Solarni ali fotovoltaični paneli na skodlasti strehi
V zadnjem času so solarni ali fotovoltaični paneli postali vroča tema, saj je energetska kriza astronomsko dvignila cene elektrike in plina. Posledično želijo lastniki hiš postati manj odvisni od proizvodnje električne energije. Ena najpogostejših rešitev je postavitev fotovoltaične elektrarne na strehi svoje hiše.
Z lastno proizvedeno elektriko lahko prihranite do 60 % stroškov energije. Poleg tega je ta proizvodnja okolju prijazna in jo v mnogih državah vlade podpirajo kot »zelene projekte«. To elektriko lahko preko dneva shranjujete bodisi z ogrevanjem vode v shranjevalniku ali pa jo akumulirate v baterijah in jo nato porabite zvečer.
Kako deluje fotovoltaika?
Sončne ali fotovoltaične elektrarne uporabljajo fotoelektrični pojav, ko delovanje svetlobe (fotonov) na različne materiale ustvari električni tok.
V fotovoltaičnih panelih se običajno uporablja Silicij (lat. Silicium). Panel je sestavljen iz številnih manjših polprevodniških celic, ki so med seboj povezane tako, da panel zagotavlja potrebno moč.
<<< Fotoelektrični učinek na solarnih panelih
Takoj, ko sončna svetloba obsije fotovoltaični panel, ta ustvari enosmerni električni tok, ki ga lahko nato uporabimo. Za to poskrbijo druge komponente sončne elektrarne, kot je razsmernik oz. pretvornik toka (imenovan tudi inverter). Pretvornik iz enosmernega ustvari izmenični tok, kakršnega imamo doma v vtičnicah. Pretvornik torej mogoča, da je elektrika iz fotovoltaičnih panelov na voljo v hiši povsod, kjer je potrebna – to so možgani domače sončne elektrarne.
Fotovoltaični paneli najbolje delujejo, ko so izpostavljeni močni sončni svetlobi, čim bolj pravokotno. Zato je zelo pomemben njihov optimalen naklon - v naših razmerah je to cca. 35˚ - 45˚. Sončna elektrarna bo proizvajala elektriko tudi če je oblačno, saj fotoelektrični učinek deluje pri kakršni koli svetlobi. Toda v takih razmerah bo moč panela seveda zmanjšana.
Glavni deli fotovoltaičnega sistema
To je enostaven način pretvorbe sončnega sevanja v električno energijo. Predstavljamo posamezne komponente fotovoltaične elektrarne.
- Fotovoltaični paneli
- Enosmerni tok
- Pretvornik
- Izmenični tok
- TV
- Grelnik vode/kotel
- Baterija
- Pralni stroj
- Sušilnik
- Polnilec za električne avtomobile
Vrste fotovoltaičnih panelov
Na trgu so na voljo 3 vrste fotovoltaičnih panelov:
- monokristalni,
- polikristalni
- in amorfni (imenovani tudi tankoplastni).
Za najučinkovitejše veljajo monokristalni fotovoltaični paneli, ki dosegajo izkoristek do 21 %. Pri polikristalnih ploščah je sopnja učinkovitosti cca. 19 %, pri amorfnih ploščah pa le okoli 10 %.
<<< Solarni monokristalni paneli
Velika prednost monokristalnih panelov v primerjavi s polikristalnimi ploščami je v tem, da zaradi visoke učinkovitosti in sposobnosti doseganja optimalne učinkovitosti tudi pri nizki sončni svetlobi porabijo manj prostora na strehi kot polikristalne plošče. Proizvajalci jamčijo življenjsko dobo monokristalnih panelov najmanj 25 let. Zahtevajo minimalno vzdrževanje med letom in njihova učinkovitost se skozi čas zmanjšuje za manj kot 0,5 % na leto.
Prenavljate staro streho ali gradite novo v kombinaciji s sončnimi kolektorji? Strešne skodle IKO je mogoče enostavno kombinirati s sončnimi kolektorji. Izberite prave skodle za vašo streho s pomočjo naših vzorcev skodel A4, ki ga dobite pri prodajalcu!
Optimizatorji za povečanje zmogljivosti
Optimizator je zelo pomemben del vsakega fotovoltaičnega panela. Omogoča, da lahko fotovoltaična elektrarna proizvede do 25 % več energije in hkrati pripomore k večji učinkovitosti vsakega posameznega panela.
Glavna razlika med fotovoltaiko z optimizatorji in rešitvijo brez optimizatorjev je v tem, da če se zmogljivost enega panela zmanjša, na primer zaradi odpadlega listja ali snega, z optimizatorji preostali paneli delujejo 100 %. V fotonapetostni elektrarni brez optimizatorjev moči se ne bo zmanjšala samo moč zasenčenega panela, ampak tudi moč ostalih panelov v tem nizu (na tej strešni strani).
Delovanje plošč brez optimizatorjev
Delovanje plošč z optimizatorji
Pretvornik toka (inverter)
Glavna funkcija pretvornika oz. razsmernika toka v fotovoltaičnem sistemu je spreminjanje enosmernega toka v izmenični tok, ki se nato uporablja za gospodinjske potrebe. Vsak pretvornik ima digitalni prikaz menija, kjer lahko nadzirate dejansko proizvodnjo električne energije z vsemi potrebnimi podatki. Mnogi proizvajalci skupaj s pretvornikom nudijo tudi programsko opremo za spremljanje. To spremljanje je nato na voljo v mobilni ali računalniški aplikaciji, kjer so grafično predstavljeni vsi fotovoltaični paneli in njihova posamezna učinkovitost. Aplikacija samodejno pošilja obvestila stranki in nudi praktične informacije o vremenu ali pozitivnih vplivih fotovoltaične elektrarne na okolje.
Sistem za montažo solarnih panelov
Pomembne pa so tudi druge komponente, na primer oprema za montažo sončnih panelov. Namestitev fotovoltaičnih panelov mora ustrezati določenim pravilom. Bistveno je, da so plošče pravilno pritrjene na nosilno konstrukcijo. Pritrdilni sistem, ki se uporablja za pritrditev solarnih panelov na streho mora biti dovolj močan, da prenese težo panelov v vseh vremenskih razmerah, vključno z močnim vetrom. Prav tako mora prenesti širok razpon temperatur in mora biti povsem vodotesen. Vrsta uporabljenega pritrdilnega sistema je odvisna od tega, ali bodo solarni paneli:
- montirani na obstoječo streho ali
- integrirani v streho – uporabljeni namesto strešnikov ali drugih strešnih materialov
Skodle IKO Cambridge Xpress 52 Dual Black in solarni montažni sistem SLATEPLAN podjetja Schletter >>>
1. Naknadno montirani solarni paneli
Fotovoltaične panele je mogoče naknadno namestiti na obstoječo streho, na katerokoli kritino (na bitumenske skodle, strešnike ali druge strešne materiale), z uporabo ustreznih strešnih sider (nosilcev), montažnih tirnic in sponk. Montažne letve so običajno iz aluminija (zaradi njegove lahkosti), ostale komponente pa iz aluminija ali nerjavečega jekla. Montažne tirnice so pritrjene na strešna sidra s sistemom zaklepanja, plošče pa so nato pritrjene na montažne tirnice s sponkami. Večina proizvajalcev solarnih panelov ima lasten sistem vpenjanja.
Vse strešne preboje (ne glede na to, ali gre za solarne PV module, kable ali nosilce) je treba trajno zatesniti z uporabo namensko izdelanih elementov, ki se lahko prilagodijo gibanju strešne konstrukcije in temperaturam, ki so jim lahko izpostavljeni. V vseh okoliščinah je treba ohraniti odpornost strehe na vremenske vplive. Luknje, izvrtane skozi strešne skodle in podlago ali katero koli drugo strešno kritino, zatesnjene z bitumenskim lepilom ali silikonsko tesnilno maso, se ne štejejo za trajne. Trajna rešitev so namensko izdelani dodatki oz. obrobe za fotovoltaične panele ter za napeljavo kablov iz solarnega fotovoltaičnega modula.
Pritrjevanje aluminijastih profilov na streho samo z dolgimi vijaki in gumijastimi/EPDM tesnili vsekakor ni dovolj. Obstaja nevarnost puščanja čez čas zaradi premikanja strešne konstrukcije nastale zaradi temperaturnih nihanj. Dovoljena je uporaba samo originalnih fotovoltaičnih pritrdilnih elementov, ki so zasnovani posebno za ta namen. Mnogi znani proizvajalci lahko ponudijo takšne PV nosilce in vse potrebne sisteme.
2. Paneli integrirani v streho
Pri novih stavbah ali pri obnavljanju strehe lahko uporabite solarni fotovoltaični sistem, vgrajen v samo streho (kot integralni del strehe). Način pritrditve je odvisen od izbire solarnega fotovoltaičnega sistema. V streho vgrajene plošče je mogoče pritrditi na posebne okvirje, montiranih neposredno na špirovce in jih integrirati v preostalo streho z uporabo ustreznega tesnilnega kompleta, da streha ostane vodotesna.
Delovanje fotovoltaične elektrarne
Sončna fotovoltaična elektrarna deluje pravilno le, če so vsi posamezni deli ustrezno povezani (fotovoltaični paneli, optimizatorji, pretvornik toka oz. inverter, elementi varovalk in po možnosti pametni števec). Zato je pomembno, da montažo fotovoltaične elektrarne opravi strokovno podjetje in monterji z dovolj izkušnjami. Tako se boste izognili morebitnim okvaram naprave v prihodnosti.
POZOR: Streha pokrita z bitumenskimi skodlami je vsekakor zelo primerna za to naložbo, vendar ne podcenjujte pomena pravilne namestitve!
<<< IKO Cambridge Xpress 52 Dual Black in 10 kW fotovoltaična elektrarna na strehi
