Wymiary paneli fotowoltaicznych uzależnione są przede wszystkim od powierzchni dachu lub gruntu, na którym będą montowane. Istotnym czynnikiem jest również zapotrzebowanie gospodarstwa domowego lub firmy na energię elektryczną. Przedsiębiorstwa zużywają zazwyczaj więcej prądu niż zwykłe domy, dlatego mogą potrzebować większych modułów, które są w stanie wygenerować więcej energii.
Po zdecydowaniu, że chcemy zainwestować we własną elektrownię słoneczną, stajemy przed koniecznością dokonania wyboru instalacji i określenia, jaki wymiar paneli fotowoltaicznych będzie dla nas najlepszy. Ma to istotne znaczenie dla funkcjonowania instalacji, gdyż źle dobrane moduły mogą przeciążyć dach, co stanowi zagrożenie uszkodzeniem budynku. Na wymiary panelu fotowoltaicznego wpływ mają trzy główne czynniki, które trzeba wziąć pod uwagę. Są to:
- wielkość wypadkowa,
- konstrukcja powierzchni,
- oczekiwana moc.
Spis treści
Od czego zależą wymiary paneli fotowoltaicznych?
Aby wybrać wielkość paneli fotowoltaicznych, należy określić, jakie jest zapotrzebowanie gospodarstwa domowego na energię elektryczną. Statystyczna polska rodzina (w modelu: 2 dorosłych + 2 dzieci) zużywa w ciągu roku ok. 2000 kWh. Wartość ta jest podobna zarówno w przypadku rodzin mieszkających na obszarach miejskich, jak i wiejskich. Aby określić zapotrzebowanie energetyczne dla domu, należy wziąć pod uwagę wszystkie wykorzystywane w nim urządzenia elektryczne. Mowa tu o sprzętach, takich jak: pralka, lodówka, komputer, odkurzacz, płyta indukcyjna, a także oświetlenie wewnętrzne i zewnętrzne. W dalszym etapie należy podjąć decyzję, czy instalacja ma pokrywać całość zapotrzebowania energetycznego, czy tylko jego część. Można zdecydować się na mniejszą instalację, która dostarczy energii mogącej zasilić wybrane urządzenia lub wybrać większe moduły mogące produkować nadwyżki.
Ogromne znaczenie mają również możliwości konstrukcyjne dachu. Istotna jest nie tylko jego wielkość i stan techniczny, ale także nachylenie oraz wszystkie dodatkowe elementy, jakie się na nim znajdują. Należy uwzględnić między innymi występowanie okien dachowych i kominów. Jeśli zapotrzebowanie energetyczne domu jest duże, konieczna może okazać się większa konstrukcja. Jeżeli zaś dach nie spełnia wymogów bezpieczeństwa, instalacja może okazać się niemożliwa lub odłożona w czasie do momentu wymiany pokrywy dachowej. Wymagany wymiar panela fotowoltaicznego można obliczyć poprzez podzielenie wielkości modułu przez jego moc, po czym przemnożenie otrzymanego wyniku przez moc generatora. Przykładowo, gdy generator posiada moc na poziomie 5kW, a moduły mają wymiary 100 x 165 cm i moc 250 W, instalacja będzie zajmować ok. 35 m2 powierzchni.
Instalacje fotowoltaiczne powinny być dobrane do potrzeb osób, które będą korzystać z wygenerowanej za ich sprawa energii, a także od możliwości podłoża, na którym zostaną zamontowane. Z tego względu doradcy SolarSpot dokonują szczegółowych oględzin miejsca planowanej inwestycji i prowadzą niezbędne obliczenia. Dzięki temu powstaje projekt doskonale dopasowany do klienta.
Panele fotowoltaiczne – wymiary standardowe i niestandardowe
Wraz z biegiem lat i idącym za tym rozwojem technologicznym wymiary paneli fotowoltaicznych uległy standaryzacji. W początkowym okresie rozwoju wielkość instalacji była ustalana głównie przez producenta, co oznaczało, że były one bardzo różne. Jeszcze do połowy lat 90. podstawowa wielkość panelu fotowoltaicznego wynosiła 1,2 x 0,6 m, umożliwiając uzyskanie ok. 90 W. Aktualnie wymiary paneli fotowoltaicznych są większe, a przy tym zbliżone do siebie bez względu na to, od jakiego pochodzą producenta. Zazwyczaj dla gospodarstw domowych stosuje się instalacje składające się z 60 ogniw. Natomiast na cele przemysłowe wykorzystuje się panele zbudowane z 72 ogniw.
W przypadku ogniw kwadratowych (sześciocalowych), wymiary panela fotowoltaicznego wynoszą 156 x 156 mm. Moduły składające się z 60 ogniw układa się w 10 kolumnach po 6 w jednym rzędzie. Odległość między ogniwami ma 5 mm, a odległość pomiędzy ogniwami a ramą równa wynosi zazwyczaj 2 cm długości oraz 3-5 cm szerokości. W ten sposób uzyskuje się tzw. panel średni. Standardowe wymiary paneli fotowoltaicznych wynoszą 165 x 100 cm.
Istnieją także niestandardowe wartości dla gospodarstw domowych, takie jak: 164,5 x 99,5; 168 x 100 oraz 165 x 100,3. Takiego rodzaju panele wyróżniają się mocą od 310 do 340 Wp i stosowane są zarówno na dachach, jak i na gruntach. Wielkość paneli fotowoltaicznych na cele przemysłowe wynosi 100 x 200 cm i składa się z 72 ogniw. W takim przypadku możliwe jest uzyskanie od 360 do 435 Wp mocy.
Ile waży panel fotowoltaiczny?
Zazwyczaj jeden panel fotowoltaiczny waży ok. 20 kg. Zależnie od modelu wartość ta może się jednak wahać od 18 do 25 kg. Waga i wielkość paneli fotowoltaicznych to bardzo ważne czynniki, które należy wziąć pod uwagę podczas projektowania instalacji. Jeśli instalacja będzie za ciężka może przeciążyć dach. Skoro przeciętne obciążenie modułami wynosi 20 kg/m2 to najmniejsza nośność dachu, na którym będzie montowana instalacja fotowoltaiczna powinna mieć 250 kg/m2.
Elektrownie słoneczne o mocy większej niż 10 kW montuje się zazwyczaj na gruncie, wykorzystując konstrukcje wsporcze. Gwarantuje to wytrzymałość i stabilność instalacji, a przy tym pozwala ustawić panele w takim kierunku, aby kąt padania promieni słonecznych pozwalał uzyskać jak najwięcej energii.
Wymiar paneli fotowoltaicznych a montaż na dachu
Podstawowa zasada efektywnego działania elektrowni słonecznej zakłada, że im wyższa moc pojedynczego modułu, tym mniejsza ich liczba jest potrzebna, aby uzyskać pożądaną moc finalną całej instalacji. Każdy panel zbudowany jest z mniejszych jednostek, które nazywa się ogniwami. Posiadają one zazwyczaj 15 x 15 cm. Panele fotowoltaiczne składają się z 48, 60 lub 72 połączonych ze sobą ogniw. Najczęściej montowanymi instalacjami domowymi są moduły składające się z 60 ogniw, gdyż posiadają najbardziej optymalny stosunek mocy do wymiarów.
Moduły mające 72 ogniwa są większe i cięższe. Przykładowo mogą mieć 1960 mm x 992 mm x 40 mm i osiągać wagę na poziomie ok. 22-23 kg. Panele składające się z ok. 60 ogniw są mniejsze i lżejsze, więc łatwiej jest je dopasować do powierzchni. W przypadku dachów płaskich trzeba zachować odległość między modułami, co wynika z tzw. strefy cienia, czyli obszaru, na jaki panele będą rzucać cień. Oznacza to, że kolejny rząd ogniw musi znajdować się odpowiednio daleko, aby uniknąć zacienienia. Takiego problemu nie ma w przypadku dachów spadowych, gdzie panele mogą być układane bezpośrednio obok siebie. W ten sposób można wykorzystać praktycznie całość wolnej przestrzeni.
Jeśli wymiary paneli fotowoltaicznych są większe niż dostępna przestrzeń dachu, można rozważyć instalację elektrowni słonecznej na gruncie. Takie rozwiązanie jest bardzo korzystne pod względem finansowym, ponieważ stawka VAT na instalację fotowoltaiczną dla użytkowników domowych wynosi 8% zarówno w przypadku dachów, jak i gruntu. Z niższej stawki mogą skorzystać właściciele domów jednorodzinnych, których powierzchni jest mniejsza niż 300 m2.
