Kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych

Najczęściej mówi się o tym, że wydajność instalacji fotowoltaicznej zależy od tego, jak dobierzesz cały zestaw, jaką moc posiadają moduły. A w praktyce równie ważną kwestią jest montaż paneli fotowoltaicznych, to, czy kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych jest odpowiedni. Dlatego dziś podpowiemy, pod jakim kątem ustawić całą instalację na dachu lub gruncie.

Wydajność instalacji fotowoltaicznej a kąt padania promieni słonecznych

Liczba paneli fotowoltaicznych mogła zostać idealnie dobrana w stosunku do zapotrzebowania gospodarstwa, ale mimo wszystko okazuje się, że produkowana jest niewystarczająca ilość prądu. Najczęściej dzieje się tak dlatego, że kąt nachylenia fotowoltaiki nie jest ustawiony względem kąta padania promieni słonecznych, a przez to cała instalacja nie wykorzystuje w pełni swoich możliwości.

Ponadto optymalny kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych to jeszcze nie wszystko. Ważne jest również, jaki jest kierunek ustawienia paneli względem stron świata. Dopiero gdy zostaną spełnione te dwa podstawowe czynniki, można mówić o pełnej wydajności dobranego zestawu. Ale nie martw się, wskażemy, jakie rozwiązania są zalecane w Polsce.

Kierunek ustawienia paneli fotowoltaicznych

Na początku krótko wyjaśnimy, że w Polsce instalacja fotowoltaiczna powinna być skierowana w kierunku południowym, aby zoptymalizować ilość wytwarzanego prądu elektrycznego. I w przypadku montażu paneli fotowoltaicznych na gruncie nie powinno to być problemem, co natomiast zrobić, gdy dach gospodarstwa skierowany jest na inną stronę?

Podobną efektywność (na poziomie 90-95%) wykazują moduły fotowoltaiczne ustawione na południowy wschód lub południowy zachód, chociaż wtedy zmienia się minimalny kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych, ale o tym będziemy jeszcze pisać. Wydajność instalacji skierowanej na zachód lub wschód może spaść nawet do 80-90%. W obliczu zmiany systemu rozliczania sprzedawanej energii na rozliczenia godzinowe, układ wschód/zachód może być bardziej opłacalny z racji rozkładu produkcji na godziny wczesne i późniejsze gdzie mamy większe zużycie energii niż w środku dnia. Na koniec warto podkreślić, że ze względu na warunki panujące w Polsce, w ogóle nie zaleca się montażu instalacji na stronie północnej, ponieważ, mimo najlepiej dobranego zestawu, panele nie pokryją zapotrzebowania energetycznego gospodarstwa.

Jaki jest optymalny kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych?

W Polsce za właściwy kąt ustawienia paneli fotowoltaicznych uznaje się 35 stopni pod warunkiem, że instalacja skierowana jest w kierunku południowym. W takim wypadku zestaw fotowoltaiczny powinien wykazywać taką samą skuteczność zarówno latem, jak i zimą.

W praktyce jednak optymalny kąt nachylenia paneli o wartości 35 stopni możliwy jest głównie wtedy, gdy panele montowane są na gruncie lub na dachu płaskim. W tej sytuacji konieczne jest zastosowanie konstrukcji wsporczej, którą projektuje się w taki sposób, aby zapewnić idealny kąt padania promieni słonecznych. Przy okazji mamy też wskazówkę – optymalny kąt nachylenia można też uzyskać wtedy, gdy o instalacji fotowoltaicznej myślisz na etapie budowy domu i uwzględnisz to podczas ustalania nachylenia połaci dachowej.

Pisaliśmy wcześniej, że w zależności od kierunku, w jaki skierowane są panele fotowoltaiczne, inne będą zalecenia odnośnie kąta nachylenia. W przypadku instalacji znajdującej się na dachu południowo-wschodnim lub południowo-zachodnim, za optymalny uznaje się kąt nachylenia wynoszący od 15 do 55 stopni. A zestaw PV skierowany na wschód lub zachód powinien zostać ustawiony pod kątem od 10 do 40 stopni.

I tutaj warto jeszcze dodać, że optymalny kąt nachylenia dla paneli fotowoltaicznych może być też uzależniony od lokalizacji konkretnego budynku. W Polsce południowej wydajność instalacji będzie wyższa, gdy panele są montowane pod kątem od 25 do 40 stopni, natomiast w Polsce północnej od 30 do 50 stopni.

Skomplikowane, prawda? A to jeszcze nie wszystko, co powinna wiedzieć osoba decydująca się na montaż paneli PV. Choć teoretycznie przyjmuje się, że minimalny kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych wynosi 10 stopni, to tak niskiej wartości nie wskazywaliśmy w żadnej z omawianych sytuacji. Dlaczego? Instalacja fotowoltaiczna zamontowana pod kątem 10 stopni pozwala na samooczyszczenie się paneli ze śniegu, innych zanieczyszczeń. Poniżej tego nie można schodzić, jeśli nie chcesz doprowadzić do szybkiego zabrudzenia modułów i ewentualnego ich uszkodzenia przy dużych opadach śniegu.

Kąt ustawienia paneli fotowoltaicznych latem i zimą

W zależności od pory roku zmienia się wysokość słońca, a tym samym inny jest kąt padania promieni słonecznych. I jak już wiesz, niezależnie od tego, czy jest lato, czy zima, instalacja fotowoltaiczna zamontowana pod kątem 35 stopni będzie mogła zapewnić pełną efektywność. A jak rozwiązuje się ten problem w pozostałych przypadkach?

To całkiem proste. Na etapie projektowania instalacji oblicza się możliwe do wygenerowania zyski zarówno latem, jak i zimą. I tak dobiera się każdy element zestawy, aby umożliwić zaspokojenie energetycznych potrzeb gospodarstwa przez cały rok.

Jak oblicza się optymalny kąt nachylenia?

Aby obliczyć optymalny kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych, bierze się pod uwagę m.in. takie czynniki jak nachylenie połaci dachowej, ukierunkowanie względem stron świata, to, czy na budynek pada z jakiejkolwiek strony cień. Warto dokonać także pomiaru nasłonecznienia w lokalizacji klienta i na tej podstawie sprawdzić wydajność modułów PV przy różnym stopniu nachylenia, a także możliwe do wygenerowania zyski. I dzięki temu można określić, jaki jest optymalny kąt ustawienia paneli fotowoltaicznych na gruncie i dachówce w konkretnym przypadku.

Projekt i montaż paneli fotowoltaicznych

Jeśli chcesz mieć pewność, że instalacja fotowoltaiczna przyniesie zakładane zyski i cała inwestycja zwróci się możliwie jak najszybciej, musisz odpowiednio dobrać każdy element zestawu PV (nie tylko panele, ale też inwerter, licznik zużycia i produkcji prądu, system mocujący, a nawet okablowanie), uwzględnić warunki panujące w gospodarstwie klienta (kąt nachylenia dachu, to, w jakim kierunku jest skierowany, czy w okolicy nie znajdują się inne obiekty, które mogłyby sprawić, że na panele będzie padać cień) i mając na uwadze wszystkie te czynniki, dopasować moc i inne parametry poszczególnych urządzeń.

Następny artykuł: Dobór pompy ciepła do powierzchni domu
Poprzedni artykuł: Fotowoltaika do grzania wody