Najczęstsze błędy przy montażu instalacji fotowoltaicznej – jak ich uniknąć?

Płaski dach, w kontekście instalacji fotowoltaicznej, to powierzchnia, której kąt nachylenia nie przekracza 10°. Takie dachy doskonale sprawdzają się przy montażu paneli fotowoltaicznych, ponieważ oferują łatwiejszy dostęp do modułów słonecznych w celach konserwacyjnych oraz umożliwiają ich swobodne rozmieszczenie. Jak uniknąć błędów przy instalacji PV?

Tekst Marta Bednarek

Przed montażem systemu fotowoltaicznego na dachu płaskim należy zweryfikować stan techniczny konstrukcji dachu oraz jego pokrycia. Specyfika tej inwestycji wymaga bezwzględnego zagwarantowania odpowiedniej nośności i szczelności dachu. Nośność dachu powinna być na tyle duża, aby wytrzymać dodatkowe obciążenie paneli PV oraz konstrukcji do ich montażu, która często składa się z betonowych bloczków. Niezbędne jest również skontrolowanie stanu powłoki hydroizolacyjnej w zakresie szczelności, czyli ochrony przed przeciekami i uszkodzeniami spowodowanymi przez wodę. Uwzględnienie tych parametrów jest gwarancją, że zamontowana na dachu instalacja nie doprowadzi do uszkodzenia obiektu. Przy pojawieniu się oznak wskazujących, że pokrycie dachowe w najbliższym czasie będzie wymagało renowacji należy najpierw wykonać jego modernizację i dopiero wtedy zamontować panele PV. Dzięki temu unikniemy konieczności demontażu instalacji fotowoltaicznej na okres przeprowadzanej renowacji.

Zasadniczo stosuje się dwa systemy montażu paneli słonecznych na dachu płaskim. W metodzie inwazyjnej instalację fotowoltaiczną kotwi się do podkonstrukcji, która jest mocowana do konstrukcji dachu. Wymaga ona uwzględnienia wyłącznie ciężaru paneli PV. Wadą tego mocowania jest ingerencja w pokrycie dachowe i przebicie warstw izolacji wodochronnej. W efekcie dochodzi do konieczności zabezpieczenia bardzo wielu punktów krytycznych. Niezbędne w tym rozwiązaniu staje się zastosowanie specjalnych akcesoriów uszczelniających, niedopuszczających do utraty szczelności w miejscu wykonania otworu.

Bardziej popularna jest druga metoda – bezinwazyjna – z użyciem szyn oraz balastu (zazwyczaj betonowych bloczków), które dociążają panele słoneczne i zapewniają im stabilność. Metoda balastowa eliminuje konieczność przechodzenia elementami montażowymi przez połać dachu. Pozwala ona uniknąć potencjalnych problemów z uszkodzeniami dachu oraz ułatwia samą instalację, co sprawia, że jest to skuteczne i bezpieczne rozwiązanie. Jedyną jego wadą jest konieczność uwzględnienia dodatkowego obciążenia balastem, który utrzymuje panele na dachu. W rezultacie zdarza się, że z powodu tego dodatkowego obciążenia metoda ta nie może być zastosowana w każdej konstrukcji dachowej. Jest i na to sposób – montaż bezbalastowy (drugi rodzaj metody bezinwazyjnej). Polega na połączeniu aluminiowych elementów podkonstrukcji instalacji fotowoltaicznej z izolacją wodochronną za pomocą pasów przyklejanych do podłoża lub zgrzewanych z nim. Ważne, aby do klejenia lub zgrzewania zastosować identyczny materiału, z którego jest wykonane pokrycie dachowe (zgodnie z wytycznymi producenta paneli PV).

Najczęstsze błędy przy montażu paneli PV na płaskich powierzchniach

Instalacja paneli PV jest złożonym procesem, który wymaga nie tylko odpowiednich umiejętności, ale również wiedzy technicznej. Błędy wykonawcze mogą doprowadzić do wielu problemów (na przykład do zmniejszenia wydajności instalacji), a nawet do poważnych uszkodzeń modułów. Jakie błędy są popełniane najczęściej? Jak ich uniknąć w trakcie instalacji paneli PV, aby w efekcie uzyskać solidną konstrukcję modułów słonecznych?

Błąd 1. Brak odpowiedniej weryfikacji stanu technicznego dachu płaskiego oraz wybór nieodpowiedniej metody montażu instalacji fotowoltaicznej

Przygotowując się do montażu instalacji fotowoltaicznej należy nie tylko zweryfikować stan techniczny dachu oraz jego poszycia dachowego, ale również prawidłowo określić rodzaj zastosowanego materiału. Jest to istotne, ponieważ systemy fotowoltaiczne na dachach płaskich mogą być mocowane na dwa sposoby – poprzez klejenie/zgrzewanie lub obciążenie balastem. Rozwiązania klejone i zgrzewane są przeznaczone na dachy pokryte membraną i papą (szczególną uwagę należy zwrócić na określenie dokładnego rodzaju izolacji wodochronnej na dachu płaskim). W sytuacji, w której rodzaj, rozłożenie i wiek membrany wyklucza mocowanie konstrukcji przez klejenie lub zgrzewanie z pokryciem dachu, należy zastosować system obciążony balastem. Oba rozwiązania pozwalają zachować szczelność dachu, dzięki bezinwazyjnemu mocowaniu.

Błąd 2. Brak wykonania próby zgrzewu lub klejenia izolacji wodochronnej

Bezinwazyjny montaż instalacji fotowoltaicznych na dachu płaskim powinien być poprzedzony próbą klejenia i zgrzewu połączeń. Ma ona na celu potwierdzenie możliwości wykonania instalacji bezinwazyjnej. Próba ta polega na tym, że wycina się łatkę, znajduje się najbrzydsze miejsce na dachu, oczyszcza się pokrycie i wykonuje się zgrzew. Pamiętać należy, aby próby wykonać na dachu przy wykorzystaniu membrany przeznaczonej do montażu na obiekcie lub rozwiązań kompatybilnych (zatwierdzonych przez producenta). Ryzykowne jest zastosowanie niekompatybilnych ze sobą rozwiązań, ponieważ takie działanie nie gwarantuje trwałości wykonanych połączeń. Zasadą jest uzyskanie szczelnych zgrzewów, które powinny spełniać wymagania jakościowe użytkowych dachów. W związku z tym należy unikać zgrzewania z niewłaściwymi parametrami (na przykład ekstremalnie wysoka temperatura, która niszczy cząsteczki tworzywa na początku i na końcu zgrzewu), jak również nadmiernej prędkości zgrzewania.

Błąd 3. Nieoczyszczona lub źle oczyszczona membrana przed zgrzewaniem

Należy pamiętać, że membrana w miejscu zgrzewania musi być doczyszczona, czyli powinien być usunięty brud, zdegradowana warstwa PVC/TPO. Membrana powinna wyglądać jak nowa, a nie tylko zostać przetarta. Należy zadbać o to, żeby w efekcie czyszczenia nie zostawiać smug brudu. Zabrudzenia najlepiej usuwać środkiem do czyszczenia danego producenta membrany.

Konsekwencją zaniedbania tego działania będzie brak możliwości wykonania prawidłowego zgrzewu (zgrzewanie brudnej membrany powoduje odrywanie się jej połączeń). Analogiczny skutek wywoła używanie nieodpowiednich środków czyszczących, aktywujących membrany.

Błąd 4. Wykonanie montażu niezgodnego z zaleceniami producenta pokrycia

Wykonując prace wykonawcze należy pamiętać o uwzględnieniu i połączeniu w praktyce zarówno instrukcji prawidłowego montażu producenta systemu mocowania paneli fotowoltaicznych, ale również instrukcji, dotyczących prawidłowego wykonania połączeń zgrzewanych i klejonych producenta membrany. Zastosowanie tych reguł w praktyce nie jest łatwe, aczkolwiek są one gwarancją zapewnienia trwałości i funkcjonalności montowanych paneli PV, minimalizując tym samym ryzyko przyszłych problemów (przedwczesnych uszkodzeń, przecieków, a nawet całkowitego uszkodzenia konstrukcji dachowej) i konieczność kosztownych napraw.

Błąd 5. Układanie konstrukcji instalacji fotowoltaicznej
bezpośrednio na izolacji wodochronnej

Zasadą jest, że na izolacji wodochronnej żadne elementy konstrukcji instalacji (metalowe/betonowe) nie powinny być ustawione w sposób bezpośredni (np.: koryta kablowe, bloczki betonowe) na izolacji wodochronnej. W tym celu powinno się używać przekładek, wykonanych z tego samego rodzaju membrany, która znajduje się na powierzchni dachu. Przekładki można przykleić do elementów konstrukcji lub zastosować jako przekładkę separacyjną.

Błąd 6. nieuwzględnienie dodatkowego mocowania membrany z uwagi na falowanie arkuszy na dachu

Przy montażu instalacji fotowoltaicznej należy również uwzględnić fakt, że pokrycie dachowe w układzie mocowania mechanicznego ma rzędy mocowań w rozstawie co około 180-200 cm. W związku z tym, przy oddziaływaniu wiatru część środkowa membrany może falować. W efekcie zamocowana konstrukcja paneli fotowoltaicznych będzie falować razem z tą membraną. Nawet jeśli membrana nie zostanie zerwana, a łączniki wyrwane, to w efekcie i tak panele będą falować na pokryciu. Jest to niebezpieczna sytuacja, ponieważ może dojść do zwarcia lub uszkodzenia panela. Błędem zatem jest nieuwzględnienie dodatkowych mocowań, które stabilizują położenie membrany.

Praktyka pokazuje, że panel PV jest stabilny w sytuacji, w której konstrukcja mocująca go do pokrycia znajduje się w odległości do 50 cm od rzędu mocowań. Jeżeli jest to większa odległość, to przynajmniej pierwszy rząd mocowań powinien być solidnie ustabilizowany.

Warto zaznaczyć, że prawidłową liczbę łączników powinien wyliczyć konstruktor zgodnie z zasadami polskiej normy, dotyczącej obciążeń wiatrowych lub poprzez przeprowadzenie badań obciążeń układu paneli fotowoltaicznych (na przykład w tunelu aerodynamicznym).

Błąd 7. Używanie niewłaściwych narzędzi zwłaszcza przy zgrzewaniu

Do montażu instalacji fotowoltaicznej należy używać narzędzi przeznaczonych do danego systemu izolacji. Ważne jest stosowanie się do wytycznych instrukcji montażu producenta. Bagatelizowanie temperatury i szybkości zgrzewu, szerokości dyszy czy odpowiedniego docisku może powodować powstanie zgrzewu o tylko pozornej wytrzymałości. Podczas użytkowania tego typu zgrzewy szybko zaczynają się rozchodzić i nie pełnią funkcji stabilizującej panele PV.

Specyfika montażu instalacji fotowoltaicznej na dachu płaskim

Montaż paneli fotowoltaicznych na dachu płaskim niesie ze sobą specyficzne wyzwania związane z hydroizolacją pokrycia dachowego. Na dachach płaskich zazwyczaj stosuje się papę, membrany (PVC, TPO, EPDM) bądź inne materiały hydroizolacyjne. Należy pamiętać, że nie każda izolacja wodochronna dopuszcza możliwość bezinwazyjnego mocowania PV poprzez zgrzewanie lub klejenie.

Po montażu fotowoltaiki na dachu ważne jest, aby pamiętać o regularnym przeprowadzaniu kontroli stanu hydroizolacji. Wszelkie uszkodzenia lub słabe punkty warto natychmiast naprawić w celu zapobiegnięcia przeciekom i dalszej degradacji.

---

MARTA BEDNAREK
Dyrektor Zarządzający w firmie Systemy Dachowe ADACH. Z rynkiem pokryć dachowych związana od ponad 10 lat. Praktykę zawodową zdobyła obsługując inwestycje międzynarodowe (rynek skandynawski), jak i rynek krajowy (w ramach współpracy z jednym z największych polskich producentów pokryć dachowych).