Ile waży prąd? Czyli fotowoltaika na twoim dachu

Żeby odpowiedzieć na pytanie, ile będą ważyć działające panele fotowoltaiczne na dachu, trzeba najpierw określić potrzeby energetyczne konkretnego gospodarstwa domowego. W pewnym uproszczeniu można przyjąć, że pierwszy mieszkaniec domu zużywa 1000 kWh każdy kolejny 500 kWh, czyli czteroosobowa rodzina ma zapotrzebowanie około 2500 kWh rocznie.

Warto też pomyśleć nad uwzględnieniem w tym bilansie nowych urządzeń, które zapewne wkrótce pojawią się w naszych domach lub już się pojawiły.

Planowanie Instalację PV czyli nadmiar wskazany

Pisząc o przyszłosci korzystania z fotowoltaiki mam na myśli zwłaszcza samochody elektryczne, które znakomicie mogą współpracować z przydomowymi instalacjami PV. Czerpiąc prąd z paneli fotowoltaicznych możemy je ładować niejako „za darmo”. Planując ilość modułów fotowoltaicznych warto też uwzględnić fakt, że w zależności od miejsca montażu, będą one dostarczać przeciętnie około 80%~90% mocy znamionowej.

W polskich warunkach, żeby wyprodukować 1000 kWh potrzebne są panele fotowoltaiczne o mocy 1000 kWp. Uwzględniając rozliczenia z dostawcą prądu za magazynowanie energii w sieci należałoby podnieść moc do 1250 kWp. Realnie licząc, przydomowa instalacja dla czterech osób, jeśli ma również uwzględniać przyszłe potrzeby, powinna mieć minimalną moc 3,5-5 kWp.

Najnowsze karty graficzne pobierają nawet 350W mocy, w czasie intensywnej rozgrywki komputer gamingowy zużywa nawet 500W czyli tyle ile przeciętny grzejnik łazienkowy. Znając nasze zapotrzebowanie energetyczne możemy teraz obliczyć ile potrzebujemy modułów fotowoltaicznych i co za tym idzie ile będą one ważyć na naszym dachu.

Obecnie na rynku standardowa moc modułów fotowolotaicznych to od 300W do 400W. Żeby nieco uśrednić wynik, do naszych obliczeń przyjmijmy moduł fotowoltaiczny o mocy 350W. Zwykle składa się on z 60 do 72 połączonych ze sobą ogniw PV, całość zabezpieczona jest szybą z hartowanego szkła.

Przeciętne wymiary modułów fotowoltaicznych to od 170x90cm do 202x102 cm, jak widać nawet ten podstawowy element instalacji może się znacznie różnić wielkością. Powierzchnia jednego modułu PV wynosi zatem w przybliżeniu od 1,5 m kw. do 2 m kw. Waga zwykle mieści się w przedziale od 17 do 25 kilogramów.

Czy ogrzewanie domu fotowoltaiką jest możliwe? Sprawdź, jak wykorzystać prąd z fotowoltaiki

Ile waży twój prąd?

Jak widać fotowoltaika nie jest ani mała, ani lekka większe instalacje mogą stanowić spore obciążenie dla dachów. Instalacja o mocy 3,5 kWp wymaga użycia co najmniej 10 paneli a co za tym idzie zajmie powierzchnię od 15 do 20 metrów kwadratowych i będzie ważyć od 170 do 250 kilogramów.

Trzeba pamiętać, że mówimy tutaj o masie samych modułów a do tego należy dodać wagę konstrukcji na której będą zamontowane i okablowania, w sumie będzie to od 220 do ponad 300 kilogramów. Powszechnie spotykana instalacja o mocy 5 kWp to zwykle 15 modułów fotowoltaicznych po 350W każdy. Zajmie ona 22 do 30 m kw. naszego dachu i będzie ważyć nawet pół tony.

Duże wymiary i charakterystyczny kształt paneli fotowoltaicznych zaburzający estetykę domów sprawia, że coraz większym zainteresowaniem cieszą się dachy solarne.

Planując montaż instalacji PV warto wziąć pod uwagę, że będzie ona stałym obciążeniem dla konstrukcji naszego domu. O ile pół tony nie stanowi specjalnego problemu dla nowego budynku, to dla bardziej wiekowych konstrukcji może stanowić wyzwanie. Dla tego przed montażem instalacji na starszych domach trzeba się przyjrzeć dokładnie w jakim stanie jest konstrukcja dachu i czy zniesie dodatkowe obciążenie.

Dach dachowi nie równy, czyli ratunek na garażu

Warto zadać pytanie, co należy zrobić jeśli dach nie nadaje się do montażu paneli fotowoltaicznych? Nie chodzi tutaj tylko o stare dachy, ale również o inne uwarunkowania wynikające z położenia domu względem stron świata, lub specyficznego kształtu dachu.

Dotyczy to zwłaszcza czterospadowych dachów namiotowych, czyli złożonych trójkątnych połaci zbiegających się w jednym wierzchołku. Jeśli dodatkowo znajdzie się na nim duży komin lub lukarna znalezienie odpowiedniego miejsca potrzebnego do instalacji paneli PV będzie prawdziwym wyzwaniem.

W takiej sytuacji dla posiadaczy nieco większych działek rozwiązaniem może okazać się garaż wolnostojacy. Ma on tą zasadniczą zaletę, że w przypadku garaży przeznaczonych na dwa samochody jego rzut jest zwykle zbliżony do kwadratu, a to daje możliwość wybudowania dachu dwuspadowego z jedną z połaci skierowaną na południe. Powierzchnia takiego dachu też wydaje się wręcz stworzona dla instalacji fotowoltaicznej o mocy od 3 kWp do 5 kWp i więcej.

Heliostat czyli Cyberpunk za oknem

Jeśli nie możemy lub nie chcemy budować na działce dodatkowego budynku rozwiązaniem może być instalacja tak zwanej fotowoltaiki na gruncie.

Optymalnym rozwiązaniem będzie w takim przypadku zastosowanie konstrukcji śledzącej ruch słońca na niebie, zwanej solar trackerem lub heliostatem. Wyróżnia ją nietypowy, nieco futurystyczny wygląd, który jest na tyle charakterystyczny, że tworzy jeden z podstawowych elementów pustynnego krajobrazu w grze Cyberpunk.

Konstrukcji ta, dzięki zaawansowanej automatyce, śledzi wędrówkę słońca po niebie od jego wschodu do zachodu, zwiększając wydajność zainstalowanych na niej paneli nawet o 30%~40%. Stanowi to oczywiście jej ogromną zaletę, jednak jej spore rozmiary i charakterystyczny wygląd sprawiają, że zapewne nie każdy będzie chciał mieć taki widok za oknem w swoim ogrodzie.

Solary – ile kosztują i czy warto instalować kolektory słoneczne?

Agrowoltaika w ogrodzie – co warto o tym wiedzieć?

Co można zrobić, jeśli lokalne przepisy lub sama działka nie pozwalają nam na wybudowanie wolnostojącego garażu i nie chcemy również nieco futurystycznego heliostatu za oknem? Jak wtedy możemy zainstalować nasze panele fotowoltaiczne?

Nietypową odpowiedz przynosi nowy trend, który zdobywa ostatnio popularność na całym świecie. Agrowoltaika, bo tak został on nazwany, polega na instalowaniu paneli fotowoltaicznych nad terenami wykorzystywanymi do uprawy roli. Szczególnie dobrze sprawdza się na polach gdzie hodowane są warzywa.

Zastosowanie półprzeźroczystych modułów PV (glass-glass) zapewnia roślinom trochę cienia i spowalnia parowanie wody, zwiększają skuteczność sztucznego nawadniania. Z kolei woda którą uwalniają rośliny chłodzi nieco spodnią stronę paneli poprawiając ich wydajność w najbardziej upalne dni.

Analogiczne rozwiązanie można zastosować w ogrodzie, wykorzystując panele fotowoltaiczne do zacienienia fragmentu działki, tworząc nawet swoistą pergolę. Przy dobrej orientacji względem stron świata 25~35 stopniowe nachylenie takiej konstrukcji było by już całkiem wystarczające.

Panele fotowoltaiczne stały się nieodłączną częścią naszego krajobrazu i zapewne pozostaną z nami na lata. Są dość kosztowną i wymagającą dobrego planowania inwestycją. Waga instalacji PV nie pozostaje też bez wpływu na konstrukcję budynku, jednak rosnące ceny prądu z każdym rokiem zwiększają opłacalność tej inwestycji.

Możemy więc być pewni, że z każdym rokiem fotowoltaika będzie zyskiwać na znaczeniu a ludzka pomysłowość na pewno znajdzie dla niej nowe zastosowania i nowe możliwości jej montażu.