Tεχνικές και ηλεκτρολογικές πληροφορίες για την ορθή εγκατάσταση φωτοβολταϊκών στη στέγη ή την ταράτσα σας

Έντονο είναι το ενδιαφέρον από μεγάλο μέρος των πολιτών για μια ενδεχόμενη εγκατάσταση Φωτοβολταϊκών στην οικία του. Επίσης έντονη είναι και η διάθεση του να αποκτήσει περαιτέρω πληροφορίες, μιας και πρόκειται για μία εγκατάσταση που στα περισσότερα σημεία της είναι άγνωστη στο ευρύ κοινό. Αρχικά να αναφερθεί ότι δικαίωμα ένταξης στο Πρόγραμμα Ανάπτυξης Φωτοβολταϊκών Συστημάτων μέχρι 10 KWp έχουν κτιριακές εγκαταστάσεις που χρησιμοποιούνται για κατοικία ή στέγαση πολύ μικρών επιχειρήσεων. Στο παρόν άρθρο θα γίνει αναφορά σε σημαντικές τεχνικές λεπτομέρειες που προβληματίζουν έντονα το ενδιαφερόμενο κοινό.

Σταύρος Ζαμπέλης, ενεργειακός ηλεκτρολόγος μηχανικός ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ-ΑLL ABOYT GREEN ENERGY

Όταν πρόκειται για εγκατάσταση Φωτοβολταϊκών σε στέγη κτιρίου μια από της πρώτες ερωτήσεις είναι αυτή της στήριξης των πάνελ στα κεραμίδια. Η στήριξη στα ρωμαϊκά κεραμίδια τα οποία είναι τοποθετημένα κατά κύριο λόγο στο σύνολο των στεγών στη χώρα μας γίνεται στα ξύλα που βρίσκονται κάτω από τα κεραμίδια. Η διάταξη αυτών είναι ως εξής: ξύλινοι δοκοί διάστασης περίπου (60*80mm) οριζόντια στη στέγη, πισσόπανο το οποίο καλύπτει όλη την επιφάνεια της στέγης και πάνω από αυτό, ξύλινα δοκάρια κάθετα στη στέγη, διάστασης περίπου (40*40mm).

Η στήριξη γίνεται κατεξοχήν στα πάνω ξύλινα δοκάρια έτσι ώστε να μην προκληθεί καμία απολύτως ζημιά στο πισσόπανο, το οποίο είναι υπεύθυνο για τη μόνωση και τη στεγανοποίηση της στέγης.Ύστερα με ανοξείδωτους κοχλίες μπορεί να επιτευχθεί η δημιουργία σταθερών σημείων πάνω στα οποία τοποθετούνται κατάλληλες βέργες επαρκών διατομών για την τοποθέτηση των Φωτοβολταϊκών πλαισίων. Για την τοποθέτηση του κοχλία τρυπάμε το κεραμίδι στο υψηλότερο σημείο του, με τρυπάνι διαμέτρου 14mm, όταν ο κοχλίας έχει διάμετρο 10 mm. Στο σημείο όπου ο κοχλίας βιδώνει πάνω στο κεραμίδι υπάρχει ένα ειδικό τεμάχιο κατασκευασμένο από άκαυστο λάστιχο σε σχήμα κώνου το οποίο σφηνώνει και στεγανοποιεί την τρύπα δημιουργώντας ταυτόχρονα την ανάλογη ελαστικότητα έτσι ώστε να μην δημιουργούνται προβλήματα από συστολές και διαστολές. Οι βέργες που τοποθετούνται ύστερα έχουν κατασκευαστεί και πιστοποιηθεί από διεθνής οργανισμούς έτσι ώστε να μπορούν να αντέξουν τις δυνάμεις των Φωτοβολταϊκών πάνελ ακόμα και σε ταχύτητες ανέμου της τάξης των 300 km/h. Σε αντίθεση με τις στέγες η τοποθέτηση Φωτοβολταϊκών σε ταράτσες είναι αισθητά πιο απλή. Στις ταράτσες η στήριξη γίνετε με μασίφ μαστούς διατομής 14 mm και με υλικά στεγανοποίησης (Ρητίνη) υψηλών προδιαγραφών τα οποία μας δίνουν και αντοχή σε εφελκυσμό πάνω από 1500 kg/m2 . Σχετικά με την ποιότητα των υλικών στήριξης επίσης να τονιστεί ότι οι βέργες και τα λοιπά εξαρτήματα τα οποία χρησιμοποιούνται είναι κατασκευασμένα από ανθεκτικό αλουμίνιο έτσι ώστε να αποφευχθούν οι σκουριές καθώς και το φαινόμενο της ηλεκτρόλυσης το οποίο μειώνει την απόδοση των Φωτοβολταϊκών σε βάθος χρόνου.

Σε ένα συνηθισμένο τύπο στέγης 80 τ.μ. ή μίας ταράτσας 90-100 τ.μ. μπορεί να εγκατασταθεί ένα φωτοβολταϊκό σύστημα ισχύος 10 Κw. Σε αρκετές όμως από αυτές τις περιπτώσεις συναντάμε το θέμα των σκιάσεων. Σε αυτή την περίπτωση ιδιαίτερη σημασία έχει ο τρόπος με τον οποίο θα συνδεθούν τα Φωτοβολταϊκά πλαίσια μεταξύ τους. Να αναφέρουμε προηγουμένως ότι τα Φωτοβολταϊκά συνδέονται μεταξύ τους σε σειρές (strings). Ο αριθμός των σειρών σε ένα φωτοβολταϊκό σταθμό εξαρτάται από πολλές παραμέτρους, μία από αυτές είναι και η παράμετρος της σκίασης. Όταν ένα φωτοβολταϊκό πλαίσιο σκιαστεί τότε υπάρχουν απώλειες της τάξης περίπου 60-70% επί της απόδοσης του ενώ ταυτόχρονα πέφτει και η απόδοση όλων των άλλων πλαισίων που είναι συνδεδεμένα εν σειρά με αυτό κατά το ίδιο ακριβώς ποσοστό. Οι σκιάσεις λοιπόν είναι ένας πολύ σημαντικός παράγοντας που μπορεί να επηρεάσει έντονα την απόδοση ενός σταθμού, αλλά ταυτόχρονα μπορούν να προληφθούν με την κατάλληλη σύνδεση των Φωτοβολταϊκών πλαισίων με αποτέλεσμα να μην υπάρχουν απώλειες πάνω από 5-10% επί του συνολικού σταθμού.

Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η χαρακτηριστική καμπύλη ρεύματος-τάσης του φωτοβολταϊκού στοιχείου.

Παρατηρούμε ότι υπάρχει ένα σημείο (Vm,Im) στο οποίο η ισχύς (P) του φωτοβολταϊκού στοιχείου μεγιστοποιείται. Το σημείο αυτό ονομάζεται σημείο μέγιστης ισχύος (maximum power point, MPP). Ύστερα από την φωτοβολταϊκή μετατροπή το ρεύμα βρίσκεται σε μορφή συνεχούς ρεύματος. Η μετατροπή του ρεύματος σε εναλλασσόμενο, έτσι ώστε να παραληφθεί από τη ΔΕΗ, γίνεται μέσω του μετατροπέα DC-AC (inverter). Οι μετατροπείς διαθέτουν ,ανάλογα με την ποιότητα και την προέλευσή τους, από έναν έως τρεις επεξεργαστές-ανιχνευτές μέγιστης ισχύος MPP tracker. Σε κάθε έναν από τους ανιχνευτές μπορούν να συνδεθούν από μία έως πέντε σειρές Φωτοβολταϊκών πλαισίων. Αποτέλεσμα των παραπάνω είναι η ανάγκη για σωστή επιλογή μετατροπέα, ανάλογα με τα δεδομένα της κάθε εγκατάστασης και ύστερα από αυτό η ορθή τοποθέτηση σειρών Φωτοβολταϊκών πλαισίων στους ανιχνευτές έτσι ώστε να επιτυγχάνεται μέγιστη απόδοση του φωτοβολταϊκού συστήματος. Ακόμα σε αυτό το σημείο να σημειωθεί ότι κάθε σειρά Φωτοβολταϊκών πλαισίων πρέπει να ασφαλίζεται από αντικεραυνικά ανεξάρτητα από οποιαδήποτε άλλη σειρά, όταν συνδέονται σε διαφορετικούς MPP tracker, για να μην δημιουργούνται απώλειες στον φωτοβολταϊκό σταθμό.

in.gr