Jak prawidłowo zamontować instalację fotowoltaiczną na zakładzie produkcyjnym – opis z punktu widzenia instalatora.
Dzisiaj będzie rozpoczęta nowa seria artykułów. Artykułów które będą napisane z perspektywy instalatora. Mam nadzieję, że spodoba wam się taka forma i trafi w wasze gusta. 🙂
Jako instalator PV, powinieneś wiedzieć, że prawidłowy montaż instalacji fotowoltaicznej na hali produkcyjnej to połowa sukcesu całego projektu. Niezależnie od tego, jakie panele i inwertery zainstalujemy, niedopatrzenia montażowe mogą w krótkim czasie spowodować awarie, spadek efektywności lub – gorzej – zagrożenia bezpieczeństwa. Dlatego w tym dzisiejszym artykule podzielę się wiedzą, którą zdobyłem w terenie, pracując na halach i fabrykach w całej Polsce.
Przygotowanie terenu – czyli jak rozpocząć pracę bez problemów
Zanim walnę pierwszy wiertak w dach, zawsze zaczynam od szczegółowego audytu placu budowy. To nie jest nudne biuro – to są prace polowe, która oszczędzą mi kilkanaście godzin trudnych decyzji na dachu. Podstawa to dobre przygotowanie stanowiska pracy!
Ocena nośności konstrukcji dachu
Zawsze przeprowadzam wizję lokalną z właścicielką hali. Dach to najważniejsze miejsce, i nie chodzi tu tylko o to, czy się spodoba – chodzi o to, czy wytrzyma ciężar.
W przypadku montażu balastowego na dachu płaskim, mówimy o obciążeniu rzędu 70-80 kg/m². To znaczy, że typowa hala o wymiarach 50 m × 30 m na której zamontujemy instalacje 50kW będzie nosić dodatkowo kilka ton (5000kg-700kg w zależności od liczby paneli i ilości bloczków betonowych określanych w instrukcji przez producenta konstrukcji). Jeśli nigdy wcześniej ta hala nie była przedmiotem eksploracji, trzeba to sprawdzić z odpowiednimi ekspertami.
Zwracam szczególną uwagę na:
Stan pokrycia dachowego – czy nie ma grzybów, zagotowań, pęknięć
Krokwie i stropy – czy są suche i bez śladów wilgoci
Zbiornik wody na dachu – czy czasami się tam zbiera
Poprzednie montaże – czy były już jakieś urządzenia na dachu (klimatyzacja, instalacje przeciwpożarowe)
Jeśli dach potrzebuje remontów, wówczas najpierw remontujemy, potem montujemy fotowoltaikę.
Nie ma dyskusji. Żaden projekt nie będzie trwać 25 lat na złym dachu.
Konstrukcja wsporcza i systemy montażowe
Rodzaje konstrukcji wsporczych
Rodzaj konstrukcji wsporczej należy dostosowywać indywidualnie do pokrycia dachowego i lokalizacji. Konstrukcja powinna być wykonana z aluminium lub stali nierdzewnej oraz dedykowana do miejsca montażu – odpowiednia dla dachu płaskiego, skośnego lub gruntu.
Na dachach płaskich hal przemysłowych najczęściej stosuje się:
Systemy balastowe – stabilizacja za pomocą bloczków betonowych bez wiercenia otworów w pokryciu dachowym, idealne dla nowych dachów z membraną lub papą
Montaż inwazyjny – kotwienie bezpośrednio do konstrukcji dachu, stosowane gdy nośność nie pozwala na dodatkowe obciążenie balastem
Systemy klejone/zgrzewane – procedura obejmuje odtłuszczenie, gruntowanie i położenie taśmy klejącej
Zasady prawidłowego montażu
Przy montażu konstrukcji wsporczej należy przestrzegać następujących zasad:
Kotwienie do konstrukcji nośnej zgodnie z projektem – do krokwi, płyty betonowej lub poprzez balast
Proste i równoległe prowadzenie szyn montażowych
Uszczelnione przejścia dachowe zabezpieczające przed wnikaniem wody
Zachowanie odporności korozyjnej elementów i zgodności materiałowej
Kontrola momentów dokręcania wszystkich połączeń
Panele najlepiej ustawić w kierunku południowym pod kątem 15-30°, zachowując minimalny dystans 2-3 cm między panelami a powierzchnią dachu dla wentylacji. Należy unikać zacienienia od kominów, drzew czy innych przeszkód, które mogą obniżać wydajność instalacji oraz powodować skracanie wydajności instalacji poprzez tworzenie się hot-spotów.
Okablowanie i połączenia elektryczne
Wymagania dla kabli DC
Kable stosowane po stronie DC muszą spełniać normę PN-EN 50618:2015-03, która określa parametry izolacji, odporność na UV, zmienne temperatury i wilgoć.
Do instalacji przemysłowych stosuje się kable solarne typu PV1-F lub nowocześniejsze H1Z2Z2-K o lepszej odporności chemicznej i klasie reakcji na ogień.
Podstawowe parametry okablowania DC:
| Parametr | Wymaganie |
|---|---|
| Napięcie znamionowe | U₀/U: 900/1500 V DC |
| Żywotność przewidywana | Minimum 30 lat |
| Temperatura pracy | -40°C do +90°C |
| Przekrój przewodów | 4-10 mm² w zależności od mocy |
| Spadek napięcia | Mniejszy niż 1% w warunkach NOCT |
Wykonanie połączeń elektrycznych
Podstawową zasadą jest stosowanie wyłącznie szybkozłączek tego samego typu i producenta – mieszanie różnych typów złączek (np. MC4 z H4) może prowadzić do przegrzania i pożaru. Wszystkie połączenia powinny być wykonane z użyciem specjalnych kluczy montażowych zapewniających właściwe momenty dokręcania.
Przewody DC należy prowadzić:
W peszlach odpornych na UV
W metalowych kanałach kablowych bez ostrych krawędzi przy przejściach przez strefy pożarowe
Z minimalizacją pętli tworzonej przez obwód DC, co zmniejsza podatność na przepięcia
Dobór falownika i optymalizacja systemu
Stosunek mocy modułów do falownika
Dla szerokości geograficznej Polski przyjmuje się, że stosunek mocy modułów do mocy falownika (SM) powinien wynosić 80-125% dla instalacji skierowanych na południe.
W przypadku instalacji wschód-zachód zakres może sięgać nawet 160%. Prawidłowy dobór wymaga uwzględnienia lokalizacji, orientacji modułów i sposobu ich połączenia z falownikiem.
Miejsce montażu falownika
Falownik należy umieścić:
W chłodnym i przewiewnym miejscu z zapewnioną przestrzenią wentylacyjną
Na podłożu niepalnym o klasie reakcji na ogień minimum A2
W pomieszczeniu zdolnym do odprowadzania energii cieplnej
Zabezpieczenia przeciwpożarowe i ochrona odgromowa
Zasady lokalizacji względem stref pożarowych
Moduły fotowoltaiczne nie powinny być zlokalizowane nad ścianą oddzielenia przeciwpożarowego.
Jeśli taka lokalizacja jest nieunikniona, należy wyprowadzić ścianę oddzielenia 30 cm ponad najwyższy punkt modułów PV lub przesunąć panele minimum 2,5 m od ściany.
Przy instalacjach o dużej powierzchni przekraczających wymiary 40 m × 40 m należy zastosować podział na sektory o maksymalnych wymiarach 40 m × 40 m, zachowując między nimi minimalną szerokość 5 m oraz 1 m od brzegu dachu.
Ochrona odgromowa i przepięciowa
Dla hal produkcyjnych konieczne jest wykonanie oceny potrzeby stosowania instalacji odgromowej zgodnie z normą PN-EN 62305. Instalacja powinna być wyposażona w ograniczniki przepięć:
Typ T1 – przy połączeniach wyrównawczych między konstrukcją paneli a przewodami LPS
Typ T2 – standardowo po stronie DC, instalowane jak najbliżej falownika
Dodatkowe SPD mogą być wymagane gdy odległość między wejściem kabla DC do budynku a falownikiem przekracza 10 m.
System uziemienia
Wszystkie metalowe elementy elektrowni PV, w szczególności konstrukcja wsporcza oraz moduły, muszą zostać objęte systemem uziemionych połączeń wyrównawczych. Uziemienie powinno spełniać normę PN-HD 60364-7-712 oraz PN-EN 62305:
Minimalna średnica przewodu uziemiającego: 16 mm² Cu dla połączeń z główną szyną
Rezystancja uziemienia: nie może przekraczać 10Ω
Połączenia wyrównawcze funkcjonalne: przekrój minimum 6 mm²
Pomiary i odbiór instalacji
Badania przed uruchomieniem
Po wykonaniu prac montażowych, przed uruchomieniem urządzeń należy wykonać pomiary zgodne z normą PN-EN 62446-1:
Pomiar ciągłości połączeń ochronnych i wyrównawczych
Pomiar stanu izolacji kabli zasilających
Pomiar rezystancji uziemienia
Test polaryzacji przewodów i poprawności podłączenia stringów
Badania termowizyjne – norma IEC 62446-3:2017 określa wymagania dotyczące pomiarów przy nasłonecznieniu minimum 600 W/m²
Dokumentacja powykonawcza
Dokumentacja powykonawcza musi zawierać:
Dokumentację techniczną z naniesionymi zmianami
Karty katalogowe modułów i falowników
Protokoły pomiarowe strony DC i AC
Plan instalacji PV z lokalizacją urządzeń
Opis zastosowanych rozwiązań przeciwpożarowych
Oznakowanie i informacje bezpieczeństwa
Zgodnie z normą PN-EN 60364-7-712 instalacja fotowoltaiczna musi być odpowiednio oznakowana. Naklejki informacyjne powinny być umieszczone:
Przy punkcie przyłączenia instalacji
Przy liczniku energii elektrycznej
Przy głównym wyłączniku prądu
Na obudowie falownika
Na trasach kablowych DC
W halach produkcyjnych o kubaturze strefy pożarowej przekraczającej 1000 m³ należy stosować przeciwpożarowy wyłącznik prądu (PWP) umieszczony w pobliżu głównego wejścia.
Kilka słów na koniec oraz rekomendacje
Regularna konserwacja jest bardzo istotna dla zachowania wysokiej efektywności i bezpieczeństwa instalacji przez cały okres eksploatacji. Zaleca się:
Coroczne przeglądy techniczne sprawdzające stan połączeń elektrycznych, działanie zabezpieczeń i stan mechaniczny konstrukcji - to oferuje PREMIUM ZENERGY w standardzie 😉
Badania termowizyjne – pozwalają wykryć hot-spoty, uszkodzenia ogniw, problemy z połączeniami elektrycznymi i zagrożenia pożarowe - to też oferuje PREMIUM ZENERGY w standardzie 🙂
Czyszczenie paneli – zanieczyszczenia mogą obniżać efektywność nawet o kilkanaście procent - tego nie oferuje PREMIUM ZENERGY w standardzie, jednak możemy załatwić czyszczenie paneli, jeśli podczas inspekcji uznamy to za stosowne.
Zachowanie gwarancji
Aby zachować gwarancję na panele fotowoltaiczne (zazwyczaj 10-25 lat na produkt i 25-30 lat na sprawność), należy:
Stosować montaż zgodny z wytycznymi producenta
Wykonywać instalację przez certyfikowanego wykonawcę
Prowadzić regularną konserwację i przeglądy
Dokumentować wszelkie prace serwisowe
Producenci nie ponoszą odpowiedzialności za usterki powstałe w trakcie nieprawidłowego montażu, niewłaściwe miejsce instalacji czy uszkodzenia spowodowane zdarzeniami losowymi.
Czynniki wpływające na długowieczność instalacji
Żywotność instalacji fotowoltaicznej zależy od wielu czynników:
Jakość materiałów – panele i komponenty wysokiej klasy zapewniają dłuższą eksploatację
Prawidłowa instalacja – montaż przez doświadczonych profesjonalistów zgodnie z normami
Warunki atmosferyczne – zabezpieczenie przed ekstremalnymi warunkami pogodowymi
Regularna konserwacja – szybkie wykrywanie i usuwanie usterek
Standardowa degradacja paneli fotowoltaicznych w Polsce wynosi około 0,4-0,5% rocznie, co daje spadek wydajności o około 20% po 25 latach. Producenci premium gwarantują nawet 90% wydajności po 25 latach eksploatacji.
Dlatego warto podejść do tematu rozsądnie i nie szukać oszczędności na siłę, ponieważ jeśli chcemy mieć system fotowoltaiczny sprawny na te kilkadziesiąt lat to warto jest poszukać sprawdzonych rozwiązań od renomowanych producentów - to tyle na dzisiaj w tym temacie, dobrego wieczoru życzy Sebastian Daniel Oleksy z PREMIUM ZENERGY 😉
