Jak nejlépe umístit solární panely
Pro stoprocentní výkonnost fotovoltaických panelů nebo fototermických solárních panelů je zcela zásadní jejich správné umístění. Nejde přitom jen o sklon a orientaci na vhodnou světovou stranu. Zvážit musíte i velikost a nosnost střechy, kapacitu panelů, možnosti jejich zastínění nebo to, kam umístíte další příslušenství.
Hlavním důvodem, proč si lidé pořizují solární panely, je snaha o úsporu nákladů. Fototermické panely umožňují využít sluneční energii k bezplatnému ohřevu užitkové vody, a to jak pro potřeby domácnosti, tak například pro ohřev vody v bazénu, nebo dokonce k přitápění v existujícím topném systému.
Fotovoltaické panely pak slouží k výrobě elektrické energie přímo ze slunce. Připojením akumulátorů lze vyrobenou elektřinu skladovat a využívat později, což je obzvláště užitečné v době, kdy není dostatek slunečního světla. Navíc, přebytečná energie může být prodána a odvedena zpět do elektrické sítě, což představuje další finanční výhodu.
Nejvýhodnější je umístit solární panely na střechu
Než si koupíte fotovoltaické či fototermické panely, případně si pořídíte oba typy (abyste byli zcela energeticky soběstační), měli byste pečlivě zvážit jejich umístění. Není to totiž tak snadné, jak by se mohlo na první pohled zdát. Většina lidí sice dává solární panely na střechu své nemovitosti, ale to ještě neznamená, že je to právě ve vašem případě správné řešení.
Umístění fotovoltaických panelů na střechu je ideální za předpokladu, že střecha vaší nemovitosti má vhodný sklon a je orientovaná na dobrou stranu. Totéž platí i u fototermických panelů, které ovšem vyžadují jiný optimální sklon.
A kdy zcela pohoříte?
- Pokud máte skoro rovnou střechu, může to být to problém.
- Pokud ji máte orientovanou na sever, opět to nebude dobré řešení.
- Pakliže střecha nemá dostatečnou nosnost, nebude možné panely na ni umístit.
Jak vybrat vhodné místo pro solární panely?
Začněte tím, že se projdete po svém pozemku a pečlivě hledejte nejlepší místo pro instalaci solárních panelů. Zvažte různé možnosti umístění, přičemž se obvykle doporučuje instalace na střechu. Pokud však střecha vaší nemovitosti není vhodná, zvažte alternativy jako umístění panelů na střechu garáže, dílny nebo jiné hospodářské stavby na vašem pozemku.
V případě, že nemáte vhodnou střechu, je možné umístit fotovoltaické panely přímo na zemi. Velké fotovoltaické elektrárny jsou často instalovány právě takto. Speciální konstrukce zajišťují optimální orientaci a sklon panelů pro maximální výkon. Při umístění panelů na zem je důležité vybrat místo, které je dostatečně velké, bez stínů a bezpečné, zejména vůči dětem a domácím zvířatům.
Sklon a orientace panelů podporují jejich výkonnost
U solárních a fotovoltaických panelů je sklon klíčovým faktorem pro dosažení maximální účinnosti. Nesprávný sklon panelů, jako je například jejich vodorovné nebo vertikální umístění, může výrazně snížit jejich výkonnost. Je důležité si uvědomit, že fototermické panely (pro ohřev vody) a fotovoltaické panely (pro výrobu elektřiny) vyžadují různé optimální sklonové úhly pro dosažení nejlepšího výkonu. I malá odchylka o několik stupňů může znamenat výrazný pokles výkonnosti.
Stejně tak je důležitá i orientace panelů. Ideálně by měly být směřovány k jihu, aby využívaly maximální množství slunečního svitu. Mírná odchylka směrem k západu nemusí být příliš ztrátová, ale i zde existuje rozdíl mezi panely určenými pro výrobu elektřiny a pro ohřev vody. Proto je důležité pečlivě zvážit tyto aspekty při plánování instalace solárních panelů.
za pouhých 5 minut týdně?
Dostávejte od evolty.cz tipy a nabídky na e-mail, které ušetří.
Optimální sklon fotovoltaických panelů
Podle odborníků by optimální sklon fotovoltaických panelů měl být mezi 35° a 45°. Nicméně, pokud to stavební podmínky nedovolují dosáhnout ideálního sklonu, výrobci garantují, že efektivita panelů neklesne příliš výrazně i při sklonu v rozmezí od 20° do 60°. Toto je výhoda fotovoltaických panelů oproti fototermickým, protože sklon u fotovoltaických panelů hraje méně zásadní roli pro výrobu elektrické energie.
Na území České republiky se nejvyšší výkonnost fotovoltaických panelů dosahuje, když jsou směřovány přímo na jih a nainstalovány ve sklonu 35°. Výzkumy ukázaly, že:
- Pokud se panely odkloní od jižního směru směrem na západ o méně než 45°, celoroční výnos (tj. množství vyrobené elektřiny za rok) poklesne o přibližně 5%.
- Při odchylce až 70° od jižního směru klesá roční výnos o cca 10%.
- Při orientaci panelů přímo na západ nebo východ se výkonnost snižuje o zhruba 20%.
Ideální sklon fototermických panelů
Tyto panely určené pro ohřev vody jsou v otázce správného sklonu mnohem citlivější než fotovoltaické. U nich by měl optimální sklon být 45°. Pokud činí odchylka od tohoto ideálního bodu plus minus 10°, až tak výrazně se to na jejich účinnosti neprojeví. Jakékoliv jiné umístění je ale zcela nevhodné, protože výkonnost solárních panelů strmě klesá.
U solárních, tedy termických, panelů je velmi podstatný i směr jejich umístění. Podobně jako u fotovoltaických panelů by měly být nastaveny svou plochou k jihu. Aby výkonnost výrazně nepoklesávala, tolerují se odchylky od jihu plus minus 30°. Jiné nasměrování dramaticky sníží výkonnost solárních kolektorů.
Proč je otázka sklonu a směřování tak důležitá?
Možná vám vrtá hlavou, proč je důležité nainstalovat solární panely právě v takovém sklonu a s takovou orientací, jak doporučují odborníci.
U solárních panelů je to podstatné právě proto, že dokážou naplno fungovat pouze tehdy, když na ně zpříma svítí Slunce. V letním období je proto prokázáno, že fototermické kolektory jsou při ideálním směřování a sklonu nejvýkonnější v denní době od 11 do 15 hodin. Jakmile na ně sluneční paprsky přestanou dopadat zpříma, výkon klesá, až se zastaví zcela.
U fotovoltaických panelů sklon není až tak zásadní, a to proto, že pracují na jiném principu. Jsou tvořeny křemíkem a zachytávají fotony, které na ně dopadají ze slunečních paprsků. Ty na ně dopadají ale i v okamžicích, kdy na ně Slunce nesvítí zpříma. Dokážou dokonce pracovat i v zamračených dnech, v zimě a zkrátka po celý rok – na rozdíl od fototermických panelů. A přesto – pokud se vám podaří dosáhnout optimálního sklonu a orientace solárních panelů, vyděláte na tom rozhodně nejvíc.
Jak umístit solární panely na střechu?
Máte-li po ruce vodováhu a metr, případně sklonoměr, velmi snadno si dokážete spočítat, jaký sklon má vaše střecha. A možná dospějete k mrzutému závěru, že pro fotovoltaické panely není zcela optimální. To ale nevadí. Vše se dá řešit pomocí různých stojanů a konstrukcí, které zajistí, že sklon solárních panelů dosáhne optimálních hodnot. Stejně jako se tímto způsobem dá vyřešit nevhodná světová orientace střechy.
Pokud máte šikmou střechu ve sklonu od 20° do 60°, měli byste si nechat fotovoltaické panely nainstalovat přímo na ni, vodorovně s její krytinou a bez zbytečného nadzdvihávání. Díky tomu budou odolnější vůči povětrnostním vlivům a působí to estetičtěji než jejich umisťování na šikmé konstrukce.
U bytových a jiných domů, které mají střechu se sklonem do 15°, stojí za zvážení, zda panely díky speciální konstrukci pozvednout do lepšího sklonu. Pokud střecha není žádným způsobem zastíněna, leckdy se fotovoltaické panely instalují souběžně s ní. Ale pro dosažení lepší výkonnosti se často používají konstrukce určené k dosažení lepšího sklonu a orientace solárních panelů.
Nosnost střechy je rozhodující
Fotovoltaické panely je teoreticky možné umístit na jakoukoliv střešní krytinu. Pokud montáž provádějí profesionálové, neměla by otázka krytiny hrát žádnou roli. Mnohem významnější je zatížení střechy fotovoltaikou. Měli byste si uvědomit, že fotovoltaické panely jsou velmi těžké, a to proto, že jsou křemíkové. V průměru je fotovoltaický panel na ploše jednoho metru čtverečního o polovinu těžší než fototermický panel.
Pokud si nejste jistí nosností své střechy, je vhodné si včas pozvat statika, aby přesně spočítal nosnost střechy a zhodnotil její stav. Může se stát, že vám instalaci ostrovní elektrárny vůbec nedoporučí a museli byste kvůli ní měnit celou střechu.
Fotovoltaický panel má obvykle váhu 20 až 30 kilogramů na jeden metr čtvereční. Konstrukce bývá hliníková a tedy velmi lehká. Šikmé střechy mívají nosnost okolo 20 kilogramů na metr čtvereční, ale u rovných střech s minimálním sklonem je otázka nadměrného zatížení mnohem závažnější a měl by ji rozhodně zodpovědět právě statik.
Navíc musíte zvážit i vlivy počasí – zejména pokud jste v lokalitě, kde v zimě hodně sněží, sníh zůstane ležet na panelech a výrazně je zatíží. I to je třeba si předem přesně propočítat a zvážit všechna rizika.
Postačuje plocha vaší střechy?
Dalším problematickým bodem při umisťování solárních panelů je, zda je vaše střecha dostatečně velká. Pokud máte statek, tak nebudete mít problém. Ale řada lidí si pořizuje solární panely na chatu a tam už může být otázka dostatku místa velmi zásadní.
Obecně platí, že čím více energie potřebujete vyrobit, tím větší plochu musejí solární panely mít. Pokud si pořizujete například solární panely k bazénu, tak musíte jejich plochu odvodit od objemu vody v bazénu (k malému bazénu postačí solární panel do 2 m², bazén nad 45 m³ potřebuje solární panel o ploše třeba už 6 m² či více). Pakliže tímtéž solárním panelem hodláte hřát vodu jak v bazénu, tak i v nemovitosti, budete ho muset mít ještě větší – výkonnost totiž závisí na ploše solárního panelu.
U fotovoltaických panelů to funguje zase úplně jinak. Jejich výkonnost se měří v jednotkách nazývaných Watt peak (Wp), přičemž každý panel je jinak výkonný a na jeho velikosti to až tak nezávisí. Odvíjí se to zejména od ceny – čím dražší fotovoltaický panel si pořídíte, tím bude zpravidla výkonnější. Potřebný počet či plochu fotovoltaických panelů si musíte propočítat podle toho, kolik máte elektrických spotřebičů a co vše má vaše ostrovní elektrárna pohánět. Z logiky věci tak plyne, že fotovoltaika na chatu bude výrazně menší než fotovoltaika na třípatrový rodinný dům.
Alternativní umístění na fasádu
Může se stát, že vaše střecha nebude vašemu záměru na umístění fotovoltaických panelů odpovídat. V tom případě je vhodné hledat alternativní umístění. Třeba umístit je na zem? Můžete, ale je nutné nemít je ničím zastíněné a mít dostatečně velký pozemek.
Proto je tu možnost umístění fotovoltaických panelů na fasádu. Řada lidí to zamítne kvůli estetickému hledisku. Navíc fasáda starších domů už může být v horším stavu a nemusí být pro umístění těžkých fotovoltaických panelů vhodná. To ovšem musí posoudit majitel, případně je vhodné opět si přizvat na pomoc odborníka, nejlépe statika.
Zejména u novostaveb je ale toto řešení velmi výhodné a lze s ním počítat už při zpracovávání projektové dokumentace. Při vhodném umístění nemusí být fotovoltaické panely na fasádě ani na úkor estetického hlediska a naopak je to velmi moderní a efektivní řešení – zejména proto, že v takovém případě tu není žádné nevhodné stínění.
Stínění může značně ubírat na výkonu
Právě stínění je otázkou, kterou byste při instalaci a výběru vhodného místa pro fotovoltaické i fototermické panely neměli podcenit. Jakmile na ně v určité části dne dopadá stín, výrazně to snižuje jejich výkonnost. U fototermických panelů je to přitom ještě zásadnější – pokud stínění podceníte, jejich výkon se může dostat třeba jen na polovinu a nebudou vám postačovat.
Právě kvůli zabránění stínění se jednotlivé solární panely vždy instalují těsně vedle sebe, do jedné plochy. Instalace na střechu nemovitosti obvykle jakémukoliv stínění zabraňuje, zvlášť pokud je budova vyšší než všechny okolní. Je-li ale v blízkosti zástavba, domy jsou blízko sebe a všechny podobně vysoké, může to být problematické.
Problém může nastat s okolní vegetací. Jsou-li blízko vzrostlé stromy, všímejte si, kam až během dne dopadá jejich stín a zda nebude zasahovat až k solárním panelům.
I stínění může mít snadné řešení
Jestliže zjistíte, že na místo, kam chcete nainstalovat solární panely, dopadá po část dne stín, možná vám to začne ničit vaše plány na výhodné získávání solární energie. Ale v dnešní době už existují technologie, které dokážou vyřešit i takovou nepříjemnost jako je stínění.
Řešením mohou být výkonové optimalizéry, které zajistí, aby každý jednotlivý panel pracoval na maximum a vzájemně neovlivňovaly svou výkonnost. Optimalizéry také pomáhají se zvýšením výkonnosti solárních panelů při instalaci v nevhodném směru či sklonu. V kombinaci se střídači dosahují maximálního možného výkonu a navíc je možné díky tomuto nadstavbovému systému ještě průběžně sledovat práci solárních panelů, případně ji dálkově upravovat.
Doplňte své solární panely agrofotovoltaikou
Dá se ještě nějakým způsobem podpořit výkon fotovoltaických panelů a zajistit, aby i při méně vhodném sklonu a orientaci naplno fungovaly? Jistě, že ano.
Pokud máte dostatečně prostorný, nezastíněný pozemek, můžete zvolit i takzvanou agrofotovoltaiku. Jedná se o vertikálně umístěné fotovoltaické panely usazené do speciálních konstrukcí. Obvykle se instalují na zemědělskou půdu nebo do velkých areálů, ale teoreticky vám nic nebrání nechat si je přidat i ke svému stávajícímu fotovoltaického systému – ať už kamkoliv do prostoru nebo je přimontovat třeba k plotu.
Výhodou agrofotovoltaiky je totiž fakt, že funguje opačným způsobem než klasické fotovoltaické panely – nejvyšší výkonnosti dosahuje ve dvou denních dobách. Jedno maximum nastává dopoledne, druhé odpoledne, přičemž v poledne výkonnost výrazně klesá. A vám se tak nestane, že v případě potřeby budete náhle bez elektřiny.
Často kladené otázky
FV panely by měly být instalovány na té straně budovy nebo konstrukce, která dopadá nejvíce přímého slunečního světla, aby se maximalizovala výroba energie. Optimální orientace a úhel bude záviset na konkrétním místě a klimatu a je dobré se poradit s odborníkem na solární panely nebo s licencovaným instalatérem solárních panelů.
Orientace náklonu solárních panelů může výrazně ovlivnit jejich výkon. Panely by měly být nakloněny v úhlu rovném zeměpisné šířce místa pro optimální zachycení slunečního světla. Orientace panelu (např. jih, východ, západ nebo sever) také ovlivňuje výkon, přičemž panely orientované na jih si obecně vedou lépe, protože dostávají více přímého slunečního světla.
Množství solárních panelů, které střecha unese, závisí na velikosti a stavu střechy, hmotnosti panelů a montážního systému, střešním materiálu a konstrukci a místních stavebních předpisech. Poraďte se s odborníkem na solární panely nebo s licencovaným instalatérem solárních panelů.
Tip na další článek: Vše, co jste chtěli vědět o solárních panelech >>
