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Quanto peso podem suportar os suportes de montagem de painéis solares?
Suportes de montagem de painéis solares são os heróis não reconhecidos dos sistemas de energia solar, responsáveis por manter os painéis solares em posição segura, enquanto resistem ao peso dos próprios painéis e às forças da natureza. O peso que um suporte de montagem de painel solar pode suportar é um fator crítico para garantir a segurança, eficiência e longevidade do sistema. Se instalado num telhado, no chão ou noutra estrutura, compreendendo a capacidade de peso de suportes de montagem de painéis solares ajuda a prevenir acidentes, danos e falhas do sistema. Este guia explica quanto peso podem suportar esses suportes, os fatores que influenciam sua capacidade e por que é importante escolher o suportes adequado para suas necessidades.
O que são suportes de montagem para painéis solares?
Os suportes de montagem de painéis solares são componentes estruturais projetados para anexar painéis solares a superfícies como telhados, chão, postes ou carports. Eles proporcionam estabilidade, garantem ângulos de inclinação adequados para absorver a luz solar e protegem os painéis do vento, da chuva, da neve e de outros estressores ambientais. Feitas de materiais como alumínio, aço ou metal galvanizado, as brackets de montagem de painéis solares vêm em vários projetos fixos, ajustáveis ou rastreáveis para se adequar a diferentes tipos de instalação.
A função principal dos suportes de montagem de painéis solares é suportar o peso dos painéis solares e resistir a cargas externas, como a pressão do vento e o acúmulo de neve. A sua capacidade de peso tem um impacto direto na quantidade de painéis que podem ser instalados, na segurança com que funcionam ao longo do tempo e se cumprem os códigos de construção e as normas de segurança.
Fatores-chave que determinam a capacidade de peso dos suportes de montagem de painéis solares
O peso que um suporte de montagem de painel solar pode suportar depende de vários fatores-chave, cada um dos quais influencia a resistência e a durabilidade do suporte:
1. Tipo de material
O material dos suportes de montagem de painéis solares é o fator mais significativo na sua capacidade de peso:
- Alumínio : As braçadeiras de alumínio, leves e resistentes à corrosão, são comuns para instalações de telhados residenciais. Eles normalmente suportam 3050 libras por pé linear (4474 kg/m). O alumínio é ideal para áreas com clima moderado, mas pode dobrar sob cargas extremas.
- Aço : Mais resistentes e pesados que o alumínio, os suportes de aço (muitas vezes galvanizados para resistir à ferrugem) suportam pesos mais altos de 50 a 100 libras por pé linear (74 a 149 kg/m). São preferidos para sistemas montados no solo, instalações comerciais ou regiões com neve pesada ou ventos fortes.
- Aço Galvanizado : Revestidas com zinco para evitar a corrosão, as braçadeiras de aço galvanizado oferecem um equilíbrio de resistência e durabilidade, suportando 6090 libras por pé linear (89134 kg/m). Eles funcionam bem em áreas costeiras ou úmidas, onde a ferrugem é uma preocupação.
Os suportes de aço geralmente têm maiores capacidades de peso do que o alumínio, tornando-os melhores para painéis solares grandes ou pesados.
2. A sua família. Design e estrutura dos suportes
O projeto dos suportes de montagem de painéis solares, incluindo a sua forma, espessura e pontos de ligação, afeta a distribuição e o suporte do peso:
- Sistemas de rack : A maioria dos suportes de montagem de painéis solares usa um design de rack com trilhos, travas e suportes. Os trilhos mais grossos (por exemplo, aço ou alumínio de 2 4 mm) distribuem o peso de forma mais uniforme, aumentando a capacidade.
- Parâmetros fixos versus ajustáveis : Os suportes fixos (inclinação permanente) têm frequentemente desenhos mais simples com maiores capacidades de peso, uma vez que não possuem partes móveis. Os suportes ajustáveis (inclináveis para ângulos de sol sazonais) podem ter uma capacidade ligeiramente menor devido a dobradiças ou componentes móveis, suportando tipicamente 510% menos peso do que os modelos fixos.
- Teatro vs. suportes de solo : Os suportes de telhado são projetados para serem leves para evitar sobrecargas nos telhados, com capacidades que variam de 30 a 70 libras por suportes. Os suportes de terra, que ancoram no solo ou no concreto, têm quadros mais resistentes e suportam 70150 libras por suportes.
3. A sua família. Tipo de instalação
O local e a forma como os suportes de montagem de painéis solares são instalados têm um impacto direto na sua capacidade de peso:
- Brackets montados no telhado : Estes devem estar alinhados com os limites de peso do telhado (geralmente 2050 libras por pé quadrado para telhados residenciais). A maioria dos suportes de telhado suporta 3060 libras por pé linear, com peso distribuído em vários suportes para evitar exceder os limites do telhado.
- Brackets montados no solo : Instalados em almofadas de concreto ou empurrados para o solo, os suportes de terra suportam cargas mais pesadas 60120 libras por pé linear. Eles costumam usar aço mais grosso e âncoras mais profundas para suportar grandes conjuntos.
- Parâmetros de fixação em postes : Montados em postes únicos, estes suportes suportam 4080 libras por suporte, com peso distribuído verticalmente para evitar a inclinação do poste.
- Parênteses de rastreamento : Brackets motorizados que seguem o sol têm menor capacidade de peso (3070 libras por pé linear) devido a partes móveis, mas eles usam molduras reforçadas para equilibrar a mobilidade e a força.
4. A partir de agora. Cargas ambientais
Os suportes de montagem de painéis solares devem suportar mais do que apenas o peso dos painéis solares, eles também resistem a forças externas:
- Carga de Vento : Ventos fortes criam pressão para cima ou lateral nos painéis. Os suportes em áreas ventosas (por exemplo, regiões costeiras) devem suportar cargas dinâmicas, muitas vezes testadas para suportar ventos de 90150 mph, o que aumenta seus requisitos de capacidade de peso efetivo.
- Carga de neve : A acumulação de neve pesada aumenta o peso. Os suportes em regiões nevadas podem precisar suportar 2050 libras por metro quadrado de neve, além do peso do painel.
- Carga morta versus carga viva : A carga morta é o peso estático dos próprios painéis e suportes. A carga viva inclui o vento, a neve e os trabalhadores de manutenção. Os suportes são concebidos para suportar ambos combinados.
Capacidades de peso típicas dos suportes de montagem de painéis solares
Os suportes de montagem de painéis solares têm diferentes capacidades de peso com base no seu tipo, material e design. A seguir apresentamos os intervalos comuns para diferentes aplicações:
Aparelhos de proteção de telhados para habitação
Os sistemas residenciais geralmente usam suportes de alumínio ou aço leve:
- Brackets de alumínio : Apoio 3050 libras por pé linear. Um painel solar típico de 60 células pesa 4050 libras, de modo que 23 suportes por painel (espaçados 34 pés) fornecem suporte suficiente.
- Brackets de aço leve : Suporte de 4060 libras por pé linear, adequado para painéis mais pesados (por exemplo, painéis de 72 células com um peso de 5060 libras).
Estes suportes são projetados para manter a carga total do telhado abaixo de 30 libras por metro quadrado, cumprindo com a maioria dos códigos de construção residencial.
Aparelhos de proteção de telhados para uso comercial
Os telhados comerciais (por exemplo, telhados planos em armazéns) usam suportes mais resistentes:
- Braços de aço galvanizados : Suporte 5080 libras por pé linear. Eles lidam com painéis maiores (7296 células, 6080 libras cada) e cargas de neve / vento maiores.
- Parâmetros de lastro : Utilize pesos de concreto em vez de perfuração, suportando 6090 libras por pé linear, com peso distribuído para evitar danos no telhado.
Brackets montados no solo
Os sistemas de terra dão prioridade à resistência para grandes conjuntos:
- Brackets de moagem de aço padrão : Suporte 70120 libras por pé linear. Eles lidam com vários painéis (por exemplo, 46 painéis por rack) e cargas pesadas de neve (até 50 libras por pé quadrado).
- Parênteses empilhados : Ancoradas com pilares de aço, elas suportam 80150 libras por pé linear, ideais para áreas com vento forte ou solo macio.
Parênteses de rastreamento
Sistemas de localização ajustáveis que equilibram mobilidade e resistência:
- Rastreadores de eixo único : Apoio 4070 libras por pé linear, movendo painéis leste-oeste para seguir o sol.
- Rastreadores de dois eixos : Mais complexo, suportando 3060 libras por pé linear, com movimento norte-sul e leste-oeste para a máxima exposição ao sol.
Fatores que reduzem a capacidade de peso
Mesmo brackets de montagem de painéis solares de alta qualidade podem ter capacidade reduzida se estes fatores forem ignorados:
1. a) A Comissão Má qualidade dos materiais
Os suportes de alumínio ou aço não galvanizado de baixa qualidade corroem ou enfraquecem ao longo do tempo, reduzindo sua capacidade de peso em 20 50% em 5 10 anos. A escolha de suportes com materiais certificados (por exemplo, alumínio T6, aço galvanizado G90) evita isso.
2. A sua família. Instalação incorreta
- Ferramentas de fixação soltas : Os parafusos ou parafusos não apertados adequadamente criam pontos fracos, reduzindo a capacidade em 30~40%.
- Ancoração inadequada : Os suportes de telhado não fixados a vigas ou suportes de terra com ancoragem rasa podem falhar sob carga.
- Painéis superlotados : A instalação de mais painéis do que o permitido pelo projecto do suporte excede os limites de peso, o que pode provocar o colapso.
3. A sua família. Desgaste ambiental
- Corrosão : Sal, umidade ou poluentes industriais corroem os suportes metálicos, enfraquecendo sua estrutura.
- Danos por radiação UV : Os componentes de plástico (por exemplo, lavadoras) em suportes degradam-se devido à exposição ao sol, reduzindo a aderência e a capacidade.
- Temperaturas Extremas : Os ciclos de congelamento e descongelamento fazem com que o metal se expanda e se contraia, afrouxando as conexões ao longo do tempo.
4. A partir de agora. Falta de manutenção
A sujeira, detritos ou acumulação de ferrugem podem esconder danos aos suportes. É necessário realizar inspecções regulares (limpeza, aperto de elementos de fixação, substituição de peças desgastadas) para manter a capacidade de peso total.
Normas de segurança para suportes de montagem de painéis solares
Para garantir a fiabilidade, os suportes de montagem de painéis solares devem cumprir as normas internacionais de segurança, que incluem o ensaio da capacidade de peso:
- UL 2703 : Uma norma dos EUA que exige que os suportes suportem cargas estáticas e dinâmicas (por exemplo, 3 vezes o peso do painel durante 1 hora sem falha).
- IEC 62715 : Um padrão internacional de teste de suportes para resistência ao vento, neve e temperatura, garantindo que suportem cargas nominal por mais de 20 anos.
- Códigos de construção locais : Muitas regiões adotam normas como a ASCE 7 (EUA) ou o Eurocode 1 (Europa) para calcular as cargas de vento e neve, que devem ser excedidas.
A escolha de suportes certificados garante que foram testados para a capacidade de peso e a resistência ambiental.
Como calcular a capacidade de peso exigida
Para determinar os suportes de montagem adequados para o seu sistema, siga estes passos:
- Calcular o peso do painel : Multiplicar o número de painéis pelo seu peso individual. Por exemplo, 10 painéis com 50 libras cada = 500 libras no total.
- Adicionar o peso do parêntese : Os próprios suportes adicionam 1020% à carga total (por exemplo, 500 libras + 50100 libras = 550600 libras).
- Incluir cargas ambientais : Verifique os códigos locais para cargas de vento (por exemplo, 20 libras por pé quadrado) e neve (por exemplo, 30 libras por pé quadrado). Multiplica pela área da matriz para obter carga adicional.
- Dividir por número de parênteses se forem utilizados 8 suportes, cada um deve suportar pelo menos 550600 libras ÷ 8 = 6975 libras. Escolha suportes com uma capacidade nominal 2030% superior a esta para aumentar a margem de segurança.
Exemplos do Mundo Real
Instalação em Telhado Residencial
Um proprietário de casa instala 12 painéis solares em um telhado inclinado. Usando suportes de telhado de alumínio (50 libras por pé linear) espaçados 3 pés, 16 suportes distribuem a carga total (600 libras de painéis + 80 libras de suportes = 680 libras). Cada suporte suporta 42,5 libras, bem abaixo da capacidade de 50 libras, com espaço para carga de neve.
Array de terreno comercial
Uma empresa instala 100 painéis (70 libras cada) em suportes de terra. Peso total do painel: 7 mil libras. Brackets de aço de solo (100 libras por pé linear) com 80 brackets distribuem a carga para 87,5 libras por bracket, com segurança abaixo da capacidade, mesmo com 30 libras por metro quadrado de neve carga.
Instalação na zona costeira
Uma casa costeira usa suportes de aço galvanizado para o telhado para resistir à corrosão do sal. Com 8 painéis (55 libras cada) e altas cargas de vento (120 mph), suportes avaliados em 60 libras por pé linear fornecem força suficiente, já que as forças do vento são consideradas em sua certificação UL 2703.
Perguntas Frequentes
Qual é a capacidade média de peso dos suportes de montagem de painéis solares?
Os suportes de telhado residenciais têm uma média de 3060 libras por pé linear, os suportes de solo 70120 libras por pé linear e os suportes comerciais 5090 libras por pé linear. A capacidade exata depende do material e do desenho.
Quanto peso adicionam os painéis solares aos suportes de montagem?
Um painel solar típico de 60 células pesa 4050 libras, enquanto painéis de 72 células pesam 5060 libras. Os sistemas de suportes devem suportar este peso mais o seu próprio peso (1020% do peso do painel).
As cargas do vento e da neve afetam o peso que os suportes podem suportar?
- Sim, é verdade. Os suportes devem suportar tanto o peso estático dos painéis como as cargas dinâmicas do vento (pressão ascendente) e da neve (peso adicional). Por exemplo, um suporte de 60 libras só pode suportar com segurança 40 libras de painéis se a neve adicionar 20 libras.
São os suportes de alumínio ou de aço melhores para uma capacidade de peso elevada?
Os suportes de aço têm maior capacidade de peso (50120 libras por pé linear) do que o alumínio (3060 libras por pé linear). O aço é melhor para painéis pesados, grandes conjuntos ou áreas com altas cargas de vento / neve.
Como posso saber se os meus suportes estão sobrecarregados?
Os sinais incluem trilhos curvados, fixações soltas, rachaduras no metal ou painéis flácidos. Se você perceber, reduza o número de painéis, reforce os suportes ou substitua-os por modelos de maior capacidade.
É necessário que os suportes de montagem suportem os trabalhadores da manutenção?
Sim, se os trabalhadores estiverem em pé ou perto da matriz. Os suportes devem suportar 200 a 300 libras adicionais por trabalhador. Escolha suportes com classificações caminháveis para facilitar o acesso à manutenção.
Quanto tempo os suportes de montagem de painéis solares mantêm sua capacidade de peso?
Com a manutenção adequada, os suportes de alumínio duram 15 a 20 anos, os de aço 20 a 25 anos. As inspecções regulares e a protecção contra a corrosão aumentam a sua capacidade ao longo do tempo.
Sumário
- Quanto peso podem suportar os suportes de montagem de painéis solares?
- O que são suportes de montagem para painéis solares?
- Fatores-chave que determinam a capacidade de peso dos suportes de montagem de painéis solares
- Capacidades de peso típicas dos suportes de montagem de painéis solares
- Fatores que reduzem a capacidade de peso
- Normas de segurança para suportes de montagem de painéis solares
- Como calcular a capacidade de peso exigida
- Exemplos do Mundo Real
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Perguntas Frequentes
- Qual é a capacidade média de peso dos suportes de montagem de painéis solares?
- Quanto peso adicionam os painéis solares aos suportes de montagem?
- As cargas do vento e da neve afetam o peso que os suportes podem suportar?
- São os suportes de alumínio ou de aço melhores para uma capacidade de peso elevada?
- Como posso saber se os meus suportes estão sobrecarregados?
- É necessário que os suportes de montagem suportem os trabalhadores da manutenção?
- Quanto tempo os suportes de montagem de painéis solares mantêm sua capacidade de peso?