Jak zbudować swoją własną elektrownię solarną… na bloku mieszkalnym

4. Dobór komponentów systemu

Dwa podstawowe komponenty każdego systemu fotowoltaicznego to falownik i moduły PV. Ze względu na to, że moja instalacja elektryczna jest trójfazowa, falownik wybraliśmy z modeli trójfazowych, co ogranicza wybór i podnosi cenę. Dlaczego więc nie jednofazowy? W myśl Ustawy o Odnawialnych Źródłach Energii bilansowanie międzyfazowe przewidziano tylko dla trójfazowych instalacji PV. W praktyce oznacza to, że niezależnie od tego która faza i w jakim stopniu jest obciążona, to energia produkowana przez moją instalację bilansuje się pomiędzy wszystkie fazy. Dzięki temu zwiększam bezpośrednie zużycie energii fotowoltaicznej i unikam 20 % strat związanych z net-meteringiem.
Ponieważ chciałem etapować inwestycję, założyliśmy że w drugim etapie zostaną użyte inne moduły PV niż w pierwszym etapie (spadek cen modułów wyższej mocy). Różnych typów modułów nie można połączyć we wspólny łańcuch. Wynikało z tego, że będą dwa łańcuchy o różnych parametrach pracy. Do sterowania tą pracą falownik musi mieć 2 tzw. MPP trackery. Oprócz tego ze względu na niepełne obciążenie w pierwszym etapie falownik musiał zachowywać wysoką wydajność w takich warunkach pracy. Piszę o tym, żeby zilustrować różne rozważania, które dobry instalator powinien z Wami przeprowadzić przy dobieraniu komponentów – w Waszych warunkach pewnie będą inne/kolejne kwestie do przemyślenia. Co do modułów, to w pierwszym etapie zdecydowaliśmy się na minimalizację kosztów, żeby skompensować cenę falownika dobranego na zapas. To na wypadek, gdyby drugiego etapu nie było. Wybór padł na 8 modułów po 250 Wp. Na drugi etap zakładamy maksymalizację mocy w rozsądnych kosztach po to, żeby zmieścić się w dostępnej powierzchni dachu a jednocześnie uzyskać moc potrzebną do pokrycia zakładanego zwiększonego zużycia i jednocześnie w pełni wykorzystać moc maksymalną falownika.
Pozostałe komponenty elektryczne systemu to przewody i zabezpieczenia, w szczególności przeciwprzepięciowe. Tu pominę szczegóły ale zwrócę uwagę, żeby nie zaniedbywać tych elementów instalacji. Poczytać można o nich np. tu: http://www.elektroinstalator.com.pl/ochrona-przed-zagroeniami/58-ochrona-przed-zagroeniami/679-zabezpieczenia-elektrowni-fotowoltaicznych-w-praktyce-2.html i tu: http://www.inzynierbudownictwa.pl/technika,materialy_i_technologie,artykul,ochrona_odgromowa_i_przepieciowa_instalacji_fotowoltaicznej,7874.

5. Konstrukcja wsporcza

Wspomniałem wcześniej, że musiałem zapewnić możliwość udostępnienia dachu w razie potrzeby jego remontu. Oczywiście każdą konstrukcję można zdemontować i zamontować ponownie ale liczą się koszty. Zdecydowaliśmy się na konstrukcję balastową. Faktycznie, jej montaż (wraz z przygotowaniem balastów) zajął tylko 2 godziny więc spełnia ona warunek łatwego demontażu/montażu/przemieszczenia. Musiała jednak spełnić dwa trudniejsze warunki:

• Projekt zawierający obliczenia statyczne potrzebne do obliczeń oddziaływania na konstrukcję dachu
• Potwierdzenie zgodności tych obliczeń z przepisami prawa budowlanego – w moim przypadku z przepisami europejskimi, ze względu na kraj producenta.

Te dwa wymogi znowu ograniczyły wybór. Jeśli czyta to któryś z krajowych producentów, chcących dostosować swój produkt do zastosowania na budynkach wspólnot mieszkaniowych, to powinien założyć, że spotka się z koniecznością spełnienia tych wymogów.

6. Czy dach wytrzyma?

Musiałem znaleźć konstruktora, który wykona obliczenia i sporządzi opinię techniczną dot. możliwości przeniesienia dodatkowego obciążenia przez konstrukcję dachu. Dach jest dość trudny – konstrukcja na dźwigarach drewnianych z poszyciem OSB. Konieczne było obliczenie wpływu wiatru, śniegu i konstrukcji wsporczej wraz z balastami i modułami PV na różne elementy dachu. W tym przypadku też znalazłem odpowiednią osobę – Tomasza Rapę prowadzącego firmę z branży konstrukcyjnej. Wykonane obliczenia, poprzedzone sprawdzeniem zgodności konstrukcji dachu z dokumentacją wykazały, że mieścimy się w dopuszczalnych zakresach. Dodatkowo zadbaliśmy o to, żeby nie wytężać konstrukcji poddasza odpowiednio lokalizując elementy i obciążenia konstrukcji wsporczej w stosunku do dźwigarów.