
Когда слышишь 'каркас для солнечных панелей', половина заказчиков сразу представляет алюминиевый профиль с отверстиями под болты. На деле же — это расчёт на ветровую нагрузку, терморасширение и деформацию креплений при минус 40. Мы в ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы с 2021 года перебрали десяток конфигураций, и сейчас скажу: если каркас не 'дышит' вместе с панелью — через год получите трещины в точках крепления.
В 2022-м мы тестировали оцинкованную сталь для каркасов в Красноярске. Через восемь месяцев на стыках появились микротрещины — вибрация от ветра плюс перепады температур сделали своё. Клиент жаловался, что панели 'гуляют' на 2–3 градуса. Переделали на каркас для солнечных панелей из стеклопластика — проблема ушла.
Композиты, которые мы используем на производстве в промышленном парке Тяньфу, дают коэффициент линейного расширения почти как у кремния в панелях. Это значит — никаких напряжений в точках контакта. Но есть нюанс: если пережать крепёж — материал начинает расслаиваться. Приходится обучать монтажников затягивать с моментом не больше 25 Н·м.
Кстати, о болтах. Берите только нержавейку А2 или А4. В прошлом году сэкономили на партии крепежа — через полгода в приморском климате резьбу заклинило так, что пришлось срезать каркасы.
По СНиПам ветровая нагрузка для большинства регионов России считается с запасом. Но в 2023-м в Хабаровске снег с ветром выдавили каркас, рассчитанный на 120 кг/м2. Оказалось — снег с дождём даёт плотность до 400 кг/м3. Теперь для Дальнего Востока закладываем +30% к нормам.
Самое сложное — просчитать резонансные частоты. Однажды поставили каркасы с шагом опор 1.5 метра, а панели закрепляли с шагом 40 см. При ветре 18 м/с возникла вибрация — панели загудели, как струны. Пришлось добавлять демпфирующие прокладки из EPDM-резины.
Для скатных крыш иногда предлагают универсальные кронштейны — не ведитесь. Угол наклона, материал кровли, сезонность — всё влияет на конструкцию. Как-то в Сочи поставили каркас на черепичную крышу без учёта сезонных смещений — через год гидроизоляцию порвало.
При монтаже на грунт многие забывают про пучение. В Тюмени ставили каркасы на винтовые сваи — зимой их выперло на 5 см. Теперь заглубляем ниже глубины промерзания плюс дренажный слой из щебня.
Ещё момент — температурные зазоры. Летом в Калмыкии алюминиевый каркас нагревался до +70°C — панели вспучились волной. С композитными каркасами такой проблемы нет, но всё равно оставляем зазор 3–5 мм между секциями.
Разметку под крепёж лучше делать не по шаблону, а по месту. Каждая партия панелей имеет допуски до 1.5 мм — если сверлить 'вслепую', потом полдня переставляешь направляющие.
В 2023-м делали систему на 200 кВт для завода. Заказчик хотел сэкономить — предложил китайские алюминиевые профили. Мы настояли на композитных рамах с карбоновыми усилениями. Через год эксплуатации — нулевая коррозия, несмотря на промышленную атмосферу.
Самым сложным оказалось крепление к бетонным парапетам. Стандартные дюбели не держались — пришлось разрабатывать сквозные анкеры с эпоксидной пропиткой. Монтаж занял на неделю дольше, но зато выдержал ураган в октябре.
Из интересного: пришлось делать съёмные секции для очистки снега. В первый же снегопад поняли, что техобслуживание без разборных элементов невозможно.
Сейчас тестируем каркасы с датчиками деформации — чтобы мониторить нагрузки в реальном времени. Для Арктики пробуем варианты с подогревом — иначе наледь разрушает точки крепления.
Главный минус композитов — цена. Но если считать срок службы (у нас образцы 2021 года без деградации), то за 10 лет выгоднее ставить один раз.
Кстати, на сайте th-composite.ru мы выложили техотчёт по испытаниям в разных климатических зонах. Там есть данные по усталостным тестам — полезно для проектировщиков.
Никогда не используйте оцинкованные метизы с алюминиевыми профилями — гальваническая пара за два года съест крепёж. Видели такое на объекте в Ростове — пришлось менять всю несущую конструкцию.
Не экономьте на соединительных элементах. Как-то купили 'аналоги' фирменных замков — через три месяца люфт достиг 8 мм. Вернулись к проверенным поставщикам.
И последнее: не проектируйте каркасы без привязки к конкретным панелям. Габариты, вес, точки крепления — всё должно учитываться в комплексе. Иначе получится, как у того подрядчика в Казани, который переделывал систему четыре раза.