ما تحتاج لمعرفته حول تركيب الطاقة الشمسية على سطح معدني

كل نوع من الأسطح له خصائصه الخاصة التي يجب على المقاولين مراعاتها عند تركيب الألواح الشمسية. تأتي الأسطح المعدنية في مجموعة واسعة من التشكيلات والمواد وتتطلب أدوات تثبيت متخصصة، ولكن تركيب الألواح الشمسية على هذه الأسطح المتخصصة أمر سهل.
تعتبر الأسطح المعدنية خيارًا شائعًا للأسقف للمباني التجارية ذات الأسطح المنحدرة قليلاً، كما أنها أصبحت ذات شعبية متزايدة في السوق السكنية. أفاد محلل صناعة البناء دودج كونستراكشن نتورك أن اعتماد السقف المعدني السكني في الولايات المتحدة قد زاد من 12٪ في عام 2019 إلى 17٪ في عام 2021.
قد يكون السقف المعدني أكثر ضجيجًا أثناء عواصف البرد، لكن متانته تسمح له بالاستمرار لمدة تصل إلى 70 عامًا. وفي الوقت نفسه، تتمتع أسطح البلاط الإسفلتية بعمر خدمة أقصر (15-30 عامًا) من الألواح الشمسية (أكثر من 25 عامًا).
"الأسطح المعدنية هي الأسطح الوحيدة التي تدوم لفترة أطول من الطاقة الشمسية. يمكنك تركيب الطاقة الشمسية على أي نوع آخر من الأسطح (TPO، PVC، EPDM) وإذا كان السقف جديدًا عند تركيب الطاقة الشمسية، فمن المحتمل أن يستمر لمدة 15 أو 20 عامًا،" كما يقول الرئيس التنفيذي والمؤسس روب هادوك! الشركة المصنعة لملحقات الأسقف المعدنية. "عليك إزالة مجموعة الطاقة الشمسية لاستبدال السقف، الأمر الذي يضر فقط بالأداء المالي المتوقع للطاقة الشمسية."
يعد تركيب السقف المعدني أكثر تكلفة من تركيب سقف من الألواح الخشبية المركبة، ولكنه أكثر منطقية من الناحية المالية للمبنى على المدى الطويل. هناك ثلاثة أنواع من الأسقف المعدنية: الفولاذ المموج، والفولاذ المستقيم، والفولاذ المطلي بالحجر:
يتطلب كل نوع من أنواع الأسطح طرقًا مختلفة لتركيب الألواح الشمسية. إن تركيب الألواح الشمسية على الأسطح المموجة يشبه إلى حد كبير التركيب على الألواح المركبة، حيث أنها لا تزال تتطلب التثبيت من خلال الفتحات. على الأسطح المموجة، أدخل العوارض في جوانب الجزء شبه المنحرف أو المرتفع من السقف، أو قم بتثبيت المثبتات مباشرة على هيكل المبنى.
تصميم الأعمدة الشمسية للسقف المموج يتبع معالمه. إس-5! تقوم بتصنيع مجموعة من ملحقات الأسقف المموجة التي تستخدم مثبتات محكمة الغلق لمقاومة كل اختراق للسقف.
نادراً ما تكون الاختراقات مطلوبة لأسطح التماس الدائمة. يتم ربط الأقواس الشمسية بأعلى الدرزات باستخدام مثبتات زاوية تقطع سطح المستوى المعدني الرأسي، مما يؤدي إلى إنشاء تجاويف تثبت الدعامة في مكانها. تعمل هذه اللحامات المرتفعة أيضًا بمثابة أدلة هيكلية، والتي غالبًا ما توجد في مشاريع الطاقة الشمسية ذات الأسقف المائلة.
يقول مارك جيس، مدير إدارة المنتجات في S-5: "في الأساس، هناك قضبان على السطح يمكنك الإمساك بها وتثبيتها وتركيبها". "لا تحتاج إلى الكثير من المعدات لأنها جزء لا يتجزأ من السقف."
تشبه الأسطح الفولاذية المكسوة بالحجارة البلاط الطيني، ليس فقط في الشكل، ولكن أيضًا في طريقة تركيب الألواح الشمسية. على سطح القرميد، يجب على القائم بالتركيب إزالة جزء من القوباء المنطقية أو قطع القوباء المنطقية للوصول إلى الطبقة الأساسية وإرفاق خطاف بسطح السقف الذي يبرز من الفجوة بين القوباء المنطقية.
قال مايك وينر، مدير التسويق في شركة تصنيع الألواح الشمسية QuickBOLT: "إنهم عادةً يقومون بصنفرة أو تقطيع مادة البلاط بحيث يمكن وضعها فوق بلاطة أخرى كما هو مقصود ويمكن للخطاف أن يمر عبرها". "مع الفولاذ المطلي بالحجر، لا داعي للقلق بشأنه لأنه معدني ومتداخل. وبموجب التصميم، يجب أن يكون هناك مجال للمناورة بينهما.
باستخدام الفولاذ المطلي بالحجر، يمكن للقائمين بالتركيب ثني ورفع الألواح المعدنية دون إزالتها أو إتلافها، وتركيب خطاف يمتد إلى ما وراء الألواح المعدنية. قامت شركة QuickBOLT مؤخرًا بتطوير خطافات السقف المصممة خصيصًا للأسطح الفولاذية ذات الواجهة الحجرية. تم تشكيل الخطافات لتمتد على الشرائح الخشبية التي يتصل بها كل صف من الأسقف الفولاذية ذات الواجهة الحجرية.
تصنع الأسطح المعدنية في المقام الأول من الفولاذ أو الألومنيوم أو النحاس. على المستوى الكيميائي، تكون بعض المعادن غير متوافقة عند ملامستها لبعضها البعض، مما يسبب ما يسمى بالتفاعلات الكهروكيميائية التي تعزز التآكل أو الأكسدة. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي خلط الفولاذ أو النحاس مع الألومنيوم إلى حدوث تفاعل كهروكيميائي. لحسن الحظ، فإن الأسطح الفولاذية محكمة الغلق، لذا يمكن للقائمين بالتركيب استخدام أقواس من الألومنيوم، وهناك أقواس نحاسية متوافقة مع النحاس في السوق.
وقال جيس: "حفر الألومنيوم تصدأ وتختفي". "عندما تستخدم الفولاذ غير المطلي، فإن البيئة فقط هي التي تصدأ. ومع ذلك، يمكنك استخدام الألومنيوم النقي لأن الألومنيوم يحمي نفسه من خلال طبقة مؤكسدة.
تتبع الأسلاك في مشروع السقف المعدني الشمسي نفس مبادئ الأسلاك على أنواع أخرى من الأسطح. ومع ذلك، يقول جيس أنه من المهم منع الأسلاك من ملامسة السقف المعدني.
خطوات الأسلاك للأنظمة القائمة على المسار هي نفسها بالنسبة للأنواع الأخرى من الأسطح، ويمكن للقائمين بالتركيب استخدام المسارات لربط الأسلاك أو العمل كقنوات لتشغيل الأسلاك. بالنسبة للمشاريع غير المسارية على أسطح التماس الدائمة، يجب على القائم بالتركيب توصيل الكابل بإطار الوحدة. ويوصي جيز بتركيب الحبال وقطع الأسلاك قبل أن تصل وحدات الطاقة الشمسية إلى السطح.
ويقول: "عندما تقوم ببناء هيكل غير مطروق على سطح معدني، يجب إيلاء المزيد من الاهتمام لإعداد وتصميم مناطق القفز". "من المهم إعداد الوحدات مسبقًا - قطع كل شيء ووضعه جانبًا حتى لا يعلق أي شيء. إنها ممارسة جيدة على أي حال لأن التثبيت يكون أسهل عندما تكون على السطح أكثر من اللازم."
يتم تنفيذ نفس الوظيفة بواسطة خطوط المياه الممتدة على طول السقف المعدني. إذا تم توجيه الأسلاك داخليًا، فهناك فتحة واحدة في الجزء العلوي من السقف مع صندوق توصيل لتوصيل الأسلاك إلى نقطة التحميل المحددة في الداخل. وبدلاً من ذلك، إذا تم تركيب العاكس على جدار خارجي للمبنى، فيمكن توجيه الأسلاك هناك.
على الرغم من أن المعدن مادة موصلة، إلا أن تأريض مشروع الطاقة الشمسية على السقف المعدني هو نفس أي نوع آخر من التأريض في السوق.
قال جيس: "السقف فوق القمة". "سواء كنت على الرصيف أو في مكان آخر، سيظل عليك توصيل النظام وتأريضه كالمعتاد. فقط افعل ذلك بنفس الطريقة ولا تفكر في حقيقة أنك على سطح معدني.
بالنسبة لأصحاب المنازل، تكمن جاذبية الأسقف المعدنية في قدرة المادة على تحمل الظروف البيئية القاسية ومتانتها. تتمتع مشاريع البناء التي يقوم بها القائمون على تركيب الطاقة الشمسية على هذه الأسطح ببعض المزايا المادية مقارنة بالألواح المركبة وبلاط السيراميك، ولكنها قد تواجه مخاطر كامنة.
إن القوباء المنطقية المركبة وحتى جزيئات الفولاذ المطلية بالحجر تجعل من السهل السير على هذه الأسطح والإمساك بها. تكون الأسطح المموجة والواقفة أكثر سلاسة وتصبح زلقة عندما تمطر أو تتساقط الثلوج. كلما أصبح منحدر السقف أكثر انحدارًا، يزداد خطر الانزلاق. عند العمل على هذه الأسطح الخاصة، يجب استخدام أنظمة الحماية من السقوط وأنظمة التثبيت المناسبة.
يعد المعدن أيضًا مادة أثقل بطبيعتها من القوباء المنطقية المركبة، خاصة في السيناريوهات التجارية ذات الأسقف الكبيرة حيث لا يستطيع المبنى دائمًا تحمل الوزن الإضافي أعلاه.
يقول أليكس ديتر، كبير مهندسي المبيعات والتسويق في شركة SunGreen Systems، وهي شركة تجارية تعمل في مجال مقاولات الطاقة الشمسية في باسادينا، كاليفورنيا: "هذا جزء من المشكلة، لأنه في بعض الأحيان لا تكون هذه المباني الفولاذية مصممة لتحمل الكثير من الوزن". "وبالتالي، اعتمادًا على وقت إنشائه أو الغرض الذي تم بناؤه من أجله، فإنه يجد الحل الأسهل أو كيف يمكننا توزيعه في جميع أنحاء المبنى."
على الرغم من هذه المشاكل المحتملة، سيواجه القائمون على التركيب بلا شك المزيد من مشاريع الطاقة الشمسية ذات الأسطح المعدنية حيث يختار المزيد من الأشخاص هذه المادة لقوتها ومتانتها. ونظرًا لميزاته الفريدة، يمكن للمقاولين صقل تقنيات التركيب الخاصة بهم مثل الفولاذ.
بيلي لوت هو أحد كبار المحررين في Solar Power World ويغطي حاليًا موضوعات التثبيت والتركيب والأعمال.
وقال جيس: "حفر الألومنيوم تصدأ وتختفي". "عندما تستخدم الفولاذ غير المطلي، فإن البيئة فقط هي التي تصدأ. ومع ذلك، يمكنك استخدام الألومنيوم النقي لأن الألومنيوم يحمي نفسه من خلال طبقة مؤكسدة.
حقوق الطبع والنشر © 2024 VTVH Media LLC. جميع الحقوق محفوظة. لا يجوز إعادة إنتاج المواد الموجودة على هذا الموقع أو توزيعها أو نقلها أو تخزينها مؤقتًا أو استخدامها بأي شكل آخر، إلا بإذن كتابي مسبق من سياسة خصوصية WTWH Media | آر إس إس