Zawartość:
- Wstęp
- Dlaczego odległość między panelami słonecznymi jest ważna?
- Jakie czynniki należy wziąć pod uwagę przy instalacji paneli słonecznych?
- Jak obliczyć minimalną odległość instalacyjną dla paneli słonecznych?
- Odpowiednie przepisy prawne dotyczące odległości od krawędzi paneli
- Podsumowanie
Wstęp
Wraz ze wzrostem globalnej uwagi na odnawialne źródła energii, systemy fotowoltaiczne stały się popularnym rozwiązaniem energetycznym. Często pomijanym, lecz istotnym czynnikiem przy instalacji paneli słonecznych jest optymalna odległość między nimi. W tym artykule omówimy znaczenie odstępów między panelami, metody ustalania optymalnej odległości oraz powiązane regulacje.
Dlaczego odległość między panelami słonecznymi jest ważna?
W projektowaniu systemów fotowoltaicznych (PV) odstęp między panelami jest kluczowym czynnikiem, który bezpośrednio wpływa na wydajność systemu, w tym na odbiór światła, odprowadzanie ciepła i wygodę konserwacji. Odpowiednia odległość między panelami nie tylko zwiększa efektywność energetyczną, ale także wydłuża żywotność systemu. Główne powody są następujące:
- Efekt gorących punktów i zarządzanie termiczne: Efekt gorących punktów może powodować lokalne przegrzewanie paneli PV, zmniejszając ich wydajność i potencjalnie uszkadzając moduły. Według najnowszych badań z Uniwersytetu Stanowego w Portland i Uniwersytetu Utah, każde 1°C wzrostu temperatury może obniżyć wydajność modułów PV o 0,3% do 0,5%. Utrzymywanie odpowiedniego odstępu ułatwia przepływ powietrza i odprowadzanie ciepła, co skutecznie zmniejsza ryzyko gorących punktów i poprawia ogólną efektywność wytwarzania energii.
- Zapobieganie cieniom i przeszkodom: Podczas wschodu i zachodu słońca kąt padania światła słonecznego jest niższy, a jeśli odległość między panelami PV jest niewystarczająca, przednie rzędy mogą rzucać cienie na tylne, zmniejszając ich wydajność energetyczną. Odpowiednio zaprojektowany odstęp zapewnia, że każdy panel otrzymuje odpowiednią ilość promieniowania słonecznego, minimalizując negatywny wpływ cieni na produkcję energii i optymalizując wydajność systemu.
- Zwiększenie stabilności i bezpieczeństwa systemu: Odpowiednia odległość może zmniejszyć ryzyko fizycznych kolizji i uszkodzeń paneli PV spowodowanych wiatrem lub innymi czynnikami środowiskowymi. Zbyt bliskie ustawienie paneli może zwiększyć naprężenia strukturalne między nimi, wpływając na długoterminową stabilność i bezpieczeństwo systemu. Odpowiedni projekt odstępów pomaga unikać tych potencjalnych problemów, zapewniając stabilność i bezpieczeństwo systemu.
- Konserwacja i czyszczenie: Odległość między panelami PV wpływa również na łatwość ich czyszczenia i konserwacji. Jeśli odległość jest zbyt mała, kurz, liście lub inne zanieczyszczenia mogą gromadzić się między panelami, utrudniając czyszczenie. Odpowiedni odstęp zmniejsza gromadzenie się takich zanieczyszczeń, ułatwiając proces czyszczenia i utrzymując optymalną wydajność paneli PV.
Jakie czynniki należy wziąć pod uwagę przy instalacji paneli słonecznych?
- Rozmiar i konfiguracja paneli: Panele słoneczne występują w różnych rozmiarach i konfiguracjach, zazwyczaj z 60 lub 72 ogniwami. Wybór odpowiedniego rozmiaru i konfiguracji powinien być oparty na dostępnej przestrzeni i przewidywanym zapotrzebowaniu na energię.
- Orientacja paneli: Aby zmaksymalizować promieniowanie słoneczne, orientacja paneli jest kluczowa. Panele powinny być instalowane na powierzchni skierowanej na południe. Należy również uwzględnić szerokość geograficzną, potencjalne zacienienie i kąt nachylenia paneli, aby zapewnić optymalną produkcję energii.
- Unikanie zacienienia: Zapewnienie braku zacienienia między panelami słonecznymi jest kluczowe dla stabilnej produkcji energii. Zaleca się zachowanie przerwy około 10-15 cm, aby uniknąć problemów z zacienieniem między panelami.
- Kąt nachylenia paneli: Kąt nachylenia paneli powinien być dostosowany tak, aby pochłaniał maksymalne promieniowanie słoneczne. Ten kąt zależy od szerokości geograficznej miejsca instalacji. Właściwe dostosowanie kąta nachylenia paneli do lokalizacji geograficznej może zwiększyć wydajność energetyczną.
- Planowanie przestrzeni: Oprócz miejsca wymaganego dla samych paneli, należy uwzględnić miejsce na inne komponenty systemu, takie jak inwertery i akumulatory. Dokładne zaplanowanie całkowitej przestrzeni instalacyjnej jest niezbędne, aby uniknąć problemów podczas montażu.
Podczas projektowania systemu paneli słonecznych, oprócz pięciu głównych czynników wymienionych powyżej, należy również uwzględnić czynniki środowiskowe i strukturalne. Należą do nich wpływ wiatru i ciśnienia wiatrowego na system, odprowadzanie śniegu i wody deszczowej, trasa kabli oraz stabilność konstrukcji montażowej, które mogą znacząco wpłynąć na ogólną wydajność paneli słonecznych.
Jak obliczyć minimalną odległość instalacyjną dla paneli słonecznych?
Projektowanie odpowiedniego odstępu dla systemów fotowoltaicznych zamontowanych pod kątem lub na ziemi może być wyzwaniem, a nawet problemem. Dokładne obliczenie tej odległości jest kluczowe, aby uniknąć niezamierzonego zacienienia modułów znajdujących się z przodu każdego rzędu, co może prowadzić do niskiej wydajności systemu i niezadowolenia klientów. Nadmierne kompensowanie odstępu również może stanowić problem, ponieważ może marnować cenną przestrzeń i obniżać ogólną efektywność systemu.
Aby obliczyć odstęp między rzędami paneli słonecznych, należy najpierw określić różnicę wysokości od tylnej części modułu do podłoża. W tym przykładzie używamy modułu Maysun Solar o szerokości 39,41 cala i kącie nachylenia 15°. Oto szczegółowe kroki obliczeń:
1. Oblicz różnicę wysokości
Wzór obliczeniowy:Różnica wysokości = Sin(kąt nachylenia) × szerokość modułu
Przykład:
- Szerokość modułu: 39,41 cala
- Kąt nachylenia: 15°
Obliczenia:Różnica wysokości = Sin(15°) × 39,41 ≈ 10,2 cala
Po zaokrągleniu, różnica wysokości wynosi 10 cali.
2. Oblicz odstęp między rzędami modułów
Do obliczenia odstępu między rzędami modułów potrzebny jest kąt wysokości słońca, który można uzyskać z programu z tabelą słoneczną.
Przykład:
- Wybierz przedział czasowy od godziny 9:00 do 15:00 podczas przesilenia zimowego jako scenariusz najgorszego przypadku.
- Z tabeli słonecznej kąt wysokości słońca wynosi 17°.
Obliczenia:Odstęp między rzędami modułów = różnica wysokości / Tan(17°) = 10 / Tan(17°) ≈ 32,7 cala
Po zaokrągleniu, odstęp między rzędami modułów wynosi 33 cale.
3. Uwzględnij korektę kąta azymutu
Następnie należy uwzględnić kąt azymutu i zastosować korektę, aby obliczyć minimalny odstęp między rzędami modułów. Przyjmijmy korektę kąta azymutu wynoszącą 44°.
Obliczenia:Minimalny odstęp między rzędami modułów = odstęp między rzędami modułów × Cos(44°) = 33 × Cos(44°) ≈ 23,7 cala
Po zaokrągleniu, minimalny odstęp między rzędami modułów wynosi 24 cale. Oznacza to, że w niektórych przypadkach można zwiększyć odstęp między rzędami, co może skutkować znacznymi oszczędnościami przestrzeni, potencjalnie zwiększając wielkość systemu nawet o 27% w ciasnych instalacjach dachowych lub dużych systemach komercyjnych.
4. Oblicz szerokość rzędu
Ostateczne obliczenie pomoże łatwiej ustawić układ w programach CAD. Ta kalkulacja określa odległość od tylnej krawędzi jednego rzędu do tylnej krawędzi kolejnego rzędu, czyli szerokość rzędu.
Obliczenia:Szerokość rzędu = minimalny odstęp między rzędami modułów + Cos(kąt nachylenia) × szerokość modułu
= 24 + Cos(15°) × 39,41 ≈ 62 cale
Stosując te kroki obliczeniowe, można skutecznie określić optymalny odstęp między rzędami paneli słonecznych, optymalizując układ systemu i wykorzystanie przestrzeni. Obliczenia te pomogą w podejmowaniu bardziej świadomych decyzji na etapie projektowania oraz zwiększą ogólną efektywność systemu.
Odpowiednie przepisy dotyczące odległości paneli słonecznych od granic nieruchomości
Podczas instalacji systemów paneli słonecznych ważne jest nie tylko uwzględnienie odstępów między panelami i kątów instalacji, ale także przestrzeganie wymogów lokalnych przepisów dotyczących odległości paneli od granic nieruchomości.
1.Włochy
We Włoszech odległość między panelami słonecznymi a granicami nieruchomości jest regulowana przez Kodeks Cywilny, w szczególności Artykuł 889, który nakazuje, aby panele słoneczne były instalowane co najmniej dwa metry od granic nieruchomości. Dodatkowo lokalne przepisy mogą się różnić w zależności od regionu lub prowincji, dlatego przed instalacją należy sprawdzić przepisy lokalne.
Dla systemów naziemnych Dekret Legislacyjny (DL 17/2022) określa dodatkowe wymagania. Na przykład systemy naziemne mogą być instalowane na terenach rolniczych w promieniu 300 metrów od stref przemysłowych, handlowych i kamieniołomów oraz w promieniu 150 metrów od autostrad. Wymagania dotyczące odległości od granic obejmują:
- Minimalna odległość 3 metrów między sąsiednimi budynkami.
- Minimalna odległość 10 metrów między przeciwległymi ścianami budynków i oknami (zgodnie z Dekretem Ministerialnym nr 1444/1968).
- Wszelkie konieczne rury muszą znajdować się co najmniej jeden metr od granicy.
2.Francja
We Francji instalacja paneli słonecznych podlega regulacjom krajowym i lokalnym kodeksom urbanistycznym (PLU - Plan Local d'Urbanisme). Specyficzne przepisy i wymagania dotyczące odległości obejmują:
- Pozwolenia na budowę: Zazwyczaj systemy dachowe nie wymagają pozwolenia na budowę. Jednak w przypadku systemów instalowanych na obszarach chronionych (np. w pobliżu budynków historycznych) lub zmieniających wygląd budynku wymagane jest pozwolenie.
- Odległość od sąsiadów: Krajowe przepisy nie określają jednolitych wymogów odległości dla paneli od sąsiednich nieruchomości; odległość ta jest zwykle ustalana przez lokalne przepisy budowlane. Zaleca się utrzymanie co najmniej 3-metrowej odległości, aby uniknąć problemów związanych z zacienieniem i konfliktów sąsiedzkich.
- Ograniczenia wysokości: W niektórych przypadkach panele słoneczne instalowane na dachach nie mogą przekraczać 30 cm ponad wysokość dachu. Specyficzne zasady różnią się w zależności od lokalnych przepisów budowlanych.
- Ocena oddziaływania na środowisko: W przypadku większych projektów słonecznych, szczególnie naziemnych, może być wymagana ocena oddziaływania na środowisko oraz odpowiednie pozwolenia.
3.Niemcy
W Niemczech instalacje paneli słonecznych są regulowane przez Federalny Kodeks Budowlany (BauGB), przepisy budowlane poszczególnych landów oraz Ustawę o Odnawialnych Źródłach Energii (EEG). Główne wymagania dotyczące odległości obejmują:
- Odległość od sąsiadów: Zgodnie z Federalnym Kodeksem Budowlanym systemy słoneczne na budynkach generalnie nie wymagają specjalnych pozwoleń, ale muszą zapewnić, że odległość między panelami a sąsiednimi budynkami nie powoduje niekorzystnych skutków (takich jak zacienienie). Zalecane odległości zwykle wynoszą od 1,5 do 3 metrów, a szczegółowe wymagania różnią się w zależności od lokalnych przepisów budowlanych.
- Pozwolenia na budowę: Systemy dachowe zwykle nie wymagają specjalnych pozwoleń budowlanych, ale systemy naziemne mogą wymagać pozwoleń w zależności od wielkości projektu i lokalizacji.
- Ograniczenia wysokości: Lokalne przepisy budowlane określają, że wysokość paneli słonecznych nie może przekraczać określonego limitu, zwłaszcza w przypadku instalacji dachowych, zazwyczaj nie więcej niż 30 do 50 cm powyżej wysokości dachu.
Przepisy lokalne: Niektóre landy mogą mieć swoje własne zasady. Na przykład Bawaria i Badenia-Wirtembergia mają bardziej rygorystyczne przepisy dotyczące instalacji systemów słonecznych, czasami wymagając specjalnych pozwoleń w określonych sytuacjach.
Podsumowanie
Zachowanie minimalnej odległości instalacyjnej między panelami słonecznymi to kluczowy krok w projektowaniu systemu, który bezpośrednio wpływa na efektywność energetyczną, odprowadzanie ciepła oraz wygodę konserwacji. Odpowiedni projekt odstępów może zoptymalizować absorpcję światła i wentylację, zmniejszyć efekty zacienienia oraz zminimalizować ryzyko potencjalnych uszkodzeń strukturalnych. Dodatkowo przestrzeganie lokalnych przepisów jest niezbędne dla zapewnienia zgodności i legalności systemu. Dlatego planując system fotowoltaiczny, ważne jest uwzględnienie czynników środowiskowych, układu systemu oraz lokalnych przepisów, aby zapewnić optymalną wydajność i długoterminową stabilność.
Od 2008 roku Maysun Solar zajmuje się produkcją wysokiej jakości modułów fotowoltaicznych. Nasza oferta paneli słonecznych, w tym IBC, HJT, TOPCon oraz stacje balkonowe, jest produkowana z wykorzystaniem nowoczesnych technologii i zapewnia doskonałe osiągi oraz gwarantowaną jakość. Maysun Solar z sukcesem założyło biura i magazyny w wielu krajach oraz nawiązało długoterminowe partnerstwa z czołowymi instalatorami! Po najnowsze wyceny paneli słonecznych lub w przypadku jakichkolwiek zapytań dotyczących fotowoltaiki prosimy o kontakt. Jesteśmy gotowi służyć pomocą, a nasze produkty stanowią niezawodne rozwiązanie.
Źródło:
Peloi, V., & Peloi, V. (2024, August 22). Distanza tra pannelli fotovoltaici: qual è la migliore? Otovo Italia | Blog Fotovoltaico in Italia. https://www.otovo.it/blog/distanza-pannelli-fotovoltaici/#ecco-cosa-ha-scoperto-un-gruppo-di-ricercatori
Renewables, G. (2024, March 18). Determining Module Inter-Row spacing. Greentech Renewables. https://www.greentechrenewables.com/article/determining-module-inter-row-spacing