Grootte is belangrijk - ook voor PV-daksystemen
Jan 17, 2022
Dit alles heeft ook invloed op de toenemende eisen die aan montagesystemen worden gesteld. Thomas Bartsch, Head of Product Management bij IBC Solar, belicht de huidige trends en legt uit waarom montagesystemen moeten worden aangepast aan de nieuwe eisen.
Esthetiek wint aan belang
Een duidelijke trend, vooral in de residentiële PV-markt, zijn de groeiende esthetische eisen van consumenten. In de beginjaren van fotovoltaïsche energie namen huiseigenaren de beslissing om hun eigen daksysteem te installeren omdat ze overtuigd waren van duurzame energieproductie. Hierdoor werd er aanvankelijk weinig aandacht besteed aan het uiterlijk van het PV-systeem. Dankzij de prijsdaling voor fotovoltaïsche systemen in de afgelopen jaren is dit veranderd. Tegenwoordig verwachten huiseigenaren dat hun PV-systeem niet alleen hernieuwbare en duurzame energie levert, maar er ook goed uitziet.
De markt reageert op deze vraag: zo worden de cellen van de PV-modules die momenteel op de markt verkrijgbaar zijn steeds homogener van uiterlijk. Vooral zwarte modules zijn erg in zwang op de woningmarkt. Een slank en elegant uiterlijk kan echter niet worden bereikt door de vorm of kleur van de modules alleen. Alle systeemcomponenten, inclusief de montagesystemen, vormen een eenheid en moeten perfect op elkaar passen–niet alleen omwille van de esthetiek, maar ook omwille van veiligheid en efficiëntie.
Efficiëntere cellen en grotere modules
Op het gebied van celtechnologie is de markt geëvolueerd van BSF-cellen (Back Surface Field) naar PERC-cellen (Passiveted Emitter and Rear Contact). Die hebben vandaag al een marktaandeel van zo'n 90 procent. Met een efficiëntie van ongeveer 22 tot 24 procent bereiken ze echter hun technologische grenzen en verschijnen er nieuwe celtypen, zoals TOPCon (Tunneling Oxide Passivation Contact), op de markt.
Daarnaast is de trend naar grotere wafers en modules met hogere vermogensklassen, evenals bifaciale modules, duidelijk. Tot 2010 was de gebruikelijke wafermaat M0 (156 x 156 mm). Daarna volgde tot 2018 een standaardmaat van M2 (156,75 x 156,75 mm). Vanaf 2019 werd vooral het standaardformaat van M3 (158,75 x 158,75 mm) gezien. In 2021 wonnen de wafermaten M6 (166 x 166 mm) en M10 (182 x 182 mm) steeds meer marktaandeel, terwijl de laatste vooral interessant zijn voor zonneparken in Duitsland vanwege de specificaties in de maximaal toegestane modulegrootte van 2m.²voor daksystemen.
Grotere wafers worden ontwikkeld met als doel zonnepanelen met een hoger rendement te produceren zonder gebruik te hoeven maken van nieuwe celtechnologieën. Dit resulteert echter ook in nieuwe uitdagingen voor moduleassemblage op het gebied van afmetingen, doorbuiging (vervorming en breuk) en het losmaken van klemmen en beugels. Dit leidt tot aanzienlijke beperkingen, vooral in het dakgebied en bij het gebruik van aerodynamische systemen.
Flexibele montagesystemen voor verschillende modulegroottes
In navolging van de ontwikkeling naar steeds grotere modules kunnen flexibele montagesystemen een aantal voordelen bieden. Installateurs kunnen niet alleen hetzelfde systeem gebruiken dat ze kennen voor verschillende modulegroottes. Flexibiliteit stelt hen ook in staat om verschillende modules binnen hetzelfde systeem te gebruiken. Dat komt omdat modules van verschillende groottes nu worden gecombineerd voor een homogene uitstraling en maximale benutting van de dakruimte.
"Bij de ontwikkeling van de nieuwste generatie montagesystemen voor platte daken, die kunnen worden gebruikt voor modules met lengtes van 1500 tot 2100 mm en breedtes van 980 tot 1150 mm, hebben we rekening gehouden met de nieuwste trends", legt Thomas Bartsch, hoofd productmanagement bij IBC SOLAR, uit. "Met de nieuwe IBC AeroFix G3 is het ook mogelijk om brede en smalle grondrails in hetzelfde systeem te combineren. Dit betekent dat stabielere dakoppervlakken of modules met minder ballast kunnen worden afgedekt met de goedkopere, smalle rails, bekend als de Eco-rail, vanwege de lagere oppervlaktedruk. Dit zorgt niet alleen voor maximale flexibiliteit, maar verlaagt ook de materiaalkosten en de totale kosten van het systeem aanzienlijk. Tegelijkertijd is het dak veilig ingericht."
Speciale vereisten afhankelijk van de vorm van het dak
Bij de keuze voor de installatiemethode is de dakvorm de eerste doorslaggevende factor. Platte daken worden voornamelijk gebruikt voor commerciële installaties met grotere systemen. Het berekenen van het laadvermogen is een bijzonder belangrijke stap in dit scenario. Naast het gewicht van de componenten moet ook rekening worden gehouden met potentiële wind- of sneeuwbelastingen. Bovendien, als het platte dak thermisch geïsoleerd is, moet ook het draagvermogen van de isolatie vooraf zorgvuldig worden gecontroleerd. Om de belasting van de zonne-installatie beter te verdelen, is het raadzaam om een systeem te gebruiken met een breed steunoppervlak en brede rails om puntbelastingen te verminderen. Om de dakbekleding te beschermen tegen schade en dus waterdoordringing is voor platte daken een geschikte bouwbeschermingsmat nodig. Railsystemen met een geïntegreerde structurele beschermingsmat zijn bijzonder geschikt. Hier worden de matten zo op de rails geplaatst dat een ongehinderde waterafvoer gegarandeerd is.
Vooral in de residentiële sector zijn schuine daken de meest voorkomende vorm. Hier ligt de focus meer op esthetiek. Naast trends in systeemkleur, is een gesloten module-opstelling een andere factor voor aantrekkelijke esthetiek die de voorkeur heeft van steeds meer huiseigenaren. In het geval van mogelijke storende factoren op het dak, zoals zonwering, of speciale kenmerken waarmee rekening moet worden gehouden met betrekking tot dakoriëntatie en helling, zijn micro-omvormers een goede oplossing. Deze kunnen individueel worden geregeld, zodat in het geval van gedeeltelijke schaduw alleen de getroffen modules in vermogen worden verminderd en niet de hele string. Op deze manier wordt de efficiëntie van de installatie niet beïnvloed.
Focus op kwaliteit
Naast de gewichtsverdeling is ook de mogelijke mechanische belasting van de modules een veiligheidsrelevante factor. Omdat dit cellen kan beschadigen en zo hun prestaties kan verminderen. In systemen met geïntegreerde kantelverbindingen in de montagebeugel, zoals de IBC AeroFix G3, kunnen modules mechanisch spanningsvrij op het systeem worden gemonteerd om dit probleem op te lossen. De kantelmogelijkheden en flexibiliteit van de nieuwste generatie montagesystemen bieden nog meer voordelen. Deze omvatten een groter aantal verschillende montage- en uitlijnopties. Idealiter kunnen modules ook niet alleen kruislings maar ook rechtop worden gemonteerd. Met behulp van extra ondersteuningsmogelijkheden voor de moduleframes wordt het risico op breuk en het indrukken van de modules op het dakoppervlak voorkomen.
Conclusie
Veranderende modulegroottes hebben een aanzienlijke invloed op de stabiliteit, veiligheid en esthetische eisen van de hedendaagse PV-systemen. Elk dak heeft zijn eigen specifieke eisen. Planningstools, zoals de IBC SOLAR PV Manager, kunnen helpen bij het garanderen van een professionele en correcte PV-systeemplanning. "Zeker bij unieke eisen, zoals een ongewone dakvorm, speciale pannen of metaalplaten, is het nog belangrijker dan anders dat dakbouwers en installateurs van zonne-energie nauw samenwerken.
Dit is de enige manier om ervoor te zorgen dat een PV-systeem de garantie van de dakfabrikant niet ongeldig maakt," zei Bartsch."Om aan de nieuwe eisen te voldoen, moeten montageoplossingen voldoen aan hoge kwaliteits- en efficiëntienormen. Het is daarom raadzaam om ervoor te zorgen dat het gebruikte montagesysteem onder zeer strikte voorwaarden zoals in het PV-laboratorium SUNLAB samen met de modules is getest en een algemene bouwvergunning of ETA (vergelijkbare EU-certificering) heeft, die dan ook in de garantie moet worden weerspiegeld."(hcn)
