Struktury solarne do instalacji pionowych - montaż na fasadach

Pionowy montaż paneli fotowoltaicznych na fasadach to innowacyjne i coraz popularniejsze rozwiązanie, szczególnie w gęstej zabudowie miejskiej, gdzie powierzchnia dachów jest ograniczona. Takie instalacje, często określane jako BIPV (Building-Integrated Photovoltaics), nie tylko produkują czystą energię, ale także stają się aktywnym elementem architektonicznym budynku.

---

 

## Dlaczego warto montować panele na fasadzie?

 

Montaż wertykalny, choć nie zawsze osiąga taką samą roczną produkcję jak idealnie nachylone instalacje dachowe, oferuje unikalne korzyści:

• Wykorzystanie przestrzeni: Pozwala na generowanie energii w budynkach z małym, zacienionym lub już zagospodarowanym dachem.

• Wydajność zimą: W krajach położonych na wyższych szerokościach geograficznych, jak Polska, nisko operujące zimowe słońce pada na pionowe powierzchnie pod znacznie korzystniejszym kątem. Zwiększa to produkcję energii w miesiącach, gdy jest ona najbardziej potrzebna.

• Lepsze samooczyszczanie: Śnieg, kurz czy liście zsuwają się z pionowych paneli znacznie łatwiej, co minimalizuje straty w produkcji i potrzebę konserwacji.

• Nowoczesna estetyka: Panele fotowoltaiczne mogą zastępować tradycyjne materiały elewacyjne, nadając budynkowi nowoczesny i ekologiczny wygląd.

• Potencjał paneli bifacjalnych: Fasady są idealnym miejscem dla paneli dwustronnych (bifacjalnych), które mogą produkować energię nie tylko z bezpośredniego światła słonecznego, ale także ze światła odbitego od otoczenia (np. chodnika, śniegu, sąsiednich budynków).

---

 

## Rodzaje struktur montażowych na fasady

 

Wybór odpowiedniej konstrukcji zależy od rodzaju ściany nośnej, typu paneli oraz oczekiwanego efektu wizualnego. Poniżej przedstawiono najpopularniejsze systemy.

 

1. System na szynach (profile montażowe)

 

To najbardziej rozpowszechniona i uniwersalna metoda, przypominająca konstrukcje dachowe.

• Jak to działa: Do ściany konstrukcyjnej budynku mocowane są specjalne konsole (uchwyty ścienne) za pomocą kotew mechanicznych lub chemicznych. Do tych konsol przykręcane są pionowe lub poziome profile aluminiowe, tworząc ruszt. Panele fotowoltaiczne są następnie mocowane do tego rusztu za pomocą specjalnych zacisków, tzw. klem (środkowych i końcowych).

• Kluczowy element: Niezwykle ważne jest zachowanie szczeliny wentylacyjnej (zazwyczaj 4-10 cm) między tylną częścią panelu a ścianą budynku. Umożliwia ona swobodny przepływ powietrza, który chłodzi moduły. Przegrzane panele tracą na wydajności, dlatego odpowiednia wentylacja jest kluczowa dla efektywności całej instalacji.

• Zastosowanie: Uniwersalne, pasuje do większości typów ścian (beton, cegła pełna) i standardowych paneli ramkowych.

 

2. System kasetonowy (fasada wentylowana)

 

Jest to bardziej zaawansowane i zintegrowane architektonicznie rozwiązanie, w którym panele PV stają się integralną częścią elewacji wentylowanej.

• Jak to działa: Panele fotowoltaiczne (często bezramkowe lub w specjalnych ramach) są fabrycznie integrowane w metalowe "kasety" lub panele elewacyjne. Tak przygotowane moduły są następnie zawieszane na dedykowanej podkonstrukcji, podobnie jak standardowe płyty elewacyjne (np. z kompozytu czy włókno-cementu).

• Efekt wizualny: System ten pozwala uzyskać gładką, jednolitą powierzchnię, w której panele fotowoltaiczne są niemal nie do odróżnienia od pasywnych elementów szklanych lub kompozytowych. Oferuje najwyższy poziom estetyki.

• Zastosowanie: Nowoczesne biurowce, budynki użyteczności publicznej, obiekty komercyjne, gdzie wygląd fasady jest priorytetem.

 

3. Mocowanie punktowe (typu "spider")

 

System inspirowany mocowaniami stosowanymi w nowoczesnych fasadach szklanych, zapewniający wizualną lekkość.

• Jak to działa: Zamiast liniowych szyn, panele (niemal wyłącznie bezramkowe typu szkło-szkło) są mocowane punktowo w narożnikach. Specjalne uchwyty (tzw. rotule) przytrzymują panel i są połączone z indywidualną podkonstrukcją wsporczą.

• Efekt wizualny: Tworzy wrażenie "zawieszenia" szkła w powietrzu, minimalizując widoczność konstrukcji nośnej.

• Zastosowanie: Projekty o wysokich wymaganiach estetycznych, balustrady, zadaszenia, elementy dekoracyjne fasad.

---

 

## Kluczowe wyzwania i aspekty do rozważenia

 

Przed przystąpieniem do montażu paneli na fasadzie należy dokładnie przeanalizować kilka kwestii:

• Analiza konstrukcyjna: Ściana budynku musi być w stanie przenieść dodatkowe obciążenia wynikające z wagi paneli, konstrukcji oraz naporu wiatru. Ekspertyza konstruktora budowlanego jest absolutnie niezbędna.

• Orientacja i zacienienie: Najlepsza jest fasada południowa. Fasady wschodnie i zachodnie również są opłacalne, produkując energię odpowiednio rano i po południu. Należy przeprowadzić szczegółową analizę cienia rzucanego przez sąsiednie budynki, drzewa czy inne elementy architektoniczne.

• Przepisy i pozwolenia: Instalacja na elewacji może wymagać zgłoszenia lub pozwolenia na budowę, w zależności od lokalnych przepisów prawa budowlanego oraz wysokości budynku. Należy również sprawdzić zgodność z miejscowym planem zagospodarowania przestrzennego.

• Prowadzenie okablowania: Trasy kablowe muszą być zaplanowane w sposób bezpieczny i estetyczny, często wymagając integracji z systemem ocieplenia lub elewacji.

• Bezpieczeństwo pożarowe: Materiały użyte do instalacji oraz sama instalacja muszą spełniać obowiązujące normy przeciwpożarowe.

---

 

## Podsumowanie: Zalety i wady

 

Instalacje fasadowe to przyszłość fotowoltaiki w miastach. Stanowią inteligentne połączenie ekologicznej produkcji energii z nowoczesnym projektowaniem, pozwalając budynkom stać się aktywnymi uczestnikami transformacji energetycznej.