Panele fotowoltaiczne zamiast dachówki - czy warto inwestować w dach solarny?

Choć prapoczątków fotowoltaiki można dopatrywać się już w XIX wieku, za faktyczny okres rozwoju energetyki solarnej można uznać dopiero II połowę XX wieku. Pierwszy panel fotowoltaiczny powstał w 1954 roku. Masowa produkcja modułów rozpoczęła się natomiast dopiero w 2000 roku. Od tamtego czasu, prace nad rozwiązaniami fotowoltaicznymi stale nabierały tempa. To, co jeszcze parę lat temu wydawało się niemożliwe,

Źródło: forum.muratordom.pl

w ciągu kilku lat stawało się faktem.

Źródło: tech.wp.pl

Obecnie, fotowoltaika zamiast dachu przestała być już nowinką techniczną i budowlaną, a stała się praktycznym rozwiązaniem, wykorzystywanym już nie tylko na świecie, ale i również w Polsce. Na czym polegają dachy solarne? Kiedy warto się nad nimi zastanowić? I ile kosztują?

Panele fotowoltaiczne zamiast dachówki, czyli technologia BIPV

Wspomniana już wcześniej dachówka fotowoltaiczna Tesla, podobnie jak wszystkie inne panele fotowoltaiczne używane zamiast pokrycia dachowego, stanowi przykład BIPV (ang. Building Integrated Photovoltaic), czyli fotowoltaiki zintegrowanej z budynkiem.

Ideą tej koncepcji jest osiągnięcie takiego efektu, w którym fotowoltaika stanowi spójną całość z budynkiem i spełnia więcej funkcji niż tylko produkcja energii. Dzięki takiemu podejściu możliwe miałoby być obniżenie kosztów związanych z fotowoltaiką dla domu czy fotowoltaiką dla firm.

Dachówka fotowoltaiczna sprawia, że instalacja solarna przestaje być już tylko systemem produkującym prąd, zamontowanym na dachu, a zamiast tego staje się dachem solarnym  - zapewniającym ochronę przed warunkami atmosferycznymi.

Warto wiedzieć, że dachówka solarna to nie jedyny przykład technologii BIPV. Rozwiązań tego typu jest coraz więcej, a do najpopularniejszych należą m.in.:

• balustrady fotowoltaiczne,
• szyby fotowoltaiczne,
• fasady fotowoltaiczne.

Nie jest to jednak skończona lista, gdyż wciąż pojawiają się kolejne pomysły na praktyczne zastosowanie instalacji solarnych. Wróćmy jednak do fotowoltaiki zamiast dachu. Jak stosowane jest to rozwiązanie? Co warto o nim wiedzieć?

Dachówka fotowoltaiczna - na czym to właściwie polega?

Zacznijmy od wyjaśnienia, czym właściwie jest dachówka fotowoltaiczna. Jest to nic innego jak jeden z modułów wchodzących w skład instalacji fotowoltaicznej zintegrowanej z danym budynkiem. Ich wygląd i kształt jest jednak zbliżony do standardowych dachówek, dzięki czemu mogą stanowić idealne uzupełnienie istniejącego poszycia bądź mogą posłużyć jako indywidualny sposób pokrycia dachu. Na podstawie sposobu zastosowania dachówki fotowoltaicznej, wyróżnia się dwa podstawowe systemy solarne opierające się na dachówkach fotowoltaicznych.

Dachówka solarna jako część poszycia

Dla przykładu, istnieją podzespoły fotowoltaiczne, które rozmiarem oraz kształtem przypominają dachówki ceramiczne i dzięki temu są z nimi kompatybilne. Po przykręceniu do łat, mogą zatem stanowić integralną część poszycia, razem z zamontowaną wcześniej dachówką ceramiczną czy poszyciem z blachodachówki. Aby zapewnić całemu pokryciu nieprzepuszczalność, wokół modułów montuje się kołnierz uszczelniający, a pomiędzy nimi specjalne listwy. Warto podkreślić, że w tym przypadku nie są wymagane dodatkowe systemy mocowania do fotowoltaiki (stelaże), co poprawia opłacalność przedsięwzięcia.

Przykładem dachówki solarnej przeznaczonej do wkomponowania w istniejące pokrycie są moduły firmy Fotton.

Dachówka fotowoltaiczna jako indywidualny rodzaj pokrycia

Alternatywą dla powyższego rozwiązania są dachówki solarne takie jak np. Tesla Solar. Służą one do niemal kompletnego pokrycia obu połaci dachu i układa się je w sposób zbliżony do tradycyjnych dachówek - od okapu do kalenicy.

Źródło: Dzięki uprzejmości Tesla, Inc

Poszczególne dachówki dokręca się je bezpośrednio do łat, tworząc kolumny rozmieszczone od prawej do lewej strony dachu. Według najlepszych praktyk, pod pierwszym i nad ostatnim rzędem dachówek fotowoltaicznych należy ułożyć przynajmniej po jednym rzędzie dachówek - atrap. Po przeprowadzeniu przewodów przez membranę dachową trzeba też koniecznie pamiętać o uszczelnieniu przejścia.

Jak wykonać szczelne łączenie paneli fotowoltaicznych?

Gdy już o wodoszczelności mowa, warto pamiętać, że jest ona kluczowa w przypadku montażu fotowoltaiki. I to zarówno tej zintegrowanej z dachem, jak i tej klasycznej (w tym przypadku należy zadbać o właściwe wkręty wyposażone w uszczelki oraz prawidłową technikę montażu - taką, która zapewni doleganie uszczelki do blachy).

Niepuszczenie do przecieków jest jednak szczególnie ważne tam, gdzie moduły stanowią główną część pokrycia, czyli w domach ze zintegrowanym dachem słonecznym lub też przy carportach fotowoltaicznych. Jak w takich przypadkach wykonuje się szczelny dach z paneli fotowoltaicznych?

Wiele zależy od przyjętego systemu konstrukcyjnego. Obecnie do szczelnego łączenia paneli fotowoltaicznych na dachu domu lub wiaty stosuje się m.in. specjalnie wyprofilowane, gumowe uszczelki (o profilu zbliżonym to profilu "T"). Umieszcza się je w szczelinach pomiędzy modułami, tworząc jednolitą powierzchnię, co gwarantuje, że woda spłynie w dół.

Innym sposobem wykonania szczelnego dachu z paneli fotowoltaicznych jest zastosowanie pod nimi specjalnej membrany, której zadaniem jest zapewnienie izolacji przed wodą (taką strategię wykorzystuje się m.in. w dachach fotowoltaicznych typu 2 w 1).

Dach solarny - cena

Przejdźmy teraz do jednej z kluczowych kwestii związanych z inwestycją w fotowoltaikę, a mianowicie kosztów. Ile kosztuje dach z paneli fotowoltaicznych? Cena uzależniona jest głównie od rodzaju, wyglądu oraz producenta dachówki solarnej.

Dach z paneli fotowoltaicznych - cena

Przeciętnie, cena dachu solarnego jest bardzo wysoka i w zależności od rodzaju, za 1 kW ogniw zapłacimy 6.500 - 11.000 zł - bez montażu i pozostałych podzespołów (oprzyrządowania, falownika). Dla porównania, za 1 kW kompletnej, działającej, ale klasycznej instalacji fotowoltaicznej z montażem, zapłacimy około 5.500 - 6.500 zł. Różnica cenowa jest zatem spora, ale trzeba pamiętać, że np. w przypadku dachu solarnego Tesla w cenie mamy również koszt pokrycia dachowego.

Skąd takie ceny dachówki fotowoltaicznej? Rynek tego rodzaju podzespołów jest wciąż młody (pierwsze modele pokazały się zaledwie 4-5 lat temu), a to zawsze wpływa na wyższe koszty. Również stosunkowo niewielka konkurencja sprawia, że producenci nie kwapią się do obniżania cen.

Panele fotowoltaiczne zamiast dachówki - zalety i wady

Przyjrzyjmy się teraz plusom i minusom zastosowania paneli fotowoltaicznych zamiast dachu.

Fotowoltaika zamiast dachu - zalety

• Estetyka - nie da się ukryć, że moduły fotowoltaiczne, które swoich wyglądem imitują dachówkę mogą wyglądać korzystniej niż oddzielne instalacje solarne. Sprawdzą się zatem tam, gdzie ingerencja w wygląd budynku jest niewskazana - np. w przypadku budynków zabytkowych, gdzie konserwator zabytków często nie akceptuje innego rozwiązania PV. To zatem idealna opcja m.in. dla fotowoltaiki dla parafii.
• Potencjał montażowy - dachówka fotowoltaiczna może być dobrym rozwiązaniem w przypadku dachów o niestandardowych kształtach i krzywiznach - np. takich wyposażonych w świetliki czy lukarny (tzw. jaskółki).
• Mniejsze obciążenie dla konstrukcji dachu - metr kwadratowy dachówki fotowoltaicznej waży około 18 - 28 kg. Dla porównania 1 metr samej dachówki ceramicznej waży od około 40 do nawet 75 kg. Doliczając do tego wagę panela fotowoltaicznego (ok. 10 kg na m2), mamy obciążenie rzędu 50 - 85 kg na metr kwadratowy.
• Większa wytrzymałość - w wielu przypadkach, dachówka solarna charakteryzuje się wyższą odpornością na uszkodzenia mechaniczne wywołane przez np. grad.
• Możliwość personalizacji - wygląd dachówki fotowoltaicznej zwykle można dopasować do indywidualnych wymagań związanych z kolorem i teksturą. Jest to jednak opcja dodatkowo płatna.
• Całkowicie szczelny dach z paneli fotowoltaicznych (o ile montaż zostanie wykonany przez wykwalifikowaną ekipę, zgodnie z zasadami ustalonymi przez producenta systemu lub podzespołów).

Dach solarny - wady

• Koszty - to podstawowa wada tego rozwiązania. Fotowoltaika zintegrowana z dachem może być nawet o 200-300% droższa od standardowej, co wydłuża okres zwrotu z inwestycji do kilkunastu, a nawet kilkudziesięciu lat.
• Wydajność - dachówki fotowoltaiczne są o połowę mniej wydajne od zwykłych paneli fotowoltaicznych, co wiąże się z większą powierzchnią montażową. Moc 1 m2 dachówki fotowoltaicznej wynosi ok. 100 Wp. Dla porównania, z 1 m2 modułu można uzyskać nawet ok. 210 Wp.
• Niewielka dostępność - choć producentów dachówek solarnych jest już kilku (m.in. Solteq, Hanergy, Gasser, Tesla czy Autarq), nie w każdym przypadku ich produkty są dostępne w Polsce. To z kolei może przekładać się na problemy ze znalezieniem właściwej ekipy montażowej.
• Ograniczenia związane z kątem nachylenia dachu - zastosowanie paneli fotowoltaicznych zamiast dachu wyklucza możliwość skorygowania kąta nachylenia. Rozwiązanie to najlepiej stosować zatem na powierzchniach o nachyleniu ok. 35-40 stopni.

Czy dachówka fotowoltaiczna to przyszłość energetyki słonecznej?

Choć nie da się ukryć, że dachówka fotowoltaiczna posiada pewne niedociągnięcia, to jednak trzeba przyznać, że możliwość zamontowania paneli fotowoltaicznych zamiast dachu to spore osiągnięcie branży OZE.

Można założyć, że problemy związane z wydajnością oraz kosztami są przejściowe i w niedalekiej przyszłości zostaną rozwiązane przez rozwój technologii. Podobnie było bowiem z modułami fotowoltaicznymi. Ich ceny w ciągu ostatniej dekady spadły o ok. 80%, podczas gdy ich sprawność i moc zdecydowanie wzrosły.

Dopracowana dachówka solarna będzie w stanie rozwiązać kilka dosyć istotnych wad instalacji fotowoltaicznych (związanych m.in. z wagą i praktycznością paneli). Wiele wskazuje zatem na to, że fotowoltaika zintegrowana z dachem może niebawem stać się bardzo popularnym rozwiązaniem, szczególnie w przypadku prywatnych inwestorów.

Czy warto inwestować w dach solarny? Nasza opinia

Na chwilę obecną, dachówka fotowoltaiczna nie jest rozwiązaniem dla każdego. Stosunkowo młoda technologia i niewielka dostępność sprawia, że zastosowanie paneli fotowoltaicznych zamiast dachu wiąże się z bardzo wysokimi kosztami. Te przekładają się na dłuższy okres zwrotu z inwestycji. W przypadku dachówki solarnej może on sięgnąć kilkunastu, a nawet kilkudziesięciu lat, przy czym trzeba wziąć pod uwagę fakt, że gwarancja na tego typu produkty wynosi ok. 25-30 lat.

Zatem, jeśli zależy Wam na wysokiej estetyce, lubicie nowinki techniczne i nie straszne Wam są koszty - dachówka fotowoltaiczna to rozwiązanie dla Was. Zadbajcie jednak o szczelne połączenie paneli fotowoltaicznych. Jeśli natomiast cenicie sobie jak najlepszy stosunek ceny do cech produktu, rozważcie raczej standardowe panele fotowoltaiczne.