System mocowania paneli fotowoltaicznych na dachu

Instalacje fotowoltaiczne w gospodarstwach domowych najczęściej montowane są na dachach domów. Takie rozwiązanie pozwala zaoszczędzić miejsce na działce, ale również wiąże się z mniejszym kosztem instalacji, niż systemy montowane na gruncie.

System mocowania paneli fotowoltaicznych na dachu jest kluczowym elementem skutecznej instalacji fotowoltaicznej. Wymaga on precyzyjnego wykonania, a odpowiednie rozwiązania konstrukcyjne pozwalają na zachowanie bezpieczeństwa oraz wytrzymałości całej konstrukcji.

 

1. Jakim zadaniom musi sprostać system mocowania paneli fotowoltaicznych na dachu?

Wszystkie elementy mocowania paneli fotowoltaicznych na dachach narażone są na niekorzystne działanie intensywnych zjawisk pogodowych. W związku z tym muszą być odporne na działanie obciążeń mechanicznych spowodowanych np. silnym wiatrem czy opadami, ale również uderzeniami gradu, a nawet drobnych kamyków. Instalacja musi też stawić czoło wszelkim zagrożeniom chemicznym w środowisku, np. mgle solnej czy kwaśnym deszczom. Wobec tego mocowania muszą być wykonane z materiałów odpornych na korozję oraz promieniowanie UV. Głównym zadaniem systemu montażowego jest utrzymanie paneli fotowoltaicznych w stabilnej pozycji, uniemożliwiając uszkodzenie lub zerwanie paneli z dachu przez silny wiatr.

Instalacje fotowoltaiczne można zamontować na prawie każdym pokryciu dachu, a zmienny pozostaje jedynie stopień skomplikowania montażu. Różne pokrycia dachów wymagają różnych systemów mocowań. Inaczej wygląda montaż na dachu z blachodachówki, inaczej na dachu pokrytym dachówką ceramiczną, a jeszcze inaczej na dachu płaskim.

Po każdym montażu elementów bezpośrednio do poszycia dachu następuje montaż adapterów i szyn aluminiowych, do których przykręcamy panele fotowoltaiczne. Nie można pominąć poziomowania szyn, dzięki czemu instalacja będzie wyglądała na dachu estetycznie. Panel PV mocowany jest do stelaża za pomocą klem.

 

2. Systemy mocowania paneli fotowoltaicznych

2.1. Mocowania paneli fotowoltaicznych dedykowane dla dachów skośnych

2.1.1. Blachodachówka

Najczęściej wybieranym pokryciem dachów w Polsce jest blachodachówka. Mocowanie paneli fotowoltaicznych do blachodachówki możemy zrobić na dwa sposoby. W pierwszym z nich zaczynamy od nawiercenia otworów i wkręcania śrub dwugwintowych. Śruby dwugwintowe zawierają uszczelkę, która chroni dach przed przeciekaniem. Dobrą praktyką jest zastosowanie sylikonu w miejscach, gdzie uszczelka nie jest w stanie dobrze zabezpieczyć powierzchni dachu. Taki sylikon nie wchodzi w reakcję chemiczną z uszczelką i jest odporny na warunki pogodowe.

Sposób numer 2: mocowanie paneli fotowoltaicznych na dachu pokrytym blachodachówką – montaż systemu z użyciem mostka.

 

2.1.2. Blacha na rąbek

Montaż instalacji fotowoltaicznej na pokryciu z blachy na rąbek jest dosyć łatwy. Bezpośrednio na rąbku (który może mieć kształt płaski lub okrągły) mocuje się zaciski za pomocą śrub. Następnie do zacisku mocuje się szynę, z użyciem śruby z łbem młoteczkowym i łącznika kontowego.

Przy takim sposobie montażu nie ma konieczności przewiercania poszycia dachu – jest to system bezinwazyjny, nie ma więc zagrożenia nieszczelności.

 

2.1.3. Blacha trapezowa

Blacha trapezowa z punktu widzenia paneli fotowoltaicznych niesie za sobą wiele korzyści. Przede wszystkim dzięki budowie, która umożliwia cyrkulację powietrza pod panelami, ale także wgłębieniami spływa woda deszczowa, nie powodując zalegania wody na powierzchni dachu.

Montaż mocowań paneli fotowoltaicznych do blachy trapezowej zawsze odbywa się do wypukłej części dachu. Rozróżniamy dwie metody mocowania. Pierwsza metoda polega na bezpośrednim zamontowaniu uchwytu regulowanego do blachy specjalnymi wkrętami. Innym sposobem jest zamontowanie specjalnych mostków, które zamocowane będą wkrętami.

 

2.1.4. Dachówka ceramiczna

Montaż instalacji na pokryciu z dachówki ceramicznej wymaga przesunięcia lub całkowitego zdemontowania pojedynczych dachówek. W to miejsce mocujemy uchwyty dachówkowe, które montowane są do krokwi. Następnie należy brakujące dachówki podpiłować tak, by szczelnie nachodziły na wystający uchwyt.

 

2.1.5. Karpiówka

Montaż instalacji na poszyciu z karpiówki odbywa się podobnie jak przy dachówce ceramicznej. W miejscach montażu należy zdemontować dachówkę i w to miejsce zamocować uchwyty, które przykręcone muszą być do krokwi. Montaż zdjętych dachówek musi odbyć się ze starannością, by równo przylegały.

 

 

2.1.6. Dachówka bitumiczna

Przy dachówce bitumicznej (gont bitumiczny) podstawą system mocowania paneli fotowoltaicznych są uchwyty montażowe, które montuje się po zdjęciu poszycia do deskowania lub (bez konieczności demontażu) bezpośrednio przez poszycie. Różnice w sposobach montażu zależą od producenta mocowania.

2.2. Systemy mocowania paneli fotowoltaicznych dedykowane dla dachów płaskich

Montowanie paneli fotowoltaicznych na dachach płaskich wymaga specjalnej konstrukcji, która pozwoli ustawić moduły pod odpowiednim kątem. Optymalnym kąt nachylenia, czyli taki, który powoduje zadowalającą produkcję energii elektrycznej, wynosi około 30-40 stopni. Takie usadowienie modułów powoduje, że są one bardziej podatne na warunki pogodowe, szczególnie silny wiatr, który ma przestrzeń do poderwania instalacji z dachu. Odpowiedni montaż z zastosowaniem wysokiej jakości systemów mocowania paneli fotowoltaicznych pozwoli zabezpieczyć instalacje przed takim zagrożeniem.

 

2.2.1. Mocowane do konstrukcji dachu (inwazyjne)

Stelaż na którym montuje się panele PV jest w kształcie trójkąta prostokątnego. Dolne ramie trójkąta, które stoi bezpośrednio na dachu, montuje się do powierzchni dachu za pomocą śrub, wkrętów lub szpilek. Takie rozwiązanie pozwala dobrać dowolny optymalny kąt nachylenia paneli PV, a co za tym idzie zwiększyć wydajność instalacji. Dużej staranności wymaga doszczelnienie miejsc, w których struktura dachu została naruszona.

Taka konstrukcja montażowa sprzyja instalacji paneli bifacialnych, czyli dwustrunnych, których jedna powierzchnia pochłania promieniowanie bezpośrednie, a powierzchnia tylna promieniowanie odbite. Dzięki zastosowaniu paneli bifacialnych możemy zwiększyć roczny zysk energii elektrycznej nawet o 30%! Przy panelach bifacjalnych nie montuje się przesłony tylnej chroniącej panele przed działaniem wiatrów podrywających.

Montaż z użyciem szyn wzdłużnych i poprzecznych stosowany na dachy kryte płytą warstwową.

 

2.2.2. Systemy dociążane-balastowe (nieinwazyjne)

Systemy dociążane posiadają dwie znaczące zalety. Po pierwsze są łatwiejsze w montażu. Po drugie ograniczają ryzyko uszkodzenia powierzchni dachu. Ograniczeniem w montażu takiej konstrukcji jest nośność dachu, ponieważ takie konstrukcje wymagają wytrzymałości średnio 56kg obciążenia na jeden moduł PV o wymiarach 1,65 x 0,99 m. Sama waga obciążenia zależy od wielu czynników np. od wietrzności, wysokości budynku czy kąta pochylenia modułów. Dodatkowo ważny jest współczynnik tarcia między pokryciem dachu, a systemem montażowym.

Mocowanie paneli fotowoltaicznych – konstrukcja balastowa montowana na trójkątach.

 

2.2.3. Samonośne systemy mocowania paneli fotowoltaicznych na dachu (nieinwazyjne)

Systemy zgrzewane montuje się do membrany dachowej na płytach mocujących, które mają za zadanie rozłożyć obciążenie na powierzchni stopy. Podstawową przewagą tego rozwiązania jest montaż zgrzewany, który zapewnia przeniesienie sił podrywających konstrukcje. Taki typ montażu nie wymaga stosowania balastu ani wykonania przebicia pokrycia dachowego. Konstrukcja zgrzewana z płytami montażowymi na papę/membranę umożliwia osiągnięcie kąta pomiędzy 15 a 35 stopni. Poniżej zdjęcia – montaż paneli fotowoltaicznych na papie:

 

Źródła

https://www.keno-energy.com/KENO%20KATALOG%20KONSTRUKCJI%202022.pdf
https://fotowolt24.pl/montaz-paneli-fotowoltaicznych-na-blachodachowce/
https://pvstar.pl/Montaz-konstrukcji-blachodachowka-blog-pol-1176310592.html
https://enerad.pl/aktualnosci/mocowania-paneli-fotowoltaicznych-rodzaje-i-ich-przeznaczenie/
https://blog.valksolarsystems.com/pl/blog/systemy-montażu-instalacji-fotowoltaicznych-na-dachy-na-rąbek-stojący
https://www.ferrowings.pl/montaz-paneli-fotowoltaicznych-do-blachy-trapezowej/
https://pvstar.pl/Dachowka-ceramiczna-montaz-paneli-fotowoltaicznych-blog-pol-1605460873.html
Instrukcja instalacji konstrukcji montażowej na dachach z pokryciem typu „karpiówka” dla modułów fotowoltaicznych. BELOS-PLP
https://promika-solar.pl/fotowoltaika-na-plaskim-dachu/
B. Szymański Instalacje Fotowoltaiczne, Wydanie VII, GLOBEnergia