Size Matters – Also For PV Roof Systems

Allt þetta hefur líka áhrif á auknar kröfur sem gerðar eru til uppsetningarkerfa. Thomas Bartsch, yfirmaður vörustjórnunar hjá IBC Solar varpar ljósi á núverandi þróun og útskýrir hvers vegna þarf að laga uppsetningarkerfi að nýjum kröfum.

Fagurfræði fær vægi

Skýr þróun, sérstaklega á PV markaði fyrir íbúðarhúsnæði, eru vaxandi fagurfræðilegar kröfur neytenda. Á fyrstu árum ljósvakans tóku húseigendur þá ákvörðun að setja upp eigið þakkerfi vegna þess að þeir voru sannfærðir um sjálfbæra orkuframleiðslu. Fyrir vikið var í upphafi lítið hugað að útliti PV kerfisins. Þökk sé verðlækkun á ljósvakakerfi undanfarin ár hefur þetta breyst. Í dag búast húseigendur við að PV kerfið þeirra veiti ekki aðeins endurnýjanlega og sjálfbæra orku heldur líti það líka vel út.

Markaðurinn er að bregðast við þessari eftirspurn: til dæmis eru frumur PV eininganna sem nú eru til á markaðnum að verða einsleitari í útliti. Sérstaklega svartar einingar eru mjög í tísku á íbúðamarkaði. Hins vegar er ekki hægt að ná grannt og glæsilegt útlit með lögun eða lit eininganna eingöngu. Allir kerfisíhlutir, þar með talið uppsetningarkerfin, mynda einingu og verða að passa fullkomlega saman– ekki aðeins vegna fagurfræðinnar, heldur einnig vegna öryggis og hagkvæmni.

Skilvirkari frumur og stærri einingar

Hvað varðar frumutækni hefur markaðurinn þróast frá BSF (Back Surface Field) frumum í PERC (Passivated Emitter and Rear Contact) frumur. Þessir eru nú þegar með um 90 prósent markaðshlutdeild. Hins vegar, með skilvirkni upp á um 22 til 24 prósent, eru þeir að ná tæknilegum mörkum sínum og nýjar frumugerðir, eins og TOPCon (Tunneling Oxide Passivation Contact), eru að koma á markaðinn.

Að auki er þróunin í átt að stærri oblátum og einingum með hærri aflflokkum, sem og tvíhliða einingum, augljós. Þar til 2010 var algeng skúffustærð M0 (156 x 156 mm). Þessu fylgdi staðlað stærð M2 (156,75 x 156,75 mm) til ársins 2018. Frá 2019 sást staðalstærð M3 (158,75 x 158,75 mm) að mestu leyti. Árið 2021 náðu oblátastærðirnar M6 (166 x 166 mm) og M10 (182 x 182 mm) sífellt meiri markaðshlutdeild, en þær síðarnefndu eru aðallega áhugaverðar fyrir sólargarða í Þýskalandi vegna forskrifta í hámarks leyfilegri einingastærð af 2m² fyrir þakkerfi.

Verið er að þróa stærri diska með það að markmiði að framleiða sólareiningar með meiri afköst án þess að þurfa að nota nýja frumutækni. Hins vegar leiðir þetta einnig af sér nýjar áskoranir fyrir samsetningu eininga hvað varðar mál, sveigju (aflögun og brot) og losun klemma og festinga. Þetta leiðir til verulegra takmarkana, sérstaklega á þaksvæðinu og þegar notuð eru loftaflfræðileg kerfi.

Sveigjanleg festingarkerfi fyrir mismunandi stærðir

Following the development towards ever-larger modules, flexible mounting systems can offer a number of benefits. Not only can installers use the same system they are familiar with for different module sizes. Flexibility also allows them to use different modules within the same system. That's because modules of different sizes are now being combined for a homogeneous look as well as maximum utilisation of roof space.

"In developing the latest generation of mounting systems for flat roofs, which can be used for modules with lengths from 1500 to 2100 mm and widths from 980 to 1150 mm, we have taken the latest trends into account," explains Thomas Bartsch, Head of Product Management at IBC SOLAR. "With the new IBC AeroFix G3, it is also possible to combine wide and narrow ground rails in the same system. This means that more stable roof surfaces or modules with less ballast can be covered with the less expensive, narrow rails, known as the Eco rail, because of the lower surface pressure. This not only ensures maximum flexibility, but also significantly reduces material costs and the overall cost of the system. At the same time, the roof is safely equipped."

Sérkröfur eftir lögun þaks

Þegar uppsetningaraðferðin er valin er þakformið fyrsti afgerandi þátturinn. Flat þök eru aðallega notuð fyrir atvinnuuppsetningar með stærri kerfum. Útreikningur á burðargetu er sérstaklega mikilvægt skref í þessari atburðarás. Auk þyngdar íhluta þarf einnig að huga að hugsanlegu vind- eða snjóálagi. Ennfremur, ef flata þakið er hitaeinangrað, verður einnig að athuga burðarþol einangrunar- vandlega fyrirfram. Til þess að dreifa álagi sólarstöðvarinnar betur er ráðlegt að nota kerfi með breiðu undirlagi og breiðum teinum til að draga úr punktálagi. Til að verja þakklæðninguna fyrir skemmdum og þar með vatnsgengni þarf viðeigandi byggingarvarnarmottu á flöt þök. Teinakerfi með innbyggðri burðarvörnarmottu henta sérstaklega vel. Hér eru motturnar þannig staðsettar á teinum að óhindrað vatnsrennsli er tryggt.

Sérstaklega í íbúðageiranum eru hallaþök algengasta form. Hér er áherslan meira á fagurfræði. Til viðbótar við þróun í kerfislitum, er lokað einingafyrirkomulag annar þáttur fyrir aðlaðandi fagurfræði sem er valinn af fleiri og fleiri húseigendum. Ef um er að ræða hugsanlega truflandi þætti á þaki, svo sem skyggingu, eða sérstaka eiginleika sem þarf að hafa í huga varðandi þakstefnu og halla, þá eru örinvertarar góð lausn. Þessum er hægt að stýra einstaklingsbundið þannig að ef um er að ræða hlutaskyggingu minnkar krafturinn aðeins viðkomandi einingum en ekki allur strengurinn. Þannig hefur ekki áhrif á skilvirkni verksmiðjunnar.

Leggðu áherslu á gæði

Auk þyngdardreifingarinnar er hugsanlegt vélrænt álag á einingarnar einnig mikilvægur þáttur fyrir -öryggi. Vegna þess að þetta getur skemmt frumur og þannig dregið úr afköstum þeirra. Í kerfum með samþættum hallandi liðum í festingarfestingunni, eins og IBC AeroFix G3, er hægt að festa einingar með vélrænni álagi -lausar á kerfið til að leysa þetta vandamál. Hallingarmöguleiki og sveigjanleiki nýjustu-kynslóðar uppsetningarkerfa býður upp á frekari kosti. Þetta felur í sér meiri fjölda mismunandi uppsetningar- og uppstillingarvalkosta. Helst er einnig hægt að setja einingar ekki aðeins þversum heldur einnig uppréttum. Með hjálp viðbótarstuðningsvalkosta fyrir ramma einingar er komið í veg fyrir hættu á broti og að einingarnar þrýstist á þakflötinn.

Niðurstaða

Changing module sizes have a significant impact on the stability, safety and aesthetic requirements of today's PV systems. Each roof has its own specific requirements. Planning tools, such as the IBC SOLAR PV Manager, can help ensure professional and correct PV system planning. "Especially with regard to unique requirements, such as an unusual roof shape, special tiles or metal sheeting, it is even more important than usual that roof builders and solar installers work closely together.

This is the only way to ensure that a PV system does not void the roof manufacturer's warranty," Bartsch said. "Til að halda í við nýju kröfurnar verða uppsetningarlausnir að uppfylla hágæða og skilvirknistaðla. Því er ráðlegt að ganga úr skugga um að uppsetningarkerfið sem verið er að nota hafi verið prófað við mjög ströng skilyrði eins og í PV-rannsóknarstofunni SUNLAB ásamt einingunum og hafi almennt samþykki byggingaryfirvalda eða ETA (sambærileg ESB vottun) , sem ætti þá einnig að koma fram í ábyrgðinni." (hcn)