Dobór instalacji fotowoltaicznej inwestor zaczyna najczęściej od koncentrowania się na osprzęcie, czyli jakości modułów oraz rodzaju falownika. W takiej postawie nie ma oczywiście nic błędnego, jednak warto mieć świadomość, że uzysk z przydomowej elektrowni słonecznej nie zależy jedynie od parametrów technicznych poszczególnych jej komponentów. Równie istotne są też inne czynniki, w tym kąt nachylenia i azymut dachu, na którym ma być zamontowana instalacja fotowoltaiczna.
Tekst MARIUSZ GÓRSKI
Jeśli budowa domu jest dopiero planowana, dobrym pomysłem jest uwzględnienie wymagań dla przydomowej elektrowni słonecznej już na etapie projektu. W tym najlepsze z możliwych zorientowanie budynku wobec stron świata oraz optymalny wybór samej konstrukcji dachu.
CO TO JEST UZYSK?
W fotowoltaice uzysk definiuje się jako łączną ilość energii wyprodukowanej przez instalację PV, w określonym czasie. Pozwala on skutecznie oszacować czy zapotrzebowanie energetyczne dla danego budynku i jego mieszkańców zostanie spełnione.
JAK SPRAWDZIĆ AZYMUT DACHU?
Precyzyjne obliczanie azymutu dla osoby, która na co dzień zajmuje się geodezją i kartografią lub ewentualnie niedawno zdawała egzamin maturalny z geografii nie będzie stanowiło żadnego problemu, ale dla pozostałej grupy – w tym inwestorów planujących instalację fotowoltaiczną – już może być pewnym wyzwaniem. Co zrobić w takiej sytuacji? Najlepiej skorzystać z przeznaczonych do tego celu kalkulatorów albo powierzyć zadanie specjalistom. Najlepsze firmy zajmujące się projektowaniem i montażem fotowoltaiki mają niezbędną wiedzę i oprogramowanie. Umożliwia ono nie tylko prawidłowe wyznaczenie azymutu, ale również uzysku z instalacji.
KONSTRUKCJA DACHU
Dach dwuspadowy bez okien – podobnie jak dach płaski – to konstrukcje, na których najłatwiej zamontować fotowoltaikę i zarazem optymalizować ją kosztowo. Dach kopertowy daje większe możliwości, jeśli chodzi o omawiany azymut – orientację względem stron świata, jednak ze zrozumiałych względów stawianie na nim instalacji PV będzie bardziej kosztowne.
KĄT NACHYLENIA DACHU
To ten parametr łącznie z azymutem, czyli orientacją względem stron świata, decyduje o tym, jaka ilość światła słonecznego dociera ostatecznie do paneli fotowoltaicznych. W szerokościach geograficznych, które dotyczą Polski na każdy 1 m2 otrzymuje 1000 kWh rocznie. Aby jeszcze zwiększyć ten parametr, wystarczy zamontować moduły pod odpowiednim kątem. Optymalny, szacowany dla Polski kąt to 35-370. Umożliwia on generowanie największych możliwych uzysków energii o każdej porze roku. Warto mieć świadomość tego, że dachy skośne o niskim nachyleniu pozwalają generować większy uzysk latem, a z kolei te o wysokim nachyleniu – zimą.
JEŚLI NIE OPTYMALNY KĄT, TO CO?
Moduły usytuowane na dachu o nachyleniu w zakresach 20-300 i 40-500 mogą tracić 3-5% wydajności. Z kolei panele na dachach o nachyleniu przekraczającym 450 tracą około 5-8%. Czy prosument jest skazany na takie straty? Nie. Istnieją przynajmniej dwa rozwiązania pozwalające skutecznie ograniczać spadek wydajności w tych sytuacjach. Pierwszym z nich jest odpowiednie przewymiarowanie instalacji. Dokonane i oszacowane w taki sposób, aby zniwelować powstające straty. Drugim sposobem jest użycie stelaży i/lub całych konstrukcji samobieżnych, które pozwolą umocować panele pod najbardziej optymalnym kątem. Zaznaczyć trzeba, że nowoczesne konstrukcje samobieżne, które za pomocą specjalnych siłowników umożliwiają podążanie modułów fotowoltaicznych za słońcem zgodnie z jego wędrówką po nieboskłonie w ciągu dnia, są przeznaczone głównie do dachów płaskich i farm fotowoltaicznych usytuowanych na gruncie.
AZYMUT DACHU JAKO WYZNACZNIK UZYSKÓW
Kierunek południowy to najlepsza z możliwych orientacja względem stron świata dla montażu instalacji fotowoltaicznej. Co nie oznacza, że jest ona zawsze i wszędzie możliwa do osiągnięcia, ale jej brak nie musi oznaczać również zmniejszenia uzysków z przydomowej elektrowni słonecznej. Azymut dachu wschód-zachód pozwala na efektywne wykorzystywanie instalacji PV. Przy kącie nachylenia dachu oscylującym pomiędzy 10-300 azymut ten pozwala osiągnąć od 83-87% wydajności instalacji. Te parametry mogą być jeszcze lepsze i sięgać nawet 97-100% przy azymucie południowo-zachodnim i południowo- -wschodnim. Kąt nachylenia połaci dachowych w tej sytuacji nie powinien mieścić się w przedziale 20-600.
Uwaga! W praktyce trudno oczekiwać 100% wydajności. W instalacji fotowoltaicznej następują bowiem niezależnie od jakości straty na: • przewodach – 1%, • falownikach – 3–7%, • modułach z uwagi na temperaturę – 4-8%, • zacienieniu bądź zabrudzeniu – 1-5%. To oczywiście jedynie szacunkowe wartości i mogą się one okazać znacznie wyższe przy wystąpieniu błędów popełnionych podczas wykonywania instalacji. Na uzysk z instalacji składa się bardzo wiele elementów, warto więc kierować swe kroki do sprawdzonych firm, których wyznacznikiem jest jakość i wiedza techniczna oraz umiejętność dopasowania najdrobniejszych szczegółów.
