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Quanto peso possono sopportare le staffe di montaggio dei pannelli solari?
Supporti per il montaggio di pannelli solari sono gli eroi non celebrati dei sistemi di energia solare, responsabili di tenere i pannelli solari saldamente in posizione, pur resistendo al peso dei pannelli stessi e alle forze della natura. Il peso che un supporto di montaggio del pannello solare può sostenere è un fattore fondamentale per garantire la sicurezza, l'efficienza e la longevità del sistema. Installati su un tetto, su un pavimento o su un'altra struttura, compresa la capacità di peso di supporti per il montaggio di pannelli solari aiuta a prevenire incidenti, danni e guasti del sistema. Questa guida spiega quanto peso possono sopportare queste staffe, quali fattori influenzano la loro capacità e perché è importante scegliere la staffa adatta alle proprie esigenze.
Che cosa sono le staffe per il montaggio dei pannelli solari?
Le staffe di montaggio dei pannelli solari sono componenti strutturali progettati per attaccare i pannelli solari a superfici come tetti, terra, pali o carport. Forniscono stabilità, assicurano angoli di inclinazione adeguati per assorbire la luce solare e proteggono i pannelli da vento, pioggia, neve e altri fattori di stress ambientale. Realizzati in materiali come alluminio, acciaio o metallo galvanizzato, i supporti per il montaggio dei pannelli solari sono disponibili in vari modelli fissati, regolabili o tracciabili per adattarsi a diversi tipi di installazione.
Il ruolo principale delle staffe di montaggio dei pannelli solari è sostenere il peso dei pannelli solari e resistere ai carichi esterni, come la pressione del vento e l'accumulo di neve. La loro capacità di peso ha un impatto diretto sul numero di pannelli che possono essere installati, sulla sicurezza con cui funzionano nel tempo e sul fatto che siano conformi ai codici edilizi e alle norme di sicurezza.
Fattori chiave che determinano la capacità di peso delle staffe di montaggio dei pannelli solari
Il peso che un supporto di montaggio del pannello solare può sopportare dipende da diversi fattori chiave, ognuno dei quali influenza la resistenza e la durata del supporto:
1. Tipo di materiale
Il materiale delle staffe di montaggio dei pannelli solari è il fattore più significativo nella loro capacità di peso:
- Alluminio : Le staffe di alluminio, leggere e resistenti alla corrosione, sono comuni per gli impianti di tetto residenziale. Di solito supportano 3050 libbre per piede lineare (4474 kg/m). L'alluminio è ideale per le zone con clima moderato, ma può piegarsi sotto carichi estremi.
- Acciaio : Più resistenti e pesanti dell'alluminio, le staffe in acciaio (spesso galvanizzate per resistere alla ruggine) sopportano pesi più elevati 50100 libbre per piede lineare (74149 kg/m). Sono preferiti per sistemi montati a terra, impianti commerciali o regioni con neve pesante o forti venti.
- Acciaio Galvanizzato : Rivestite di zinco per evitare la corrosione, le staffe in acciaio galvanizzato offrono un equilibrio di resistenza e durata, supportando 6090 libbre per piede lineare (89134 kg/m). Si adattano bene alle zone costiere o umide dove la ruggine è un problema.
Le staffe in acciaio hanno generalmente una capacità di peso superiore a quella dell'alluminio, rendendole migliori per i pannelli solari di grandi dimensioni o pesanti.
2. La sua vita. Progettazione e struttura delle staffe
La progettazione dei supporti di montaggio dei pannelli solaricompresa la loro forma, lo spessore e i punti di connessioneinfluisce sulla distribuzione e sul supporto del peso:
- Sistemi di scaffalature : La maggior parte dei supporti per il montaggio dei pannelli solari utilizza un design a scaffale con rotaie, traverse e supporti. Le rotaie più spesse (ad esempio, acciaio o alluminio da 2 4 mm) distribuiscono il peso in modo più uniforme, aumentando la capacità.
- Fissate contro supporti regolabili : Le staffe fisse (inclinazione permanente) hanno spesso un design più semplice con una maggiore capacità di peso, in quanto non hanno parti mobili. Le staffe regolabili (inclinabili per gli angoli di sole stagionali) possono avere una capacità leggermente inferiore a causa di cerniere o componenti mobili, supportando in genere un peso inferiore del 510% rispetto ai modelli fissi.
- Tetti contro supporti di terra : I supporti per tetti sono progettati per essere leggeri per evitare il sovraccarico dei tetti, con capacità che vanno da 3070 libbre per supporto. Le staffe a terra, che ancorano al terreno o al calcestruzzo, hanno cornici più robuste e supportano 70150 libbre per staffa.
3. La sua vita. Tipo di impianto
L'ubicazione e il modo in cui vengono installati i supporti di montaggio dei pannelli solari influiscono direttamente sulla loro capacità di peso:
- Sostenitori per tetti : Questi devono essere allineati con i limiti di peso del tetto (di solito 2050 libbre per piede quadrato per i tetti residenziali). La maggior parte delle staffe del tetto supportano 3060 libbre per piede lineare, con peso distribuito su più staffe per evitare di superare i limiti del tetto.
- Supporti per il controllo delle emissioni : Installate su pavimenti di cemento o spinte nel terreno, le staffe a terra sopportano carichi più pesanti 60120 libbre per piede lineare. Spesso usano acciaio più spesso e ancore più profonde per sostenere grandi serie.
- Sostenitori montati su pali : Montate su pali singoli, queste staffe supportano 4080 libbre per staffa, con il peso distribuito verticalmente per evitare che il palo si ribolli.
- Parametri di tracciamento : Le staffe motorizzate che seguono il sole hanno una capacità di peso inferiore (3070 libbre per piede lineare) a causa delle parti in movimento, ma utilizzano cornici rinforzate per bilanciare la mobilità e la forza.
4. La sua vita. Carichi ambientali
Le staffe di montaggio dei pannelli solari devono sostenere più del peso dei pannelli solari, ma anche le forze esterne:
- Carico del vento : I forti venti creano una pressione verso l'alto o laterale sui pannelli. Le staffe nelle zone ventose (ad esempio, le regioni costiere) devono sostenere carichi dinamici, spesso testati per resistere a venti da 90150 mph, il che aumenta i loro requisiti di capacità di peso effettivo.
- Carico di neve : L'accumulo di neve pesante aggiunge peso. Le staffe nelle regioni innevate potrebbero aver bisogno di sostenere 2050 libbre per piede quadrato di neve in aggiunta al peso del pannello.
- Cargo morto contro carico vivo : carico morto è il peso statico dei pannelli e delle parentesi stesse. Il carico reale comprende venti, neve e lavoratori di manutenzione. Le staffe sono progettate per gestire entrambe le cose.
Capacità di peso tipica delle staffe di montaggio dei pannelli solari
Le staffe di montaggio dei pannelli solari hanno capacità di peso diverse in base al loro tipo, al materiale e alla progettazione. Ecco le gamme comuni per le diverse applicazioni:
Apparecchi di protezione per la protezione del suolo
I sistemi residenziali utilizzano solitamente supporti in alluminio o in acciaio leggero:
- Di alluminio : supporto 3050 libbre per piede lineare. Un tipico pannello solare da 60 celle pesa 4050 libbre, quindi 23 supporti per pannello (spaziati 34 piedi) forniscono un supporto sufficiente.
- Supporti in acciaio leggero : supporto di 4060 libbre per piede lineare, adatto per pannelli più pesanti (ad esempio, pannelli a 72 celle con un peso di 5060 libbre).
Queste staffe sono progettate per mantenere il carico totale del tetto sotto i 30 chili per piede quadrato, rispettando la maggior parte dei codici edilizi residenziali.
Apparecchi di protezione per la protezione del suolo
I tetti commerciali (ad esempio, i tetti piatti dei magazzini) utilizzano supporti più robusti:
- Altri dispositivi di controllo : supporto 5080 libbre per piede lineare. Gestiscono pannelli più grandi (7296 celle, 6080 libbre ciascuna) e carichi più elevati di neve / vento.
- Parametri di rilievo : Utilizzare pesi in cemento invece di foratura, sostenendo 6090 libbre per piede lineare, con peso distribuito per evitare danni al tetto.
Supporti per il controllo delle emissioni
I sistemi a terra danno la priorità alla resistenza per grandi schiere:
- Supporti di terra in acciaio standard : supporto 70120 libbre per piede lineare. Gestiscono più pannelli (ad esempio, 46 pannelli per rack) e pesanti carichi di neve (fino a 50 libbre per piede quadrato).
- Parametri di staccatura : Ancorate con pali d'acciaio, queste sostengono 80150 libbre per piede lineare, ideale per le zone con vento forte o terreno molle.
Parametri di tracciamento
I sistemi di tracciamento regolabili bilanciano la mobilità e la resistenza:
- Traccianti a singolo asse : Sostenere 4070 libbre per piede lineare, spostando i pannelli da est a ovest per seguire il sole.
- Tracciatori a doppio asse : Più complesso, che supporta 3060 libbre per piede lineare, con movimento nord-sud e est-ovest per una massima esposizione al sole.
Fattori che riducono la capacità di peso
Anche le staffe di montaggio dei pannelli solari di alta qualità possono avere una capacità ridotta se si ignorano questi fattori:
1. il numero di Scarsa qualità dei materiali
Le staffe di alluminio o acciaio non galvanizzato di bassa qualità corrodono o si indeboliscono nel tempo, riducendo la loro capacità di peso del 2050% entro 510 anni. La scelta di supporti con materiali certificati (ad esempio alluminio T6, acciaio galvanizzato G90) impedisce questo.
2. La sua vita. Instalazione errata
- Fabbricazione a partire da materiali di cui al capitolo 85 : i bulloni o le viti non serrati correttamente creano punti deboli, riducendo la capacità del 3040%.
- Ancoraggio inadeguato : Le staffe non attaccate alle travi o le staffe a terra con ancoraggio poco profondo possono fallire sotto carico.
- Pannelli sovraffollati : l'installazione di più pannelli di quelli consentiti dalla struttura del supporto supera i limiti di peso, rischiando il crollo.
3. La sua vita. Indossare per motivi ambientali
- Corrosione : Il sale, l'umidità o gli inquinanti industriali corrodono le staffe metalliche, indebolendo la loro struttura.
- Radiazione UV : i componenti di plastica (ad esempio, le rondini) delle staffe si degradano a causa dell'esposizione al sole, riducendo la capacità di aderenza e la capacità.
- Temperature Estreme : I cicli di congelamento e scongelamento fanno espandersi e contrarsi il metallo, allentando le connessioni nel tempo.
4. La sua vita. Mancanza di manutenzione
La sporcizia, i detriti o l'accumulo di ruggine possono nascondere i danni alle staffe. Per mantenere la piena capacità di carico sono necessari controlli regolari (pulizia, serraggio dei dispositivi di fissaggio, sostituzione di parti usurate).
Norme di sicurezza per le staffe di montaggio dei pannelli solari
Per garantire l'affidabilità, i supporti di montaggio dei pannelli solari devono soddisfare le norme internazionali di sicurezza, che comprendono la prova della capacità di peso:
- UL 2703 : una norma statunitense che richiede che le staffe resistano a carichi statici e dinamici (ad esempio, 3 volte il peso del pannello per 1 ora senza guasti).
- IEC 62715 : Una norma internazionale di prova per le staffe resistenti al vento, alla neve e alle temperature, garantendo che resistano a carichi nominali per oltre 20 anni.
- Codici edilizi locali : Molte regioni adottano norme come ASCE 7 (USA) o Eurocode 1 (Europa) per calcolare i carichi di vento e neve, che devono essere superati.
La scelta di supporti certificati garantisce che siano stati testati per la capacità di peso e la resistenza ambientale.
Come calcolare la capacità di peso richiesta
Per determinare le bracciale di montaggio del pannello solare giuste per il sistema, seguire questi passaggi:
- Calcolare il peso del pannello : Moltiplicare il numero di pannelli per il loro peso individuale. Ad esempio, 10 pannelli da 50 libbre ciascuno = 500 libbre in totale.
- Aggiungere il peso della parentesi : le braccialette stesse aggiungono il 1020% al carico totale (ad esempio, 500 libbre + 50100 libbre = 550600 libbre).
- Includere i carichi ambientali : Controllare i codici locali per il vento (ad esempio, 20 libbre per piede quadrato) e neve (ad esempio, 30 libbre per piede quadrato) carichi. Moltiplicare per l'area della matrice per ottenere carico aggiuntivo.
- Dividere per numero di parentesi : se si utilizzano 8 parentesi, ciascuna deve supportare almeno 550600 libbre ÷ 8 = 6975 libbre. Scegliere supporti con una capacità nominale 2030% superiore a questa per aggiungere un margine di sicurezza.
Esempi del Mondo Reale
Installazione di tetti residenziali
Un proprietario installa 12 pannelli solari su un tetto inclinato. Utilizzando supporti per il tetto in alluminio (50 libbre per piede lineare) spaziati a 3 piedi di distanza, 16 supporti distribuiscono il carico totale (600 libbre di pannelli + 80 libbre di supporti = 680 libbre). Ogni supporto sopporta 42,5 libbre, ben al di sotto della capacità di 50 libbre, con spazio per il carico di neve.
Array di terreni commerciali
Un'azienda installa 100 pannelli (70 chili ciascuno) su supporti a terra. Peso totale del pannello: 7.000 libbre. Le staffe di acciaio (100 libbre per piede lineare) con 80 staffe distribuiscono il carico a 87,5 libbre per staffa, in modo sicuro sotto la capacità, anche con 30 libbre per piede quadrato di carico di neve.
Installazione in zone costiere
Una casa sulla costa usa supporti galvanizzati per il tetto in acciaio per resistere alla corrosione del sale. Con 8 pannelli (55 libbre ciascuno) e carichi di vento elevati (120 mph), le staffe con peso di 60 libbre per piede lineare forniscono una resistenza sufficiente, poiché le forze del vento sono prese in considerazione nella loro certificazione UL 2703.
Domande Frequenti
Qual è la capacità media di carico delle staffe di montaggio dei pannelli solari?
Le staffe per tetto residenziali hanno una media di 3060 libbre per piede lineare, le staffe per terra 70120 libbre per piede lineare e le staffe commerciali 5090 libbre per piede lineare. La capacità esatta dipende dal materiale e dalla progettazione.
Quanto peso aggiungono i pannelli solari alle staffe di montaggio?
Un tipico pannello solare da 60 celle pesa 4050 libbre, mentre i pannelli da 72 celle pesano 5060 libbre. I sistemi di supporto devono sostenere questo peso più il proprio peso (1020% del peso del pannello).
Il vento e la neve influenzano il peso che le staffe possono sopportare?
- Sì, è vero. Le staffe devono sopportare sia il peso statico dei pannelli che i carichi dinamici del vento (pressione verso l'alto) e della neve (peso aggiuntivo). Per esempio, un supporto da 60 chili può sostenere in sicurezza solo 40 chili di pannelli se la neve ne aggiunge altri 20 chili.
Sono migliori le staffe in alluminio o in acciaio per una grande capacità di peso?
Le staffe in acciaio hanno una capacità di peso più elevata (50120 libbre per piede lineare) rispetto all'alluminio (3060 libbre per piede lineare). L'acciaio è migliore per pannelli pesanti, grandi serie o aree con forti carichi di vento / neve.
Come faccio a sapere se le mie staffe sono sovraccariche?
Tra i segni ci sono rotaie pieghevoli, elementi di fissaggio sciolti, crepe nel metallo o pannelli flessibili. Se lo notate, riducete il numero di pannelli, rafforzate le staffe o sostituiteli con modelli di maggiore capacità.
È necessario che i supporti di montaggio supportino i lavoratori della manutenzione?
Sì, se i lavoratori sono in piedi sul sistema o vicino a esso. Le staffe dovrebbero sostenere un'ulteriore 200-300 libbre per lavoratore. Scegliere supporti con classifica camminati per un facile accesso alla manutenzione.
Per quanto tempo le staffe di montaggio dei pannelli solari mantengono la loro capacità di peso?
Con una corretta manutenzione, le staffe in alluminio durano 15-20 anni, quelle in acciaio 20-25 anni. Le ispezioni regolari e la protezione dalla corrosione aumentano la loro capacità nel tempo.
Indice
- Quanto peso possono sopportare le staffe di montaggio dei pannelli solari?
- Che cosa sono le staffe per il montaggio dei pannelli solari?
- Fattori chiave che determinano la capacità di peso delle staffe di montaggio dei pannelli solari
- Capacità di peso tipica delle staffe di montaggio dei pannelli solari
- Fattori che riducono la capacità di peso
- Norme di sicurezza per le staffe di montaggio dei pannelli solari
- Come calcolare la capacità di peso richiesta
- Esempi del Mondo Reale
-
Domande Frequenti
- Qual è la capacità media di carico delle staffe di montaggio dei pannelli solari?
- Quanto peso aggiungono i pannelli solari alle staffe di montaggio?
- Il vento e la neve influenzano il peso che le staffe possono sopportare?
- Sono migliori le staffe in alluminio o in acciaio per una grande capacità di peso?
- Come faccio a sapere se le mie staffe sono sovraccariche?
- È necessario che i supporti di montaggio supportino i lavoratori della manutenzione?
- Per quanto tempo le staffe di montaggio dei pannelli solari mantengono la loro capacità di peso?