Správna inštalácia fotovoltaických panelov a ich umiestnenie má veľký vplyv na efektivitu inštalácie a z toho vyplývajúcu hospodárnosť ich použitia, preto jej treba venovať veľkú pozornosť.

Aby solárne panely dosahovali maximálnu účinnosť, musíte im nájsť netienené miesto a umiestniť ich do optimálnej polohy, kde pohltia najviac slnečného žiarenia. Samotná montáž spočíva v ich uchytení, aby ich nepoškodil vietor či sneh a samozrejme v zapojení elektrických vodičov a inštalácii potrebného príslušenstva.

Inštalácia fotovoltaických panelov - ktorá strana domu

Rozloha fotovoltaických panelov je veľká - na získanie špičkového výkonu 1 kW sú potrebné články s plochou takmer 7 m2 - preto sa málokto rozhodne umiestniť ich na pozemok v blízkosti dom, pretože je pre ne zvyčajne plytvanie miestom a ak vezmete do úvahy, že sa nedajú zatieniť, možno zistíte, že jednoducho chýba. Najčastejšie sa inštalujú na strechu alebo fasádu.

Po prvé, panely tam nikomu neprekážajú a po druhé sú v takej výške voči ostatným objektom, že je veľká šanca, že nebudú v ich tieni.

Najvyššia účinnosť a výkon fotovoltických modulov sa dosahuje ich umiestnením tak, aby ich aktívna plocha smerovala k slnku. Ale s pevnými panelmi je táto situácia možná len na chvíľu, kvôli neustálemu pohybu Zeme voči našej hviezde, teda zdanlivému pohybu Slnka po oblohe.Najlepšie je panely orientovať na juh a nakláňať ich pod uhlom 30-40° k horizontále a čím väčšia je odchýlka od tejto polohy, tým menej energie vzniká. Aj pri paneloch orientovaných na juhovýchod alebo juhozápad a so sklonom 25-55° je však energetická výťažnosť stále uspokojivá - je to 90-95% maxima. Ak sú panely orientované na východ alebo západ, potom v rozsahu sklonu od 25 do 40° sa získa 80-90% energie, ktorú je možné získať pri optimálnom nastavení. V zime je výhodnejšie umiestniť panely vertikálnejšie, ale vzhľadom na to, že prevádzka panelov v lete je pre celkový energetický výnos najdôležitejšia, je lepšie neprekračovať uhol 60°. Ak väčšina prijímačov pracuje krátkodobo počas dňa, pri plánovaní umiestnenia stacionárnych panelov stojí za zváženie, že pri zvýšenej potrebe energie v popoludňajších hodinách je výhodné panely natočiť smerom na juhozápad a pri väčšej potrebe energie ráno - juhovýchod.

Najhoršia situácia, okrem toho, že panely smerujú na sever (v tejto polohe nemá zmysel ich inštalovať), nastáva vtedy, keď musia byť otočené na východ a elektrické zariadenia sa používajú hlavne v popoludňajších hodinách. Priame slnečné žiarenie potom dopadá na povrch článkov pod nepriaznivým uhlom, takže nedosahujú svoj maximálny výkon. Predpokladaný výkon za tento čas samozrejme získate použitím dostatočne veľkého počtu panelov, ale stojí za zváženie, nakoľko to ovplyvňuje rentabilitu investície.

Kontaminácia panelov je veľmi dôležitá pre efektívnosť inštalácie. Z tohto dôvodu sa neodporúča nastavovať ich vodorovne. Minimálny uhol sklonu na zabezpečenie ich relatívnej čistoty je 20°.

Trackery - ovládanie usporiadania fotovoltaických panelov

Nastavenie fotovoltaických panelov smerom k slnku tak, aby jeho žiarenie dopadalo k fotobunkám vždy v pravom uhle, vyžaduje ich neustále otáčanie voči vertikálnej a horizontálnej osi.Slúžia na to sledovače - držiaky s automaticky ovládanými mechanizmami, ktoré posúvajú panely tak, aby sledovali zdanlivý pohyb Slnka po oblohe. Aj keď sa riešenie zdá byť vynikajúce, používa sa len zriedka. Štúdie ukázali, že hoci teoreticky môže byť množstvo energie získanej z panelov umiestnených na trackeri o 30 % vyššie ako z pevných panelov umiestnených optimálne pre našu zemepisnú šírku, v praxi je tento zisk dokonca polovičný. Je to spôsobené okrem iného potrebou chrániť ich pred vetrom – keď je silný, panely sa automaticky nastavia horizontálne. Sledovače predražujú veľkú inštaláciu (pozostávajúcu minimálne z niekoľkých desiatok panelov) približne o 20 % a malú (niekoľko) ešte viac. Ak sa zohľadnia náklady na ich údržbu a prípadné opravy, záver je taký, že používanie trackerov v domácich systémoch pri súčasných cenách energií nie je rentabilné. Navyše, otočné fotovoltické panely potrebujú veľa miesta.

Pozri tiež:

  • Návrhy energeticky úsporných domov z kolekcie Murator>

Chladenie fotovoltaických panelov

Panely sa zohrievajú od slnka, ako aj v dôsledku toku elektriny cez ne a zvýšenie teploty polykryštalického článku o 1oC spôsobuje pokles jeho výkonu asi o 0,5 %. Ich špičkový výkon sa meria pri teplote 25oC, pričom počas letnej prevádzky je to výrazne nad 50oC. Potom panel s nominálnym výkonom 250 W poskytuje menej ako 220 W s ožiarenosťou 1000 W/m2 Toto treba vziať do úvahy pri montáži a zabezpečiť vetranie panelov - umožňujú voľné prúdenie vzduchu okolo nich. Z tohto dôvodu je najlepšie umiestniť ich do otvoreného priestoru – v blízkosti domu alebo na rovnú strechu. Ich často praktizovaná montáž niekoľko centimetrov nad sklonom šikmej strechy v rovine s ňou rovnobežnej nespôsobuje výrazné zníženie účinnosti (pod 5%), ale ich umiestnenie priamo na streche, bez vetrania zospodu, znamená energetický výnos nižší o 10 %.

Tenie solárnych panelov

Tieň na solárnom paneli znamená, že k fotovoltaickým článkom sa dostane menej slnečnej energie. Veľkým problémom je, že aj keď je len malá časť jedného článku zakrytá, napríklad prilepeným listom, všetky články s ním spojené poskytujú menej energie. Môže sa teda stať, že napriek slnečnému počasiu nebude vôbec fungovať z dôvodu relatívne menšieho znečistenia alebo zatienenia časti panelu. Problémom sú preto aj zdanlivo neškodne vyzerajúce stožiare, stožiare či elektrické drôty, ktoré vrhajú malý tieň. Pri inštalácii panelov dodržujte od nich veľkú vzdialenosť a všetky pohyblivé prvky, napríklad antény, by ste mali prednostne presunúť na iný sklon strechy. Energia z netienených článkov sa stráca v dôsledku spätného toku prúdu cez tienené články, ktoré sú k nim pripojené, ktoré potom fungujú ako odpory.V dôsledku toho stúpa ich teplota. Nebezpečné je pre ne lokálne prehrievanie panelov, teda vznik takzvaných horúcich miest. Zahrievanie bunky spôsobuje napätie, ktoré môže zničiť ochrannú vrstvu bunky a dokonca aj bunku samotnú. K tomu však dochádza až vtedy, keď je panel už mierne mechanicky poškodený (mikrotrhlinkou), ktorá spôsobila efekt horúceho bodu a tienenie to ešte zhoršilo.

Ako sa vyhnúť efektom tieňov

Výrobcovia používajú riešenia, ktoré minimalizujú efekty tienenia. Typicky sú panely vybavené by-pass diódami, ktoré vypínajú zakryté články, aby nerušili činnosť ostatných. Potom prúd tečie cez diódu namiesto cez pás pripojených článkov. Stojí za to venovať pozornosť tomu, koľko diód má panel. V najbežnejších zariadeniach s kryštalickými kremíkovými článkami sú polia s desiatimi alebo 12 článkami usporiadané v šiestich radoch a zvyčajne rozdelené do troch nezávislých sekcií, každá s jednou diódou.Potom môže zatienenie malého fragmentu vypnúť 1/3 panelu. Ak by bol len jeden, prestal by fungovať celý panel. Okrem panelov zo štvorcových kryštalických buniek existujú aj tenkovrstvové moduly - vyrobené z veľmi úzkych buniek prebiehajúcich po celej dĺžke panelu. Sú usporiadané paralelne v jednom rade. Táto konštrukcia znamená, že zatienenie fragmentov dokonca všetkých buniek spôsobuje len čiastočný pokles výkonu modulu. Ak je ale ktorákoľvek bunka úplne v tieni a nefunguje, celý panel sa vypne diódou - v moduloch tohto typu je zvyčajne iba jedna. Usporiadanie a zapojenie buniek v paneli je potrebné vziať do úvahy pri určovaní jeho polohy.

Pri naklonení panelov pod nie príliš veľkým uhlom sa na nich v zime hromadí sneh, ktorý sa topí a zosúva. Ak máme panel s kryštálovými bunkami, v ktorých nezávislé sekcie tvoria rady buniek usporiadaných pozdĺž zvislej osi, potom celý panel nefunguje, kým sa sneh úplne neroztopí.Ak je však otočený o 90o, potom budú riadky prepojení zarovnané pozdĺž vodorovnej osi. Potom sa po čiastočnom odstránení snehu jeden z úsekov odkryje a výroba energie sa spustí skôr. Pri tenkovrstvových článkoch takáto situácia nastáva vtedy, keď články prebiehajú pozdĺž zvislej osi, pretože vtedy nie je žiadna úplne zakrytá. Čím kolmejšie sú panely umiestnené, tým menší je problém s lepením snehu a iných nečistôt. Rovnakým spôsobom zvážte tieňovanie od susedných objektov pri umiestňovaní panelov a zarovnajte panely vertikálne alebo horizontálne podľa toho, ako sa tieň pohybuje. Aby ste si boli istí, ktoré umiestnenie dáva najlepší efekt, je potrebné simulovať prevádzku inštalácie v oboch variantoch - takúto možnosť poskytujú profesionálne počítačové programy. Vzhľadom na oveľa vyššiu energetickú výťažnosť v lete ako v zime je dôležitejšie vyhnúť sa efektu zatienenia susednými objektmi ako zabrániť zasnežovaniu panelov.

Ochrana pred bleskom pre fotovoltaické systémy

Fotovoltaické systémy nesú značné riziko poškodenia bleskom. Keď je inštalácia obzvlášť exponovaná, t. j. keď sa okolo nej nenachádzajú žiadne iné predmety, mala by byť chránená pred priamym úderom blesku pomocou tlmičov vzduchu, ktoré vymedzujú ochrannú zónu, v ktorej sú umiestnené všetky panely. Ak má budova, na ktorej sú panely inštalované, vonkajší systém ochrany pred bleskom, treba dbať na dodržanie požadovaných bezpečných vzdialeností medzi panelmi a zariadením na ochranu pred bleskom. Ak v budove nie je vonkajšia inštalácia, nie je vyrobená výhradne pre fotovoltaickú inštaláciu, pretože by ňou mohlo dôjsť k indukcii škodlivých prepätí.

Urobte si KVÍZ a zistite, čo viete o fotovoltaike

Kategórie:

Rekonštrukcia