Jakie konstrukcje montażowe stosować na dachach płaskich i dlaczego?

Jakie konstrukcje montażowe stosować na dachach płaskich i dlaczego?
Fot. Manitu Solar
REKLAMA

W Suwałkach powstaje jedna z większych w kraju dachowych instalacji fotowoltaicznych, dzięki której inwestor istotnie zredukuje koszty utrzymania swoich obiektów. Kluczowy przy takich projektach, realizowanych na dużych powierzchniach dachowych, jest dobór nie tylko modułów i inwerterów, ale także konstrukcji, które musi cechować relatywnie niska waga, a jednocześnie wytrzymałość na warunki atmosferyczne.

Na dachu Zespołu Szkół Centrum Kształcenia Rolniczego im. W. Witosa w Suwałkach powstaje duża instalacja fotowoltaiczna o mocy 100 kW (na zdjęciu). Dzięki niej kształcący się w suwalskiej szkole przyszli rolnicy będą mogli przekonać się, jakie korzyści może dać fotowoltaika – szczególnie w kontekście problemów z dostępem do energii elektrycznej i jej kosztów na terenach wiejskich.

Montaż fotowoltaiki na dachu Zespołu Szkół Centrum Kształcenia Rolniczego w Suwałkach to element szerszego programu termomodernizacyjnego, w ramach którego suwalska szkoła zyska także gruntową pompę ciepła o mocy 156 kW, z którą fotowoltaika będzie się uzupełniać, dostarczając potrzebną do pracy pompy energię elektryczną.

Generalnym wykonawcą jest firma Hydrochem DGE S.A., a za wykonanie samej instalacji fotowoltaicznej odpowiada firma Ecotechnologies Emil Cwalina.

Roczny uzysk energii ma wynosić około 750 kWh w przeliczeniu na zainstalowany 1 kW mocy nominalnej, co wynika z konkretnego ustawienia paneli posadowionych w ten sposób ze względu na specyfikę projektu realizowanego na dużej powierzchni dachowej. 

Moduły ustawiono pod kątem 10 stopni w kierunku południowym, a mniejszy kąt nachylenia pozwala dodatkowo na zwiększenie mocy instalacji fotowoltaicznej na danej powierzchni dachu ze względu na możliwość zmniejszenia odstępów między rzędami modułów i wykorzystania ich większego wolumenu.

Instalacja w Suwałkach powstaje na dachu płaskim w oparciu o system montażowy firmy K2 Systems S-Dome.

Dlaczego systemy mają kąt nachylenia „tylko” 10° lub 15°, a nie 30°?

W naszych szerokościach geograficznych (Europa środkowa i północna) optymalny kąt nachylenia dla modułów PV mieści się w przedziale od 25 do 55 stopni, w zależności od lokalizacji i pory roku. Moduł PV ustawiony pod odpowiednim kątem przeciwległym w stosunku do kąta nasłonecznienia (azymut 90°) przynosi większy uzysk.

Mimo to z ekonomicznego punktu widzenia często bardziej sensowne jest ustawienie modułów w instalacji nie pod optymalnym kątem do słońca, nawet jeśli pojedynczy moduł przynosi wtedy mniej uzysku.

  • Im bardziej stroma instalacja na dachu płaskim, tym większego wymaga zabezpieczenia przed wiatrem w postaci balastu czy specjalnego zamocowania. Większość dachów można obciążać tylko w ograniczonym zakresie nośności, a bywa też, że do konstrukcji nośnej dachu nie można niczego mocować. Dlatego systemy S- i D-Dome oraz S-Rock są zoptymalizowane pod względem balastu.
  • Mniejszy kąt ustawienia, 10° ew. 15°, umożliwia montaż modułów z mniejszym rozstawem między rzędami. Tzn. na dachu można zamontować więcej modułów i tym samym osiągnąć z niego większy uzysk energii.
  • Mniejszy kąt ustawienia oznacza jednocześnie mniej materiału montażowego. To z kolei redukuje obciążenie, zapotrzebowanie na zasoby i koszty.
  • Do projektowania i wyliczenia balastu dla konstrukcji S- i D-Dome oraz S-Rock możemy wykorzystać dedykowane oprogramowanie K2 Base ON: https://base.k2-systems.com/#!/start co znacznie skraca czas poświęcony na przygotowanie projektów opartych o ww. rozwiązania

Systemy montażowe z ekspozycją w kierunku południowym: S-Dome i S-Rock

System S-Dome (10°, najczęściej ekspozycja w kierunku południowym)

Przeznaczenie rozwiązania:

  • Maksymalny uzysk energii na każdy moduł, tzn. przez cały okres użytkowania modułu ekspozycja w kierunku południowym (na półkuli północnej) przynosi najwyższy uzysk w godzinach południowych.
  • Zasilanie sieci energetycznej, tzn. gdy energia niezużyta na potrzeby własne w ciągu dnia jest odprowadzana do publicznej sieci energetycznej lub może być magazynowana.
  • Duże powierzchnie dachowe, tzn. gdy jest wystarczająco dużo miejsca na dachu do zachowania rozstawu rzędów uzależnionego od szerokości geograficznej w celu uniknięcia zacienienia.

Gdzie:

  • Ogólnie: rozwiązanie wskazane w każdej szerokości geograficznej, gdy głównym kryterium jest maksymalny uzysk na każdy moduł.
  • W szczególności: Im bliżej równika, tym mniejsze mogą być rozstawy między rzędami modułów, tzn. tym mniejsze jest zacienienie przez rząd poprzedzający.

Zaleta:

  • Możliwa indywidualna konfiguracja instalacji, ponieważ można montować elementy konstrukcyjne na szynie z elastycznym rozstawem.

System S-Rock (15°, najczęściej ekspozycja w kierunku południowym)

Przeznaczenie rozwiązania:

  • Maksymalny uzysk energii na każdy moduł, tzn. przez cały okres użytkowania modułu ekspozycja w kierunku południowym (na półkuli północnej) przynosi najwyższy uzysk w godzinach południowych.
  • Zasilanie sieci energetycznej, tzn. gdy energia niezużyta na potrzeby własne w ciągu dnia jest odprowadzana do publicznej sieci energetycznej lub może być magazynowana.
  • Gdy tolerowane są mniejsze starty z powodu zacienienia ew. niezbędny większy odstęp, ponieważ prefabrykowane elementy odpowiadają dwóm wymiarom standardowym (S-Rock i S-Rock Short).

Gdzie:

  • Ogólnie: rozwiązanie wskazane w każdej szerokości geograficznej, gdy głównym kryterium jest maksymalny uzysk na każdy moduł.
  • W szczególności: system S-Rock jest dostępny w dwóch długościach: S-Rock i S-Rock Short. Pierwotny element konstrukcyjny S-Rock został zaprojektowany do rozstawu rzędów 1,76 m (szerokość modułów do 1000 mm) i zapewnia „bezcieniowy” montaż instalacji na szerokościach geograficznych ≤ 48,8°N aż do przesilenia zimowego (21. grudnia, godz. 12:00). Element konstrukcyjny S-Rock Short jest przeznaczony do montażu z rozstawem ok. 1,5 m między rzędami i można go stosować na niższych szerokościach geograficznych (optymalne ≤ 41°N).

Zaleta:

  • Prefabrykowany element konstrukcyjny, bez szyn.
  • Korzyść finansowa: ręczny i szybki montaż na dachu.
  • Balast zintegrowany w elemencie konstrukcyjnym.
  • O 5° wyższa ekspozycja, umożliwiająca bezproblemowe zwiększenie uzysku na każdy moduł przy odpowiednio dopasowanym rozstawie rzędów.

System montażowy z ekspozycją w kierunkach wschodnim i zachodnim: D-Dome

System D-Dome (10°, najczęściej ekspozycja w kierunku wschodnim i zachodnim)

Przeznaczenie rozwiązania:

  • Optymalne wykorzystanie powierzchni dachu, tzn. można zainstalować więcej modułów na dachu, ponieważ nie muszą być zachowane rozstawy między rzędami eliminujące zacienienie.
  • Zużywanie energii na potrzeby własne, np. w sektorze produkcyjnym. Od wschodu do zachodu słońca instalacja przynosi równomierny uzysk energetyczny, który można zużyć bezpośrednio, bez dodatkowego akumulatora.

Gdzie:

  • Ogólnie: rozwiązanie wskazane w każdej szerokości geograficznej, w przypadku bezpośredniego zużycia na potrzeby własne.
  • W szczególności: w szerokościach geograficznych północnych (Europa Środkowa i Północna i odpowiednie szerokości geograficzne na całej kuli ziemskiej) większy uzysk na daną powierzchnię dachu w porównaniu z ekspozycją w kierunku południowym.

Zaleta:

  • Mniejsze koszty montażu i konstrukcji nośnej na każdy moduł w stosunku do modułów o ekspozycji w jednym kierunku.

Zdjęcia z montażu instalacji fotowoltaicznej na dachu Zespołu Szkół Centrum Kształcenia Rolniczego im. W. Witosa w Suwałkach :


artykuł sponsorowany

Zobacz również

Giełda OZE

Sprzedam projekty elektrowni wiatrowych do 2MW

Sprzedam projekty elektrowni wiatrowych do 2MW. Można stawiać turbiny nowe, lub używane. Krótkie pr czytaj dalej...

szukamy ekipy montaż instalacji PV pod Koninem

Szukamy doświadczonej ekipy do montażu mikro instalacji fotowoltaiki na terenie Konina między Poznan czytaj dalej...

szukamy podwykonawców instalacji fotowoltaliki

Szukamy doświadczonych samodzielnych ekip, podwykonawców instalacji PV najlepiej z okolic Łodzi, War czytaj dalej...

Poszukiwani dyrektorzy placówek bankowych do projektów OZE.

Katana Konsulting zaprasza do współpracy przy finansowaniu pomostowym projektów OZE dla naszych Klie czytaj dalej...