Projektowanie instalacji fotowoltaicznych na dachach wielkopowierzchniowych obiektów halowych

• Autorzy: Kołat Karol , Zajdel Paulina

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0055.2445

Warianty tytułu

EN

Design of photovoltaic systems on the roofs of large-scale hall buildings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozwój technologii paneli fotowoltaicznych (PV) oraz spadek kosztów ich komponentów przyczynił się do popularyzacji tego źródła energii odnawialnej. W szczególności dachy płaskie budynków magazynowych i przemysłowych stanowią atrakcyjną przestrzeń do instalacji PV. Projektowanie konstrukcji wsporczej pod panele PV na płaskich dachach obiektów wielkopowierzchniowych wiąże się z licznymi wyzwaniami dla projektanta, szczególnie z powodu braku norm i jednoznacznych wytycznych. W pracy przedstawione zostały kluczowe czynniki mające wpływ na efektywną pracę modułów PV oraz bezpieczeństwo instalacji, a zatem nasłonecznienie, orientacja paneli, zacienienie, oddziaływanie wiatru, ochrona przeciwpożarowa oraz ochrona odgromowa.

EN

The development of photovoltaic (PV) panel technology and the decrease in the costs of their components have contributed to the popularization of this source of renewable energy. In particular, flat roofs of warehouse and industrial buildings are an attractive space for PV installations. Designing a support structure for PV panels on flat roofs of large-area facilities is associated with numerous challenges for the designer, especially due to the lack of standards and clear guidelines. The paper presents key factors influencing the effective operation of PV modules and the safety of the installation, i.e. solar radiation, panel orientation, shading, wind impact, fire and lightning protection.

Słowa kluczowe

PL

instalacja fotowoltaiczna; dach płaski; dach wielkopowierzchniowy; hala; projektowanie; ochrona przeciwpożarowa; odnawialne źródła energii; OZE

EN

photovoltaic installation; flat roof; large area roof; hall building; designing; fire protection; renewable energy sources; RES

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Przegląd Budowlany
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 96, nr 4
• Strony: 153--156
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., il.

Twórcy

autor

Kołat Karol

• Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska

• https://orcid.org/0009-0005-2859-2428

autor

Zajdel Paulina

• Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska

• https://orcid.org/0000-0002-1940-0106

Bibliografia

• [1] Tora M., Karbowniczek M., Tora B., Fotowoltaika w Polsce: stan aktualny i perspektywy, Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN 110, 2022, str. 111-118
• [2] Marszałek K., Dyndał K., Lewińska G., Fotowoltaika, Open AGH E-Podręczniki, Kraków, 2021
• [3] Urząd Regulacji Energetyki: Wytwarzanie Energii Elektrycznej w Polsce w Małych Instalacjach OZE – Raport Prezesa URE za 2023 rok (dostęp: 18.12.2024)
• [4] EC BREC Instytut Energii Odnawialnej: Raport Rynek Fotowoltaiki w Polsce 2024 (dostęp: 18.12.2024)
• [5] Bayod-Rújula A. A., Ortego-Bielsa A., Martínez-Gracia A., Photovoltaics on flat roofs: Energy considerations, Energy 36, 2011, str. 1996-2010, https://doi.org/10.1016/j.energy.2010.04.024
• [6] Żukowski M., Radzajewska, P., Optymalny kąt nachylenia kolektorów słonecznych na terenie Polski, Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 4/2015, str. 138-142, doi:10.15199/9.2015.4.3
• [7] The World Bank, Source: Global Solar Atlas 2.0, Solar resource data: Solargis (dostęp: 18.12.2024)
• [8] Strzalka A., Alam N., Duminil E., Coors V., Eicker U., Large scale integration of photovoltaics in cities, Applied Energy 93, 2012, str. 413-421, https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2011.12.033
• [9] Martinez-Rubio A., Sanz-Adan F., Santamaria J., Optimal design of photovoltaic energy collectors with mutual shading for pre-existing building roofs, Renewable Energy 78, 2015, str. 666-678, http://dx.doi.org/10.1016/j.renene.2015.01.043
• [10] Pepłowska M., Olczak P., Problematyka doboru kąta posadowienia paneli fotowoltaicznych z uwzględnieniem profilu zapotrzebowania na energię, Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk 102, 2018, str. 91–100
• [11] Appelbaum J., Bany J., Shadow effect of adjacent solar collectors in large scale systems Solar Energy 23, 1979, str. 497-508, https://doi.org/10.1016/0038-092X(79)90073-2
• [12] Fire and Solar PV Systems – Investigations and Evidence, BRE National Solar Centre, Report No: P100874-1004, iss. 2.5, 2017
• [13] Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane, Warszawa (Dz.U. 2024 nr 725 z późn. zm.)
• [14] Ustawa z dnia 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii, Warszawa (Dz.U. 2023 nr 1436)
• [15] Papis B., Zagrożenia pożarowe związane z panelami solarnymi na dachu, Materiały Budowlane 7/2024, str. 104-107
• [16] Sulik P., Papis B., Panele fotowoltaiczne a ochrona przeciwpożarowa dachów, Inżynier Budownictwa 7-8/2021, str. 86-89
• [17] Fotowoltaiczny dekalog dobrych praktyk: 10 zasad bezpiecznej instalacji PV ppoż., Stowarzyszenie Branży Fotowoltaicznej Polska PV, Kraków, 2020
• [18] VDE-AR-E 2100-712 Anwendungsregel: 2018-12. Measures for the DC range of a PV installation for the maintenance of safety in the case of firefighting or technical assistance, Germany, 2018
• [19] Wytyczne dotyczące ubezpieczenia dachowych instalacji fotowoltaicznych, WTW, Warszawa, 2022
• [20] RC62: Recommendations for fire safety with PV panel installations, Fire Protection Association, London, 2023
• [21] PN-EN 62305-1:2008: Ochrona odgromowa. Część 1. wymagania ogólne
• [22] PN-EN 62305-2:2008: Ochrona odgromowa. Część 2. Zarządzanie ryzykiem
• [23] PN-EN 62305-3:2009: Ochrona odgromowa. część 3. Uszkodzenia fizyczne obiektów budowlanych i zagrożenia życia
• [24] Sowa A., Wincencik K., Ochrona odgromowa Systemów Fotowoltaicznych, Medium, 2014
• [25] Wang J., Yang Q., Tamura Y., Effects of building parameters on wind loads on flat-roof-mounted solar arrays, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 174, 2018, str. 210-224, https://doi.org/10.1016/j.jweia.2017.12.023
• [26] Schäfer M., Jak rozumieć różne obciążenia balastowe, PV Magazine 6/2020, str. 76-83
• [27] PN-EN 1991-1-4:2008: Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-4: Oddziaływania ogólne. Oddziaływania wiatru
• [28] PN-EN 1990:2004 Eurokod: Podstawy projektowania konstrukcji
• [29] Abiola-Ogedengbe A., Hangan H., Siddiqui K., Experimental investigation of wind effects on a standalone photovoltaic (PV) module, Renewable Energy 78, 2015, str. 657-665, https://doi.org/10.1016/j.renene.2015.01.037
• [30] Cao J., Yoshida A., Saha P., Tamura Y., Wind loading characteristics of solar arrays mounted on flat roofs, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 123, część A, 2013, str. 214-225, https://doi.org/10.1016/j.jweia.2013.08.014
• [31] Głuchy D., Kurz D., Trzmiel G., Wpływ wiatru i śniegu na instalacje fotowoltaiczne w Polsce, Poznań University of Technology Academic Journals 74, 2013, str. 253-260