Czy panel fotowoltaiczny w lampie solarnej musi być skierowany na południe?

Nie, panel fotowoltaiczny nie musi być skierowany na południe, jednak pod względem efektywności pozyskiwania energii jest to najkorzystniejszy kierunek. Nie oznacza to jednak, że odchylenie panelu od południa uniemożliwia jego prawidłową pracę. Moduły skierowane na wschód, zachód czy południowy wschód również produkują energię.

Dlaczego najczęściej mówi się o kierunku południowym?

Polska znajduje się na półkuli północnej, gdzie pozorna dzienna droga Słońca przebiega przez południową część nieba. Słońce osiąga najwyższe położenie nad horyzontem w południe, znajdując się wówczas po stronie południowej. To właśnie dlatego skierowanie panelu fotowoltaicznego na południe sprzyja wykorzystaniu promieniowania słonecznego w ciągu dnia.

Źródło: NASA, The Angle of the Sun’s Rays – The apparent path of the Sun across the sky, David P. Stern.

Co się stanie, jeśli panel skierujemy na wschód lub zachód?

Ustawienie panelu w innym kierunku niż południowy może obniżyć ilość pozyskiwanej energii, jednak nie oznacza gwałtownego spadku produkcji. Pokazują to wyniki polskiego badania, w którym różnica rocznego uzysku pomiędzy analizowaną instalacją skierowaną na południe a instalacją skierowaną na wschód wyniosła około 9%.

Pokazuje to badanie czterech rzeczywistych instalacji fotowoltaicznych zlokalizowanych w województwie lubelskim. W 2022 roku naukowcy analizowali systemy o różnych orientacjach – południowej, wschodniej, południowo-wschodniej oraz wschód–zachód – i kątach nachylenia od 19° do 40°.

Najwyższy roczny uzysk osiągnęła instalacja skierowana na południe – 1079,45 kWh/kWp. Dla instalacji skierowanej na wschód było to 983,36 kWh/kWp, natomiast dla układu wschód–zachód 982,30 kWh/kWp. Badana instalacja o orientacji południowo-wschodniej osiągnęła 1043,16 kWh/kWp.

Wyniki pokazują więc, że orientacja południowa była najkorzystniejsza spośród analizowanych instalacji, ale systemy ustawione w innych kierunkach również osiągały znaczące uzyski energii. 

Kierunek to nie wszystko – ważny jest również kąt nachylenia

Na ilość energii pozyskiwanej przez panel wpływa nie tylko kierunek, w którym jest ustawiony, ale również jego kąt nachylenia względem poziomu.

Potwierdza to narzędzie PVGIS opracowane przez Joint Research Centre Komisji Europejskiej. Przy obliczaniu potencjalnej produkcji energii uwzględnia ono zarówno orientację panelu, jak i jego nachylenie. Co więcej, PVGIS pozwala wyznaczyć taki kąt nachylenia, który dla danej lokalizacji zapewnia najwyższą produkcję energii w skali całego roku.

Nie istnieje więc jeden uniwersalny kąt odpowiedni dla każdego miejsca. Optymalne ustawienie zależy m.in. od lokalizacji np. dla Warszawy jest to 35–40° nachylenia.

O czym jeszcze warto pamiętać przy ustawieniu panelu?

Kierunek i kąt nachylenia nie są jedynymi czynnikami wpływającymi na ilość pozyskiwanej energii. Znaczenie mają również lokalne warunki oraz ewentualne zacienienie panelu przez drzewa, budynki czy inne elementy otoczenia. W przypadku autonomicznej lampy solarnej jest to szczególnie istotne, ponieważ energia pozyskana w ciągu dnia jest magazynowana w akumulatorach i wykorzystywana do zasilania oświetlenia po zmroku. Dlatego ustawienie panelu powinno być dopasowane do konkretnego miejsca montażu, a nie wyłącznie do kierunków geograficznych.

Właściwe wykorzystanie energii słonecznej zaczyna się od dobrego projektu. W Petra Energia pomożemy Ci dobrać rozwiązanie dopasowane do miejsca montażu, tak aby w pełni wykorzystać możliwości oświetlenia solarnego

Bibliografia

1. Krawczak E., Zdyb A., Gulkowski S. (2023), A Comparative Analysis of Measured and Simulated Data of PV Rooftop Installations Located in Poland, Energies, 16(16), 5975.
2. European Commission, Joint Research Centre (JRC), Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS).
3. European Commission, Joint Research Centre (JRC), PVGIS 5 – User Manual.
4. Stern D. P., NASA Goddard Space Flight Center, The Angle of the Sun’s Rays.

Zobacz również:

Czy lampy solarne działają zimą?