Монтаж сонячних панелей на даху – що зробити, щоб покрівля не потекла
Сонячна станція на 10 кВт – це 17–18 панелей, кожна близько 2,5 квадратного метра і 27–33 кг, плюс алюмінієвий профіль і кріплення. Разом на покрівлю лягає 15–20 кг на квадратний метр і з'являється 40–60 нових отворів або точок кріплення. Панелі відпрацюють 25–30 років, а от чи витримає стільки покрівля під ними – залежить від того, хто і як робив монтаж.
Протікання після встановлення станції – найчастіша претензія власників, і майже завжди її причина не в панелях, а в трьох-чотирьох типових помилках монтажника. Нижче – як кріплять на різні покрівлі, звідки беруться протікання і що дешевше закласти зараз, якщо дах ще будується або перекривається.
Скільки важить станція і чи витримає дах
Розподілене навантаження від панелей із конструкцією – 15–20 кг/м². Для порівняння: сніговий район для більшості Західної України закладає розрахункове навантаження в кілька разів більше, і крокви, побудовані за проєктом, мають запас. Проблема виникає у двох випадках: коли дах старий і крокви підгнили біля мауерлату, або коли будинок будували «на око» з кроквами 50×150 при кроці понад метр.
Тому перше, що має зробити монтажник, – зайти на горище. Не подивитись на дах з двору, а оглянути крокви, обрешітку, стан гідроізоляції зсередини. Якщо крокви сумнівні, потрібен розрахунок або посилення: додаткова стійка, накладки на крокви, підкоси. Це не привід відмовлятись від станції, але привід зробити це до монтажу, а не після першого снігу.
Друге – площа. Під кожен кіловат потрібно 5–6 м² даху: самі панелі займають 4–5, решта йде на відступи від країв, проходи для обслуговування і обхід димарів, вентиляційних виходів, мансардних вікон. Станція 10 кВт – це 50–60 м² чистого скату, і бажано південного.
Кріплення під різні покрівлі
Універсального кріплення не існує. Кожен тип покрівлі має свою механіку, і найчастіша помилка – ставити на все підряд один і той самий кронштейн, «бо він у нас на складі».
Металочерепиця. Найпоширеніший випадок. Використовуються спеціальні кронштейни, які кріпляться до обрешітки або крокви через лист і фіксуються там, де черепиця лягає на обрешітку, а не на гребені хвилі, де під листом порожнеча. Під кожен кронштейн – ущільнювач із EPDM, саморізи з шайбою. Отвір робиться під профіль хвилі, а не абияк.
Профнастил. Кріплення через верхню хвилю (гребінь) у обрешітку, з герметизувальною шайбою. Вода йде нижньою хвилею, тому саморіз у нижню хвилю – прямий шлях до протікання. Альтернатива для профнастилу на суцільній обрешітці – кронштейни на шпильках у крокву.
Фальцева покрівля. Найкращий варіант для станції: спеціальні затискачі обхоплюють фальц і тримають профіль без єдиного отвору. Гідроізоляція не порушується взагалі, а монтаж займає менше часу.
Бітумна черепиця. Тут кріплення завжди йде в крокву, а не в суцільну плиту OSB, бо плита не тримає навантаження на виривання. Використовуються шпильки з різьбою, які проходять через покрівлю в крокву, а місце проходу герметизується спеціальною манжетою або накладкою з бітумним підкладом. Просто заливка герметиком – не рішення, а відкладена проблема.
Шифер і керамічна черепиця. Для шиферу – шпильки в крокву з ущільненням, з обов'язковим свердлінням, а не пробиванням, бо шифер тріскається. Для керамічної черепиці – гаки, які заводяться під черепицю і кріпляться до крокви; черепицю в місці гака підрізають, щоб вона лягла рівно. Це найдовший тип монтажу, і його вартість вища.
Звідки беруться протікання
Три причини покривають майже всі випадки.
Перша – саморіз без ущільнювача або з пересушеним ущільнювачем. Якісна шайба з EPDM живе 15–20 років, дешева або на сильно нагрітій металевій покрівлі – 10–15, тому для конструкції, яка стоятиме 25 років, потрібні шайби з UV-стабілізованого матеріалу, а не найдешевші з ринку, і ревізія кріплень раз на кілька років. І затягувати їх треба до потрібного зусилля: недотягнута шайба не ущільнює, перетягнута – деформується і тріскає.
Друга – кріплення не в те місце. У нижню хвилю профнастилу, у гребінь металочерепиці над порожнечею, в OSB замість крокви під бітумною черепицею. Такі отвори не течуть перший рік, поки герметик свіжий. А потім течуть, і виявляється це взимку, коли на даху сніг і зняти панелі неможливо.
Третя – герметик як основне рішення. Герметик – це доповнення до механічного ущільнення, а не заміна. Якщо монтажник закриває сумнівне з'єднання «сантехнічним» силіконом, через два-три сезони ультрафіолет його зруйнує.
Окремо – що робити, якщо покрівля вже пробита неправильно. Не заливати герметиком поверх: отвір треба закрити накладкою з того ж матеріалу, що покрівля, з ущільненням по периметру, або замінити лист. На металочерепиці це можливо без демонтажу сусідніх панелей, на бітумній – складніше, тому там правильний монтаж із першого разу важливіший.
Кут і орієнтація
Для широти 49–50° оптимальний кут нахилу панелей – 30–45°. Ближче до 30° станція дає більше влітку, ближче до 45° – більше взимку і краще скидає сніг. Для будинку, який рахує зимовий баланс, більший кут вигідніший. Орієнтація – південь; відхилення на південний схід або південний захід коштує кількох відсотків, помилка в куті на 15–20° – 10–20% генерації, а північний скат – 30–50%.
Східно-західний дах – не вирок. Панелі ставлять на обидва скати, генерація виходить рівнішою протягом дня і без піку опівдні, що для власного споживання іноді навіть зручніше. Ціна питання – на 15–25% більша потужність за ту саму кількість електроенергії за рік. Плаский дах – окремий випадок: панелі ставляться на стійки під потрібним кутом або на баластні рами, які не потребують отворів узагалі.
Що точно не варто робити – ставити панелі на північний скат, тому що «південний зайнятий мансардним вікном». Краще менша станція на південному скаті, ніж більша на північному.
Що закласти на етапі будівництва
Якщо дах ще не накритий або будинок у проєкті, підготовка до станції коштує майже нічого. Через два роки ті самі роботи коштуватимуть у кілька разів дорожче.
Кабельна гільза з даху до технічного приміщення. Труба діаметром 50–60 мм, закладена у стіну або в перекриття, знімає потребу штробити фасад і тягнути короб по стіні. Кабель від панелей до інвертора – 4 мм² для мережевої станції 10 кВт, 6 мм² для гібридної, і він має пройти від даху до щитової без переходів на відкритому повітрі.
Місце під інвертор і акумулятор: стіна в котельні, гаражі чи техприміщенні, площею близько квадратного метра, з температурою 15–35 °C. Акумулятори LiFePO4 не працюють на морозі, тому неопалюваний гараж або горище не підходять.
Окрема лінія від інвертора до щитової і місце в щиті під автомат, ПЗВ і обмежувач перенапруг. У новому будинку це кілька модулів на DIN-рейці, у старому – заміна щита.
Кроквяна система: якщо станція в планах, скажіть проєктувальнику, і він закладе крок крокв і переріз із запасом на південному скаті. Різниця в матеріалах – кількасот гривень.
І покрівельний матеріал. Якщо станція планується точно, фальц або профнастил – найпростіші для монтажу, бітумна черепиця – найвибагливіша. Це не означає, що на бітумну не можна, але монтажник має вміти саме з нею працювати.
Скільки триває монтаж і що робить бригада
Для приватного будинку повний цикл від першого дзвінка до запуску станції займає 1–3 тижні. З них монтаж на даху – один-три дні: перший день на кріплення і профіль, другий на панелі та кабель, третій на інвертор, щит і пусконалагодження. Якщо вам обіцяють станцію 10 кВт «за півдня», це та сама бригада, що потім не приїде на протікання.
Нормальний монтаж сонячних панелей на скатній покрівлі, як його робить, наприклад, бригада Solar Technology з Івано-Франківська, виглядає так: обстеження даху з горища, розмітка під конкретний тип покрівлі, кріплення з ущільненням у крокву або обрешітку, укладання профілю з перевіркою площини, панелі з фіксацією затискачами до потрібного зусилля, кабель у гофрі або лотку, конектори MC4 з герметичністю IP67, заземлення конструкції, перевірка ізоляції приладом перед першим увімкненням. Саме перевірка ізоляції та затягування кріплень до нормативного зусилля відрізняють монтаж від «прикрутили і поїхали».
Ще 2–4 тижні після монтажу йде на обленерго, якщо станція підключається до мережі з віддачею надлишків. Це найдовший етап, але вже не будівельний.
Перед підписанням акта пройдіться з монтажником по даху. Подивіться на кожне кріплення: чи є шайба, чи не деформована, чи не пробита хвиля в неправильному місці. Попросіть показати замір ізоляції і заземлення. П'ятнадцять хвилин на даху після монтажу – це ті п'ятнадцять хвилин, які через три зими зекономлять вам заміну листа покрівлі.
