Energy5 / Aktualności / Na co zwrócić uwagę przy wyborze mocowania do modułów fotowoltaicznych?
Na co zwrócić uwagę przy wyborze mocowania do modułów fotowoltaicznych?

Na co zwrócić uwagę przy wyborze mocowania do modułów fotowoltaicznych?

Dobór odpowiedniego mocowania do modułów fotowoltaicznych to kluczowy punkt procesu inwestycyjnego – odpowiada ono za stabilność i bezpieczeństwo użytkowania systemu.

Z tego powodu warto stawiać na rozwiązania sprawdzonych producentów konstrukcji fotowoltaicznych, takich jak Energy5, który jako pierwszy i jedyny w Polsce deklaruje właściwości użytkowe swoich produktów na podstawie Krajowej Oceny Technicznej. Zakres deklarowanych cech funkcyjno-użytkowych jest znacznie szerszy niż dopuszcza zakres normy EN 1090-1.

 Istotnym z punktu widzenia wykonawcy inwestycji pv jest współpraca z dostawcami mocowań, spełniającymi zapisy prawa budowlanego i respektującymi obowiązujące normy. Inwestorzy oraz instalatorzy powinni wymagać od producenta konstrukcji badań w zakresie nośności elementów mocujących. Występujące na terenie Polski agresywne warunki atmosferyczne, takie jak silne porywy wiatru czy burze o intensywnym przebiegu, stanowią poważne zagrożenie, mogące skutkować wypięciem modułów z elementów mocujących. Takie zjawisko to nie tylko ryzyko zniszczenia modułu czy konstrukcji, ale także ryzyko uszczerbku na zdrowiu osób znajdujących w pobliżu instalacji.

Energy5 wyróżnia się rozwiniętą działalnością badawczo-rozwojową, cechy techniczne elementów mocujących, jak i całych konstrukcji, potwierdza szereg zaawansowanych badań w tym m.in.: badania wytrzymałości połączeń, obciążenia paneli wraz konstrukcją nośną, badania korozyjności w komorach solnych i siarkowych, badania systemów AERO w tunelach aerodynamicznych oraz  badania odporności ogniowej systemu BIPV. Właściwości proponowanych przez Energy5 konstrukcji doceniły setki klientów, którzy na pierwszym miejscu stawiają przede wszystkim na bezpieczną i długotrwałą eksploatację.

Moduły fotowoltaiczne powinny zostać zamontowane na konstrukcjach wsporczych, wykonanych zgodnie z obowiązującymi normami i przepisami. Podczas wyboru mocowania należy dodatkowo uwzględnić rozmiar modułów, lokalizację inwestycji – z uwagi na strefy obciążeń wiatrem i śniegiem oraz zalecenia producenta dot. sposobu montażu.

Należy nadmienić, że bezpieczna i niezawodna praca konstrukcji budowlanej to zespół cech i zjawisk takich jak odziaływania zewnętrzne, właściwości materiałów, jakość i kontrola wykonania oraz montażu, z których każda obarczona jest trudnym do określenia, ale możliwym do ograniczenia, prawdopodobieństwem zmienności.

W polskim prawodawstwie sprawę reguluje akt wykonawczy do Ustawy Prawo Budowlane – Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. 2002 nr 75 poz. 690 z późniejszymi zmianami).

Zgodnie z §204 1. Konstrukcja budowlana powinna spełniać warunki zapewniające nieprzekroczenie stanów granicznych nośności oraz stanów granicznych przydatności do użytkowania w żadnym z jego elementów i w całej konstrukcji.

4. Warunki bezpieczeństwa konstrukcji, o których mowa w ust. 1, uznaje się za spełnione, jeżeli konstrukcja ta odpowiada Polskim Normom dotyczącym projektowania i obliczania konstrukcji.

Należy również pamiętać, że element mocujący powinien również być przebadany pod kątem trwałości antykorozyjnej, tak aby mógł być dedykowany do stref o kategorii korozyjnej od C3 do C5 w zależności od umiejscowienia instalacji fotowoltaicznej. Tego typu element powinny być każdorazowo weryfikowane.  

Wymogi prawne w zakresie nośności mocowań

Każdy producent powinien przedstawić badania w zakresie nośności, aby spełnić wymogi zapisów ww. §204 1. – „(…) nieprzekroczenie stanów granicznych nośności oraz stanów granicznych przydatności do użytkowania w żadnym z jego elementów i w całej konstrukcji.

Najczęściej stosowanym potwierdzeniem spełnienia przez producenta konstrukcji ww. wymagań prawnych jest przedstawienie dokumentacji nośności, potwierdzającej poprawne mocowanie modułów. Innym sposobem zadeklarowania takich nośności jest wykonanie badań w laboratoriach np. w Instytucie Techniki Budowlanej, wykonującym testy, które symulują kombinację obciążenia wiatrem i śniegiem. Testy te pozwalaj na sprawdzenie, czy układ konstrukcji wraz z modułami oraz ich mocowaniami odpowiada parametrom wymaganym przez normy.

Klasyfikacja systemu AERO Energy5 pod kątem nośności od kombinacji obciążeń

Potwierdzenie spełnienia właściwości funkcyjno-użytkowych mocowań można uzyskać również dzięki badaniom systemów w tunelach aerodynamicznych. Takim badaniom poddano systemy balastowe AERO produkcji Energy5, co pozwoliło na potwierdzenie poprawności zamocowań modułów przy oddziaływaniu ponadnormatywnego wiatru do prędkości aż 140 km/h.

Zobacz jak przebiegały badania systemu AERO S w tunelu aerodynamicznym 

Klasyfikacja systemu AERO Energy5 pod kątem nośności od kombinacji obciążeń

Potwierdzenie spełnienia właściwości funkcyjno-użytkowych mocowań można uzyskać również dzięki badaniom systemów w tunelach aerodynamicznych. Takim badaniom poddano systemy balastowe AERO produkcji Energy5, co pozwoliło na potwierdzenie poprawności zamocowań modułów przy oddziaływaniu ponadnormatywnego wiatru do prędkości aż 140 km/h.

Zobacz jak przebiegały badania systemu AERO S w tunelu aerodynamicznym 

W instrukcji montażu modułu praktykuje się zapisy, które narzucają montażystom mocowane modułów wyłącznie we wskazanej od krawędzi modułu odległości. W rzeczywistości natomiast okazuje się, że mocowania modułów w systemach fotowoltaicznych, a szczególnie w systemach balastowych, znajdują się w narożnikach modułów, co może skutkować zbyt dużym ugięciem i wypięciem elementów mocujących. Największe odstępstwa od zaleceń producentów widoczne są jednak w przypadku montażu dużych modułów. Należy  pamiętać, że w związku z niezastosowaniem się do instrukcji montażu producenta, klient utraci prawo do roszczeń gwarancyjnych w przypadku awarii modułów.

Obliczenia nośności klem Energy5

Założenia: farma fotowoltaiczna zbudowana w strefie nadmorskiej (II strefa wiatru, teren kategorii II zgodnie z normą Eurokod) z bazową prędkością wiatru 26 m/s. Dla analizy przyjęto moduł o powierzchni 2,2 m2 mocowany w czterech punktach. W przypadku złożonych systemów lub  niestandardowych (z wyłączeniem połączeń metrycznych) nośność zamocowania klemy należy ustalić na podstawie badań laboratoryjnych, przeprowadzonych przy użyciu kombinacji obciążeń lub na zrywarkach – jak pokazuje poniższy przykład.

Zgodnie z zaprezentowanymi danymi, nośność klemy Energy5 została obliczona przy uwzględnieniu m.in. parametrów modułu, stref wiatru i śniegu oraz przyjętego obciążenia klem. W analizie zasymulowano nośność elementów mocujących równą 4,6 kN, czyli około 460 kg.

Z powyższych analiz wynika, że nośność klem (bez żadnego przemieszczenia lub pracy w zakresie odkształceń sprężystych, luzujących mocowanie modułu), w zależności od miejsca jej występowania, powinna się charakteryzować odpowiednio 2,43kN; 1,5kN oraz 2,99kN. Powyższe obliczenia  zostały wykonane na podstawie norm Eurokod, w oparciu o wyniki badań, przeprowadzonych na zrywarce między innymi przez firmę Energy5 Sp. z o.o.

Poniżej zaprezentowano drugi przypadek, w którym zasymulowano nośność elementów mocujących równą 2kN, czyli około 200 kg.

W tym przypadku warunki stanu granicznego nośności nie zostały spełnione, co sugeruje konieczność zmiany sposób montażu lub, jeżeli jest to możliwe, dołożenie kolejnych punktów mocowań, uwzględniając przy tym wytyczne producenta modułu. W przeciwnym razie nie można stwierdzić, że konstrukcja spełnia wymagania Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. 2002 nr 75 poz. 690 z późniejszymi zmianami).

Jednakową analizę należy przygotować do każdego rodzaju konstrukcji naziemnych i dachowych lub legitymować się ww. badaniami. Na rynku dostępne są rozwiązania podkonstrukcji np. typu AERO, oparte na zastosowaniu wsporników z tworzyw sztucznych – do których dokręcane są moduły. W takich przypadkach nie ma możliwości wykonania np. analiz numerycznych takich zamocowań, co wiąże się z koniecznością wykonania badań laboratoryjnych. Samo dopuszczenie wyrobu do obrotu i stosowania również wymaga uzyskania Krajowej Oceny technicznej, ponieważ nie są to wyroby o konstrukcji stalowej co opisuje norma PN-EN 1090-1. 

Energy5 – certyfikowany dostawca konstrukcji fotowoltaicznych

Energy5 to polski producent mocowań do modułów fotowoltaicznych, ceniony za jakość i bezpieczeństwo produktów, potwierdzone licznymi badaniami i certyfikatami wiodących jednostek badawczych. Dzięki kompleksowej obsłudze, na którą składa się indywidualne projektowanie instalacji oraz wsparcie ekspertów w zakresie usług konsultingowo-technicznych, firma zdobyła zaufanie ponad 600 Klientów. Własny park maszynowy, wyposażony w 5 linii produkcyjnych, pozwala Energy5 na pełną niezależność produkcyjną oraz realizację niespotykanych na rynku projektów.

Roczne moce produkcyjne Energy5 wynoszą 1 GW konstrukcji naziemnych i 300 MW konstrukcji dachowych, przetestowanych zgodnie z wszystkimi obowiązującymi przepisami, wskazanymi m.in. w artykule.

01.02.2021
© 2021 Wszelkie pawa zastrzeżone Energy5.