Montaža solarnih panela na krov, kako tip krova, statika i zaštita od prenapona odlučuju o kvalitetu ugradnje

Zašto se elektrana ne projektuje po broju panela nego po krovu

Kada neko traži ponudu za solarnu elektranu, prvo pitanje je gotovo uvek koliko kilovata treba. To je važno pitanje, ali dolazi tek na drugo mesto, jer krov odlučuje šta je uopšte moguće postaviti. Isti sistem od deset kilovata izgleda potpuno drugačije na crepu, na trapeznom limu i na ravnoj krovnoj ploči, i nosi različit trošak, različit način sidrenja i različit rizik. Zbog toga ozbiljna ugradnja solarnih panela počinje izlaskom na teren i pregledom krova, a ne slanjem tipske ponude. Krov koji se ne proveri pre montaže postaje najskuplja stavka celog projekta.

Crep, lim i ravan krov, tri potpuno različita sistema montaže

Na krovu od crepa koriste se krovne kuke koje se pričvršćuju direktno za rogove ispod crepa, a crep se pri tome delimično obrađuje da ne bi ležao na kuki i pucao. Na trapeznom limu se koriste kratki nosači ili kalote koje se sidre u rebro lima uz obavezno zaptivanje, dok se na falcovanom limu koriste posebne kleme koje se stežu za falc, bez ijednog prodora kroz krovni pokrivač. Na ravnom krovu se najčešće postavlja balastni sistem sa nosačima pod nagibom, koji se drži sopstvenom težinom i betonskim balastom umesto bušenjem. Svaki od ovih sistema ima svoju cenu, svoju brzinu montaže i svoje rizike, pa je izbor sistema jedan od prvih tehničkih koraka u projektu.

Statika krova i dodatno opterećenje koje se često previdi

Kompletan solarni sistem sa nosačima donosi krovu dodatno stalno opterećenje, koje se u proseku kreće oko petnaest kilograma po kvadratnom metru, a kod balastnih sistema na ravnom krovu i znatno više. Na to se dodaju opterećenje snegom i pritisak vetra, koji na panelima deluje i naviše, jer se ploče ponašaju kao krilo. Zbog toga se pre montaže proverava stanje krovne konstrukcije, razmak i presek rogova, stanje drveta i nosivost ploče kod ravnih krovova. Kod starijih objekata se nekada ispostavi da krov prvo traži sanaciju, i to je informacija koju je bolje dobiti pre ugradnje nego posle prve zime. Solarna elektrana na krovu postavlja se sa idejom da tu ostane dvadeset pet godina i više.

Zašto se prvo obnavlja krov, a tek onda postavljaju paneli

Ovo je jedno od najkorisnijih pravila u celoj oblasti. Ako krovni pokrivač ima još pet ili sedam godina veka, njegova zamena posle ugradnje znači demontažu i ponovnu montažu celog sistema, što je trošak koji se mogao izbeći. Isto važi i za hidroizolaciju na ravnim krovovima, koja se obnavlja pre postavljanja, a ne posle. Zbog toga se pri proceni gleda i starost pokrivača, a ne samo površina i orijentacija. Kod objekata u planiranoj rekonstrukciji, najbolji redosled je krov, pa elektrana, u istom projektu.

Prodori kroz krov i zaptivanje, mesto gde nastaje najviše šteta

Svaki prodor kroz krovni pokrivač je potencijalno mesto prokišnjavanja i tu se ne improvizuje. Kod limenih krovova se koriste sistemski nosači sa fabričkim zaptivkama, uz odgovarajuće trajno elastične mase, dok se kod ravnih krovova prodori po pravilu izbegavaju u korist balasta. Kada prodor mora da postoji, obrađuje se manžetnom i uklapa u postojeći sloj hidroizolacije, a ne samo silikonom preko. Kroz krov se provlače i kablovi, i to je još jedno mesto koje traži pravilno rešenje sa zaptivnim uvodnicama. Kvalitet ovih detalja ne vidi se prvog dana, nego posle prve jače kiše sa vetrom.

Orijentacija, nagib i zašto jug nije uvek jedini odgovor

U našim uslovima najveću godišnju proizvodnju daje južna orijentacija sa nagibom od otprilike trideset do trideset pet stepeni. To ne znači da su ostale orijentacije loše. Postavka istok zapad na ravnom krovu daje nešto manju ukupnu godišnju proizvodnju, ali je raspoređuje ravnomernije kroz dan, sa jačim jutrom i jačim popodnevom, što kod domaćinstava i firmi često znači veću sopstvenu potrošnju i manje slanja viška u mrežu. Za objekat koji najviše troši ujutru i uveče, takva postavka ume da bude finansijski isplativija od klasične južne. Zbog toga se orijentacija bira prema profilu potrošnje, a ne prema tabeli.

Senke, dimnjaci i zašto jedan panel može da povuče ceo niz

Senka na solarnoj elektrani ne oduzima energiju srazmerno svojoj veličini, jer paneli u nizu rade kao lanac i najslabija karika ograničava ostale. Senka od dimnjaka, antene, susedne zgrade ili krošnje drveta ume da smanji proizvodnju celog niza znatno više nego što bi se očekivalo. Zbog toga se pri projektovanju radi analiza zasenčenja kroz celu godinu, jer zimsko sunce stoji mnogo niže i pravi duže senke nego letnje. Kada se zasenčenje ne može izbeći, koriste se optimizatori ili mikroinvertori, koji izoluju problem na pojedinačni panel umesto na ceo niz. Ovo je jedna od najvažnijih tehničkih odluka i donosi se pre montaže, a ne posle.

Uzemljenje, gromobran i zaštita od prenapona

Solarna elektrana je metalna konstrukcija na najvišoj tački objekta i zato traži ozbiljan pristup zaštiti. Nosači i okviri panela se uzemljuju i uključuju u izjednačenje potencijala, a ako objekat ima gromobransku instalaciju, poštuje se propisano bezbednosno rastojanje između nje i solarne konstrukcije. Na sistem se ugrađuje prenaponska zaštita i sa jednosmerne i sa naizmenične strane, jer se najveći broj kvarova na inverterima posle grmljavine dešava upravo zbog izostanka ili pogrešnog izbora ove zaštite. Kablovi se vode tako da se izbegnu velike petlje koje pojačavaju indukovani napon. Ovo je deo koji korisnik nikada ne vidi, a koji odlučuje da li će inverter preživeti prvu ozbiljnu oluju.

Kablovi, konektori i sitni detalji koji prave kvarove

Na jednosmernoj strani koriste se namenski solarni kablovi otporni na ultraljubičasto zračenje i visoke temperature, jer običan kabl na krovu propada za nekoliko godina. Konektori moraju biti istog tipa i istog proizvođača na oba kraja, jer mešanje naizgled kompatibilnih konektora stvara loš kontakt, a loš kontakt na jednosmernoj struji vrlo lako pravi luk i požar. Kablovi se pričvršćuju za konstrukciju, nikada ne leže na krovnom pokrivaču i ne vise slobodno, jer ih vetar tokom godina pregrize. Predviđa se i zaštita od glodara, koji su na krovovima u okolini polja i dvorišta česta pojava. Ovi detalji čine mali deo cene, a najveći deo pouzdanosti.

Pristup za servis, ventilacija i razmak od ivice krova

Dobro postavljen sistem ostavlja prostor za rad. Paneli se ne postavljaju do same ivice krova, i zbog vetra, koji je na ivicama najjači, i zbog mogućnosti bezbednog kretanja pri servisu i čišćenju. Između panela i krovne površine ostavlja se razmak za strujanje vazduha, jer topao panel proizvodi manje, pa se hlađenjem sa donje strane dobija merljivo bolji rezultat. Kod većih sistema se planiraju i prolazi između redova, kako bi se svakom nizu moglo prići bez gaženja po panelima. Sve to se crta pre montaže, jer se posle postavljanja teško menja bez demontaže.