Montaż paneli PV na dachu lub na gruncie to najpopularniejsze z rozwiązań stosowanych w branży fotowoltaicznej. Jednak istnieją również nieco inne sposoby montowania modułów. Wśród nich innowacyjną i wciąż rzadko spotykaną opcją jest montaż fotowoltaiki na ścianie budynku.

• Dlaczego warto skorzystać z tej metody?
• O czym pamiętać podczas montażu paneli fotowoltaicznych na ścianie budynku?
• Jakie czynniki mają wpływ na efektywność instalacji?
• Kiedy rozważyć montaż paneli fotowoltaicznych na elewacji?

Co warto wiedzieć o montażu paneli fotowoltaicznych na elewacji budynku i jakie rozwiązania są stosowane w tej branży? 

Jednym z rozwiązań stosowanych w branży fotowoltaicznej jest montowanie paneli PV np. na elewacjach wentylowanych na budynkach. Dlaczego warto skorzystać z takiej metody montażu paneli? 

Ta opcja pozwala na łatwiejsze instalowanie fotowoltaiki, stanowi dodatkowe zabezpieczenie dla instalacji fotowoltaicznej przed osiadaniem budynku, umożliwia oszczędność energii nawet do 40 % w stosunku do tradycyjnych elewacji i jednocześnie zapobiega ryzyku pęknięcia materiałów elewacyjnych.

Specjalnie zaprojektowana elewacja wentylowana ogranicza przedostawanie się hałasu do wnętrza budynku i ma wpływ na wydajność paneli. Składa się ona z podkonstrukcji tzw. rusztu, szczeliny wentylacyjnej, która zapewnia odpowiednią cyrkulację powietrza całej instalacji, izolacji termicznej i okładziny elewacyjnej. Moduły fotowoltaiczne montowane na elewacji dzielą się m.in na te, które pełnią rolę okładziny, służące jako szklane osłony i takie, które są wykorzystywane na budynkach jako przestrzenne elementy zacieniające.

Panele fotowoltaiczne montowane na fasadach wentylowanych zwykle instalowane są na podkonstrukcji. Ruszt musi być na tyle wytrzymały, aby zamocowana okładzina z całą instalacją PV funkcjonowała prawidłowo. Istotne jest również zachowanie odpowiedniej odległości rusztu od ściany konstrukcyjnej pod izolację termiczną i szczelinę wentylacyjną. Odstęp od elewacji jest zmienny i zależny od warunków architektonicznych budynku, grubości warstwy izolacyjnej czy uskoków elementów konstrukcyjnych.

Celem takiego systemu jest zapewnienie panelom odpowiedniej wentylacji powietrza za pomocą szczeliny pomiędzy okładziną zewnętrzną a warstwą termoizolacyjną. Elewacja wentylowana wymaga zaprojektowania specjalnej podkonstrukcji przed montażem paneli, aby działała zgodnie ze swoim przeznaczeniem. Następnie należy właściwie dobrać warstwę izolacyjną, która powinna ściśle przylegać do powierzchni ściany i okładziny zewnętrznej – na niej można zamontować panele fotowoltaiczne. 

Do tego celu wykorzystuje się m.in. różnego rodzaju okładziny np.:

• metalowe, 
• betonowe, 
• z płyt ceramicznych 
• czy tworzywa sztucznego.

Aby instalacja modułów fotowoltaicznych na fasadzie wentylowanej budynku była efektywna, należy zadbać o odpowiednią szczelinę w celu dostępu do powietrza, ponieważ w ten sposób można uniknąć zjawiska kondensacji pary wodnej. Ulepsza to również parametry cieplne budynku.

Wymierne korzyści z tego typu instalacji

• Zaletą montażu paneli pv na elewacji z wykorzystaniem fasady wentylowanej jest to, że w czasie zimy panele fotowoltaiczne nie będą zasypane przez śnieg, jak np. instalacja montowana w klasyczny sposób, i w porównaniu do fotowoltaiki montowanej na dachach, te na elewacji produkują znacznie więcej energii podczas zimy. 

• Fasady wentylowane wykorzystywane do montażu paneli słonecznych zwiększają atrakcyjność budynku i są coraz częściej stosowane szczególnie na budynkach użyteczności publicznej. 

• Co więcej, zaletą montowania paneli na elewacji jest to, że dzięki zapewnionej odpowiedniej przepuszczalności powietrza cała instalacja pracuje wydajniej oraz zmniejsza się ryzyko jej nagrzewania.

O czym warto pamiętać przed montażem paneli na elewacji?

Przed zaprojektowaniem instalacji fotowoltaicznej najpierw określa się, w jakich warunkach klimatycznych będzie pracować instalacja. Na tym etapie należy uwzględnić zarówno klimat w skali makro – typowy dla określonej strefy klimatycznej, jak i mikro – dotyczący uwarunkowań lokalnych, np. siły wiatru, temperatury powietrza czy częstotliwości opadów atmosferycznych na terenie, gdzie budowana jest fotowoltaika. 

Warto mieć na uwadze, że wydajność paneli fotowoltaicznych zależna jest od stopnia ich nasłonecznienia. W Polsce fotowoltaika zorientowana w kierunku południa ma zapewnioną maksymalną ilość promieniowania słonecznego, co pozwala na satysfakcjonujące uzyski energetyczne.

Na wydajną pracę paneli ma wpływ także właściwy dobór mocy. Warto jednak wiedzieć, że wydajność instalacji fotowoltaicznej można zwiększyć np. za pomocą odpowiednio dobranych trakerów, szyb antyrefleksyjnych czy specjalnych zwierciadeł.

Jakie czynniki mają wpływ na efektywność instalacji na fasadzie budynku?

Kąt padania promieni słonecznych

Pierwszym czynnikiem, który ma ogromne znaczenie dla uzysków, to kąt padania promieni słonecznych. To również główny aspekt, od jakiego powinna być uzależniona ostateczna decyzja o umiejscowieniu modułów fotowoltaicznych na budynku. Należy tak dostosować kąt nachylenia powierzchni modułów fotowoltaicznych w stosunku do kąta padania promieni, aby panele generowały niezbędną ilość energii elektrycznej do zaspokojenia bieżących potrzeb na prąd danego gospodarstwa domowego bądź przedsiębiorstwa.

Najlepszy uzysk słoneczny jest wtedy, gdy fotowoltaika zainstalowana jest pod kątem prostym w stosunku do kąta padania promieni słonecznych. Przy orientacji paneli w kierunku wschodnio-zachodnim uzysk energetyczny przy takim kącie nachylenia paneli to 90 %. Natomiast ekspozycja paneli na światło słoneczne od strony południowej jest największa i można osiągnąć nawet 100% uzysku.

Wydajność ogniw

Nie bez znaczenia jest również wydajność ogniw fotowoltaicznych i ich ekspozycja na promieniowanie słoneczne. W niektórych przypadkach można wykorzystać elementy antyrefleksyjne, aby zwiększyć wydajność paneli i uzyski słoneczne.

Temperatura powietrza

Temperatura powietrza to kolejny czynnik determinujący efektywność działania paneli fotowoltaicznych zamontowanych na fasadzie budynku. Im wyższa temperatura modułów fotowoltaicznych, tym bardziej spada ich wydajność energetyczna. 

Długoterminowa ekspozycja paneli na promieniowanie słoneczne i zbyt wysoka temperatura może zaburzyć pracę instalacji. To tłumaczy, dlaczego tak ważne jest zapewnienie instalacji odpowiedniej szczeliny wentylacyjnej na fasadzie budynku, która zapewnia właściwą przepuszczalność powietrza.

W takich sytuacjach warto zdecydować się na instalację modułów fotowoltaicznych z tzw. szkleniem termoizolacyjnym, który chroni je przed nadmiernym przegrzaniem. Według badań efektywność paneli PV spada o ok. 0,5%, gdy temperatura wzrasta o 1 stopień Celsjusza.

W związku z tym właśnie dlatego tak ważna jest odpowiednia technologia paneli fotowoltaicznych i właściwy dobór przeszklenia paneli. Siła wiatru i ilość opadów atmosferycznych również mają wpływ na efektywność całej instalacji. Wiatr może w naturalny sposób spełniać funkcję chłodzenia modułów PV. Natomiast jest także czynnikiem, który utrudnia podjęcie decyzji, w jakim miejscu rozmieścić panele na elewacji. Podobnie z opadami atmosferycznymi, które mogą negatywnie oddziaływać na wydajność całej instalacji.

Aspekty prawne instalacji fotowoltaicznej montowanej na fasadzie budynku

Według aktualnych przepisów prawnych i obowiązującej ustawy dotyczącej prawa budowlanego, jeśli mikroinstalacja fotowoltaiczna jest montowana na budynku i nie przekracza 50 kW ani 3 metrów wysokości, to nie ma obowiązku zgłaszania jej do urzędu czy ubiegania się o pozwolenie budowlane.

W przypadku instalacji przekraczającej te wartości należy zdobyć pisemną zgodę pozwolenia na budowę oraz zgłosić zamiar jej stworzenia do odpowiedniego urzędu.

Kiedy zdecydować się na montaż paneli PV na elewacji budynku?

Montaż paneli fotowoltaicznych na elewacji budynku stosuje się głównie wtedy, gdy powierzchnia dachu jest niewystarczająca na zainstalowanie całej instalacji PV lub wtedy, kiedy uniemożliwia to kształt dachu. 

Z takiego rozwiązania korzystają głównie firmy i duże przedsiębiorstwa oraz właściciele prywatnych, wysokich budynków, które chcą pozyskiwać energię ze słońca do własnych celów energetycznych. 

Chcąc skorzystać z takiego sposobu montażu, warto pamiętać, że uzyski słoneczne będą niższe niż w przypadku zainstalowania paneli w klasyczny sposób na dachówce – wyniosą one ok. 70 %. Istotne znaczenie ma również strona budynku, do której są przymocowane moduły.

Bezpieczeństwo modułów fotowoltaicznych 

Panele fotowoltaiczne są bezpieczne dla środowiska naturalnego i człowieka, ale na etapie inwestycji warto jednocześnie zdecydować się na wykupienie dodatkowej ochrony przeciwpożarowej. 

W naszej firmie projektujemy kompleksowe instalacje PV wraz z instalacjami przeciwpożarowymi, które naszym klientom zapewniają odpowiednią ochronę przed zagrożeniami. 

Na fotowoltaice montujemy specjalny wyłącznik izolacyjny pozwalający na natychmiastowe uziemienie napięcia transportowanego z modułów fotowoltaicznych, co zapewnia bezpieczeństwo podczas niebezpiecznej sytuacji. Takie rozwiązanie jest korzystne, ponieważ po uruchomieniu tego wyłącznika, strażak ma możliwość sprawdzenia stanu instalacji fotowoltaicznej.

Inwestycja w panele fotowoltaiczne na fasadzie budynku – to się opłaca! 

Montaż paneli fotowoltaicznych na elewacji to korzystne rozwiązanie dla firm, instytucji publicznych i właścicieli większych posesji, którzy chcą pozyskiwać energię ze słońca na własny użytek. 

Taka inwestycja na fasadzie budynku sprawdzi się szczególnie z powodu ograniczeń konstrukcyjnych lub wtedy, gdy powierzchnia dachu nie jest wystarczająca dla efektywnej inwestycji i uzysków. W branży fotowoltaicznej ten sposób montażu paneli jest postrzegany jako innowacyjny i wiele firm go docenia.