Dobrze zaprojektowana instalacja fotowoltaiczna to taka, która zaspokaja Twoje zapotrzebowanie na energię elektryczną, pozwalając cieszyć się niezależnością energetyczną przez cały rok. Uzyski z paneli PV zależą jednak od wielu czynników, w tym od powierzchni modułów. Przeczytaj, ile ogniw fotowoltaicznych musisz zamontować, aby otrzymać instalację o określonej mocy.
Od czego zależy wydajność paneli fotowoltaicznych?
Zysk energetyczny z instalacji fotowoltaicznej zależy od wielu okoliczności – na jedne z nich masz wpływ, inne są całkowicie niezależne od Twoich działań.
Przede wszystkim musisz pamiętać, że wszyscy producenci, przytaczając coraz lepsze osiągnięcia swoich produktów, odwołują się do parametrów testowych i sprawdzianów realizowanych w sterylnych warunkach laboratoryjnych.
W praktyce wiele zależy od:
- kąta nachylenia dachu,
- orientacji paneli,
- jakości użytych komponentów do instalacji.
Przyjmuje się, że w Polsce optymalny kąt nachylenia to 35°±3°. Uwzględniając zmieniającą się wysokość słońca, a co za tym idzie, także kąta padania promieniowania na powierzchnię czynną paneli, największe uzyski odnotowują mieszkańcy południowej i południowo-wschodniej Polski.
Im dalej na północ, tym uzyski z paneli fotowoltaicznych będą malały, choć nie są to duże różnice (rzędu 100-150 kWh/m2).
W zależności od tego, w jakim stopniu nachylenie dachu odbiega od optymalnego, musisz liczyć się ze stratą wydajności rzędu od 3 do nawet 8%.
Zasadniczo panele powinny być skierowane na południe, jeżeli pozwala na to konstrukcja dachu lub umiejscowienie ogniw na naziemnym stelażu. Kierunki południowo-wschodni lub południowo-zachodni również są akceptowalne, pod warunkiem, że zainwestujesz w mocniejsze i droższe panele. Planując instalację, zwracaj uwagę na zacienienie, powodowane przez lokalne zadrzewienie lub budynki gospodarcze.
Może ono obniżyć sprawność instalacji, a w skrajnych przypadkach doprowadzić nawet do powstania uszkodzeń, kiedy system będzie usiłował wyrównać braki mocy poprzez doprowadzenie większego napięcia do lepiej oświetlonych ogniw.
Ile powierzchni zajmują panele fotowoltaiczne?
Aby ustalić, ile miejsca na poszyciu dachowym lub na ziemi będziesz musiał wygospodarować na panele, zacznij od ustalenia zapotrzebowania na energię elektryczną. Dla ułatwienia możesz skorzystać z szacunkowych danych udostępnionych przez różnego rodzaju ośrodki badawcze (np. GUS). Wynika z nich, że jednoosobowe gospodarstwo domowe potrzebuje około 900-1500 kWh rocznie. Wiele zależy od stylu życia, ilości elektroniki w domu oraz stopnia jej energooszczędności.
Każda kolejna osoba zwiększa zapotrzebowanie o 500-600 kWh. Tak więc trzyosobowa rodzina zużyje rocznie między 1900 a 2700 kWh, a pięcioosobowa – 2900 do 3900 kWh. Sporo może się zmienić, jeśli masz w domu małe dzieci lub sprzęt, który ma wyjątkowo duże zapotrzebowania na prąd (np. samochód elektryczny, piec garncarski).
Kiedy wiesz już, jakiej ilości energii elektrycznej rocznie będziesz potrzebował, możesz zastanowić się nad wyborem modułów.
Zdecydowana większość paneli składa się z 60 lub 72 ogniw fotowoltaicznych. Ich konstrukcja zawsze będzie do siebie podobna, ale wymiary mogą się różnić w zależności od parametrów. Typowy panel PV o mocy 270-300 kW ma około 1 metra szerokości i 1,6-1,7 m długości. Mając tę wiedzę możesz łatwo obliczyć, ile ogniw będziesz musiał zamontować.
Pamiętaj, że nie da się jednoznacznie odpowiedzieć na pytanie, „ile potrzeba paneli fotowoltaicznych na dom o 100 m2?”. Każdy budynek ma swoją specyfikę i wiele zależy od wspomnianych wyżej czynników, które mają wpływ na uzyski z systemu PV.
Decydując się na instalację, musisz wybrać, czy wolisz panele o mniejszej mocy, które zajmą większą ilość miejsca, ale będą tańsze, czy też postawisz na moduły o dużej wydajności i mniejszej powierzchni, za to droższe.
Przy zakupie zawsze zwracaj uwagę na gwarancję na uzysk oraz na wady produktu. Zazwyczaj nowoczesne panele, produkowane przez znane firmy, wyróżniają się długim okresem wsparcia technicznego. W przypadku renomowanych produktów możesz liczyć na gwarancję:
- produktową od 15 do 25 lat,
- uzysku z paneli fotowoltaicznych przez około 20-25 lat.
Rozważ, czy dopłacenie kilku tysięcy nie będzie się lepiej opłacało niż częste naprawy lub nawet wymiana całego systemu. Pamiętaj, że fotowoltaika w każdej formie to długoterminowa inwestycja, która zacznie przynosić profity dopiero po kilku latach. Ważne jest, aby zyski z niej nie spadły zaraz po tym, jak instalacja zacznie się zwracać.
Jak w praktyce wyglądają małe instalacje?
Większość gospodarstw domowych zadowoli się niewielkimi instalacjami PV. Ich koszt, nawet przy zastosowaniu komponentów dobrej jakości, nie powinien przekroczyć 25 tysięcy złotych. Zobacz, jak wygląda kalkulacja dla poszczególnych wydajności instalacji.
Ile paneli fotowoltaicznych na 1 kW?
W praktyce mało kto decyduje się na montaż tak niewielkiej instalacji. W przypadku mocy 1kW jej rola będzie raczej pomocnicza, a okres zwrotu inwestycji dosyć długi. Moc 1kW wystarczy, aby zaspokoić zapotrzebowanie jednoosobowego (i to oszczędnego) gospodarstwa domowego. Można przyjąć, że na wygenerowanie 1 kW będą potrzebne 3 panele fotowoltaiczne o łącznej powierzchni około 4,5 m2.
Częstszym (i bardziej perspektywicznym) wyborem jest już fotowoltaika 3 kW. Ile prądu musiałbyś jednak bez zysku oddawać w takiej sytuacji do sieci, mieszkając samemu? Całkiem sporo, dlatego możesz zdecydować się na uzupełnienie instalacji o magazyn energii, który przechowa nadmiar prądu. Jest to jednak koszt dodatkowych 20-25 tysięcy złotych.
Ile paneli fotowoltaicznych na 4 kW?
Instalacja o mocy 4 kW zaspokoi potrzeby średniej, 3 lub 4-osobowej rodziny. W tym przypadku musisz liczyć się z panelami PV w liczbie od 9 do 12. Ich łączna powierzchnia wyniesie około 15 m2. Koszt takiej instalacji to 15-18 tysięcy złotych.
Ile paneli fotowoltaicznych na 5 kW?
Instalacja 5 kW zaspokoi zapotrzebowanie nawet dużej rodziny. Sprawdzi się też w domu z ogrodem, gdzie instalacje nawadniające lub napowietrzające są uruchamiane automatycznie.
Na taki system składa się około 5 paneli, a cena całej inwestycji to około 18-25 tysięcy złotych.
Co z dużymi instalacjami PV?
Z mocniejszych instalacji skorzystają przede wszystkim osoby, które łączą fotowoltaikę z innymi technologiami OZE, np. pompą ciepła, przydomową oczyszczalnią czy ogrzewaniem podłogowym. To także wystarczająca moc, aby zadbać o zasilenie nie tylko instalacji domowej, ale też niewielkich budynków gospodarczych oraz infrastruktury ogrodowej.
Niewielkie gospodarstwa domowe rzadko kiedy decydują się na takie rozwiązania.
- Powierzchnia instalacji fotowoltaicznej 8 kW to około 24 paneli. Koszt takiej inwestycji wynosi około 25-30 tysięcy złotych.
- Z kolei powierzchnia instalacji fotowoltaicznej 10 kW wymaga 30 paneli i wydatków rzędu 30-38 tysięcy złotych.
Jak ocenić moc z m2 paneli fotowoltaicznych?
Musisz rozróżnić sprawność paneli od ich wydajności. Sprawność określa, jaki procent energii słonecznej, która trafi na aktywną powierzchnię panelu zostanie przekształcona w prąd elektryczny. Zazwyczaj ta wartość wynosi od około 15 do około 22%.
Z kolei pod pojęciem wydajności kryje się moc znamionowa (lub nominalna). Określa ona ilość Watopików (Wp) produkowanych przez dany rodzaj panelu. Dobrej jakości panele produkują od 280 do ponad 300 Wp. Cztery połączone ze sobą panele o mocy 300 Wp dadzą w sumie 1,2 kWp.
Moc znamionowa podawana jest w odniesieniu do Standardowych Warunków Testowych (STC), które zakładają natężenie promieniowania słonecznego 1000 W/m2 oraz temperaturę 25°C. Proste? Nie do końca.
Okazuje się, że panele o tej samej mocy mogą mieć różną powierzchnię. Wynika to ze stosowania ogniw o zróżnicowanej jakości. Innymi słowy, w dobrej jakości panelach moc jest bardziej „upakowana”, przez co sam moduł jest mniejszy. Oczywiście ma to swoje granice i instalacje 6 lub 8 kW będą fizycznie większe od tych systemów, które generują mniej energii nawet pomimo wyboru drogich i wydajnych paneli.
Choć może się wydawać, że im więcej słońca, tym lepiej, paradoksalnie, zbyt wysokie temperatury sprawiają, że moc paneli zaczyna maleć. Spadek jest z kolei kompensowany przez wiatr, który działa jak czynnik chłodzący całą instalację.
Aby przewidzieć zawczasu, ile energii panele będą produkowały w wyjątkowo słoneczne dni, zwracaj uwagę na parametr NOCT. Oddaje on warunki pracy bardziej zbliżone do rzeczywistych niż laboratoryjny STC. NOCT zawsze wylicza się dla takich samych warunków:
- nasłonecznienia 800 kW/m2,
- prędkości wiatru 1 m/s,
- temperatury otoczenia 20°C,
- temperatury nagrzanego panelu nie wyższa niż 45°C,
- spektrum promieniowania dla gęstości atmosfery – 1,5 ATM.
Powierzchnia instalacji fotowoltaicznej 5kW i innych. Podsumowanie
Moc instalacji PV powinna być zawsze dopasowana do Twojego zapotrzebowania na prąd. W ten sposób minimalizujesz straty wynikające z oddawania energii do sieci i późniejszego jej odbierania w ramach systemu prosumenckiego. To, ile mocy wygenerują panele fotowoltaiczne, zależy zarówno od ich rodzaju, powierzchni, jak i warunków, w jakich funkcjonuje cały układ.
Zanim zdecydujesz się na zamontowanie fotowoltaiki, skorzystaj z porady profesjonalistów, którzy przeprowadzą audyt energetyczny i doradzą Ci optymalne rozwiązanie. Jest to ważne ze względu na to, że schemat, który sprawdzi się w sąsiednim budynku, niekoniecznie będzie działał u Ciebie – nie jest on uniwersalny.
Wahasz się, myśląc o OZE? Jeszcze dziś dołącz do grona tych, którzy postawili na niezależność energetyczną, i ciesz się darmowym prądem!
