Avainsana: kattokiinnikke

Julkaistu

Kiinnikkeiden määrästä aurinkopaneelien kiinnitystelineessä

Kun katsot katolla visuaalisesti mielyttävää ja mekaanisesti vahvaa aurinkopaneelien kiinnitystelinettä, niin tiedätkö mistä tämän telineen kattokiinnikkeiden määrä on peräisin? Jokaiseen asennukseen ei riitä kaksi alumiiniprofiilia ja / tai 1,6 metrin kannakeväli kattokiinnikkeille, vaan kiinnikkeiden tarvittava määrä tulee laskea katon tietojen ja kiinnitettävien aurinkosähköpaneelien tietojen perusteella.

Aurinkopaneelien kiinnitysteline tulee olla mekaanisesti vahva kahdesta syystä:

  1. Kiinnitysteline pitää sen kannattelemat aurinkosähköpaneelit turvallisesti katolla kaikissa sääolosuhteissa, kovalla tuleella ja myös myrskyssä ja suuren lumikuorman alla, kiinnitystelineen tulee siis kestää Suomessa esiintyvät tuuli- ja lumikuormat.
  2. Kiinnitysteline ei saa rikkoa kattoa, johon se kiinnitetty, tämä tarkoittaa esim. että vaikka aurinkopaneelien päälle tulisi suurikin lumikuorma katto ei saa vahingoittua, esim. katon tiilet eivät saa puristua siten, että ne menisivät rikki, eikä saumatun katon saumat saa vaurioitua kuormasta tai vuosien lämpölaajenemisliikkeestä.

Omakotitalosi katto on aurinkosähköjärjestelmäsi kallein osa.

Kuvaan seuraavassa kiinnitystelineiden kattokiinnikkeiden lukumäärän määräytymistä maallikolle yksinkertaistaen, eikä tämä ole se tapa, jolla mitoitus tehdään. Tämän kirjoituksen on tarkoitus antaa karkea kuva mitoituksen taustalla olevasta matematiikasta. Varsinainen kiinnitystelineen mitoitus tehdään kiinnitystelineen valmistajan toimittamilla ja ylläpitämillä laskentaohjelmistoilla tai laskureilla.

Aurinkopaneelien kiinnitystelineen rakenne

Aurinkopaneelien kiinnitystelineen muodostavat yleensä:

  • alimpana kattokiinnike, joka kiinnittää muun telineen katon rakenteisiin, kattuotuoliin, ruoteisiin tai katon saumoihin, kullekin kattomateriaalille on yleensä oma kattokiinnikkeensä, tosin jotkin kattomateriaalit saattavat käyttää ainakin osaksi samaa kiinnikettä, mutta käytettävissä kiinnikkeen lisäosissa saattaa olla eroja
  • kattokiinnikkeen päällä on yleensä alumiiniprofiili, joka jakaa aurinkosähköpaneelien kuorman kattokiinnikkeille ja joka mahdollista aurinkopaneelien kiinnityksen ja potentiaalintasauksen, https://aurinkovirta.fi/profiilit
  • alumiiniprofiilin päällä ovat aurinkopaneelikiinnikkeet, jotka mahdollistavat aurinkosähköpaneelien kiinnityksen siten, että lämpölaajeneminen ei riko aurinkosähköpaneleeja
  • kiinnitystelineeseen voi liittyä vielä lisäosia tai muiden osien ominaisuuksia, joiden avulla telineen päällä olevat aurinkosähköpaneelit saadaan kytkettyä kiinteistön potentiaalintasaukseen

Aurinkopanelien kiinnitysteline voi olla:

  • 1-kerroksinen ja käyttää kahta profiilia paneelien alla
  • 1-kerroksinen ja käyttää kolmea profiilia paneelien alla
  • 2-kerroksinen, jossa päällimmäinen profiilikerros on joko pysty- tai vaakasuoraan

Lue lisää aurinkopaneelien kiinnitystelineestä Aurinkovirran sivuilta: https://aurinkovirta.fi/aurinkosahko/aurinkovoimala/kiinnitysteline/

Seuraavassa on lista artikkeleista, jotka käsittelevät eri kattomateriaalien kiinnitystelineitä käyttäen Schletter-telineiden osia esimerkkinä. Tämän lisäksi Aurinkovirta käyttää ja myy nykyään suomalaisen Moisolarin telineosia. Nämä poikkeavat merkittävästi Schletterin kattokiinnikkeistä.

Millaisia kuormituksia katolle tulee

Suomessa katolle kohdistuu kattoa painava lumikuorma ja kattoon kohdistuva tuulikuorma. Käytän tässä kirjoituksessa esimerkkinä lumikuormaa, koska se on yleensä näistä kahdesta suurempi.

Suomessa Ympäristöministeriö määrittelee peruslumikuorman (maaston lumikuorman ominaisarvon), jota käytetään rakenteiden mitoituksessa. Arvot vaihtelevat alueittain (yleensä kartalla esitettyinä vyöhykkeinä). Kuntakohtaiset arvot esiintyvät usein käytettävissä laskureissa numeerisessä muodossa. Lumikuorma ilmoitetaan käyttäen paineen tai kuorman mittayksikköä kilonewton per neliömetri. Esimerkkiarvo 2,75 kN/m² vastaa karkeasti 275 kg kuormaa per yksi neliömetri (tarkemmin 280,3 kN/m² kuormaa).

Montako aurinkosähköpaneelia ja mikä on yhden paneelin koko? Mikä on katon kaltevuus? Kun nämä tiedot on käytettävissä ja tietoihin lisätään alueen lumikuorma, voidaan laskea aurinkopaneeliston kokoisen alueen kautta aurinkopaneelien kiinnitystelineeseen kohdistuva kuormitus.

Esimerkkinä 20 nykyaikaisen aurinkosähköpaneelin paneelisto

Paneelisto 2 riviä, 10 paneelia rivillä:

Paneelin koko 1736mm x 1122 mm, kahden paneelien välissä on 22mm raot.

Paneeliston leveys: 10 x 1122 + 9 x 22 = 11418mm = 11,418m

Paeeliston korkeus: 2 x 1736 + 1 x 22 = 3494mm = 3,494m

Paneeliston pinta-ala: 11,418 x 3,494 = 39,9m²

Lasketaan seuraavaksi tämän 20 aurinkosähköpaneelin muodostaman paneeliston pinta-alan mukainen lumikuorma kiloina pyöristetyillä luvuilla.

Lumikuorma: 40m² x 275kg/m² = 11000kg

Suomeksi: 20 paneelin paneeliston pinta-ala on 40m² ja tämän kokoisen telineen on siirrettävä 11000 kilon luomikuorma kattoon, telineen ja katon rikkoutumatta.

Kattokiinnikkeiden määrän laskenta

Katon kiinnikkeiden tarpeen laskenta tapahtuu kiinnitystarvikevalmistajan laskurilla, kuten Windows-ympräistössä toimivalla Schletter Configurator -ohjelmistolla tai webbisivulla tarjolla olevalla Moisolar-tarvikelaskurilla.

Antamalla laskurille pyydetyt katon tiedot, laskuri laskee tarvittavan kiinnitystarvikemäärän käyttäen hyväksi laskurin tietoa kattokiinnikkeiden sallituista kuormituksista.

Luonnollisia kattokiinnikkeiden sijoituspaikkoja ja määriä ovat:

  • yksi kattokiinnike jokaiseen tai joka toiseen peltikaton saumaan
  • kattokiinnike joka kattotuoliin kuhunkin profiiliin, joita voi olla 2 tai 3
  • kattokiinnike yhden tai kahden paneelin reunaan
  • kaksikerrostelineessä määrää on helppo vaihtaa
  • aurinkopaneelin alla olevalla profiilien määrällä kattokiinnikkeiden määrää voi nostaa

Yksinkertaisempi laskuri ilmoittaa tarvittavan kattokiinnikkeiden maksimivälin esim. 1000 mm ja monimutkaisempi laskuri ilmoittaa annetulle kiinnikevälille kattokiinnikkeen (ja muiden osien kuormituksen) prosentteina kiinnikkeen sallimasta maksimikuormituksesta.

Kuvassa Schletter Configurator -laskuri näyttää, että valitulla kiinnikevälillä kattokiinnikkeeseen kohdistuu 113,2% rasitus eli kuorma on 13,2% liian suuri sallittuun kuormaan verrattuna. Tällaisessa tilanteessa asialle pitää tehdä jotakin, pienentää kiinnikeväliä, lisätä profiilien määrää ja sitä kautta kiinnikkeiden lukumäärää tai siirtyä kaksikerrostelineeseen, jossa on suurempi kiinnikemäärä.
Käyttämällä kolmea profiilia yläkuvan ylikuormitustilanne on saatu korjattu ja kattokiinnikkeen laskettu kuormitus on nyt pudonnut 113,2%:sta 75,5%:iin. Tämä on yksi mahdollinen tapa tuoda yhden kattokiinnikkeen kuormitus sallitulle tasolle ja varmistaa koko kiinnitystelineen kestävyys vaadittavia kuormia varten.

Seuraavissa kolmessa esimerkissä katon kaltevuus ja/tai paikkakunnan vaadittu lumikuorman kestävyys poikkeaa toisistaan. Esimerkkinä on edelleen 20 paneelin aurinkosähköpaneelien kiinnitysteline, jossa paneeliston leveys on 11,4m ja paneeliston alla olevan profiilin pituus 11,5m. Kattomateriaalia ei tässä kerrota, mutta materiaalin oletetaan olevan sellainen, joka sallii 11,5m yhtämittaisen profiilin käytön lämpölaajeneminenkin huomioon ottaen. Kattotuolien jako olkoon 900mm.

Osa kattokiinnikkeistä kiinnitetään katon peltien saumaan, osa kattotuoleihin ja osa voidaan kiinnittää ruodelautaan. Joissakin kattotyypeissä teräksisten kattotuolien päällä on vaakasuorat kattopalkit esimerkiksi 600mm jaolla.

Kattokiinnike 1 – 50 kpl

Kattokiinnike 1: Oletetaan, että edellä kuvattu ohjemisto antaa tarvittavien kattokiinnikkeiden määräksi 50 kpl.

Miten nämä kiinnikke voidaan asentaa? Meillä on kaksi kymmenen paneelin riviä. 900mm kattotuolien jako. Yhden profiilin alle tulee 11,5m / 0,9m = 12,77 eli 13 kattokiinnikkettä, jos kiinnike on sellainen, että se tulee tai on hyvä kiinnittää kattotuoliin tai sen kohdalle. Kun yhden paneelin alla on kaksi profiilia ja meillä on KAKSI riviä aurinkosähköpaneeleita niin kattokiinnikkeiden yhteensä lukumäärä on 2 x 2 x 13 = 52 kappaletta. Tämä 52 on suurempi kuin vaadittava 50 kpl, joten 52 kpl on sallittu ja riittävä määrä kiinnikkeitä.

Ratkaisu 1 kaksi profiilia riittää

Kiinnitystelineessä tarvitaan siis kaksi 11,5m pituista alumiiniprofiilia kunkin paneelirivin alla. Tämän profiilin alla on 13 kattokiinnikettä. Laskentaohjelmistolla on tarkastettu, että profiili kestää tämän 0,9 metrin kiinnikevälin.

Yhden kiinnikkeenj päälle tuleva kuormitus on 11000kg / 52 = 212kg. Näin äkkiseltään kuullostaa kohtalaisen vahvalta kiinnikkeeltä, jos kiinnike kestää tällaisen kuorman.

Kattokiinnike 2 – 70 kpl

Kattokiinnike 2: Oletetaan, että edellä kuvattu ohjelmisto antaa tarvittavien kattokiinnikkeiden määräksi 70 kpl.

Entä miten nämä kiinnikke voidaan asentaa? Meillä on kaksi kymmenen paneelin riviä. 900mm kattotuolien jako. Yhden profiilin alle tulee 11,5m / 0,9m = 12,77 eli 13 kattokiinnikkettä, jos kiinnike on sellainen, että se tulee tai on hyvä kiinnittää kattotuoliin tai sen kohdalle. Kun yhden paneelin alla on KOLME profiilia ja meillä on kaksi riviä aurinkosähköpaneeleita niin kattokiinnikkeiden yhteensä lukumäärä on 3 x 2 x 13 = 78 kappaletta. Tämä 78 on suurempi kuin vaadittava 70 kpl, joten 78 kpl on sallittu ja riittävä määrä kiinnikkeitä.

Ratkaisu 2-1 kolme profiilia

Kiinnitystelineessä tarvitaan siis kolme, 11,5m pituista alumiiniprofiilia kunkin paneelirivin alla. Kaksi profiilia ei siis tässä esimerkissä riitä siihen, että kattoon saadaan riittävä määrä kattokiinnikkeitä lasketun kuorman hallitsemiseksi. Yhden profiilin alla on 13 kattokiinnikettä. Laskentaohjelmistolla on tarkastettu, että profiili kestää tämän 0,9 metrin kiinnikevälin.

Yhden kiinnikkeenj päälle tuleva kuormitus on 11000kg / 78 = 141kg. Nyt kuullostaa ihan järkevältä lukemalta ja tavalliselta kiinnikkeeltä, jos kiinnike kestää tällaisen kuorman.

Tässä ratkaisussa kiinnikkeiden ja profiilin tarve nousee 50% kahteen profiiliin verrattuna.

Ratkaisu 2-2 kaksi profiilia, mutta lyhyempi kiinnikeväli

Jos kiinnike olisi sellainen, että kiinnike sallii kiinnityksen myös kattotuolien väliseen ruoteeseen tämä ongelma voitaisiin myös ratkaista siten, että käytetään kahta profiilia, mutta laitetaan kunkin kattotuolin väliin ylimääräinen kiinnike. Tällöin kiinnikemääräksi saadaan yhden profiilin alle 13 + 12 = 25 ja kun profiileita on neljä niin kiinnikkeiden kokonaismäärä on 4 x 25 = 100. Tämä 100 on suurempi kuin vaadittava 70 kpl, joten 100 kpl on sallittu ja riittävä määrä kiinnikkeitä.

Yhden kiinnikkeenj päälle tuleva kuormitus on 11000kg / 100 = 110kg. Nyt kuullostaa ihan järkevältä lukemalta ja tavalliselta kiinnikkeeltä, jos kiinnike kestää tällaisen kuorman.

Tässä ratkaisussa profiilin määrä pysyy samana, mutta kiinnikkeiden tarve nousee noin 30% edelliseen ratkaisuun verrattuna tai noin 100% ensimmäiseen tilanteeseen verrattuna.

Kattokiinnike 3 – 100 kpl

Kattokiinnike 3: Oletetaan, että edellä kuvattu ohjelmisto antaa tarvittavien kattokiinnikkeiden määräksi 100 kpl. Oletetaan myös, että kattokiinnikkeet ovat sellaisia, että ne on pakko asentaa paneeliston alla oleviin 13 kattotuoliin. Nyt kiinnikkeitä ei voi asentaa kahden profiilin alle ruoteisiin vaan on löydettävä vaihtoehtoinen tapa saada kiinnikkeitä 100 kpl telineen kestävyyden varmistamiseksi.

Oletetaan vielä, että paneelit halutaa normaaliin tapaan asennettavaksi pystyasentoon. Tämä tarkoittaa sitä, että aurinkopaneelien alla välittömästi olevat profiilit ovat vaaka-asennosta.

Tässä tapauksessa ratkaisuksi tulee kaksikerroksinen kiinnitysteline, jossa alimmat profiilit ovat pystysuorassa kattotuolien suuntaisesti ja kattotuolien kohdilla niiden päälä. Nyt jokaisen pystyprofiilin alle tulee asentaa 8 kattokiinnikettä, koska jos kattotuolien määrä on 13 näin saadaan 8 x 13 = 104 kattokiinnikettä, Tämä 104on suurempi kuin vaadittava 100 kpl, joten 104 kpl on sallittu ja riittävä määrä kiinnikkeitä. Pystyprofiilien päälle asennetaan sitten yleensä kaksi vaakasuuntaist aprofiilia kunkin pystyprofiilin varaan. Profiilien kytkemiseksi toisiinsa on olemassa erityinen 2-kerroskiinnike.

Lisää kaksikerrostelineestä löydät Aurinkovirran kiinnitystelineen kuvauksesta:

Muokattu 8.6.2026

###