Solarni paneli, poznati i kao fotonaponski (PV) paneli, uređaji su koji pretvaraju sunčevu svjetlost u električnu energiju. Koriste fotonaponske ćelije napravljene od poluvodičkih materijala, poput silicija, a kada sunčeva svjetlost pogodi ćeliju, fotoni iz svjetlosti pobuđuju elektrone u poluvodičkom materijalu stvarajući električni tok.
Solarne panele dijelimo na:
- monokristalne – napravljeni su od jednog kristala silicija, efikasniji su i trajniji, ali su i skuplji
- polikristalne – napravljeni su od mnogih silicijskih kristala, manje su efikasni od monokristalnih, ali su i jeftiniji.
Prednosti ugradnje fotonaponskih modula
Solarni paneli koriste obnovljivu energiju sunca smanjujući ili čak potpuno eliminirajući potrebu za električnom energijom iz mreže. Također, korisnici su zaštićeni od mogućih fluktuacija cijena struje na tržištu. S ekološke strane, solarni paneli proizvode čistu energiju bez emisija stakleničkih plinova, a jednom postavljeni na krov zahtijevaju minimalno održavanje zbog svoje izdržljivosti i otpornosti na različite vremenske uvjete.
Garancija na solarne panele obično traje oko 25 godina, a nakon toga paneli zadržavaju preko 80 % učinkovitosti iako s nešto smanjenim kapacitetom proizvodnje.
Hrvatska, zbog povoljne geografske pozicije i visoke godišnje osunčanosti, ima iznimno visok potencijal za korištenje solarne energije. Prema službenim podacima, na distribucijskoj mreži HEP-Operatora distribucijskog sustava, zaključno s 31. siječnjem 2024., priključeno je 16 309 sunčanih elektrana ukupne priključne snage od 482,65 MW (za usporedbu, proizvodni kapacitet nuklearne elektrane Krško iznosi 730 MW).
Slika 1: Karta osunčanosti Hrvatske. Izvor DHMZ
Također, Vlada Republike Hrvatske i Europska unija pružaju različite subvencije i poticaje za ugradnju solarnih panela i privatnim korisnicima i poduzećima. Ovi poticaji uključuju subvencije, povoljne kredite i povrate dijela investicije.
Ugradnja solarnih panela - izbor ili obveza?
Koncem svibnja 2024. godine na snagu je stupila nova
Direktiva o energetskim svojstvima zgrada koju je donijela Europska unija. Novom Direktivom nalaže se da ugradnja solarnih panela postane zakonska obveza gdje god je to tehnički pogodno te ekonomski i funkcionalno izvedivo.
To se odnosi na sve nove te postojeće javne i komercijalne zgrade kako slijedi:
- od 2027. godine ta će se obveza odnositi na nove zgrade javne namjene i komercijalne zgrade korisne površine veće od 250 m2
- od 2028. godine na sve postojeće zgrade javne namjene korisne površine veće od 2000 m2 i sve postojeće zgrade veće od 500 m2 koje se podvrgavaju značajnoj obnovi ili mjeri za koju je potrebna administrativna dozvola
- od 2029. godine solarni standard važit će za sve postojeće zgrade javne namjene korisne površine veće od 750 m2
- od 2030. godine za instalaciju fotonaponskih sustava morat će biti spremne sve nove stambene zgrade i garaže koje su povezane sa stambenom zgradom
- od 2031. godine za postojeće zgrade javne namjene korisne površine veće od 250 m2.
Kako se većina većih javnih i komercijalnih objekata projektira s ravnim krovom, postavlja se pitanje na koji način pravilno postaviti fotonaponske panele. Poseban izazov predstavljaju postojeći ravni krovovi kod kojih se nameće pitanje zadovoljavaju li sve tehničko-mehaničke preduvjete za postavljanje solarnih panela.
Preduvjeti za postavljanje fotonaponskih panela na ravne krovove
Ravni krovovi, zbog većih i otvorenijih površina, idealna su podloga za ugradnju fotonaponskih sustava. Takvi krovovi pojednostavljuju proces ugradnje, čime se smanjuje složenost i trošak radova. Ravni krov omogućuje optimalno postavljanje solarnih panela s idealnom orijentacijom i nagibom za maksimalnu energetsku učinkovitost. Unatoč brojnim prednostima, važno je uzeti u obzir određene ključne čimbenike.
Prilikom projektiranja novih krovova, kao i prilikom postavljanja solarnih panela na postojeće krovove, bitno je poznavati sljedeće parametre:
- vrstu potkonstrukcije: potrebno je provjeriti je li potkonstrukcija prikladna za mehaničko pričvršćenje nosača
- vrstu i debljinu termoizolacije (ovaj faktor često određuje mogućnost postavljanja solarnih panela na postojeće ravne krovove). Prije ugradnje potrebno je provjeriti dopušteno opterećenje postojećih izolacijskih ploča. Ravni krovovi često su projektirani za linijsko opterećenje poput snijega ili povremeno točkasto opterećenje izvođača ili servisera. Ugradnja fotonaponskog sustava može dodatno opteretiti hidroizolaciju i termoizolaciju, što može uzrokovati zadržavanje vode na krovu i ugroziti funkcionalnost. Stoga je ključno poznavati mehaničke karakteristike termoizolacije, uključujući vrijednost točkastog opterećenja i tlačnu čvrstoću kroz cijeli presjek. Kod novih projekata preporučuje se odabir termoizolacije koja podržava najveće točkasto opterećenje.
- vrstu hidroizolacije.
Hidroizolacija nije predviđena da preuzima opterećenje fotonaponskog sustava bilo da je riječ o plošnim ili trakastim nosačima bilo da je riječ o stopama. Sintetičke folije moraju imati dovoljnu mehaničku čvrstoću, otpornost na trganje i izdržljivost spojeva kako bi osigurale vodonepropusnost krova najmanje 10 godina.
Stoga je ključno pažljivo definirati pozicije nosača kako bi se opterećenje prenijelo na nosivu konstrukciju. Kod postojećih krovova, ovisno o starosti i stanju, preporuča se primjena sustava mehaničkog pričvršćenja kako bi se smanjilo opterećenje hidroizolacije te osigurala stabilnost sustava pod utjecajem vjetra.
Načini polaganja solarnih panela na ravne krovove
Postoje dvije metode postavljanja solarnih panela na ravne krovove:
- sustav s balastom
- sustav s mehaničkim pričvršćenjem.
Sustav za polaganja s balastom je metoda bez prodora koja koristi težinu solarnih panela i blokove ili druge nosive elemente poput betonskih greda ili drugih linijskih nosača. Na taj način izbjegavaju se proboji krova čime se smanjuje mogućnost curenja, pa krov ostaje netaknut.
Sustavi s balastom čest su izbor za krovove male nosivosti ili kada jamstvo na izvedene radove ne dopušta prodore. Međutim, ne treba zanemariti težinu balasta na mehaničke karakteristike poprečnog presjeka izolacije. Stoga je prije polaganja potrebno provjeriti može li ona preuzeti predviđeno opterećenje.
Sustavi s mehaničkim pričvršćenjem omogućuju stabilno učvršćivanje solarnih panela na ravnim krovovima pričvršćivanjem panela izravno na nosivu konstrukciju. Ova metoda osigurava veću stabilnost, što je posebno važno u područjima s jakim vjetrovima ili kod krovova pod većim nagibom. Budući da se solarni paneli često moraju nagnuti radi optimalnog kuta za maksimalnu proizvodnju energije, vjetar može dodatno utjecati na sustav, pa je takvo mehaničko pričvršćenje neophodno.
Prilikom ugradnje potrebno je precizno izračunati količinu i raspored nosivih elemenata na krovu kao i odabrati odgovarajuću vrstu i duljinu vijaka za pričvršćenje. Kod novih krovova koriste se dva sustava sidrenja – sustavi s navojnim šipkama i sustavi s okruglim stupovima. Navojne šipke od nehrđajućeg čelika učvršćuju se u nosivu podlogu pomoću kemijskih sidrišta. Ovaj se pristup primjenjuje za lagane fotonaponske module kada nije potrebno mnogo nosivih elemenata.
Sustav stupova izvodi se tako da se na definiranoj poziciji postave nosive konstrukcije. Ovaj se sustav koristi kod težih opterećenja i fotonaponskih modula velikih dimenzija.
Kod naknadnog postavljanja fotonaponskih sustava, kada su ispunjeni prethodno opisani uvjeti slojeva poprečnog presjeka krova, preporučuje se primjena sustava komplementarnog sidrenja i vodonepropusnog brtvljenja posebno razvijenog za fotonaponske panele. Ovi sustavi prikladni su za ravne, zakrivljene ili kose krovove te omogućuju korištenje standardnih elemenata za sidrenje dostupnih na tržištu (tiple za teška ili laka sidra, vijci za beton, samobušeći/samorezni vijci za lim, vijci za drvo itd.), čime su primjenjivi na sve vrste nosivih konstrukcija.
Ovaj sustav mora izvoditi stručno i kvalificirano osoblje, osobito kada je riječ o termofuzijskom zavarivanju manžete na postojeću hidroizolacijsku membranu. Pričvršćivanje profila, nosača, uređaja i opreme izvodi se pomoću slobodnog gornjeg dijela navojne šipke uz korištenje podložaka, matica i dodatnih elemenata prema potrebi, kako je prikazano na presjeku.
Redovito održavanje ključno je za dugotrajnu učinkovitost svakog sustava. Periodični pregledi ravnog krova (barem dvaput godišnje) kao i provjera stanja izolacijskih materijala pomoći će u prevenciji potencijalnih problema i očuvanju sustava.
Ugradnja solarnih panela na ravni krov dugoročno je isplativa investicija s održivog i ekonomskog aspekta koja omogućuje maksimalno iskorištavanje dostupne krovne površine. Prije donošenja odluke o ugradnji solarnih panela važno je pažljivo razmotriti specifične potrebe, prednosti, izazove i ključne aspekte njihove ugradnje na ravne krovove.
Nova direktiva o energetskim svojstvima zgrada
Europska Direktiva o energetskim svojstvima zgrada (EPBD), koja je stupila na snagu u svibnju ove godine, ima za cilj potpunu dekarbonizaciju zgrada do 2050. godine. Ova će direktiva ubrzati tempo renoviranja zgrada u EU te bi mogla potaknuti instalaciju 150 do 200 gigavata solarnih panela na krovove.
Prema analizi udruženja
SolarPower Europe, solarni potencijal krovova u EU iznosi oko 560 gigavata. Direktiva zahtijeva da sve nove zgrade budu spremne za ugradnju solarnih panela, odnosno da ispunjavaju tzv. solarni standard.
Od 2027. godine ovaj će se standard primjenjivati na sve nove nerezidencijalne i javne zgrade, a potom i na postojeće nerezidencijalne zgrade koje se renoviraju. Od 2030. godine standard će obuhvatiti sve nove stambene zgrade, a od 2031. godine sve postojeće javne zgrade uz definirane iznimke. To podrazumijeva i postupnu ugradnju solarnih panela.
Ostanimo u kontaktu
