Przystępując do realizacji inwestycji w instalację fotowoltaiczną w obrębie naszego budynku, jednym z podstawowych etapów jest oszacowanie zapotrzebowania na moc instalacji fotowoltaicznej oraz wykonanie wstępnej inspekcji obejmującej m.in. dostępną powierzchnię, kierunek i ogólny stan techniczny dachu. Od mocy instalacji zależy poniekąd liczba paneli, a stan i powierzchnia dachu decydują, czy sprostają gabarytom zaplanowanych paneli fotowoltaicznych. Jakie wymiary mają panele fotowoltaiczne i ich ogniwa? Ile ważą? Jakie ma to znaczenie dla całokształtu instalacji PV?
Budowa i wymiary paneli fotowoltaicznych
Każdy panel fotowoltaiczny zbudowany jest z połączonych szeregowo i/lub równolegle ogniw fotowoltaicznych, szyby hartowanej, aluminiowej ramy, folii EVA, folii PET chroniącej spód panelu oraz puszki przyłączeniowej. Uśrednione wymiary paneli fotowoltaicznych to 190 cm wysokości, 100 cm szerokości, zaledwie 40 mm grubości i około 16-22 kg wagi. Największy udział w gabarytach paneli fotowoltaicznych ze wszystkich wyżej wymienionych elementów mają ogniwa fotowoltaiczne i szyba hartowana. Niektóre panele, tzw. panele fotovoltaiczne typu szkło-szkło, posiadają szybę hartowaną również od spodu – chroni je to przed uszkodzeniami mechanicznymi i chemicznymi (np. nad morzem), ale dodaje średnio 3-6 kg wagi każdemu modułowi.
Liczba ogniw fotowoltaicznych, a powierzchnia i waga paneli
Na rynku dostępne są panele składające się z 48, 60 i 72 ogniw polikrystalicznych lub monokrystalicznych. Ogniwo fotowoltaiczne ma zazwyczaj wymiary 15x15cm i waży około 0,3-0,4 kg. Układane są standardowo w rzędach po 6 sztuk. W związku z tym im liczniejsze ogniwa fotowoltaiczne, tym bardziej efektywny, droższy, większy i cięższy panel fotowoltaiczny. Zwyczajowo dla potrzeb domowych, do montażu stosuje się panele fotowoltaiczne z 60 ogniwami - mają optymalne uwarunkowania techniczne, są dość łatwe w montowaniu i wystarczająco spełniają wymagania wydajności pod kątem zaopatrywania gospodarstwa domowego w energię elektryczną. Ta sama moc instalacji złożonej z zestawu paneli fotowoltaicznych o różnej mocy i wydajności jednostkowej, wpływa nie tylko na całkowite wymiary, ale sprawia również, że instalacja fotowoltaiczna ma większą/mniejszą wagę.
Przykładowo, instalacja fotowoltaiczna o mocy 5 kWp złożona z paneli monokrystalicznych (60 ogniw) o mocy 320 Wp potrzebowała będzie 16 sztuk modułów. Każdy panel fotowoltaiczny waży 18 kg, a jego wymiary to 1675x997 cm. Otrzymujemy więc instalacje o powierzchni 26,7 m2 i ciężkości 288 kg. Wybierając w tej sytuacji panele o mocy 400 Wp (60 ogniw) będziemy potrzebowali już tylko 13 sztuk modułów: waga około 19 kg, wymiary 1690x1046 cm, dzięki czemu całkowita powierzchnia paneli fotowoltaicznych wyniesie 22,9 m2, a waga 247 kg. W powyższym przykładzie wykorzystano parametry paneli od losowych producentów.
Gdy powierzchnia dachu jest za mała...
Kwestia doboru rozmiaru (czyli mocy i ilości paneli) instalacji fotowoltaicznej sprowadza się do odnalezienia balansu między wykorzystaniem potencjału, jaki zapewnia dach, a zaspokojeniem zapotrzebowania na energię elektryczną. Zdarza się jednak, że wymiary paneli fotowoltaicznych uwzględniające nawet najniższe parametry mocy, nie mogą zostać uwzględnione na dachu ze względu na brak miejsca, na skomplikowaną konstrukcję zadaszenia czy też mało solidne pokrycie. To nic straconego dla domu, który ma kilka metrów kwadratowych wolnego, niezacienionego miejsca w ogrodzie - warto wówczas wziąć pod uwagę instalację na gruncie. Wymiary paneli fotowoltaicznych i ich waga zajmują wtedy pozycję drugorzędną. Jakość i wydajność paneli stają się priorytetem.