Spis treści
- Jak działa fotowoltaika?
- Jakie zalety i wady mają pokrycia dachowe solarne?
- Dachówki solarne
- Gonty fotowoltaiczne
- Blacha plus panele
- Dachy z paneli PV
- Bezpieczeństwo pokrycia z paneli
Jak działa fotowoltaika?
Ogniwa fotowoltaiczne – umieszczone w panelach lub zintegrowane z materiałami pokryciowymi, służą przetworzeniu energii słonecznej w prąd. Proces ten zachodzi w reakcji fotonów z krzemem – znajdującym się w ogniwach. Fotony aktywują elektrony krzemu, których ruch generuje przepływ prądu.
Energia elektryczna z ogniw PV trafia do domowej instalacji – pokrywając w części zapotrzebowanie na nią. Może być również magazynowana lub odsprzedawana.
Jakie zalety i wady mają pokrycia dachowe solarne?
Zmiany technologiczne w budownictwie nie są gwałtowne, ale postępują konsekwentnie. Szczególnie wyraźne odzwierciedlenie tego zjawiska widać w licznych rozwiązaniach dachowych. Najsilniejszym trendem jest tu fotowoltaika. Skośne połacie i dachy płaskie wykorzystywane są jako małe farmy słoneczne, pozyskujące darmową energię dla potrzeb budynku, której nadwyżki trafiają do sieci. Producenci materiałów dachowych doszli do wniosku, że nie ma sensu zakrywać pięknych pokryć panelami i lepiej wyposażyć w ogniwa dachówki, panele blaszane lub nawet gonty bitumiczne.
Pokrycia fotowoltaiczne znacznie lepiej wyglądają na dachach niż zwykłe panele. Często nawet trudno odróżnić je od właściwego pokrycia. Są też lekkie i proste w montażu, który przebiega niemal identycznie jak układanie zwykłych dachówek, gontów lub paneli blaszanych. Z pewnością jednak nie da się ich docinać, więc myśląc o całym fotowoltaicznym pokryciu lepiej poinformować o tym projektanta domu, by dostosował wymiary dachu do rozmiarów wybranego produktu.
Pokrycia solarne kosztują dużo - za jeden element trzeba zapłacić średnio od 500 do 800 zł. W odróżnieniu od paneli nie da się ich ustawiać pod większym kątem niż ma połać. Mają też nieco mniejszą sprawność od paneli. Trudno też ocenić ich trwałość. Producenci przekonują o bardzo wysokiej odporności na uszkodzenia mechaniczne, o czym ma świadczyć 4, najwyższa klasa odporności na grad. Nie ma też jeszcze wiarygodnych informacji odnośnie do postępującej z czasem utraty sprawności. Trzeba przyjąć, że podobnie jak dla paneli, spada ona z każdym rokiem o około 0,5%.
Dachówki solarne
Konkurencję dla gontów stanowią dachówki solarne. Oferuje je kilka firm. Różnią się kształtem, rozmiarem i rodzajem zastosowanych ogniw fotowoltaicznych.
Solarne esówki to właściwie profilowane panele nawiązujące do najpopularniejszego dachówkowego kształtu. Są cienkie i mają otwory na śruby. Do ich produkcji stosuje się ogniwa półprzewodnikowe CIGS z obu stron powleczone folią POE i hartowanym szkłem. Dachówki takie nie są kompatybilne ze zwykłymi dachówkami, więc mogą tworzyć tylko kompletne pokrycie dachowe (sprzedawane są nawet fotowoltaiczne gąsiory do wykańczania kalenic).
Inaczej jest w przypadku dachówek ceramicznych. Krokiem naprzód jest produkcja płaskich, wielkoformatowych dachówek tego typu, które mogą zastąpić panele. Są one wyposażone w cienkie, monokrystaliczne panele PV zespalane z dachówką i kable przyłączeniowe. Stosowane są tu panele typu glass glass, z dwóch stron chronione przez szkło hartowane.
- Polecamy: Masz fotowoltaikę? Dlaczego więc płacisz wysokie rachunki. 8 przyczyn i rozwiązań problemu!
Inną grupę stanowią duże elementy solarne oferowanych przez producentów dachówek zwykłych. Te owszem, mogą wypełniać tylko część połaci dachowej, ale nadają się wyłącznie do jednego modelu dachówek płaskich. Są za to duże i odzwierciedlają układ ich dwóch rzędów.
Jednym z najnowocześniejszych produktów w tej grupie są karpiówki ceramiczne, które mimo powłoki PV nie tracą tego, co jest ich największym atutem – tradycyjnego kształtu i kolorystyki. Zbudowane są ze szkła i aktywnych ogniw krzemowych. Dzięki technologii nadruku mogą mieć barwę szarą, ceglastą, brązową lub inną, dowolną. Dostępne są jako elementy pojedyncze lub moduły odwzorowujące układ 6 lub 6 dachówek. Dach produkujący prąd wygląda więc jak każdy inny, bo patrząc na niego nie da się odróżnić dachówek solarnych od zwykłych. Z tego względu dachówki takie mogą być stosowane na obiektach zabytkowych, bo nie odbiegają estetycznie od klasycznych karpiówek.
i
Gonty fotowoltaiczne
Skoro można połączyć monokrystaliczny panel PV z dachówką, to czemu nie z innymi materiałami dachowymi? Są więc fotowoltaiczne gonty papowe.
Do ich produkcji wykorzystano technologię opracowaną przez NASA i z powodzeniem stosowaną przy konstruowaniu sztucznych satelitów. Gonty takie mają powłokę z krzemu amorficznego. Mocuje się je w identyczny sposób jak zwykłe gonty - przybijając do deskowania zrobionego wcześniej na więźbie dachowej. Mogą tworzyć całe pokrycie lub tylko część, sąsiadując ze zwykłymi gontami.
Blacha plus panele
Jednym z najpopularniejszych obecnie materiałów dachowych są panele blaszane, do łączenia na rąbki stojące. Aby nie zaburzać estetyki tego rodzaju pokryć opracowano moduły PV o kształcie i rozmiarach umożliwiających ich wpasowywanie między rąbki. Powstaje w ten sposób pokrycie zintegrowane, pozyskujące energię.
Szklane, bezramowe panele PV grubości 4 cm, łączy się z pokryciem tylko za pośrednictwem specjalnych zacisków mocowanych do rąbków. System taki uwzględnia zjawisko rozszerzalności termicznej. Pod modułami pozostawiana jest szczelina wentylacyjna szerokości 3 cm.
Panele dopasowane są do rozstawu rąbków 43 i 53 cm. Ich długość wynosi 1,64 m. Szkło grubości 4 mm doskonale chroni przed gradem (2 klasa odporności na gradobicie). Moc modułów, w zależności od ich długości wynosi 100 W i 150 W.
Dachy z paneli PV
Pokrycie może zastąpić panele, ale równie dobrze panele mogą zastąpić pokrycie. I zastępują. Budowane z nich dziś dachy polują na promienie słoneczne i zamieniają je w energię elektryczną.
Przede wszystkim nie dubluje się wydatków – nie trzeba bowiem ponosić najpierw kosztu pokrycia, a potem dodatkowo montażu instalacji fotowoltaicznej. W tym przypadku jeden wydatek odpada. Istotne jest też, że pokrycie pozostaje szczelne na całej powierzchni. Natomiast mocowanie paneli do pokrycia wymaga wykonywania w nim otworów, których uszczelnienie nie zawsze jest skuteczne, a popełnione przy tym błędy będą mieć mokre konsekwencje.
Trzeba też przyznać, że pokrycie PV wygląda atrakcyjnie: jest jednolite, gładkie, błyszczące i pasuje do mody na dachowe czernie.
Zamawiając wysokiej klasy system solarny do zintegrowania z pokryciem, klient otrzymuje panele PV pochodzące od renomowanych producentów. Wszystkie komponenty są do siebie dopasowane. Instaluje się je bezproblemowo na zasadzie plug and play. Niekiedy wystarczy połączyć panele na tak zwany klik, a poprawność wykonanej operacji poświadczy, włączając się, zamocowana w nich dioda. Dostawcy oferują też magazyny energii pozwalające gromadzić prąd na czas, gdy słońce jej nie dostarcza lub wydajność paneli znacznie spada.
Na zakup dachu solarnego najlepiej się zdecydować, zanim zostanie wykonana więźba dachowa. Niektóre z firm specjalizujących się w takim rozwiązaniu mają swoje specyficzne zalecenia. Na przykład wymagane może być sztywne poszycie z płyt OSB i specjalna membrana dachowa, przywożona przez monterów. Projekt dostarczy firma oferująca panele, a jej wykonawcy zajmą się montażem.
Jeśli instalacja dachowa nie przekracza mocy 50 kW, nie trzeba występować o żadne pozwolenia. Zamiar montażu paneli trzeba natomiast zgłosić dostawcy energii, najlepiej przed rozpoczęciem robót. Wymieni on istniejący licznik prądu na taki, który działa w obu kierunkach – mierzy, ile energii odebraliśmy, a ile dostarczyliśmy do sieci.
Instalację trzeba także zgłosić Państwowej Straży Pożarnej.
i
Bezpieczeństwo pokrycia z paneli
Nieprawidłowo zamocowana instalacja PV może, w skrajnych przypadkach doprowadzić do pożaru dachu. Aby wyeliminować takie ryzyko należy zastosować pewne środki ostrożności.
Panele zintegrowane z pokryciem dachowym muszą być oparte na aluminiowej konstrukcji wspornikowej, która zapewnia możliwość pozostawienia dziesięciocentymetrowych odstępów dylatacyjnych. Gwarantują one właściwą wentylację paneli, które podczas pracy nagrzewają się. Ciepło będzie w bezpieczny sposób odprowadzane.
Drugim istotnym elementem jest membrana dachowa, zastosowana w miejsce typowej membrany wstępnego krycia. Najlepsza będzie taka, która ma warstwę termoplastycznego poliuretanu. Jej wyróżnikiem jest obniżona palność (B-s1,d0) oraz odporność na temperaturę do 120°C. panelami PV.
Fotowoltaiczne pokrycie musi być uziemione, aby uniknąć niebezpiecznych przepięć, a przewody instalacyjne należy rozprowadzić w taki sposób, żeby nie miały kontaktu z elementami potencjalnie palnymi.
- Przejdź do galerii: Pokrycia dachowe fotowoltaiczne
