Jaki jest optymalny kąt nachylenia modułów fotowoltaicznych w Polsce?

Odpowiedź na to pytanie wcale nie jest taka prosta. Wiele zależy od lokalizacji, rodzaju dachu i pory roku. Zobacz, jak wybrać optymalny kąt nachylenia modułów fotowoltaicznych w Polsce i zapewnij sobie maksymalne zyski z własnej instalacji.

Jak pory roku wpływają na kąt nachylenia modułów fotowoltaicznych?

Kąt nachylenia słońca zmienia się w ciągu roku, co wpływa na ilość promieniowania słonecznego w ciągu dnia. Jakie nachylenie modułów fotowoltaicznych jest najlepsze dla każdej pory roku? Łatwo dają się zauważyć różnice w wartościach optymalnego kąta nachylenia modułów fotowoltaicznych zimą i latem:

• lato – 20°,
• jesień/wiosna – 40°,
• zima – 60°.

Wybiera się wartość pośrednią, która zapewnia uzyski energetyczne przez cały rok. W niektórych przypadkach istnieje możliwość stosowania czujników promieniowania i nadajników GPS, dzięki którym moduły podążają za słońcem – niżej piszemy o nich więcej.

Kąt nachylenia modułów fotowoltaicznych a wydajność

Korzystny kąt nachylenia modułów PV w Polsce to 30-40°, przy orientacji na południe +/- 30°. Gwarantuje 100% uzysków energetycznych. To wartość optymalna przez cały rok, także zimą, choć należy liczyć się wówczas z mniejszymi uzyskami z uwagi na krótkie dni. 

Warto też zwrócić uwagę na różnice w nasłonecznieniu w zależności od tego, w której części Polski znajduje się instalacja. Na południu lepiej ustawiać moduły pod kątem 30-35°, a na północy 35-40°. 

Przy odchyleniu na południowy-zachód czy południowy-wschód przy 30-40° nachylenia modułów produkcja również się opłaca. Straty są nieduże – sięgają kilku procent. Jeśli moduły znajdują się od zachodu, uzyski energetyczne spadają do 80% i tak samo dzieje się w przypadku modułów założonych od wschodu. Mimo to instalacje w kierunku wschód-zachód również się opłacają.

Modyfikacje ustawień w zależności od indywidualnych potrzeb

Jeśli zależy Ci na maksymalnych uzyskach tylko latem (np. w domu letniskowym), to wtedy możesz nachylić moduły o 10-15° więcej na południe. Z kolei w miejscach, gdzie potrzeba więcej energii elektrycznej zimą niż latem, moduły nachyla się nawet na 45°. Nie warto natomiast montować modułów na elewacjach – w tym przypadku straty sięgają nawet 50%.

Jeśli chcesz mieć pewność, że Twoi instalatorzy spełnili swoje zadanie w 100% i Twoja instalacja generuje maksymalne uzyski, przeczytaj ten artykuł: Jak sprawdzić, czy instalacja fotowoltaiczna została poprawnie zamontowana?

Jaki kąt nachylenia dla modułów fotowoltaicznych na dachu płaskim?

Wartość wyjściową kąta nachylenia dla modułów na dachu płaskim stanowi również 30-40°. Wówczas stosuje się wsporniki i balasty, stabilizujące konstrukcję. Jeśli jednak w danym miejscu wieją silne wiatry, wówczas kąt nachylenia zamyka się w 10-15°.

Przy montażu fotowoltaiki na dachu płaskim trzeba zachować odpowiednie odległości między rzędami modułów, tak żeby nie zacieniały się wzajemnie, co również zależy od kąta ich nachylenia. Im większy, tym więcej miejsca potrzebują, żeby nie rzucać cienia na rząd za nimi. Żeby wyliczyć odstępy między kolejnymi rzędami modułów, określa się kąt padania promieni słońca dla najkrótszego dnia w roku, czyli 22 grudnia. W Polsce wynosi on 11,5-19,5° w zależności od szerokości geograficznej.

Uzyski energetyczne przy małym kącie nachylenia modułów na dachu płaskim dają się zwiększyć poprzez: 

• trackery, dzięki którym instalacja podąża za słońcem w miarę, jak przemieszcza się po niebie,
• pomalowanie dachu na biało i użycie modułów aktywnych dwustronnie, wykorzystujących promieniowanie odbite (tzw. współczynnik albedo) obok bezpośredniego.

Chcesz wiedzieć więcej na temat instalacji modułów na dachu, w tym jak rozpoznać niewłaściwy montaż? Zajrzyj tutaj: Najczęstsze błędy przy montażu instalacji fotowoltaicznych

Uzyski energetyczne a kąt nachylenia modułów

Uzysk energetyczny w Polsce wynosi średnio 930-1160 kWh/m² na rok. Jego dokładna wysokość zależy od warunków pogodowych na terenie Polski głównie od wiosny do jesieni.

Wpływ ma również ustawienie instalacji. Moduły fotowoltaiczne, które są ustawione w płaszczyźnie optymalnej, generują 1100-1200 kWh/m² na rok, a w poziomej 930-1160 kWh/m² na rok.

Jak ustawienie modułów wpływa na godziny produkcji energii elektrycznej?

Instalacja w kierunku wschód-zachód zaczyna działać z pierwszymi promieniami słońca i zapewnia długi czas wytwarzania prądu z modułów fotowoltaicznych. Z kolei instalacja od południa produkuje maksymalne uzyski od 11 do 14. 

Instalacja wschód-zachód w porównaniu z południową nie wykazuje aż takiego skoku wydajności (tzw. piku) i generuje niższe uzyski energetyczne (do 15%), ale za to działa stabilniej.

Więcej o działaniu różnych rodzajów instalacji PV znajdziesz w tym artykule: Do której godziny fotowoltaika produkuje prąd?

Jak obliczyć kąt nachylenia modułów fotowoltaicznych?

Żeby obliczyć optymalny kąt nachylenia, instalatorzy stosują specjalne programy do projektowania instalacji fotowoltaicznych. Pozwalają one nie tylko sprawdzić, jakie nachylenie będzie optymalne, ale także prześledzić np. zacienienie w ciągu dnia. Zautomatyzowane proces projektowania instalacji na dachu czy gruncie pozwala uniknąć pomyłek i zapewnić wydajną pracę instalacji. 

Twój system fotowoltaiczny a kąt nachylenia modułów w Polsce

Na skośnych dachach w Polsce przeważają moduły o nachyleniu 30-40°, ale opłacalne minimum to już 15°. Jeśli więc nawet masz dach płaski i mieszkasz w terenie, w którym zdarzają się silne wiatry, nie musisz rezygnować z fotowoltaiki. Wystarczy odpowiednio dobrana konstrukcja, właściwy kierunek instalacji i już możesz korzystać z własnej energii elektrycznej.

‍