Jaki jest optymalny kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych w Polsce?

Latem dzień jest dłuższy na północy niż na południu i to o ponad godzinę. Zimą sytuacja się zmienia i staje się odwrotną w stosunku do tej z miesięcy letnich. Rozciągłość równoleżnikowa przekłada się z kolei na 40‑minutową różnicę czasu słonecznego między zachodnimi i wschodnimi krańcami kraju. Ta szybko zapomniana wiedza z podręczników szkolnych wymaga równie szybkiego odświeżenia, gdy przychodzi czas wyboru kąta nachylenia paneli fotowoltaicznych. Pod jakim kątem panele fotowoltaiczne pracują najlepiej? Sprawdź!

Jaki jest optymalny kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych w Polsce?

Nawet w średniej wielkości europejskim kraju, położenie skrawka terytorium na danej szerokości i długości geograficznej ma swoje przełożenie na długość trwania i sposób oddziaływania operacji słonecznej na tenże obszar. Kąt paneli fotowoltaicznych w Polsce, będzie więc zależał mniej lub bardziej od lokalizacji – zwłaszcza jeśli jest to lokalizacja na obrzeżach kraju. Instalacje PV zorientowane na południe w Polsce południowej będą bardziej wydajne przy kącie nachylenia paneli wynoszącym od około 30 do około 35 stopni, natomiast dla Polski północnej wartość kąta nachylenia pod kątem najlepszej wydajności paneli oscyluje w zakresie 35-40 stopni. Z uwzględnieniem opisanych uwarunkowań powinien być ustawiony kąt paneli fotowoltaicznych. Nie do końca jest więc prawdą, że istnieje jeden optymalny kąt nachylenia dla paneli fotowoltaicznych w całej Polsce.

Panele fotowoltaiczne - jaki jest optymalny kąt nachylenia i ich ustawienie?

Choć za taki przyjmuje się bardzo często kąt nachylenia 35 stopni. Znacznie łatwiej jest go uzyskać przy konstrukcjach elektrowni słonecznych posadowionych na gruncie. W przypadku montażu na dachu co prawda nie jest to niemożliwe, najczęściej wymaga jednak zastosowania dodatkowych, regulujących rozwiązań wsporczych. Za optymalny kąt nachylenia dla zamontowania paneli fotowoltaicznych na gruncie uważa się 35 stopni dlatego, że w tym wypadku elektrownia jest w stanie osiągnąć swoją najwyższą wydajność zarówno latem jak i zimą, pomimo że kąt padania promieni słonecznych wyraźnie się zmienia.

Kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych w pory roku

Co należy zrobić w przypadku, gdy inwestor chce jednak zwiększać wydajność paneli w określonym sezonie? Jaki kąt paneli fotowoltaicznych należy wybrać? W szerokościach geograficznych, w jakich znajduje się Polska, gdy chce się z paneli korzystać jedynie w sezonie letnim panele powinny być nachylone pod kątem 10-15 stopni w kierunku południowym. To gwarantuje największy letni uzysk. Gdy prosument chce maksymalizować możliwy uzysk w miesiącach zimowych zaleca się zwiększenie kąta ustawienia paneli fotowoltaicznych nawet do 45 stopni, aby ułatwić ich samooczyszczanie ze śniegu oraz wesprzeć mniejsze i krótsze nasłonecznienie modułów. Ciekawym rozwiązaniem są instalacje fotowoltaiczne na tzw. trackerach, które zaopatrzone zostały w specjalny siłownik sterujący kątem nachylenia paneli. Wszystko można zaprogramować tak, aby instalacja produkowała możliwie najwięcej prądu.

Czy kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych ma znaczenie?

To znaczenie jest więc bezdyskusyjne. Dla wielu inwestorów, którzy nie chcą jedynie wierzyć na słowo firmom instalatorskim, otwarte pozostaje pytanie, jak obliczyć właściwy kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych, a jaki będzie zły kąt paneli fotowoltaicznych dla konkretnej instalacji? Do tego celu najlepiej wykorzystać dostępne w Internecie tabele i kalkulatory (wystarczy wpisać w Google: kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych kalkulator). Uwaga! Dokonane na ich podstawie wyliczenia zawsze pozostaną jedynie orientacyjne. Natomiast najlepsi specjaliści, którym powierza się montaż dysponują o wiele bardziej dokładnym i rozbudowanym algorytmami oprogramowaniem.

Jaki jest optymalny kąt nachylenia dachu pod panele fotowoltaiczne?

Powyżej omawiane kąty nachylenia dotyczą sytuacji, w której lokalizacja budynku umożliwia orientację instalacji PV na południe. Jaki kąt dachu pod panele fotowoltaiczne będzie odpowiedni? W przypadku wyboru kierunku wschód-zachód, który jest coraz chętniej stosowany – nawet w przypadku farm fotowoltaicznych, kwestia doboru kąta nachylenia paneli słonecznych będzie się kształtowała nieco inaczej. Przy wschodnio-zachodnim azymucie kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych nie powinien przekraczać 30 stopni. To przyniesie nie tylko oczekiwaną wysoką wydajność elektrowni słonecznej, ale również zagwarantuje, to, że panele będą produkowały elektryczność już od wczesnych godzin porannych – tuż po wschodzie słońca i kończyły pracę tuż przed jego zachodem. Taki system pracy fotowoltaiki maksymalizuje auto konsumpcję i zyski prosumenta.

Jaki powinien być kierunek ustawienia paneli fotowoltaicznych?

Ze względu na opisane powyżej zależności kierunek ustawienia paneli fotowoltaicznych na południe nie zawsze będzie tym optymalnym. Jeśli istnieje możliwość skierowania modułów w stronę południową, to wybór wydaje się oczywisty, jednak… to orientacja wschód-zachód pozwala na maksymalne wydłużenie czasu produkcji prądu. Panele fotowoltaiczne skierowane na południe zaczynają pracę w wysokiej wydajności dopiero w południe, podczas gdy panele o azymucie alternatywnym zaczynają pracę tuż po wschodzie słońca. Wydajność w tzw. piku przy orientacji południowej, nie jest tak duża by dorównać stabilnej pracy fotowoltaiki przez kilkanaście godzin. Na co przyszły prosument powinien się zdecydować? Na ustawienie paneli fotowoltaicznych, które nie tylko zapewnia mu optymalną wydajność, ale również będzie dopasowane do trybu życia rodziny. Jeśli krótko przebywa ona w gospodarstwie domowym na co dzień, to dla zwiększenia autokonsumpcji lepszy będzie wybór orientacji, która maksymalnie wydłuża czas pracy instalacji. Najważniejsze jednak jest to, aby w wybranym ustawieniu zawsze eliminowane było zacienienie.

Orientacja paneli fotowoltaicznych a ich wydajność

Co za tym idzie na wydajność ma wpływ i kąt nachylenia paneli słonecznych i dostępność słońca. Wbrew pozorom o dostępności słońca nie decyduje jedynie orientacja wobec stron świata, a przynajmniej nie jest ona determinująca w tej kwestii. Przed montażem fotowoltaiki warto więc analizować dokładnie jakie ułożenie paneli da oczekiwaną wydajność i z której strony promieniowania słonecznego można oczekiwać najwięcej i/lub najdłużej w ciągu dnia.

Czy instalacja fotowoltaiczna na płaskim dachu ma sens?

Dach płaski nie jest przeciwwskazaniem do montażu przydomowej elektrowni słonecznej. Optymalny kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych jest w stanie zapewnić dobrze przemyślany system wsporczy lub nowoczesne Trackery, które pozwolą na to, aby zainstalowane na dachu moduły cały czas podążały za słońcem. Dzięki takim rozwiązaniom możliwe jest także osiąganie wyjątkowo wysokiej wydajności. Jeżeli z jakiś względów inwestor nie chce lub nie może zdecydować się na automatyzację, prosty system wsporczy z balastem wystarczy.

Powierzchnia dachu również determinuje kąt nachylenia instalacji. Dwa rzędy paneli, ustawione za sobą oraz nachylone pod najbardziej optymalnym kątem, potrzebują więcej miejsca niż rzędy nachylone pod mniejszym kątem. Dodatkowo trzeba wziąć pod uwagę bezpieczeństwo instalacji, większy kąt nachylenia skutkuje większymi siłami wiatru działającymi na panele, co może doprowadzić do uszkodzenia instalacji. W tym przypadku proponuje się kąt nachylania od 10 do 15 stopni.

Jaki jest minimalny kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych?

Tym bardziej, że minimalny kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych, aby mogły one samooczyszczać się i koncentrować na sobie promienie słoneczne to zaledwie 10 - 15 stopni. Pozwalająca osiągnąć ten cel konstrukcja korygująca nie jest ani kosztowna, ani skomplikowana.