Orientace panelů na střeše
Jaká je nejlepší orientace panelů střešní fotovoltaické elektrárny?
Přeměna solární energie na jiné formy energií, pomineme-li starověké aplikace, je lidstvem využívána již více než 100 let. Již v roce 1883 na Světové výstavě v Paříži předváděli A.Mouchut a A.Pifr zařízení, ve kterém se působením soustředěných slunečních paprsků tvořila v absorbéru pára, která poháněla parní stroj a následně tiskařský stroj na tisk novin.
V současnosti nejrozšířenější princip přeměny solární energie na elektrickou je přímá přeměna pomocí polovodičových fotovoltaických panelů. Solární elektrárny z fotovoltaických panelů se instalují po celém světě od malých systémů v řádu desítek Wp až po elektrárny s výkonem v řádu stovek MWp.
Požadavky na instalaci dnešních fotovoltaických zařízení jsou poměrně jednoduché. U velkých solárních zařízení na volných pozemcích je prvořadá návratnost, nebo chcete-li ziskovost celého zařízení. Zde je jasná orientace nejlépe na jih a jasný úhel natočení na slunce dle zeměpisné šířky a typu použité technologie.
U střešních systémů určených primárně ke zlepšení energetické bilance objektu však ideální orientace fotovoltaické elektrárny není vždy reálná. Kromě orientace střechy vstupují do hry i technologie umístěné na střeše, střešní okna apod. Zejména v husté zástavbě je nutné počítat i s možností částečného, nebo úplného zastínění některých částí střechy. Samostatnou kapitolou je pak statika nosné konstrukce a materiál střechy.
Pro využití v systému spotřeby energie v objektu je zajímavá také denní křivka produkce energie. Pokud se zaměříme na průběh závislosti získávání energie na čase, zjistíme, že cca 80% celkové denní produkce jižně orientované FVE je soustředěno do několika hodin. Na velkých plochých střechách se s tímto jevem více či méně úspěšně potýkají různé jedno či dvouosé trackery, popř. systémy zrcadel. Na sedlové střeše však není instalace takového zařízení příliš vhodná.
Z pohledu využití výkonu v objektu, je ideální co nejdelší doba produkce využitelné energie. To znamená, že může být zajímavá i orientace čtvercové střechy jihovýchod-jihozápad. Sedlová střecha východ+západ se sklonem 40-45° produkuje 75-80% výkonu.
Instalace na střechu má mimo produkce elektrické energie také za následek zvýšení komfortu bydlení v podkrovních místnostech, neboť zde FV pole působí jako stínící prvek a vzduch proudící mezi střechou a FV panely snižuje teplotu v podkroví. Tento efekt se nejvíce projeví u jižně orientovaných sedlových střech.
Autor: Jan Štěpán, ELprojekt.cz s.r.o.