Správná instalace fotovoltaických panelů a jejich umístění má velký vliv na efektivitu instalace a výslednou hospodárnost jejího použití, proto by jí měla být věnována velká pozornost.

Aby solární panely dosahovaly maximální účinnosti, musíte pro ně najít nezastíněné místo a umístit je do optimální polohy, kde pohltí nejvíce slunečního záření. Samotná montáž spočívá v jejich uchycení, aby je nepoškodil vítr nebo sníh, a samozřejmě v připojení elektrických vodičů a instalaci potřebného příslušenství.

Instalace fotovoltaických panelů - která strana domu

Rozloha fotovoltaických panelů je velká - k získání 1 kW špičkového výkonu jsou potřeba články o ploše téměř 7 m2 - jen málokdo se proto rozhodne je postavit na pozemek v blízkosti dům, protože je pro ně obvykle plýtvání místem, a pokud vezmete v úvahu, že je nelze zastínit, možná zjistíte, že to prostě chybí. Nejčastěji se instalují na střechu nebo fasádu.

Za prvé tam panely nikomu nevadí a za druhé jsou vůči ostatním objektům v takové výšce, že je velká šance, že nebudou v jejich stínu.

Nejvyšší účinnosti a výkonu fotovoltaických modulů je dosaženo jejich umístěním tak, aby jejich aktivní plocha směřovala ke slunci. Ale s pevnými panely je tato situace možná jen na okamžik, kvůli neustálému pohybu Země vůči naší hvězdě, tedy zdánlivému pohybu Slunce po obloze.Nejlepší je orientovat panely na jih a naklánět je pod úhlem 30-40° k horizontále a čím větší je odchylka od této polohy, tím méně energie se vyrábí. I při orientaci panelů na jihovýchod nebo jihozápad a se sklonem 25-55° je však energetická výtěžnost stále uspokojivá - činí 90-95 % maxima. Pokud panely směřují na východ nebo na západ, pak v rozsahu sklonu od 25 do 40° se získá 80-90 % energie, kterou lze získat při optimálním nastavení. V zimě je výhodnější umístění panelů svisle, ale vzhledem k tomu, že provoz panelů v létě je pro celkovou energetickou výtěžnost nejdůležitější, je lepší nepřekračovat úhel 60°. Pokud většina přijímačů pracuje krátkodobě během dne, je při plánování umístění stacionárních panelů na místě zvážit, že při zvýšené spotřebě energie v odpoledních hodinách je výhodné panely natočit na jihozápad a při větší energetické náročnosti ráno - jihovýchod.

Nejhorší situace, kromě toho, že panely směřují na sever (v této poloze je nemá smysl instalovat), nastává, když musí směřovat na východ a elektrická zařízení se používají převážně v odpoledních hodinách. Přímé sluneční záření pak dopadá na povrch článků pod nepříznivým úhlem, takže nedosahují svého maximálního výkonu. Předpokládaný výkon za tuto dobu samozřejmě získáte použitím dostatečně velkého počtu panelů, ale stojí za zvážení, jak moc to ovlivní výnosnost investice.

Kontaminace panelů je velmi důležitá pro účinnost instalace. Z tohoto důvodu se nedoporučuje jejich horizontální nastavení. Minimální úhel sklonu pro zajištění jejich relativní čistoty je 20°.

Trackery - ovládání uspořádání fotovoltaických panelů

Nastavení fotovoltaických panelů směrem ke slunci tak, aby jeho záření dopadalo k fotobuňkám vždy v pravém úhlu, vyžaduje jejich neustálé otáčení vůči vertikální a horizontální ose.K tomu slouží trackery - držáky s automaticky řízenými mechanismy, které pohybují panely tak, aby sledovaly zdánlivý pohyb Slunce po obloze. Přestože se řešení zdá být vynikající, používá se jen zřídka. Studie ukázaly, že ačkoli teoreticky může být množství energie získané z panelů umístěných na trackeru o 30 % vyšší než z pevných panelů umístěných optimálně pro naši zeměpisnou šířku, v praxi je tento zisk dokonce poloviční. Je to dáno mimo jiné i nutností chránit je před větrem – když je silný, panely se automaticky nastaví vodorovně. Sledovače zvyšují náklady na velkou instalaci (postavenou alespoň z několika desítek panelů) asi o 20 % a malou (několik) ještě více. Pokud se vezmou v úvahu náklady na jejich údržbu a případné opravy, je závěr, že použití trackerů v domácích systémech při současných cenách energií není rentabilní. Rotační fotovoltaické panely navíc potřebují hodně místa.

Viz také:

  • Návrhy energeticky úsporných domů z kolekce Murator>

Chlazení fotovoltaických panelů

Panely se ohřívají od slunce i v důsledku toku elektřiny přes ně a zvýšení teploty polykrystalického článku o 1oC způsobuje pokles jeho výkonu asi o 0,5 %. Jejich špičkový výkon se měří při teplotě 25oC, zatímco během letního provozu je to výrazně nad 50oC. Pak panel o jmenovitém výkonu 250 W poskytuje méně než 220 W s ozářením 1000 W/m2 Toto je třeba vzít v úvahu při montáži a zajistit odvětrávání panelů - umožnit volné proudění vzduchu kolem nich. Z tohoto důvodu je nejlepší umístit je na volné prostranství – v blízkosti domu nebo na plochou střechu. Často praktikovaná montáž pár centimetrů nad sklonem šikmé střechy, v rovině s ním rovnoběžné, nezpůsobuje výrazné snížení účinnosti (pod 5 %), ale jejich umístění přímo na střeše, bez větrání zespodu, znamená energetický výnos nižší o 10 %.

Stínění solárních panelů

Stín na solárním panelu znamená, že k fotovoltaickým článkům se dostane méně sluneční energie. Velkým problémem je, že i když je jen malá část jednoho článku zakryta, například lepeným listem, všechny články s ním spojené poskytují méně energie. Může se tedy stát, že i přes slunečné počasí nebude vůbec fungovat z důvodu relativně drobného znečištění nebo zastínění části panelu. Problémem jsou proto i zdánlivě neškodně vypadající sloupy, stožáry nebo elektrické dráty, které vrhají malý stín. Při instalaci panelů od nich dodržujte velký odstup a všechny pohyblivé prvky, například antény, raději přesuňte na jiný sklon střechy. Energie z nezastíněných článků se ztrácí v důsledku zpětného toku proudu skrz zastíněné články, které jsou k nim připojeny, které pak fungují jako odpory.V důsledku toho se jejich teplota zvyšuje. Nebezpečné je pro ně lokální přehřívání panelů, tedy vznik tzv. horkých míst. Zahřívání buňky způsobuje napětí, které může zničit ochrannou vrstvu buňky a dokonce i buňku samotnou. K tomu ale dochází pouze tehdy, když byl panel již lehce mechanicky poškozen (mikroprasknutím), což způsobilo efekt horkého bodu a stínování to ještě zhoršilo.

Jak se vyhnout efektům stínů

Výrobci používají řešení, která minimalizují vliv stínění. Typicky jsou panely vybaveny by-pass diodami, které vypínají zakryté články, aby nerušily činnost ostatních. Poté proud protéká diodou místo pásem spojených článků. Stojí za to věnovat pozornost tomu, kolik diod má panel. V nejběžnějších zařízeních s krystalickými křemíkovými články jsou pole deseti nebo 12 článků uspořádána v šesti řadách a obvykle rozdělena do tří nezávislých sekcí, každá s jednou diodou.Poté může zastínění malého fragmentu vypnout 1/3 panelu. Kdyby byl jen jeden, přestal by fungovat celý panel. Kromě panelů ze čtvercových krystalických článků existují také tenkovrstvé moduly - vyrobené z velmi úzkých buněk probíhajících po celé délce panelu. Jsou uspořádány paralelně v jedné řadě. Tato konstrukce znamená, že zastínění fragmentů dokonce všech buněk způsobí pouze částečné snížení výkonu modulu. Pokud je ale kterýkoli článek zcela ve stínu a nefunguje, celý panel se vypne diodou - v modulech tohoto typu je většinou jen jedna. Uspořádání a spojení buněk v panelu je třeba vzít v úvahu při určování jeho polohy.

Když se panely nakloní pod nepříliš velkým úhlem, v zimě se na nich hromadí sníh, který taje a sjíždí dolů. Pokud máme panel s krystalickými buňkami, ve kterých nezávislé sekce tvoří řady buněk uspořádaných podél svislé osy, pak celý panel nefunguje, dokud sníh úplně neroztaje.Ale pokud je otočen o 90o, pak budou řady spojů zarovnány podél vodorovné osy. Poté bude jeden z úseků po částečném odklizení sněhu odkryt a výroba energie bude zahájena dříve. U tenkovrstvých článků taková situace nastává, když články probíhají podél svislé osy, protože pak žádná není zcela zakryta. Čím vertikálněji jsou panely umístěny, tím menší je problém s ulpíváním sněhu a jiných nečistot. Stejným způsobem zvažte stínování od sousedních objektů při umísťování panelů a zarovnejte panely svisle nebo vodorovně podle toho, jak se stín pohybuje. Pro jistotu, které umístění dává nejlepší efekt, je nutné simulovat provoz instalace v obou variantách - takovou možnost poskytují profesionální počítačové programy. Vzhledem k mnohem vyššímu energetickému výnosu v létě než v zimě je důležitější zamezení vlivu zastínění sousedními objekty než zabránění zakrytí panelů sněhem.

Ochrana před bleskem pro fotovoltaické systémy

Fotovoltaické systémy s sebou nesou značné riziko poškození bleskem. Když je instalace zvláště exponovaná, to znamená, že v jejím okolí nejsou žádné další předměty, měla by být chráněna před přímým úderem blesku pomocí jímacích tyčí, které vymezují ochrannou zónu, uvnitř které jsou umístěny všechny panely. Pokud má budova, na které jsou panely instalovány, vnější systém ochrany před bleskem, je třeba dbát na dodržování požadovaných bezpečných vzdáleností mezi panely a zařízením na ochranu před bleskem. Pokud v budově není žádná externí instalace, není vyrobena výhradně pro fotovoltaickou instalaci, protože by jí mohla způsobit škodlivá přepětí.

Udělejte si KVÍZ a zjistěte, co víte o fotovoltaice

Kategorie:

Rekonstrukce