Koliki sistem mi je potreban? Vodič za dimenzionisanje

Najčešće pitanje pre ugradnje glasi koliki sistem je potreban. Odgovor se ne izvodi iz kvadrature objekta, broja ukućana ni raspoložive površine krova, nego iz potrošnje električne energije. Postupak je jednostavan i svako ga može proći sa svojim računima u ruci.

Prvi korak: godišnja potrošnja u kilovat-časovima

Potrebni su računi za dvanaest meseci, a ne za jedan. Sabira se potrošnja iz svih računa, čime se dobija godišnji broj kilovat-časova. Taj jedan broj je polazna tačka celog proračuna.

Jedan mesec ne govori dovoljno, jer je razlika između zimske i letnje potrošnje kod većine objekata velika, a upravo ta razlika određuje da li je uz solarnu elektranu potrebno i skladištenje.

Drugi korak: od potrošnje do snage

U uslovima Srbije jedan kilovat instalisane snage tokom godine proizvede otprilike 1.200 kilovat-časova. Vrednost zavisi od lokacije, orijentacije i nagiba, i u praksi se kreće približno između 1.100 i 1.300 kilovat-časova po kilovatu, sa većim odstupanjima kod nepovoljne orijentacije ili senčenja.

Deljenjem godišnje potrošnje sa tom vrednošću dobija se okvirna snaga sistema koji bi na godišnjem nivou proizveo približno onoliko energije koliko se potroši.

Godišnja potrošnja	Okvirna snaga sistema	Tipičan objekat
3.000 kWh	oko 2,5 kW	stan ili manja kuća bez električnog grejanja
6.000 kWh	oko 5 kW	kuća sa uobičajenom potrošnjom
12.000 kWh	oko 10 kW	kuća sa klimama i većom potrošnjom
24.000 kWh	oko 20 kW	kuća sa grejanjem na struju ili toplotnom pumpom

Treći korak: koliko krova je potrebno

Kada je poznata snaga, sledeće pitanje je da li je krov dovoljno veliki. Jedan savremeni panel snage 450 do 500 W zauzima oko dva kvadratna metra, pa za jedan kilovat treba približno dva panela, odnosno četiri do pet kvadratnih metara same površine modula.

Na kosom krovu tome se dodaje razmak do ivica krova, prostor oko dimnjaka, prozora i drugih prepreka, i razmaci između redova panela. Zato se u praksi računa sa pet do sedam kvadratnih metara krova po kilovatu instalisane snage.

Na ravnom krovu se najčešće postavlja sistem istok–zapad: paneli leže pod malim nagibom, oko 10 stepeni, okrenuti leđa uz leđa ka istoku i zapadu. Pošto su niski, redovi jedan drugom ne prave senku i mogu da stoje gusto, uz ostavljen prolaz za održavanje. Takav raspored traži oko šest kvadratnih metara po kilovatu — praktično koliko i kosi krov.

Drugačije je kada se paneli na ravnom krovu postavljaju u redovima okrenutim ka jugu, pod većim nagibom. Tada redovi moraju biti razmaknuti da jedan drugom ne zaklanjaju Sunce kada je nisko, zimi, pa potrebna površina raste na osam do deset kvadratnih metara po kilovatu. Ovaj raspored daje nešto više energije po panelu, ali na istom krovu staje znatno manje snage.

Grubi proračun: snagu sistema u kilovatima pomnožite sa 6 i dobićete potrebnu površinu krova u kvadratnim metrima — i za kosi krov i za ravan krov sa sistemom istok–zapad. Samo za ravan krov sa redovima ka jugu pomnožite sa 9. Sistem od 10 kW tako traži oko 60 m² krova. Obrnuto, površina iskoristivog krova podeljena sa 6 daje najveću snagu koja na njega staje.

Snaga sistema	Broj panela (460 W)	Broj panela (590 W)	Kosi krov	Ravan krov, istok–zapad
2,5 kW	6	5	13 – 18 m²	14 – 16 m²
5 kW	11	9	25 – 35 m²	28 – 33 m²
10 kW	22	17	50 – 70 m²	55 – 65 m²
20 kW	44	34	100 – 140 m²	110 – 130 m²

Sa panelima od 590 W broj panela je manji — za sistem od 10 kW dovoljno je 17 panela umesto 22 — ali potrebna površina krova ostaje gotovo ista. Panel od 590 W je i fizički veći: zauzima oko 2,6 m², dok panel od 460 W zauzima oko 2,2 m². Po kilovatu snage to je tek oko sedam odsto manje površine, pa rasponi iz tabele i grubi proračun važe za oba panela. Jači panel pomaže kada je krov tesan i smanjuje broj panela za montažu, ali ne povećava bitno snagu koja na krov može da stane.

U obzir se uzima samo iskoristiva površina: strane krova okrenute ka jugu, istoku ili zapadu, bez senke od drveća, susednih objekata i dimnjaka. Severna strana se po pravilu ne koristi. Ako iskoristiv krov nije dovoljan za snagu dobijenu iz potrošnje, sistem se ograničava krovom — ili se paneli raspoređuju na dve strane krova, ili se biraju efikasniji paneli, koji na istoj površini daju nešto više kilovata.

Zašto godišnji bilans nije cela priča

Sistem koji na godišnjem nivou proizvede koliko se potroši ne znači da je objekat energetski nezavisan. Proizvodnja i potrošnja se ne poklapaju ni po satima ni po mesecima: leti se proizvodi višak, zimi manjak, a tokom dana se proizvodi dok se najviše troši uveče.

Zbog toga je pored snage važan i stepen samopotrošnje — koliki deo proizvedene energije se stvarno potroši u objektu, umesto da bude predat mreži. Baterija taj udeo povećava i tu se donosi odluka o hibridnom sistemu.

Zašto veći sistem nije uvek bolji

Predimenzionisan sistem proizvodi višak koji se ne troši u objektu. Taj višak ima manju vrednost od energije koja bi inače bila kupljena, pa svaki dodatni kilovat snage doprinosi manje od prethodnog. Rezultat je duži period povrata uz veće ulaganje.

Isto važi i za baterije. Kapacitet koji se nikada ne isprazni do kraja jednako je neopravdan trošak kao i kapacitet koji se isprazni pre kraja večernjeg vrha potrošnje.

Kada sistem treba dimenzionisati za budućnost

Ako se planira kupovina električnog vozila, prelazak na toplotnu pumpu ili dogradnja objekta, potrošnja će porasti i sistem treba računati prema budućem, a ne prema sadašnjem stanju.

Alternativa je modularno rešenje koje se kasnije proširuje dodatnim panelima ili baterijama. Tipične snage hibridnih sistema u ponudi — 6, 10 i 20 kW — upravo su postavljene tako da se prati rast potrošnje bez zamene celog sistema.

Zaključak

Postupak je kratak: saberite godišnju potrošnju iz računa, podelite je sa približno 1.200, i dobićete okvirnu snagu u kilovatima. To je dobra polazna procena, ali ne i konačan projekat.

Konačna odluka uzima u obzir raspored potrošnje kroz dan i godinu, orijentaciju i senčenje krova, i planove koji će potrošnju promeniti. Zbog toga se svaki sistem dimenzioniše pojedinačno, uz analizu stvarnih računa.