EN
Základy montáže BIPV: Konstrukční logika a typy systémů
Stick vs. Unitized systémy: Dráha zatížení, rychlost instalace a hloubka integrace BIPV
Když se systémy postavené po jednotlivých dílech montují kus po kuse na stavbě, vytvářejí přímé zatěžovací dráhy vedoucí přímo od těchto solárních panelů až ke konstrukci budovy. I když tento přístup poskytuje instalatérům flexibilitu upravovat systém pro nepravidelné střechy, celkově trvá déle – obvykle o 30 až 40 procent více času ve srovnání s použitím předem vyrobených jednotek. Na druhou stranu prefabrikované systémy jsou dodávány již sestavené jako kompletní panely včetně veškeré upevňovací techniky. To snižuje náklady na práci přibližně o čtvrtinu a zjednodušuje integraci fotovoltaiky do budov, protože celá jednotka je těsněná proti povětrnostním vlivům jako celek. Nevýhoda? Tyto továrně vyráběné panely rovnoměrně rozvádějí zatížení po celém plášti budovy, což znamená, že výrobci musí během výroby přesně dodržet rozměry. Bez ohledu na to, který systém je zvolen, musí oba odolávat vysokým větrným silám – více než 144 mil za hodinu v oblastech pravidelně zasažených hurikány – a zohledňovat nepatrné rozpínání a smršťování hliníkových rámů, přibližně plus nebo minus 3 milimetry na každý metr délky.
Systémy obkladů s bodovým uchycením a větráním: Vyvážení estetiky, tepelného výkonu a průtoku vzduchu u BIPV obložení
Fasády s bodovou podporou využívají malé konzoly k upevnění fotovoltaických skleněných panelů, čímž vytvářejí čistý vzhled, který architekti milují, a zároveň zůstávají konstrukčně průhledné. Systém ponechává za obkladem prostor o velikosti přibližně 20 až 50 milimetrů, což ve skutečnosti znamená výrazný rozdíl. Tímto způsobem se povrchové teploty sníží o přibližně 14 stupňů Celsia a budovy celkově potřebují asi o 18 procent méně chlazení. Vzduch také neustále proudí skrze nepřerušované kanály za panely, takže nedochází ke kondenzaci a nadbytečné teplo je odváděno pryč od solárních článků. Tento malý přídavný průtok vzduchu může v horkých oblastech zvýšit výrobu energie o 5 až 8 procent. Projektanty čeká náročná práce při vyvažování tepelné roztažnosti materiálů (přibližně plus minus 6 mm) a zároveň udržení profilů co nejtenčích. U rozpětí delších než 1,5 metru se obvykle používají zesílené skleněné varianty. Nelze zapomenout ani na řízení vlhkosti. Správně skloněné drenážní dráhy v kombinaci s kapilárními zábranami ve spojích udržují izolaci suchou, aniž by byl narušen hladký vzhled, který je tak důležitý pro stavebně integrovanou fotovoltaiku v architektuře.
Střešně specifická upevnění BIPV a vhodnost pro aplikace
Integrace střech s krycím švem a lepicí systémy pro ploché střechy pro bezproblémové BIPV střešní řešení
Při instalaci stavebně integrované fotovoltaiky (BIPV) se solární moduly uchycují přímo na střešní spoje kovové střechy. Tento způsob eliminuje obtěžující průniky, čímž pomáhá udržet těsnost a zvyšuje odolnost celého systému proti silnému větru. Tato technika velmi dobře funguje na střechách s vysokým sklonem, kde vytváří čistý vzhled sladěný s architekturou budovy. U plochých nebo mírně šikmých střech je k dispozici alternativa známá jako lepicí systém. Tyto systémy používají speciální lepidla k připevnění solárních panelů bez nutnosti vrtání a tradičního upevňování. Dodavatelé uvádějí snížení doby instalace přibližně o čtvrtinu díky použití těchto lepicích řešení. Navíc většina těchto systémů obsahuje integrované odvodnění, takže voda nestojí a nezpůsobuje problémy. Zatímco instalace na střešních spojích vykazuje nejlepší výsledky na kovových površích, lepicí systém skvěle funguje na střechách z modifikovaného asfaltu a podobných materiálech. Obě metody dlouhodobě zajišťují spolehlivý výkon a pomáhají budovám vyrábět více elektrické energie bez ohledu na typ střechy, kterou mají.
Výběr materiálu a těsnost obálky budovy pro uchycení BIPV
Systémy uchycení fotovoltaiky integrované do budov (BIPV) vyžadují strategický výběr materiálů, aby byla zajištěna strukturální stabilita a ochrana proti povětrnostním vlivům – což přímo ovlivňuje energetickou účinnost a životnost budovy.
Hliník versus pozinkovaná ocel: odolnost proti korozi, tepelná roztažnost a dlouhodobá spolehlivost BIPV
Hliník vyniká odolností proti korozi díky přirozeně vznikající ochranné vrstvě oxidu. Díky tomu je hliník výbornou volbou pro oblasti u pobřeží nebo pro místa s vysokou vlhkostí, kde se vyskytuje slaný vzduch a další znečišťující látky. Existuje však jedna podstatná nevýhoda. Kov se při změnách teploty dost roztahuje, konkrétně asi o 23 mikrometrů na metr a stupeň Celsia. Montéři proto musí zajistit určitou pružnost ve svých montážních systémech, jinak by mohly být solární panely vystaveny nadměrnému namáhání během horkých letních dnů následovaných chladnými nocemi. Další možností je pozinkovaná ocel. Ta má obvykle vyšší pevnost a nižší počáteční náklady. Nicméně v opravdu náročných klimatických podmínkách je nutné pravidelně udržovat zinek, aby nedocházelo ke korozí. Pokud jde o koeficient tepelné roztažnosti, pozinkovaná ocel se roztahuje pouze o cca 12 mikrometrů na metr a stupeň Celsia, což je dostatečné pro instalace v oblastech s menšími teplotními výkyvy. Pokud se podíváme na dlouhodobý výkon po dobu 25 a více let, mnohé terénní zprávy uvádějí, že instalace z hliníku vyžadují přibližně o 30 procent méně údržby ve srovnání s alternativami v oblastech náchylných ke korozi.
Strategie pro vodotěsnost, odvodnění a těsnění u větraných a monolitických BIPV konstrukcí
Větrané BIPV systémy řídí vlhkost prostřednictvím vzduchových mezer za obkladem:
- Odvodňovací otvory a odvodňovací kanály přesměrovávají vodu
- Propustné pro paro zabrání hromadění kondenzace
- Přirozené sušení dutin díky tepelnému vztlaku snižuje riziko plísní
Monolitické konstrukce spoléhají na nepřetržité těsnění:
- Nátěrem nanášené hydroizolační vrstvy vytvářejí spojité bariéry
- Tlakové těsnicí podložky v kloubech kompenzují pohyb
- Žlaby integrované do sklonu odvádějí odtok pryč z kritických zón
Oba přístupy musí řešit průnik větrem hnané dešťové vody do spár – hlavní příčinu poruch pláště při extrémních povětrnostních událostech.
Inovativní aplikace montáže BIPV mimo standardní povrchy
Zakřivené fasády, rekonstrukce historických budov a solární stání: Vlastní přístupy k montáži pro složitou integraci BIPV
Fotovoltaika integrovaná do budov (BIPV) jde mnohem dál než jen prosté připevňování panelů na ploché střechy. Specializované upevňovací systémy umožňují instalaci solárních technologií i na budovách s komplikovanými tvary a návrhy. Při práci s ohnutými fasádami montéři používají pružné lišty a spojky, které se ohýbají podle architektury, a zároveň zachovávají strukturální stabilitu a dobrou výrobu elektřiny. U starých budov, které procházejí rekonstrukcí, jsou nyní k dispozici svorkové systémy a malé kotvy, které se připevňují k existujícím konstrukcím, aniž by poškodily historické prvky. Jako další skvělý příklad vezměme solární stání pro automobily. Ty již nejsou jen běžnými stínicími konstrukcemi, ale skutečnými generátory energie umístěnými přímo nad parkovišti. Jsou vybaveny vhodnými odvodňovacími kanály, aby se dešťová voda neprotahovala, a posílenými rámy, které odolávají silným větrům. Všechny tyto přizpůsobené přístupy znamenají, že BIPV nyní může fungovat tam, kde to dříve nikdo nepovažoval za možné. Města od New Yorku po Tokio vidí, jak garáže se proměňují v minielektrárny a historické čtvrti dostávají solární modernizace, aniž by při tom ztratily svůj charakter. Ekonomika se rovněž jeví lépe, když majitelé nemovitostí vyrábí vlastní čistou energii a zároveň slouží svým komunitám.