O tamanho importa - também para sistemas de telhado fotovoltaico

Tudo isso também está tendo um impacto nas crescentes demandas colocadas em sistemas de montagem. Thomas Bartsch, chefe de gerenciamento de produtos da IBC Solar, esclarece as tendências atuais e explica por que os sistemas de montagem precisam ser adaptados aos novos requisitos.

A estética ganha importância

Uma tendência clara, especialmente no mercado fotovoltaico residencial, são as crescentes demandas estéticas dos consumidores. Nos primeiros anos da energia fotovoltaica, os proprietários tomaram a decisão de instalar seu próprio sistema de telhado porque estavam convencidos da produção de energia sustentável. Como resultado, pouca atenção foi dada inicialmente à aparência do sistema fotovoltaico. Graças à queda nos preços dos sistemas fotovoltaicos nos últimos anos, isso mudou. Hoje, os proprietários esperam que seu sistema fotovoltaico não apenas forneça energia renovável e sustentável, mas também tenha uma boa aparência.

O mercado está reagindo a esta demanda: por exemplo, as células dos módulos fotovoltaicos atualmente disponíveis no mercado estão se tornando cada vez mais homogêneas em sua aparência. Especialmente os módulos pretos estão muito em voga no mercado residencial. No entanto, uma aparência fina e elegante não pode ser alcançada apenas pela forma ou cor dos módulos. Todos os componentes do sistema, incluindo os sistemas de montagem, formam uma unidade e devem se encaixar perfeitamente– não só por uma questão de estética, mas também por razões de segurança e eficiência.

Células mais eficientes e módulos maiores

Em termos de tecnologia de células, o mercado evoluiu de células BSF (Back Surface Field) para células PERC (Passivated Emitter and Rear Contact). Estes já têm uma quota de mercado de cerca de 90 por cento hoje. No entanto, com uma eficiência de cerca de 22 a 24 por cento, estão a atingir os seus limites tecnológicos e surgem no mercado novos tipos de células, como a TOPCon (Tunneling Oxide Passivation Contact).

Além disso, é evidente a tendência para wafers maiores e módulos com classes de potência mais altas, bem como módulos bifaciais. Até 2010, o tamanho de wafer comum era M0 (156 x 156 mm). Isto foi seguido por um tamanho padrão de M2 ​​(156,75 x 156,75 mm) até 2018. A partir de 2019, o tamanho padrão de M3 (158,75 x 158,75 mm) foi visto principalmente. Em 2021, os tamanhos de wafer M6 (166 x 166 mm) e M10 (182 x 182 mm) ganharam cada vez mais participação de mercado, enquanto os últimos são de interesse principalmente para parques solares na Alemanha devido às especificações no tamanho máximo permitido do módulo de 2m² para sistemas de telhado.

Wafers maiores estão sendo desenvolvidos com o objetivo de produzir módulos solares com maior rendimento sem ter que usar novas tecnologias de células. No entanto, isso também resulta em novos desafios para a montagem do módulo em termos de dimensões, deflexão (deformação e quebra) e afrouxamento de grampos e suportes. Isso leva a limitações significativas, especialmente na área do teto e ao usar sistemas aerodinâmicos.

Sistemas de montagem flexíveis para diferentes tamanhos de módulos

Seguindo o desenvolvimento para módulos cada vez maiores, os sistemas de montagem flexíveis podem oferecer vários benefícios. Não só os instaladores podem usar o mesmo sistema com o qual estão familiarizados para diferentes tamanhos de módulos. A flexibilidade também permite que eles usem diferentes módulos dentro do mesmo sistema. Isso's porque módulos de diferentes tamanhos estão sendo combinados para uma aparência homogênea, bem como a máxima utilização do espaço do telhado.

& quot;Ao desenvolver a última geração de sistemas de montagem para telhados planos, que podem ser usados ​​para módulos com comprimentos de 1500 a 2100 mm e larguras de 980 a 1150 mm, levamos em consideração as últimas tendências," explica Thomas Bartsch, chefe de gerenciamento de produtos da IBC SOLAR."Com o novo IBC AeroFix G3, também é possível combinar trilhos largos e estreitos no mesmo sistema. Isso significa que superfícies de telhado mais estáveis ​​ou módulos com menos lastro podem ser cobertos com trilhos estreitos e mais baratos, conhecidos como trilho Eco, devido à menor pressão na superfície. Isso não apenas garante a máxima flexibilidade, mas também reduz significativamente os custos de material e o custo total do sistema. Ao mesmo tempo, o telhado está equipado com segurança."

Requisitos especiais dependendo da forma do telhado

Ao escolher o método de instalação, a forma do telhado é o primeiro fator decisivo. Os telhados planos são usados ​​principalmente para instalações comerciais com sistemas maiores. O cálculo da capacidade de carga é um passo particularmente importante neste cenário. Além do peso dos componentes, cargas potenciais de vento ou neve também devem ser consideradas. Além disso, se o telhado plano for isolado termicamente, a capacidade de carga do isolamento também deve ser cuidadosamente verificada com antecedência. Para melhor distribuir a carga da instalação solar, é aconselhável usar um sistema com uma ampla superfície de apoio e trilhos largos para reduzir as cargas pontuais. Para proteger o revestimento do telhado contra danos e, portanto, penetração de água, é necessário um tapete de proteção de construção adequado para telhados planos. Os sistemas de trilhos com um tapete de proteção estrutural integrado são particularmente adequados. Aqui, os tapetes são posicionados nos trilhos de forma que a drenagem de água sem impedimentos seja garantida.

Especialmente no setor residencial, os telhados inclinados são a forma mais comum. Aqui, o foco é mais na estética. Além das tendências na cor do sistema, um arranjo de módulos fechados é outro fator para uma estética atraente que é preferida por cada vez mais proprietários. No caso de potenciais fatores interferentes no telhado, como sombreamento, ou características especiais a serem consideradas em relação à orientação e inclinação do telhado, os microinversores são uma boa solução. Estes podem ser controlados individualmente para que, em caso de sombreamento parcial, apenas os módulos afetados sejam reduzidos em potência e não toda a cadeia. Desta forma, a eficiência da planta não é afetada.

Foco na qualidade

Além da distribuição de peso, a possível carga mecânica nos módulos também é um fator relevante para a segurança. Porque isso pode danificar as células e, assim, reduzir seu desempenho. Em sistemas com juntas basculantes integradas no suporte de montagem, como o IBC AeroFix G3, os módulos podem ser montados mecanicamente sem estresse no sistema para resolver esse problema. A capacidade de inclinação e a flexibilidade dos sistemas de montagem de última geração oferecem outras vantagens. Isso inclui um número maior de diferentes opções de montagem e alinhamento. Idealmente, os módulos também podem ser montados não apenas na transversal, mas também na vertical. Com a ajuda de opções de suporte adicionais para as estruturas do módulo, o risco de quebra e os módulos serem pressionados na superfície do telhado são evitados.

Conclusão

A alteração dos tamanhos dos módulos tem um impacto significativo na estabilidade, segurança e requisitos estéticos dos sistemas fotovoltaicos atuais's. Cada telhado tem seus próprios requisitos específicos. Ferramentas de planejamento, como o IBC SOLAR PV Manager, podem ajudar a garantir um planejamento profissional e correto do sistema fotovoltaico."Especialmente no que diz respeito a requisitos únicos, como uma forma de telhado incomum, telhas especiais ou chapas de metal, é ainda mais importante do que o habitual que os construtores de telhados e os instaladores solares trabalhem juntos.

Esta é a única maneira de garantir que um sistema fotovoltaico não anule a garantia do fabricante do telhado'," disse Bartsch.“Para acompanhar os novos requisitos, as soluções de montagem devem atender a altos padrões de qualidade e eficiência. Portanto, é aconselhável certificar-se de que o sistema de montagem usado foi testado sob condições muito rigorosas como no laboratório fotovoltaico SUNLAB juntamente com os módulos e tem uma aprovação geral da autoridade de construção ou ETA (certificação comparável da UE), que deve então também se refletirá na garantia.” (hcn)