Saulės modulių kryptis ir kampas

Saulės modulių kryptis ir pasvirimo kampas lemia, kiek elektros energijos elektrinė pagamina per metus ir kuriuo paros metu gamyba yra intensyviausia. Nors didžiausiai metinei gamybai palankiausia pietų kryptis bei maždaug 35–40° stogo kampas, efektyviai išnaudoti galima ir rytinius, vakarinius ar plokščius stogus.

Renkantis saulės modulius svarbu įvertinti ne tik jų galią bei efektyvumą, bet ir stogo kryptį, nuolydį, šešėliavimą ir galimus išdėstymo sprendimus.

Kokia saulės modulių kryptis geriausia?

Didžiausias metinis elektros energijos kiekis pagaminamas saulės modulius nukreipus į pietus.

Tokia orientacija leidžia geriausiai išnaudoti saulės spinduliuotę per visą dieną, o intensyviausia gamyba vyksta apie vidurdienį.

Tačiau pietinė kryptis nėra būtina sąlyga efektyviai saulės elektrinei.

Skirtinga stogo orientacija keičia bendrą elektros gamybą bei jos pasiskirstymą per parą:

• Pietų kryptis – palankiausia didžiausiai metinei gamybai, o daugiausia energijos sugeneruojama vidurdienį.
• Pietryčių kryptis – leidžia anksčiau pradėti intensyvią gamybą ir didesnę elektros dalį gauti pirmoje dienos pusėje.
• Pietvakarių kryptis – didesnė gamybos dalis persikelia į popietę.
• Rytų kryptis – didžiausias intensyvumas pasiekiamas ryte ir prieš vidurdienį.
• Vakarų kryptis – elektros gamyba intensyvesnė antroje dienos pusėje ir ilgiau išlieka vakare.

Pietryčių ir pietvakarių krypčių metinė gamyba nuo pietinės orientacijos skiriasi nedaug, o didesnis skirtumas atsiranda pasirinkus rytų arba vakarų kryptį.

Vis dėlto, vertinant stogo tinkamumą, būtina atsižvelgti ir į šešėlius: net palankia kryptimi nukreipta elektrinė pagamins mažiau elektros, jei modulius užstoja medžiai ar gretimi pastatai.

Koks saulės modulių pasvirimo kampas geriausias?

Vertinant bendrą elektros energijos gamybą per metus, Lietuvoje palankiausias saulės modulių pasvirimo kampas yra apie 35–40° horizontalios plokštumos atžvilgiu. Šis kampas lemia, kokiu statumu saulės spinduliai pasiekia modulių paviršių.

Kadangi vasarą saulė pakyla aukščiau (palankesnis mažesnis pasvirimas), o žiemą būna žemiau (reikia statesnio kampo), 35–40° pasvirimas pasirenkamas kaip metinis kompromisas. Visgi nedideli nukrypimai didelių nuostolių nesukelia – 25°, 30° ar 45° nuolydžio stogai taip pat puikiai tinka saulės elektrinei.

Ant šlaitinių stogų moduliai paprastai montuojami lygiagrečiai stogo dangai. Dirbtinai didinti pasvirimo kampą papildomomis konstrukcijomis dažniausiai neapsimoka, nes išauga montavimo išlaidos, tvirtinimo sudėtingumas ir konstrukcijai tenkančios vėjo apkrovos.

Kaip skiriasi elektros gamyba ant stogo nukreipto į rytų ar vakarų pusę?

Rytų ir vakarų kryptimis orientuoti stogai sugeneruoja mažiau elektros nei į pietus, tačiau turi svarbų privalumą – elektros gamyba tolygiai pasiskirsto per ilgesnę dienos dalį.

Rytinėje stogo pusėje sumontuoti moduliai efektyviausiai dirba ryte, o vakarinio šlaito moduliai – antroje dienos pusėje. Įrengus modulius ant abiejų stogo šlaitų, vietoje vieno piko per vidurdienį, gaunama plati gamybos kreivė nuo ryto iki vakaro.

Toks sprendimas ypač naudingas namų ūkiams, kurių elektros poreikis didžiausias rytais (pusryčiai, vandens šildymas) ir vakarais (apšvietimas, maisto gamyba, buitiniai prietaisai). Tiesiogiai suvartojant pagamintą energiją, išvengiama papildomų saugojimo ar susigrąžinimo iš tinklo mokesčių.

Jei tikslas pagaminti tokį patį metinį elektros kiekį kaip elektrinės įrengtos į pietų pusę atveju, rytų-vakarų sistemai gali prireikti didesnės bendros modulių galios.

Kada verta rinktis pietryčių arba pietvakarių kryptį?

Jeigu stogas turi kelis tinkamus šlaitus, modulių išdėstymą verta planuoti pagal namų ūkio vartojimo įpročius.

Pietryčių kryptis tinkamesnė, kai elektros daugiau suvartojama pirmoje dienos pusėje, o pietvakarių – kai vartojimo pikas būna popietę ir vakare.

Vis dėlto svarbu palyginti ir realias montavimo sąlygas: šešėliavimą, kaminus, stoglangius bei stogo plotą.

Pavyzdžiui, jei pietrytinį šlaitą ryte užstoja medžiai, visiškai atviras pietvakarinis šlaitas bus pranašesnis, nors teorinis abiejų krypčių efektyvumas yra panašus.

Kokiu kampu saulės moduliai montuojami ant plokščio stogo?

Ant plokščio stogo saulės modulių kampas ir kryptis formuojami specialiomis konstrukcijomis. Nors vieno modulio maksimaliai gamybai palankesnis būtų 35–40° kampas, ant plokščių stogų moduliai dažniausiai montuojami 10–15° nuolydžiu.

Mažesnį kampą lemia praktinės priežastys:

• Šešėliavimas: statesni moduliai meta ilgesnį šešėlį, todėl tarp eilių reikėtų palikti didesnius tarpus, o tai sumažintų bendrą elektrinės galią ant stogo.
• Vėjo apkrovos: aukščiau pakeltoms konstrukcijoms reikia daugiau balasto ir tvirtinimo elementų, didinančių stogo apkrovą bei įrengimo kainą.

Populiarus sprendimas ant plokščių stogų – rytų-vakarų krypties modulių išdėstymas žemu kampu (nukreipiant gretimas eiles į priešingas puses).

Tai leidžia maksimaliai išnaudoti stogo plotą, sumažinti tarpus tarp eilių ir užtikrinti tolygų elektros generavimą visą dieną.