Instalace fotovoltaických panelů na střechu je klíčovým krokem k využití solární energie. Pro zajištění stability a bezpečnosti panelů je nezbytné zvolit správné montážní konstrukce. V tomto komplexním průvodci se dozvíte o různých typech montážních konstrukcí, které jsou ideální pro ploché střechy, a o důležitých faktorech, které je třeba zvážit.
Proč zvolit fotovoltaiku na plochou střechu?
Instalace solárních panelů na plochou střechu je skvělým způsobem, jak maximálně využít dostupnou plochu a učinit chytrá energetická rozhodnutí. Na rozdíl od klasických sedlových střech, kde je možné solární panely připevnit přímo na konstrukci střechy, u ploché střechy je třeba použít speciální nosné konstrukce. Díky moderním konstrukcím můžeme panely umístit do optimálního sklonu a dosáhnout vysoké účinnosti. A ačkoliv je instalace o něco málo dražší, výhody v podobě ušetřených nákladů na elektřinu a dlouhé životnosti systému ji činí výhodnou investicí. Pokud máte dostatečnou plochu na střeše, může se vyplatit pořídit i větší systém. Přebytky elektřiny budete moci v blízké budoucnosti sdílet s rodinou či sousedy díky komunitnímu sdílení.
Jak funguje instalace fotovoltaiky na plochou střechu?
Na rozdíl od sedlové střechy, která má přirozený sklon kolem 30-35°, je u fotovoltaické elektrárny na ploché střeše nutné vytvořit sklon uměle. Toho dosáhneme pomocí nosných konstrukcí. Klíčem k úspěšné instalaci solárních panelů na plochou střechu je včasné rozpoznání potenciálních překážek.
Kroky instalace na plochou střechu
- Příprava podkladu: Střecha musí být před instalací důkladně zkontrolována a případně opravena.
- Doprava materiálu: Na střechu je třeba dopravit nejen samotné solární panely, ale také nosné konstrukce a betonové bloky.
- Instalace nosné konstrukce: Na připravenou střechu se umísťuje nosná konstrukce, která slouží k upevnění solárních panelů.
- Upevnění betonových bloků: Na nosnou konstrukci se pomocí vhodných uchycení umisťují betonové bloky.
- Montáž solárních panelů: Na připravenou konstrukci se následně instalují samotné solární panely.
- Elektrické připojení: Po dokončení montáže panelů následuje elektrické připojení.
Typy konstrukcí pro ploché střechy
Při výběru konstrukce je důležité zvážit několik faktorů, jako je materiál (hliník nebo ocel), nosnost, odolnost vůči korozi a kompatibilita se solárními panely. Existuje několik typů držáků a montážních systémů, které lze použít, přičemž každý z nich má své výhody a specifické použití.
Zatěžované konstrukce
Na rovnou střechu se nejčastěji umístí konstrukce, která se zatíží betonovým balastem. Jedná se o modelový příklad s panely na výšku kotvené do betonových bloků (např. do obrubníků) bez spodních profilů. V případě složitějšího kotvení (např. se spodními profily, nebo použitím uchycení panelů horizontálně) se může cena navýšit. V současné době tak zažívají největší rozkvět nejrůznější druhy celozavětrovaných systémů. Pod tímto termínem si lze představit fotovoltaický panel ze všech stran zakrytý prvky tvořící celozavětrované řešení. Tyto systémy vycházejí z klasických konstrukcí, pro uchycení fotovoltaických panelů na plochých střechách pod optimálním sklonem. Při použití těchto systémů je nejdůležitější návrh vodících lišt na střešní krytině tak, aby výsledná konstrukce vyhověla statickým požadavkům budovy. Zátěžové konstrukce TYP 1 až TYP 5 se používají pro instalaci fotovoltaických panelů na plochých střechách.
Čtěte také: Ploty a jejich konstrukce
Systémy BIPV (Building-Integrated Photovoltaics)
V současné době je novým trendem systém BIPV (nebo také Roof-In), který si získává stále větší oblibu. Největším přínosem jsou při návrhu energeticky úsporných novostaveb. Systém BIPV má řadu výhod. V první řadě se ušetří náklady za střešní krytinu. Dalším přínosem je také estetický efekt ve srovnání s klasickým umístěním panelů, kdy jsou fotovoltaické panely jen jakýmsi přílepkem na střechu.
Polohovací systémy (Tracker)
Jedná se o montáž solárních panelů na speciální polohovací zařízení, která se automaticky otáčí za sluncem (Tracker), což zvyšuje efektivitu panelů.
Hliníková střešní konstrukce pro solární panely
Nosná konstrukce se skládá z několika prvků. Hlavní částí je hliníkový nosník (profil), který tvoří rastr pro upevnění panelů nad střechou. Při návrhu začínáme od držáků profilů, které se připevňují ke střeše a k nimž se následně připevňují profily. Hliníková střešní konstrukce pro solární panely představuje kompletní sestavu včetně spojovacího materiálu.
Pro geografickou polohu ČR se obecně ukazuje jako nejvhodnější sklon pod úhlem 35° s tím, že odchylky v mezích okolo 5° nezpůsobují příliš znatelné ztráty v efektivitě solárních panelů. Stojany SP jsou standardně dodávány se sklonem 10°, jsou vyrobené z tenkých profilů AC 45-8 a dodávají se v různých délkách od 400 do 1500 mm. Na e-shopu si můžete vybrat možnost dodávky již smontovaných stojanů nebo sady potřebného materiálu, který si smontujete sami.
Komponenty hliníkové konstrukce
Hliníkové profily
V programu systému PV od firmy ALUSIC naleznete několik různých typů hliníkových profilů lišících se zejména řezem a tvarem drážky. Strukturální hliníkové profily systému PV se dodávají v tyčích o délce 6040 mm. Pokud potřebujete kratší délku, můžete si jí velmi snadno objednat na e-shopu a profily PV dodáme uříznuté na milimetr přesně dle požadavku. V takovém případě je nutné celkovou délku rozpočítat na několik kratších segmentů.
Čtěte také: Konstrukce OSB podlahy
- Profil 084.101.030G (AC 32x32): Má výhodu ve velmi nízké hmotnosti pouze 0,87 kg/m, tzn. jeho cena je nejnižší. Společně s profilem 084.101.042G (AC 45x45) je vybaven čtyřmi drážkami tvaru AC 45-8 po svém obvodu. Hlavní výhodou čtyř drážek je univerzálnost, která zrychluje manipulaci a montáž, neboť je jedno, jak profil pootočíme.
- Profil 084.101.047G (AC-BH 45x45): Byl vyvinutý firmou ALUSIC speciálně pro struktury solárních elektráren. Mezi jeho výhody patří nejpoužívanější rozměr řezu 45x45 s širokou volbou příslušenství a extrémně nízká hmotnost, blížící se i při řezu 45x45 menším profilům např. 32x32. Specialitou profilu 084.101.047G je použití dvou drážek s různými tvary. Drážku AC 45-8 využijeme pro montáž k držáku ke střeše, zatímco drážku BH 45-10 pro připevnění panelů. Výhodou drážky AC 45-8 je možnost použití čtvercových matic, které jsou velmi levné a přispívají ke snížení ceny struktury. Na druhou stranu, systém BH 45-10 využívá obdélníkových kladívkových matic, které jsou sice výrazně dražší, ale do drážky se vkládají pomocí pootočení o 90°. Tento rozdíl je klíčovým faktorem pro usnadnění montáže FVE panelů k profilům, protože si můžete předpřipravit sestavu úchytu panelu, šroubu a matice a následně ji pootočením vložit přesně na místo, kam potřebujete.
Lineární spojky
Při výběru lineárních spojek se orientujte podle tvaru drážky na použitém profilu (systémy AC, BH, PV) a podle potřebné délky spojky. Lineární spojky jsou dodávány včetně šroubů pro dotažení a vždy počítejte dvě spojky na jedno místo spojení profilů.
Upevňovací prvky pro panely
Jakmile máme rám z hliníkových profilů připravený a připevněný ke střeše, můžeme začít s upevňováním fotovoltaických panelů.
- Spodní zarážky: Montují se pouze na spodní horizontální příčku rámu a slouží jako pojistka zamezující skluzu panelu, pokud by se uvolnilo další upevnění. Obecně není nutné spodní zarážky používat, ale i přes jejich vyšší cenu nemusíte mít následnou obavu o své FVE panely, které mají vysokou pořizovací hodnotu. Zarážky v programu PV naleznete v modifikacích pro zaháknutí o drážky profilů se šířkou hrany 32, 45 a 60 mm.
- Boční úchyty: Slouží k upevnění krajních solárních panelů. Pro každou řadu panelů je zapotřebí dvou bočních úchytů na levé straně a dvou na pravé straně řady. Tyto úchyty se instalují na obě příčky z hliníkových profilů, jak na spodní, tak i na horní příčku.
- Středové úchyty: Jsou určeny pro fixaci za vnitřní hrany panelů v jedné řadě. Opět je zapotřebí počítat s montáží na spodní i horní příčku rámu z hliníkových profilů PV. Počet středových úchytů přímo závisí na počtu panelů v jedné řadě.
Důležité faktory pro návrh a instalaci
Orientace a sklon střechy
Jedna z nejpodstatnějších věcí je správná orientace střechy. Ne každá střecha má optimální sklon pro efektivní využití elektrických panelů. Problematice vhodného úhlu sklonu panelů se věnuje mnoho odborného prostoru a pro geografickou polohu ČR se obecně ukazuje jako nejvhodnější sklon pod úhlem 35° s tím, že odchylky v mezích okolo 5° nezpůsobují příliš znatelné ztráty v efektivitě solárních panelů.
Kvalita a odolnost konstrukce
Vzhledem k životnosti fotovoltaiky samotné, je u takové konstrukce důležitá kvalita a odolnost před vnějšími vlivy.
Voděodolnost
Důležitou součástí je také použití vodotěsných těsnění, která zabraňují pronikání vody do střešní konstrukce.
Čtěte také: Jak správně na sádrokartonový podhled
Statika střechy
Už když uvažujeme o fotovoltaice na střeše, je nutné vzít v potaz typ, skladbu a statiku střechy.
Náročnost instalace
Pro samotné montéry je důležitá jednoduchost montáže. Nepodceňujte rizika spojená s instalací. Montáž solárních panelů na ploché střeše vyžaduje pečlivé plánování a odborné provedení.
Hliníková střešní konstrukce pro solární panely se může lišit cenou v závislosti na složitosti kotvení (např. se spodními profily, nebo použitím uchycení panelů horizontálně). Dané konstrukce je potřeba prokonzultovat s technickým oddělením.
tags: #konstrukce #fotovoltaické #panely #fixace #plochá #střecha