Vliv sklonu a orientace
Pokud chceme zachytit maximum dopadajícího slunečního záření, musíme použít pohyblivou konstrukci (tracker), který bude panely natáčet za Sluncem tak, aby záření dopadalo vždy kolmo na panely. Instalace trackerů na budovy se šikmou střechou nepřichází v úvahu. Montáž trackerů na plochou střechu je teoreticky možná. Prvním problémem je dostatečné ukotvení trackeru do střechy, protože tracker je silně namáhaný větrem. Větším problémem je změna vzhledu budovy. Kompromisem by mohlo být v některých případech použití jednoosého trackeru, s osou v daném sklonu, který naklápí panely během dne od východu k západu. V ČR se s takovouto konstrukcí setkáváme zatím jen u instalací na volné ploše. U budov tedy předpokládáme umístění FVE s pevnou orientací a sklonem. Pro celou ČR je optimální sklon 35° (rozdíl mezi nejsevernějším a nejjižnějším místem lze zanedbat). Optimální orientace je na jih, přičemž odchylka k západu je výhodnější než k jihovýchodu. To je dáno tím, že v dopoledních hodinách je obvykle větší oblačnost, takže dopadající energie je menší. Dobře je to vidět v grafech které porovnávají produkci FVE (umístěné na FSV ČVUT v Praze) s orientací na JV a JZ, obě FVE mají sklon 45°.
Obrázek 20: Výkon panelů s orientací JV a JZ za polojasného letního dne.
Obrázek 21: Výkon panelů s orientací JV a JZ za jasného jarního dne.
Při dlouhodobějším srovnání produkce JV a JZ orientovaných panelů je vidět, že jihozápadní panely mají většinu roku vyšší produkci než jihovýchodní. Pouze v letních měsících je produkce jihovýchodních panelů vyšší nebo stejná jako jihozápadních. To je dáno tím, že v odpoledních hodinách má venkovní vzduch vyšší teplotu, takže účinnost JZ panelů se snižuje. V celoročním srovnání pak mají jihozápadně orientované panely o 5 až 7 % vyšší produkci než jihovýchodní.
Obrázek 22: Produkce panelů s různou orientací v jednotlivých letech - Praha.
Podobně při porovnání produkce panelů se stejnou orientací, ale různým sklonem se ukazuje, že teoretický předpoklad ideálního sklonu 35°je správný. Při srovnání produkce různě skloněných panelů na FVE na budově MŽP v Praze se ukazuje, že snížení produkce panelů ve sklonu 55° je oproti panelům s ideálním sklonem 32° velmi malé, menší než je předpoklad modelů. Naopak produkce panelů umístěných svisle je nižší, než by odpovídalo menší dopadající energii (dle předpokladu modelů). To je zřejmě způsobeno i zhoršením účinnosti panelů umístěných na fasádě, které se hůře ochlazují a proto mají vyšší teplotu a tím horší účinnost.
Tabulka 4: Srovnání vlivu různého sklonu panelů na budově MŽP - Praha.
Obrázek 23: Měrná produkce panelů se shodnou orientací a různým sklonem – MŽP ČR.
Tabulka 5: Poměr dopadajícího záření pro různý sklon a orientaci panelů (Praha) – model PVGIS.
Tabulka 6: Poměr dopadajícího záření pro různý sklon a orientaci panelů (Praha) – model Meteonorm
Tabulka 7: Poměr dopadajícího záření pro různý sklon a orientaci panelů (Praha) – model EkoWATT.
Obrázek 24: Měrná produkce panelů s různou orientací a různým sklonem –FSV ČVUT.
