Fotovoltaické panely na ploché střeše: Systémy a kotvení

Instalace fotovoltaických elektráren na plochých střechách je velmi žádaným řešením, které nabízí mnoho výhod. Plochá střecha patří mezi nejpřirozenější místa pro instalaci fotovoltaiky. Umožňuje přesné nastavení sklonu i orientace panelů, a tím i maximální využití dopadajícího světla. Z hlediska výkonu, bezpečnosti i servisu jde o jednu z nejvariabilnějších variant - pokud je správně navržená, umí dlouhodobě fungovat bez zásahů a s minimálním rizikem pro střechu i konstrukci.

Proč zvolit fotovoltaiku na plochou střechu?

Vlastníte nemovitost s plochou střechou a přemýšlíte o instalaci fotovoltaiky? Instalace solárních panelů na plochou střechu je skvělým způsobem, jak maximálně využít dostupnou plochu a učinit chytrá energetická rozhodnutí. Díky moderním konstrukcím můžeme panely umístit do optimálního sklonu a dosáhnout vysoké účinnosti. A ačkoliv je instalace o něco málo dražší, výhody v podobě ušetřených nákladů na elektřinu a dlouhé životnosti systému ji činí výhodnou investicí.

Výhody a nevýhody kotvení fotovoltaických panelů na ploché střeše

Následující tabulka shrnuje hlavní výhody a nevýhody umístění solárních panelů na ploché střechy:

Jak funguje instalace fotovoltaiky na plochou střechu?

Na rozdíl od klasických sedlových střech, kde je možné solární panely připevnit přímo na konstrukci střechy, u ploché střechy je třeba použít speciální nosné konstrukce. Na rozdíl od sedlové střechy, která má přirozený sklon kolem 30-35°, je u fotovoltaické elektrárny na ploché střeše nutné vytvořit sklon uměle. Toho dosáhneme pomocí tzv. montážních systémů.

Proces instalace

1. Příprava podkladu: Střecha musí být před instalací důkladně zkontrolována a případně opravena.
2. Doprava materiálu: Na střechu je třeba dopravit nejen samotné solární panely, ale také nosné konstrukce a betonové bloky. Při montáži solárních panelů bude potřeba využít dle výšky ploché střechy jeřáb, plošinu, nebo např. žebříkový střešní výtah. Je tedy důležité zkontrolovat, že se taková technika k objektu dostane.
3. Instalace nosné konstrukce: Na připravenou střechu se umísťuje nosná konstrukce, která slouží k upevnění solárních panelů.
4. Upevnění betonových bloků: Na nosnou konstrukci se pomocí vhodných uchycení umisťují betonové bloky, které zajišťují požadovanou stabilitu na střeše.
5. Montáž solárních panelů: Na připravenou konstrukci se následně instalují samotné solární panely.
6. Elektrické připojení: Po dokončení montáže panelů následuje elektrické připojení.

Klíčem k úspěšné instalaci solárních panelů na plochou střechu je včasné rozpoznání potenciálních překážek. Montáž solárních panelů na ploché střeše vyžaduje pečlivé plánování a odborné provedení. Ani ten nejlepší solární panel by nemohl vypadat dobře, kdyby nebyl upevněn k nosné konstrukci fotovoltaické elektrárny. Ta představuje spojovací článek mezi domem a fotovoltaickou elektrárnou. A i přesto, že není v optimálním případě téměř vidět, patří k ní neodmyslitelně spolehlivý statický návrh.

Čtěte také: Vlastnosti a výhody akustických panelů s dýhou

Typy konstrukcí pro FVE na plochou střechu

Při výběru konstrukce je důležité zvážit několik faktorů, jako je materiál (hliník nebo ocel), nosnost, odolnost vůči korozi a kompatibilita se solárními panely. Existuje několik typů držáků a montážních systémů, které lze použít, přičemž každý z nich má své výhody a specifické použití. Konstrukce pro solární panely na plochou střechu je možné sehnat s náklony 15°- 45°.

Základní prvky nosné konstrukce

• Základny nebo podpěry: Tyto prvky tvoří stabilní základ konstrukce a jsou upevněny přímo na střechu.
• Vertikální profily: Tyto sloupky jsou připevněny k základnám a poskytují oporu pro horizontální nosníky.
• Horizontální nosníky: Na těchto profilech jsou namontovány solární panely.

Aerodynamické systémy

Aerodynamická konstrukce se zátěží je jedním z nejoblíbenějších řešení používaných na plochých střechách. Montážní systémy tohoto typu se vyznačují atypickou konstrukcí, která spočívá v ostrůvkovém uspořádání a trvalém spojení řad. Výhody jsou hmatatelné, protože lze snížit zatížení střechy a zatížení konstrukce větrem a také zabránit lokálnímu přetížení. Systém využívá efekty sání větru k vytvoření sání proti střeše, což zase dramaticky snižuje množství dodatečné zátěže. Aerodynamický zátěžový systém je vhodným řešením zejména v případech, kdy má být fotovoltaika instalována na plochou střechu s omezenou nosností, kde nelze použít mechanickou montáž.

Mezi námi vyráběné zátěžové konstrukce pro ploché střechy patří aerodynamické systémy. Nabízíme dva typy aerodynamických systémů pro ploché střechy - Aero S a Aero EW. Fotovoltaika, u které je použita aerodynamická zátěžová konstrukce naší výroby, se vyznačuje vysokou úrovní bezpečnosti. Aby aero konstrukce bezchybně plnila svůj účel, je třeba vzít v úvahu řadu faktorů, které ovlivňují hodnotu požadovaného zatížení.

Aero S

• Zátěžová konstrukce pro plochou střechu, která umožňuje vystavení modulů jižním směrem.
• Hlavní výhodou tohoto montážního systému jsou zadní a boční kryty pokryté inovativním povlakem Magnelis.

Aero EW (Východ-Západ) od Sunfixings

• Inovativní kotvicí systém pro snadnou a efektivní montáž solárních panelů.
• Je zátěžová konstrukce určená pro ploché střechy, která umožňuje vystavení panelů ve dvou směrech: východním a západním.
• S tímto systémem můžeme vytvořit východo-západní rozdělení pro solární panely, což snižuje požadovaný prostor mezi řadami solárních panelů a v některých případech umožňuje, aby se na střechu vešlo více solárních panelů ve srovnání s jeho protějškem Light Tegra.

Zátěžové systémy s montážními trojúhelníky

Zájemci o fotovoltaiku na ploché střeše s vyšší nosností by měli zvážit zátěžový systém v podobě montážního trojúhelníku Eco se zátěží. Umožňuje vytvořit libovolnou konfiguraci uspořádání modulů, a to bez zásahu do střešní krytiny. Mezi nejčastěji používané konstrukce na rovné střechy patří hliníkové trojúhelníkové držáky, nebo betonové trojúhelníkové podstavce.

Kotevní systémy

Střešní konstrukce někdy neumožňuje invazivní instalaci. Tak je tomu například při použití střešní membrány. Naše společnost Energy5 vyvinula dokonalé řešení tohoto problému v podobě systémů Aero S a EW pro ploché střechy, které se ke střešní krytině připevňují lepením nebo přivařením. Každá lepená konstrukce naší výroby se vyznačuje velmi nízkým plošným zatížením, které je výsledkem použití průběžných lichoběžníkových kolejnic, které spojují řady modulů. Fotovoltaiku lze tedy instalovat na střechu pokrytou pružnými membránami. Obě konstrukce byly vyvinuty specialisty společnosti Energy5 ve spolupráci s uznávaným výrobcem membránových krytin.

Čtěte také: Vlastnosti MDF panelů

Naše nabídka zahrnuje také mechanicky připevňované montážní trojúhelníky Eco, které jsou určeny pro ploché střechy a nevyžadují použití dodatečné zátěže. Stabilitu tohoto montážního systému zajišťuje speciální rám připevněný k nosné konstrukci střechy. Jako Energy5 nabízíme také konstrukci pro fotovoltaické pro ploché střechy se sendvičovými panely v podobě montážních trojúhelníků Eco. Pro mechanickou instalaci se používají farmářské vruty, které systém připevňují přímo ke konstrukci střechy.

Kontrukce pro solární panely na rovné střechy Elevation Ballast od Sunfixings

Inovativní kotvicí systém pro snadnou a efektivní montáž solárních panelů. Orientace solárních panelů. Systém Elevation Ballast umožňuje snadnou montáž solárních panelů v horizontální i vertikální orientaci, podle potřeb konkrétní instalace. Zároveň jsou panely umístěné pod správným úhlem ke slunci, aby vyráběly co nejvíce elektřiny.

Přímé upevnění k zátěži

• Fasádní rámy se montují přímo k zátěži pomocí nerezových šroubů určených pro kotvení do betonu nebo pomocí chemických kotev.
• Za ideální zátěž pro tento systém se považují betonové bloky nebo překlady s minimální hloubkou 100 mm.
• Naše výpočty zátěže jsou zaručeny. Všechny projekty počítáme pomocí kombinace norem Eurocode, národních norem a výsledků fyzického testování v aerodynamickém tunelu, bezpečně zajišťujeme, že je nainstalováno správné množství zátěže.

Boční stabilita

• Pro zvýšení boční stability přidáváme na zadní stranu fasádních rámů zavěšené podpěry. Tyto prvky jsou umisťovány v definovaných intervalech podél řady solárních panelů.
• Umístění podpěr přesně vypočítáme na základě konkrétní konfigurace systému a jasně je označíme ve výkresech, které obdržíte s vaší objednávkou.

Optimalizace montážních lišt

• Každý typ montážní lišty v naší nabídce má odlišnou nosnost v závislosti na svém profilu a rozměrech. Tyto technické parametry kombinujeme s dalšími výpočty, abychom vybrali nejvhodnější typ lišty pro konkrétní projekt.
• Optimalizací montážních lišt a rozestupů rámů dosahujeme úspory materiálu i času potřebného pro instalaci. Díky tomu zároveň optimalizujeme rozestupy mezi vyvýšenými rámy, což vede k úspoře materiálu i času při instalaci.

Orientace panelů

• Vertikální orientace: Pro vertikální montáž vyrábíme 4strannou fasádní konstrukci, která umožňuje uchycení panelu ve čtvrtinových zónách. Tato konstrukce zajišťuje pevné uchycení a zároveň minimalizuje spotřebu materiálu.
• Horizontální orientace: Pro horizontální montáž slouží jednoduchý trojúhelníkový rám, který umožňuje uchycení panelu ve čtvrtinových zónách po celé jeho délce. Výsledkem je stabilní a rychlá instalace s efektivním využitím konstrukce.

Modulová svorka XL

• Sunfixings Clamp XL plně sestavené, Silver Mill Finish a Black Eloxed jsou vhodné pro tloušťku fotovoltaického modulu 32 mm, 35 mm, 40 mm.

Optimalizace instalace a výkonu

Na plochých střechách navrhujeme fotovoltaiku na klíč tak, aby splnila tři klíčové podmínky:

1. Optimální sklon pro co nejlepší výkon

Ideální sklon panelů je kolem 30-35°. Tento úhel zajišťuje vysokou účinnost během celého roku a zároveň udržuje stabilitu konstrukce při zatížení větrem. U staveb, kde to statika nebo orientace neumožní, volíme mírnější sklon (15-25°), který je bezpečnější a zároveň stále efektivní. Při uchycení solárních panelů na ploché střeše je nutné dbát na správný rozestup jednotlivých řad panelů, aby si na sebe vzájemně nestínily.

2. Bezpečná konstrukce pro fotovoltaiku bez narušení střechy

Plochá střecha umožňuje několik typů instalací, ale jejich volba závisí na nosnosti, skladbě střechy a stavu hydroizolace. Tam, kde to konstrukce dovolí, volíme zátěžové systémy bez průniku do střešního pláště. Pokud to nosnost nebo podmínky neumožní, používáme kotvené systémy, které jsou vždy odborně utěsněné podle ČSN a doporučení výrobců fólií či asfaltových pásů.

Čtěte také: Dekorativní dřevěné panely

3. Respekt k větru, sněhu a statickým limitům

Na plochých střechách hraje zásadní roli rovnováha mezi zatížením konstrukce a povětrnostními vlivy. Do návrhu jsme začlenili aerodynamické principy, takže systém využívá efekty sání větru k vytvoření sání proti střeše, což zase dramaticky snižuje množství dodatečné zátěže. Ani ten nejlepší instalatér není schopen bez výpočtu spolehlivě odhadnout zatížení větrem a sněhem v daném místě. Statické výpočty v rámci konkrétního projektu tak poskytují potřebnou jistotu jak Vám, tak i Vašim zákazníkům.

U konstrukcí s náklonem 15° se konstrukce nemusí vybavovat závětrnou lištou, vzhledem k tomu, že úhel náklonu je malý. U těch větších úhlů konstrukce bude zapotřebí zvýšit zátěž, aby při větrném počasí nedocházelo k posunutí konstrukce, nebo poškození střechy.

Náklady na fotovoltaiku na plochou střechu

Cena instalace se odvíjí od:

• velikosti systému (výkon FVE),
• konstrukce (typ a zatížení),
• použitých solárních panelů a měničů,
• instalačních prací.

Obecně je možné říct, že fotovoltaická elektrárna na plochou střechu může být o 10-15 % dražší než běžná instalace na sedlové střeše, avšak návratnost investice zůstává výhodná díky úsporám za elektřinu. Pokud máte dostatečnou plochu na střeše, může se vyplatit pořídit i větší systém. Přebytky elektřiny budete moci v blízké budoucnosti sdílet s rodinou či sousedy díky komunitnímu sdílení.

Legislativa a standardy

Řídíme se evropskými standardy a jdeme příkladem. Fotovoltaika je bezesporu fenoménem dnešní doby a instalace fotovoltaických elektráren na plochých střechách jsou velmi žádaným řešením. Jejich současná legislativa je ale bohužel nedostatečná a bude nutné, aby došlo k úpravám. Jak poznatky z realizací potvrzují, lze předpokládat, že jedním z nových požadavků bude navrhování a provádění plochých střech pod FVE na vyšší kvalitativní úrovni, tj. používání jen velmi kvalitních, nehořlavých a pevných materiálů pod fotovoltaické panely.

Odborníci upozorňují zejména na standardizace jednotlivých zařízení, které za celým procesem vždy nějaký čas zaostávají. Tak se dnes FVE navrhují na základě předpisů pro elektro zařízení, které pochopitelně ve vztahu ke stavební konstrukci prakticky žádné požadavky nestanovují. „Například pro FVE neexistují platné normy pro zatěžování podkladu při stanovení max. deformace. Pro praxi tak chybí stanovení, jaké je maximální přípustné zatlačení patky FVE do střechy.“

Požární ochrana

„Současný požadavek na střešní plášť z hlediska nešíření požáru B ROOF (t3) se jeví jako zcela nedostatečný. Předpoklad vyššího teplotního zatížení pláště při požáru FVE vyžaduje změnu požadavku na přísnější, který by i metodikou zkoušení odpovídal tepelným výkonům při požáru FVE. V návaznosti se také předpokládá pod FVE nezbytnost požárního uzavření střešních skladeb nehořlavou izolací třídy reakce na oheň A minimální tloušťky 50 mm,“ konstatuje Ing. Předpokládá se brzký zpřísněný požadavek s navazujícím požární uzavřením střešních skladeb tepelnou izolací třídy reakce na oheň A1 min. tl.

Pro skladbu plochých střech pod FTV je nezbytné splnění zejména pevnostních parametrů při zachování nehořlavosti, tj. třídy reakce na oheň A1 si vyžádaly vývoj zcela nového typu minerální izolace. Použití Isover XH 100 kPa jako horní vrstvy tepelné izolace zajistí nejmenší možnou deformaci pod zakládací patkou, nebo liniovým profilem nosné konstrukce. Isover XH je minerální izolací třídy reakce na oheň A1.

Údržba a kontrola fotovoltaických panelů na ploché střeše

Údržbu a kontrolu fotovoltaických panelů bychom měli provádět na každé střeše, nicméně, pokud zůstaneme u střechy rovné, tak určitě za zmínku stojí pravidelné mytí fotovoltaických panelů. Konstrukce pro ploché střechy se totiž často instalují s náklonem 15°. Tento náklon je malý pro určité samočištění deštěm, nebo sněhem. V takovém případě pak dochází ke snížení efektivity solárních panelů a prodlouží např. dobu návratnosti investice.

V pravidelných intervalech byste měli taktéž zkontrolovat, že konstrukce i solární panely nevykazují známky poškození vlivem větru, nebo zkontrolovat pryžové podložky umístěné pod konstrukcí, případně že nedošlo k narušení hydroizolace ploché střechy. Při ukotvení solárních panelů na jakékoli střeše dále kontrolujeme spoje, stoupací vedení, místa prostupů, včetně vnitřní technologie, jako jsou DC, nebo AC rozvaděče, střídač, baterie a další.

tags: #fv #panely #fixace #plochá #střecha #systémy

Oblíbené příspěvky:

• Rekonstrukce střech v regionu Velkého Meziříčí
• Výroba betonových podlah Louny
• Řešení problémů s přístrojovou deskou Fabia
• Samolepicí fólie pro soukromí
• Ochrana soukromí s Avastem