Przy projektowaniu instalacji fotowoltaicznej musimy wziąć pod uwagę nie tylko jej moc. Ważne są też wymiary i ciężar paneli słonecznych, z których korzystamy, zwłaszcza jeśli to fotowoltaika na dachach budynków. Jakie są ich rozmiary i ile ważą panele PV?
Jakie są wymiary paneli fotowoltaicznych?
W pierwszej kolejności przyjrzyjmy się gabarytom, jakie osiągają panele fotowoltaiczne. Wymiary zależą między innymi od liczby ogniw. Wyróżniamy panele PV o 48, 60 i 72 ogniwach, z czego w instalacjach przydomowych najpopularniejsza jest wersja z 60 ogniwami. Mają one dobre właściwości mechaniczne i są łatwe w montażu.
Same wymiary paneli fotowoltaicznych na przestrzeni lat uległy standaryzacji. Przykładowo jeden panel polikrystaliczny o mocy 280 W ma ok. 100 cm szerokości i do 170 cm długości. Jego grubość to 4 cm.
Standardowy panel fotowoltaiczny – wymiary (średnie dla paneli polikrystalicznych z 60 ogniwami):
- długość: 165-170 cm,
- szerokość: 100-102 cm,
- grubość: 4 cm.
Rozmiar paneli fotowoltaicznych – od czego zależy?
Wielkość paneli fotowoltaicznych jest zależna głównie od ilości użytych ogniw, o czym pokrótce wspomnieliśmy wyżej – 40, 60 lub 72 ogniwa na panel (średnie wymiary ogniwa to 15 × 15 cm). Nie ma to jednak większego wpływu na różnicę w skali inwestycji, gdyż ważniejsza jest ich sprawność.
Oczywiście, panele o 72 ogniwach są większe i cięższe od produktów 60-ogniwowych, np.:
- model SPR-MAX3-400 o 60 ogniwach (wymiary: 1690 × 1046 mm, waga: 19 kg);
- model BEM 360Wp Prestige Power o 72 ogniwach (wymiary: 1960 × 992 mm, waga: 21,3 kg).
Ważniejsza niż wymiar paneli fotowoltaicznych jest ich efektywność, czyli ilość światła przemieniana w prąd. Proporcjonalnie do wzrostu wydajności rosną też ceny paneli PV. Stąd powinniśmy znaleźć optimum między ich wydajnością i kosztem. Moc instalacji fotowoltaicznej musi zaspokajać zapotrzebowanie na energię elektryczną, z drugiej strony okres zwrotu powinien być możliwie najkrótszy, włączając w to wyliczenia otrzymane z dofinansowania na fotowoltaikę.
Im moc w pojedynczym module jest wyższa, tym potrzebujemy mniejszej ilości paneli, aby osiągnąć pożądaną moc instalacji fotowoltaicznej. W efekcie instalacja PV zajmie mniej miejsca, co jest ważne zwłaszcza przy dachach o niewielkim wymiarze.
Przykładowo, dla instalacji 5 kWp potrzebujemy 15 paneli o mocy 350 Wp lub 17 generujących 300 Wp. Jeśli założymy, że nasza instalacja musi mieć moc 3 kWp, będzie to odpowiednio 8-9 (350 Wp) lub 10 paneli (300 Wp).
W ten sposób możemy je dobrać optymalnie względem powierzchni dachu budynku, biorąc pod uwagę jego nachylenie. Musimy przy tym pamiętać, że na dachu o nachyleniu 30-35 proc., średnio na 1 kilowat mocy (4 panele 250 Wp) trzeba przeznaczyć ok. 6,5 mkw. powierzchni, na dachu płaskim i gruncie – nawet do 15 mkw. Tak duża różnica wynika z obowiązku instalacji specjalnych ram, które pozwolą osiągnąć optymalny kąt padania promieni słonecznych.
Ile ważą panele fotowoltaiczne?
Inną ważną kwestią przy tworzeniu instalacji jest ciężar, jaki generują panele fotowoltaiczne. Waga ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa, zwłaszcza jeśli to panele montowane na dachu domu. Jeśli wiemy, ile waży panel fotowoltaiczny, możemy przeliczyć, czy nośność dachu jest wystarczająca, czy może konieczny jest ich montaż na gruncie.
Standardowy panel waży od 18 do 25 kg. Jego waga rośnie wraz z wymiarem (na przykład średnia waga panelu o 72 ogniwach to ok. 22,5 kg).
Poza tym dla ciężaru ważna jest budowa, jaką ma panel fotowoltaiczny. Waga tradycyjnego panelu pokrytego szkłem hartowanym od góry i folią ochronną z dołu wynosi średnio 18-20 kg. Cięższe są panele fotowoltaiczne typu szkło-szkło, które z obu stron zabezpiecza szkło hartowane. Panele podwójnie przeszklone docenimy przy pokryciu m.in. wiat i tarasów. Jeśli jednak jesteśmy właścicielami starszych budynków, poza wyższą ceną musimy pamiętać o ich większym ciężarze – od 3 do 6 kg na jednym panelu.
Montaż paneli fotowoltaicznych – na dachu czy gruncie?
Jeśli uśrednimy wagę paneli na ok. 20 kg, nośność dachu powinna wynosić przynajmniej 250 kg/mkw. W przypadku mniejszych konstrukcji i instalacji na dachu przekalkulowanie ciężaru całej konstrukcji jest konieczne.
Dlatego przy większych instalacjach o mocy powyżej 10 kWp panele słoneczne montuje się tylko na gruncie, gdzie ich ciężar nie odgrywa tak istotnej roli. Poza tym konstrukcje wsporcze sprawdzają się przy instalacjach, gdzie możliwości montażowe ogranicza konstrukcja dachu (np. kominy, okna dachowe).
Zapewniają one optymalny kąt padania promieni słonecznych oraz gwarantują wytrzymałość i sztywność paneli. Dodatkowo to konstrukcje wykonane z aluminium, które zapobiegają powstawaniu ogniw korozyjnych (nie mylić z konstrukcjami stalowymi).
Inną alternatywą jest montaż paneli na garażu czy budynku gospodarczym, jeśli oczywiście dysponujemy takim miejscem na swojej działce. Możemy też zdecydować się na systemy elewacyjne czy innowacyjne dachówki fotowoltaiczne. Jednak z uwagi na wyższe koszty na takie rozwiązanie decydują się tylko inwestorzy, którzy wznoszą dom od podstaw, ewentualnie przeprowadzają generalny remont dachu.
Podsumowując, powierzchnia i ciężar instalacji fotowoltaicznej zależą głównie od efektywności użytych paneli PV. Wraz z nią wzrasta jednak ich cena. Dlatego powinniśmy znaleźć optymalne rozwiązanie między kosztem instalacji a rozmiarem i wagą paneli, w czym pomogą specjaliści. Jeśli nawet konstrukcja lub nośność dachu nie pozwalają na montaż paneli o odpowiedniej mocy, zaproponują oni rozwiązanie zastępcze (np. konstrukcje wsporcze, montaż na gruncie, panele na budynku gospodarczym itp.).