Čo ovplyvňuje účinnosť strešnej fotovoltaickej elektrárne?

Najprv si definujme, čo je fotovoltaická elektráreň. Je to zariadenie, ktoré dokáže premieňať slnečné žiarenie na elektrickú energiu pomocou fotovoltaických panelov. Okrem zníženia nákladov na elektrinu poskytuje strešná fotovoltaická elektráreň na streche čistú energiu. Účinnosť fotovoltaických panelov sa neustále zvyšuje, a tým aj rentabilita investície.

Náklady na inštaláciu fotovoltaických elektrární sú v posledných rokoch oveľa nižšie, stali sa cenovo dostupnými aj pre menšie domácnosti a rodinné domy. Investícia do strešnej fotovoltaickej elektrárne je z dlhodobého hľadiska výhodná, pretože vám bude slúžiť viac ako tri desaťročia. Návratnosť investície sa odhaduje na menej ako desať rokov, presnejšie doba návratnosti je okolo osem rokov. Potom prináša fotovoltaická elektráreň dlhé roky čistý zisk. Využívanie čistej, obnoviteľnej slnečnej energie má aj množstvo environmentálnych výhod.

Pre maximalizáciu efektivity strešnej fotovoltaickej elektrárne je dôležité myslieť na viacero faktorov. Najväčší vplyv má geografická poloha, dôležité sú aj poveternostné podmienky, a prihliadať treba aj na polohu strechy.

Je dobre známe, že čím viac slnečného svetla sa dostane na fotovoltaické panely, tým efektívnejšie budú vyrábať elektrinu. Fotovoltaické elektrárne sú vhodné takmer pre celé územie Slovenska. Ak chcete vedieť, či je fotovoltaická elektráreň vhodným riešením pre konkrétnu oblasť, odporúčame skontaktovať odborníkov, ktorí vám určite budú vedieť poradiť. Počet hodín slnečného svitu sa týka trvania priameho slnečného žiarenia, počas ktorého je povrch strechy vystavený slnku.

Orientácia domu

Príjem a trvanie slnečného žiarenia bude závisieť od expozície terénu.

Najlepšou voľbou pre inštaláciu fotovoltaickej elektrárne na rodinný dom je južná strana strechy. Ak to nie je možné, uvažuje sa o západnej a východnej strane, zatiaľ čo na severnej strane sa fotovoltaické panely neinštalujú. Zvýšená absorpcia slnečného žiarenia a tým aj množstvo získanej energie sa dosahuje aj primeraným umiestnením solárnych panelov. Musia byť totiž správne nasmerované k slnku a najlepší uhol inštalácie je okolo 30 stupňov.

Optimálne výsledky sa dosiahnu, keď strecha smeruje na juh a má sklon asi 35°.

A čo ak túto ideálnu polohu strechy nemáte? Angažovaná firma presne vypočíta, koľko elektriny je možné vyrobiť na danom teréne z 1 kW inštalovaného výkonu modulu s prihliadnutím na orientáciu strechy a jej povrchu.

Dôležité je zdôrazniť, že fotovoltaické elektrárne môžu byť umiestnené aj na plochých strechách. V takom prípade sú solárne systémy pri montáži otočené na juh a naklonené pod príslušným uhlom.

Keď sme už pri podmienkach týkajúcich sa lokality, je dôležité spomenúť, že oblasti so stabilnými a miernymi klimatickými podmienkami uľahčujú údržbu fotovoltaických elektrární. O údržbe si viac povieme neskôr.

Na severnej pologuli, kde sa nachádza naša krajina, by mali byť fotovoltaické panely orientované smerom na juh alebo umiestnené na svahoch s južnou expozíciou. Dostanú tak najviac slnka.

Okolie fotovoltaickej elektrárne

Týka sa to tieňov, ktoré dopadajú na fotovoltaickú elektráreň a tým znižujú produkciu elektriny. Tiene môžu vrhať susedné budovy, stromy a iné prekážky v životnom prostredí.

Ak susedné budovy, stromy a iné prekážky v životnom prostredí nevrhajú tiene na vašu strechu, je možné konzistentné osvetlenie fotovoltaických panelov počas slnečných dní.

Ak sú fotovoltaické systémy v tieni, množstvo slnečnej energie premenenej na elektrinu bude výrazne nižšie. Tento faktor priamo ovplyvňuje dobu návratnosti fotovoltaických systémov.

Zodpovedajúci výkon solárnej elektrárne

Ďalším mimoriadne dôležitým faktorom fotovoltaickej elektrárne je výkon. Dôležité je, aby výkon fotovoltaickej elektrárne bol primeraný a vhodný pre energetické potreby domácnosti. Koľko solárnej energie bude vašej domácnosti stačiť, zistíte výpočtom ročnej spotreby elektriny. Je to jednoduché, ak nebudete mať nových členov domácnosti, treba si zrátať posledných 12 účtov za elektrinu. Dostanete tak celkovú ročnú spotrebu elektriny vyjadrenú v kilowatthodinách (kWh), to znamená, že budete vedieť určiť optimálnu veľkosť fotovoltaickej elektrárne týkajúcu sa spotreby elektriny.

Ak do domu plánujete inštalovať tepelné čerpadlo, klimatizáciu, elektrické radiátory, saunu alebo iné  spotrebiče, je potrebné ich spotrebu elektriny pripočítať k aktuálnej ročnej spotrebe.

Požadovaná veľkosť strechy pre fotovoltaické elektrárne

Veľkosť plochy, ktorú treba vyčleniť na strešné fotovoltaické panely, závisí od priemernej ročnej spotreby elektrickej energie. Čím vyššia je spotreba, tým väčšia plocha strechy bude potrebná na pokrytie potrieb elektriny v domácnosti. Minimálna plocha strechy, na ktorú je možné fotovoltaickú elektráreň nainštalovať, je 31 m2 a zodpovedá najnižšej ročnej spotrebe elektrickej energie.

Na výrobu elektriny s výkonom 1 kW je potrebných 4 - 5 m2 panelov v závislosti od individuálneho výkonu panelov. Ak si vezmeme príklad fotovoltaickej elektrárne s výkonom 6 kW, na inštaláciu panelov bude potrebných asi 30 m2 strechy. A koľko panelov bude potrebných pre uvedený výkon fotovoltaickej elektrárne? Ide o panely s výkonom 270 W až 340 W. Výkon fotovoltaickej elektrárne vyjadrite vo wattoch (6 kW = 6 000 W) a vydeľte výkonom jednotlivého panelu. Vypočítate, že na uvedený výkon fotovoltaickej elektrárne bude potrebných 23 panelov s výkonom 270 W alebo 18 panelov s výkonom 340 W.

Pokiaľ ide o strešnú krytinu, je dôležité spomenúť, že fotovoltaické elektrárne je možné umiestniť na rôzne typy striech - s obľúbenou škridlou, bitúmenovými šindľami, plechom... Dôležité však je, aby strecha mala stabilnú konštrukciu, ktorá znesie dodatočné zaťaženie. Výmena strešnej krytiny a/alebo oprava strechy nie je podmienkou pre výstavbu fotovoltaickej elektrárne, ale určite má zmysel, ak ide o staršie strešné krytiny a/alebo strechy, keďže solárna elektráreň je niekoľko desaťročným riešením. 

Ak sú na streche určité poškodenia, je potrebné ich pred inštaláciou fotovoltaickej elektrárne opraviť.

Dobré vetranie

Hoci fotovoltaické elektrárne majú radi slnko, nemajú rady nadmerné teplo a tým pádom klesá ich účinnosť. Preto je pri inštalácii fotovoltaických panelov na strechu dôležité zabezpečiť dobré vetranie. Minimálna vzdialenosť medzi strechou a panelom by mala byť 5 centimetrov.

Fotovoltaické panely fungujú najlepšie pri teplotách pod 25 °C.

Údržba fotovoltaických panelov

Len panely zbavené prachu a iných nečistôt zabezpečia optimálnu výrobu elektriny. Navyše sa týmto spôsobom predlžuje ich životnosť.

Časom sa na povrchu panelov usadzujú rôzne nečistoty, čo má za následok, že sa k článkom dostáva podstatne menej slnečného žiarenia.

Ak sa na fotovoltaických paneloch nahromadila hrubšia vrstva nečistôt, produkcia elektriny môže klesnúť až o 20 %.

Fotovoltaické panely je najlepšie čistiť dvakrát ročne, najskôr skoro na jar. Pri čistení fotovoltaických panelov platí nasledovné pravidlo: nečistite fotovoltaické panely na silnom alebo priamom slnku. Fotovoltaické panely netreba čistiť, keď sú prehriate, lebo náhle zmeny teploty môžu spôsobiť ich prasknutie alebo poškodenie.

Čistenie fotovoltaických panelov by ste mali nechať na odborníkov. Mnoho spoločností ponúka profesionálnu údržbu počas záručnej doby.

Kvalita fotovoltaických panelov a montáž

A v neposlednom rade - je potrebné zaobstarať si kvalitné fotovoltaické panely s dobrým stupňom účinnosti. Monokryštalické solárne panely majú účinnosť 17 % až 22 %, zatiaľ čo polykryštalické solárne panely majú nižšiu účinnosť - od 15 %  do 17 %. Ich cena je však nižšia.

Správna montáž je kľúčom k dlhej životnosti a účinnosti fotovoltaického systému. Prečo je dôležité nechať inštaláciu fotovoltaickej elektrárne na odborníkov? Skúsené firmy maximalizujú výrobu elektriny, pretože fotovoltaické panely umiestnia pod optimálnym uhlom a orientáciou smerom k slnku. Zabezpečia dodržiavanie právnych predpisov a poskytnú záruku na svoju prácu. To znamená, že vám poskytnú riešenie v prípade problémov alebo prípadných opráv. Nehovoriac o tom, že inštalácia fotovoltaickej elektrárne zahŕňa prácu vo výškach, na ktorú sú inštalatéri zaškolení a majú vhodné vybavenie.

Aký druh fotovoltaickej elektrárne je najvhodnejší pre vašu strechu?

Je dôležité zdôrazniť, že odborníci v tejto oblasti vám budú vedieť poskytnúť najlepšie rady a odporúčania. Pomôžu vám vybrať vhodný typ fotovoltaickej elektrárne, jej rozmery, zabezpečiť inštaláciu systému v súlade so všetkými technickými normami a predpismi.

Fotovoltaické elektrárne sú projektované tak, že sa od prípadu k prípadu líšia. Je potrebné najať si odborníka a skúsenú firmu.

Samotná inštalácia fotovoltaickej elektrárne zvyčajne trvá jeden deň. Dodávatelia fotovoltaických elektrární zvyčajne ponúkajú práce na kľúč, ktoré zahŕňajú všetko: od prípravy projektu s prihliadnutím na situáciu na tvári miesta až po konečnú montáž. Nakoniec by vás zhotovitelia mali oboznámiť s tým, ako používať prístroje a vybavenie.

Hľadáte firmu, ktorej by ste zverili montáž a neskôr aj údržbu fotovoltaickej elektrárne? Pošlite dopyt vhodným a ohodnoteným odborníkom na solárnu energiu vo vašom okolí - bezplatne a nezáväzne!

A koľko stojí fotovoltaická elektráreň? Štandardná fotovoltaická elektráreň pre rodinný dom stojí v rozmedzí od 5000 do 6000 EUR, resp. 150 až 250 EUR/m2.