Instalace fotovoltaických panelů je skvělým způsobem, jak ušetřit na energiích a přispět k ochraně životního prostředí. Správná instalace fotovoltaických panelů je klíčová pro jejich efektivní fungování a dlouhou životnost celého solárního systému, která může dosáhnout i 30 let.
Předinstalace: Posouzení a plánování
Pro provoz efektivní a bezpečné fotovoltaické elektrárny je rozhodující kvalitní projekt včetně přípravy návrhu panelů na střeše. K němu je potřeba několik zásadních dat. Před samotnou instalací solárních panelů technici pečlivě kontrolují stav střechy, aby se ujistili, že je dostatečně pevná a vhodná pro montáž. Fotovoltaické panely a montážní systém představují nezanedbatelnou zátěž, v průměru kolem 20 kg na panel. Je proto nezbytné ověřit, zda je vaše střešní konstrukce dostatečně pevná a stabilní, aby tuto váhu bezpečně unesla po celou dobu životnosti panelů. Pokud vaše střecha unese střešní krytinu a všechny možné izolace, těch pár m2 fotovoltaiky zvládne skoro určitě. Věděli jste, že solární panely ve skutečnosti střechu chrání? Díky své odolnosti totiž fungují jako štít proti nepříznivým povětrnostním podmínkám a dalším vlivům, které by mohly poškodit střešní krytinu.
Orientace a sklon střechy pro maximální efektivitu
Výkonnost střešní fotovoltaické elektrárny ovlivňuje také to, v jakém úhlu na ni sluneční paprsky dopadají a jakým směrem je střecha orientovaná. V ideálním světě je v naší zeměpisné šířce ideální střecha orientovaná na jih. Pokud bychom se bavili v číslech, tak orientace na jih nám zajistí výnosnost až 99 %. Ideální je sklon v rozmezí 20-50 stupňů a orientace na jih, která zajistí maximální výkon panelů. Pokud je střecha nakloněná jihovýchodně nebo jihozápadně (s odklonem do 45 stupňů), pak bude pokles výkonnosti fotovoltaiky v jednotkách procent. Popravdě to nejspíš ani nepoznáte. U střech orientovaných k západu nebo východu efektivita klesne více - cca o 20 %. V tomto případě ale můžete ztrátu výkonu jednoduše kompenzovat větším počtem solárních panelů (a pokud můžete, umístěte panely rovnoměrně na východ i západ). Velmi důležitý je z hlediska výnosnosti i sklon střechy. V závislosti na množství slunečních paprsků a jejich náklonu v průběhu dne je v České republice nejvýhodnější sklon panelů 35 stupňů. Soláry je ale možné instalovat od 20 až do 50 stupňů, což pokrývá parametry většiny sedlových střech v Česku.
U plochých střech je situace odlišná, protože tam můžete dát panely v podstatě jak chcete. S úhlem sedlových střech toho moc nenaděláte, ale u plochých si ho pomocí jednoduché nosné konstrukce nastavíte podle potřeby. K efektivnímu výkonu budete v případě ploché střechy potřebovat speciální nosnou konstrukci, která solární panel nakloní do požadovaného úhlu. Nejčastěji se jedná o nastavování mezi třemi polohami, které využíváte v závislosti na tom, jaké je roční období. Díky správně nastavenému sklonu využijete maximální intenzitu slunečního svitu.
| Období | Optimální sklon panelů |
|---|---|
| Jaro a podzim | 40-50° |
| Letní měsíce | 35° |
| Zima | 60° |
Na ploché střechy se někdy instalují sluneční kolektory i zcela vodorovně, ale to mívá čistě estetický význam. Z hlediska výkonu je to poměrně škoda. Pak totiž musíte počítat se ztrátou výkonu až o 10 % a také s větší nutností občasné manuální údržby. Na panely dopadá prach, pyly a jiné nečistoty, které při větším sklonu samovolně opadají nebo oprší.
Čtěte také: Jak postavit gabionový plot svépomocí?
Výpočet potřebného výkonu a plochy
Bez ohledu na to, jestli má váš dům sedlovou nebo plochou střechu, určitě vás bude zajímat, jak velké by měly solární panely být, aby pokryly vaši spotřebu. Zde ale záleží především na tom, kolik energie potřebujete. Pokud tedy budete chtít ročně vyrábět průměrně 5000 kWh, bude třeba cca 5 x 5m2 = 25 m2 šikmé střechy. Jde samozřejmě opět o hrubý odhad, protože výkonnost konkrétních panelů se u dodavatelů může lišit. Nicméně zkušená firma bude jistě umět i tento faktor zahrnout do výpočtu, a tak vám dá přesnější informace, na co vaše střecha bude stačit. Pro efektivní využití panelů je také nutné znát vaši denní rutinu a na ní navázané využití elektřiny. Pokud pracujete z domu, je pro vás ideální návrh panelů na východní a západní stranu. Využijete totiž aktuálně vyrobenou elektřinu po celý den a nemusíte většinu směřovat do baterií.
Typy střešních krytin a vhodné systémy montáže
Ne všechny materiály jsou pro montáž fotovoltaických panelů vhodné. Například střechy z eternitu mohou být při instalaci náchylné k poškození. Instalace solárních panelů na eternitovou střechu je samozřejmě možná, ale příliš ji nedoporučujeme. Střešní krytiny z eternitu jsou velmi křehké a při montáži fotovoltaiky mohou popraskat. Konstrukci i panely je zapotřebí montovat z plošiny, což celý proces značně ztěžuje. I proto se můžete setkat s řadou firem, které od takové zakázky dají ruce pryč. Nicméně téměř vždy se dá najít jiné řešení. Fotovoltaiku neinstalujeme ani na střechy v žalostném stavu a křivé tašky. Důležité je také vyvarovat se instalaci panelů na sever.
Pro plechové krytiny se vám budou hodit držáky a kombinované šrouby. V případě pálených nebo betonových tašek se využívá střešní hák. Na střechy z vlnitého nebo trapézového plechu využijete kombivrut s těsnicí podložkou. U šikmých střech existuje celá škála různých krytin, a podle nich je potřeba také zvolit správnou instalační technologii.
Proces instalace fotovoltaických panelů
Instalace fotovoltaických panelů na šikmou střechu je komplexní proces, který vyžaduje odborné znalosti a kvalitní materiály. Ať už máte střechu pokrytou taškami, břidlicí, nebo plechem, základní principy montáže jsou podobné.
Kroky instalace
- Technici pečlivě zaměří střechu a označí místa, kde budou nainstalovány nosné konstrukce pro solární panely.
- Na vyznačených místech se přímo do nosných prvků střechy upevní kotevní body, které zajistí pevné ukotvení nosné konstrukce.
- Solární panely se pomocí speciálních úchytek pevně a bezpečně montují na připravenou nosnou konstrukci.
- Po dokončení instalace solárních panelů probíhá důkladné testování elektrických spojů, které má za cíl ověřit správnou funkčnost všech komponentů a odhalit případné ztráty energie.
- Po úspěšném dokončení instalace solárních panelů se místo realizace uklidí a zkontroluje se, zda jsou všechny prvky systému správně nainstalovány.
Celý proces může trvat několik hodin až několik dní, v závislosti na velikosti a složitosti instalace. K montáži panelů používáme konstrukce, stavitelné háky a kombivruty značky K2 systems. Tyto systémy jsou vyrobené z kvalitní oceli třídy A2, a i když na první pohled vypadají stejně jako jejich levné varianty původem z Číny, jsou mnohem těžší a tedy i pevnější.
Čtěte také: Asfaltové šindele: Kompletní návod k instalaci
Montáž na šikmé střechy
U taškové střechy:
- U klasických betonových tašek nejprve lokalizujeme krokve, sundáme z ní na daném místě tašku a uchytíme na ní stavitelný hák s ploškou na 3 vruty, kterými ho připevníme ke krovu.
- Následně nastavíme jeho výšku a obrousíme tašku, která byla nad hákem, a položíme ji na původní místo.
- Pro lepší izolaci místo okolo háku zatmelíme.
U plechové střechy:
Montáž na plechovou střechu se liší především způsobem upevnění kolejnic. Využívají se speciální držáky, které přesně kopírují profil vlnitého plechu. Na plechové střeše si nejprve díru předvrtáme a následně navrtáme kombivrut, na jehož trn pak fixujeme profily. Dnes se nástavec připevňuje přímo na trapézový plech nebo střešní tašku, a to pomocí šroubů do tenkého plechu. Nezapomeňte, že plechové střechy jsou velmi lehké. Při montáži je proto nutné, aby minimální tloušťka plechu představovala 0,75 mm. Chybět by neměla ani zvýšená ochrana proti korozi.
Montáž na ploché střechy
Montáž solárních panelů na ploché střechy je dnes již běžnou praxí, a to nejen u velkých průmyslových objektů, ale i u rodinných domů. Základem montážního systému na ploché střechy jsou speciální podpěry, které mohou být buď zátěžové, nebo svařované. Na tyto podpěry se následně připevní fotovoltaické panely. Na ploché střechy se dává nosná konstrukce, která se většinou usazuje pomocí zatížení. V případě ploché střechy využíváme betonové bloky k zátěži, u kterých ale nejprve provádíme výpočet zátěže. Správně navržená konstrukce musí být odolná vůči povětrnostním vlivům, jako je vítr, sníh a teplo, a zároveň zohledňovat sklon a orientaci střechy pro maximální účinnost panelů.
Propojení panelů a elektroinstalace
Všechny panely jsou propojeny kabely, které skrz střechu vedou nejčastěji do technické místnosti, kotelny či sklepa. Zde je umístěn i střídač (měnič), a pokud si vyberete fotovoltaický systém s akumulací přebytků do baterie, pod střídač se nainstalují také bateriové články. U taškové střechy mohou kabely vést větrací taškou, u ostatních střech vás čeká provrtání otvoru, kterým se kabely propustí do domu. Buďte maximálně obezřetní při realizaci vodotěsnosti těchto otvorů. Kabely můžete vést i po fasádě domu. Celý systém se následně napojí na vnitřní elektrorozvody, a to pomocí hlavního domovního rozvaděče. Pod instalací panelů by měl být perfektní pořádek. Nejzranitelnější místa instalace, tedy konektory MC4 a kabely, by se neměly válet po střeše, aby se k nim nedostávala voda. V takových situacích může vznikat skrytý problém, tedy zahřívání, přechodový odpor a v nejhorším případě dojde i k požáru.
Klíčové komponenty pro montáž
K montáži solárních panelů budete potřebovat nejen střídač pro přeměnu vyrobené elektřiny a baterii pro ukládání přebytečně energie, ale i spojovací materiál, střešní držáky nebo úchyty panelů.
- Nosné profily - slouží k překonání kotevních bodů na nosné nebo podkladní konstrukci a následné připojení solárních panelů. Strukturální hliníkové profily systému PV se dodávají v tyčích o délce 6040 mm. Pokud potřebujete kratší délku, můžete si jí velmi snadno objednat na našem e-shopu a profily PV dodáme uříznuté na milimetr přesně dle požadavku. V programu systému PV od firmy ALUSIC naleznete několik různých typů hliníkových profilů lišících se zejména řezem a tvarem drážky.
- Střešní držáky - řeší instalaci na krytinách, které nejdou demontovat, a vytváří standardizovaný otvor, do kterého je možné jednoduše instalovat další součásti solárního systému.
- Střešní háky - slouží k instalaci na skládaných střešních krytinách, kotví se do konstrukce krovu.
- Úchyty panelů neboli svorky - to jsou hliníkové prvky sloužící pro ukotvení solárních panelů do nosných profilů.
- Kotevní materiál - zajišťuje kvalitní a trvalé připojení jednotlivých součástí fotovoltaiky k nosné konstrukci, ať už ke krovu, nebo střešní krytině. Na každou instalaci používáme 100 až 150 spolehlivých ocelových kombivrutů.
- Spojovací materiál - matice pro držáky profilů, pryžové podložky pod kombinovaný šroub, šrouby pro úchyty panelů, T-šrouby. Doporučujeme používat veškeré šrouby a matice z nerezové oceli, je to nejvhodnější materiál na základě normy ČSN 73 3610 pro navrhování klempířských konstrukcí.
- Doplňkové komponenty - spojky, klouby, koncové krytky a samolepicí gumový pás.
Bezpečnost a údržba
Nezanedbávejte bezpečnost. Odborně instalovaná fotovoltaika minimalizuje riziko zatékání do krovů. Neodborně instalovaná fotovoltaika může způsobit životu ohrožující stav nebo požár. My těmto situacím předcházíme instalací, kterou provádíme dle norem s nadstandardními pasivními ochranami systému. Doporučujeme klientům po 3 letech provozu elektrárny pravidelné revize včetně kontroly termokamerou, která může odhalit později vzniklé závady na panelech (tzv. hotspoty).
Čtěte také: Jak na podlahu z OSB desek?
Hotspot v panelu vznikne vlivem vadného článku, který se při provozu v sérii dalších článků projevuje vysokou teplotou. Ta dosahuje takové výše, že klidně propálí zadní plast panelu a může zažehnout i celý systém. U betonových střech se často propálí jen panel a závadu zjistíte výpadkem výroby elektrárny. U střech z polymerové folie ale hrozí i její zažehnutí a zničení elektrárny i střechy. Proto všechny panely prochází po výrobě přísnými testy.
Fotovoltaiku montujeme podle stavebních norem, proto zvládne poryvy větru i zátěž sněhové pokrývky, které jsou typické pro Česko. Mapu větrných oblastí pro stavební účely vypracoval Český hydrometeorologický ústav. Zatížení střechy sněhem ukazuje i oficiální sněhová mapa Českého hydrometeorologického ústavu. Podle větrné a sněhové mapy dimenzujeme pevnost konstrukce panelů pro sedlové i ploché střechy.
Výhody fotovoltaiky
Fotovoltaika je investicí do budoucnosti. Sníží náklady na energie a přispívá k ochraně životního prostředí. Solární zařízení se montují nad rovinu střešní krytiny, a to buď paralelně se střešní rovinou, anebo, pokud úhel střechy neodpovídá požadovaným hodnotám, se zdvihem o určitý úhel. Správně navržený systém solárních zařízení dokáže domácnosti ušetřit nemalé finanční prostředky z ohřevu teplé vody, podpory vytápění či výroby elektrické energie. Vzhledem k tomu, že typů solárních zařízení je velké množství, měli byste se už při výběru poradit s odborníky, kteří vám navrhnou zařízení optimální vašim potřebám, se zohledněním lokality i všech podmínek pro instalaci.
tags: #montaz #ftv #panelu #zateplena #strecha