Jak funguje fotovoltaika v zimě + zkušenosti

Velkým mýtem bývá, že fotovoltaika nevyrobí dostatek elektřiny v zimě. Pravdou ovšem je, že v zimním období je méně slunečního světla, nicméně chlad obecně svědčí, a proto je díky němu účinnost fotovoltaických panelů v zimě až o 20 % vyšší než v horku. Nižší sluneční aktivitu kompenzuje vedle chladu také sníh, který tak pomáhá s druhotným odrazem světla na panely.

Jak tedy funguje fotovoltaika v zimě?

Nejméně elektřiny vytvoří od prosince až po únoru. Proto vaší otazkou může být, na co vůbecku je ta fotovoltaika dobrá? Důvod proč tomu tak je, že jsou dny kratší a slunečního svitu je méně. Nicméně tím, že je zimní období, tak jsme i více doma, než je tomu v létě. Pokryje přibližně 20 % energetické potřeby domácnosti, což není zase až tak zanedbatelná částka. Výhodou je, že pracuje i při zatažené obloze, nicméně úplný zázrak to zase není. Za zhoršených podmínek klesá výkon fotovoltaických panelů v zimě zhruba 10×. Při skutečně husté mlze, dešti nebo silném sněžení pak nevyrobí téměř nic.

Mraky, mraky a mraky

Pokud je zataženo, dopadá na panely rozptýlené světlo. To je světlo, které se odráží nebo lomí na částicích v atmosféře a nesvítí přímo od slunce k panelům. Fotovoltaické panely dokáží velmi efektivně vyrobit elektřinu i z tohoto světla, ale jak jsme již zmínili, nečekejte zázraky. Bude ji méně. Produkce energie také závisí na mnoha faktorech, včetně úhlu dopadajícího slunečního záření, tloušťky atmosféry a povětrnostních podmínkách. 

Uvědomte si, že i v zimě dokážou solární panely vyrobit elektřinu, ačkoli ne v plném výkonu. S vhodným sklonem a umístěním panelů, a s možností využití přebytků elektřiny z letního období, může fotovoltaický systém stále významně přispět k pokrytí energetických potřeb domácnosti.

Jak si poradit se sněhem na panelech?

Sníh a námraza na solárních panelech mohou dočasně ovlivnit jejich účinnost, ale obvykle neznamenají vážný problém. Kvalitní panely jsou konstruované i pro extrémní povětrnostní podmínky. Zvládnou i zátěž 5 400 Pa, což pro představu odpovídá 4 metry silné vrstvě mokrého sněhu. 

Panely se ve většině případů instalují ve sklonu 15–50° a ten v kombinaci s jejich hladkým povrchem zajišťuje, že z nich sníh, listí a další ulpělý materiál sám sklouzne. Navíc, i když jsou panely dočasně pokryty sněhem, stále mohou produkovat elektřinu ze slunečního záření, které proniká skrze sněhovou pokrývku. Panely se při tom zahřívají, což podporuje odtávání sněhu a námrazy. 

Jak na optimální sklon?

Sklon má významný vliv na jejich účinnost, přičemž velkou roli zde hraje poloha Země vůči Slunci, která se v průběhu roku liší. V zimním období by proto byl nejefektivnější sklon panelů pod větším úhlem, zatímco v letním období byste nejvíce elektřiny vyrobili s panely umístěnými vodorovně. S ohledem na tyto skutečnosti se jako optimální sklon panelů pro Českou republiku obvykle doporučuje 35°, což je úhel náklonu, který přináší maximální výkon v součtu za celý rok.

Čistit nebo nečistit

Na panelech se časem může vytvořit film z nečistot, jako je například prach, pyl nebo ptačí trus (ptáci totiž rádi hnízdí pod panely, protože je tam příjemně teplo). To může postupně snížit účinnost solárních panelů o 10–20 %. Přesto mnoho lidí v českých podmínkách pravidelné čištění solárních panelů neřeší. Nechtějí na údržbu vynakládat prostředky navíc. Fotovoltaika jim i tak poskytuje dostatečné množství elektřiny na provoz jejich domácnosti.

Pozor: při sklonu menším než 15° budou panely vyžadovat pravidelnou údržbu. Pokud nemají dostatečný náklon, nesklouzávají z nich ani větší nečistoty samovolně.

Pokud se rozhodnete pro čištění panelů, určitě vám doporučujeme přenechat to odborníkům a raději si připlatit, než se snažit o údržbu svépomocí. Při neodborném čištění či odstraňování sněhu totiž hrozí, že poškodíte panely, ale především, že se zraníte. Profesionální firmy jsou vybavené vysokozdvižnými plošinami a především speciálními stroji na čištění, většinou na bázi tlakové vody, která se pro tyto účely demineralizuje, aby se na panelech netvořil vodní kámen. Zároveň se používají i různé druhy impregnace panelů, které zajišťují, že na jejich povrchu tolik neulpívají nečistoty.

Expert na čištění fotovoltaiky zároveň provádí i optickou kontrolu dokáže při údržbě zároveň odhalit, pokud jsou panely nebo další součástky elektrárny poškozené nebo nedostatečně upevněné. Údržba a servis je tak klíčem k bezpečnému a bezproblémovému provozu fotovoltaiky, která tu pro vás bude celá desetiletí.

Když zima přináší výhody 

Méně slunečního záření, méně vyrobené elektřiny. To je jasná rovnice. Jenže… ne tak docela. Zimní měsíce s sebou nepřinášejí jen zamračené dny a nízkou sluneční aktivitu. 

Účinnost solárních panelů v zimě roste. Přibližně o 0,4 % na každý °C. Jak to? Nízká teplota pomáhá průběhu fotovoltaického jevu, ke kterému dochází ve fotovoltaických článcích v panelech. 

Fotony, které dopadají na fotovoltaický článek, vyráží elektrony z obalu atomu křemíku. Ty se tak dávají do pohybu. Čím rychleji se elektrony pohybují, tím více elektrické energie panely vyrobí. Celkový výkon panelu záleží na tom, jaký je rozdíl energie mezi elektrony v klidovém stavu, a v pohybu. 

Při nižších teplotách mají nehybné elektrony nižší energii. Když jsou slunečním zářením aktivovány, je nárůst jejich energie vyšší. A tak je výkon fotovoltaických panelů v zimě vyšší, než kdyby byly elektrony v klidovém stavu více zahřáté (a tedy měly i vyšší počáteční energii).

Investování do fotovoltaiky se určitě vyplatí. Jen tomu dejte čas.