6 fattori chiave da considerare quando si investe in impianti solari fotovoltaici sui tetti
La maggior parte degli impianti fotovoltaici domestici, industriali e commerciali installano moduli fotovoltaici sul tetto, il che non solo aiuta i proprietari a risparmiare sulle bollette elettriche, ma ottimizza anche l'uso dello spazio sul tetto e lo raffredda.
In questo articolo analizzeremo alcune delle cose più importanti che devi sapere sull'installazione di pannelli solari su tetti piani.
Chiave 1: Quale tipo di installazione viene utilizzata
Esistono diversi metodi di installazione dei moduli fotovoltaici sul tetto; i metodi di installazione più comuni includono il tipo aggiuntivo, il tipo con zavorra e il tipo con fondazione su pali.
Se il tetto appartiene altipo di piastrella in acciaio coloratoGeneralmente si considera la tipologia aggiuntiva, e i componenti sono posati direttamente sulle tegole in acciaio colorato; in particolare, il tetto in tegole in acciaio colorato non ha parapetto, e il tipo con tegole offre il miglior effetto antivento e la massima sicurezza; inoltre, il tetto in tegole in acciaio colorato presenta anche un certo angolo di inclinazione. Sebbene questo non sia l'angolo di inclinazione migliore per la produzione di energia fotovoltaica, è necessario considerare attentamente anche i costi di trasformazione causati dall'aumento dell'angolo di inclinazione.
Per quanto riguarda il tetto in cemento, solitamente è piano e i metodi di installazione più comuni sono il tipo con zavorra e il tipo con pali di fondazione in calcestruzzo, come mostrato nella figura sopra.
In molti casi, ai proprietari di edifici non è consentito praticare fori nel tetto piano in calcestruzzo. Da un lato, sono preoccupati per la resistenza del vecchio edificio o non vogliono alterare le prestazioni di impermeabilità del tetto. Questo è il motivo per cui si sceglie l'installazione con zavorra o con fondamenta in calcestruzzo.
Poiché il tipo di zavorra non è ancorato al tetto, si può prendere in considerazione un trattamento antivento laterale, soprattutto per i tetti in cemento senza parapetti.
Lo scopo principale delle fondamenta in calcestruzzo è garantire che il sistema di supporto rimanga intatto anche durante le stagioni più tempestose. Garantisce una buona installazione senza causare perdite dal tetto, può anche migliorare l'efficienza dei moduli solari e ridurre la schermatura del parapetto dal sole.
Chiave 2. Tetto piano non significa installazione di tegole
L'installazione di moduli fotovoltaici su un tetto piano tramite tegole sembra essere la soluzione più scontata. Non solo è possibile massimizzare il volume/la superficie di installazione, ma è anche possibile utilizzare il fotovoltaico come copertura per aumentare la superficie disponibile.
Ma installare un impianto fotovoltaico su un tetto piano non significa necessariamente impostarne l'inclinazione a 0 gradi. Bisogna considerare molti fattori. L'installazione in piano è da evitare, tra cui:
l I componenti piastrellati raccolgono facilmente polvere, che può causare una perdita di produzione di energia pari al 10% o addirittura al 30%;
l È più scomodo da pulire e l'acqua stagnante non è facile da far defluire;
l Rispetto all'installazione inclinata, la produzione di energia sarà ridotta;
l Il periodo di ammortamento sarà più lungo;
l Non è possibile fare affidamento sulle precipitazioni naturali per rimuovere l'accumulo di polvere;
L'installazione obliqua e i pannelli fotovoltaici con sola tegola presentano evidenti differenze nella produzione di energia. Simulando un impianto solare da 11,2 kWp, gli angoli di inclinazione risultano rispettivamente di 10 gradi, 5 gradi e 0 gradi.
I risultati della simulazione mostrano che con un angolo di inclinazione di 0 gradi, la produzione annua di energia del sistema da 11,2 kWp è di circa 13.480,3 kWh, mentre con un angolo di inclinazione di 5 gradi, la produzione annua di energia del sistema raggiunge i 14.066,9 kWh. Infatti, con un angolo di inclinazione di 10 gradi, la produzione annua di energia del sistema raggiunge i 14.520 kWh.
Dai risultati si evince che per ogni aumento di 5 gradi, la capacità di generazione di energia del sistema aumenterà di 500 kWh all'anno (dopo 15 gradi, l'aumento si ridurrà significativamente, e sarà ancora inferiore una volta superato l'angolo di inclinazione ottimale). Inoltre, le simulazioni di cui sopra non hanno tenuto conto della perdita di generazione di energia dovuta all'accumulo di polvere durante l'installazione con bassa inclinazione.
Secondo la comunicazione tra "Global Photovoltaics" ed esperti del settore, se non si desidera installare con l'angolo di inclinazione ottimale, si consiglia di impostare l'angolo di inclinazione più alto possibile. Se si prevede la copertura in tegole, si consiglia di progettare un angolo di inclinazione compreso tra 5 e 10 gradi. Per un tetto piano, un angolo di 5-10 gradi è già sufficientemente piatto, mentre per un tetto in tegole di acciaio colorato, l'angolo è generalmente superiore a 3 gradi. Considerando i costi aggiuntivi per aumentare l'angolo di inclinazione, è meglio lasciar perdere. È anche una buona scelta seguire la tendenza.
Chiave 3. L'installazione su tetto piano deve tenere conto della velocità del vento
Nella fase di progettazione dell'impianto solare, è necessario considerare la velocità massima del vento che può verificarsi nell'area locale, soprattutto nelle zone in cui la velocità del vento supera i 180 chilometri orari.
Non una volta ogni cinque anni, una volta ogni dieci anni, la vita di un impianto fotovoltaico è di 25 anni, bisogna considerare anche quella volta ogni 50 anni!
Il tifone che ha colpito Nantong, nella provincia di Jiangsu, alla fine di aprile 2021 è sufficiente a spiegare tutto. Con il miglioramento della qualità edilizia, per gli edifici nell'area di Nantong quasi nessuno darà troppa importanza ai disastri causati dai tifoni che si verificavano spesso 30 anni fa. Dopotutto, i tifoni di Nantong nella zona possono avere avuto un certo impatto anche sulle piazze, sulle case con i tetti di paglia e sulle serre in passato.
Tuttavia, alla fine di aprile di quest'anno, il forte vento ha travolto gli impianti fotovoltaici e gli scaldacqua solari sul tetto, facendo crollare a terra più di una dozzina di persone. Non è esagerato dire che accade una volta ogni 50 anni.
I normali sistemi di generazione di energia solare su tetto piano possono resistere a velocità del vento di 160 km/h (Tredicesimo tifone), ma se non c'è un parapetto a bloccare il vento, non viene presa in considerazione alcuna protezione dal vento tra i pannelli e la velocità istantanea del vento causata dal flusso d'aria in un'area locale supererà di gran lunga la velocità effettiva. Velocità del vento.
In questa fase, la scelta delle staffe, la progettazione strutturale, la progettazione della zavorra o della resistenza delle fondazioni in calcestruzzo devono basarsi sulle raccomandazioni degli enti professionali. Anche i tetti in tegole di acciaio colorato devono essere analizzati scientificamente.
Chiave 4. Rischio di perdite d'acqua nell'installazione di tetti piani
L'acqua stagnante è comune sui tetti piani. Essendo il tetto piatto, l'acqua non ha modo di defluire, oppure il drenaggio rallenta, e il tempo di permanenza sul tetto sarà più lungo. Pertanto, eventuali crepe e buchi sul tetto diventeranno fonti di ristagno d'acqua.
In questo momento, il tetto piano con l'impianto fotovoltaico installato, a causa del danneggiamento dello strato impermeabile che può essere causato dall'installazione della staffa e dalla posa della fondazione su pali di cemento, diventa il più grande rischio di infiltrazioni d'acqua del tetto piano fotovoltaico.
Se si tratta di un tetto in tegole di acciaio colorato, è meglio installarlo con un fissaggio piuttosto che praticare un foro sulla tegola di acciaio colorato; se la tegola di acciaio colorato non è adatta al fissaggio con un fissaggio, è possibile utilizzare anche un adesivo strutturale. Zhejiang Silicone offre una soluzione simile. Soluzione: se è necessario praticare dei fori, è necessario assicurarsi che tutti i fori siano adeguatamente sigillati per l'impermeabilizzazione.
Chiave 5. Necessità di considerare le unità meccaniche sui tetti piani
Una delle sfide nella progettazione e installazione di impianti fotovoltaici su tetti piani in cemento è rappresentata dai vari dispositivi meccanici presenti sul tetto degli edifici esistenti, come unità di condizionamento dell'aria esterne, tubi di scarico, ventole di scarico, impianti di ventilazione, serbatoi d'acqua, ringhiere, strutture del tetto, sistemi HVAC, tubi dell'acqua e così via.
Queste apparecchiature esistenti non solo influenzano la disposizione del pannello fotovoltaico sul tetto, la spaziatura e la disposizione delle staffe del sistema, ma possono anche ombreggiare l'impianto fotovoltaico o influenzare il funzionamento e la manutenzione futuri.
Alcuni progettisti prendono in considerazione l'installazione di pannelli fotovoltaici sopra queste strutture per proteggerle dal vento e dalla pioggia, ma un altro problema che ciò comporta sono gli elevati requisiti di progettazione e di resistenza al vento, nonché la difficoltà di funzionamento e manutenzione.
Per gli impianti sui tetti, la progettazione può essere effettuata solo in base alle condizioni locali, ma per i sistemi fotovoltaici sui tetti questo è un problema inevitabile e a cui bisogna prestare attenzione.
Chiave 6. Emissione aggiuntiva di tegole
In genere non esiste un'installazione piana con un angolo assoluto di 0 gradi, ma un angolo di inclinazione basso è effettivamente un problema inevitabile. Anchetetti in cementoavrà una tale richiesta. Il tetto della città di Wuxi è una tipica applicazione dell'installazione di serre fotovoltaiche su tetti in cemento:
