Slnečná energia je ľahko dostupným zdrojom energie a jej využívanie nezaťažuje životné prostredie. A práve fotovoltaika je jedným zo spôsobov, ako sa dá táto energia využiť. Fotovoltaické panely si môžete nechať namontovať na strechu a využívať slnko ako hlavný zdroj energie. Nie však všetky strechy sú na takúto montáž vhodné.
Čo si predstaviť pod pojmom fotovoltaika?
Fotovoltaika je metóda, na základe ktorej sa slnečné žiarenie premieňa na elektrickú energiu. Fotovoltaika je založená na fotoelektrickom jave. Ten spočíva v tom, že pri dopade fotónov dochádza k uvoľňovaniu a hromadeniu voľných elektrónov.
Aby elektróny dokázali byť odoberané vo forme elektrického prúdu, súčasťou článku musia byť elektródy. Kľúčovou súčasťou fotovoltaických článkov je práve polovodič, v ktorom dochádza k uvoľňovaniu elektrónov.
Samotný proces premeny teda prebieha vo fotovoltaických článkoch. Tie sú pomerne malé, a preto sa spájajú do väčších celkov – panelov. Panely sa zas spájajú do systémov, ktoré sa nazývajú fotovoltaické elektrárne.
Nemýľte si ju so solárnymi kolektormi
Solárne panely môžu mať podobu solárnych kolektorov alebo fotovoltaických panelov. Hlavným rozdielom medzi nimi je princíp fungovania. Solárne kolektory premieňajú slnečnú energiu na teplo a môžete ich využiť napríklad na ohrev úžitkovej vody v zásobníku.
Ako už bolo spomenuté, fotovoltaické panely premieňajú slnečnú energiu na elektrickú. Tú potom využijete pre vlastnú spotrebu v domácnosti, či už na fungovanie spotrebičov alebo dobíjanie elektromobilu.
Ako sa pripraviť na montáž fotovoltaiky?
Ak chcete, aby inštalácia fotovoltaiky prebehla hladko a bez komplikácií, nemali by ste podceňovať prípravu. Len tak sa môžete vyhnúť zásahom do hotovej stavby. Okrem toho, že to môže predĺžiť celkový čas, môže to dať zabrať aj finančne.
Kontrola stavu strechy
Pred inštaláciou fotovoltaickej elektrárne by ste mali zistiť, či je strecha vo vyhovujúcom stave. V opačnom prípade sa môžete stretnúť s tým, že budete musieť strechu podrobiť rekonštrukcii.
Rekonštrukcia strechy s nainštalovaným fotovoltaickým systémom môže ovplyvniť jeho návratnosť. Odpojením fotovoltaiky počas rekonštrukcie strechy nastane prerušenie výroby vlastnej energie, čo má negatívny vplyv na hospodárnosť celého projektu.
Pred umiestnením fotovoltaickej elektrárne na strechu by ste mali zohľadniť aj ďalšie faktory:
- dostatočne dimenzované krovy
- krytinu, ktorá umožňuje kotvenie konštrukcie pomocou vrutov do krokiev
- umiestnenie kotiev do krokiev na základe projektu pre fotovoltaickú elektráreň
- zaistenie priechodky o minimálnom vnútornom priemere pre káblovú trasu zo strechy do technickej miestnosti
Voľný priestor na streche
Pred realizáciou fotovoltaickej elektrárne je nevyhnutné zaistiť dostatočný priestor na jej inštaláciu. Dôležitú rolu tu zohrávajú aj strešné prvky, ako sú napríklad komíny alebo výstupky s oknami. Práve tieto veci môžu mať negatívny dopad na celkový výkon elektrárne, pretože spôsobujú zatienenie jednotlivých panelov. Jeden zatienený panel môže v extrémnom prípade výrazne znížiť výkon celej elektrárne.
Orientácia a uhol panelov
Výkon fotovoltaického systému ovplyvňuje aj uhol, pod ktorým dopadajú slnečné lúče. Optimálny sklon sa nachádza v rozmedzí 20° a 50°, najlepšia účinnosť sa dosahuje medzi 35° a 45°. V prípade plochých striech môžete uhol ľahko upraviť pomocou podporných konštrukcií.
Na zamyslenie: Je vhodnejšia plochá alebo šikmá strecha? Keďže slnečné lúče by mali dopadať pod určitým uhlom kvôli účinnosti, výhodu má v tomto smere šikmá strecha.
V neposlednom rade zohráva úlohu aj orientácia strechy na svetové strany. V ideálnom prípade by mala byť orientovaná na juh. Ak je naklonená na juhovýchod alebo juhozápad, pravdepodobne dôjde k stratám v rozsahu niekoľkých percent. Pri ostatných svetových stranách klesá účinnosť o niečo viac, ale môžete to kompenzovať väčším počtom panelov.
Postupy pripevnenia panelov na šikmé strechy
Pri klasických strechách s vyberateľnými škridlami sa pri montáži fotovoltaiky škridly vyberú alebo vysunú tak, aby bol prístupný krov. Na ten sa naskrutkujú uchycovacie háky, pomocou ktorých sa potom pripevní nosná konštrukcia samotného panelu. Škridly sa podbrúsia v mieste, kde sa dotýkajú háku a potom sa vrátia späť na svoje miesto.
Plechové a šindľové strechy
Strechy z asfaltových šindľov sa ale zásahu do krytiny nevyhnú. V ich prípade by sa kotvenie malo vykonávať cez krytinu. Hák sa priskrutkuje dlhými skrutkami, ktoré prechádzajú cez šindle do dreveného podkladu pod krytinou. Na primontované háky sa potom pripevní samotná nosná konštrukcia fotovoltaického panelu.
Možnosti realizácie fotovoltaiky na plechovej streche sú podobné ako pri šindľovej streche. Ani u nej nie je možné jednotlivé časti krytiny ľahko vyberať, a preto je potrebná montáž cez plech. Postup je v ich prípade rovnaký.
Pri každom porušení plášťa strechy je nutné si dať pozor na zachovanie vodotesnosti. U týchto druhov montáží sú skrutky opatrené vodeodolnou tesniacou gumou a tmelom, ktorý zamedzí zatekaniu.
Falcované plechy
Konštrukcia falcovaných plechových krytín je pre montáž fotovoltaiky ideálna. Do plechov sa nemusí vôbec vŕtať. Na drážkový spoj plechu sa nasadí držiak, ktorý sa skrutkou utiahne a prichytí sa k drážke. Do držiakov sa potom primontujú nosné rámy panelov.
Konštrukcia pre ploché strechy
Pri plochých strechách sa inštalácia panelov môže vykonávať dvoma spôsobmi. Jednou možnosťou je nosnú konštrukciu primontovať cez strešnú krytinu ako pri plechových krytinách. Alebo panely nekotviť vôbec. V tomto prípade sa nosná konštrukcia musí zaťažiť. Pri plochých strechách by ste si mali dať pozor na statiku a nosnosť strechy, a to najmä pri dodatočne zaťažených nekotvených konštrukciách.
Na inštaláciu panelov na plochú strechu sú určené konštrukcie so zdvihom o niekoľko stupňov. Konštrukcie, ktoré držia solárne panely, sú pevne kotvené na nosnú konštrukciu strešného plášťa. Sú vyhotovené tak, aby dodatočným tlakom nespôsobovali praskanie a deformácie strešnej krytiny. Solárne kolektory a panely je možné namontovať na väčšinu typov strešných krytín, dokonca aj na zelené strechy.
Zelené strechy a fotovoltaika
Možno vám nejde dokopy, aby sa využívala zelená strecha spolu so solárnou energiou. Každá zvlášť má svoje výhody, ale dokážu fungovať aj spoločne?
Možno vás to prekvapí, ale sú to celkom dobrí partneri. A táto kombinácia je pomerne bežná v mnohých krajinách sveta.
Fotovoltaika vytvára energiu a zároveň máte k dispozícii aj všetky výhody zelenej strechy. Dá sa povedať, že kombinácia solárnych panelov a vegetácie môže priniesť niekoľko pozitívnych vlastností.
Tip: Zelené strechy majú svoje pozitíva. Pre mnoho ľudí je to však stále novinka a zostanú radšej pri klasike. Viete aké typy striech existujú?
Fotovoltaické panely môžu pracovať efektívnejšie na streche s vegetačným systémom. Ak je v okolí panelov príliš horúco, strácajú svoju efektívnosť. Vegetačný prvok môže mať chladiaci účinok, a to najmä v lete. Zelené strechy môžu teda okolo panelov udržiavať teplotu, pri ktorej pracujú najefektívnejšie.
Zelená strecha môže aj uľahčovať inštaláciu niektorých panelov. Strešný substrát zelenej strechy poskytuje záťaž pre držanie rámov a panelov na mieste.
Fotovoltaické panely by mali tiež zvýšiť rozmanitosť vegetácie. Panely pod sebou vytvárajú tieňované miesta. Odtokom dažďa vytvárajú vlhké miesta pred sebou a suchšie oblasti za sebou. Tým sa zabezpečuje rozmanitosť vegetácie.
Michal Horváth, Obsahový špecialista na optimalizáciu webov z PoctiveSEO
