EN
Základy BIPV montáže: Štrukturálna logika a typy systémov
Stick vs. Unitized systémy: Prepojenie zaťaženia, rýchlosť inštalácie a hĺbka integrácie BIPV
Keď sa systémy montujú kúsok po kúsku priamo na stavbe, vytvárajú jednoduché dráhy zaťaženia, ktoré vedú od tých solárnych panelov až po nosnú konštrukciu budovy. Hoci tento prístup umožňuje inštalatérom flexibilne upraviť riešenie pre nepravidelné strechy, celková doba montáže je dlhšia – zvyčajne o 30 až 40 percent voči použitiu prefabrikovaných jednotiek. Naopak, prefabrikované systémy sú už v továrni kompletné ako celé panely vrátane všetkého upevňovacieho materiálu. To zníži pracovné náklady približne o štvrtinu a zjednoduší integráciu fotovoltiky do budov, keďže celá jednotka je hermeticky uzavretá proti poveternostným vplyvom. Nevýhoda? Tieto továrne vyrobené panely rovnomerne rozdeľujú zaťaženie po celej ploche obalu budovy, čo znamená, že výrobcovia musia počas výroby presne dodržať všetky rozmery. Nezávisle od toho, ktorý systém je zvolený, oba musia odolávať vysokým veterným silám – viac ako 144 míľ za hodinu v oblastiach pravidelne postihovaných hurikánmi – a zohľadňovať malé rozťahovanie a smršťovanie hliníkových rámov, približne plus alebo mínus 3 milimetre na každý meter dĺžky.
Systémy fasád s bodovým upevnením a vetraním: Vyváženie estetiky, tepelného výkonu a prúdenia vzduchu vo fotovoltaických obkladoch BIPV
Fasády podporované bodovo využívajú malé konzoly na upevnenie fotovoltaických sklenných panelov, čím vytvárajú čistý vzhľad, ktorý architekti obľubujú, a zároveň zachovávajú štrukturálnu priehľadnosť. Systém ponecháva za obkladom priestor okolo 20 až 50 milimetrov, čo má v skutočnosti veľký význam. Týmto spôsobom sa povrchové teploty znížia približne o 14 stupňov Celzia a budovy celkovo potrebujú približne o 18 percent menej chladenia. Vzduch tiež neustále prúdi cez kanály umiestnené za panelmi, takže sa nevytvára kondenz a nadbytočné teplo sa odvádza preč od solárnych článkov. Tento malý navyše prúd vzduchu môže zvýšiť produkciu energie o 5 až 8 percent v teplejších oblastiach. Projektantí majú pred sebou náročnú úlohu pri vyvážení rozťažnosti materiálov pri zmene teploty (približne plus alebo mínus 6 mm) a zároveň pri udržiavaní profilov čo najtenších. Pre rozpätia dlhšie ako 1,5 metra sa zvyčajne používajú sklenené panely so zosilnením. Nemali by sme však zabudnúť ani na riadenie vody. Správne sklonené drenážne dráhy v kombinácii s kapilárnymi prestávkami vo spojoch pomáhajú udržať izoláciu suchú, aniž by boli narušené hladký vzhľad, ktorý je tak dôležitý pre architektonicky integrované fotovoltaické systémy.
Montážne riešenia BIPV určené špecificky pre strechy a vhodnosť použitia
Integrácia stojatej zvarovej strechy a systémy nízkopadových striech s lepiacou vrstvou pre bezšvíkové BIPV krytie striech
Pri inštalácii stavebné integrovaných fotovoltických systémov (BIPV) sa solárne moduly pripevňujú priamo na závesy kovovej strechy. Tento prístup eliminuje nadmerne rušivé prenikania, čo pomáha udržať tesnosť a zvyšuje odolnosť celého systému voči silnému vetru. Táto technika sa veľmi dobre hodí pre strmé strechy, kde vytvára čistý vzhľad, ktorý sa hodí k architektonickému dizajnu budovy. Pre ploché alebo mierne šikmé strechy existuje alternatíva známa ako lepiaca technológia. Tieto systémy používajú špeciálne lepidlá na pripevnenie solárnych panelov bez potreby vŕtania a tradičného upevňovania. Dodávatelia uvádzajú skrátenie inštalačného času približne o štvrtinu pri použití týchto lepiacich riešení. Navyše väčšina z nich má zabudované odvodňovacie prvky, takže voda nestojí a nevytvára problémy. Zatiaľ čo inštalácie na závesoch dosahujú najlepší výkon na kovových povrchoch, lepiace systémy vynikajú na strechách z modifikovaného bitúmenu a podobných materiálov. Obidva prístupy zaručujú spoľahlivý výkon v priebehu času a pomáhajú budovám vyrobiť viac elektrickej energie bez ohľadu na typ ich strechy.
Výber materiálu a celistvosť obálky budovy pre montáž BIPV
Systémy montáže integrované do budov (BIPV) vyžadujú strategický výber materiálov na zachovanie štrukturálnej stability a ochrany pred poveternostnými podmienkami – čo priamo ovplyvňuje energetickú účinnosť a životnosť budovy.
Hliník vs. pozinkovaná oceľ: odolnosť voči korózii, tepelná rozťažnosť a dlhodobá spoľahlivosť BIPV
Hliník sa vyznačuje odolnosťou voči korózii vďaka ochrannému oxidickému povlaku, ktorý sa prirodzene tvorí. To robí hliník vynikajúcou voľbou pre miesta pri mori alebo oblasti s vysokou vlhkosťou, kde sa vyskytuje slaný vzduch a iné znečisťujúce látky. Existuje však jedna dôležitá poznámka. Kov sa pri zmenách teploty dosť rozširuje, konkrétne asi o 23 mikrometrov na meter a stupeň Celzia. Montéri preto musia zabezpečiť dostatočnú pružnosť montážnych systémov, inak by mohli solárne panely zažívať mechanické namáhanie počas horúcich dní a chladných nocí. Ďalšou možnosťou je galvanizovaná oceľ. Tá má väčšiu štrukturálnu pevnosť a nižšie počiatočné náklady. Napriek tomu je v skutočne náročných podmienkach nevyhnutná pravidelná údržba zinkového povlaku, aby sa predišlo hrdze. Pokiaľ ide o koeficient tepelnej rozťažnosti, galvanizovaná oceľ sa rozširuje približne o 12 mikrometrov na meter a stupeň, čo je dostatočne málo pre inštalácie v oblastiach s miernejšími teplotnými výkyvmi. Z hľadiska dlhodobého výkonu po viac ako 25 rokoch mnohé prevádzkové správy uvádzajú, že inštalácie z hliníka vyžadujú približne o 30 percent menej údržby v porovnaní s alternatívami v oblastiach náchylných na koróziu.
Stratégie hydroizolácie, odvodnenia a tesnenia vo vetraných a monolitických BIPV konštrukciách
Vetrané BIPV systémy riadia vlhkosť prostredníctvom vzduchových medzier za obkladom:
- Odvodňovacie otvory a drenážne kanály odkláňajú vodu
- Paropriepustné membrány zabraňujú tvorbe kondenzátu
- Teplotná vztlaková sila prirodzene suší dutiny, čím sa zníži riziko plesne
Monolitické návrhy sa opierajú o nepretržité tesnenia:
- Náterové hydroizolačné systémy vytvárajú spojité bariéry
- Tesniace vložky na spojoch kompenzujú pohyb
- Žľaby integrované do sklonu odvádzajú odtokovú vodu z kritických zón
Oba prístupy musia riešiť prenikanie dažďa tlačeného vetrom cez závesy – jednu z hlavných príčin porúch plášťa počas extrémnych poveternostných udalostí.
Inovatívne aplikácie montáže BIPV mimo štandardných plôch
Ohnuté fasády, obnovy historických objektov a solárne prístrešky: vlastné prístupy k montáži pri komplexnej integrácii BIPV
Fotovoltaika integrovaná do budov (BIPV) ide ďaleko za rámec jednoduchého montovania panelov na ploché strechy. Špecializované nosné systémy umožňujú inštaláciu solárnej technológie dokonca aj na budovách so zložitými tvarmi a dizajnami. Pri práci s ohnutými fasádami inštalatéri používajú pružné lišty a uchytenia, ktoré sa prispôsobia architektúre, pričom zachovávajú štrukturálnu pevnosť a zabezpečujú dobrý výkon vo výrobe elektriny. Pre staré budovy, ktoré prechádzajú rekonštrukciou, existujú dnes upínacie systémy a malé kotviace prvky, ktoré sa pripájajú k existujúcim konštrukciám bez poškodenia historických prvkov. Vezmite si ako ďalší vynikajúci príklad solárne prístrešky. Tie už nie sú len bežnými prístreškami, ale skutočnými generátormi energie umiestnenými priamo nad parkoviskami. Sú vybavené vhodnými odvodňovacími kanálmi, aby nedochádzalo k hromadeniu dažďovej vody, ako aj zosilnenými rámami, ktoré odolávajú silným vetram. Všetky tieto prispôsobené prístupy znamenajú, že BIPV môže teraz fungovať tam, kde sme si to predtým nikdy nedokázali predstaviť. Mestá od New Yorku po Tokio vidia, ako sa garáže menia na minielektrárne a ako historické mestské oblasti dostávajú solárne modernizácie, aniž by prišli o svoj charakter. Ekonomika vyzerá tiež lepšie, keď majitelia nehnuteľností vyrábajú vlastnú čistú energiu a zároveň slúžia svojím komunám.