Ce suport pentru panouri solare termice aveți nevoie – panta acoperișului, tipul panourilor și dimensiunea suprafeței
Ce tip de suport solar aveți nevoie – panta acoperișului, tipul colectorului și dimensiunea suprafeței
Când un client vine cu ideea de a instala colectoare solare, cea mai mare parte a discuției se concentrează asupra colectorilor înșiși – performanța, suprafața, marcă. Suportului i se acordă atenție abia la final, ca și cum ar fi doar un accesoriu. Iar chiar acest lucru este cea mai frecventă sursă de probleme în practică. Am văzut cazuri în care colectorul era bine dimensionat, hidraulica corectă, dar suportul inadecvat pentru panta acoperișului, sau colectorul plasat la marginea acoperișului fără posibilitatea unei montări sigure. Rezultatul: demontare, cheltuieli suplimentare, întârziere la montare.
Acest articol este destinat oricărei persoane care alege suportul – fie că vorbim de montaj pe acoperiș înclinat sau plat, de un tip de panou solar sau altul, de o mică suprafață pentru o casă sau un sistem mai mare. Aici vom analiza panta acoperișului, dimensiunile colectorului, modul de integrare versus montare suprapusă, numărul de colectoare și produsele concrete care vă pot ajuta să alegeți soluția potrivită.
De ce alegerea suportului este mai importantă decât pare
Suportul colectorului nu este doar o „consolă pe acoperiș“. Este un element structural care trebuie să preia sarcina vântului, a zăpezii și a greutății colectorului, transferând-o spre structura acoperișului sau spre greutatea acoperișului plat. În plus, trebuie să fie dimensionat pentru acțiunea pe termen lung a radiației UV, a variațiilor termice (colectoarele se încălzesc obișnuit la 100–180 °C la suprafață) și a umidității.
În practică, întâlnim trei scenarii principale de alegere incorectă a suportului:
- Suport pentru acoperiș plat folosit pe un acoperiș înclinat – structura nu are puncte de fixare corecte, iar la vânt apare mișcarea.
- Suport dimensionat pentru alte dimensiuni ale colectorului – colectorul iese în afara suportului sau nu este fixat pe toată lățimea.
- Suport de bază pentru primele 2 colectoare folosit fără extensie – la adăugarea unui colector suplimentar, clientul descoperă că suportul inițial nu permite extensia modulară.
Pentru aceste motive, este important să știți de la început: care este panta acoperișului dumneavoastră, ce tip de colector veți monta și câți colectori planificați acum și în viitor.
Panta acoperișului – parametru de bază pentru alegerea tipului de suport
Panta acoperișului este prima informație pe care trebuie să o aveți. În general, distingem trei categorii principale:
Acoperiș plat și acoperișuri cu pante sub 15°
Prin acoperiș plat înțelegem acoperișuri cu pante de 0° până la 15°. În practică, acestea sunt cel mai adesea clădiri de apartamente, obiective industriale, dar și case noi cu acoperiș plat. Pe o astfel de suprafață nu se poate pune simplu panoul solar orizontal – în primul rând, randamentul energetic ar fi slab (panta optimă a panourilor solare este 30–55°), iar în al doilea rând, apa și zăpada s-ar acumula pe ele.
Pentru acoperiș plat aveți nevoie de un suport care să poziționeze colectoarele la panta dorită (de obicei 30–45°) față de orizontală. Suportul trebuie să fie fixat fie în structura acoperișului prin atică, fie să fie ținut în loc prin greutate (plăci de beton, pietriș), pentru a rezista la sarcina vântului fără a deteriora hidroizolația.
Pentru acoperiș plat este important și faptul dacă suportul permite ajustarea pantei sau este fixat la un unghi anume. Produsele precum KS2100 – suport de bază pentru primele 2 panouri solare pe acoperiș plat / pante până la 15° / 1,82 m² sunt concepute special pentru acest tip de suprafață și sunt potrivite pentru panouri de 1,82 m² (tip KS 2100). Dacă aveți un panou mai mare sau alte dimensiuni, trebuie să verificați compatibilitatea – altfel există riscul ca panoul să nu fie suficient de susținut la margini.
Acoperiș înclinat mediu (15°–35°)
Acoperișurile în această zonă de pantă sunt „intermediare“. Panta de 15–25° este încă destul de blândă, dar necesită fixare cu cleme în structura de țărușe. Pe un astfel de acoperiș puteți avea acoperiș cu șinduri, cu tablă sau cu plăci – fiecare necesitând un tip diferit de suport cu cleme. Atenție: la pante sub 25° este avantajos să poziționați panourile la un unghi mai abrupt (montare suprapusă peste acoperiș), pentru a obține un randament mai bun în timpul iernii.
Acoperiș înclinat abrupt (35°–60°)
Pe un acoperiș abrupt este avantajos faptul că nu se acumulează zăpada și că panta acoperișului este aproape de panta optimă a panourilor solare. Panourile se montează paralel cu acoperișul – se integrează în acoperiș. Pentru acest tip de montaj este important ca sistemul de suport să fie conceput ca „integrare“ (in-roof), unde panoul înlocuiește o parte din acoperiș și este integrat în planul acoperișului.
Pentru montajul in-roof este conceput suport pentru integrarea a două panouri solare. Acest sistem permite fixarea unei perechi de panouri direct în structura de țărușe, astfel încât panoul să fie la nivelul planului acoperișului, fără ridicare și fără „gâște“ deasupra acoperișului. Avantajul este o mai mică rezistență la sarcina vântului, dar și un aspect estetic mai bun – panoul părea o parte integrantă a acoperișului.
Tipul panoului solar și dimensiunile sale – de ce contează
Sistemele de fixare sunt de obicei proiectate pentru un tip și dimensiune specifică de panou solar. Aceasta este o problemă pe care clienții o subestimează. În practică există zeci de tipuri de panouri solare plane cu diferite lățimi, înălțimi și greutăți. Un suport proiectat pentru panou 2,0 × 1,0 m nu va funcționa corect pentru panou 2,3 × 1,1 m – fie că punctele de fixare vor fi în afara zonelor rezistente ale panoului, fie că panoul se va clătina.
Panou solar plan – suprafață 1,82 m² (tip KS 2100)
Acest panou este foarte răspândit în mediul central european. Cu dimensiunile de aproximativ 2020 × 910 mm și o suprafață de 1,82 m², aparține categoriei de panouri solare plane standard pentru casele particulare. Pentru acest tip există o gamă completă de suporturi – de la seturile de bază pentru acoperișuri plane, peste extensiile de fixare, până la sistemele in-roof.
Set de fixare pentru panouri solare pe acoperișuri plane până la panta de 15°, pentru panou KS 2100F 1,82 m² este un exemplu de produs proiectat exact pentru această dimensiune. Setul include toate profilele metalice necesare, șuruburile și ancorele pentru montare pe acoperiș plan sau pe acoperiș cu pantă până la 15°. Nu este potrivit, însă, dacă aveți un acoperiș înclinat cu pantă mai mare – acolo este nevoie de un alt tip de fixare.
Panouri solare mai mari și mai mici
Piața oferă și panouri solare în dimensiuni de 1,5 m², 2,5 m² sau chiar 3,0 m². Pentru fiecare dintre acestea, cerințele privind suportul pot fi diferite. Regula este următoarea: întotdeauna verificați pentru ce tip și dimensiune de panou solar este certificat suportul. Dacă aveți îndoieli, contactați furnizorul și specificați modelul exact și dimensiunea panoului solar.
Numărul panourilor solare – suportul de bază și extensia modulă
O dintre cele mai importante întrebări practice este următoarea: aveți plan doar pentru 2 panouri solare, sau intenționați să le adăugați ulterior? Majoritatea sistemelor de fixare sunt proiectate modular – setul de bază acoperă 1–2 panouri solare, iar prin extensie se pot adăuga altele.
Suport de bază pentru 2 panouri solare
Majoritatea instalațiilor pentru casele particulare încep cu o pereche de panouri solare. Pentru integrare în acoperiș înclinat servește suport pentru integrarea a două panouri solare – un set complet care include toate componentele necesare pentru montarea inițială a două panouri solare integrate în planul acoperișului. Pentru acoperișuri plane este suport pentru 2 panouri solare – acoperiș plan, care poate fi încărcat cu greutăți de balast sau ancorat în structura aticului.
Extensie cu un panou suplimentar
Dacă ați luat în considerare viitorul la prima instalare sau dacă clientul dvs. dorește să adauge un al treilea panou la instalația existentă, soluția este extensia cu un suport special. Pentru sistemele in-roof este destinat suport pentru integrarea unui panou suplimentar. Acest component se conectează mecanic la suportul de bază existent și permite adăugarea unui panou suplimentar fără nevoia demontării instalației originale.
În practică, recomandăm clienților să aleagă întotdeauna suportul de bază cu o perspectivă de extensie – chiar dacă instalează doar 2 panouri solare acum, este mai bine să fie verificat faptul că producătorul oferă un modul extensiv compatibil. Altfel, se poate întâmpla ca peste 5 ani să nu mai fie disponibil un component compatibil și clientul va trebui să înlocuiască întregul sistem de fixare.
Suprafața optimă a panourilor solare pentru o casă particulară – cum se calculează
Dimensiunea suprafeței absorbante depinde de scopul sistemului și de numărul de persoane din gospodărie. Iată valorile orientative pe care le folosim în practică:
- Încălzirea apei calde menajere (2–3 persoane): 2–3 m² de suprafață a panourilor solare, adică 1–2 panouri solare de 1,82 m²
- Încălzirea apei calde menajere (4–5 persoane): 3,5–5 m² de suprafață, adică 2–3 panouri solare
- Preîncălzirea încălzirii (casă cu consum redus de energie): 5–10 m² și mai mult, adică 3–6 panouri solare
- Bazin (acoperit 40 m²): 15–25 m² de suprafață a panourilor solare (bazinul neacoperit are nevoie de mai puțin)
Din aceste cifre rezultă faptul că, în cazul unui sistem mai mare, va fi nevoie cu siguranță de o soluție modulară – suport de bază pentru 2 panouri solare + un număr corespunzător de extensii. Din acest motiv, este întotdeauna mai bine să planificați suprafața totală încă de la alegerea setului de fixare, pentru a vă asigura că sistemul ales vă permite montarea tuturor panourilor planificate.
Materialul și rezistența suportului – ce determină în practică
Sistemele de fixare sunt standard realizate din oțel zincat, profile de aluminiu sau din combinații ale acestora. Fiecare material are propriile sale avantaje și limite.
Aluminiu
Aluminiul este ușor, rezistent la coroziune și nu necesită protecție suplimentară. Este ideal pentru medii cu umiditate ridicată sau pentru acoperișuri unde greutatea este un factor limitant. Dezavantajul este prețul mai mare față de oțelul și rezistența mai scăzută la aceeași secțiune. Pe acoperișuri înclinate supuse unor solicitări mari de vânt, poate fi necesar un profil mai gros.
Oțel zincat
Oțelul zincat este mult mai rezistent și mai ieftin. Majoritatea elementelor de fixare, clemele și articulațiile sunt tocmai din oțel zincat. Dezavantajul este greutatea mai mare – pentru acoperișuri plane, aceasta poate fi un factor limitant în cazul capacității de susținere a planșeului. În cazul deteriorării suprafeței (scobituri, zgârieturi în timpul montajului), există riscul coroziunii, motiv pentru care este importantă calitatea montajului.
Oțel inoxidabil
Oțelul inoxidabil se folosește în special pentru șuruburile de fixare și ancore în aplicații industriale sau în medii cu agresivitate ridicată a aerului (apropierea de mare, atmosferă poluată). Pentru casele particulare, utilizarea oțelului inoxidabil în punctele de contact este benefică din punct de vedere al fiabilității pe termen lung.
Cerințele de montaj în funcție de tipul acoperișului – detalii specifice
Acoperiș înclinat cu țigle
Pe acoperișul cu țigle (din beton sau faianță) suporturile se fixează cu cleme – fie directe, fie cu înălțime reglabilă. Clema se introduce sub țiglă și se fixează cu șurub în grinda de acoperiș. Apoi se montează pe cleme traversele longitudinale, la care se atașează colectorul sau rama in-roof. Pentru siguranță, clema trebuie să pătrundă în grindă cel puțin 50–60 mm și lemnul trebuie să fie de calitate bună (fără nod în zona fixării).
Important: pe acoperișul cu țigle, trebuie să țineți cont că țiglele în zonele clemei vor fi tăiate sau înlocuite cu țigle speciale cu canelură. Dacă acest lucru nu este rezolvat corect, poate apărea infiltrația de apă sub acoperiș.
Acoperiș cu șindrină (profilat, canelat)
Pentru acoperișurile cu șindrină există cleme speciale care se fixează pe caneluri fără să se forțeze. Aceasta este o mare avantaj – izolația hidrofugă nu este compromisă. Dezavantajul este că capacitatea de susținere a acestui tip de fixare depinde de rezistența șindrinei și de distanța dintre caneluri. Colectoarele mai grele (peste 30 kg/buc.) necesită verificarea capacității de susținere.
Acoperiș orizontal cu izolație hidrofugă
Fixarea pe acoperiș orizontal este cel mai problematic scenariu din punct de vedere al izolației hidrofuge. Soluția ideală este balastarea – suportul se sprijină pe garnituri de cauciuc care protejează izolația și este încărcat cu plăci de beton sau pietriș. Greutatea elementelor de balast se dimensionează în funcție de sarcina vântului din zonă și de înălțimea clădirii.
Dacă balastarea nu este posibilă (de exemplu, din cauza limitării capacității de susținere a planșeului), se recurge la fixarea prin atică sau prin garnituri de etanșare – treceri etanșe care păstrează impermeabilizarea chiar și în cazul deteriorării izolației. Mai multe despre acest proces găsiți în articolul Cum să fixați corect suportul colectorului pe acoperiș fără a compromite izolația hidrofugă din acest Centru de Informare.
Orientarea colectorului – sud, sud-est sau sud-vest
Deși orientarea nu se referă direct la suport, are un impact direct asupra locului și modului de montare al suportului. Un acoperiș orizontal vă oferă libertatea de a orienta suportul cum doriți – ideal spre sud, o deviație de până la 30° spre sud-est sau sud-vest reduce randamentul doar cu 5–10 %, ceea ce este acceptabil. Un acoperiș înclinat este mai puțin flexibil în acest sens – sunteți limitați de orientarea planului de acoperiș.
Dacă aveți un plan de acoperiș orientat spre nord sau o deviație mai mare de 45° față de sud, vă recomandăm să nu montați colectoare pe acoperișul înclinat, ci să evaluați montarea pe fațadă – există seturi de montaj pentru fațadă, despre care vorbim în articolul Montarea suportului colectorului solar pe fațadă – procedură și greșeli frecvente.
O comparație detaliată a tipurilor de suprafețe găsiți în articolul Suport pentru acoperiș orizontal vs. acoperiș înclinat vs. fațadă – comparație a sistemelor de fixare a colectorilor.
Alegerea suportului în funcție de numărul planșeelor planificate – tabel comparativ
| Numărul colectorilor | Tipul acoperișului | Suport recomandat | Observație |
|---|---|---|---|
| 2 | Acoperiș înclinat (in-roof) | Suport pentru montarea a două colectoare | Configurație de bază, extensibilă |
| 2+1 | Acoperiș înclinat (in-roof) | Suport pentru montarea a două + suport pentru un colector suplimentar | Extensie modulară fără demontare |
| 2 | Acoperiș orizontal (pantă 0–15°) | Suport pentru 2 colectoare – acoperiș orizontal / suport de bază KS2100 | Este necesară rezolvarea balastului sau a fixării |
| 1 | Acoperiș orizontal | Set de fixare pentru KS 2100F 1,82 m² | Pentru un colector cu suprafața de 1,82 m² |
| 3 și mai multe | Oriunde | Suport de bază + numărul necesar de module extensibile | Verificați compatibilitatea înainte de montaj |
Greșeli ușor de evitat
Pe baza experienței din practica de montaj, prezentăm cele mai frecvente greșeli la alegerea și montarea suporturilor:
- Sprijin inadecvat pentru tipul de acoperiș: Șuruburile pentru țigle arse nu funcționează pe țigle din beton cu alt profil – profilul canelurii trebuie să corespundă.
- Balast insuficient pe acoperișul plat: Solicitarea obișnuită a vântului la etajul 4 poate corespunde unei încărcări de 60–80 kg pe întregul sistem de suport. Un suport insuficient încărcat se poate răsturna la vânt puternic.
- Montaj fără benzi de etanșare din spumă: Între colector și tija de suport trebuie să fie o garnitură de protecție, altfel poate apărea contactul metalului cu grămada colectorului, ceea ce la dilatarea termică provoacă șchițtări și eliberare progresivă.
- Ignorarea dilatării: Colectorul solar se încălzește și răcește într-un interval de până la 150 °C. Conexiunile cu șuruburi trebuie să fie strânse la momentul prescris, nu „pe fix” – altfel colectorul deformează tijele.
- Montaj fără verificarea capacității de susținere a grinzilor: Fiecare colector cântărește 25–45 kg, la 4 colectoare adăugăm 100–180 kg. Grinzile vechi într-o stare necorespunzătoare pot să nu reziste.
Mai multe despre problemele obișnuite și soluțiile acestora găsiți în articolul Probleme frecvente cu fixarea colectorilor solari – eliberare, coroziune, fără etanșare a conexiunilor.
Scenarii practice din practică
Scenariu 1 – Căsuță, acoperiș înclinat, 2 colectoare: Clientul are o casă construită în 2005 cu țigle arse și o înclinație a acoperișului de 38°, orientare sud-vest. Dorește încălzirea apei calde menajere pentru 4 persoane. Soluție: sistem in-roof cu suport pentru 2 colectoare KS 2100, înclinația este potrivită pentru integrare. Suprafața 2 × 1,82 = 3,64 m² este suficientă. Clientului i-am recomandat verificarea stării grinzilor, deoarece casa este mai veche.
Scenariu 2 – Bloc de apartamente, acoperiș plat, 6 colectoare pentru bazin: Administratorul clădirii dorește alimentarea unui bazin acoperit (25 m²). Suprafața necesară este de aproximativ 18–20 m², adică 10–11 colectoare. Acoperișul este plat, izolația hidrofugă este din 2015. Soluție: sistem de suporturi pe acoperiș plat cu balast, împărțit în două rânduri câte 5 colectoare. Accent pe distribuția încărcării în funcție de capacitatea de susținere a planșeului (aviz tehnic obligatoriu). Pentru primele 2 colectoare s-a folosit suportul de bază pentru acoperiș plat, celelalte rânduri au fost extinse.
Scenariu 3 – Clădire nouă, acoperiș verde plat, înclinație 3°: Dezvoltatorul dorește colectoare solare pe un acoperiș verde. Fixarea prin izolația hidrofugă nu este posibilă. Soluție: suporturi speciale ridicate cu încărcare integrată, montate pe garnituri de protecție din cauciuc peste stratul vegetal. Plăci de încărcare din beton au fost amplasate astfel încât să nu depășească 150 kg/m² pe un singur punct al planșeului.
Întrebări frecvente (FAQ)
Pot folosi același suport pentru diferite tipuri de colectoare?
Nu întotdeauna. Suporturile sunt dimensionate pentru anumite dimensiuni și greutăți ale colectorilor. Dacă doriți să folosiți un alt colector decât cel pentru care a fost proiectat suportul, trebuie verificat dacă punctele de fixare sunt la aceeași distanță și dacă suportul poate susține greutatea noului colector. Unele sisteme au șuruburi de fixare reglabilă care acoperă mai multe dimensiuni – acest lucru ar trebui să fie menționat de producător în documentație.
Care este înclinația ideală a colectorului pentru condițiile din România?
Pentru încălzirea apei calde menajere pe durata anului, înclinația optimă este de 35–45° față de orizontală. Pentru utilizare sezonieră (primăvara – vara – toamna) este suficientă și o înclinație de 25–35°. În timpul iernii, când soarele este scăzut pe orizont, înclinațiile mai abrupte de 50–60° sunt mai avantajoase. Pe acoperișul plat, cu ajutorul suporturilor, puteți seta înclinația dorită independent de înclinația acoperișului – aceasta este una dintre avantajele montării pe acoperiș plat față de acoperișul înclinat.
Este nevoie de permis de construcție pentru montarea colectorilor și suporturilor?
În casele de tip casă de familie din România, de regulă, este suficientă declararea de construcție (nu permisul), dacă colectoarele nu depășesc cu mai mult de 0,5 m linia acoperișului și dacă nu este vorba de o zonă istorică. Într-o zonă istorică sau în cazul unei instalații mai mari (de exemplu, un bloc de apartamente) este necesar permisul de construcție. În fiecare caz concret vă recomandăm consultarea cu primăria locală.
Câți colectori pot fi conectați într-un singur circuit?
Depinde de proiectul hidraulic, nu de suport. Din punct de vedere al suportului, limitarea este mai ales legată de încărcarea statică a acoperișului și de capacitatea de susținere a elementelor de fixare. Din punct de vedere hidraulic, într-un singur circuit se conectează de obicei 2–4 colectoare conectate în serie sau în combinație serie-paralel. La un număr mai mare de colectoare este necesară utilizarea mai multor circuite. Subiectul extinderii sistemului este tratat în detaliu în articolul Extinderea sistemului solar – cum să adăugați un colector suplimentar la suportul existent.
Trebuie să chem un specialist pentru montarea suportului?
Pentru o montare obișnuită a 2–4 colectoare pe o casă de familie cu o structură de grinzi standard, avizul tehnic nu este de obicei obligatoriu, dar recomandăm verificarea stării grinzilor. Pentru un acoperiș plat de bloc, un acoperiș verde sau pentru un număr mai mare de colectoare (peste 6–8 bucăți), avizul tehnic este puternic recomandat și în multe cazuri este cerut de asigurători.
Ce fac dacă acoperișul meu nu este nici plat, nici înclinat – are o înclinație de 18°, ce se întâmplă acum?
O înclinație de 18° este o „zona gri”. Tehnic vorbind, este un acoperiș cu o înclinație sub 20°, unde sistemele de suport pentru acoperișuri plate (până la 15°) pot fi folosite cu modificări. Totuși, la o înclinație de 18° este mai avantajos să se folosească un sistem on-roof pentru acoperișuri înclinate, unde șuruburile se fixează în grinzi și colectoarele se prind pe tije. Randamentul energetic la această înclinație va fi bun, dacă orientarea acoperișului este cel puțin aproape de sud. În acest caz vă recomandăm consultarea – contactați-ne cu parametrii acoperișului dumneavoastră.
Concluzie – cum să alegeți suportul
Alegerea suportului potrivit pentru colectoarele solare nu este complicată, dacă procedați sistematic. Aflați înclinația acoperișului, tipul de acoperiș, orientarea acoperișului și numărul planificat de colectoare. Pe baza acestor patru parametri puteți limita alegerea la câteva produse potrivite. Verificați compatibilitatea cu tipul concret de colector și asigurați-vă că sistemul de suport ales este modular extensibil, dacă planificați să adăugați în viitor colectoare suplimentare.
Pentru acoperișuri înclinate cu țigle sau acoperișuri metalice cu o înclinație mai mare, alegeți un sistem in-roof – suport pentru integrarea a două colectoare este o soluție verificată pentru prima pereche, cu posibilitatea extinderii prin suport pentru integrarea unui colector suplimentar. Pentru acoperișuri plate și acoperișuri cu o înclinație de până la 15° este de preferat să vă uitați la suport pentru 2 colectoare pe acoperiș plat sau la suportul KS2100 de bază cu seturi corespunzătoare de fixare.
Întreaga categorie de suporturi și fixări disponibile o găsiți în mod clar pe pagina fixarea colectorilor. Dacă aveți un acoperiș atipic sau nu reușiți să vă încadrați situația într-unul dintre scenariile standard, descrieți-ne cazul – înclinația acoperișului, tipul de acoperiș, numărul planificat și tipul de colectoare – și vă propunem o soluție concretă.
Aveți întrebări despre această temă?
Nu reușiți să alegeți sau rezolvați o situație concretă în gospodăria dumneavoastră? Scrieți-ne - cu plăcere vă oferim sfaturi.