5 kroków do fotowoltaiki – Dom bez rachunków (cz.8)

Planując instalację fotowoltaiczną powinniśmy zastanowić się nad kilkoma aspektami, które pozwolą przygotować się do przyszłej inwestycji i obniżą jej koszty. Pozwolą również znaleźć optymalne rozwiązania dla niezawodnej pracy fotowoltaiki i jej maksymalnej efektywności.

fotowoltaika

W nowobudowanym domu mamy wiele możliwości zastosowania rozwiązań, które sprawią że koszt inwestycji będzie niższy. W zamieszkanym, sprawa może być trochę trudniejsza. Pokażemy kilka aspektów projektowania i montażu fotowoltaiki, które warto wziąć pod uwagę, aby cały proces inwestycji przebiegł sprawnie i zapewniał maksymalną produkcję prądu słonecznego.

1. Ile modułów PV potrzebuję?

Głównym elementem instalacji PV są moduły fotowoltaiczne (panele fotowoltaiczne). Ile ich potrzeba, a tym samym jaką zajmą powierzchnię, zależy od:

– rocznego zużycia energii elektrycznej w budynku

– od sprawności modułów – im wyższa sprawność modułów, tym zajmą mniej miejsca.

Jeśli mieszkamy w domu od przynajmniej kilku lat, możemy dokładnie określić ile zużywamy prądu. Wystarczy sprawdzić rachunki za energię elektryczną dla ostatniego roku lub kilku lat – powinny być zbliżone do siebie. Dla nowego i nie zamieszkałego jeszcze domu będzie trudniej. Tutaj musimy przewidzieć roczne zużycie prądu. Będzie ono zależeć m.in. od liczby mieszkańców, czy pracujemy w domu i w jakim stopniu korzystamy z urządzeń elektrycznych, np. czy używamy i jak często kuchenki i piekarnika elektrycznego, czy często pierzemy i używamy suszarki automatycznej, czy często korzystamy z czajnika elektrycznego, itd. Jeśli do tego będziemy zasilać ogrzewanie domu np. pompą ciepła, chłodzenie domu w upalne dni, mamy rekuperację, czy będziemy ładować samochód elektryczny – zużycie prądu będzie jeszcze większe.

Szacunkowe zużycie prądu w gospodarstwie domowym – wybrane warianty (źródło: SMA):

  • 2 osoby dorosłe (1 pracuje na zmiany), 1 dziecko: 2 800 kWh/rok

  • 2 osoby dorosłe (1 pracuje zawodowo), 2 dzieci: 4 400 kWh/rok

  • 2 osoby dorosłe (1 pracuje zawodowo), 3 dzieci: 5 600 kWh/rok

  • 2 osoby dorosłe (obie pracują zawodowo), 2 dzieci: 3 600 kWh/rok

  • 2 osoby dorosłe (obie nie pracują zawodowo): 2 900 kWh/rok

To wszystko jest nam potrzebne dla określenia mocy instalacji fotowoltaicznej, jaką potrzebujemy. A znając rodzaj modułów – do określenia potrzebnej powierzchni dachu jaką zajmie fotowoltaika.

Typowy polikrystaliczny moduł fotowoltaiczny ma ok. 1,65 m długości i ok. 1 m szerokości. Wymagana przestrzeń montażowa pod 1 kWp fotowoltaiki wynosi ok. 5,5–6 m2 (z uwzględnieniem koniecznych przestrzeni instalacyjnych pomiędzy modułami). Na przykład:

– instalacja PV 4 kWp potrzebuje: ok. 22-24 m2 powierzchni,

– instalacja PV 8 kWp zajmie: ok. 44-48 m2.

2. Lokalizacja modułów PV

Moduły PV umieszczamy najczęściej na dachu domu, przybudówki, garażu czy na zadaszeniu wiaty. Rzadziej natomiast na powierzchni terenu, jako tzw. instalacja wolnostojąca, np. w ogrodzie. Niezależnie od miejsca zamontowania modułów PV, wszystkie mają coś wspólnego – najwięcej wyprodukują prądu ze słońca, jeśli będą skierowane na południe i pochylone do poziomu pod kątem ok. 30-35 stopni. Przy kącie nachylenia dachu między 15 a 60 stopni, przy odchyleniu od kierunku południowego o +/-45 stopni na wschód lub zachód, korekta kąta nachylenia modułów i ich skierowania nie jest uzasadniona pod względem technicznym i ekonomicznym. Przykładowo, przy kącie nachylenia modułów 30 stopni i skierowaniu ich o 45 stopni na południowy-zachód, nasza instalacja wyprodukuje tylko o ok. 5% mniej prądu słonecznego w porównaniu do instalacji z modułami PV ustawionymi optymalnie. Tak więc, uzyskane korzyści z dostosowania ustawienia modułów PV do warunków optymalnych, przyniesie stosunkowo niewielkie korzyści ze zwiększonej produkcji prądu, w porównaniu do dodatkowych nakładów na zakup i montaż odpowiedniej konstrukcji korygującej ich ustawienie.

Ważnym jest, aby na moduły PV nie padał cień, np. od sąsiednich budynków, rosnących w pobliżu drzew, od przewodów linii energetycznej czy słupów energetycznych, od komina, anteny, itd. Jednym słowem, na moduły fotowoltaiki nie powinien padać cień, bo jego działaniem będzie obniżenie skuteczności pracy całej instalacji fotowoltaicznej – uzyskamy z niej mniej prądu słonecznego. Czasami znacznie mniej niż powinniśmy. Zacienienie może też przyczynić się do uszkodzenia modułu.

fotowoltaika

Pomarańczowy i żółty obszar – nie powinno się tam lokalizować modułów PV. Źródło: solaris18.blogspot.com

fotowoltaika

Cień od elementów na dachu padający na moduły PV.

Planując instalację PV często zapominamy, że moduły i ich konstrukcja mocowania do dachu trochę waży. Jest to dodatkowe obciążenie, z którym musi poradzić sobie więźba dachowa. Pojedynczy moduł fotowoltaiki waży ok. 16-20 kg. A instalacja o mocy 5 kW może ważyć ok. 400 kg. W nowobudowanym domu nie powinno być z tym problemu, ale warto poprosić projektanta żeby to sprawdził. W starszym domu, dodatkowo warto sprawdzić stan konstrukcji dachu – krokwie nie mogą być spleśniałe czy spróchniałe, pokrycie dachu z blachy nie może posiadać śladów korozji, a dachówki ceramiczne czy betonowe nie mogą być uszkodzone (popękane).

3. Instalacja odgromowa a fotowoltaika

Patrząc na dach możemy łatwo obliczyć ile mamy miejsca do dyspozycji. Ale nie zawsze będzie to takie proste. Unikamy miejsc na które pada cień, ale musimy również spełnić wymagania minimalnej odległości modułów od krawędzi dachu i od instalacji odgromowej. To wszystko może sprawić, że do naszej dyspozycji będzie znacznie mniej miejsca na dachu niż mogłoby się wydawać. Odległości modułów od krawędzi dachu nie powinna być mniejsza niż ok. 0,5-1,0 m. Odległość od instalacji odgromowej nie powinna być mniejsza niż: 0,4-1,0 m (tzw. odstęp separacyjny).

moduły PV na dachu

Dostępna dla instalacji PV powierzchnia dachu – pole oznaczone zielonym kolorem.

4. Montaż inwertera

Inwerter (falownik), jest „mózgiem” instalacji fotowoltaicznej. Główne jego zadania, to:
– zamienia prądu stałego z modułów, na zmienny czyli taki jaki wykorzystujemy w domowej instalacji elektrycznej;
– kontrola pracy fotowoltaiki, żeby w każdych warunkach produkowała maksymalną ilość prądu słonecznego;
– współpraca z publiczną siecią energetyczną, aby można było odprowadzać nadwyżki prądu słonecznego do sieci.

 

Inwerter instalacji PV

Inwerter instalacji PV.

Optymalnie jest jeśli inwerter znajduje się blisko modułów PV, ale również blisko domowej rozdzielnicy elektrycznej. Nie zawsze da się to pogodzić… Zwykle inwerter montowany jest w pomieszczeniu technicznym lub garażu – ważne żeby było to pomieszczenie suche i niezapylone. Powinno być również oddalone od sypialni. Inwerter nie pracuje głośno. Emituje hałas, na poziomie ok. 25-35 dB (moc akustyczna). Jednak w czasie głębokiej ciszy nocnej, jego praca może nam przeszkadzać.

5. Instalacja elektryczna a fotowoltaika

Jeśli planujemy lub rozważany w przyszłości montaż instalacji fotowoltaicznej we właśnie budowanym domu, warto:

– od razu poprowadzić przewody elektryczne od dachu do przyszłej lokalizacji inwertera,

– przewidzieć w domowej rozdzielnicy elektrycznej dodatkowe miejsca na osprzęt instalacji PV,

– lub, przewidzieć dodatkową rozdzielnicę dla fotowoltaiki.

Ostatecznie wszystko powinien zweryfikować projektant-instalator. W razie wątpliwości i/lub już na wstępnym etapie realizacji inwestycji warto się z nim skonsultować. Zweryfikuje nasze plany i być może zaproponuje jeszcze lepsze rozwiązania.

 

Artykuły z cyklu „DOM BEZ RACHUNKÓW”

1. Dom bez rachunków Viessmann (cz. 1)

2. Samowystarczalny dom Viessmann – Dom bez rachunków (cz.2)

3. Odnawialne źródła energii (OZE) – to się opłaca! Dom bez rachunków (cz.3)

4. Pompa ciepła i instalacja fotowoltaiczna – Dom bez rachunków (cz.4)

5. Dofinansowanie i dopłaty do OZE – Dom bez rachunków (cz.5)

6. Dom z certyfikatem NO SMOG – Dom bez rachunków (cz.6)

7. Pompa ciepła SG Ready – Dom bez rachunków (cz.7)

8. 5 kroków do fotowoltaiki – Dom bez rachunków (cz.8)

9. Stop SMOG Car Viessmann – Dom bez rachunków (cz.9)

10. Sprawdź jakość powietrza, którym oddychasz: Dom bez rachunków (cz.10)