سازه پنل خورشیدی؛ انواع، جنس و قیمت

سازه پنل خورشیدی آخرین قلم فهرست خرید است و اولین چیزی که بعد از دو سال خودش را نشان می دهد. روی پشت بام تهران، یک آرایه ۵ کیلوواتی باید باد تند بهار را تحمل کند، برف سنگین دی را، و لرزش روزانه ای که از عبور کامیون در کوچه می آید. سازه ای که بی محاسبه انتخاب شود، این بارها را خام می خورد؛ نتیجه اش ترک سلول، نشتی سقف یا شل شدن آرایه است. در ادامه انواع سازه برای پشت بام، شیروانی و زمین را می بینید. گالوانیزه گرم را با آلومینیوم مقایسه می کنید و فرمول بار باد و برف را یاد می گیرید. در پایان هم می فهمید چه چیزی قیمت سازه را بالا و پایین می کند.

سازه پنل خورشیدی چه کاری انجام می دهد؟

سه کار، و هر سه شان هم روی تولید اثر دارند هم روی عمر سیستم. کار اول نگه داشتن پنل در زاویه درست است. پنل ۵۹۰ واتی روی سازه ۳۰ درجه در تهران، سالانه به طور محسوس بیشتر از همان پنل روی شیب ۱۰ درجه تولید می کند. زاویه کم هم بازتاب زمین را کم می کند، هم گرد و غبار را روی شیشه نگه می دارد.

کار دوم فاصله دادن پنل از سطح سقف است. حداقل ۱۰ تا ۱۵ سانتی متر هوا زیر پنل لازم است. پنل از پشت گرم می شود و ضریب دمایی پنل جینکو حدود منفی ۰٫۳۰ درصد بر درجه است؛ یعنی هر ده درجه گرمای اضافی حدود سه درصد تولید را می برد. سازه ای که پنل را به سطح سقف می چسباند، این سه درصد را هر روز از شما می گیرد.

کار سوم انتقال بار به سازه ساختمان است، نه به سفال و نه به عایق. پنل ۵۹۰ واتی ۳۱ کیلوگرم و پنل ۶۲۰ واتی ۳۴٫۵ کیلوگرم وزن دارد. برای ۱۰ پنل، یعنی ۳۱۰ تا ۳۴۵ کیلوگرم پنل، و سازه ۴۰ تا ۷۰ کیلوگرم دیگر اضافه می کند. این وزن به علاوه بار باد و برف باید از پایه های سازه به تیرچه یا دال برسد.

کار چهارمی هم هست که کمتر گفته می شود: مسیر ارت. سازه فلزی، بدنه همه پنل ها را به هم وصل می کند. اگر سازه ارت نشود، در خطای عایق، کل قاب آرایه برق دار می شود. سیم ارت ۶ تا ۱۰ میلی متر مربع با اتصال پیچی، بخشی از کار سازه است، نه کاری جدا.

انواع سازه پنل خورشیدی؛ پشت بام، شیروانی و زمین

سه خانواده اصلی داریم و انتخاب بین آن ها را نوع سقف تعیین می کند، نه سلیقه. هر خانواده هم نسخه ارزان و نسخه درست دارد؛ تفاوت معمولاً در جزئیاتی است که در عکس دیده نمی شود.

سازه پشت بام تخت

روی بام تخت، سازه مثلثی یا ذوزنقه ای با پایه های کوتاه ساخته می شود و پنل با زاویه ۲۵ تا ۳۵ درجه رو به جنوب می نشیند. دو حالت دارد: سازه پیچ شده به دال، یا سازه بالاستی بدون سوراخ. اگر عایق بندی بام حساس است یا ساختمان مالکیت مشاع دارد، نسخه بالاستی انتخاب بهتری است، چون هیچ سوراخی در عایق نمی زند. عیبش وزن است؛ بالاست باید از پس بار باد بربیاید و این یعنی چند صد کیلوگرم بلوک یا بتن در هر ردیف.

سازه شیروانی و قلاب سقف

روی شیروانی، سازه بلند لازم نیست چون شیب آماده است. کار اصلی، قلاب یا براکتی است که از زیر سفال به تیرچه می رسد. جزئیات این نوع نصب را در مقالهنصب پنل خورشیدی روی سقف شیروانیجداگانه نوشته ایم. فقط این را بدانید: ریل بسته شده روی سفال، بدون رسیدن به تیرچه، سازه نیست؛ تزئین است.

سازه زمینی و سقف ساندویچ پانل

سازه زمینی با پایه بتنی یا فونداسیون نقطه ای اجرا می شود و برای ویلا و زمین کشاورزی منطقی تر است، چون هم زاویه آزاد است هم دسترسی برای سرویس. روی سقف فلزی یا ساندویچ پانل، از بست گیره ای استفاده می شود تا سوراخی ایجاد نشود. در این حالت ضخامت ورق و فاصله تیرچه ها حد طراحی است. ورق نازک، زیر فشار باد، گیره را باز می کند و آرایه روی سقف می لغزد.

یک تنوع دیگر هم هست که در ایران کمتر دیده می شود: سازه متحرک یا ردیاب. تولید را در اقلیم های پرتابش بالا می برد، اما موتور، کنترلر و نگهداری اضافه دارد. برای پشت بام خانگی، نسخه ثابت تقریباً همیشه انتخاب درست تری است.

جنس سازه: گالوانیزه گرم، آلومینیوم یا استیل؟

جنس، تعیین کننده عمر سازه است. سازه ای که امروز ارزان تر تمام می شود، ممکن است هفت سال بعد نیاز به تعویض داشته باشد، و تعویض سازه یعنی باز کردن کل آرایه و کابل کشی.

گالوانیزه گرم، انتخاب پیش فرض بازار ایران است. ورق یا پروفیل بعد از برش و جوش، در وان روی مذاب فرو می رود و پوششی بین ۶۰ تا ۸۵ میکرون می گیرد. طبق استاندارد ایزو ۱۴۶۱، همین پوشش در هوای صنعتی و شهری چند دهه دوام دارد. نکته مهم این است که برش و جوش باید قبل از گالوانیزه انجام شود. اگر سازه را گالوانیزه بخرید و بعد در محل جوش بدهید، همان نقطه جوش، اولین نقطه زنگ است.

گالوانیزه سرد یا رنگ پودری، گزینه ارزان تر است و در فضای بسته یا مناطق خشک چند سالی جواب می دهد. در تهران با باران اسیدی و گرد و غبار، تفاوت این دو در سال سوم دیده می شود. برای سازه ای که ۲۰ سال زیر آفتاب می ماند، صرفه جویی در پوشش، صرفه جویی نیست.

آلومینیوم، سبک تر و تمیزتر است. پروفیل ۶۰۶۳-T5 با آنودایز، وزن سازه را تا حدود نصف کم می کند و برای سقف های ضعیف یا سازه های بلند مناسب است. مشکلش قیمت بالاتر و مقاومت کمتر در برابر سایش است. آلومینیوم نرم است و اگر پیچ فولادی مستقیم به آن بسته شود، در محل تماس، خوردگی گالوانیک شروع می شود. راه حل، واشر یا جداکننده پلیمری بین دو فلز و پیچ استیل است.

استیل ۳۰۴ برای مناطق ساحلی و کارخانه های شیمیایی است. در بندرعباس و عسلویه، سازه گالوانیزه معمولی بعد از چند سال لکه می زند. استیل گران است، اما در آن اقلیم، تعویض زودتر از موعد گران تر است. پیچ و مهره در همه حالت ها باید استیل A2 یا A4 باشد، نه فولادی روغن کاری شده. پیچ فولادی معمولی، بعد از دو زمستان باز نمی شود.

محاسبه بار باد و برف روی سازه

این بخش را می توانید در بازدید از پیمانکار بپرسید و جواب درست را تشخیص بدهید. بار باد با فرمول فشار دینامیکی حساب می شود: فشار برابر است با نیم ضرب چگالی هوا در مربع سرعت باد. با چگالی ۱٫۲۲۵ کیلوگرم بر متر مکعب، فشار بر حسب پاسکال تقریباً برابر می شود با ۰٫۶۱۳ ضرب مربع سرعت.

برای تهران، سرعت باد طرح معمولاً ۲۶ تا ۳۰ متر بر ثانیه فرض می شود. با ۳۰ متر بر ثانیه، فشار پایه حدود ۵۵۰ پاسکال یا ۰٫۵۵ کیلونیوتن بر متر مربع می شود. با ضریب شکل حدود ۱٫۳ برای مکش روی سطح شیب دار، فشار طراحی به حدود ۰٫۷ کیلونیوتن بر متر مربع می رسد. پنل ۵۹۰ واتی ۲٫۵۸ متر مربع مساحت دارد، پس نیروی مکش روی هر پنل حدود ۱٫۸ کیلونیوتن یا معادل ۱۸۰ کیلوگرم است.

این عدد را با وزن مقایسه کنید: پنل ۳۱ کیلوگرم است. یعنی باد، پنج تا شش برابر وزن پنل به سمت بالا می کشد. هر بستی که فقط برای نگه داشتن وزن طراحی شده باشد، در باد اول کم می آورد. بست انتهایی و میانی باید طبق دیتاشیت سازنده پنل و در فاصله درست نصب شوند، نه هر جا که راحت بود.

بار برف را جدا حساب کنید. در تهران، بار برف طرح معمولاً حدود ۱ تا ۱٫۵ کیلونیوتن بر متر مربع گرفته می شود و در ارتفاعات البرز بیشتر. برای همان پنل ۲٫۵۸ متری، یعنی ۲۶۰ تا ۳۹۰ کیلوگرم بار روی هر پنل در بدترین حالت. شیب بالای ۱۵ درجه بخشی از برف را سر می دهد، اما قاب پنل مانع می شود و برف روی شیشه می ماند. در ارتفاعات، زاویه بیشتر و فاصله ردیف بیشتر انتخاب ایمن تری است.

جمع این دو، عدد طراحی پایه ها را می سازد. یک قاعده عملی: ظرفیت باربری پایه ها را برای هر پنل دست کم دو برابر وزن پنل بگیرید. اتصال به سازه سقف هم با پیچ M8 استیل و حداقل ۵ سانتی متر فرورفتن در تیرچه اجرا شود. اگر سقف قدیمی است، وضعیت تیرچه را قبل از سفارش سازه بررسی کنید؛ تقویت یک تیرچه ارزان تر از تعویض سقف است.

مکش باد در لبه های آرایه بیشتر از مرکز است. ردیف اول و آخر، و دو ستون کناری، بیشترین بار را می بینند. اگر سازه با مهاربند مورب اجرا شود، این بار به پایه های مجاور منتقل می شود و از تعداد سوراخ سقف کم می کند. در سازه های بلندتر از یک متر، مهاربند مورب تقریباً اجباری است؛ بدون آن، سازه در باد کناری تاب می خورد و پنل ها به هم می رسند.

عوامل مؤثر بر قیمت سازه پنل خورشیدی

قیمت سازه معمولاً به دو شکل اعلام می شود: هر کیلووات یا هر پنل. شکل دوم در پروژه های کوچک رایج تر است، چون تعداد پنل مشخص است و پیمانکار ریسک متراژ را نمی پذیرد. هر عددی که می گیرید، اول بپرسید شامل چه چیزی است و با چه مشخصاتی.

اولین عامل، نوع پوشش و ضخامت ورق است. سازه گالوانیزه گرم با ورق ۲ میلی متر و سازه رنگ شده با ورق ۱٫۵ میلی متر، در ظاهر شبیه اند و در قیمت فاصله دارند. دومین عامل، ارتفاع پایه ها و تعداد سوراخ سقف است. هر ۲۰ سانتی متر بلندتر شدن پایه، هم فلز بیشتر می خواهد هم مهاربند.

سومین عامل، قطعات جانبی است: کلمپ میانی و انتهایی، پیچ استیل، فلاشینگ، واشر EPDM و کابل شو. این ها در فهرست ارزان قیمت حذف می شوند و بعداً به صورت هزینه اضافه برمی گردند. چهارمین عامل، دسترسی است. انتقال سازه به پشت بام طبقه پنجم بدون بالابر، در قیمت اجرا می نشیند و دلیلی موجه برای اختلاف پیشنهادهاست.

برای مقایسه، کل نیروگاه ۵ کیلووات آنگرید در زمان نگارش (آبان ۱۴۰۶) حدود ۳۵۰ تا ۴۰۰ میلیون تومان است و اجرت نصب خانگی ۱۵ تا ۳۰ میلیون تومان. سهم خود سازه در این فهرست کوچک است. اما همان سهم کوچک، اگر اشتباه انتخاب شود، می تواند کل آرایه را از کار بیندازد. قیمت روز سازه را استعلام کنید و در استعلام، ضخامت پوشش و نوع گالوانیزه را کتبی بخواهید.

سه سؤال، سه پیشنهاد را قابل مقایسه می کند. بپرسید ضخامت ورق چند میلی متر است. بپرسید گالوانیزه گرم است یا سرد، و ضخامت پوشش چقدر. بپرسید فهرست قطعات جانبی شامل کلمپ، فلاشینگ، واشر و پیچ استیل هست یا نه. پیشنهادی که جواب این سه سؤال را ندارد، عدد قابل مقایسه نیست. عدد بدون مشخصات، فقط یک عدد است.

جدول انتخاب سازه بر اساس نوع سقف و اقلیم

خلاصه انتخاب، با حد اجرایی هر مورد. این جدول جای محاسبه سازه ای را نمی گیرد، اما در جلسه با پیمانکار، سؤال های درست را به شما می دهد.

سازه های آماده بازار را می توانید در دستهسازه های نصبببینید و قطعات تکمیلی مثل کلمپ و فلاشینگ را ازمتعلقات نصبتهیه کنید. اگر هنوز پنل را انتخاب نکرده اید، اول ابعاد و وزن پنل را قطعی کنید. سازه بر اساس ابعاد پنل طراحی می شود و ابعاد پنل های مونوکریستال بازار یکسان نیست. برای مقایسه مدل ها، دستهپنل مونوکریستالنقطه شروع خوبی است.

اشتباهات رایج در انتخاب و اجرای سازه

1. خرید سازه رنگ شده به جای گالوانیزه گرم.شش ماه اول تفاوتی دیده نمی شود، سال سوم لکه های زنگ از محل جوش شروع می شود. راه حل: نوع گالوانیزه و ضخامت پوشش را در پیش فاکتور بنویسید، نه فقط کلمه «گالوانیزه».
2. حذف فلاشینگ و اکتفا به سیلیکون.سیلیکون زیر آفتاب تهران دو سال دوام دارد و بعد ترک می خورد. راه حل: فلاشینگ فلزی زیر هر پایه و واشر EPDM، با سفال برگردانده شده.
3. بستن سازه فقط به سفال یا عایق.سفال بار سازه ای ندارد و با اولین باد جدی می شکند. راه حل: پایه تا تیرچه یا دال برود و بار در همان سطح توزیع شود.
4. اتصال مستقیم آلومینیوم به گالوانیزه.دو فلز غیرهمجنس با رطوبت، خوردگی گالوانیک می سازند. راه حل: جداکننده پلیمری یا واشر بین دو فلز و پیچ استیل.
5. نصب آرایه روی لبه آزاد سقف.فشار باد در لبه بیشترین مقدار را دارد و سایه جان پناه هم روی پنل می افتد. راه حل: حداقل ۳۰ تا ۵۰ سانتی متر فاصله از لبه.
6. جوش دادن سازه گالوانیزه در محل نصب.پوشش روی در محل جوش می سوزد و نقطه شروع زنگ است. راه حل: برش و جوش قبل از گالوانیزه، یا اتصال پیچی با بست گالوانیزه.

این شش مورد، بیشترین اختلاف بین پیشنهاد ارزان و پیشنهاد درست را می سازند. اگر پیشنهادی خیلی زیر بقیه بود، یکی از این خط ها حذف شده است. فهرست کامل خطاهای نصب، از سازه تا کابل کشی، در مقالهاشتباهات رایج در نصب پنل خورشیدیآمده است.

سوالات متداول

سازه گالوانیزه گرم بهتر است یا سازه رنگ شده؟

برای نصب دائمی در فضای باز، گالوانیزه گرم. پوشش روی در این روش بین ۶۰ تا ۸۵ میکرون است و طبق استاندارد ایزو ۱۴۶۱ در هوای شهری چند دهه دوام دارد. سازه رنگ شده یا گالوانیزه سرد ارزان تر است و در فضای سرپوشیده یا اقلیم خشک جواب می دهد. در تهران با باران اسیدی، تفاوت از سال سوم دیده می شود. اگر مجبور به انتخاب ارزان تر هستید، حداقل ضخامت پوشش را کتبی بگیرید.

آیا سازه باید حتماً رو به جنوب تنظیم شود؟

در ایران، جنوب بهترین جهت است و انحراف ۱۵ تا ۲۰ درجه به جنوب شرق یا جنوب غرب افت چند درصدی دارد که قابل قبول است. اگر سقف شما شرقی غربی است، تقسیم آرایه روی دو شیب بهتر از نصب همه پنل ها روی یک شیب نامناسب است. در این حالت استرینگ ها را جدا کنید، چون دو شیب الگوی تابش متفاوتی دارند و در یک رشته سری، ضعیف ترین ساعت تولید کل رشته را می کشد.

برای ۱۰ پنل چه سازه ای و چقدر وزن لازم است؟

پنل ۵۹۰ واتی ۳۱ کیلوگرم است، پس ۱۰ پنل حدود ۳۱۰ کیلوگرم و پنل ۶۲۰ واتی حدود ۳۴۵ کیلوگرم می شود. سازه و بست ها ۴۰ تا ۷۰ کیلوگرم اضافه می کنند. این وزن مرده است؛ بار باد و برف جداگانه محاسبه می شود و می تواند چند برابر وزن مرده باشد. به همین دلیل تعداد پایه ها و نحوه اتصال به تیرچه مهم تر از وزن خود سازه است.

سازه بالاستی روی بام تخت چه محدودیتی دارد؟

محدودیت اصلی، وزن بالاست است. برای مقاومت در برابر مکش باد، هر ردیف به چند صد کیلوگرم بلوک یا بتن نیاز دارد و بام باید این وزن را تحمل کند. مزیتش این است که هیچ سوراخی در عایق ایجاد نمی شود، بنابراین ریسک نشتی صفر است. روی بام های با عایق حساس یا ساختمان های مشاع، این گزینه معمولاً انتخاب اول است. بار سازه ای بام را قبل از اجرا با مهندس سازه چک کنید.

عمر سازه پنل خورشیدی چقدر است؟

سازه گالوانیزه گرم با پوشش استاندارد در اقلیم تهران معمولاً ۲۰ تا ۲۵ سال دوام دارد، هم پای عمر پنل. سازه رنگ شده ممکن است در سال هفتم تا دهم نیاز به بازسازی داشته باشد. عمر واقعی به سه چیز بستگی دارد: ضخامت پوشش، کیفیت جوش و نوع پیچ ها. پیچ استیل A2 بیشتر از خود سازه عمر می کند و پیچ فولادی معمولی، ضعیف ترین حلقه است.

می شود سازه را خودمان با نبشی و جوش ساخت؟

فنی ممکن است، اقتصادی نه. سازه دست ساز معمولاً پوشش گالوانیزه ندارد، ابعاد و فاصله بست هایش با دیتاشیت پنل تطبیق داده نشده و گارانتی پنل را در صورت آسیب زیر سؤال می برد. هزینه مواد و جوش و رنگ هم از اختلاف قیمت با سازه آماده کمتر است. تنها استثنا، سازه زمینی بزرگ است که طراحی مهندسی جداگانه دارد. برای پشت بام و شیروانی، سازه آماده استاندارد انتخاب عاقلانه تری است.

جمع بندی

سازه پنل خورشیدی را با سه سؤال انتخاب کنید: سقف چه نوع است، اقلیم چه باری تحمیل می کند، و پوشش فلز چیست. برای بام تخت، سازه مثلثی گالوانیزه گرم با فلاشینگ؛ برای شیروانی، قلاب تا تیرچه با پیچ استیل M8؛ برای زمین، پایه بتنی با دفن حداقل ۶۰ سانتی متر. حداقل ۱۰ سانتی متر فاصله از سطح سقف، مهاربند مورب و ارت سازه را حذف نکنید. این سه مورد، همان چیزی است که در پیشنهاد ارزان غایب است. قبل از سفارش، ابعاد و وزن پنل را قطعی کنید؛پنل خورشیدیانتخاب شده، ابعاد سازه را تعیین می کند. برای برآورد کل پروژه، مقالههزینه هر کیلووات پنل خورشیدیرا بخوانید.

محصولات مرتبط: پکیج دو عددی ماژول سرج ارستر دی سی، پنل خورشیدی مدل YOU3-C40/1000 · باتری یو پی اس 12 ولت 100 آمپر ساعت یورونت مدل (zhel blue – EU100-(2022

مقالات مرتبط: پنل جینکو در هوای ابری؛ تولید واقعی | اثر گردوغبار بر تولید پنل جینکو و شست وشو

سایر محصولات و خدمات مجموعه: asuncctv.ir

راهنمای کامل این موضوع: نصب پنل خورشیدی؛ طراحی، اجرا و راه اندازی تخصصی در تهران