Инвертор и АКБ домашней СЭС на фасаде из газобетона: чем и как крепить

Установка инвертора с аккумуляторной батареей LiFePO4 домашней солнечной электростанции вне помещения — это сегодня уже фактически сложившийся стандарт. Вся аппаратура выполнена в корпусах с защитой IP65/IP66 и без проблем функционирует под открытым небом при любой погоде.

А её установка на улице позволяет решить сразу три важных проблемы: сэкономить место в доме, вынести потенциально пожароопасную электрику дальше от жилых комнат и обеспечить ей естественное охлаждение.

Однако надежно повесить такой комплект на фасад — задача не самая простая.

Гибридный инвертор на 8–12 кВт весит 30–45 кг, а каждый настенный блок батареи — это плюс еще около 50 кг. Итого, вся эта стойка с металлической рамой и защитным козырьком дает статическую нагрузку в 130–160 кг (а при сильном ветре — еще больше).

Проблема усугубляется ее и том, что современные коттеджи часто строят из хрупкого газобетона (марок D400–D500) или теплой керамики с 10–15 см утеплителя поверху.

Обычные дюбели или анкеры в такой стене оборудование своим весом просто вырвет вместе с куском газоблока и рухнет на землю.

И тем не менее, задача при грамотном подходе к делу решается довольно просто, быстро и, что тоже важно, без перерасхода семейного бюджета.

Чтобы оборудование висело надежно, нагрузку надо правильно разделить: к примеру, основа фиксируются в газобетоне специальными фасадными анкерами, а сама стойка собирается на саморезах со сверлом DIN 7504.

Несущий узел №1: фасадные анкеры для ячеистого бетона

Главный враг газобетона — так называемое точечное напряжение. Применять стальные клиновые анкеры, цанги или короткие распорные дюбели для крепления чего-то тяжелого к блокам из ячеистого бетона категорически нельзя. При затягивании металлическая или пластиковая юбка элемента давит на пористые стенки на крошечном участке (15-20 мм). Газобетон там мгновенно крошится, и под весом аккумуляторов крепеж расшатывается за один сезон.

Для пористых стен нужны фасадные (рамные) анкеры с удлиненной распорной зоной (диаметром 10, 12 или 14 мм). Они держат нагрузку надежно, но только при соблюдении ряда условий:

• рабочая часть пластиковой гильзы должна заходить в сам газоблок минимум на 70–100 мм (и это не считая слоя утеплителя и штукатурки) — при вкручивании шурупа длинная гильза распирается равномерно по всей длине, не создавая клина, который мог бы расколоть блок.
• на улице можно использовать только гильзы из первичного нейлона (полиамида PA6) — дешевые полипропилен и полиэтилен на морозе дубеют и лопаются под нагрузкой, а нейлон сохраняет прочность даже при сильных минусовых температурах.
• металлический шуруп проходит сквозь внешний контур стены и неизбежно попадает в зону образования конденсата, от  которого обычный оцинкованный винт заржавеет всего через пару лет — для уличных рам следует купить анкерные болты с шурупами горячего цинкования (толстый слой цинка), со спецпокрытием Ruspert, либо из нержавеющей стали (А2/А4).

На практике само решение реализуется просто. Вертикальные металлические направляющие или опорные консоли жестко крепятся к несущей стене фасадными анкерами. А если фасад утеплен минватой или пенопластом, анкер обязательно ставится через жесткую втулку — она позволяет крепко притянуть профиль к стене, не сминая при этом мягкий утеплитель.

Сборный узел №2: саморезы DIN 7504 для стального каркаса

Вешать каждый аккумулятор прямо на газобетон отдельными анкерами нельзя, ибо придется бурить стену как решето с риском попасть в швы кладки. Гораздо надежнее собрать на двух-трех несущих стойках объемную стальную раму, а уже на нее навешивать оборудование и защитные экраны. Конструкцию можно собрать без сварки, применяя для крепления только саморезы со сверлом по стандарту DIN 7504, надежные и недорогие (для наглядности — саморезы DIN цена).

В чем особенность DIN 7504

В отличие от обычных саморезов-«клопов» для тонкой жести, крепеж DIN 7504 имеет на конце фрезерованное сверло (бур) и частую резьбу. Энергией обычного шуруповерта этот саморез легко просверливает стальной профиль толщиной от 1.5 до 4-5 мм без предварительного накернивания.

Следом за буром в металл врезается закаленная резьба, создавая жесткое соединение, которое не боится ни ветра, ни осадков, ни перепадов температуры.

Какую головку выбрать

• DIN 7504 K (шестигранная головка с шайбой) — основной крепеж для силового каркаса. Шестигранник позволяет передать мощное усилие при затяжке без риска сорвать шлиц. На улице их применяют в паре с EPDM-прокладкой: при затягивании резина надежно герметизирует место прокола, не давая дождевой воде и кислороду запустить коррозию профиля.
• DIN 7504 N (полусферическая головка) и DIN 7504 P (потайная) — они нужны там, где важна гладкая поверхность. Если к горизонтальной балке вплотную прижимается плоская монтажная пластина аккумулятора или задняя стенка инвертора, торчащая шестигранная шляпка просто не даст им ровно встать. Потайной саморез DIN 7504 P сам раззенковывает профиль и садится заподлицо, а DIN 7504 N отлично подходит для аккуратного крепления защитных экранов.

Примерная схема монтажа узла

1. Разметка и безударное сверление. Сверлить газобетон можно только в безударном режиме. Перфоратор разбивает пористую структуру вокруг отверстия, превращая его в широкий раструб, где анкер держаться не будет. Глубину бурения делаем с запасом в 10–15 мм, а после — обязательно продуваем отверстие от пыли.
2. Монтаж стоек на фасадные анкеры. Через опорный профиль забиваем нейлоновые гильзы в стену легкими ударами молотка, а шурупы закручиваем с ограничением усилия на гайковерте, чтобы шляпка плотно прижала профиль — если перетянуть винт, он сорвет резьбу внутри мягкого газоблока.
3. Сборка металлокаркаса на DIN 7504 K. Выставляем горизонтальные поперечины под оборудование, фиксируем их струбцинами и скрепляем саморезами DIN 7504 K (5,5×25 мм или 6,3×32 мм) с EPDM-шайбой. Крутить их нужно на оборотах 1500–2000 об/мин — на оборотах выше сверло просто перегреется и сгорит, так и не пройдя металл.
4. Навеска оборудования. Закрепляем на каркасе монтажные планки. Там, где корпус должен плотно прилегать к металлу, ставим потайные саморезы DIN 7504 P. Навешиваем инвертор и аккумуляторы и фиксируем низы корпусов, чтобы оборудование не раскачивалось.
5. Монтаж козырька и лотков. Собираем над электроникой вентилируемый защитный козырек из оцинкованного листа, прикрутив его саморезами DIN 7504 N или DIN 7504 K с EPDM-уплотнителем в цвет. На них же крепим кабельные лотки для укладки трасс.

Как не ошибиться при подборе крепежа

Ошибится в данном случае довольно трудно, но все же отметим основные моменты, которые допускать категорически не следует:

• обычные саморезы вместо DIN 7504. Попытка вкрутить острый кровельный саморез без бура в толстый профиль (2–3 мм) заканчивается сорванной шляпкой или «слизанной» резьбой. Даже если предварительно просверлить отверстие, без точного подбора диаметра резьба не будет держать нагрузку и ослабнет со временем.
• слишком короткий фасадный анкер. Типичная ошибка — взять анкер длиной 120 мм при слое утеплителя в 100 мм. В итоге в газобетон заходит всего пара сантиметров пластика, и тяжелая консоль висит на пенопласте. Для фасада с утеплением 100 мм нужны анкеры длиной от 200 до 240 мм (или же резьбовые шпильки на химическом анкере).
• контакт несовместимых металлов. Если каркас или защитные экраны сделаны из алюминия, крутить в них оцинкованные стальные саморезы напрямую нельзя. Под дождем эта пара запустит электрохимическую коррозию — вокруг отверстия появится белый налет, и крепеж разболтается. Для алюминия используйте только нержавеющие саморезы DIN 7504 из стали А2 с резиновыми EPDM-шайбами.

Итоговая спецификация крепежа под комплект «Инвертор + 2 АКБ» домашней СЭС

Сводка для сборки стандартного настенного узла весом до 160 кг на фасаде из газобетона D400-D500 кратко: