Chyby pri inštalácii solárnych panelov: Ako sa im vyhnúť?

Inštalácia solárnych panelov už nie je luxusom, ale dlhodobou investíciou, ktorá nielen znižuje náklady na energie, ale aj podporuje udržateľnú výrobu energie. Aby sa však táto investícia skutočne oplatila, je nevyhnutná profesionálna inštalácia, pretože aj najmenšia chyba môže spôsobiť výraznú stratu výkonu alebo bezpečnostné riziká.

V tomto článku sabudeme venovať najčastejším chybám pri inštalácii solárnych panelov, ako je ignorovanie tienenia, nesprávna montáž, chybné zapojenie a poddimenzované alebo naddimenzované meniča. Budeme tiež diskutovať o tom, ako tienenie ovplyvňuje výkon systému, prečo je správne uzemnenie kľúčové a aké normy je potrebné dodržiavať pre bezpečnú prevádzku.

Na záver zdôrazníme, ako SOLARKITmôže pomôcť predchádzať poruchám, udržiavať váš systém a optimalizovať výrobu solárnych panelov – čím ušetríte nielen energiu, ale aj peniaze.

Nesprávny výber miesta a ignorovanie tienenia

Mnohé chyby pri inštalácii vyplývajú z nedostatočného zohľadnenia podmienok prostredia pri výbere miesta, najmä tienenia a geometrie strechy. Dokonca aj strecha, ktorá sa javí ako „dobré miesto“, môže mať tienisté účinky, ktoré si všimnete až neskôr – a ktoré môžu spôsobiť značné straty produkcie. Nižšie vysvetľujeme, prečo je dôležité vyhnúť sa tieni a ktorá orientácia je najúčinnejšia.

Ako ovplyvňuje tienenie výkon solárnych panelov?

Tieň môže výrazne znížiť účinnosť solárneho systému. Aj čiastočný tieň môže spôsobiť drastický pokles výkonu. V závažnejších prípadoch, ak je panel alebo jeho články výrazne zatienené, strata môže dosiahnuť až 40 – 80 %.

Je to preto, že zatienené články prijímajú menej svetla a preto generujú menej elektriny. Keďže články na paneli sú zapojené do série, slabšie články môžu pôsobiť ako „brzda“ na celý reťazec.

Okrem toho môžu horúce miesta (lokálne prehriatie) spôsobené zatienením viesť k poškodeniu v priebehu času, čím sa skracuje životnosť modulu.

Preto je počas inštalácie veľmi dôležité starostlivo zmapovať, kde sa môžu nachádzať stromy, časti strechy, komíny, susedné budovy, antény alebo iné tieniace prvky a ako sa tieň pohybuje v priebehu roka.

V akom smere by mali byť solárne panely orientované?

Orientácia panelov je jedným z kľúčových faktorov pre optimálnu výrobu energie. Na severnej pologuli, vrátane Maďarska, je ideálnaorientácia na juh, pretože to umožňuje najpriamejšie slnečné žiarenie počas dňa.

Ak strecha nie je úplne orientovaná na juh, sú prijateľné aj menšie odchýlky (napr. juhovýchod alebo juhozápad), ale produkcia môže byť mierne znížená.

Na optimálny výkon má vplyv aj uhol sklonu. Pre Maďarsko sa zvyčajne odporúčajú uhly sklonu medzi ~30 a 40°. Napríklad SOLARKIT odporúča uhol sklonu okolo 38° ako optimálny za určitých podmienok.

Niektoré zdroje uvádzajú, že uhol sklonu 38° sa môže odporúčať aj pre pevné inštalácie v Budapešti. Podľa iných simulácií poskytuje použitie rôznych uhlov sklonu v rôznych ročných obdobiach (plochejší v lete, strmší v zime) lepšie výnosy.

Ak konfigurácia strechy alebo budovy neumožňuje dokonalú orientáciu na juh alebo optimálny uhol sklonu, môže byť potrebné urobiť kompromisy v návrhu, napr. alternatívne usporiadanie panelov alebo čiastočná odchýlka od juhu.

Nekvalitná montážna konštrukcia a upevnenia

Nosná konštrukcia solárnych panelov je jedným z najdôležitejších prvkov systému, napriek tomu mnoho ľudí má tendenciu podceňovať jej význam. Nesprávne navrhnuté alebo lacno vyrobené upevňovacie prvky nielen skracujú životnosť panelov, ale môžu tiež predstavovať vážne bezpečnostné riziko. Poveternostné podmienky (vietor, sneh, krupobitie, teplotná rozťažnosť) neustále testujú konštrukciu, preto je nevyhnutná kvalita a presný dizajn.

Kľúč k stabilite: kvalita materiálu a konštrukcia

Nosná konštrukcia neslúži len na upevnenie panelov: musí tiež zabezpečiť stabilitu, správny uhol sklonu, vetranie a odvod vody. Podľa odborníkov súnerezová oceľ a eloxovaný hliník najspoľahlivejšími konštrukčnými materiálmi, pretože sú odolné voči UV žiareniu, korózii a mechanickému namáhaniu v dlhodobom horizonte.

Použitie nevhodných materiálov často spôsobuje deformáciu, vibrácie alebo praskanie panelov. Okrem toho príliš voľné alebo príliš utiahnuté skrutky môžu spôsobiť mikrotrhliny v paneloch v dôsledku tepelnej rozťažnosti, čo vedie k postupnému zníženiu výkonu. Podľa nemeckej štúdie z roku 2023 môže poddimenzovaná nosná konštrukcia skrátiť životnosť modulov až o 15 – 20 %.

Čo môže nedostatočné upevnenie spôsobiť v dlhodobom horizonte?

Nesprávne zvolené alebo nesprávne vykonané upevnenie nielenže kazí estetiku, ale môže viesť aj k vážnym konštrukčným a bezpečnostným problémom. Voľné prvky môžu spôsobiť pohyb panelov, čo ohrozuje aj kabeláž – trenie alebo vibrácie môžu spôsobiť skraty a dokonca aj požiare.

Okrem toho môže dôjsť aj k poškodeniu strešnej konštrukcie: nesprávne upevnenie alebo izolácia môžu spôsobiť vniknutie vody cez montážne body, čo vedie k zatekaniu a oslabeniu konštrukcie. Posunutie panelov môže tiež znížiť výkon meničov, pretože účinnosť využitia slnečnej energie sa znižuje v dôsledku odchýlky uhla sklonu a orientácie.

Počas údržby technici SOLARKIT tiež kontrolujú tesnosť, ochranu proti korózii a odolnosť proti úniku všetkých konštrukčných prvkov, aby zabezpečili, že systém bude naďalej bezpečne fungovať v dlhodobom horizonte.

Chybné elektrické pripojenia a kabeláž

Jednou z najčastejších porúch solárnych panelových systémov je nesprávna elektrická inštalácia. Jediný zle pripojený kábel, príliš tesný konektor alebo nesprávna polarita môžu spôsobiť vypnutie celého systému alebo dokonca požiar. Elektrické poruchy môžu spôsobiť okamžité a dlhodobé poškodenie – jedným z najčastejších problémov je pokles výkonu, ktorý môže viesť k stratám a dokonca k zrušeniu záruky.

Bezpečnostné riziká solárnych panelov a straty výkonu, nadmerná produkcia

Nesprávne pripojené alebo poškodené káble môžu spôsobiť spätný tok prúdu, čo môže viesť k prehriatiu alebo dokonca skratu. To je obzvlášť nebezpečné, ak strana jednosmerného prúdu (DC) nie je riadne chránená alebo uzemnená. Podľa výskumuNárodného laboratória pre obnoviteľnú energiu (NREL) je viac ako 25 % požiarov vo fotovoltaických systémoch spôsobených chybnými konektormi alebo nekvalitným káblovým vedením.

Chybné pripojenia nielenže predstavujú bezpečnostné riziko, ale spôsobujú ajstratu výkonu: zvýšený odpor generuje teplo a časť energie sa „stratí“ v kábli. Príliš dlhé, nedostatočné káble tiež spôsobujú značné straty, najmä vo väčších systémoch.

Nesmieme prehliadať ani fenoménnadmernej výroby solárnych panelov: ak menič alebo elektrická sieť nedokážu pojmúť prebytočnú energiu, automaticky obmedzia výrobu, čím znížia výnos.

Aké normy musia byť splnené?

Pri inštalácii solárnych panelových systémov v Maďarsku a EÚ platia prísne bezpečnostné predpisy pre elektrické inštalácie. Jednou z najdôležitejších noriem je MSZ HD 60364-7-712:2016, ktorá sa konkrétne vzťahuje na elektrickú inštaláciu fotovoltaických systémov a stanovuje okrem iného dimenzovanie káblov, ochranu polarity a ochranu proti prepätiu.

Okrem toho medzinárodná norma IEC 62548 tiež špecifikuje požiadavky na elektrický návrh a inštaláciu fotovoltaických systémov, vrátane typu konektorov a ochrany obvodov proti preťaženiu (iec.ch). Správne uzemnenie a ochrana proti prepätiu sú tiež kľúčové pre dlhodobú bezpečnú prevádzku systému.

SOLARKIT používa v každej inštalácii komponenty, ktoré spĺňajú najnovšie normy, a všetky fázy elektrickej inštalácie vykonávajú certifikovaní odborníci. Tým sa zaručuje, že solárny systém zostane nielen efektívny, ale aj bezpečný počas celej svojej životnosti.

Nesprávne dimenzovaný menič

Striedač je „srdcom“ solárneho systému – jeho úlohou je premeniť jednosmerný prúd (DC) generovaný solárnymi panelmi na striedavý prúd (AC), ktorý potom môže byť použitý v domácnosti alebo v elektrickej sieti. Ak však menič nie je správne dimenzovaný pre daný systém, môže to viesť k dlhodobej strate výkonu, nestabilite a dokonca k prehriatiu. Nesprávne dimenzovanie je jednou z najčastejších a najnákladnejších chýb pri inštalácii, ktorej sa dá s trochou opatrnosti vyhnúť.

Kedy je menič príliš malý alebo príliš veľký?

Príliš malý menič nedokáže spracovať maximálny výkon vyrobený solárnymi panelmi, takže časť výroby je „stratená“. Napríklad, ak je pre systém s výkonom 6 kWp zvolený len 4 kW menič, 2 kW nadbytočnej energie vyrobenej počas špičkových slnečných hodín sa jednoducho nevyužije. Z dlhodobého hľadiska to môže viesť k stratám energie až 5-10 % (solaredge.com).

Na druhej strane, príliš veľký menič tiež nie je optimálny: prevádzka pri nízkych úrovniach výkonu môže výrazne znížiť účinnosť, pretože menič nemôže dosiahnuť svoj ideálny prevádzkový rozsah. Okrem toho, kvôli vyššiemu štartovaciemu napätiu, systém začne produkovať neskôr a vypne sa skôr pred západem slnka.

Pre ideálne dimenzovanie je potrebné zohľadniť výkon solárneho panelového poľa, orientáciu a uhol sklonu a faktor tienenia. Odborníci vo všeobecnosti považujú za ideálny pomer 110–130 % medzi výkonom solárneho panelu a meničom.
Moderné modely v kategórii meničov SOLARKIT disponujú automatickou optimalizáciou výkonu, ktorá prispôsobuje prevádzku v reálnom čase aktuálnemu zaťaženiu systému.

Monitorovanie a oprava meniča solárnych panelov podľa potreby

Problémy vyplývajúce z nesprávneho dimenzovania sa často prejavia až o niekoľko mesiacov neskôr, keď už výnos výrazne poklesol. V takýchto prípadoch môže pomôcť identifikovať poruchusystém monitorovania solárnych panelov: prevádzkové údaje meniča, hodnoty napätia a prúdu je možné nepretržite monitorovať.

Moderné invertory sú schopné automaticky upozorniť používateľa na prehriatie, kolísanie napätia alebo chyby komunikácie. Ak si niektorý z týchto problémov všimnete, je dôležité okamžite konať – počasopravy solárneho invertora špecialista skontroluje výkonové krivky, aktualizuje firmware a v prípade potreby vymení chybné komponenty.

Riešenia diaľkového monitorovania SOLARKIT umožňujú špecialistom údržby prístup k údajom meniča v reálnom čase, vďaka čomu môžu rýchlo reagovať na akékoľvek poruchy. To nielen zlepšuje výkon, ale aj zabraňuje dlhodobým výpadkom a nákladným poruchám.

Nesprávne uzemnenie solárnych panelov a chýbajúca ochrana proti prepätiu

Uzemnenie a ochrana solárneho systému pred prepätiami nie je len technickým detailom, ale základnou bezpečnostnou požiadavkou. Nesprávne nainštalované uzemnenie alebo chýbajúca ochrana proti prepätiu ohrozuje prevádzku celého systému a v extrémnych prípadoch môže dokonca viesť k požiaru alebo život ohrozujúcemu úrazu elektrickým prúdom. Správna ochrana zaručuje, že solárny systém bude bezpečne fungovať za všetkých poveternostných podmienok a pri všetkých podmienkach siete.

Pravidlá ochrany proti dotyku v solárnych systémoch

Účelom ochrany proti dotyku je zabrániť úrazu elektrickým prúdom v prípade poruchy. V prípade fotovoltaických systémov je obzvlášť dôležité zabezpečiť správne navrhnutéochranné uzemnenie (PE), pretože kovový rám panelov a nosná konštrukcia sú potenciálne vodivé povrchy.

Norma MSZ HD 60364-7-712 jasne stanovuje, že všetky fotovoltaické systémy musia byť vybavené uzemnením a ekvipotenciálnym spojením, a tiež odporúča ochranu RCD (zariadenie na ochranu pred zvyškovým prúdom) na strane striedavého prúdu.

Ak systém nie je správne uzemnený, údery blesku alebo sekundárne účinky prepätia v elektrickej sieti môžu spôsobiť vážne poškodenie meniča, kabeláže alebo dokonca elektrickej siete budovy. Podľa Národného elektrotechnického kódexu (NEC) je u systémov bez uzemnenia o 60 % vyššia pravdepodobnosť skratov alebo porúch meniča.

SOLARKIT vykonáva merania zemného odporu pri každej inštalácii a pracuje iba s certifikovanými medenými vodičmi a konektormi odolnými proti korózii, čím zaručuje bezpečnú prevádzku a dlhú životnosť.

Správne uzemnenie solárnych panelov

Kľúčom k účinnému uzemneniu je pripojenie všetkých kovových komponentov systému, vrátane rámov solárnych panelov, koľajnicových systémov, krytov meničov a nosných konštrukcií, k spoločnému uzemňovaciemu bodu. Tým sa zabezpečí vyrovnanie potenciálu, takže akýkoľvek poruchový prúd môže byť bezpečne odvedený do zeme, namiesto toho, aby sa koncentroval v jednom bode.

Ideálny uzemňovací odpor je menej ako 10 ohmov, ale maďarské normy považujú 10 ohmov za prijateľné pre rezidenčné systémy. Zariadenia na ochranu proti prepätiu (SPD ) poskytujú dodatočnú ochranu tým, že absorbujú a rozptyľujú blesky alebo prepätie v sieti, skôr ako sa dostanú k citlivým komponentom.

V systémoch SOLARKIT je každý menič, rozvodná skriňa a káblové pripojenie vybavené prepäťovými zariadeniami, ktoré poskytujú viacero úrovní ochrany. To je nielen kľúčové pre ochranu meničov a panelov, ale aj nevyhnutné pre platnosť záruky.

Nedostatočná údržba a nesprávne monitorovanie solárnych panelov

Inštalácia solárneho systému je len prvým krokom k dlhodobej efektívnej prevádzke. Jednou z najčastejších, ale podceňovaných chýb je nedostatočná údržba alebo chybné monitorovacie systémy. Mnoho ľudí sa mylne domnieva, že solárne panely sú „bezúdržbové“, ale v skutočnosti sa bez pravidelných kontrol môžu ľahko vyskytnúť poruchy, ktoré môžu viesť k strate výkonu alebo dokonca k zlyhaniu.

Kontaminácia, oxidácia konektorov, tienenie alebo nezistené poruchy meniča môžu viesť k zníženiu výnosu až o 10–15 % v priebehu niekoľkých mesiacov. Monitorovací systém preto zohráva kľúčovú úlohu v prevencii a rýchlej reakcii.

Ako často by sa mal systém kontrolovať?

Podľa odborníkov sa odporúča komplexná kontrolasolárneho panelového systému aspoň raz ročne, pričom monitorovanie v reálnom čase by sa malo vykonávať nepretržite. Počas ročnej údržby sa odporúča:

• čistiť panely od prachu, peľu a vtáčieho trusu,
  
  
• skontrolovať kabeláž, konektory a uzemnenie,
  
  
• skontrolovať stav nosnej konštrukcie a upevnení,
  
  
• a analyzovať údaje o výrobe solárnych panelov, aby sa zistilo, či nedochádza k odchýlkam od očakávaní.
  

Moderné systémy diaľkového monitorovania, ako napríklad tie , ktoré ponúka SOLARKIT, okamžite signalizujú, ak sa výnos odchyľuje od normálu alebo ak menič zistí poruchu. Tým sa predchádza poruchám, skôr ako spôsobia významnú stratu výkonu.

Niektoré systémy SOLARKIT tiež optimalizujú spotrebu energie pomocou zariadení na ukladanie energie, čím zvyšujú účinnosť a sebestačnosť.

SOLARKIT pre ideálnu výrobu solárnych panelov

Pokročilé monitorovacie systémy SOLARKIT sú schopné v reálnom čase monitorovať stav meničov, káblov a panelov a zároveň merať výkon. Softvér dokáže na základe údajov predpovedať potenciálne poruchy, napríklad ak teplota modulu vybočuje z normy alebo ak klesá výkon jedného z reťazcov.

Takéto systémy nielenže urýchľujú a zefektívňujúopravy solárnych panelov, ale aj znižujú náklady na údržbu. Odborníci SOLARKIT tiež pri každej údržbe kontrolujú uzemnenie a ochranu proti prepätiu, čím zabezpečujú bezpečnú prevádzku celého systému s optimálnou účinnosťou.

Ak monitorovací systém indikuje, že solárny menič je potrebné opraviť, odstránenie poruchy je možné iniciovať na diaľku – aktualizáciou firmvéru alebo korekciou parametrov – takže nie je potrebný okamžitý zásah na mieste. Toto riešenie je nielen pohodlné, ale aj výrazne zvyšuje spoľahlivosť a životnosť systému.

Často kladené otázky

1. Aké sú najčastejšie chyby pri inštalácii solárnych panelov?
Medzi najčastejšie chyby patrí inštalácia v tienistých oblastiach, chybné zapojenie, nedostatočná veľkosť meničov a nedostatočné uzemnenie a ochrana proti dotyku.

2. Prečo je uzemnenie solárnych panelov a ochrana proti dotyku dôležitá?
Správne uzemnenie solárnych panelov zabraňuje úrazu elektrickým prúdom a poškodeniu spôsobenému prepätím, čím chráni systém aj používateľa.

3. Ako je možné zabrániť nadprodukcii solárnych panelov?
Nadprodukcii je možné zabrániť výberom správne dimenzovaných meničov a moderného systémumonitorovania solárnych panelov, ktorý reguluje tok energie a optimalizuje výrobu.

4. Čo mám robiť, ak menič signalizuje poruchu alebo nízke napätie batérie?
V takomto prípade je vhodné poradiť sa s odborníkom, pretože nízke napätie batérie môže signalizovať vážny problém s výkonom alebo bezpečnosťou.

5. Ako často sa odporúča vykonávať údržbu a opravy solárneho panelového systému?
Odporúča sa aspoň raz ročne skontrolovať systém, opraviť solárne panely a skontrolovať ich výkon, ale monitorovanie v reálnom čase poskytuje nepretržitý dohľad.