Instalacija nosivih struktura za solarne panele na tlu, zemlji i uzemljenje panela

Upotreba sustava solarnih panela postaje sve raširenija, ne samo na krovovima, već i u rješenjima koja se montiraju na tlo. Ground-mounted support structures za solarne panele odlična su alternativa ako krovna površina nije idealna ili ako je dostupno veće područje. Ova rješenja su svestrana, ali pravilno dizajniranje i instalacija ključni su za učinkovitost i sigurnost.

Osim odabira vrste mounting structures i načina montaže za sustave na tlu, važno je razmotriti napredne opcije poput sustava za praćenje sunca. Ispravna instalacija solarnih panela ključna je ne samo s mehaničkog, već i s električnog stajališta – grounding ima ključnu ulogu u zaštiti od strujnog udara i osiguravanju dugovječnosti sustava.

U našem članku također raspravljamo zašto nije preporučljivo izraditi vlastitu solar panel support structure i koji praktični savjeti trebate slijediti temeljem iskustva SOLARKIT-a. Ako želite instalirati sustav solarnih panela na tlu, ovaj će vas vodič profesionalno i lako voditi kroz korake.

Prednosti i izazovi sustava solarnih panela na tlu

Ground-mounted support structures omogućuju optimalno postavljanje panela — više, okrenuto prema jugu i pod idealnim kutom — što rezultira do 20–25% većim izlazom u usporedbi s mounting structures na krovovima. Osim toga, sustavi na tlu omogućuju veće, slobodno proširive sustave i mogu se kombinirati s bifacial panelima, koji također iskorištavaju svjetlost reflektiranu od tla.

Međutim, sustavi na tlu ne nude samo prednosti. Početna investicija je skuplja jer su potrebne nove strukture i temelji, a dodatne dozvole također mogu biti potrebne. Kvaliteta tla, opterećenje vjetrom, odvodnja oborinskih voda i erozija tla moraju se uzeti u obzir kako bi se osigurala sigurna izgradnja strukture. Štoviše, veće površine mogu zahtijevati više održavanja, kao što je čišćenje i redovite provjere strukturalnih komponenti.

Broj ground-mounted solar power plants također raste u Hrvatskoj: do kraja 2023. godine, u zemlji će biti u pogonu više od 5,8 GW kapaciteta, od čega će značajan udio biti sustavi na tlu. Ovi industrijski projekti, poput solarnih elektrana u Pécsu i Százhalombatti, jasno pokazuju da sustavi na tlu mogu biti dugoročna investicija s dobro osmišljenim upravljanjem okolišem i troškovima.

Vrste struktura za montažu solarnih panela na tlu

Postoji nekoliko vrsta struktura za montažu na tlu za sustave solarnih panela među kojima možete birati – važno je prilagoditi rješenje uvjetima tla i namjeni sustava. Evo najčešćih tipova koji su se dokazali u praksi:

1. Struktura za montažu s fiksnim nagibom

Jednostavna, stabilna struktura koja je postavljena pod kontroliranim kutom, održavajući panele pod kutom koji odgovara geografskim širinama i lokalnim uvjetima, čime smanjuje troškove investicije. Bez strojeva ili elektronike, manje pokretnih dijelova, nisko održavanje – idealan izbor za male sustave.

2. Sustavi za praćenje

Pokretni sustavi, s jednim ili dva osovine praćenja: sustav s jednim osovinom prati dnevno kretanje, dok sustav s dvije osovine prati cijelo nebo, optimizirajući performanse kako unutar dana, tako i sezonski. Povećanja proizvodnje do 25% u odnosu na fixed mounting structures; osobito korisno za veće instalacije ili IPP sustave. Single-axis i dual-axis tracking se vrlo razlikuju jedan od drugog. Dual-axis je dobar izbor za vrlo male instalacije, dok je single-axis idealan za srednje i veće instalacije.

3. Struktura za montažu na stup

Jedan ili više panela montirani na jedan stup, ponekad s podesivim kutom nagiba i osima rotacije, rjeđe u kombinaciji s mehanizmom za praćenje. Mali zahtjevi za zemljište, jednostavna struktura – pogodna za kućnu ili malu industrijsku upotrebu, posebno u ograničenim područjima.

4. Betonska, balastirana podržna struktura

Sustav težine s betonskim ili čeličnim blokovima koji ne zahtijeva prodor u tlo – idealno za zaštićene ili privremene lokacije, poput površina prekrivenih folijama.

5. Posebni adaptivni i alternativni sustavi

Sustavi prilagođeni specifičnim uvjetima, poput vjetrozaštita, poljoprivrednih područja ili zasjenjenih okruženja – mogu se graditi u podignutom dizajnu, montirati na ogradi (npr. solarni paneli kao zvučna barijera) ili u agrivoltaičkoj kombinaciji. Modularne, nehrđajuće čelične ili aluminijske verzije s adaptivnom geometrijom dostupne su za hrvatske uvjete, na primjer od IKARUS-a.

Sažetak:

Fixed tilt je idealno, jednostavno i isplativo rješenje.

Tracking systems postižu veću učinkovitost, ali su složeniji i skuplji, a također zauzimaju više prostora jer zahtijevaju veće razmake između redova.

Pole i ballast structures su pokretni, stacionarni i lako se instaliraju.

Specialized systems su fleksibilni i mogu se prilagoditi specifičnim potrebama, osobito u poljoprivredi, zaštiti od buke ili teškom terenu.

Struktura za montažu solarnih panela s praćenjem sunca za tlo i zemlju

Bit sun-tracking support structures je da se paneli kontinuirano prilagođavaju kretanju Sunca, omogućujući im da rade pod optimalnim kutom pada svjetlosti duže vrijeme. Velika prednost toga je što generiraju do 30-50% više energije nego fixed systems, ali naravno veličina solar panel i dalje ostaje važan faktor.

Jednosačni vs. dvosnačni sustavi za praćenje

Jednosačni sustavi – koji općenito prate Sunce u smjeru istok-zapad – pružaju 20-25% više energije godišnje u odnosu na fixed structures.

U dvosnačnim sustavima, paneli prate i dnevna i sezonska kretanja, što može povećati godišnju proizvodnju do 45-50%.

Opće prednosti sustava za praćenje sunca:

1. Povećani izlaz električne energije tijekom cijelog dana.
2. Efikasnija upotreba zemljišta, manja težina panela u odnosu na fixed structures.
3. Osobito korisno za veće sustave s visokom potrošnjom energije.

Opći nedostaci sustava za praćenje sunca:

1. Skuplja instalacija i održavanje zbog pokretnih dijelova.
2. Česta provjera je potrebna kako bi se smanjile kvarove, a svaki dodatni pokretni element nosi rizik.
3. Potrebna je ispravna instalacija i dizajn bez zasjenjenja, inače će se susjedni paneli međusobno zasjenjivati.

Sustavi za praćenje na tlu nude izvanodne prinose, osobito za veće, industrijske ili agrivoltaičke sustave. Single-axis rješenje je isplativo i pouzdano, dok dual-axis struktura maksimizira prinos – međutim, oboje zahtijevaju više održavanja i veće početne troškove u odnosu na fixed mounting structures.

Različite metode instalacije solarnih panela na tlu

Proces instalacije ground-mounted solar panel support structures sastoji se od nekoliko koraka, čiji precizan slijed i temeljita izvedba jamče dugoročnu stabilnost i učinkovitost sustava:

1. Priprema tla i oblikovanje okoliša

Poravnanje tla prije instalacije osnovni je zahtjev za preciznu instalaciju, osobito na nagnutim ili neravnim površinama. Analiza čvrstoće tla pomaže u određivanju je li potrebno koristiti vijčane temelje, betonske ili balastne temelje, ovisno o modelu. U mnogim slučajevima preporučuje se uporaba sloja šljunka ili geotekstila za optimizaciju rasta korova i drenažu.

2. Vrsta temelja

1. Pričvršćivanje pomoću tlačnih vijaka: brz, ekološki prihvatljiv način, idealan za labava tla.
2. Betonski temelj: preporučuje se posebno za veće sustave, kao što su sustavi za praćenje ili kolonske opcije, pružajući sigurnu i dugotrajan podršku.
3. Temelj na balastu: unaprijed pripremljeni betonski blokovi koji ne zahtijevaju iskop tla – idealno za iznajmljene nekretnine i privremene instalacije.

3. Montaža i pričvršćivanje nosive strukture

Komponente strukture (npr. čelični stupovi, nosači za tračnice) moraju se sastaviti prema uputama proizvođača, s preciznim podešavanjem kuta i pričvršćivanjem vijcima. Za veće sustave, dizalica ili mehanička metoda podizanja može pomoći u preciznom postavljanju komponenti.

4. Pričvršćivanje i podešavanje panela

Panele treba pričvrstiti posebnim kopčama ili stezaljkama – slijedite preporuke proizvođača sustava za montažu solarnih panela. Osigurajte odgovarajući razmak između panela kako bi se spriječilo zasjenjenje koje smanjuje proizvodnju.

5. Električna povezanost i uzemljenje

Uzemljenje sustava solarnih panela na tlu je ključno: potencijalno slobodna veza sa zemljom štiti sustav i korisnike od strujnog udara. Tijekom uzemljenja, metalne nosive strukture i pričvrsni dijelovi povezani su sa zemljanim potencijalom zeleno-žutim vodičem. Preporučuje se upotreba zaštite od kratkog spoja i zaštite od prenapona za povećanje sigurnosti.

6. Naknadni pregled i plan održavanja

Stabilnost strukture i njezinih sastavljenih komponenata mora se redovito provjeravati, osobito nakon vjetrovitog vremena i na početku svake sezone. Održavanje panela čistima, zatezanje vijaka i provjera veza sa zemljom ključni su za dugoročno funkcioniranje.

Instalacija solarnih panela na tlu počiva na nekoliko stupova: oblikovanje okoliša, odabir odgovarajuće podloge, mehanička instalacija, električna instalacija, uzemljenje i održavanje su ključni. Svaki korak mora biti pažljivo izveden kako bi sustav radio ispravno, sigurno i dugotrajno. Jasno je da su druge stvari važnije nego pri instalaciji solarnih panela na krov.

Zašto je važno uzemljiti sustav solarnih panela?

Grounding sustava solarnih panela nije samo zakonski zahtjev, već i temeljni sigurnosni i operativni zahtjev.

Zaštita od dodira i ljudska sigurnost

U slučaju kvara ili problema s izolacijom, metalna nosiva struktura i okviri panela mogu postati pod naponom. Ispravno grounding preusmjerava višak struje u zemlju, što može spriječiti nesreće od strujnog udara.

Zaštita od prenapona i munje

Izravni ili neizravni udari munje mogu uzrokovati ozbiljnu štetu na inverteru ili panelima. Grounding pruža put niskog otpora za ove viškove struje – čak i s posebnom zaštitom (olujištitelji, SPDs) – što povećava dugovječnost sustava.

Zaštita uređaja i učinkovitost sustava

Grounding nije samo zaštita, već i optimizacija sustava: smanjuje električni šum i smetnje te poboljšava učinkovitost sustava. Također pomaže u sprečavanju oštećenja panela uzrokovanog PID-om (Potential Induced Degradation).

Uzemljavanje struktura za montažu solarnih panela ključni su za zaštitu ljudskog života, opreme i pouzdano funkcioniranje sustava. Dobro dizajniran sustav zaštite od dodira i prenapona dio je sustava uzemljenja.

DIY sustav za montažu solarnih panela? Ne isplati se!

Instalacija solar panel support structure vlastitim rukama može se na prvi pogled činiti jeftinom i privlačnom opcijom, ali donosi niz rizika:

Nepravilno dimenzioniranje i struktura

Odabir pravih nosivih elemenata je kompliciran: morate birati između različitih kvaliteta materijala, nosivih kapaciteta i strukturalnih elemenata. Neispravno dimenzionirani sustav može se deformirati ili čak srušiti s vremenom.

Sigurnosni problemi, problemi s odgovornošću

Mađarski standardi (npr. MSZ HD 60364-7-712) zahtijevaju zaštitu od dodira i prenapona, što je teško postići s domaćim dizajnom. To može dovesti do ozbiljnih nesreća ili financijske odgovornosti.

Gubitak jamstva, nepravilna instalacija

Neki proizvođači jamstvo daju samo za sustave koje je instalirao kvalificirani instalater. Neautorizirana ili nepravilna instalacija poništava ovu zakonsku zaštitu i otežava kasnija proširenja.

Nedostatak kontrole kvalitete

Kod kućne instalacije nema redovnih provjera – primjerice, pričvršćivanje, spojevi sa zemljom ili provjere materijalnih nedostataka u strukturalnim komponentama mogu biti izostavljeni.

Overall: Iako opcija „uradi sam” može izgledati privlačno na prvi pogled, dugoročno je mnogo rizičnija zbog gubitka pouzdanosti, sigurnosti i jamstva. Angažiranje kompetentnog instalatera pruža vam bezbrižno, zakonski i tehnički profesionalno rješenje.

SOLARKIT praktični savjeti za izvođače

Temeljeno na iskustvu SOLARKIT-a, ovo su najvažniji praktični savjeti za one koji žele instalirati ground-mounted solar panel system:

Konzultirajte se sa svojim pružateljem električne energije o metodama obračuna

Prije dizajniranja sustava, vrijedi pojasniti strukturu obračuna (bruto ili neto mjerenje), jer to može utjecati na dimenzioniranje i povrat ulaganja.

Odaberite iskusnog, registriranog izvođača

Pouzdan izvođač ključan je za osiguranje kvalitete materijala, instalacije i dokumentacije. Prema iskustvu SOLARKIT-a, reference, registracija i jamstvo osnovni su zahtjevi.

Priprema detaljne, transparentne ponude

Uvijek tražite ponudu koja uključuje razrađene troškove dizajna, licenciranja, materijala i instalacije kako biste izbjegli "skrivene troškove".

Izbjegavajte česte pogreške pri instalaciji

SOLARKIT-ovi webinari skreću pozornost na zanemarene temelje ili instalaciju netočnih metalnih komponenti, što kasnije može dovesti do strukturnih ili električnih problema.

Pregled nakon instalacije i mjerenje potrošnje

Nakon instalacije, preporučuje se integracija pametnog brojila potrošnje i provjera da li inverter doista isporučuje optimalne performanse ("pametno mjerenje potrošnje" – na temelju SOLARKIT videa)

Pratite najnovije savjete na blogu i društvenim mrežama

SOLARKIT blog i webinari redovito dijele nove savjete, npr. kako pametno puniti električni automobil s off-grid solarnih panela.

Solarni sustavi za montažu na tlu više nisu samo za poljoprivredna i industrijska ulaganja – sve više kućanstava također koristi ovo rješenje. Odabir i instalacija pravog solar panel mounting system na tlu nije samo ekonomičan na duže staze, već također osigurava stabilan, lako održiv i proširiv sustav.

Fiksni ili sunčano-prateći sustavi za montažu solarnih panela na tlu nude različite razine prinosa, troškova instalacije i zahtjeva za održavanje. Pri odabiru između različitih metoda instalacije – vijčani temelji, betonska ili balastna rješenja – moraju se uzeti u obzir struktura tla, vrijeme instalacije i utjecaj na okoliš.

Ispravno grounding je jedan od ključnih temelja sigurnog rada sustava: ne samo da pruža zaštitu od strujnog udara, već također štiti elektroničke komponente i povećava dugovječnost sustava. Iako DIY instalacija može biti primamljiva, u praksi ima mnogo zamki – nepravilno montiranje, nedostatak električne zaštite ili kontrolne pogreške mogu dovesti do ozbiljnih problema.

SOLARKIT praktični savjeti pomoći će vam da izbjegnete najčešće pogreške i odaberete mounting system koji će služiti vašem sustavu solarne energije dugi niz godina – sigurno, učinkovito i u skladu sa svim propisima.