Montaż paneli fotowoltaicznych wymaga odpowiedniej konstrukcji, która zapewni stabilność i bezpieczeństwo całej instalacji. Istnieje kilka podstawowych rodzajów takich konstrukcji, które różnią się sposobem montażu i miejscem posadowienia.
Konstrukcje dachowe
Systemy mocowane do dachu
Jedną z najpopularniejszych metod montażu paneli PV jest instalacja na dachu budynku. W tym przypadku, konstrukcję mocuje się bezpośrednio do dachu za pomocą systemu haków, kotew lub śrub. Pozwala to na maksymalne wykorzystanie powierzchni dachu oraz zapewnia dużą stabilność. Przy mocowaniu do dachu należy jednak pamiętać o zachowaniu odpowiednich odstępów między panelami, aby umożliwić wentylację i cyrkulację powietrza. Dodatkowo istotne jest uszczelnienie miejsc montażu, aby nie dopuścić do przecieków.
Systemy balastowe
Kolejną metodą montażu paneli fotowoltaicznych na dachach jest system balastowy. Polega on na obciążeniu paneli specjalnymi betonowymi bloczkami, które stabilizują całą konstrukcję. Zaletą tego rozwiązania jest łatwy i szybki montaż - nie wymaga ono ingerencji w pokrycie dachowe. Wadą może być większy ciężar konstrukcji i mniejsza odporność na silny wiatr w porównaniu z systemami mocowanymi mechanicznie.
Systemy bezpośredniego montażu
Kolejna możliwość to montaż paneli w technologii BIPV, czyli bezpośrednio w strukturę dachu. Specjalne moduły PV są wtedy integralną częścią pokrycia dachowego, zastępując tradycyjne materiały, takie jak dachówka. Rozwiązanie to pozwala na bardzo estetyczną i jednolitą bryłę dachu. Wymaga jednak już projektu technicznego dostosowanego do takiej konstrukcji i większych nakładów finansowych.
Konstrukcje gruntowe
Fundamenty punktowe
Konstrukcje gruntowe wykorzystują bezpośrednie posadowienie na gruncie działki. Najprostszym rozwiązaniem są prefabrykowane fundamenty punktowe. Są to żelbetowe stopy posadowione w gruncie, do których mocuje się pionowe profile nośne. Fundamenty takie nie wymagają skomplikowanych prac ziemnych, a ich montaż jest szybki i nieskomplikowany. W zależności od warunków gruntowych i wielkości instalacji można zastosować fundamenty o różnych rozmiarach i nośności.
Fundamenty liniowe
Bardziej zaawansowanym rozwiązaniem są fundamenty liniowe w postaci prefabrykowanych belek żelbetowych. Umożliwiają one budowę dłuższych ciągów konstrukcji dla większych systemów fotowoltaicznych. Montaż wymaga już wykopania rowów i posadowienia belek na odpowiedniej głębokości poniżej strefy przemarzania. Zapewnia to większą stabilność i sztywność konstrukcji.
Konstrukcje wbijane
Na terenach o słabszym gruncie można zastosować konstrukcje wbijane, np. śruby fundamentowe lub pale. Pozwalają one na posadowienie nawet na gruntach niestabilnych czy podmokłych. Montaż polega na wwibrowaniu lub wkręceniu elementów na odpowiednią głębokość, a następnie zamocowaniu do nich konstrukcji wsporczej. Rozwiązanie wymagające specjalistycznego sprzętu, ale dające pewne posadowienie w trudnych warunkach terenowych.
Konstrukcje naziemne
Wolnostojące
Na otwartym terenie możliwe jest zastosowanie konstrukcji wolnostojących, nie wymagających fundamentów. Są to zazwyczaj metalowe profile zamocowane do siebie w układzie ramowym, zapewniające sztywność całej konstrukcji. Dla zwiększenia stabilności dolne elementy ramy można obciążyć balastem w postaci betonowych bloczków. Zaletą takich konstrukcji jest szybki montaż, demontaż i możliwość relokacji. Wadą - podatność na silne podmuchy wiatru.
Z kotwieniem
Aby zwiększyć stabilność konstrukcji wolnostojących na otwartej przestrzeni, można zastosować dodatkowe kotwy gruntowe. Są to śruby lub paliki, które zakotwia się w gruncie, a następnie łączy z ramach nośną paneli. Kotwy znacząco zwiększają odporność na parcie wiatru i warto je stosować w mocno wietrznych lokalizacjach.
Z obciążeniem
Innym sposobem na unieruchomienie konstrukcji wolnostojącej jest zastosowanie obciążników. Najczęściej wykorzystuje się do tego celu betonowe bloczki, które montuje się na dolnych profilach ramy. Ciężar obciążników zapobiega przewróceniu konstrukcji przez wiatr. Im większy ciężar, tym lepsza stabilność, jednak należy pamiętać o ograniczeniu obciążenia fundamentu przez konstrukcję.
Konstrukcje wodne
Pływające
Na zbiornikach i akwenach wodnych możliwe jest zastosowanie konstrukcji pływających dla paneli fotowoltaicznych. Są one montowane na specjalnych platformach unoszących się na powierzchni wody, zakotwiczonych w dnie zbiornika. Platformy składają się zazwyczaj z prostych modułów, które można dowolnie łączyć i skalować w zależności od wielkości instalacji. Zapewniają one stabilność paneli przy zmiennym poziomie lustra wody.
Stacjonarne
Możliwe jest również posadowienie konstrukcji na stałe w dnie zbiornika. Wykorzystuje się do tego typowe pale lub śruby fundamentowe, które są wbijane w dno, a następnie łączone ze sztywną konstrukcją wsporczą. Rozwiązanie to wymaga już prac technicznych pod wodą, ale zapewnia absolutną stabilność paneli przy bardzo silnych falach i wietrze.
Hybrydowe
W niektórych przypadkach stosuje się rozwiązania hybrydowe łączące cechy konstrukcji pływających i stacjonarnych. Pozwalają one na montaż na pływającej platformie, która jednocześnie jest zakotwiczona linami w dnie zbiornika. Daje to większą swobodę ruchu i dyslokacji pod wpływem falowania wody przy zachowaniu stabilności całości.
Dodatkowe elementy
Profile aluminiowe
Podstawowym materiałem stosowanym do budowy większości powyższych konstrukcji są aluminiowe profile montażowe. Wyróżnia je duża wytrzymałość przy stosunkowo niskiej wadze, co ułatwia montaż i demontaż. Profile aluminiowe są odporne na korozję i zapewniają sztywność konstrukcji przez wiele lat. Występują w standardowych wymiarach dostosowanych do popularnych systemów montażowych paneli fotowoltaicznych.
Systemy mocowań
Istotnym elementem każdej konstrukcji są zastosowane systemy mocowań paneli fotowoltaicznych. Wykorzystuje się zaciski, klemmy lub wsporniki dostosowane do konkretnych modeli paneli. Pozwalają one na szybki i pewny montaż modułów PV do profili konstrukcji. Stosuje się rozwiązania umożliwiające regulację położenia paneli, aby zapewnić optymalną ich orientację.
Przewody i złącza
Nieodłącznym elementem instalacji fotowoltaicznej są okablowanie i złącza elektryczne. Przewody muszą być odpowiednio dobrane do prądów i napięć występujących w instalacji. Istotna jest również odpowiednia ochrona kabli przed uszkodzeniami mechanicznymi i działaniem czynników atmosferycznych. Złącza z kolei gwarantują pewne i trwałe połączenia elektryczne pomiędzy modułami i pozostałymi elementami instalacji PV.
Podsumowanie
Podstawą każdej instalacji fotowoltaicznej jest solidna i stabilna konstrukcja montażowa. Na rynku dostępnych jest wiele różnych rozwiązań, począwszy od prostych systemów dachowych, poprzez konstrukcje gruntowe, na zaawansowanych technicznie fundamentach wodnych skończywszy. Wybór odpowiedniego wariantu zależy od lokalnych uwarunkowań, wielkości instalacji i oczekiwanej trwałości. Niezależnie od zastosowanego rozwiązania, kluczowe jest zastosowanie wysokiej jakości komponentów i staranne wykonanie montażu. Pozwoli to na bezproblemową eksploatację instalacji przez cały okres jej żywotności.
Tagi
Udostępnij
