Wielu prosumentów tego nie wie. Takie ustawienie paneli, które daje więcej prądu
Najlepszym rozwiązaniem dla systemów fotowoltaicznych nie jest jedynie dach zwrócony ku południu. Gdy połacie dachowe są skierowane na wschód i zachód, sytuacja może być nawet bardziej korzystna. Ponadto prawie wszystkie dachy mogą być wykorzystane w tym celu, w tym także zadaszenia samochodowe, elewacje budynków oraz balkony. Dachówki solarne, które nie potrzebują dodatkowej konstrukcji nośnej, mogą zastąpić tradycyjne pokrycia dachowe.
- Optymalne rozmieszczenie paneli fotowoltaicznych
- Optymalne ustawienie paneli słonecznych
- Optymalne ustawienie paneli fotowoltaicznych
- Optymalny kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych
Optymalne rozmieszczenie paneli fotowoltaicznych
Umiejscowienie paneli fotowoltaicznych na dachu domu jest w dużej mierze zależne od lokalizacji budynku oraz struktury dachu. Dlatego też już podczas etapu projektowania budowy ważne jest uwzględnienie kierunku instalacji fotowoltaicznej i kąta jej nachylenia. Dzięki temu można zapewnić jej efektywne użytkowanie.
Kierunek w stosunku do słońca stanowi jedno z kluczowych wymagań konstrukcyjnych, które musi spełniać budynek, aby możliwe było umieszczenie na nim fotowoltaiki. System solarny osiąga najwyższą efektywność, gdy promienie słoneczne padają na ogniwa fotowoltaiczne pod kątem prostym przez jak największą ilość godzin. W nowo powstających budynkach można te czynniki uwzględnić w projekcie, ale w istniejących można je dostosować tylko w pewnym zakresie.
Dobra wiadomość dla właścicieli dachów spadzistych i płaskich jest taka, że większość z nich świetnie nadaje się do montażu systemu fotowoltaicznego. Większe i mniejsze odchylenia od optymalnego kierunku mają w sumie niewielki wpływ na efektywność systemu. Istotniejsze jest, aby panele fotowoltaiczne były w jak największym stopniu wolne od cienia. Ten aspekt, często pomijany, może w rzeczywistości prowadzić do znacznych strat w planowanej produkcji energii.
Optymalne ustawienie paneli słonecznych
W południe, gdy nasłonecznienie jest najsilniejsze, słońce znajduje się na południowej części nieba. Dlatego najlepiej byłoby ustawić panele słoneczne na południe. Niemniej jednak, w rzeczywistości dopuszczalne są pewne odchylenia od tej idealnej pozycji paneli fotowoltaicznych. Są one mierzone za pomocą kąta azymutalnego, który w astronomii i kartografii wskazuje odchylenia od kierunku północnego, a w kontekście ustawienia paneli słonecznych odnosi się do odchyleń od południa.
- na południe kąt azymutalny wynosi dokładnie 0°,
- orientacja w kierunku zachodnim to kąt 90°, a w kierunku wschodnim -90°,
- kąt azymutalny 45° wskazuje południowo-zachodni kierunek, natomiast -45° oznacza południowo-wschodnią orientację.
Optymalne ustawienie paneli fotowoltaicznych
Odchylenie od optymalnego, czyli południowego, ustawienia paneli o wartość do 45° nie jest problematyczne. System zorientowany na południowy zachód lub południowy wschód osiąga nadal około 95% maksymalnej potencjalnej wydajności. Nawet przy ustawieniu fotowoltaiki wschód-zachód, co praktycznie oznacza podział systemu na dwie części o kątach azymutalnych 90° i -90°, można osiągnąć wydajność na poziomie 80%.
Co więcej, instalacja fotowoltaiczna podzielona na kierunki wschód i zachód może nawet przynieść korzyści w kontekście produkcji energii elektrycznej na własne potrzeby, ale bez magazynowania energii. Przydomowy system fotowoltaiczny wytwarza wtedy co prawda mniej energii elektrycznej, ale osiąga dwa szczyty mocy w ciągu dnia: jeden rano i drugi po południu.
Dla osób aktywnych zawodowo, które spędzają dzień poza domem, takie rozdzielenie produkcji energii elektrycznej jest korzystne. Dodatkowo, dzięki ustawieniu instalacji wschód – zachód, możliwe jest wykorzystanie całej powierzchni dachu, a nie tylko jej części skierowanej na południe, jak to zazwyczaj bywa, do zamontowania paneli fotowoltaicznych.
Systemy skierowane na północ osiągają w praktyce znacznie niższą wydajność i wykorzystują jedynie około 50% swojego potencjału. Taki układ jest w zasadzie nieopłacalny. Podobnie jest w przypadku orientacji ogniw fotowoltaicznych w kierunku północno-wschodnim lub północno-zachodnim.
Optymalny kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych
Kąt ustawienia paneli powinien być tak dobrany, aby promienie słoneczne jak najdłużej padały na nie pod kątem prostym, szczególnie w godzinach szczytowego nasłonecznienia. Jednakże słońce znajduje się na różnych wysokościach na niebie zarówno w ciągu dnia, jak i w różnych okresach roku. Ponieważ instalacja fotowoltaiczna zazwyczaj jest zamontowana na stałe, trzeba wybrać taki kąt nachylenia, który zapewni największą rzeczywistą wydajność przez cały rok. W Polsce za idealny kąt ustawienia paneli fotowoltaicznych względem słońca uznaje się 30°-35° na południu, a w północnych częściach 35°-40°.
Podobnie jak w przypadku orientacji paneli względem stron świata, tak i tutaj, nieznaczne odstępstwa od wartości uznanych za optymalne nie stanowią istotnego problemu. Przy odchyleniu paneli w zakresie od 10° do 60° wciąż można osiągnąć do 90% maksymalnej sprawności instalacji. Dużo większy wpływ na efektywność produkcji energii przez zamontowaną fotowoltaikę ma długotrwałe zacienienie. Dotyczy to drzew, innych budynków, kominów, a także samego dachu. Planując instalację fotowoltaiczną należy myśleć perspektywicznie: pobliskie drzewa z pewnością urosną, w okolicy mogą pojawić się nowe budynki, a trwałość instalacji wynosi 20 lat i więcej.
