Rozmiar ma znaczenie – również dla systemów dachowych PV

Estetyka zyskuje na znaczeniu

Wyraźnym trendem, szczególnie na rynku mieszkaniowym PV, są rosnące wymagania estetyczne konsumentów. We wczesnych latach fotowoltaiki właściciele domów podjęli decyzję o zainstalowaniu własnego systemu dachowego, ponieważ byli przekonani o zrównoważonej produkcji energii. W rezultacie początkowo niewiele uwagi poświęcono wyglądowi systemu fotowoltaicznego. Dzięki spadkowi cen systemów fotowoltaicznych w ostatnich latach to się zmieniło. Obecnie właściciele domów oczekują, że ich system fotowoltaiczny nie tylko zapewni odnawialną i zrównoważoną energię, ale także będzie dobrze wyglądał.

Rynek reaguje na to zapotrzebowanie: np. ogniwa dostępnych obecnie na rynku modułów fotowoltaicznych stają się coraz bardziej jednorodne w swoim wyglądzie. Szczególnie czarne moduły są bardzo modne na rynku mieszkaniowym. Jednak smukłego i eleganckiego wyglądu nie można osiągnąć przez sam kształt lub kolor modułów. Wszystkie elementy systemu, w tym systemy montażowe, tworzą jednostkę i muszą idealnie do siebie pasować – nie tylko ze względu na estetykę, ale także ze względów bezpieczeństwa i wydajności.

Bardziej wydajne ogniwa i większe moduły

Jeśli chodzi o technologię ogniw, rynek ewoluował od ogniw BSF (Back Surface Field) do ogniw PERC (Passivated Emitter and Rear Contact). Mają one już udział w rynku wynoszący około 90 procent. Jednak przy wydajności około 22 do 24 procent osiągają swoje limity technologiczne, a na rynku pojawiają się nowe typy ogniw, takie jak TOPCon (Tunneling Oxide Passivation Contact).

Ponadto widoczny jest trend w kierunku większych płytek i modułów o wyższych klasach mocy, a także modułów dwustronnych. Do 2010 roku wspólny rozmiar płytki wynosił M0 (156 x 156 mm). Następnie do 2018 r. wprowadzono standardowy rozmiar M2 (156,75 x 156,75 mm). Od 2019 roku najczęściej obserwowano standardowy rozmiar M3 (158,75 x 158,75 mm). W 2021 roku płytki o wymiarach M6 (166 x 166 mm) i M10 (182 x 182 mm) zdobywały coraz większy udział w rynku, podczas gdy te ostatnie są głównie interesujące dla parków słonecznych w Niemczech ze względu na specyfikacje w maksymalnym dozwolonym rozmiarze modułu 2m² dla systemów dachowych.

Większe płytki są opracowywane w celu produkcji modułów słonecznych o wyższej wydajności bez konieczności stosowania nowych technologii ogniw. Powoduje to jednak również nowe wyzwania dla montażu modułów pod względem wymiarów, ugięcia (odkształcenia i pęknięcia) oraz poluzowania zacisków i wsporników. Prowadzi to do znacznych ograniczeń, szczególnie w obszarze dachu i podczas korzystania z systemów aerodynamicznych.

Elastyczne systemy mocowania dla różnych rozmiarów modułów

Po rozwoju w kierunku coraz większych modułów, elastyczne systemy montażowe mogą przynieść szereg korzyści. Instalatorzy mogą nie tylko używać tego samego systemu, który znają dla różnych rozmiarów modułów. Elastyczność pozwala im również korzystać z różnych modułów w ramach tego samego systemu. Dzieje się tak dlatego, że moduły o różnych rozmiarach są obecnie łączone w celu uzyskania jednorodnego wyglądu, a także maksymalnego wykorzystania przestrzeni dachowej.

Specjalne wymagania w zależności od kształtu dachu

Przy wyborze metody montażu kształt dachu jest pierwszym decydującym czynnikiem. Dachy płaskie stosowane są głównie w instalacjach komercyjnych z większymi systemami. Obliczanie nośności jest szczególnie ważnym krokiem w tym scenariuszu. Oprócz ciężaru komponentów należy również wziąć pod uwagę potencjalne obciążenia wiatrem lub śniegiem. Ponadto, jeśli dach płaski jest izolowany termicznie, należy również wcześniej dokładnie sprawdzić nośność izolacji. Aby lepiej rozłożyć obciążenie instalacji solarnej, zaleca się stosowanie systemu o szerokiej powierzchni nośnej i szerokich szynach w celu zmniejszenia obciążeń punktowych. Aby zabezpieczyć okładzinę dachową przed uszkodzeniem, a tym samym przenikaniem wody, wymagana jest odpowiednia mata ochronna budynku dla dachów płaskich. Szczególnie odpowiednie są systemy szynowe ze zintegrowaną strukturalną matą ochronną. Tutaj maty są umieszczone na szynach w taki sposób, że gwarantowany jest niezakłócony drenaż wody.

Szczególnie w sektorze mieszkaniowym dachy spadziste są najczęstszą formą. Tutaj nacisk kładziony jest bardziej na estetykę. Oprócz trendów w kolorze systemu, zamknięty układ modułów jest kolejnym czynnikiem atrakcyjnej estetyki, który jest preferowany przez coraz więcej właścicieli domów. W przypadku potencjalnych czynników zakłócających dach, takich jak zacienienie, lub specjalnych cech, które należy wziąć pod uwagę w odniesieniu do orientacji i nachylenia dachu, mikroinwertery są dobrym rozwiązaniem. Można je indywidualnie kontrolować, tak aby w przypadku częściowego zacienienia tylko dotknięte moduły zostały zmniejszone w mocy, a nie cały ciąg. W ten sposób nie wpływa to na wydajność rośliny.

Nacisk na jakość

Oprócz rozkładu masy, ewentualne obciążenie mechaniczne modułów jest również czynnikiem istotnym dla bezpieczeństwa. Ponieważ może to uszkodzić komórki, a tym samym zmniejszyć ich wydajność. W systemach ze zintegrowanymi przegubami przechylnymi w wsporniku montażowym moduły mogą być montowane mechanicznie bezstresowo na systemie, aby rozwiązać ten problem. Możliwość przechylania i elastyczność systemów montażowych najnowszej generacji oferują dodatkowe korzyści. Obejmują one większą liczbę różnych opcji montażu i osiowania. Idealnie byłoby, gdyby moduły mogły być montowane nie tylko poprzecznie, ale także pionowo. Dzięki dodatkowym opcjom podparcia ram modułów zapobiega się ryzyku pęknięcia i dociśnięcia modułów do powierzchni dachu.

Konkluzja

Zmieniające się rozmiary modułów mają znaczący wpływ na wymagania dotyczące stabilności, bezpieczeństwa i estetyki dzisiejszych systemów fotowoltaicznych. Każdy dach ma swoje specyficzne wymagania. Narzędzia do planowania. "Szczególnie w odniesieniu do unikalnych wymagań, takich jak nietypowy kształt dachu, specjalne dachówki lub blachy, jeszcze ważniejsze niż zwykle jest ścisłe współdziałanie budowniczych dachów i instalatorów solarnych.

Jest to jedyny sposób, aby zapewnić, że system fotowoltaiczny nie unieważni gwarancji producenta dachu", "Aby nadążyć za nowymi wymaganiami, rozwiązania montażowe muszą spełniać wysokie standardy jakości i wydajności. Dlatego wskazane jest upewnienie się, że używany system montażowy został przetestowany w bardzo surowych warunkach, jak w laboratorium fotowoltaicznym SUNLAB wraz z modułami i posiada ogólną aprobatę organu budowlanego lub ETA (porównywalny certyfikat UE), co powinno również znaleźć odzwierciedlenie w gwarancji. "