Panele fotowoltaiczne na dachu

Fotowoltaika na dachu to najpopularniejszy typ instalacji. System ten jest chętnie wybierany ze względu na to, że w odróżnieniu od instalacji na gruncie, nie zajmuje powierzchni użytkowej, jest szybszy i zazwyczaj tańszy w montażu. Na jakim pokryciu dachowym można zamontować instalację? Czy na całkowicie płaskim dachu jest to możliwe? Jak usytuowany powinien być dach, by uzyski z fotowoltaiki były jak największe?

Montaż paneli fotowoltaicznych na dachu – na co zwrócić uwagę?

Nie każdy dach nadaje się do montażu fotowoltaiki. Przeszkodami mogą być między innymi za mała powierzchnia, występowanie dużej ilości okien dachowych, jaskółek czy osłabiona konstrukcja dachu.  Zanim przystąpimy do montażu instalacji fotowoltaicznej na dachu należy zwrócić uwagę na kilka aspektów:

• powierzchnia,
• orientacja dachu względem stron świata,
• kąt nachylenia połaci dachowych,
• możliwe zacienienia,
• rodzaj pokrycia dachowego,
• konstrukcja dachu.

Jaka powierzchnia dachu pod instalację fotowoltaiczną?

Im większa moc instalacji fotowoltaicznej, tym większą powierzchnię dachu zajmie. Dla przykładu instalacja fotowoltaiczna o mocy 5 kWp (ok. 14 paneli o mocy 370 Wp),  zajmie powierzchnię rzędu 25,06 m2 (moduł Sunport 370 Wp, sprawność 20,6% – wymiary  1772 mm/1016 mm).

Im wyższa sprawność paneli fotowoltaicznych tym większą ilość energii z mniejszej powierzchni uzyskamy. Jest to szczególnie istotne jeśli posiadamy niewielkich rozmiarów dach.

Przykład:

• Panel o powierzchni 1,8 m2 i sprawności 20,6%, który otrzyma w ciągu 1 godziny promieniowanie o mocy 1000 W/m2 wyprodukuje:

1000W/m2/h * 20,6% * 1,8 m2 = 370 Wh = 0,370 kWh energii

• Panel o powierzchni 1,8 m2 i sprawności 16%, który otrzyma w ciągu 1 godziny promieniowanie o mocy 1000 W/m2 wyprodukuje:

1000W/m2/h * 16% * 1,8 m2 = 288 Wh = 0,288 kWh energii

Jeśli nasz dach ma dużą powierzchnię, bez przeszkód w postaci okien dachowych, kominów czy wykuszy, nie mamy o co się martwić. Gorzej gdy dach jest bardziej skomplikowany. Nie wyklucza to jednak montażu instalacji na dachu. Profesjonalna firma przed przystąpieniem do prac, przeanalizuje możliwości i przygotuje projekt rozmieszczenia instalacji. Zazwyczaj, umiejętnie rozplanowana instalacja możliwa jest do zrealizowania nawet na niestandardowych dachach. Jeśli jednak okaże się, że powierzchnia jest zbyt mała, warto rozważyć montaż fotowoltaiki na gruncie.

Panele fotowoltaiczne na dachu – po jakiej stronie montować?

Aby instalacja fotowoltaiczna była jak najbardziej wydajna, przed montażem na dachu należy wziąć pod uwagę jego orientację względem stron świata. Od tego w którą stronę skierowany jest system zależy ile promieni słonecznych do niego dotrze, a finalnie ile energii wyprodukuje. Przyjęto, że najbardziej optymalnym rozwiązaniem, jest skierowanie instalacji na południe. Jeśli Twój dach jest ustawiony w innym kierunku np. wschód-zachód, instalacja na dachu również ma sens. Należy jednak rozważyć czy nie będzie konieczne np. zwiększenie ilości paneli, tak by instalacja w pełni pokrywała Twoje zapotrzebowanie na prąd.

Kąt nachylenia dachu a fotowoltaika

Kąt ustawienia paneli fotowoltaicznych ma bezpośredni wpływ na wydajność systemu i tym samym na ilość generowanej energii elektrycznej. W polskich warunkach, panele fotowoltaiczne osiągają największą wydajność przy kącie nachylenia zawierającym się w przedziale od ~ 25° do 40°. Jeśli nachylenie dachu jest mniejsze można zastosować specjalną konstrukcję, która pozwoli na montaż fotowoltaiki pod optymalnym kątem.

Instalacja na dachu płaskim

W przypadku płaskiego dachu wymagana jest konstrukcja wsporcza, która pozwoli na montaż modułów pod odpowiednim kątem i ustawienie ich w odległościach, które wyeliminują wzajemne zacienienie. Taka instalacja fotowoltaiczna potrzebuje większej powierzchni montażowej niż przy dachu skośnym.

Panele fotowoltaiczne na dachu a jego pokrycie

Panele można montować na niemal każdym standardowym pokryciu dachowym. W zależności od pokrycia dachu, dobiera się odpowiedni system montażowy. W Polsce najczęściej wybierane są pokrycia dachowe wykonane z blachy, ceramiki oraz betonu. Najbardziej popularnym pokryciem dachowym w Polsce jest blachodachówka. Najrzadziej wybierane są zaś pokrycia bitumiczne. 

Blacha trapezowa

Dla blach trapezowych lub płyt wielowarstwowych system montażowy tworzą odpowiednie mostki trapezowe, są to specjalne profile które montowane do szczytów trapezów za pomocą wkrętów.

Dachówka

Dla dachówek dedykowane są uchwyty do krokwi bądź uchwyty typu „S” zaczepiane o łaty i dokręcane. Dla blachodachówki lub blachy falistej stosuje się śruby dwugwintowe wkręcane do krokwi. 

Dach płaski pokryty blachą lub membraną

Na dachach płaskich, zwykle pokrytych blachą lub membraną zazwyczaj stosuje się konstrukcje z obciążeniem, które eliminuje ryzyko przesunięcia czy poderwania przez wiatr. Na płaskich powierzchniach można zastosować także konstrukcje wsporcze w postaci trójkątów.

W Columbus na dach płaski (kąt dachu musi być mniejszy niż 10 stopni), pokryty papą stosujemy System Corab, o którego wysokiej jakości świadczy m.in. przyznany Certyfikat TÜV Rheinland Polska Monitoring+Testing. Z kolei w przypadku dachów płaskich pokrytych blachą trapezową, instalujemy niezawodne systemy K2, zoptymalizowane pod względem aerodynamiki, zapewniające bezpieczne i stabilne zamocowanie.

Czy na wszystkich pokryciach dachowych można zamontować fotowoltaikę? 

Nie. Do instalacji paneli słonecznych nie nadaje się eternit. Jest to materiał, którym w latach 60. i 70. masowo kryto dachy domów i budynków gospodarczych. Niestety, włókna azbestowe z którego powstaje są niebezpieczne dla zdrowia. W związku z tym w 2009 roku przyjęto wieloletni Program Oczyszczania Kraju z Azbestu na lata 2009-2032. Zakłada on, że w 2032 roku ostatecznie pożegnamy azbest na polskich dachach. Montaż instalacji na takim dachu byłby niebezpieczny dla instalatora, a po drugie wiązałby się z koniecznością demontażu i montażu po zmianie na inne okrycie.

Inne materiały pokrycia które mogą być problematyczne, bądź nie nadają się pod panele fotowoltaiczne to: pleksa, ondulina, strzecha, drewno.  Każdy przypadek należy jednak indywidualnie rozpatrzyć, w czym pomogą specjaliści.

Konstrukcja dachu a montaż fotowoltaiki

Solidna konstrukcja dachu to podstawa. Należy pamiętać, że na dach działają różne obciążenia, między innymi ciężar pokrycia dachowego, a także wiatr i śnieg. Panele fotowoltaiczne są dodatkowym obciążeniem. W 99% konstrukcji, dodatkowa waga instalacji nie stanowi problemu. Zdarzają się jednak przypadki, gdy więźba dachowa jest uszkodzona lub delikatnie mówiąc, nadszarpnięta zębem czasu. Montaż instalacji fotowoltaicznej na takim obiekcie mógłby stanowić zagrożenie zarówno dla instalatorów jak i mieszkańców budynku. W takich przypadkach przed instalacją paneli, należy dokonać remontu dachu. 

Obciążenie dachu, także ze względu na różną nośność konstrukcji,  ma większe znaczenie dla dużych, biznesowych instalacji. Dlatego przed montażem w przypadku wszelkich hal, magazynów, zakładów produkcyjnych, nośność weryfikowana jest przez naszego audytora. Dla budynków, gdzie dotąd niemożliwa była instalacja (brak konstrukcji wspornych wewn. budynku) przyszłością są instalacje oparte o lekkie ogniwa perowskitowe.

Panele fotowoltaiczne na dachu czy na gruncie?

Fotowoltaika na dachu jest najpowszechniejszym wyborem. Instalacja na dachu często nie wymaga budowy specjalnej konstrukcji, zazwyczaj jest tańsza i nie zajmuje miejsca na gruncie. Ponieważ instalacja znajduje się na znacznej wysokości, niewielkie jest ryzyko wystąpienia zacienienia spowodowanego np. przez drzewa. Jednak w przypadku montażu na budynku jesteśmy uzależnieni od konstrukcji dachu, jego orientacji i możliwości montażowych. Czasem zdecydowanie korzystniejszą opcją jest instalacja paneli na gruncie. Montaż konstrukcji na ziemi, szczególnie jeśli dysponujemy dużą, niezagospodarowaną powierzchnią pozwala na rozmieszczenie modułów tak, by jak najwydajniej produkowały energię. Należy jednak wziąć pod uwagę możliwe zacienienia, szczególnie jeśli w przyszłości planujemy w pobliżu budowę wiaty, budynków gospodarczych lub posadzenie drzew.