Teplota fotovoltaických panelů na střechách

1. 12. 2017

Stavebně integrované instalace s větranou dutinou

Tato kapitola se zaměřuje na FV zdroje se stavebně integrovaným FV polem, kde panely tvoří souvislou plochu v těsné blízkosti konstrukce budovy, od které je odděluje větraná dutina. Při takovém uspořádání je ochlazování zadního povrchu panelů větrem omezené. Jejich specifikem je tedy vyšší provozní teplota FV článků při oslunění.

FV pole s větranou dutinou jsou typicky instalována na fasádách či šikmých střechách s různou mírou stavební integrace. U fasádních instalací panely běžně tvoří vnější plášť obvodové stěny. U střešních instalací jsou panely častěji osazeny nad krytinu a neplní tak přímo stavební funkci. V některých případech však panely krytinu nahrazují a jsou odpovědné za ochranu střešního souvrství před srážkovou vodou. Ilustrativní příklady uvádí Obr.3.1.

Dopad vyšší míry stavební integrace FV pole na nárůst teploty panelů a pokles výkonu dokladuje srovnávací měření dvou střešních FV polí na pasivních domech v Koberovech (Staněk, 2008). Celkovou situaci ilustruje Obr.3.2.

Na domě označeném jako K6 plní panely funkci střešní krytiny. Je použito systémové řešení Plandach5 firmy Schletter GmbH. Nasávací štěrbina (vtok) do větrané dutiny je umístěná pod okapem, vyústění dutiny (výtok) je u hřebene, a proti pronikání srážkové vody do dutiny je kryté zpětnou hřebenovou stříškou (Obr.3.3 - 1 a 2). Po krajích FV pole je návaznost na maloformátovu skládanou střešní krytinu zajištěna bočním oplechováním. Spáry mezi panely jsou vyplněné těsněním z EPDM pryže (Obr.3.3 - 3). Na domě K7 jsou panely v menším rozsahu umístěné nad krytinou pomocí standardního provedení se střešními háky. V obou případech mají FV pole jižní orientaci se sklonem 45°. Je zřejmé, že odvod tepla z panelů bude u K6 omezenější.

Měřený průběh teplot na zadním povrchu panelů obou instalací během jasného srpnového dne ukazuje Graf3.1. Nejvyšší rozdíl mezi teplotou horních a dolních panelů během dne činí u K6 10,7 °C, u K7 pouze 3,6 °C. Nejvyšší rozdíl mezi průměrnou teplotou FV polí na K6 a K7 pak činí 10,3 °C. Graf3.2 dále ukazuje normalizovaný DC výkon polí K6 a K7 (tj. vztažený k výkonu při STC). V okamžiku největšího teplotního rozdílu obou polí dochází na K6 k relativnímu poklesu výkonu o 4,7 % oproti K7. Celodenní produkce je pak u K6 vlivem vyšší teploty nižší o cca 3,6 %. I panely na K7 však mohou mít vyšší teplotu než panely v otevřené poloze.