Največja napaka pri sončnih elektrarnah? Napačen naklon in orientacija strehe

Tokrat si oglejmo tehnično plat postavitve sončne elektrarne na strehi domače hiše. Pri novogradnjah je možnost namestitve samooskrbne elektrarne dobro upoštevati že pri projektu arhitekture in strojnih inštalacij, medtem ko jo je pri obstoječih hišah smiselno umestiti ob celoviti prenovi, po obnovi ostrešja in menjavi strešne kritine.

PREBERITE ŠE: Samooskrbne sončne elektrarne: Da se izplača, najmanj 4 kW moči

Pri odločanju za sončno elektrarno je bist­veno merilo podatek, v kolikšnem času se nam bo naložba izplačala. Strokovnjaki se strinjajo, da so v prednosti gospodinjstva z veliko porabo električne energije: tista, ki ogrevajo prostore in sanitarno vodo s toplot­no črpalko, polnijo električni avtomobil ali celo več avtomobilov na domači polnilnici in podobno. Zakonodaja, ki ureja področje sončnih elektrarn za samooskrbo, omogoča, da je njihova moč 0,8 priključne moči stavbe, zato se zdaj na družinske hiše pogosto montirajo sončne elektrarne z nazivno močjo do 15 kW.

Prednost imajo sončne elektrarne z baterijo

Predpisi in sistem subvencioniranja v Sloveniji dajejo prednost hibridnim sončnim elektrarnam, opremljenim s hranilnikom električne energije, ki se navadno namesti v notranjih prostorih. Glavni deli hibridnega sončnega sistema so trije: solarni paneli oz. fotonapetostni moduli na strehi, ki ujamejo sončno svetlobo in jo pretvorijo v električno energijo; hibridni razsmernik, ki pretvarja enosmerno napetost v izmenično in po eni strani omogoči, da se uporabi v gospodinjstvu, po drugi pa njene presežke pošilja v hranilnik oz. električno baterijo, ki jo shranjuje za poznejšo uporabo.

Pri sistemih brez baterije običajni razsmernik omogoča pošiljanje presežne energije v javno električno omrežje.

Sončne elektrarne: Baterije bodo pripomogle k stabilizaciji omrežja

Primerne značilnosti strehe

Fotonapetostne panele je mogoče namestiti na vse vrste kritine (opečne strešnike, pločevino, vlaknocementno in bitumensko kritino), ostrešij (leseno, jekleno, betonsko) in na strehe različnih oblik (dvokapnice, enokapnice, celo na ravne strehe). Pri tem je ključna presoja nosilnosti ostrešja in stanja kritine, ki naj ne bi bila starejša od 25 let.

Moč sončne elektrarne je seveda odvisna od razpoložljive površine strehe. Zato sta pred odločitvijo zanjo nujni presoja primernosti naravnih razmer (relief, kratka osončenost zaradi hribov ali visokih dreves) in orientacije strehe.

PREBERITE ŠE: Tako ugotovite, koliko solarnih panelov potrebujete za vaš dom

Delovanje sončne elektrarne je najboljše, če module namestimo na južni del (tudi jugovzhodni ali jugozahodni del) strehe z naklonom od 30 do 35 stopinj, a so izgube tudi pri drugačnem naklonu znotraj razpona od 20 do 40 stopinj zanemarljive. Malo manj primerna sta vzhodni in zahodni del strehe – tam ima naklon pomembnejšo vlogo, namestitev na severno stran pa ni smiselna. Sončne panele je sicer mogoče postaviti tudi na ravno streho, pri čemer mora nosilna konstrukcija zagotoviti nagib modulov za 15 do 20 stopinj. Medtem ko potrebujemo za optimalno postavitev modulov moči 1 kW na strehi s primernim naklonom od 6,5 do 7 kvadratnih metrov, mora biti na ravni strehi uporabna površina dvakrat večja.

Marsikdo si poveča zmogljivost domače sončne elektrarne tudi s fotovoltaičnimi moduli na nadstrešku za avto. Naklon strehe solarnih nadstreškov je navadno od 5 do 15 stopinj. V Sloveniji ta ni najbolj ustrezen za izkoriščanje sončne energije, zato njihov izkoristek ni optimalen. Obstajajo pa tudi dvostranski (bifacialni) moduli, ki poleg sončne svetlobe z vrha izkoriščajo še odbojno svetlobo s tal ali drugih površin, kar poveča skupno učinkovitost sistema.

Integrirana sončna elektrarna, pri kateri solarni paneli nadomestijo kritino, je primerna za novogradnjo ali ko je obstoječa kritina potrebna menjave. Foto Fokke Baarssen/Shutterstock

Postopek montaže

Postopek montaže sončne elektrarne na individualni hiši je preprost in se lahko opravi v enem dnevu, če ekipo sestavljajo izkušeni in uigrani krovci in električarji. Module namestijo na aluminijasto konstrukcijo, ki ustreza zahtevam statike glede vetrnih in snežnih obremenitev. Tudi druge komponente so izdelane iz aluminija in nerjavnega jekla. Za vsak posamezen tip strehe in strešne kritine se pri konstrukciji uporabljajo različni profili za različne obremenitve. Vsak sončni panel pričvrstijo na nosilno konstrukcijo na najmanj štirih mestih. Monterji se o detajlih izvedbe posvetujejo s krovci in pri ponudnikih poiščejo posebne elemente kritine, ki so namenjeni prav za montažo nosilcev za solarne panele in preboje za inštalacije.

Kaj je integrirana sončna elektrarna

Poleg klasične montaže solarnih panelov na kritino obstaja še ena rešitev, tj. integrirana sončna elektrarna, primerna za novogradnjo, in tam, kjer je obstoječa kritina potrebna menjave ali obnove. Pri njej kritino nadomestijo namenski solarni paneli, ki so vizualno vključeni v površino strehe. Tovrstna izvedba sončne elektrarne omogoča maksimalno izkoriščenost strešne površine in zagotavlja tesnjenje strehe. Kvadratni meter strehe z integrirano sončno elektrarno je cenejši kot nova kritina in potem še montaža fotovoltaičnih modulov nanjo.

PREBERITE ŠE: V vsaki hiši naj bo kurišče na drva

Odpornost in vzdrževanje solarnih panelov

Solarni paneli so zasnovani tako, da prenesejo različne vremenske vplive, tudi točo. Vendar na njihovo vzdržljivost vpliva več dejavnikov, od velikosti in hitrosti toče do naklona strehe, na katero so nameščeni. Vsi paneli, ki se montirajo v Sloveniji, morajo ustrezati standardu IEC61215, ki predvideva tudi preizkus odpornosti proti toči, debeli 25 mm pri hitrosti 83 km/h. Je pa zaradi čedalje pogostejših vremenskih ekstremov, s katerimi imamo opraviti v poletnem času, smiselno razmisliti o zavarovanju sončne elektrarne.

Vzdrževanje solarnih panelov predstavlja redno pregledovanje njihovega stanja, morebitnih poškodb, odstranjevanje rastlin, če so jih kje prerasle, in enkrat ali dvakrat na leto čiščenje. Nečistoče se na njihovi površini ne nabirajo povsod enako, odvisne so od količine trdnih delcev v zraku (emisij), cvetnega prahu, pogostosti in količine dežja ter od naklona sončnih panelov na strehi.