Promieniowanie słoneczne stanowi jedno z odnawialnych, ekologicznych źródeł energii. Moc promieniowania docierająca w jednej chwili do powierzchni Ziemi przewyższa światowe zapotrzebowanie energetyczne aż 10 tysięcy razy! Przetwarzanie energii słonecznej w ciepło oraz energię elektryczną umożliwiają panele fotowoltaiczne. Niższe rachunki za prąd, brak negatywnego wpływu na środowisko oraz łatwość obsługi instalacji fotowoltaicznej to tylko niektóre zalety tego rozwiązania. Gdzie montować fotowoltaikę i jak wykonać to prawidłowo? Podpowiadamy!
Montaż paneli fotowoltaicznych – jak to prawidłowo wykonać?
Instalacja paneli fotowoltaicznych nie bez powodu staje się w Polsce coraz popularniejsza. Przy dużym natężeniu słonecznym instalacja PV produkuje znacznie więcej energii, aniżeli jesteśmy w stanie spożytkować w gospodarstwie domowym lub w firmie. Bez względu na umiejscowienie paneli, warto zdać się na fachowców i powierzyć instalację modułów profesjonalnej firmie montażowej.
Możemy wyróżnić trzy podstawowe typy elektrowni fotowoltaicznych:
- mikroinstalacja (do 40 kW) – nie ma konieczności uzyskania pozwolenia na budowę;
- mała instalacja (od 40 kW do 200 kW) – wymagane jest pozwolenie na budowę oraz prowadzenie działalności gospodarczej;
- duża instalacja (powyżej 200 kW) – wymagane jest pozwolenie na budowę, zarejestrowana działalność gospodarcza oraz koncesja.
W 2022 r. średnia moc instalacji fotowoltaicznych wykorzystywanych w polskich gospodarstwach domowych wynosiła 7,3 kW.
Chcąc zadbać o trwałość, bezawaryjność i wydajność instalacji, należy zapewnić jej należytą ochronę. Panele fotowoltaiczne na ścianie budynku, przymocowane na dachówce, jak i stawianie na gruncie stanowią prawdziwą, stale pracującą elektrownię. Z tego powodu należy zminimalizować niebezpieczeństwo wynikające m.in. z bezpośredniego kontaktu z modułem fotowoltaicznym. W przypadku konstrukcji na gruncie konieczne będzie ogrodzenie, ograniczające wstęp osób niepowołanych.
Pamiętaj, że ustawienie paneli fotowoltaicznych na otwartej przestrzeni zwiększa ryzyko uszkodzeń spowodowanych na skutek wyładowań atmosferycznych. Rozmiar paneli PV oraz stosunkowo niska wytrzymałość udarowa sprawiają, że nieodzowne stają się elementy ochrony odgromowej oraz przeciwprzepięciowej. Zadbaj również o zabezpieczenie przewodów przed uszkodzeniem mechanicznym.
Warto wspomnieć, że kwestie bezpieczeństwa zostały sprecyzowane przepisami. Najważniejszym aktem prawnym jest tutaj ustawa „Prawo energetyczne” z 1997 roku oraz jej nowelizacje, przepisy prawa budowlanego, rozporządzenia oraz normy międzynarodowe. Chodzi nie tylko o planowanie i zagospodarowanie przestrzenne czy bezpieczeństwo stosowanych modułów fotowoltaicznych, ale nawet kwalifikacje osób montujących i obsługujących kolektory słoneczne.
Najważniejsze zasady montowania paneli fotowoltaicznych
Jak zamontować panele fotowoltaiczne na dachu budynku? Zanim przejdziemy do kwestii związanych z montażem, przybliżymy kilka kwestii technicznych. Oczywiście na samych panelach czy zakupie solidnych śrub (odpornych na destrukcyjne warunki pogodowe) się nie kończy. O czym jeszcze należy pamiętać, planując montaż instalacji fotowoltaicznych?
Zmiana energii słonecznej w energię elektryczną zachodzi w sposób bezpośredni. Wszystko odbywa się za pomocą urządzenia półprzewodnikowego – ogniwa fotowoltaicznego. Wartościowych informacji technicznych o jakości paneli fotowoltaicznych – niezależnie od ich rodzaju i sposobu produkcji – dostarcza kilka parametrów. Zaliczymy do nich m.in.: napięcie ogniwa rozwartego UOC, prąd zwarcia ISC, punkt mocy maksymalnej PMPP, współczynnik wypełnienia oraz sprawność.
Jednym z najważniejszych parametrów wpływających na ilość wyprodukowanej energii jest temperatura pracy ogniwa. Producenci najczęściej podają dane dla temperatury 25°C i gęstości promieniowania 1000 W/mkw. Kiedy temperatura przekracza 25°C, przyrosty temperatury ogniwa powodują spadek mocy maksymalnej. Z kolei dla temperatur nieprzekraczających 25°C spadki temperatury ogniwa powodują podniesienie mocy maksymalnej.
Wzrosty temperatury ogniwa sprawiają, że panel traci sprawność. Omawiając sposoby montażu paneli fotowoltaicznych na dachu, trzeba podkreślić, jak istotne jest odpowiednie chłodzenie. Planując konstrukcję fotowoltaiki oraz rozmieszczenie całego okablowania, trzeba uwzględnić wentylację dla modułów. Tutaj ważne jest zainstalowanie paneli w taki sposób, aby umożliwić swobodny przepływ powietrza pomiędzy modułami.
Przeprowadzenie instalacji modułów nie jest skomplikowane, jednak wymaga wiedzy i wykonania rzetelnych obliczeń. Ważne jest ustawienie paneli w kierunku promieniowania słonecznego, czyli południowym. Moduł odbiera najwięcej energii, gdy promienie słońca padają prostopadle do jego powierzchni. Nieznaczne odchylenia nie mają większego wpływu na efektywność instalacji fotowoltaicznej, jednak konsekwencją będą mniejsze uzyski energetyczne. Generalnie panele można montować zarówno pionowo, jak i poziomo.
Dla zwiększenia napięcia i prądu instalacji możliwe jest łączenie i mocowanie paneli fotowoltaicznych szeregowo oraz równolegle. Przy tym połączenie szeregowe oznacza wzrost napięcia proporcjonalnie do ilości modułów. Moduł fotowoltaiczny dostarcza prąd stały, który jest zamieniany na prąd zmienny przy wykorzystaniu inwertera (falownika).
Najczęstsze błędy przy montowaniu paneli fotowoltaicznych
Czy montaż fotowoltaiki zawsze przebiega prawidłowo, a konstrukcja i przewody nie sprawiają żadnych problemów? Okazuje się, że nie wszyscy właściciele paneli fotowoltaicznych są z nich zadowoleni. Przyczyną takiego stanu rzeczy są często popełniane błędy montażowe. Do tego należy doliczyć zbytnią oszczędność – zarówno klientów, jak i film wykonujących montaż – oraz nikłe doświadczenie pracowników. Niemniej jednak większość błędów da się łatwo wyeliminować, co zaraz udowodnimy.
Na początek omówimy podstawowe błędy, które można wychwycić już na etapie projektowania. Zazwyczaj są to przeoczenia w obliczeniach dotyczących zapotrzebowania energetycznego określonego budynku.
Wynikają z tego pomyłki w zakresie określenia liczby paneli niezbędnych do pokrycia zapotrzebowania na energię elektryczną. Pamiętaj, że zbyt duża ilość paneli też nie jest dobrym rozwiązaniem, gdyż nadwyżki energii można magazynować jedynie przez ściśle określony czas. Kolejny błąd to brak indywidualnego podejścia do każdego klienta. Firma projektująca fotowoltaikę powinna uwzględnić specyficzne cechy budynku, jego położenie czy zacienienie terenu.
Kolejnym błędem jest zbytnia oszczędność, a co za tym idzie – gorsza jakość paneli. Wiadomo przecież, że koszt zakupu i montażu fotowoltaiki nie należy do niskich. Z drugiej strony można liczyć na dofinansowania z programów lokalnych, bądź uzyskać dotację z funduszy Unii Europejskiej. Mało tego – inwestycja wraz z upływem lat okazuje się opłacalna.
Na pewno nie warto szukać na rynku najtańszych ofert. Takie moduły są wytwarzane z najtańszych elementów, a co za tym idzie – cechuje je niższa jakość. To doprowadzi do częstszych napraw, więc finalnie nie zaoszczędzisz.
Jak sprawdzić, czy montaż paneli fotowoltaicznych został wykonany prawidłowo?
Firma zakończyła prace montażowe i czeka Cię zatwierdzenie odbioru instalacji fotowoltaicznej? Pierwszą rzeczą, na którą powinieneś zwrócić uwagę, jest sposób transportu. Panele należy transportować w pozycji pionowej, ustawione na paletach. Brak odpowiedniego zabezpieczenia na czas przewozu zwiększa ryzyko powstania nieodwracalnych uszkodzeń.
Jako właściciel powinieneś sprawdzić, czy zamontowana instalacja PV jest zgodna z pierwotnym projektem. Jeśli projekt przewidywał optymalne rozmieszczenie modułów, unikając miejsc zacienionych, w finalnej realizacji nie powinny występować takie przeszkody. Zacienienie spowoduje bowiem spadek wydajności.
Innym błędem może być zły dobór inwertera. Falownik powinien być dobrze skonfigurowany i dopasowany do mocy paneli PV, zwłaszcza jeśli są one montowane w różnych miejscach na dachu budynku. Po żadnym pozorem nie można dopuścić do niewłaściwego zabezpieczenia instalacji!
Luźno zwisające kable, niedokręcone śruby, brak odpowiedniej izolacji czy konstrukcja naruszająca poszycie dachowe to poważne zaniedbania, które nigdy nie powinny mieć miejsca!
Inwestorzy najczęściej decydują się na umieszczenie paneli PV na dachu budynku – przykładowo domu lub garażu. Jak zatem wygląda montaż paneli fotowoltaicznych na blachodachówce, najpopularniejszym w Polsce pokryciu dachowym? Jest to przecież materiał wrażliwy, podatny na wgniecenia, dlatego ekipa montażowa powinna zachować szczególną ostrożność, jednak – co do zasady – można do niej przytwierdzić instalację.
Kolejnym krokiem jest wymierzenie, w którym miejscu zostaną wkręcone śruby dwugwintowe. Najtrudniejszym zadaniem przy montażu na blachodachówce jest znalezienie krokwi. Do najczęściej używanych metod należą: dostęp od strony strychu, demontaż podprzybitki, odkręcanie kalenicy czy demontaż samej blachy. Po zamontowaniu adaptera ekipa przechodzi do montażu szyny wykonanej z aluminium. Do szyny są przykręcane panele fotowoltaiczne.
Po zamontowaniu adaptera ekipa przechodzi do montażu szyny wykonanej z aluminium. Do niej są przykręcane panele fotowoltaiczne. Tutaj należy pamiętać, że panele nie mogą wystawać poza krawędź dachu. Ponadto należy zachować odpowiedni odstęp od dolnych krawędzi blachodachówki oraz od szczytów i kalenicy. Końcowy etap montażu to podłączenie instalacji fotowoltaicznej do sieci energetycznej.
Czy można wykonać samemu montaż paneli fotowoltaicznych?
W Polsce nie obowiązują żadne przepisy prawne, które ograniczałyby możliwość samodzielnego montowania paneli fotowoltaicznych na terenie swojej posesji. Jedyne, o czym trzeba pamiętać, to poinformowanie dostawcy energii o planowanym podłączeniu instalacji do sieci.
Instalacje fotowoltaiczne montowane na własną rękę mogą wygenerować spore oszczędności. Przede wszystkim nie ponosisz kosztów montażu. Oczywiście sprawa nie jest taka prosta, jak mogłoby się wydawać. Właściwy montaż bezpośrednio wpływa na wydajność i poprawną pracę paneli PV. Przed rozpoczęciem prac, trzeba wziąć pod uwagę kilka czynników.
Zaliczymy do nich przede wszystkim:
- zacienienie zmieniające się w zależności od pory dnia i roku,
- nachylenie terenu bądź dachu względem słońca,
- obiekty oraz drzewa rosnące w okolicy, które w przyszłości mogą stanowić problem.
Niektóre firmy produkujące panele fotowoltaicznej oferują zestawy do montażu we własnym zakresie. Oprócz wszelkich niezbędnych podzespołów jest dołączona szczegółowa instrukcja.
Ile kosztuje montaż paneli fotowoltaicznych przez fachowców?
Pora zastanowić się, ile kosztuje montaż paneli fotowoltaicznych na dachu i czy fotowoltaika w ogóle jest opłacalnym przedsięwzięciem. W naszych warunkach klimatycznych i geograficznych nie możemy całkowicie zaspokoić potrzeb energetycznych swojego domu poprzez wykorzystanie mikroelektrowni słonecznej w postaci paneli PV. Niejednokrotnie pojawia się konieczność skorzystania z energii operatora zewnętrznego.
Warto podkreślić, że w ciągu roku zdarzają się również momenty, kiedy domowa elektrownia fotowoltaiczna produkuje więcej energii, aniżeli jesteśmy w stanie wykorzystać. W ten sposób właściciel może stać się jednocześnie konsumentem i producentem energii elektrycznej. Niewykorzystana energia zostaje odesłana do zewnętrznego operatora. Według szacunków 4-osobowe gospodarstwo domowe może w ten sposób zyskać około 5000 - 6000 zł rocznie.
Jeśli chodzi o sam montaż instalacji fotowoltaicznej przez wykwalifikowaną ekipę, trzeba liczyć się z kosztami rzędu 2000 - 5000 złotych. Na ostateczny koszt wpływa szereg czynników takich jak wielkość instalacji, warunki terenowe czy układ dachu.
