Fotovoltaická elektrárna musí po desítky let bezpečně odolávat větru, sněhu, změnám teplot i vlastní hmotnosti konstrukce. Právě tyto síly rozhodují o tom, jaké nároky budou kladeny na profily, kotvení i spojovací materiál. V tomto článku si ukážeme, jaké zatížení působí na konstrukci FVE a jak mu přizpůsobit jednotlivé komponenty.
O jakém sortimentu se dnes budeme bavit?
Co se v článku dozvíte
- Jaké síly působí na konstrukci FVE
- Jak konstrukci zatěžuje vítr, sníh a změny teplot
- Proč je důležité správné kotvení
- Jaké komponenty pomáhají zatížení bezpečně přenášet
Zatížení sněhem a ledem
Zimní podmínky přinášejí nejen tíhu sněhu, ale i riziko nerovnoměrného zatížení konstrukce v důsledku tání a opětovného zamrzání. Tyto síly působí dlouhodobě a výrazně ovlivňují únosnost a životnost celé montážní sestavy.
O jaké síly jde:
- Rovnoměrné i nerovnoměrné tlakové zatížení shora.
- Tání a opětovné zamrznutí vytváří proměnlivé bodové síly.
- Dlouhodobé zatížení zatěžuje spoje „na protažení“ a „na střih“.
Namáhané prvky:
- Nosné profily (vodorovné, svislé) – ohyb, tlak.
- Spojky profilů
- Uchycení panelů (středové/krajové úchyty) – musí udržet panel i při posunu sněhu.
- Kotevní prvky do střechy (háky, šrouby) – drží celou váhu systému + sněhové zatížení.
Doporučený sortiment AKROS:
- Profily 10SOLTS1002000 a 10SOLTS004000 – hliník EN AW 6063 s vysokou nosností.
- 10SOLTS1006000 spojka profilů – pevné a tvarově přesné napojení.
- Háky pro taškové střechy 10SOLTS1020000 a 10SOLTS1021000 – odolné vůči zatížení sněhem.
- Středové a krajové úchyty (např. 10SOLTS1008000 a 10SOLTS1011000)
Aerodynamické síly (vítr)
Vítr působí nejen tlakem, ale také sáním a vibracemi, které testují stabilitu každého spoje. Při špatném ukotvení může docházet k mikropohybům nebo dokonce ke stržení panelů.
O jaké síly jde:
- Sání – vítr panel „odtrhává“ směrem vzhůru.
- Tlak – vítr tlačí panel do konstrukce nebo proti střeše.
- Vibrace při nárazech větru – opakované cyklické namáhání.
Namáhané prvky:
- Spoje profilů a úchyty panelů – riziko „vytržení“ panelu.
- Kotevní body ke střeše – působení sání hrozí jejich selháním.
- Všechny šrouby a matice – namáhání na tah a střih, riziko uvolnění.
Doporučený sortiment AKROS:
- Středové a krajové úchyty (např. 10SOLTS1008000 a 10SOLTS1011000) – brání mikroposunům.
- Šrouby do drážky nerez A2 (např. 10SOLXP9814125 ) – odolné vůči vytržení a vibracím.
- Nerezové matice s rohatkovou přírubou – (např. 106923R0100000) – bez nutnosti podložky.
- Kotevní technika Fischer (např. šrouby FISCHER Power-Fast FPF-SZ) – vhodné pro dřevo i beton, s ETA certifikací.
Teplotní roztažnost konstrukce
Fotovoltaická konstrukce je během roku vystavena výrazným teplotním změnám. Hliníkové profily se vlivem tepla roztahují a při ochlazení opět smršťují. Pokud konstrukce neumožňuje přirozenou dilataci, vzniká v ní vnitřní napětí, které zatěžuje spoje, kotvení i samotné profily.
Řešením je správný návrh konstrukce, dodržení doporučených dilatačních délek a použití systémových komponentů, které s těmito pohyby počítají.
Proč je správné kotvení tak důležité
Na konstrukci fotovoltaické elektrárny nepůsobí pouze vlastní hmotnost panelů. Po celou dobu životnosti musí bezpečně přenášet také zatížení větrem, sněhem i změnami teplot. Proto je důležité navrhnout správné kotvení do nosné konstrukce střechy a použít kvalitní systémové komponenty i spojovací materiál. Jen správně navržený systém zajistí dlouhodobou stabilitu a bezpečnost celé instalace.
Potřebujete poradit s výběrem komponentů pro FVE?
Správně navržená konstrukce je základem dlouhé životnosti fotovoltaické elektrárny. Pokud si nejste jistí výběrem profilů, kotevních prvků nebo spojovacího materiálu, ozvěte se nám. Rádi vám doporučíme vhodné řešení pro váš projekt.
FAQ
Jaké síly působí na konstrukci FVE?
Na konstrukci fotovoltaické elektrárny působí vlastní hmotnost panelů, zatížení sněhem, tlak a sání větru i změny rozměrů způsobené teplotní roztažností materiálu.
Jaký spojovací materiál se používá pro fotovoltaiku?
Ve většině instalací se používá nerezový spojovací materiál A2. Do agresivního prostředí, například v blízkosti moře nebo chemických provozů, je vhodnější nerez A4.
Proč je důležitá dilatace konstrukce FVE?
Hliníkové profily mění svou délku podle teploty. Pokud konstrukce neumožňuje jejich přirozenou roztažnost a smrštění, vzniká v ní vnitřní napětí, které může poškodit spoje nebo kotvení.
Jak zabránit uvolnění panelů vlivem větru?
Klíčové je správné kotvení, dodržení doporučených utahovacích momentů a použití kvalitních systémových svorek, šroubů a matic.
autor:
Jan Matějka
Spolumajitel a jednatel společností AKROS
Jan je absolventem procesního inženýrství na ČVUT v Praze. Svou profesní dráhu ve společnosti AKROS spojil s jejím rozvojem již v roce 2009. Za dalších 9 let, v roce 2018, vstoupil odkoupením podílu firmy do vlastnické struktury.
Dnes jako jednatel kombinuje své technické vzdělání s dlouholetou praxí v oboru. Věnuje se aktivnímu řízení chodu společností a dohlíží na to, aby AKROS zůstal synonymem pro kvalitu a odbornost, na které si zakládá už od svého nástupu.