Korzystanie z paneli fotowoltaicznych na dachu najczęściej kojarzy się z konstrukcją przymocowaną bezpośrednio do ukośnego pokrycia dachowego o dużym spadku. Podobnie jak można montować instalacje PV na gruncie, dopuszczalne jest także instalowanie modułów fotowoltaicznych na dachu płaskim. Przyjrzymy się, jak przebiega ten proces i jakie systemy montażu ogniw stosuje się w praktyce.
Systemy mocowania paneli fotowoltaicznych na dachu płaskim
Odpowiednie zaprojektowanie i dopasowanie położenia ogniw fotowoltaicznych jest kluczowe dla zachowania optymalnej wydajności całej instalacji. Za dach płaski uważa się pokrycie o kącie nachylenia nie większym niż 30 do 50.
Takie warunki wymagają zastosowania specjalnych stelaży i konstrukcji wsporczych, które utrzymają moduły we właściwym położeniu (w polskim klimacie za najlepsze nachylenie paneli uznaje się kąt około 300). W tym celu stosuje się dedykowane systemy montażu. Jakie są to rozwiązania?
Konstrukcja bez balastu
W wariancie pozbawionym obciążenia, moduły fotowoltaiczne montuje się na specjalnej ramie wykonanej z aluminium. Jej trwałość zapewnia solidne przymocowanie paneli do betonowych bloczków, które układane są na warstwie folii izolacyjnej umieszczonej na dachu.
Przyjmuje się, że maksymalne obciążenie wywierane przez jeden moduł nie może przekroczyć 26 kg. Konstrukcje bloczkowa jest odporna na podmuchy wiatru, stabilna i daje możliwość instalacji ogniwa zarówno w orientacji pionowej, jak i poziomej.
Konstrukcja na dachach betonowych
W przypadku dachów wykonanych z żelbetonu stosuje się stalowe konstrukcje wsporcze montowane do słupków utwierdzonych w dachu. Na szynach ze stali układa się aluminiowe ramy utrzymujące panele.
Jeżeli rozważamy wybór tego systemu, warto zamontować słupki jeszcze przed ociepleniem dachu. Późniejsze naruszenie powłoki termoizolacyjnej może doprowadzić do tworzenia się mostków cieplnych, które zwiększają przepuszczalność cieplną budynku.
Konstrukcja balastowa
Konstrukcja z wykorzystaniem dodatkowego balastu polega na dociążeniu wsporników aluminiowych (lub podpór z gumy) za pomocą kamieni, cegieł lub bloków i płyt betonowych, które umieszczane są w rynnach deflektorów.
Balast i konstrukcja nie naruszają integralności dachu i nie stwarzają ryzyka naruszenia pokrycia. Aby zwiększyć stabilność systemu, panele fotowoltaiczne są ze sobą połączone.
System konsolowy
Wśród bezinwazyjnych systemów montażu można wskazać również na specjalne konsole wykonane z tworzywa sztucznego, które układa się na dachu, a następnie wypełnia żwirem, piaskiem lub płytami betonowymi. Na górnej płaszczyźnie konsol umieszczane są ogniwa PV.
Montaż dokrokwiowy
W przypadku montażu modułów fotowoltaicznych do dachów z deskowaniem wykorzystuje się śruby dwugwintowe, do których przytwierdzane są szyny montażowe (w oparciu o trójkąty). Na stelażu układa się ogniwa.
Ten rodzaj montażu nie wymaga stosowania dodatkowego balastu i jest bardzo stabilny, ale ingeruje w poszycie dachowe. Dlatego kotwienie instalacji najlepiej przeprowadzić przed ułożeniem instalacji oraz warstwy ocieplającej, a w przypadku samych elementów systemu najlepiej zadbać o dodatkową izolację.
System montażowy „Wschód-Zachód”
Montaż paneli fotowoltaicznych na dachu płaskim o niewielkiej powierzchni może stwarzać problemy, zwłaszcza jeżeli zależy nam na utrzymaniu dużej wydajności instalacji, a nie chcemy nadmiernie obciążać poszycia. W tym celu stosuje się specjalne konstrukcje aluminiowe pozwalające na równoczesne podłączenie modułów fotowoltaicznych nachylonych jednocześnie w kierunku wschodnim i zachodnim.
Ogniwa układane są pod niewielkim kątem nachylenia i zapierają się o siebie wzajemnie, co dodatkowo zwiększa ich stabilność.
Montaż modułów fotowoltaicznych na papie i innych materiałach
Jeżeli planujemy kłaść panele fotowoltaiczne na płaskim dachu, rodzaj systemu montażowego powinien być dobrany do materiału, z jakiego wykonano poszycie. Przede wszystkim musimy pamiętać o kwestiach związanych z bezpieczeństwem i ochroną przeciwpożarową. To dlatego ogniwa fotowoltaiczne nie powinny być układane na ondulinie, poliwęglanie i eternicie, ale także na drewnie.
Choć instalacje PV należą do naprawdę bezpiecznych, sporadyczne pożary (będące najczęściej wynikiem błędu instalatora, nie samego sprzętu) niekiedy się zdarzają. Wszystkie z wymienionych materiałów są potencjalnie wysoce łatwopalne i w przypadku rozniecenia płomienia, może być on trudny do opanowania.
Kiedy montujemy moduły fotowoltaiczne na papie, musimy zadbać o właściwą ochronę przed działaniem niekorzystnych warunków atmosferycznych. Oznacza to zachowanie odpowiedniego odstępu od instalacji odgromowej oraz korzystanie ze specjalnych śrub, wyposażonych w uszczelki zapobiegające przeciekaniu wilgoci do wnętrza budynku (tzw. śruby samowulkanizujące).
Montaż na papie wymusza także zastosowanie odstępu pomiędzy samymi panelami i pokryciem dachowym. Minimum pięciocentymetrowe odstępy umożliwiają swobodne odprowadzanie ciepła i cyrkulację powietrza, co zapobiega nadmiernemu nagrzewaniu się instalacji.
Opłacalność fotowoltaiki na płaskim dachu
Sam montaż paneli fotowoltaicznych na płaskim dachu jest z pewnością droższy od standardowych, skośnych instalacji z uwagi na konieczność wykorzystania konstrukcji wsporczych. Nadal jednak jest to inwestycja, która zwraca się najczęściej po kilku latach korzystania.
Teoretycznie, instalację możemy zamocować sami, ale należy pamiętać o doborze odpowiedniego systemu wsporników, dopasowanego do materiału, z jakiego został wykonany dach. W grę wchodzą również względy bezpieczeństwa.
Jeżeli nie jesteśmy pewni jak prawidłowo zrealizować taki montaż, lepszym pomysłem będzie oddanie sprawy w ręce fachowców. Wiele firm specjalizujących się w instalacjach OZE pomoże nam na każdym etapie inwestycji – począwszy od przeprowadzenia audytu energetycznego i ustalenia procentowej autokonsumpcji energii, przez zaprojektowanie instalacji o odpowiedniej mocy, aż po poprawne zamontowanie jej na dachu. Nie będziemy musieli również martwić się zgłoszeniem podłączenia do operatora sieci energetycznej.
