Energetická náročnost Česka se řadí podle statistik do nejvyšších v Evropské unii. Jednou z možností aktivního přístupu k úsporám energií je využít „obálku“ stavby na výrobu tepelné, nebo přímo elektrické energie. Vzhledem k tomu, že je plocha střechy nejblíže ke slunci, právě ona se logicky už desítky let úspěšně využívá k instalaci solárních zařízení.
Fotovoltaické panely a jejich účinnost
Fotovoltaické panely slouží k přeměně sluneční energie na elektrickou. Účinnost panelů je v reálném provozu v závislosti na typu v rozsahu 8 - 17 %. V praxi to znamená, že z dopadajícího slunečního záření, které má výkon cca 1000 W/m2, vyprodukuje solární článek 80 až 170 W/m2. Pokud tedy chceme získat 1kW energie ze slunce, potřebujeme k tomu přibližně 7 m2 plochy fotovoltaických panelů.
Správně navržený systém solárních zařízení dokáže domácnosti ušetřit nemalé finanční prostředky z ohřevu teplé vody, podpory vytápění či výroby elektrické energie. Využívejte sluneční energii pro výrobu elektrické energie, která je přítomna všude kolem Vás každý den a zdarma.
Ideální sklon a orientace střechy pro fotovoltaiku
Často se nás ptáte na to, zda má vaše střecha správný sklon pro umístění fotovoltaických panelů. Obecně se udává, že ideálním sklonem střechy pro instalaci fotovoltaiky v České republice je 35°. Při takovém sklonu je efektivita fotovoltaické elektrárny nejvyšší.
Kvalita instalace - Špatně provedená montáž nebo nevhodné zapojení může výrazně snižovat výkon celé soustavy.
Čtěte také: Efektivní základy fotovoltaiky
Sklon šikmých střech
- Obecně se udává, že ideálním sklonem střechy pro instalaci fotovoltaiky v České republice je 35°.
- Mírné odchylky od ideálních podmínek navíc nezpůsobí razantní snížení výkonu.
- Panely se i v tomto případě instalují přímo na střešní krytinu. Přizvednutí panelů nebo jejich umístění v jiném sklonu než je sklon střechy by sice mohlo zvýšit produkci elektřiny, ale přispělo by ke zhoršení stavu panelů v dlouhodobém hledisku. Po přizvednutí by totiž byly mnohem náchylnější větru, dešti a dalším nepříznivým vlivům počasí, čímž by se zvýšilo riziko jejich poškození a zkrátila by se doba jejich životnosti.
- Pro montáž fotovoltaických panelů platí podobná pravidla jako pro solární kolektory. Úhel sklonu střechy, respektive samotných kolektorů, má být v rozmezí 20 - 60° (některé zdroje uvádějí rozpětí až 15 - 70°).
- Pokud byste panely instalovali pod menším sklonem než 15°, přijdou o samočisticí funkci. Velmi pravděpodobně na nich bude delší dobu zůstávat sníh, ulpívat pyl, prach a jiné nečistoty.
Sklon plochých střech
- Na ploché střechy se fotovoltaické panely nepokládají vodorovně, ale na konstrukci, která vytvoří požadovaný sklon (15° - 35°).
- Na rozdíl od předchozích typů střech si tak sami můžeme určit, v jakém sklonu budeme chtít panely na střechu umístit.
- Pro instalaci kolektorů na plochou střechu jsou určeny konstrukce se zdvihem o optimálních 45°.
- Na rovných střechách se v našich podnebných podmínkách nejvíc osvědčilo instalovat panely pod úhlem 27-33°.
Orientace na světové strany
Sklon střechy však není jediným údajem, který při posuzování efektivity konkrétní elektrárny rozhoduje. Neměli bychom zapomínat ani na orientaci na světovou stranu.
- Ideální je jižní orientace střechy. Stále platí, že v ideálních podmínkách vám slunce nadělí nejvíc energie při sklonu 35 ° a orientaci na jih, ale takto výborných podmínek dosahuje jen minimum střech.
- Odchylky do 30 stupňů od jižního směru se projevují jen minimálním snížením účinnosti.
- Pokud je vaší favoritkou fotovoltaika s baterií, za ideální orientaci střechy lze považovat i veškeré odklony od jihu do 45° - tedy vše od jihovýchodu až po jihozápad.
- Když si například chcete pořídit fotovoltaiku s akumulací do vody, možná pro vás bude lepší rozmístit část panelů na východ a část na západ. Díky tomu totiž budete moci zejména v létě využívat solární energii dříve ráno a později večer - tedy v době, kdy jste doma.
- Přípustná je i orientace na východ či na západ, což ale vyžaduje odpovídající zvětšení plochy solárních kolektorů.
- Vyloženě nevhodné pro instalaci panelů jsou pouze střechy na sever, severovýchod či severozápad. A takových je jako šafránu.
Tabulka: Optimální podmínky pro fotovoltaiku v ČR
| Typ střechy | Ideální sklon | Doporučená orientace | Poznámka |
|---|---|---|---|
| Šikmá střecha | 35° | Jižní (s odchylkou do 45° na JZ/JV) | Panely kopírují sklon střechy, zabránit sklonu pod 15° kvůli samočisticí funkci. |
| Plochá střecha | 15° - 35° (optimálně 27-33°) | Jižní (s odchylkou do 45° na JZ/JV) | Panely se umisťují na konstrukci s požadovaným sklonem. |
Důležité aspekty instalace
Rozhodnutí o použití solárních kolektorů i panelů na střeše by mělo padnout už v době její projektové přípravy. Nosnost krovu musí být přizpůsobena dodatečnému zatížení a případně ověřena statikem.
- Zároveň je nutné počítat s propojením kolektorů s dalšími technickými systémy zařízení budovy. To stejné platí i v případě dodatečné montáže solárních kolektorů na střechu anebo při jejich instalaci během rekonstrukce.
- Způsob upevnění kolektorů (typ hliníkové nosné konstrukce a její upevnění k střešní konstrukci je závislý na povětrnostních podmínkách (sněhové a větrné oblasti), v nichž se stavba nachází, na počtu hodin slunečného svitu, na druhu použité střešní krytiny a na dalších místních podmínkách.
- Konstrukce držící solární kolektory se nejčastěji vyrábějí z hliníku. Jsou pevně kotvené na zesílenou nosnou konstrukci střešního pláště a vyhotovené tak, aby dodatečným tlakem nezpůsobovaly praskání a deformaci střešní krytiny.
- Problém s kotvením nad úrovní střešní krytiny do značné míry eliminují kolektory integrované do střešní roviny, plocha pod nimi nemusí být pokryta střešní krytinou. Montáž do střešního pláště je technologicky dokonale zvládnutá a výrobci dodávají panely s kompletním montážním systémem, který umožňuje jejich bezchybnou instalaci s perfektním výsledkem, i co se vzhledu týče.
- Solární zařízení se montují nad rovinu střešní krytiny, a to buď paralelně se střešní rovinou, anebo, pokud úhel střechy neodpovídá požadovaným hodnotám, se zdvihem o určitý úhel.
- Aby nedošlo k poškození solárních kolektorů během jejich montáže, jsou tyto různými způsoby mechanicky chráněny (obaly, dřevěná konstrukce apod.) a montují se pomocí jeřábu. Obalový materiál se z nich odstraňuje postupně, v průběhu jednotlivých kroků montáže tak, aby byly v co největší míře neustále chráněny před případným poškozením.
- Po důsledném nainstalování a upevnění solárních kolektorů se pospojuje potrubí mezi kolektory. Podle doporučení výrobců se musí kolektory proplachovat nemrznoucí kapalinou, aby se ze systému vyplavily všechny nečistoty. Nemrznoucí směs se musí doplnit podle výrobcem předepsaných požadavků a systém se musí odvzdušnit. Nemrznoucí kapalina má předepsané chemické složení tak, aby v zimních měsících nedocházelo k poškození systému mrazy.
- Solární kolektory a fotovoltaické panely, tak jako hliníková nosná konstrukce, musí být případně napojeny na bleskosvodný systém (pokud je to potřeba).
Potřebná plocha pro instalaci fotovoltaiky
Velikost střechy není v naprosté většině případů limitujícím faktorem. Panely se dají připevnit i na fasádu nebo na střechy doplňkových staveb - třeba na garáž či pergolu. Tato stavení však musí být zakreslena v katastru nemovitostí, jinak byste na pořízení fotovoltaiky nedostali dotaci.
- U šikmých střech je v ideálních podmínkách na 1 kWp potřeba střešní plocha o velikosti zhruba 5 m².
- V případě rovných střech se potřebná plocha nepatrně zvětšuje. Na 1 kWp pak budete potřebovat asi 5,5 m².
Vzhledem k tomu, že typů solárních zařízení je velké množství, měli byste se už při výběru poradit s odborníky, kteří vám navrhnou zařízení optimální vašim potřebám, se zohledněním lokality i všech podmínek pro instalaci. Už dnes například existují kolektory, které můžete instalovat i na balkon, pokud pro vás není střecha z nějakého důvodu dostupným řešením.
Čtěte také: Moderní vzhled s fotovoltaikou
Čtěte také: Solární panely na plochou střechu paneláku
tags: #fotovoltaika #střecha #ideální #sklon