Когда установка солнечной электростанции на крыше невозможна из-за конструктивных особенностей здания, недостаточной площади, ориентации относительно сторон света или просто из эстетических соображений, на помощь приходит наземный монтаж. Это отличное, а часто и единственно приемлемое решение для крупных наземных солнечных электростанций мощностью от 10 кВт до сотен мегаватт, фермерских хозяйств, промышленных объектов и объектов коммерческой недвижимости. В этой статье мы детально рассмотрим один из самых надёжных способов — крепление на бетонный фундамент (под бетонирование).
Компания ELECTROMEREJA предлагает как готовые стандартизированные наземные комплекты, так и индивидуальные проектные решения «под ключ». Ознакомиться с ассортиментом наземных систем можно в разделе крепления для наземной установки.
Что такое наземная система крепления под бетонирование?
Это прочная металлическая конструкция, которая состоит из вертикальных стальных или алюминиевых опорных стоек (или закладных деталей), заливаемых бетоном в предварительно выкопанные шурфы (ямы) на глубину, превышающую глубину промерзания грунта в данном регионе. Основные элементы конструкции надёжно погружаются в бетонную массу и удерживаются благодаря значительной массе застывшей бетонной смеси, а также за счёт сцепления металла с бетоном. Этот тип фундамента обеспечивает высокую устойчивость, долговечность и способность выдерживать экстремальные ветровые и снеговые нагрузки, характерные, в частности, для степной и лесостепной зон Украины.
Ключевые преимущества бетонирования опор для СЭС
Этот метод имеет ряд неоспоримых преимуществ, делающих его выбором №1 для стационарных крупных станций.
- Максимальная надёжность и устойчивость: Бетонный фундамент способен выдерживать самые высокие ветровые нагрузки (до 180 км/ч), значительные снежные покровы и не боится сезонных сдвигов грунта. Конструкция остаётся неподвижной даже при самых суровых погодных условиях.
- Чрезвычайная долговечность: Железобетонный фундамент имеет расчётный срок службы 50+ лет, что значительно превышает срок службы самих солнечных панелей (25-30 лет). Он не подвержен коррозии (при условии использования арматуры с защитным слоем бетона) и не требует никакого обслуживания или ремонта в течение всего жизненного цикла СЭС.
- Универсальность применения: Технология позволяет устанавливать опоры на любых типах грунтов, включая слабые, пучинистые, песчаные и даже заболоченные участки (при правильном проектировании и использовании буронабивных свай).
- Отсутствие эффекта «парусности» и сдвига: В отличие от лёгких винтовых свай, бетонный фундамент полностью исключает любую возможность сдвига конструкции под действием ветра, что критично для крупных наземных массивов.
- Экологичность: Бетонный фундамент не наносит вреда окружающей среде и не выделяет вредных веществ в грунт.
Пошаговый процесс монтажа наземной системы под бетонирование
Процесс является технологичным и требует соблюдения строительных норм.
- Геологическая разведка и проектирование: На этом этапе определяется состав грунта, уровень грунтовых вод и глубина промерзания. На основе этих данных и ветровых нагрузок для конкретной местности разрабатывается индивидуальный проект фундамента с чертежами расположения каждой опоры.
- Разметка на местности: С помощью геодезических инструментов на участке выполняется точная разметка всех точек бурения согласно проекту. Важно соблюсти шаги между опорами, которые зависят от размера панелей, угла наклона и конструкции ряда.
- Бурение шурфов (ям): В грунте бурятся отверстия необходимого диаметра и глубины с помощью буровой техники. Глубина обычно составляет не менее 1,5-2 метров (ниже глубины промерзания), а диаметр — 30-50 см в зависимости от нагрузки. В сложных грунтах используется обсадка стенок скважины.
- Армирование и установка опор: В подготовленные отверстия опускаются арматурные каркасы (для усиления) и устанавливаются опорные металлические конструкции (стальные стойки или закладные детали). Их выравнивают с помощью лазерных уровней строго по вертикали и горизонтали.
- Бетонирование: Скважины заполняются бетоном высокой марки (обычно М200-М300) с использованием глубинного вибратора для устранения пустот и обеспечения максимальной плотности смеси. Важно обеспечить правильное положение опор до полного застывания бетона.
- Выдерживание бетона (набор прочности): Бетон набирает необходимую прочность в течение 7-14 дней (до 70% прочности) и до 28 дней (полная прочность). В течение этого времени не рекомендуется нагружать конструкцию.
- Сборка несущего каркаса и монтаж панелей: После полного застывания бетона на опоры монтируются горизонтальные и вертикальные направляющие, поперечные балки, а затем устанавливаются и фиксируются солнечные модули.
Важные технические нюансы при проектировании
- Высота опор: Рассчитывается индивидуально с учётом максимальной высоты снежного покрова в регионе (чтобы зимой панели не были полностью занесены) и необходимости удобного обслуживания нижней части панелей (доступ для очистки и осмотра).
- Угол наклона панелей: Оптимальный угол для большинства регионов Украины составляет 25-35 градусов для максимальной годовой генерации.
- Ориентация рядов: Ряды панелей должны быть сориентированы строго на юг (или с небольшим отклонением на запад/восток) с учётом взаимного затенения в утренние и вечерние часы.
Заключение
Наземная система крепления под бетонирование — это самый надёжный, долговечный и капитальный способ монтажа солнечных электростанций большой мощности. Она обеспечивает максимальную устойчивость к любым погодным условиям, не требует обслуживания и гарантирует безопасную работу СЭС в течение десятилетий. Компания ELECTROMEREJA предлагает полный спектр решений для наземного монтажа. Подробнее обо всех видах креплений вы можете узнать на главной странице сайта.
