Z wielu powodów szybko wzrasta popularność paneli fotowoltaicznych. Jednym z nich jest to, że właściciele domów jednorodzinnych mogą na ich zakup i montaż otrzymać dotację z różnego rodzaju programów państwowych. Nic więc dziwnego, że wielu z nich decyduje się na instalację, umożliwiającą im wytwarzanie własnej energii elektrycznej z promieniowania słonecznego.
Ta pozytywna tendencja zapewne się nie zmieni, mimo że poniesione na nią wydatki nie w każdej sytuacji są opłacalne. Niezależnie jednak od tego, jaki jest wynik rachunków, dotyczący okresu zwrotu wydatków na fotowoltaikę, właściciele domów, którzy się na nią zdecydowali, stają przed dylematem, czy zamontować panele na dachu, czy w ogrodzie.
Nawet wyrywkowa obserwacja domów z instalacją fotowoltaiczną może wskazywać, że być może problem ten jest tylko pozorny, ponieważ w większości z nich jej ogniwa zamontowane są na pokryciu stromego dachu (Fot. 1). Tymczasem mimo wszystko warto rozważyć możliwość zamontowania paneli fotowoltaicznych w ogrodzie, ponieważ bardzo często mogą one dostarczyć więcej prądu ze słońca niż te, które znajdują się na połaciach dachu.
Uwaga! Ogniwa fotowoltaiczne można montować także na elewacjach, ale w domach jednorodzinnych – przynajmniej w Polsce – takie rozwiązanie nie jest raczej spotykane.
Zobacz: Czy warto inwestować w ogniwa fotowoltaiczne?
Panele w ogrodzie
Przy montażu paneli w ogrodzie mamy całkowitą (lub prawie – z powodu na przykład bliskiego sąsiedztwa wysokich drzew lub dużego budynku sąsiada) swobodę ustawienia paneli na południe i pod optymalnym kątem (najczęściej jest to 30-40° w stosunku do poziomu). Łatwiejszy jest też do nich dostęp, co może być bardzo przydatne podczas usuwania awarii lub potrzeby ich umycia.
Należy jedynie pamiętać, że do lokalizacji paneli w ogrodzie potrzeba sporo miejsca, dlatego możliwe jest to tylko w większych i raczej skromnie urządzonych ogrodach (Fot. 2). Trudno je bowiem uznać za ozdobę jakiegokolwiek przydomowego ogrodu.
Uwaga! Podobną swobodę w rozmieszczaniu paneli mamy również, gdy dom jednorodzinny przykryty jest płaskim dachem, ale takich budynków jest w Polsce zdecydowanie mniej niż tych ze stromym dachem.
Panele na dachu stromym
Największą efektywność panele fotowoltaiczne mają wtedy, gdy połać dachu, na której zostały umieszczone, skierowana jest idealnie na południe. Ponieważ nie zawsze jest to możliwe, więc panele umieszcza się także na połaciach, które mniej lub bardziej odchylone są od tego kierunku, a także na wschodnich i zachodnich (Fot. 3). Wtedy już na wstępie trzeba pogodzić się z tym, że ich sprawność będzie mniejsza od maksymalnej.
Do tego dochodzi jeszcze kwestia pochylenia połaci dachowych, które może być większe (ale bywa też, że mniejsze) niż przyjmowane jako optymalne dla Polski 30 stopni.
Niezależnie od pochylenia połaci dachu w konkretnym domu oraz jej orientacji w stosunku do stron świata, umieszczone na niej panele fotowoltaiczne nagrzewają się szybciej niż te „ogrodowe”, gdyż ciepło z nich ma ograniczoną drogę ucieczki. Jest to zjawisko niekorzystne, ponieważ wraz ze wzrostem temperatury ogniwa fotowoltaiczne wytwarzają mniej prądu.
To dlatego wielu właścicieli domów ze stromymi dachami zaobserwowało, że produkcja prądu z ich prywatnej elektrowni słonecznej jest zazwyczaj większa w maju niż czerwcu czy lipcu. Mogłoby się to wydawać dziwne, gdyż w tych bardziej letnich miesiącach słońca jest więcej niż wcześniej. Trzeba jednak pamiętać, że w czerwcu i lipcu jest też zazwyczaj cieplej niż w maju i dlatego panele bardziej się nagrzewają i przez to produkują mniej prądu. Przy czym różnica w wydajności paneli nagrzanych do temperatury 40° i 55° może sięgać nawet 40—50%.
Sposobem na ograniczenia tej niewątpliwej wady paneli fotowoltaicznych są kolektory hybrydowe, będące połączeniem kolektorów słonecznych, podgrzewających w domu wodę, z produkującymi prąd ogniwami fotowoltaicznymi. Dzięki temu, że te pierwsze odbierają ciepło z paneli, mogą one produkować więcej energii elektrycznej ze słońca.
