Investice do fotovoltaiky se v současnosti stala jedním z nejúčinnějších způsobů, jak snížit účty za elektřinu a chránit životní prostředí. Ačkoli se s tímto typem instalace nejčastěji setkáváme na střechách nebo v podobě volně stojících systémů na pozemku, na oblibě nabývají i řešení na fasádách budov. Fotovoltaické panely na fasádě domu nejen zvyšují energetickou účinnost, ale také dodávají budovám moderní vzhled.
Proč Fasádní Instalace Fotovoltaiky?
Fasádní instalace se uplatňuje hlavně tam, kde střecha naráží na své limity, ať už kvůli orientaci, velikosti, nebo proto, že už je plná. Panely na fasádě domu jsou jasnou vizitkou vztahu a povědomí o životním prostředí společnosti, která budovu vlastní či využívá. Navíc mohou fungovat jako pasivní stínění, v letních měsících zastíní okna a fasádu, a pomáhají tak snížit přehřívání interiéru.
Výhody Fasádní Fotovoltaiky
- Zimní Výkon: Klíčový rozdíl oproti střeše přichází v zimě. Slunce je nízko nad obzorem a paprsky dopadají na svislou fasádu mnohem příznivěji než na střechu, což může v topné sezóně zajistit vyšší výnos.
- Odolnost proti Sněhu: Na svislých panelech se sníh neudrží, neblokuje výrobu a není nutné čekat, až sjede.
- Vyrovnaná Výroba: Kombinace střechy a fasády navíc vyrovnává průběh výroby během dne, což vede ke stabilnější výrobě v období, kdy samotná střecha nestačí.
- Snadnější Údržba: Hromadění nečistot, sněhu a dalších věcí téměř nikdy nepředstavuje problém, protože déšť odplaví veškeré nečistoty a gravitace zabrání hromadění listí a dalšího nepořádku, což přispívá ke snadnějšímu čištění.
- Estetika: Fotovoltaické panely na fasádě domu dodávají budovám moderní vzhled.
Rozdíl mezi Fotovoltaickou a Solární Fasádou
Fotovoltaické panely jsou instalovány pro přeměnu slunečního záření na elektřinu, zatímco solární panely přeměňují sluneční záření na teplo. Tyto dva systémy si vzájemně nekonkurují, naopak se mohou doplňovat.
- Fotovoltaická fasáda: Vyrábí elektrickou energii. Je to stěna s dlouhou životností a neviditelnou silou, která vyrobí dostatek energie pro celý váš objekt.
- Solární fasáda: Vyrábí teplo, hodí se zejména pro ohřev vody v objektu. V létě zabraňují přehřívání objektu, v zimě dokážou výrazně posunout rosný bod mimo zdivo, zamezí tím i kondenzaci a tvorbě vlhkosti, a tedy nepříjemných plísní v objektu.
Plocha fotovoltaické fasády zhruba 50 m2 může poskytnout výkon až 11 kWp, k tomu by bylo zapotřebí 25 ks panelů.
Technické Aspekty Instalace Fasádní Fotovoltaiky
Montáž panelů na fasádu není o „přidělání na zeď“. Pracuje se se zateplením, nosnou konstrukcí domu, prouděním vzduchu i budoucím servisem.
Čtěte také: Provedení pohledového betonu
Způsoby Montáže
U rodinných domů se nejčastěji používá svislá montáž paralelně s fasádou, která dává dlouhodobě nejlepší poměr mezi výkonem, životností a vzhledem. Druhou možností je montáž pod úhlem pomocí konzolí, někdy ve formě „stříšek“. Technicky funguje a v létě může přinést vyšší výkon než svislá varianta. Konstrukce je však výraznější a zatížení fasády vyšší, proto se u rodinných domů používá spíš výjimečně.
Kotvení a Tepelné Mosty
Základní princip je jednoduchý: panely se nikdy nekotví do izolace. Nejprve se do nosného zdiva osazují speciální nosné prvky, které přenesou hmotnost panelů i zatížení větrem. Ty jsou oddělené od zateplení distančními systémy, aby nevznikaly tepelné mosty a fasáda si zachovala své izolační vlastnosti. Každý kotevní bod se navrhuje podle typu fasády, tloušťky izolace a zatížení větrem.
„Špatně zvolená trasa kabeláže může znamenat zbytečné zásahy do fasády při každé další kontrole nebo úpravě systému. Proto řešíme vedení kabelů už ve fázi návrhu, ne až na místě,“ vysvětluje Matěj Matějovič, technický ředitel Schlieger.
Odvětrané Fasády
Mezi panelem a fasádou se záměrně ponechává provětrávaná mezera. Ta umožňuje přirozené proudění vzduchu, odvádí teplo a pomáhá udržet stabilní výkon. Fotovoltaické panely mohou tvořit vnější plášť zateplení s odvětranou mezerou. Důležité však je zajistit důkladné odvětrání zadní strany, protože to je jediný způsob, jak panely ochlazovat. Je obecně známo, že při těchto aplikacích je teplota panelů vyšší než jindy, což by mohlo vést ke zhoršení jejich účinnosti.
Odvětraná fasáda je speciální typ dvouplášťové fasády, která je tvořena nosnými zdmi, nosnou konstrukcí a pohledovými fasádními deskami. Princip provětrávání spočívá v zachování mezery mezi obvodovou zdí a izolací, která umožňuje přístup vzduchu do zdiva. Právě tak může stavba "dýchat" a přitom nepropouštět teplo ven.
Čtěte také: Cihlový obklad fasády: Průvodce
Stínění a Technologie Panelů
Zatímco střecha má většinou relativně čistý prostor, fasáda žije svým okolím - stromy, sousední domy, ploty, balkony, přesahy střechy. Stín, který se během dne pohybuje, je na fasádě běžný: ráno stín od sousedního domu, odpoledne strom, v zimě nízké slunce, které kreslí dlouhé stíny přes celou zeď.
U klasických panelů stačí, aby se zastínila malá část, a výkon celé části systému výrazně klesá. Proto se pro fasádní instalace volí panely s technologií ABC (All Back Contact). Každý článek panelu pracuje samostatně. Když se část panelu dostane do stínu, nezastaví to celý panel. Výkon se rozloží, systém se přizpůsobí a zbytek dál vyrábí. Tohle je zásadní rozdíl oproti běžným panelům, kde jeden problém často brzdí celek.
Design a Estetika
Design není detail. Na fasádu se díváte každý den. Vy, vaši sousedé, kolemjdoucí. A právě proto tady vzhled není bonus navíc, ale nutnost. Stříbrné rámy, viditelné mřížky a technické detaily na zdi fungují špatně. Proto se pro fasádní instalace často volí panely s čistým Full Black designem, bez mřížek a bez kontrastních linií.
Právní a Bezpečnostní Aspekty
U rodinných domů se fotovoltaika na fasádě ve většině případů obejde bez stavebního povolení. U běžné fasádní instalace na rodinném domě se tak řeší spíš ohlášení nebo projektová dokumentace, ne úřední kolečko na měsíce dopředu.
Fasádní fotovoltaika se z hlediska bezpečnosti nijak „neodbývá“. Platí pro ni stejná pravidla jako pro instalaci na střeše. Kabeláž musí být vedena čistě a bezpečně, jednotlivé části systému mají své jasné odstupy a celý systém je chráněný tak, aby fungoval bez rizik.
Čtěte také: Realizace OSB fasády
Integrovaná Fotovoltaika do Budov (BIPV)
Další a z hlediska instalace náročnější a dražší možností je fotovoltaika integrovaná do budov (Building Integrated Photovoltaics - BIPV). Je to systém pro výrobu solární energie, který je plynule integrován do pláště budovy a je většinou součástí stavebních prvků, jako jsou fasády, střechy nebo okna. Systém BIPV slouží dvojímu účelu, je nedílnou součástí pláště budovy, která nejen přeměňuje solární energii na elektřinu, ale také zajišťuje další potřebné funkce, jako je tepelná izolace nebo ochrana proti hluku.
Tyto systémy mohou být instalovány během výstavby nové budovy nebo namontovány v rámci rekonstrukce stávající budovy, kdy je třeba vyměnit některou z komponent obvodového pláště.
V Číně a Austrálii vznikají první stavby, které využívají revoluční technologii průhledných solárních panelů. Tato technologie panelů se instaluje v oknech či v atriích budov jako tzv. integrované fotovoltaické instalace (BIPV). Vyrobená solární elektřina slouží zejména k napájení HVAC (tj. systémů pro topení, větrání a klimatizaci).
Optimalizace Umístění a Sklonu Panelů
Umístění fotovoltaických panelů je klíčové pro efektivní využití sluneční energie. Nejlepší umístění solárních panelů je na střechu orientovanou na jih s náklonem mezi 30 a 45 stupni. Tato orientace umožňuje fotovoltaickým panelům zachytit maximální množství slunečního záření během dne. Pokud je vaše střecha orientovaná na jihovýchod nebo jihozápad, není to žádný problém - panely budou stále velmi účinné.
Panely umístěné na fasádě svisle vykazují oproti panelům umístěným na střeše v optimálním sklonu 35° ztrátu výnosnosti ve výši 30 % až 40 %. Instalace fotovoltaiky svisle je vhodná pouze na fasády, které mají jižní orientaci.
Vliv Orientace a Sklonu na Výkon
Tabulka níže ilustruje, jak různé orientace a sklony panelů ovlivňují roční výrobu energie a výkon v zimních měsících. Hodnoty jsou vyjádřeny v procentech oproti stávající výrobě a výkonu.
| Varianta Orientace/Sklonu | Roční Změna Výroby (%) | Zimní Měsíce Změna Výkonu (%) | Poznámka |
|---|---|---|---|
| Stávající řešení (V-0) | 0 | 0 | Svislá instalace paralelně s fasádou |
| 10x J-45, 14x J-15 | +20 | +100 | Srovnatelné se základní variantou V-1, celková roční výroba o 2 MWh vyšší |
| 6x J-45, 22x J-15 | - | - | Zimní měsíce srovnatelné s V-3, roční výroba o 1 MWh vyšší |
| 10x J-45, 24x V/Z | - | Srovnatelné s V-1 | Zimní zisky srovnatelné se základním řešením V-1, zisk se přesouvá do letních měsíců |
Panely orientované na západ sice negarantují optimální výnos, avšak výroba panelů lépe kopíruje spotřebu vašeho domu. Čím jsou panely více orientovány směrem na východ nebo na západ, tím nižší by měly mít sklon. Pro podmínky ČR je optimální sklon panelů 35° až 40°. Panely v tomto sklonu mají nejvyšší roční výtěžnost.
tags: #fotovoltaika #na #fasádě #a #clonění