Na dachu czy otwartej przestrzeni?

Większość instalacji solarnych i fotowoltaicznych znajduje się na dachach i otwartych przestrzeniach. W kolejnej części naszego przewodnika omówimy najpopularniejsze typy dachów i podstawowe zagadnienia, które należy wziąć pod uwagę przy planowaniu instalacji fotowoltaicznej. Przedstawimy również możliwe sposoby montażu systemu na otwartych przestrzeniach.
 

Instalacja solarna i fotowoltaiczna na dachu

Od wiat samochodowych i domów prywatnych po duże budynki przemysłowe: instalacja na dachu jest prawdopodobnie klasycznym zastosowaniem technologii solarnej. Ale w jaki sposób instalacja ta w ogóle trafia na dach i jak można zagwarantować, że będzie tam bezpiecznie zamocowana przez dziesięciolecia, a dach pozostanie wodoszczelny? Aby odpowiedzieć na te pytania, należy najpierw rozważyć kilka podstawowych aspektów.

Na wybór optymalnego systemu mocowania wpływa wiele czynników. Po pierwsze, ważne jest, aby ustalić, jaki to rodzaj dachu. Rozróżnia się dachy z pokryciem dachowym i dachy wykończone hydroizolacją. W przypadku pokrycia dachowego składa się ono z pojedynczych, indywidualnie ułożonych elementów. Pokrycie to, nie jest całkowicie wodoszczelne, a jedynie odprowadza wodę. Standardowe nachylenie dachu zaczyna się od 22 stopni i może być zaprojektowane w różnych kształtach. W tym przypadku mówi się o dachu spadzistym.
Na dachach z hydroizolacją, membrana dachowa, układana w kształcie pasów jest zgrzewana na zakładach, dzięki temu stanowi wodoszczelne pokrycie dachu. Zwykle wykonuje się to na dachach o niskim nachyleniu, czyli płaskim.

Istnieje wiele możliwości zaprojektowania pokrycia dachowego lub hydroizolacji dachu. Powszechnymi rodzajami pokryć dachowych są:
 

• Profile trapezowe/faliste: Blachy wykonane ze stali lub aluminium, które są stosowane głównie w budynkach przemysłowych lub handlowych, ale można je również znaleźć  na wiatach samochodowych.
• Płyty warstwowe: Elementy kompozytowe składające się z dwóch warstw metalu. Dwie warstwy metalu są połączone materiałem izolacyjnym.
• Płyty faliste włókno-cementowe: Są one stosowane głównie w budynkach rolniczych i przemysłowych. Płyta włókno-cementowa jest materiałem kompozytowym wykonanym z cementu i włókien wzmacniających. Te faliste płyty włókno-cementowe są często nadal kojarzone ze szkodliwą substancją, jaką jest azbest. Obecnie jednak produkcja włókno-cementu z wykorzystaniem włókien azbestowych nie jest już stosowana i jest zabroniona. Niemniej jednak w istniejących budynkach nadal można spotkać płyty włókno-cementowe zawierające azbest.

Ze względu na swój format, trzy wymienione typy pokryć dachowych oferują możliwość skutecznego i szybkiego przykrycia dużych powierzchni. W przypadku budynków mieszkalnych wyżej wymienione warianty nie są jednak stosowane. W tym przypadku zazwyczaj stosuje się pokrycia bitumiczne, klasyczne dachówki ceramiczne lub dachówki betonowe, jak również blachy na tzw. rąbek stojący

Przykładami pokryć hydroizolacyjnych dachu są:

• Bitumiczne lub tworzywowe membrany dachowe: nakładane na dach, uszczelniane przez klejenie lub zgrzewanie i najczęściej mocowane mechanicznie. Po wykonaniu hydroizolacji dachu za pomocą membran bitumicznych lub z tworzywa sztucznego, gdy membrany dachowe nie zostały przymocowane mechanicznie, można je również zabezpieczyć dachem porośniętym roślinnością lub balastem, np. żwirem.

Wszystkie powyższe rodzaje pokryć dachowych i hydroizolacji dachu mają wpływ na stosowane systemy montażu paneli fotowoltaicznych i wymagane elementy mocujące.

Aby dokonać właściwego wyboru systemu montażowego i elementów mocujących, należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

1. Jaki rodzaj dachu i pokrycia dachowego / hydroizolacji dachu jest zastosowany?
2. Jaki typ modułu fotowoltaicznego lub kolektora słonecznego jest używany? Zarówno waga, jak i format odgrywają tutaj ważną rolę.
3. Jakie obciążenia i warunki atmosferyczne panują w miejscu instalacji systemu?

Instalacje solarne i ich systemy montażowe są narażone na szereg różnych obciążeń przez 365 dni w roku. Od burz i wysokich temperatur w lecie po mróz i opady śniegu w zimie, systemy muszą pozostać funkcjonalne, a przede wszystkim bezpiecznie zainstalowane. Należy wziąć pod uwagę coraz bardziej ekstremalne zjawiska klimatyczne. Dachy porośnięte roślinnością należy również uwzględnić w projekcie konstrukcyjnym budynku. Europejskie normy EN 1991-1-3 "Oddziaływania na konstrukcje: Obciążenia śniegiem" i EN 1991-1-4 "Oddziaływania na konstrukcje: Obciążenia wiatrem" służą jako główna podstawa do określenia wymagań konstrukcyjnych dla systemu montażowego.

Dlatego też nie należy lekceważyć znaczenia elementów mocujących. Łączniki między systemem a budynkiem jest narażony na bardzo duże, zmieniające się obciążenia i dlatego są tak samo istotne jak opony pojazdu, które mają za zadanie utrzymać połączenie z nawierzchnią drogi. Awaria może prowadzić do powstania szkody całkowitej, uszkodzenia dachu lub budynku, a nawet obrażeń ciała. Nieszczelności w obrębie mocowania są kosztowne, a ich naprawa generuje wysokie koszty.

Instalacja solarna i fotowoltaiczna na otwartej przestrzeni

Inną metodą pozyskiwania energii słonecznej jest budowa systemów naziemnych, tzw. farm fotowoltaicznych. Systemy naziemne mogą być instalowane na różnych powierzchniach. Duże i płaskie obszary są szczególnie odpowiednie do tego celu, ale można również uwzględnić obszary o dużych różnicach wysokości, które nie mogą zostać wykorzystane do innych celów.

Istnieją dwa podstawowe sposoby mocowania systemów naziemnych:

Opcja 1 polega na przymocowaniu podkonstrukcji montażowej bezpośrednio do podłoża. Oznacza to, że stalowe profile są wbijane w ziemię.

Opcja 2 polega na przymocowaniu podkonstrukcji montażowej do betonowych fundamentów. W tym przypadku podkonstrukcje są zakotwione w betonowych fundamentach lub na nich. Ponadto istnieje również możliwość zastosowania korytek montażowych do systemów na wolnym powietrzu, znanych z balastowania dachów płaskich. W zależności od podłoża i rodzaju mocowania, do kotwienia ram do fundamentów można stosować różne produkty EJOT, np. uniwersalne łączniki SDF-KB ze śrubami ze stali nierdzewnej, kotwy rozporowe BA-E Plus lub pręty kotwiące w połączeniu z technologią iniekcji.
EJOT oferuje liczne wkręty do łączenia ze sobą elementów metalowych. W zależności od tego, czy chodzi o profile aluminiowe czy stalowe, nasi specjaliści dobiorą odpowiedni element mocujący.

Kolejna 3 część przewodnika po instalacjach solarnych i fotowoltaicznych szczegółowo przedstawia systemy montowane na dachu. Korzystając z dwóch typowych przykładów instalacji na dachu spadzistym i płaskim, omówimy, co konkretnie należy wziąć pod uwagę podczas planowania i instalacji systemu solarnego i fotowoltaicznego.