Czy mój dach nadaje się pod fotowoltaikę?

Dach to najpopularniejsze miejsce montażu instalacji fotowoltaicznych. Warto jednak pamiętać, że efektywność produkcji energii elektrycznej przez przydomowe elektrownie słoneczne zależy od wielu czynników, w tym m.in. kąta nachylenia paneli PV oraz ich położenia względem stron świata. To właśnie te kwestie w dużej mierze decydują o czasie i intensywności padania promieni na instalację.

Obecnie dostępne systemy montażowe umożliwiają położenie paneli PV na niemal każdym rodzaju dachu. Ponieważ jednak kwestia ta wciąż budzi wiele wątpliwości i jest przyczyną licznych pytań, wskazujemy, na co warto zwrócić uwagę, planując montaż instalacji fotowoltaicznej. Zapraszamy do lektury!

Orientacja dachu

Orientacja dachu stanowi jeden z najistotniejszych aspektów budowy własnej elektrowni słonecznej. Instalacja fotowoltaiczna pracuje najwydajniej, gdy skierowana jest na południe – wtedy panele wytwarzają energię przez cały dzień. W takich warunkach uruchamia się ona co prawda później niż na wschodniej stronie, ale powoduje to większy pik produkcji energii. Dodatkową zaletą tego rozwiązania jest też to, że słońce świeci na panele dłużej, natomiast maksimum promieniowania słonecznego występuje w połowie dnia. Oczywiście, możliwy jest również montaż instalacji w kierunku wschodnio-zachodnim. Tak zamontowana elektrownia słoneczna może przynieść mniejsze uzyski (szacuje się, że około 10-12%), lecz będzie pracować od wczesnych godzin porannych do późnych godzin popołudniowych. Oznacza to, że wyprodukowana energia może być konsumowana na bieżąco w czasie największego zapotrzebowania. Uzyskujemy wówczas tzw. „bardziej płaski profil produkcji energii”, co przy niektórych profilach zużycia energii może być bardziej korzystne. 

Kąt nachylenia

Optymalny kąt nachylenia instalacji różni się w zależności od szerokości geograficznej. Na terytorium Polski panele pozycjonuje się pod kątem od 20 do 30 stopni. Z czego to wynika? Promieniowanie, które pada na moduły fotowoltaiczne obejmuje promieniowanie bezpośrednie, promieniowanie rozproszone i promieniowanie odbite od gruntu. Z punktu widzenia instalacji fotowoltaicznej najistotniejsze jest promieniowanie bezpośrednie. Aby było wykorzystane najefektywniej, musi padać na ogniwo pod kątem 90 stopni. Przyjmuje się, że nachylenie instalacji fotowoltaicznej względem poziomu powinno wynosić w przedziale 15–40 stopni. W przypadku, gdy nachylenie dachu jest mniejsze, podczas instalacji wykorzystuje się specjalne konstrukcje montażowe do umieszczenia paneli w odpowiedniej pozycji. Co ważne, minimalny kąt nachylenia dachu skośnego powinien wynosić 10 stopni – jest to niezbędne do samooczyszczania się modułów fotowoltaicznych, np. ze śniegu. 

Z obecnie dostępnych badań wynika, że różnica produkcji energii w ujęciu rocznym pomiędzy nachyleniem 15 stopni a 30 stopni może wynosić od 3-4%. Nie jest to zatem tak istotna kwestia, jak uważano jeszcze kilka lat temu. Dziś najważniejsza jest technologia. Zastosowanie modułów w technologii shingled czy optymalizacji marki SolarEdge zdecydowanie bardziej wpłynie na podniesienie osiągów niż zmiana kąta nachylenia z 15 do np. 25 stopni. 

Pokrycie dachowe

Panele można montować na niemal każdym stosowanym rodzaju pokrycia dachowego, wyłączając ondulinę, eternit, poliwęglan, pleksę oraz dachy w złym stanie technicznym. Różne powierzchnie wpływają na koszt oraz skomplikowanie montażu. Inaczej mocuje się baterie słoneczne na blasze falistej, a zupełnie inną technikę stosuje się w przypadku dachówki glinianej czy betonowej. Najlepsze pokrycia dachowe pod fotowoltaikę to pokrycia z blachy trapezowej pozwalające na szybki i tani montaż z wykorzystaniem tzw. mostków trapezowych. 

W przypadku dachów płaskich, instalacja wymaga montażu dodatkowej konstrukcji, zapewniającej odpowiednie nachylenie paneli. Ta nie wymaga ingerencji w dach (konstrukcja obciążeniowa aerodynamiczna). 

Starsze dachy warto wzmocnić przed montażem instalacji PV, aby móc cieszyć się niezakłóconą pracą własnej elektrowni słonecznej przez najbliższe 20–25 lat.

Powierzchnia dachu

Każdy panel fotowoltaiczny zbudowany jest z mniejszych jednostek zwanych ogniwami, najczęściej o wymiarach 15×15 cm, które łączy się ze sobą. Na rynku dostępne są najczęściej panele fotowoltaiczne o 60 i 72 ogniwach. By pokryć klasyczny dach skośny, potrzeba średnio 6–7 metrów kwadratowych wolnej powierzchni do zainstalowania 4 paneli. Na płaskim dachu z kolei wymagana przestrzeń to 9–11 metrów kwadratowych – w zależności od kąta nachylenia oraz ewentualnych przeszkód, np. zacienienia.

Zacienienie dachu

Zacienienie nawet małego fragmentu modułu fotowoltaicznego sprawia, że do ogniw dociera mniejsza ilość energii słonecznej. Warto również mieć na uwadze, że zacienione ogniwa działają jak oporniki, blokując swobodny przepływ energii przez pozostałe moduły. Energia pochodząca z prawidłowo funkcjonujących ogniw jest tracona w wyniku wstecznego przepływu prądu, co wyraźnie obniża sprawność całej instalacji fotowoltaicznej. Nawet niewielki fragment panelu, przysłonięty przez mały liść lub niewielkie zanieczyszczenie, wpływa automatycznie na pozostałe ogniwa. Gęsto rosnące, wysokie i rozłożyste drzewa również będą zakłócać absorpcję energii słonecznej. Co więcej, dochodzi wtedy do nienaturalnego wzrostu temperatury modułów fotowoltaicznych oraz ich miejscowego przegrzania. Tzw. hot spoty, czyli gorące punkty wywołują naprężenie ogrzanych ogniw, które może doprowadzić nawet do uszkodzenia warstwy zabezpieczającej panel. 

Rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie systemów fotowoltaicznych SolarEdge z optymalizatorami, które sterują pracą pojedynczych modułów. 

Jak widać, moc, usytuowanie i kąt nachylenia paneli dobiera się w taki sposób, aby instalacja fotowoltaiczna zapewniała wystarczającą ilość energii elektrycznej do zaspokojenia przewidywanych potrzeb danego gospodarstwa domowego czy budynku przez cały rok. 

Wciąż obawiasz, że Twój dach jest nieidealny? Skontaktuj się z przedstawicielem EN2 Fotowoltaika ( 22 243 64 00 | office@en2.pl ), a my podczas bezpłatnego audytu na Twojej posesji, sprawdzimy jego potencjał do montażu instalacji fotowoltaicznej. Jeśli okaże się on zbyt mały, pamiętaj, że Twoją elektrownię słoneczną możemy zainstalować także na gruncie. Panele fotowoltaiczne na ziemi zapewniają dowolne ich ułożenie w stosunku do padających promieni słonecznych. Brak ograniczeń wynikających przykładowo z wielkości czy typu dachu daje możliwość perfekcyjnego dopasowania do stron świata, co przekłada się na większy uzysk energetyczny i gwarantuje większe oszczędności.

Nie masz wystarczającej powierzchni dachu? Nic straconego! Może masz inną nieruchomość lub grunt? Zapytaj naszego doradcę o bilansowanie energii – Smart PV.