התקנת פאנלי שמש על גגים: הגורמים שמכתיבים את העיצוב

משקל קבוע (dead load) ורוח: שני גורמים שמכתיבים את האפשרויות הפרקטיות להתקנת המערכת

מערכת פאנלי סולריים בתוך סורקים מוסדים מוסיפה בערך 12–20 קג/מ² למשקל הכולל של המערכת (כולל את הפאנלים והמתקנים שעליהם מורכבים). רוב הגגים מסוגלים להתמודד עם משקל זה בלי בעיות חמורות. הרוח היא הגורם העיקרי שמשפיע על הבנייה. מערכת שמותקת על גג שטוח מתנהגת כמו יאכטה: הכוחות הנוצרים כתוצאה מהרוח ומגובה הבניין משתנים עם מהירות הרוח, והם מגיעים לשיאם בקצוות ובפינות הגג. לכן, בבניינים גבוהים חובה לבצע בדיקה הנדסית מפורטת, ולא להסתמך על חישבונות גדולים פשוטים. בצעו תחילה בדיקה באמצעות מחשבון המשקל הנוצר על ידי הרוח, ולאחר מכן קבלו אישור מהמהנדס המבני להמשיך בייצור המערכת.

גגים בעלי שיפוע מתנהגים באותו אופן, אך עם פרטים שונים. המערכת ממוקמת מעל מישור הגג, נתפסת את הרוח ישירות, ומעבירה את המשקל לקרשים או למבנים התומכים של הגג. הפריסה הטובה של המשקל בין הקרשים חשובה יותר מהמשקל הכולל, ולכן המרחקים בין נקודות התקנת הפאנלים הם החלטה הנדסית, ולא פרט של עבודות עץ. באקלים קר, משקל השלג מהווה גורם נוסף שיש להביא בחשבון – הוא מוסיף למשקל הכולל וגם יכול לגרום לתנועה של המערכת כתוצאה מהקרח שנמעך.

תקנת המערכה: על גג בעל שיפוע לעומת גג שטוח

גגים משופעים: מערכות המבוססות על קרשים נמצאות בשימוש נרחב, מכיוון שהן מאפשרות שינוי בזווית השיפוע של הגג בהתאם למאפייני המבנה, והמרחקים בין הקרשים נקבעים באופן צפוי. מערכות ללא קרשים מוזילות במידה רבה בצריכת שטח וחומרים בתכנונים פשוטים. התקנת חומרים אטומים למניעת דליפת מים בכל נקודת חדירה היא הכרחית, ומוצרים מתוכננים מראש למטרה זו מציגים ביצועים טובים יותר מאשר חומרי אטומה המיוצרים במקום. התקנה מותאמת לסוג החומר של הגג (אבני קרשים, מתכת, גגי שינקל) היא דבר שבשגרה, והמפרטים הנדרשים להתקנה משתנים בהתאם לחומר: כל סוג גג דורש סוגי קיבועים ומנגנים שונים.

גגים שטוחים: מערכות שמשתמשות במשקלים כדי להקנות יציבות לגג מפחיתות באופן משמעותי את הצורך בנקודות חדירה, מה שמגן על החומרים שמשמשים לאטומת הגג ומקל על החלפת הגג. החיסרון העיקרי הוא במשקל ובביצועי הגג בתנאי רוח; לכן מערכות אלה מתוכננות עם מרחקים רחבים יותר בין החלקים השונים של הגג, ולעתים קרובות מותקנות באופן מכני בשוליים. מנגנים לשינוי זווית מאפשרים להשיב חלק מהזוויה שאבדה בגלל היותו של גג שטוח. תאימות המערכות לחומרי האטומה היא חשובה מאוד: חלק מהמרכיבים של המערכות אינם תואמים עם סוגים מסוימים של חומרי אטומה, והבטחות היצרנים עשויות לדרוש שימוש בשכבי הגנה מסוימים.

תכנון: היכן להתקין כל חלק?

התכנון של הגג כולל בחירה קפדנית של המקומות המתאימים להתקנת כל חלק של המערכה – קרשים, מרכיבי אטומה, מנגני שינוי זווית וכו’.

מכשולים ראשונים: מפוחים, מקורות עשן, יחידות HVAC ומערכות ניקוז מסמנים את האזורים שאסור לבנות בהם. הצללה הנוצרת על ידי גדרות או מקורות עשן צריכה להיקבע ברמת השורות, ולא ברמת הפנלים; פתרון זה זול יותר בשלב התכנון. גישה לכיבוי: שמרו על המעברים והמרחקים המוגדרים על ידי חוקי הבטיחות מפני שריפות. הם בלתי נדירשים למשא ונוטים להגביל את שטח הבנייה, לכן תכננו את השורות בהתאם לדרישות אלו. גישה לתחזוקה: השאירו מסלולים לניקיון ובדיקה. מערכות שאינן ניתנות לניקיון חוות פגיעה בביצועיהן בסביבות 5–15% באקלים עם הרבה חול, והאדם שעובד על הגג הוא חלק בלתי נפרד מהתכנון. בחירת פנלים: באזורים צרים, פנלים בעלי יעילות גבוהה מספקים יותר כוח בשטח מטר רבוע. כאשר המבנה מהווה מגבלה, פנלים קלי משקל ורכיבים בעלי עיצוב נמוך מקלים על המבנה ומפחיתים את המשקל העודף. רמות התנגדות לרוח של הפנלים והרכיבים חייבות להתאים זו לזו – בחרו אותם בהתאם לדרישות. אחסון והיבטים חשמליים:

שינויים באספקת אנרגיה מהסולריות משפיעים על הכלכליות של המערכת רק כאשר יש סיבה לכך: הפניית אנרגיה לשימוש חירום, מניפולציות במחירי האנרגיה בהתאם לשעות השימוש, או צריכה עצמית של אנרגיה. יש לבחור את גודל הסוללה בהתאם למטענים שאתם באמת רוצים לספק אנרגיה להם, ולא בהתאם לגודל המערכת הסולרית כולה, ולמקם אותה במקום בו הטמפרטורה נשארת מתונה – שכן חיי הסוללה תלויים בטמפרטורה. מיקום המתקן המתרגם (האינברטר) צריך להספק ונדיות וצל; מתקני מתרגם מסוג “סטרינג” מתאימים למערכות ללא צל, בעוד מתקני מתרגם מסוג “מיקרו” או מתקני אופטימיזציה של צריכת אנרגיה מצדיקים את עלותם כשיש צל או כיווני פניית השמש המשתנים, שעלולים להשפיע לרעה על כל המערכת. המגבלות בנוגע לחיבור לרשת וליצוא האנרגיה מגיעות מהחברת הספקת החשמל, והתהליכים הבירוקרטיים הנדרשים לחיבור הם בדרך כלל האיטיים ביותר בתהליך ההקמה, לכן כדאי להתחיל בהם ראשונים. ניהול הכבלים הוא חשוב מאוד: הכבלים צריכים תמיכה, הגנה מפני קרינת UV, ומקום מתאים לתנועה תרמית של הכבלים.

הגנה מהמזג האוויר ומעקב אחר המערכת

(“Weather protection and system monitoring”.)

מאפיינים חשובים של מערכות סולריות על גגים:

• עמידות למים: עמידות בפני חדירות של מים, כדי למנוע נזק למערכת.
• התאמה להתרחבות תרמית: המערכת חייבת להיות מותאמת לשינויים בטמפרטורות, המתרחשים במהלך היום.
• ניהול שלג וקרח: המערכת חייבת לאפשר הפרדה נכונה של שלג וקרח מהמערכת, כדי למנוע נזק או קריסה.
• הגנה מברקים: התקנת מערכות הגנה מברקים במקומות המחייבים זאת על פי התקנות המקומיות.
• מעקב בזמן אמת: מערכות מעקב בזמן אמת מאפשרות איתור בעיות בצורה מדויקת.
• ניתוח מזג האוויר: ניתוח מזג האוויר מסייע בהבדלה בין תקלות טבעיות לבעיות נוצרות על ידי תנאי מזג אוויר קשים.

מתי מערכות סולריות על גגים אינן הפתרון המתאים:

• כאשר אי אפשר לבדוק את עמידות המבנה למשקל: אם אי אפשר להבטיח שהמבנה יספיק לתמוך במערכת הסולרית.
• כאשר צל מפחית באופן משמעותי את כמות האנרגיה המופקת: אם צל טבעי מפחית ב-30% מהאנרגיה המופקת.
• כאשר הגג צריך להחליף בתוך שנים בודדות: במקרים כאלה, עדיף להחליף את הגג ראשית ולהתקין את המערכת הסולרית לאחר מכן.
• כאשר תבניות הצריכה של האנרגיה לא מאפשרות הפצה יעילה של האנרגיה המופקת: אם רוב האנרגיה מופצת בשעות לא מועדפות מבחינה כלכלית.
• במקרים אלה, מערכות סולריות על הקרקע או מערכות אחרות עשויות להיות הפתרון הטוב יותר.

ייעוץ מקצועי: ייעוץ מקצועי מסייע בבחירת המערכת המתאימה ביותר לתנאים הספציפיים של כל מבנה.

היקף המידע: דף זה מכסה את התקנת מערכות פוטווולטיות (PV) על גבי מבנים ואת ההתכנסותן המבנית. הוא אינו מכסה מוצרים מסוג BIPV (Building-Integrated Photovoltaics), מערכות חימום סולריות, או מערכות תאורה עצמאיות (off-grid) המסתמכות על חשמל ישר (DC). מחשבוני הרוח והמטענים המצויינים משמשים לסינון ראשוני בלבד; גרסת המטענים המאומתת מגיעה מהמהנדס המבני שלכם. בנוגע לחלק המערכות העצמאיות של אותה חברה, גוף התאורה הסולרית המתקף שלנו הסולרית המתקף שלנו מכיל בתוכו את הפאנלים, הסוללה ומערכת השליטה בטעילה (MPPT) ביחידה אחת.

适用范围 ：以上针对屋顶加装太阳能的场景。屋顶承重、朝向与防水是前置条件，任一不满足本文方案均不适用。屋顶施工须由专业队伍完成并处理防水节点，本文不提供施工工艺。