Panele Fotowoltaiczne Montowane W Poprzek Dachu: Sekrety Optymalnego Ustawienia i Montażu

Dla maksymalizacji uzysku z instalacji fotowoltaicznej kluczowe jest to, gdzie znajdą się panele. Od ich umieszczenia zależy, ile prądu uda się wyprodukować, a nawet drobne błędy mogą skutkować mocnym ograniczeniem wydajności. Wynika to w dużej mierze z faktu, że nawet niewielkie zacienienie może doprowadzić do wyłączenia się modułu fotowoltaicznego. Coraz więcej inwestorów zwraca też uwagę na walory estetyczne paneli fotowoltaicznych i wybiera takie konstrukcje, które dobrze współgrają z bryłą domu lub wyglądem ogrodu.

Gdzie Najczęściej Montuje Się Panele PV?

Panele fotowoltaiczne, jako serce domowej elektrowni słonecznej, wymagają starannego rozplanowania lokalizacji montażu. Choć teoretycznie można je zainstalować w niemal każdym miejscu, gdzie dociera światło słoneczne, praktyka pokazuje, że pewne lokalizacje są zdecydowanie bardziej optymalne pod względem wydajności i bezpieczeństwa.

Panele Fotowoltaiczne Na Dachu

W przypadku domów jednorodzinnych, panele najczęściej montuje się na dachu. Wynika to z kilku kluczowych powodów. Jest to najbardziej „naturalne” miejsce do ich montażu, pod warunkiem spełnienia odpowiednich warunków. Podstawą jest możliwość zwrócenia paneli w odpowiednią stronę (południe) i brak zacienienia, które mogłyby powodować wystające na dachu elementy, takie jak na przykład komin. „Naturalność” montażu paneli na dachu i wygoda tego rozwiązania wiążą się z tym, że:

• dach zyskuje dodatkową funkcję,
• panele nie zajmują miejsca na działce,
• panele ustawione są pod odpowiednim kątem,
• kable, które trzeba poprowadzić do instalacji, są stosunkowo krótkie (a więc podłączenie fotowoltaiki jest tańsze),
• itp.

Możliwość montażu paneli fotowoltaicznych dotyczy większości rodzajów pokryć dachowych, w tym papy, blachodachówki, dachówki ceramicznej czy gontu bitumicznego. Rodzaj materiału dachowego ma wpływ na dopasowanie do niego konstrukcji instalacji PV i dobranie najlepszych elementów systemu mocowania. Bez względu na rodzaj poszycia dachowego, wszędzie obowiązują podstawowe zasady związane z bezpieczeństwem i zachowaniem wydajności modułów PV.

Montaż Paneli Fotowoltaicznych na Dachu Płaskim

Płaskie dachy należą obecnie w Polsce do rzadkości, zwłaszcza w budownictwie jednorodzinnym. Mimo to, konstrukcje umożliwiające montaż paneli fotowoltaicznych na dachu płaskim cieszą się sporą popularnością, zwłaszcza w budownictwie komercyjnym i przemysłowym, ale także w nowoczesnych budynkach mieszkalnych. Specjalne stelaże wsporcze pozwalają zamontować panele na dachach o kącie nachylenia mniejszym niż 15°. Zaletą wielu konstrukcji jest możliwość regulacji kąta ustawienia paneli w zależności od pory roku.

Przed zamontowaniem instalacji fotowoltaicznej na płaskim dachu niezbędna jest kontrola nośności. Dach musi wszak utrzymać nie tylko panele, ale i stalową konstrukcję. Specjalista oceni przy okazji, czy lepszym rozwiązaniem będzie montaż inwazyjny (wiercenie otworów) czy bezinwazyjny (np. obciążanie bloczkami betonowymi). Na dachach płaskich panele fotowoltaiczne montuje się na specjalnych konstrukcjach, które nadają im odpowiedni kąt nachylenia, zwykle wynoszący od 10 do 30 stopni. W praktyce często stosuje się mniejszy kąt nachylenia, ok. 10-15°, który zwiększa odporność instalacji na wiatr i pozwala zamontować więcej paneli na tej samej powierzchni dachu.

Mocowanie inwazyjne paneli fotowoltaicznych na dachu płaskim to specjalna konstrukcja wsporcza w kształcie trójkąta prostokątnego, którą trwale montuje się do powierzchni dachu płaskiego przy pomocy specjalnych wkrętów, śrub lub szpilek. Mocowanie obciążeniowe (bezinwazyjne) paneli fotowoltaicznych wykonuje się przy pomocy płyt betonowych i wspomnianych bloczków betonowych obciążających stelaże. Taka instalacja oferuje efektywne wykorzystanie przestrzeni dachowej poprzez maksymalne zaplanowanie układu modułów PV. Dzięki płaskiej powierzchni dachu panele fotowoltaiczne mogą być rozmieszczane w taki sposób, aby zminimalizować zacienienie i maksymalnie wykorzystać dostępne miejsce. Dużą zaletą montażu fotowoltaiki na płaskim dachu jest łatwość jej dostępu podczas naprawy lub konserwacji.

System montażowy na dachu płaskim ogranicza ilość zamontowanych paneli z uwagi na sposób jego montażu i zacieniania jednego rzędu paneli przez drugi. Warto mieć na uwadze, że jeżeli montujemy panele słoneczne na dwóch różnych kątach nachylenia dachu to powinno zastosować się dwa oddzielne trackery - regulatory ładowania MPPT. Spowodowane jest to faktem, że najlepszy panel w systemie działa z taką samą mocą jak najgorszy.

Montaż Paneli Fotowoltaicznych na Dachu Skośnym

Najpopularniejszym i najtańszym rozwiązaniem jest montaż paneli fotowoltaicznych na skośnym dachu. Konstrukcja nie wymaga wówczas dodatkowych stelaży, bo odpowiedni kąt jest wyznaczany przez sam dach. Panele montowane są do specjalnych szyn montażowych za pomocą uchwytów, łączników i klamer, które są lekkie i niedrogie. Moduły fotowoltaiczne można zamontować na każdej powierzchni dachowej.

Jaki kąt powinien mieć dach skośny? Najoptymalniejszym kątem ustawienia paneli jest 30-40°. Niektóre dachy wielospadowe mają jednak mniejsze nachylenie, więc efektywność produkcji prądu i samooczyszczania się paneli będzie mniejsza. Przyjmuje się, że najmniejsza zalecana wartość to 15°, więc na dachach o mniejszym kącie spadku warto zastosować inny system. Optymalny kąt nachylenia dachu zapewniający największą roczną produkcję energii to 35 stopni, jednak odchylenia o 15 stopni (do pionu lub poziomu) od tego kąta nie powodują strat energii większych niż 4%. Niemniej, jeśli połać pod montaż paneli słonecznych ma zbyt duże odchylenie od wskazanego, ustawienie paneli fotowoltaicznych można skorygować specjalnymi stelażami wsporczymi.

Idealnym kierunkiem ustawienia paneli fotowoltaicznych na dachu skośnym jest umiejscowienie ich w kierunku południowym. Dach skośny wymaga szeregowego montażu paneli fotowoltaicznych, co oznacza ustawienie wszystkich ogniw w tym samym kierunku pod jednakowym kątem nachylenia. Kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych wyznacza kąt nachylenia dachu - jest możliwe lekkie korygowanie ich nachylenia, w celu osiągnięcia spójnej powierzchni modułów. Ustawienie modułów pod kątem 30-40° jest standardowym ustawieniem paneli fotowoltaicznych na dachu skośnym. Minimalny kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych na dachach skośnych nie może przekraczać 10°. Główną zaletą montażu paneli fotowoltaicznych na dachu skośnym jest funkcjonalne wykorzystanie istniejącej przestrzeni bez konieczności zagospodarowania gruntu.

Na dachach stromych należy unikać miejsc zacienionych przez kominy, anteny czy drzewa, ponieważ nawet częściowe zacienienie paneli znacząco obniża ich wydajność. Należy także pamiętać o zachowaniu odpowiedniego odstępu od dachu, aby panele mogły być skutecznie chłodzone. W innym przypadku może dojść nawet do zagrożenia pożarowego.

Wybrane Systemy Montażowe Paneli Fotowoltaicznych na Dachu

Dobór systemu montażowego jest ściśle powiązany z rodzajem pokrycia dachowego.

• Dachówka ceramiczna: Do montażu paneli używa się haków. Należy usunąć kilka pojedynczych dachówek, a w ich miejsce zamontować uchwyty, zakleić taśmą dekarską oraz ponownie włożyć dachówki. Kolejno przykręca się szyny montażowe za pomocą przeznaczonych do tego łączników, a do szyn przykręca się moduły fotowoltaiczne z pomocą tzw. klem. Odsłonięte dachówki należy przeszlifować, aby elementy dachu nie odstawały i aby zapewnić szczelność dachówek, które następnie wracają na swoje miejsce.
• Blachodachówka: Krokwie drewniane i śruby dokrokwiowe są rozwiązaniem używanym na blachodachówce. Montaż paneli fotowoltaicznych na dachach z blachodachówki wiąże się z wykonaniem otworów w blasze, w które później wkłada się śruby z uszczelką, zapobiegającą przeciekaniu dachu. Na nich montuje się właściwe adaptery i szyny aluminiowe. To najpopularniejszy system montażowy używany na dachach z blachodachówki.
• Blacha trapezowa: Do dachów z blachy trapezowej stosujemy specjalne mostki trapezowe, które są przykręcane bezpośrednio do blachy. Zależnie od grubości blachy trapezowej wybieramy system mocowania z niskimi lub wysokimi mostkami, lub bez nich.
• Papa: Montaż paneli fotowoltaicznych na dachu pokrytym papą wymaga precyzyjnego podejścia. Kluczowe jest tu zapewnienie odpowiedniej wentylacji - m.in. 50 cm pomiędzy panelem a pokryciem dachowym. Właściwie zaprojektowane przestrzenie między panelami dają gwarancję braku przegrzewania się modułów. Zastosowanie odpowiednich wkrętów do połaci dachu umożliwia bezpośrednie umocowanie elementów systemu paneli PV na uchwytach montażowych.
• Gont bitumiczny: Na dachach z gontu bitumicznego panele fotowoltaiczne montujemy tak jak na dachach z papy.
• Eternit: Nie wykonujemy montaży na eternicie ze względu na ryzyko dla montażystów i szkodliwość materiału. Azbest jest głównym składnikiem eternitu, a wiercenie w tym materiale budowlanym jest bardzo szkodliwe, sam materiał jest też trujący.

Konstrukcja pod panele fotowoltaiczne na dachu płaskim wymaga dodatkowych elementów, które pozwolą na zachowanie odpowiedniego nachylenia.

Panele Fotowoltaiczne Na Gruncie

Niektóre osoby mogą nie mieć możliwości umieszczenia paneli na dachu, ze względu na: zbyt małą powierzchnię, występujące zacienienie, nieodpowiednią pozycję względem stron świata czy z powodów estetycznych. W takiej sytuacji pozostaje możliwość umieszczenia fotowoltaiki na gruncie. Panele zajmą wtedy większą powierzchnię, jednak można to również wykorzystać, dzięki rozwiązaniu carport. Jest to metoda, która polega na zintegrowaniu paneli z zadaszeniem na samochód. Dzięki temu nie tracimy miejsca i zyskujemy dodatkową funkcjonalność na działce.

Warto wspomnieć, że na gruncie powstają najczęściej farmy fotowoltaiczne. Są to duże instalacje, które wymagają minimalnej powierzchni 2ha.

Instalacja montowana na gruncie może odbywać się na dwa sposoby. Pierwszy to montaż wolnostojący, nie scalony z gruntem. Panele zamontowane są na aluminiowych ekierkach ustawionych pod odpowiednim kątem i kierunkiem do słońca. Druga możliwość to technika montażu za pomocą wbijania palów w ziemię i na nich osadzania konstrukcji aluminiowej pod moduły fotowoltaiczne. Bez znaczenia, jaki system montażowy wybierzemy na gruncie czy na dachu, zawsze należy zwracać uwagę, aby konstrukcja była idealnie prosta. Jeżeli instalator wykona konstrukcję krzywo, a następnie na siłę przykręci panele, mogą one pękać z powodu naprężenia. Uszkodzenia takie wychodzą najczęściej nie podczas montażu, ale po kilku miesiącach od zainstalowania.

Panele Fotowoltaiczne Pionowo Czy Poziomo?

Pod względem wydajności nie ma znaczenia, czy panele ustawione są pionowo, czy poziomo. W obu sytuacjach pracują one tak samo, bo wpływ na uzysk energii elektrycznej ma ich pochylenie. Ustawienie prostokątnych paneli dobierane jest więc w taki sposób, aby jak najefektywniej wykorzystać przestrzeń dachową. Czasem decydują o tym także kwestie estetyczne.

Dlaczego więc większość paneli fotowoltaicznych montowana jest pionowo? Wynika to z oszczędności. W przypadku montażu poziomego wychodzi więcej rzędów poziomych paneli, a zatem trzeba zastosować więcej szyn. Pionowe ustawienie pozwala na zmniejszenie kosztów konstrukcji montażowej.

Zdarza się, że w karcie katalogowej producenta jest napisane "montaż pionowy". Generalnie panele fotowoltaiczne można montować zarówno pionowo, jak i poziomo (nie można ich montować pionowo do góry nogami), ale od sposobu montażu zależy maksymalna obciążalność. Być może zatem to sformułowanie "montaż pionowy" odnosiło się do konkretnej obciążalności podanej w karcie produktu, która jest osiągana tylko pod tym warunkiem. Ponadto "montaż pionowy" oznacza często nie tyle orientację (czy moduły są na krótszym, czy na dłuższym boku), ile to, w jaki sposób moduły są położone na szynie. Jeśli szyny idą wzdłuż panelu, jest to montaż poziomy, a jeśli idą w poprzek, to pionowy - a obydwa mogą leżeć na dłuższym boku.

Fotowoltaika Balkonowa i Panele w Oknach

Panele Słoneczne na Balkonach

Fotowoltaika balkonowa składa się zazwyczaj z jednego lub dwóch paneli, inwertera, okablowania oraz niezbędnych części montażowych. Dostępne są też większe fotowoltaiczne zestawy balkonowe, z czterema panelami. Panele montuje się bezpośrednio do balustrady, więc nie wymagają one dodatkowych stelaży. Minusem jest pionowy kąt ustawienia paneli, co ogranicza ich wydajność. Fotowoltaika na balkonie to rozwiązanie dla mieszkańców budynków wielorodzinnych.

Panele w Oknach

Przezroczyste panele już są, niestety ich sprawność jest na dość niskim poziomie. Prace jednak trwają, a nowe osiągnięcia napełniają optymizmem. Już teraz możemy wyobrażać sobie zasilane słońcem budynki, w których niewidocznym źródłem energii będą okna.

Zwiększenie Sprawności przez Poprawne Umiejscowienie Paneli Fotowoltaicznych

Optymalny kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych to 30-40 stopni, a każde odstępstwo od tego ustawienia oznacza zmniejszenie sprawności, a więc mniejszą ilość produkowanej energii. Kolejną sprawą jest kierunek, w jakim należy układać panele. W Polsce powinny się one być zwrócone w miarę możliwości na południe. Ważna jest również czystość paneli. Zbieranie się na nich kurzu, liści czy śniegu sprawi, że wydajność może się znacznie zmniejszyć. Z tego względu nie zaleca się ustawiania ich poziomo - będą wymagały częstego czyszczenia, które ze względu na trudną dostępność paneli na dachu jest dość kosztowne.

Fotowoltaika na Trackerach

Panele fotowoltaiczne są najbardziej wydajne, gdy znajdują się w odpowiedniej pozycji do słońca. W zachowaniu tej pozycji mogą pomóc trackery, a więc zestaw urządzeń, który pozwala rozpoznawać najkorzystniejsza pozycje paneli względem słońca w danym momencie i ustawić je w niej. Cena takiej konstrukcji jest jednak dość wysoka, a jej opłacalność raczej kwestionowana. Trackery solarne mogą sprawdzić się natomiast w sytuacji, gdy fotowoltaikę chcemy postawić na bardzo małym obszarze, ale zależy nam na dużej produkcji energii (trackery mogą ją podnieść o około 30%).

Największe Błędy przy Montażu Fotowoltaiki

Jakie są najczęstsze błędy, które można wykonać przy montażu fotowoltaiki? Lista wszystkich możliwych wtop byłaby bardzo długa, dlatego wspomnimy o tych najpowszechniejszych błędach. Są to m.in.:

• montaż paneli w zacienionych miejscach (np. przez drzewa lub kominy),
• zbyt mocne naprężenie paneli, powodujące mikropęknięcia,
• brak dylatacji niwelującej rozszerzalność cieplną,
• niewłaściwy wybór falownika,
• chodzenie po modułach podczas instalacji,
• niewłaściwe prowadzenie kabli, grożące pożarem lub porażeniem (np. przez stopienie się izolacji),
• zastosowanie zbyt małego odstępu od dachu,
• wykorzystanie niewłaściwych uchwytów montażowych,
• brak audytu technicznego i sprawdzenia nośności więźby dachowej,
• zbyt mocne lub słabe dokręcenie śrub,
• wysunięcie paneli poza obręb dachu,
• brak odpowiedniego zabezpieczenia przeciwporażeniowego oraz przeciwpożarowego.

Jak widać, możliwych do popełnienia błędów jest sporo. Jeśli chcesz tego uniknąć, wybierz profesjonalną, renomowaną firmę montażową.

O czym Należy Pamiętać Przed Montażem Paneli Fotowoltaicznych na Dachu?

Przed montażem fotowoltaiki należy przede wszystkim sprawdzić roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną gospodarstwa domowego oraz dokładnie zmierzyć powierzchnię dachu, na której może być wykonana instalacja PV.

Montaż Fotowoltaiki na Dachu a Zacienienie

W kolejnym kroku konieczne jest zweryfikowanie nachylenia i kierunku połaci dachowej oraz zacienienia. Zbyt duże zacienienia mogą powodować niebezpieczne zwarcia i uszkodzenia oraz pomniejszać produkcję energii. W tym celu należy sprawdzić, czy na dachu znajdują się elementy architektoniczne, kominy lub anteny mogące zasłaniać światło słoneczne. Warto też przeanalizować, jak zmienia się w ciągu roku zacienienie od rosnących w pobliżu drzew oraz wyższych budynków. Pamiętajmy o tym, że w miesiącach jesiennych i zimowych cienie znacznie się wydłużają. Jeśli więc dokonujemy pomiaru wiosną lub latem, powinniśmy wziąć to pod uwagę. Może okazać się, że w wyniku nadmiernego zacienienia montaż paneli fotowoltaicznych na dachu okaże się nieoptymalnym rozwiązaniem i montaż paneli fotowoltaicznych lepiej wykonać np. na specjalnej konstrukcji wsporczej na gruncie.

Montaż Paneli Słonecznych na Dachu a Kąt Nachylenia

Jaki kąt nachylenia będzie najlepszy w przypadku montażu paneli fotowoltaicznych na dachu? Najlepszy kąt nachylenia dachu zapewniający największą roczną produkcję energii to 35 stopni, jednak odchylenia o 15 stopni (do pionu lub poziomu) od tego kąta nie powodują strat energii większych niż 4%. Niemniej, jeśli połać pod montaż paneli słonecznych ma zbyt duże odchylenie od wskazanego, ustawienie paneli fotowoltaicznych można skorygować specjalnymi stelażami wsporczymi. Jeżeli dach jest płaski lub o innym kącie nachylenia, panele montuje się na specjalnych stelażach korygujących kąt ich ułożenia i zapewniających najlepszą produkcję energii.

Montaż Paneli Fotowoltaicznych na Dachu a Orientacja Względem Słońca

Najczęściej panele fotowoltaiczne montuje się na południowej połaci dachu. Takie ułożenie zapewnia im optymalne nasłonecznienie w ciągu dnia. W Polsce wiele domów ma dachy ułożone w kierunku wschód-zachód, nie stanowi to jednak przeciwwskazania do instalacji. W porównaniu z odchyleniem idealnie na południe, umiejscowienie paneli w układzie wschód-zachód to różnica w produkcji nie większa niż 10%.

Jak Wybrać Firmę do Montażu Fotowoltaiki?

Planujesz zainwestować w fotowoltaikę? Nie oszczędzaj na montażu! Wbrew pozorom od jakości montażu zależy nie tylko bezpieczeństwo użytkowania instalacji, ale także jej wydajność czy żywotność. W trakcie boomu fotowoltaicznego powstało wiele firm, których usługi mocno odbiegają od ideału. Renomowane firmy zajmujące się montażem fotowoltaiki działają kompleksowo i oferują indywidualne podejście do klienta. Dobiorą więc rozwiązania na postawie warunków lokalnych, w tym nasłonecznienia czy zacienienia. Dodatkowe zalety wyboru dobrej firmy fotowoltaicznej to m.in. elastyczność finansowania, szybkość realizacji usługi, gwarancje na montaż oraz wzorowa obsługa posprzedażowa.

Samodzielny Montaż Paneli Fotowoltaicznych - Co Warto Wiedzieć?

W polskim prawie nie ma zakazu montowania paneli samodzielnie. Co więcej, w internecie można znaleźć wiele gotowych zestawów fotowoltaicznych do samodzielnego montażu, wraz ze wszystkimi niezbędnymi akcesoriami. Teoretycznie da się więc większość prac wykonać samemu. Wyjątkiem jest rozprowadzenie okablowania instalacji, które musi być wykonane przez instalatora z uprawnieniami SEP E+D do 1 kV. W praktyce jednak własnoręczny montaż paneli nie jest tak łatwy, jak mogłoby się wydawać. Odpowiednie przytwierdzenie szyn konstrukcyjnych i przymocowanie paneli wymaga wiedzy i doświadczenia. Problem może stanowić już samo wciągnięcie panelu na dach, nie wspominając o np. docinaniu dachówek czy prawidłowym przytwierdzaniu uchwytów. Trzeba pamiętać, że panele wykonane są ze szkła, więc łatwo je potłuc lub uszkodzić. Lepiej więc powierzyć to zadanie firmie, która specjalizuje się w montażu fotowoltaiki.

Fotowoltaika: Montaż i Podłączenie Instalacji PV do Sieci Elektrycznej

Ostatni krok montażu fotowoltaiki to podłączenie systemu do sieci energetycznej. Twoja Energia w imieniu klienta zgłasza instalację PV do Zakładu Energetycznego, który w ciągu 30 dni na własny koszt wymienia licznik energii na dwukierunkowy, sprawdza poprawność podłączenia oraz wydaje zgodę na uruchomienie systemu fotowoltaicznego.

Ze względu na umiejscowienie paneli słonecznych są one narażone na niektóre czynniki zewnętrzne (wiatr, grad, pioruny), jednak po zastosowaniu odpowiednich zabezpieczeń, ryzyko ich uszkodzenia jest znikome. Zabezpieczenia powinny być odbierane przez eksperta, który dzięki swojemu doświadczeniu wybierze rozwiązania dostosowane do warunków. Dla ułatwienia całego procesu, zamiast szukania kilku ekspertów (np. montera paneli fotowoltaicznych), polecamy skorzystanie z pomocy specjalistycznej firmy już na etapie planowania inwestycji.

Instalacja fotowoltaiczna niewłaściwie zamontowana i źle podłączona do sieci energetycznej będzie działać nieprawidłowo, a wręcz może okazać się zupełnie nieopłacalną inwestycją. Dowiedz się, na co zwrócić uwagę, decydując się na montaż instalacji fotowoltaicznej na dachu. Nasi specjaliści pomogą Ci dobrać odpowiednie rozwiązanie do Twojego dachu.