Vprašanja in odgovori o fotonapetostnem sistemu na strehi: Preprosta predstavitev okolju prijazne električne energije s strehe

Predvsem v stavbah z majhnimi potrebami po ogrevanju, tj. nizkoenergijskih hišah, se lahko sončna energija uporablja še posebej učinkovito. To omogočata optimalno načrtovanje stavbe in preprosta vključitev v hišno tehniko.

Lastniki hiš se vse pogosteje želijo sami oskrbovati z energijo. S fotonapetostnim sistemom niste neodvisni le od naraščajočih cen energije, temveč tudi od uvoza plina ali nafte iz tujine.

Izzivi, kot so vremensko pogojena nihanja moči ali začasno povečana poraba, za fotonapetostne sisteme niso več težava. Z uporabo kakovostnih hranilnikov električne energije in pametnega upravljanja energije je namreč mogoče pokriti do 100 odstotkov lastne zasebne porabe. To pomeni, da imate kot lastnik hiše ves čas na voljo brezplačno sončno energijo, čeprav sonce ne sije. Rezultat je znatno zmanjšanje stroškov za elektriko in energijo. Da pa bo vaš fotonapetostni sistem deloval tudi v primeru izpada električne energije, potrebujete otočno rešitev.

Najprej moramo razlikovati med energijo in močjo: Energija je navedena v Wh (vatnih urah) in je količina energije, proizvedena v določenem času. 1 kWh je enako 1000 Wh.

1 kWh je količina energije, ki jo lahko fotonapetostni sistem z močjo 1 kW proizvede v eni uri, torej lahko v 2 urah proizvede 2 kWh. Vršna moč, tj. maksimalna možna moč, ki jo je mogoče proizvesti v standardiziranih preskusnih pogojih, je navedena v kWp, tj. v vršnih vatih. S pomočjo te vrednosti je mogoče primerjati različne fotonapetostne sisteme. Na enodružinskih hišah se običajno uporabljajo sistemi z močjo od 5 do 10 kWp.

Učinkovitost fotonapetostnega sistema je izražena z izkoristkom, tj. kolikšen delež sončne energije lahko fotonapetostni sistem pretvori v električni tok. Izkoristki so se zaradi nenehnega razvoja sončnih celic znatno izboljšali in znašajo približno 10–20 %, odvisno od uporabljene tehnologije.

Sončne celice pretvarjajo sončno sevanje v električni tok, natančneje nastaja enosmerni tok. V javnem električnem omrežju pa se prenaša izmenični tok, ker je to na srednje dolge razdalje učinkovitejše. Razsmernik pretvori proizvedeni enosmerni tok v izmenični tok. Vendar številne elektronske naprave uporabljajo enosmerni tok, pretvorbo pa opravi ustrezen napajalnik naprave.

Zaradi umazanije ali senc se lahko zgodi, da v eni ali več sončnih celicah ne teče tok. Pri zaporedni vezavi bi celoten sistem proizvedel bistveno manj električnega toka, zaradi česar bi lahko prišlo do pregrevanja ali napak v modulu. Da bi to preprečili, so vgrajene obvodne diode. S pomočjo teh je mogoče zasenčeno območje "preskočiti" in proizvodnja električnega toka se lahko nadaljuje. To se imenuje vzporedna vezava.

Tudi moduli s polovičnimi celicami ("half cut") dosegajo pri (delni) senci večji izkoristek kot standardni moduli. Pri tem postopku se sončna celica po proizvodnji razdeli na dve polovici. Tako je mogoče na isti površini doseči tudi večjo moč.

Ti tehnologiji, vzporedna vezava in tehnologija polovičnih celic, se uporabljata v solarni strešni plošči PREFA.

Poleg fotonapetostnih modulov je fotonapetostni sistem sestavljen iz naslednjih sestavnih delov:

• solarni kabel
• podkonstrukcija
• priključna omarica generatorja
• razsmernik
• števec

Dodatna oprema:

• hranilnik
• samodejne polnilne postaje (wall box)
• grelne palice za ogrevanje sanitarne vode

Glede na vrsto namestitve lahko  izbirate med rešitvami vgradnje v streho ali na streho. Pri rešitvah vgradnje na streho se sončni moduli s pomočjo ustrezne podkonstrukcije namestijo na že obstoječo streho. Če streha ni poškodovana, je to najbolj smiselna odločitev. Če pa želite na novo prekriti streho ali načrtujete novogradnjo,  so solarni moduli vgrajeni v streho vizualno privlačna in sodobna alternativa solarnim/fotonapetostnim sistemom vgrajenim na streho. V tem primeru solarni moduli nadomeščajo strešno kritino. Posebna oblika rešitve vgradnje v streho so solarne strešne plošče (solarni strešniki) PREFA, kjer so solarne celice vgrajene v strešno kritino in prebijanje strešne kritine ni potrebno.

• Strešna konstrukcija in strešne kritine: Katere so primerne za solarno streho?
• Usmerjenost strehe: Imam na voljo primerne strešne površine in kakšna je njihova usmeritev?
• Senčenje: Ali ima streha v vseh letnih časih dovolj sonca ali lahko rastoča drevesa ali sosednja hiša spomladi, jeseni in pozimi ustvarijo preveč sence?
• Velikost: Kakšno velikost sistema potrebujem za pokrivanje lastnih potreb po električnem toku?
• Statika: Bo moja strešna konstrukcija vzdržala dodatne (vetrne) obremenitve?
• Subvencije: So trenutno na voljo državne subvencije?
• Zaščita pred snegom: Je tudi po namestitvi fotonapetostnega sistema zagotovljena predpisana zaščita pred snegom?
• Zaščita pred strelo in protipožarna zaščita: Je zagotovljena zadostna varnost?
• Dovoljenja: Je za moj fotonapetostni sistem potrebno dovoljenje?
• Zanesljiva oskrba z otočnim sistemom: Kako imam električni tok na voljo tudi med izpadom električne energije?
• Hranilnik: Električni tok se ne proizvaja vedno, ko ga potrebujem. Potrebujem hranilnik?
• Zavarovanje sistema: Škode ne moremo vedno preprečiti. Zato  za nujne primere poskrbite z zavarovanjem.

• Je streha dovolj pogosto očiščena in vzdrževana?
• Izvajajte stalno optimizacijo porabe in preverite, kdaj je mogoče lastno proizveden električni tok še bolje izkoristiti.
• Električni avtomobil uporabite kot hranilnik.
• Povečanje fotonapetostnega sistema ali naknadna namestitev hranilnika?

V naših krajih so najpogostejše ravne strehe, poševne strehe (kot so dvokapne strehe ali strehe s polnim čopom) ali enokapne strehe. Za vse strešne konstrukcije obstajajo različne tehnične možnosti za namestitev solarnega sistema in njegovo optimalno usmeritev proti soncu. Na ravnih strehah ali poševnih strehah z malim naklonom se fotonapetostni moduli namestijo na trikotne nosilce, ki zagotovijo optimalni položaj. Poleg statike strehe, načina gradnje in strešne kritine je zelo pomembna tudi usmerjenost strehe. Optimalen je naklon od 25 do 35° in usmeritev proti jugu.

Najboljše donose je mogoče doseči, če je streha usmerjena proti jugu. Vendar je tudi na strehi, ki je usmerjena proti zahodu ali vzhodu, mogoče doseči dobre donose. Če so izpolnjeni optimalni pogoji glede naklona strehe in senčenja. Orientacija na zahod ali vzhod je lahko smiselna, zlasti če upoštevate porabo električnega toka tekom dneva.

Določene stopnje senčenja v večini primerov ni mogoče preprečiti. To je treba čim bolje izravnati pri tehnični sestavi sistema z ustreznim preklapljanjem modulov (obvod namesto serijskega preklapljanja, tehnologija polovičnih celic). Okoliška drevesa, hiše in druge strešne konstrukcije, kot so dimniki, frčade ali antene, lahko glede na čas dneva in položaj sonca povzročijo senčenje in zmanjšajo donos. Za oceno senčenja je treba bodočo solarno streho opazovati dlje časa. Obstajajo pa tudi različne merilne metode in računalniški programi za ugotavljanje možnega senčenja.

Kot investitor ste dolžni preveriti statiko strehe in s tem primernost za namestitev fotonapetostnega sistema. Statik oziroma strokovnjak pred montažo preveri, ali ima streha zadostno nosilnost. Solarni moduli povečajo težo – do 25 kg/m² pri poševnih strehah. Pri montaži na ravno streho je obremenitev še večja. Upoštevati pa je treba tudi dodatne obremenitve zaradi vetra in snega. Zlasti pri starih zgradbah je stanje strehe ključnega pomena, saj je fotonapetostni sistem običajno nameščen za obdobje več kot 20 let. Sanacije strehe so v tem času zahtevnejša in dražja, saj je treba solarni sistem najprej ponovno odstraniti. Hkrati je treba zagotoviti, da bo streha dobro dostopna in bodo tehniki ter strokovnjaki lahko izvajali vzdrževalna dela.

Če je obstoječa zaščita pred snegom (npr. snegolovi) prekrita s fotonapetostnimi ali solarnimi napravami, le-ta ne more več opravljati svoje funkcije – sneg zdrsne s strehe, lahko ovira prehode ali povzroči škodo. V skrajnih primerih lahko snežne gmote poškodujejo tudi preostale in preobremenjene sisteme za zadrževanje snega. Zaščite pred snegom in strehe, ki so v celoti pokrite z moduli, ni mogoče vedno uskladiti. V primeru dvoma pa ima prednost zaščita pred snegom. V ta namen vam bodo z veseljem ustrezno svetovali  strokovni izvajalci.

Fotonapetostni sistem je običajno integriran v obstoječo zaščito pred strelo. Če je podkonstrukcija bolj sposobna prenašati tokove strele, se lahko neposredno nanjo z nizkimi stroški pritrdijo strelovodi za zaščito pred strelo. Vendar je treba zagotoviti, da fotonapetostni sistem ni zasenčen s strelovodi. Načeloma velja, da čim manjša je dolžina vodnikov med moduli in razsmernikom, manj zahtevna je varnostna tehnika. Če enosmernih kablov v stavbi ni mogoče položiti na požarno odporen način, je treba zagotoviti požarno stikalo.

Praviloma za solarne strehe ni potrebno gradbeno dovoljenje. Vendar obstajajo izjeme, če je zgradba na območju z zazidalnim načrtom ali je spomeniško zaščitena.

V primeru izpada električne energije tudi fotovoltaični sistem ne proizvaja več električnega toka. Če želite zagotoviti zanesljivo oskrbo in se oskrbovati z električnim tokom tudi v primeru izpada električne energije (začasna prekinitev ali izpad električne energije), potrebujete hibridni razsmernik s funkcijo napajanja v sili, ki preklopi v "otočni način" in ima po potrebi ustrezni hranilnik električnega toka. Le tako lahko vaš fotonapetostni sistem proizvaja električni tok tudi brez omrežne napetosti, pod pogojem, da je dovolj sončnega sevanja. O tej posebni rešitvi, tako imenovanem fotonapetostnem sistemu z napajanjem v sili, se je najbolje posvetovati s strokovnjakom iz specializiranega podjetja za sončne elektrarne.

Nakup in namestitev solarnega sistema sta povezana z nekaterimi stroški. Zato vsakega lastnika hiše zanima, po kolikšnem času bodo ti stroški amortizirani. Glede na vse višje cene energije se fotonapetostni sistem na strehi lastne hiše v večini primerov izplača in za mnoge postaja vse bolj privlačen. S pomočjo subvencije se lahko fotonapetostni sistem povrne že po 10 do 14 letih. Zlasti v času naraščanja cen električne energije je varna in dobra naložba. Predvsem pa je dobra izbira za okolje in prihodnje generacije.

Koliko stane solarna streha PREFA za povprečno enodružinsko hišo?Solarna streha PREFA je 2 v 1: strešna kritina in fotonapetostni sistem v enem, zato je treba stroške izračunati drugače kot za običajne strešne rešitve. Natančno ceno je mogoče določiti šele, ko PREFA partner za montažo pripravi individualno ponudbo.

Sešteti je treba vse stroške za oskrbo z energijo za vsa leta in jih primerjati s stroški in prihodki od odkupa električnega toka iz lastnega fotonapetostnega sistema. Vračunati je treba stroške naložbe za nakup in montažo, z odbitkom državnih subvencij, ter tekoče stroške vzdrževanja, popravil in zavarovanja. Poleg tega je treba upoštevati tudi stroške obresti za morebitno financiranje in nižje stroške električne energije zaradi lastne proizvodnje električne energije. Po nekaj letih stroški električne energije brez fotonapetostnega sistema presežejo stroške z odbitkom prihodkov, ki nastanejo zaradi nakupa in delovanja fotonapetostnega sistema. Od tega trenutka dalje se je sistem amortiziral.

Vedno več lastnikov hiš se odloča za vgradnjo hranilnika električne energije, da bi ob dnevih z manjšim številom sončnih ur, ob konicah večje porabe ali ponoči od zunanjih dobaviteljev energije kupovali manj električne energije. Strošek nakupa hranilnika električne energije je trenutno med 500 in 1.000 EUR na kWh. S subvencijami je ta strošek manjši. Ob vgradnji hranilnika se doba amortizacije ustrezno podaljša.

Poleg stroškov nakupa je treba pri načrtovanju upoštevati tudi tekoče obratovalne stroške. To so stroški vzdrževanja in zavarovanja.

Priporočljivo je imeti premoženjsko zavarovanje za kritje vseh nevarnosti, ki ščiti pred morebitnimi nesrečami, kot je škoda zaradi toče ali drugega neurja.

Fotonapetostni sistem je mogoče naknadno namestiti tudi na obstoječo streho PREFA. Montaža na streho je s primerno podkonstrukcijo možna v večini primerov. Nosilci solarnih sistemov se montirajo v špirovce (pri ustreznem načrtovanju tudi na 30-mm lesni opaž ali dvojni stoječi zgib). Vgradne sisteme je običajno težje naknadno namestiti, saj je na trgu veliko različnih sistemov, ki imajo vsi posebne načine vgradnje in priključitve na obstoječo strešno kritino.

Vsaka posamezna solarna strešna plošča je majhna elektrarna, ki proizvaja lasten tok – okolju prijazno in trajnostno. Odvisno od želene rešitve se lahko električna energija neposredno uporablja, shranjuje ali oddaja v omrežje. Fotonapetostne celice so monokristalne (mono) in so opremljene s sodobno tehnologijo polovičnih celic (half cut) za maksimalno optimizirano delovanje. Lastno razvite priključne doze so vgrajene neposredno v fotonapetostni modul, zato jih lahko zelo preprosto priključi klepar/krovec. Ker so fotonapetostni elementi vgrajeni v samo strešno ploščo ni potrebna nikakršna dodatna nadgradnja oziroma podkonstrukcija na strehi, prav tako na strehi niso potrebni preboji z vijaki, kabelskimi kanali ali podobnim.

Solarni strešniki PREFA so v Avstriji razvit in proizveden napredni izdelek ter so na voljo v dveh izvedbah. Mala solarna strešna ploščameri 700 x 420 mm na položeni površini in ima moč 43 Wp/kos. Velika solarna strešna plošča PREFA meri 1.400 x 420 mm na položeni površini in ima moč 100 Wp/kos. Za doseganje moči 5 kWp je torej potrebnih približno 34 m² malih in približno 30 m² velikih solarnih strešnih plošč. Čeprav imata vgrajeno solarno tehnologijo, tehtata oba solarna strešnika samo 12,6 kg/m² in sta na voljo v barvi P.10 črna.

Solarna streha PREFA se optimalno zlije s preizkušenim, prilagojenim celovitim sistemom in je tako del visokokakovostne ponudbe z več kot 5.000 izdelki. Solarna strešna plošča je 100-% združljiva s strešno ploščo R.16 in strešnim panelom FX.12. Enako velja tudi za obsežno dodatno opremo, na primer za odvodnjavanje strehe, snegolove, opremo za varnost na strehi in različne obrobe. 

1. korak: Preverjanje pogojev – vse o lastni strehi
Ugotovite, ali so streha, naklon in usmeritev primerni ter takoj zaprosite za svetovanje na obrtniški platformi PREFA.
zahtevajte svetovanje

2. korak: priprave – pomembno, da bo električni tok tekelIzvajalec električnih del pri dobavitelju električne energije pridobi številko merilnega mesta in pogodbo o dostopu do omrežja. Po potrebi se obrnite na lokalnoupravo za priglasitev del.

3. korak: montaža in predaja – prvi koraki do lastne elektrarnePartner za montažo PREFA namesti solarne strešne plošče vključno z dodatki. Različna potrebna elektroinštalacijska dela (na primer pripravo inšalacijskih cevi, namestitev DC/AC, prevzem sistema in zapisnik o izročitvi v obratovanje) izvede strokovno podjetje za elektrotehniko.

4. korak: subvencije in garancija – zagotovite si certifikat!
Vse potrebne dokumente za oddajo vloge za morebitno subvencijo za sistem, ki je vgrajen v stavbo ali streho (BIPV), podjetje PREFA zagotovi skupaj s projektom. Podjetje PREFA po dokončanju nudi podporo pri pridobivanju garancijskega lista.
zahtevajte garancijski list

Nakup fotonapetostnega sistema je dobra priložnost za neodvisno in varno proizvodnjo energije v prihodnosti. Uporaba sončne energije se z vidika ekonomičnosti povrne že po 10–14 letih. Z optimizacijo lastne porabe proizvedenega električnega toka in uveljavljanjem subvencij je to lahko že veliko prej. Za subvencije lahko zaprosite pri pristojnem organu ali lokalni zbornici. 

Fotonapetostni sistemi se lahko kot vgradni ali strešni sistemi namestijo na večino streh. Pred montažo je treba upoštevati usmeritev, naklon in senčenje strehe. Pomembni sta tudi velikost in zmogljivost fotonapetostnega sistema. Za streho enodružinske hiše je treba predvideti fotonapetostni sistem z močjo vsaj 4 kWp. Ker bodo potrebe po energiji predvsem zaradi električnih vozil v prihodnje vse večje, je priporočljivo to že zdaj upoštevati pri načrtovanju.

S fotonapetostnim sistemom na strehi boste proizvajali lasten električni tok in boste zlahka kos izzivom, ki jih prinaša prihodnost.