Størrelse betyr noe – også for PV-taksystemer
Jan 17, 2022
Alt dette har også innvirkning på de økende kravene som stilles til monteringssystemer. Thomas Bartsch, head of Product Management hos IBC Solar, kaster lys over dagens trender og forklarer hvorfor monteringssystemer må tilpasses de nye kravene.
Estetikken får betydning
En klar trend, spesielt i boligmarkedet for PV, er forbrukernes økende estetiske krav. I de første årene med fotovoltaikk tok huseiere beslutningen om å installere sitt eget taksystem fordi de var overbevist om bærekraftig energiproduksjon. Som et resultat ble det først lagt liten vekt på utseendet til PV-systemet. Takket være prisfallet på fotovoltaiske systemer de siste årene har dette endret seg. I dag forventer huseiere at deres PV-system ikke bare skal gi fornybar og bærekraftig energi, men også å se bra ut.
Markedet reagerer på denne etterspørselen: for eksempel blir cellene i PV-modulene som for tiden er tilgjengelige på markedet, mer og mer homogene i utseendet. Spesielt svarte moduler er veldig mye på moten i boligmarkedet. Et slankt og elegant utseende kan imidlertid ikke oppnås av formen eller fargen på modulene alene. Alle systemkomponenter, inkludert monteringssystemene, danner en enhet og må passe perfekt sammen–ikke bare av hensyn til estetikk, men også av hensyn til sikkerhet og effektivitet.
Mer effektive celler og større moduler
Når det gjelder celleteknologi, har markedet utviklet seg fra BSF (Back Surface Field) celler til PERC (Passivated Emitter og Rear Contact) celler. Disse har allerede en markedsandel på om lag 90 prosent i dag. Men med en effektivitet på rundt 22 til 24 prosent, når de sine teknologiske grenser og nye celletyper, for eksempel TOPCon (Tunneling Oxide Passivation Contact), vises på markedet.
I tillegg er trenden mot større wafere og moduler med høyere effektklasser, samt bifaciale moduler, tydelig. Frem til 2010 var den vanlige waferstørrelsen M0 (156 x 156 mm). Dette ble etterfulgt av en standardstørrelse på M2 (156,75 x 156,75 mm) frem til 2018. Fra 2019 ble standardstørrelsen på M3 (158,75 x 158,75 mm) for det meste sett. I 2021 fikk waferstørrelsene M6 (166 x 166 mm) og M10 (182 x 182 mm) mer og mer markedsandel, mens sistnevnte hovedsakelig er av interesse for solparker i Tyskland på grunn av spesifikasjonene i maksimal tillatt modulstørrelse på 2m²for taksystemer.
Større wafere utvikles med sikte på å produsere solmoduler med høyere effekt uten å måtte bruke ny celleteknologi. Dette resulterer imidlertid også i nye utfordringer for modulmontering når det gjelder dimensjoner, avbøyning (deformasjon og brudd) og løsning av klemmer og braketter. Dette fører til betydelige begrensninger, spesielt i takområdet og ved bruk av aerodynamiske systemer.
Fleksible monteringssystemer for ulike modulstørrelser
Etter utviklingen mot stadig større moduler kan fleksible monteringssystemer gi en rekke fordeler. Ikke bare kan installatører bruke det samme systemet de er kjent med for forskjellige modulstørrelser. Fleksibilitet gjør det også mulig for dem å bruke forskjellige moduler i samme system. Det er fordi moduler av forskjellige størrelser nå kombineres for et homogent utseende, samt maksimal utnyttelse av takplass.
"Ved utvikling av siste generasjons monteringssystemer for flate tak, som kan brukes til moduler med lengder fra 1500 til 2100 mm og bredder fra 980 til 1150 mm, har vi tatt hensyn til de nyeste trendene," forklarer Thomas Bartsch, head of Product Management hos IBC SOLAR. "Med den nye IBC AeroFix G3 er det også mulig å kombinere brede og smale bakkeskinner i samme system. Dette betyr at mer stabile takflater eller moduler med mindre ballast kan dekkes med de rimeligere, smale skinnene, kjent som Eco-skinnen, på grunn av det lavere overflatetrykket. Dette sikrer ikke bare maksimal fleksibilitet, men reduserer også materialkostnadene og den totale kostnaden for systemet betydelig. Samtidig er taket trygt utstyrt.
Spesielle krav avhengig av takform
Når du velger installasjonsmetoden, er takformen den første avgjørende faktoren. Flate tak brukes hovedsakelig til kommersielle installasjoner med større systemer. Beregning av lastekapasiteten er et spesielt viktig trinn i dette scenariet. I tillegg til vekten av komponentene, må også potensielle vind- eller snøbelastninger vurderes. Videre, hvis det flate taket er termisk isolert, må isolasjonens bærende kapasitet også kontrolleres nøye på forhånd. For å bedre distribuere belastningen på solinstallasjonen, anbefales det å bruke et system med en bred støtteflate og brede skinner for å redusere punktbelastningen. For å beskytte takbekledningen mot skade og dermed vanninntrengning, er det nødvendig med en egnet bygningsbeskyttelsesmatte for flate tak. Skinnesystemer med integrert strukturell beskyttelsesmatte er spesielt egnet. Her er mattene plassert på skinnene på en slik måte at uhindret vanndrenering er garantert.
Spesielt i boligsektoren er skråtak den vanligste formen. Her er fokuset mer på estetikk. I tillegg til trender i systemfarge, er et lukket modularrangement en annen faktor for tiltalende estetikk som foretrekkes av flere og flere huseiere. Ved potensielle forstyrrende faktorer på taket, for eksempel skyggelegging, eller spesielle egenskaper som skal vurderes angående takorientering og tonehøyde, er mikroinvertere en god løsning. Disse kan kontrolleres individuelt slik at i tilfelle delvis skyggelegging, reduseres bare de berørte modulene i kraft og ikke hele strengen. På denne måten påvirkes ikke anleggets effektivitet.
Fokus på kvalitet
I tillegg til vektfordelingen er den mulige mekaniske belastningen på modulene også en sikkerhetsrelevant faktor. Fordi dette kan skade celler og dermed redusere ytelsen. I systemer med integrerte vippeledd i monteringsbraketten, for eksempel IBC AeroFix G3, kan moduler monteres mekanisk stressfritt på systemet for å løse dette problemet. Vippeevnen og fleksibiliteten til nyeste generasjons monteringssystemer gir ytterligere fordeler. Disse inkluderer et høyere antall forskjellige monterings- og justeringsalternativer. Ideelt sett kan moduler også monteres ikke bare på tvers, men også oppreist. Ved hjelp av ytterligere støttealternativer for modulrammene forhindres risikoen for brudd og modulene som presses på takflaten.
Konklusjon
Endrede modulstørrelser har en betydelig innvirkning på stabiliteten, sikkerheten og estetiske kravene til dagens PV-systemer. Hvert tak har sine egne spesifikke krav. Planleggingsverktøy, for eksempel IBC SOLAR PV Manager, kan bidra til å sikre profesjonell og riktig PV-systemplanlegging. – Spesielt når det gjelder unike krav, som uvanlig takform, spesielle fliser eller metallplater, er det enda viktigere enn vanlig at takbyggere og solcelleinstallatører jobber tett sammen.
Dette er den eneste måten å sikre at et PV-system ikke ugyldiggjører takprodusentens garanti, sier Bartsch."For å holde tritt med de nye kravene må monteringsløsninger oppfylle høye kvalitets- og effektivitetsstandarder. Det anbefales derfor å sørge for at monteringssystemet som brukes, er testet under svært strenge forhold som i PV-laboratoriet SUNLAB sammen med modulene og har en generell godkjenning fra bygningsmyndighetene eller ETA (sammenlignbar EU-sertifisering), som da også bør gjenspeiles i garantien."(hcn)
