Statické predpoklady a konštrukčné limity

Nosnosť strešnej konštrukcie je jedným z kľúčových parametrov, ktoré je potrebné preveriť pred inštaláciou fotovoltických panelov. Bežný panel s výkonom 400 – 500 W má plochu približne dva štvorcové metre a hmotnosť okolo 20 – 25 kg. K tomu sa pripočítava hmotnosť nosnej konštrukcie, kotviacich prvkov a ďalších komponentov.

„Otáznou je konštrukcia strechy, či je na to prispôsobená, a samozrejme aj krytina, pretože panely musíte do niečoho ukotviť a musíte pre ne vytvoriť takú konštrukciu, aby ste nepoškodili krytinu,“ upozorňuje Daniel Urbanovič. Statické zaťaženie sa musí rozpočítať na celú strešnú plochu, pričom je nevyhnutné zohľadniť typ krytiny, sklon strechy, vek objektu a jeho stavebný stav.

V prípade starších budov alebo atypických konštrukcií je nevyhnutné vypracovať statický posudok, ktorý zohľadní aj dynamické zaťaženie vetrom a snehom. V praxi sa stretávame aj s dodatočným spevňovaním strešných konštrukcií, avšak ide o nákladné a technicky náročné riešenie, ktoré vyžaduje individuálny návrh.

Požiarna bezpečnosť a zásahové riziká

Fotovoltické zariadenia, hoci samy o sebe nie sú primárnym zdrojom požiaru, môžu výrazne skomplikovať zásah hasičských jednotiek. „Ak sa na streche nachádza fotovoltika, minimálne sťažuje požiarny zásah,“ konštatuje D. Urbanovič. V prípade požiaru na streche objektu, kde sú umiestnené panely, je nutné najprv evakuovať osoby, lokalizovať ohnisko a následne pristúpiť k likvidácii požiaru.

Elektrické pole fotovoltiky je počas dňa pod stálym napätím, čo predstavuje riziko pre zasahujúcich hasičov. Moderné systémy využívajú doplnkové bezpečnostné moduly, ktoré umožňujú odpojenie jednotlivých panelov alebo ich skratovanie priamo na úrovni panelu.

„Existujú prídavné škatuľky priamo na panely, ktoré poskytujú vyššiu bezpečnosť, nemajú však požiarnu odolnosť,“ dodáva odborník. Pri návrhu systému treba zohľadniť aj skladbu strechy. Minerálna vlna ako izolant má výrazne lepšie protipožiarne vlastnosti než napríklad polystyrén, čo môže ovplyvniť rozsah a priebeh požiaru.

"Fotovoltika predstavuje významný krok smerom k energetickej nezávislosti, no zároveň vyžaduje komplexný prístup."
Daniel Urbanovič, autorizovaný stavebný inžinier pre elektrotechnické zariadenia

Elektrotechnické aspekty a ochranné prvky

Striedače, ktoré sú súčasťou fotovoltických systémov, disponujú pokročilými diagnostickými funkciami. Dokážu identifikovať poruchy, ako sú iskrenie, skraty či neštandardné napäťové výkyvy. „Veľmi účinná môže byť ochrana ARC, ktorá zistí, či v obvode dochádza k nejakému iskreniu alebo nie,“ vysvetľuje D. Urbanovič. Kľúčovým prvkom bezpečnosti je kvalitné uzemnenie a ochranné pospájanie všetkých komponentov.

Bez týchto opatrení nemusia ochranné obvody správne fungovať, čo môže viesť k zlyhaniu systému v kritickej situácii. Pri návrhu elektroinštalácie je nutné dodržiavať technické normy a zabezpečiť, aby mala ochrana dostatočný čas a priestor na reakciu. Vhodne navrhnutý systém dokáže minimalizovať riziká a zároveň optimalizovať výrobu elektrickej energie.

Prevádzka, údržba a revízie

Majiteľ fotovoltického systému by mal byť oboznámený s jeho základnou obsluhou. „Najprv musíte vypnúť striedač a až potom môžete manipulovať s poistkovým odpínačom,“ upozorňuje odborník. Nestačí poznať polohu hlavného vypínača. Treba vedieť, v akom poradí sa jednotlivé komponenty vypínajú, aby nedošlo k vytvoreniu elektrického oblúka, ktorý môže spôsobiť požiar.

Vhodné je označiť ovládacie prvky číselne alebo graficky, aby bola manipulácia jednoznačná aj v stresovej situácii. Pravidelná kontrola systému je nevyhnutná, ideálne raz ročne pred sezónou, napríklad v marci. Pomocou termovíznych kamier sa dajú identifikovať prehrievané miesta, zlé kontakty či poškodené konektory, ktoré predstavujú zvýšené riziko.

„Kontroly sa realizujú a vykonávajú ich špecialisti až na úroveň panelu,“ dopĺňa D. Urbanovič. Dôsledná revízia celého systému by mala prebiehať v intervale niekoľkých rokov, pričom sa odporúča využiť služby odborníkov s praxou v oblasti fotovoltiky.

Riziká z vonkajšieho prostredia a havarijné scenáre

Fotovoltické panely sú vystavené poveternostným vplyvom. Silný vietor ich môže odtrhnúť zo strechy, krúpy ich môžu poškodiť a blesk môže spôsobiť poruchu alebo požiar. „Keď si uvedomíte, že panel má zhruba dva štvorcové metre, tak je to nejaké krídlo, do ktorého sa vie oprieť vietor a odtrhnúť ho,“ varuje autorizovaný stavebný inžinier.

Moderné objekty sú vybavené bleskozvodmi, ktoré odvádzajú výboj mimo konštrukcie, avšak fotovoltické zariadenie musí byť inštalované tak, aby nepredstavovalo alternatívnu cestu pre elektrickú energiu. V prípade poškodenia panelov ich možno vymeniť, no často sa stretávame s problémom kompatibility.

Staršie typy panelov už totiž nemusia byť dostupné. „Tie, ktoré ste kúpili pred dvomi, tromi rokmi, už dnes nekúpite,“ poznamenáva D. Urbanovič. Po havarijnej udalosti je nevyhnutné nechať systém skontrolovať odborníkom, ktorý posúdi jeho ďalšiu použiteľnosť.

Vízia do budúcnosti

V závere podcastu zaznela aj úvaha o globálnom využití fotovoltiky, napríklad umiestnením panelov do púštnych oblastí, pričom by mohli zásobovať planétu energiou. D. Urbanovič reagoval s nadhľadom: „Veľmi pekne rozmýšľate, určite, no ako by sa k tomu postavili svetové mocnosti a všetky politiky, to neviem.“ Hoci ide o technologicky realizovateľnú víziu, jej uskutočnenie závisí od politických rozhodnutí, medzinárodnej spolupráce a strategického plánovania a mieru vo svete. Fotovoltika má potenciál stať sa pilierom energetickej transformácie, no jej bezpečné a efektívne využitie začína vždy na úrovni jednotlivca, domácnosti či bytového domu.

D. Urbanovič zároveň pripomína, že slnečná energia je dostupná a stabilná: „Slnko tu bude ešte niekoľko miliárd rokov, takže tento zdroj energie je tu pre nás zabezpečený.“ Fotovoltika predstavuje významný krok smerom k energetickej nezávislosti, no zároveň vyžaduje komplexný prístup. Odborné konzultácie, pravidelné kontroly a zodpovedný prístup k prevádzke sú nevyhnutné, ak má fotovoltika slúžiť dlhodobo a spoľahlivo. V konečnom dôsledku totiž nejde len o technológiu, ale o dôveru v systém, ktorý má chrániť nielen majetok, ale aj životy.

Slovenská komora stavebných inžinierov
Mýtna 29, P. O. Box 10
810 05 Bratislava
Tel.: +421 239 075 042
sksi@sksi.sk
www.sksi.sk