Wzrost zainteresowania instalacjami paneli fotowoltaicznych spowodował, że powstało wiele firm oferujących takie rozwiązania na szeroką skalę. Konkurencja na rynku jest duża, a opracowanie wydajnej, ekonomicznej i przede wszystkim bezpiecznej instalacji nie jest zadaniem prostym. Dlatego firmy, którym zależy na podkreśleniu jakości i bezpieczeństwa oferowanych systemów, zwracają się do jednostki TÜV Rheinland z wnioskiem o certyfikację.
Opracowanie bezpiecznej i wydajnej instalacji trzeba odnieść do wielu wymagań i norm, a także do zidentyfikowanych zagrożeń. Niezależnie od sposobu realizacji takich działań należy odpowiednio dobrać i przygotować bezpieczne konstrukcje nośne dla wybranych modułów fotowoltaicznych.
Wymagania, procedury i normy
Wśród norm mających zastosowanie do fotowoltaiki istnieją te bezpośrednio dotyczące modułów i instalacji elektrycznej. Nie ma jednak bezpośredniego odniesienia do konstrukcji nośnych i wsporczych.
Projektując takie systemy, powinno się uwzględnić kilka podstawowych czynników, takich jak te związane z docelową lokalizacją instalacji fotowoltaicznej. Od takiej lokalizacji zależą m.in. przyjmowane w projekcie wartości obciążeń związanych z działaniem wiatru i śniegu. Szczegóły dotyczące tych obciążeń dostępne są w polskich i europejskich normach: PN-EN 1991-1-4 (Eurokod 1 Oddziaływania na konstrukcje Część 1-4: Oddziaływania ogólne Oddziaływania wiatru) oraz PN-EN 1991-1-3 (Eurokod 1 Oddziaływania na konstrukcje Część 1-3: Oddziaływania ogólne Obciążenie śniegiem).
W pierwszej z norm dokonano wyodrębnienia trzech stref wiatrowych:
- strefa wiatru I – środkowa część Polski,
- strefa wiatrowa II – pas nadmorski na północy,
- strefa obciążenia wiatrem III – obszary górskie w południowej części Polski.
Druga z norm dzieli obszar kraju na pięć stref obciążenia śniegiem:
- strefa I – obejmuje przede wszystkim tereny zachodniej Polski,
- strefa II – obejmuje większą część środkowego terytorium kraju oraz część północno-zachodnią,
- strefa III – obszar obejmujący tereny Polski północno-wschodniej, wschodniej i południowo-wschodniej,
- strefa IV – części województwa warmińsko-mazurskiego oraz podlaskiego,
- strefa V – to część województwa małopolskiego, obejmującego teren górski.
Przytoczone normy związane są z eurokodem 3 – Projektowanie konstrukcji stalowych (normy serii 1993-1-X) oraz następującymi normami:
- PN-EN 1990: Podstawy projektowania konstrukcji,
- PN-EN 1991: Oddziaływania na konstrukcje,
- PN-EN 1090: Wykonanie konstrukcji stalowych – wymagania techniczne.
Normy te nie wyczerpują tematu regulacji mających zastosowanie, gdyż te zależne są z kolei od rodzaju zastosowanych materiałów, które niekoniecznie muszą zostać zawężone do wykorzystania stali.
Procedura certyfikacji TÜV Rheinland
Jednostka certyfikująca TÜV Rheinland wielu od lat zajmuje się tematyką instalacji fotowoltaicznych. W swoich oddziałach na całym świecie posiada zaawansowanie technologicznie laboratoria wyspecjalizowane w badaniu tego typu instalacji.
TÜV Rheinland Polska realizuje procesy certyfikacji konstrukcji nośnych do paneli fotowoltaicznych. Działania te prowadzone są na podstawie autorskich procedur:
- PB-TÜV-78 (System montażu paneli słonecznych. Wymagania i badania),
- PC-TÜV-I21 (Procedura certyfikacji konstrukcji do mocowania systemów paneli fotowoltaicznych).
System Corab PB-098 – konstrukcja balastowa zorientowana na wschód-zachód, przeznaczona na dach płaski. Produkt z certyfikatem TÜV Rheinland.
Obliczenia konstrukcyjne
Do oceny dokumentacji producent jest zobligowany przedstawić obliczenia, w których uwzględniono przewidziane normami oddziaływania. Obliczenia muszą być przygotowane w formie spójnego raportu, zatwierdzonego przez osobę posiadającą odpowiednie uprawnienia w zakresie projektowania konstrukcji. Sprawdzenie obliczeniowe powinno zostać wykonane dla wszystkich typów ustrojów nośnych przewidzianych do certyfikacji.
Badania laboratoryjne
Ważnym aspektem potwierdzenia bezpieczeństwa wyrobów, dla których jednostka wystawia certyfikat, są badania laboratoryjne dla wytypowanych konstrukcji. Badania takie mają na celu potwierdzenie bezpieczeństwa konstrukcji w odniesieniu do dostarczonej dokumentacji (rysunków konstrukcyjnych, instrukcji, obliczeń).
Badania prowadzone są w Laboratorium Mechanicznym TÜV Rheinland w Poznaniu i mogą obejmować prace terenowe wykonywane we wskazanych przez producenta lokalizacjach. Dla elementów konstrukcji nośnych laboratorium wykonuje testy korozyjności, sprawdzające, czy zastosowane powłoki na materiałach mogą zapewnić długie użytkowanie bez utraty jakości. Efektem pracy laboratorium jest raport z przeprowadzonych badań, który służy jako podstawa do certyfikacji na znaki zgodności TÜV Rheinland.
Konstrukcja novotegra III – system na dach płaski. Produkt z certyfikatem TÜV Rheinland.
Badania pod nadzorem
Dla producentów dysponujących odpowiednimi zasobami, jak np. wykwalifikowana kadra inżynierska, odpowiedni sprzęt pomiarowy, spełniające wskazane kryteria lokalizacje testowe oraz inne wyposażenie, TÜV Rheinland może zgodzić się na uznanie wyników badań przeprowadzonych samodzielnie przez producenta. Badania te muszą odbywać się jednak według zatwierdzonej przez jednostkę procedury, a sam ich przebieg musi być ściśle nadzorowany przez ekspertów TÜV Rheinland. Po wykonaniu badań producent konstrukcji przygotowuje stosowny raport, który po weryfikacji i zatwierdzeniu, podobnie jak raport laboratorium, może stanowić podstawę certyfikacji.
Inspekcja miejsca produkcji
W ramach kontroli produkcji, eksperci jednostki przeprowadzają inspekcje miejsca produkcji. Działania te weryfikują warunki techniczno-organizacyjne oraz wdrożone procesy produkcyjne i kontrolne. W wyniku kontroli powstaje raport wskazujący – w zależności od wyniku – kontynuację certyfikacji lub konieczność przeprowadzenia działań korygujących.
Interpretacja wyników
Na podstawie zgromadzonych informacji eksperci jednostki TÜV Rheinland weryfikują otrzymane raporty i pozostałą dokumentację, przygotowując własny raport z opinią, która ma kluczowe znaczenie dla wyniku procesu certyfikacji. Raport taki jest przekazywany klientowi w celu zapoznania się i podjęcia ewentualnych kroków naprawczych, jeżeli takowe będą niezbędne, do uzyskania certyfikatu TÜV Rheinland.
Potwierdzenie spełnienia wymagań
Zwieńczeniem procesu certyfikacji jest certyfikat wydany dla danego typu konstrukcji, ważny przez pięć lat. W tym okresie producent powinien poddawać nadzorowi miejsce produkcji oraz towarzyszącą certyfikowanemu rozwiązaniu technicznemu dokumentację.
Jarosław Graczyk, specjalista ds. certyfikacji TÜV Rheinland Polska
Artykuł ukazał się w numerze 4/2023 Magazynu Fotowoltaika.
Zapraszamy na stoisko Magazynu Fotowoltaika A-56
podczas targów ENEX 2024
Egzemplarze będą bezpłatnie dostępne dla zwiedzających.