Seriál Instalace solárních kolektorů - 4. díl: Typy střech

Instalace na ploché střechy

Solární kolektory se na plochých střechách umisťují na nosné konstrukce, které podpírají pole solárních kolektorů, případně související potrubní rozvody. V praxi se na plochých střechách realizují dva základní systémy uchycení nosných konstrukcí:

U zátěžových systémů je nosná konstrukce kolektorů připevněna na zátěžových prvcích (zpravidla betonových blocích nebo panelech volně položených na střeše), čímž se eliminuje zásah do vlastní konstrukce střechy. Vlastní hmotnost zátěžových prvků zajišťuje stabilitu kolektorového pole především proti posunu. Požadovaná zátěž by měla být stanovena statickým výpočtem.

Zpravidla se pohybuje od 100 do 200 kg/m2 kolektoru. Na trhu také najdeme stojany z betonových prefabrikátů, které slouží jako stojan i jako vlastní zátěž. Příklady zátěžových systémů jsou uvedeny na obrázku 1.


Obr. 1: Volně položené zátěžové betonové bloky na ploché střeše

Střešní plášť je nutné chránit před poškozením podložkou roznášející tlak pod betonovými bloky. Použitá tepelná izolace střešního pláště musí být odolná vůči tlaku kolektorového pole, nosné konstrukce i zátěžových prvků. Kotvená nosná konstrukce kolektorů je pevně svázána s konstrukcí střechy kotvícími prvky, které prostupují finálními vrstvami střešního pláště budovy.

Pokud má střecha vlastní nosnou konstrukci, je možné po odsouhlasení statikem kotvit nosný systém kolektorového pole v krátkých rozponech přímo do střešní konstrukce. V opačném případě je nezbytné vytvořit nosníkovou konstrukci z masivních profilů, překlenující střechu mezi kotvami přenášejícími zatížení od kolektorů do konstrukce střecha nad nosnými stěnami domu. Použití kotvení nesmí degradovat vlastnosti střešního pláště, po realizaci je nutné obnovit souvislost hydroizolační vrstvy pláště, případně zajistit eliminaci tepelných mostů vhodnými tepelně izolačními prostředky.

Příklady ukotvení nosné konstrukce kolektorového pole na plochou střechu jsou uvedeny na obrázcích dole. U rozlehlých nosných konstrukcí je nutné věnovat pozornost tepelné roztažnosti materiálu nosníků (délkové dilatace) a řešit jejich kluzné uložení.


Obr. 2: Kotvení kolektorového pole ke konstrukci střechy

Obr. 3: Kotvení ke střešnímu plášti použitím zabetonovaných ocelových kotev

Instalace na šikmé střechy

Konstrukce pro uchycení kolektorů nad vhodně skloněné a orientované šikmé střechy se v podstatě skládají z háků, uchycovaných na konstrukci krovu střechy, a profilů uzpůsobených k uchycení kolektorů. Na obrázku 4 jsou uvedeny dva typy uchycení nosné konstrukce kolektorového pole na šikmou střechu:

• uchycení na krokev
• uchycení na montážní fošnu

Obr. 4: Uchycení střešních háků na krokev a za montážní fošnu 

Pro různé typy krytin jsou k dispozici různé typy uchycovacích háků. Někteří výrobci střešních krytin dodávají speciální kovové držáky plně kompatibilní se střešní krytinou. Podobně jako u plochých střech se vždy doporučuje provést statické posouzení střechy z hlediska únosnosti. V řadě případů lze i při nevhodné orientaci šikmé střechy instalovat kolektorové pole tak, aby umožnilo efektivní využití sluneční energie, viz obrázek 5.


Obr. 5: Instalace kolektorů na nevhodně orientované šikmé střeše

Instalace na fasády

Při nedostatku prostoru na střechách bytových domů se nabízí instalace solárních kolektorů jako fasádních prvků. Ty je možné zakomponovat do architektonického řešení vzhledu domu, případně využít jako funkční prvky. Příkladem takové integrace jsou ploché solární kolektory využité jako stínicí prvky nad okny nebo zastřešení vstupního vchodu do bytového domu (viz obr. 6).

Využívá se u nich celoročně optimálního sklonu 45°. Kolektory jsou umístěny na nosné konstrukci přichycené k fasádě budovy. Výhodou takové instalace je, že sluneční energie, která by způsobovala tepelnou zátěž prostoru, je nejen „odstíněna", ale využita pro další účely (příprava teplé vody).


Obr. 6: Solární kolektor jako markýza na panelovém domě

Jinou možností fasádní instalace je integrace solárního kolektoru do obálky výplně zábradlí lodžií, kdy kolektor je instalován ve svislé poloze (90°) nebo s mírným sklonem (do 75°). Příklad instalace solárního kolektoru jako součásti lodžie je uveden na obrázku 7. Takové řešení může být vhodné pro bytové domy v městských sídlištích, které nemají ani dostatečnou plochu na střeše, ani vhodně orientované štítové stěny na jih, a je problematické u nich zajistit dostatečnou plochu solárních kolektorů.


Obr. 7: Plochý solární kolektor využitý jako balkonová výplň zábradlí