Panouri fotovoltaice pe est-vest: cât pierzi și ce înclinare alegi

Un acoperiș cu două ape și coama pe direcția nord-sud are o pantă spre est și una spre vest. Cine are o asemenea casă se întreabă dacă mai merită panouri. În cele mai multe cazuri merită. Diferența față de un acoperiș spre sud e mai mică decât pare, iar pe unele gospodării est-vest iese chiar mai bine la bani, pentru că produce exact când ești acasă și consumi.

Cât produce un panou după orientare și unghi

Cifrele din tabel sunt procente din producția anuală a unui panou orientat spre sud, la unghiul optim. Sunt valori orientative pentru latitudinea României (44–48° nord), de felul celor pe care le dă PVGIS, instrumentul gratuit de simulare al Comisiei Europene. Pentru o adresă anume pot ieși cu 2–3 puncte mai sus sau mai jos.

Ca reper absolut, 1 kWp (două panouri de 500 W) pus optim produce pe an 1.350–1.450 kWh în Dobrogea și Câmpia Română, 1.250–1.350 kWh în vest și în centrul țării și 1.150–1.250 kWh în nordul Moldovei și în Maramureș. La munte radiația e bună, dar ceața din văi și zăpada care stă pe panouri trag media în jos.

Regula care se vede din tabel: în jurul sudului și al unghiului optim pierderile sunt mici. O abatere de 30° de la sud costă 1–3%. Un unghi greșit cu 10° costă 1–2%. Problemele încep la extreme — fațadă, nord, est sau vest la pantă mare.

Ce unghi alegi în România

Pentru producție maximă pe an, unghiul optim e 33–36° în sud și în Dobrogea și 35–38° în Transilvania, Moldova și Maramureș. Acoperișurile cu țiglă de la noi au de obicei 30–45°, deci panourile se pun direct pe pantă, paralel cu ea. Fără structuri de ridicare.

Vara contra iarna

La prânz, pe 21 iunie, soarele urcă la București la aproape 68° deasupra orizontului. Pe 21 decembrie ajunge abia la 21–22°. Un panou culcat (10–15°) prinde bine soarele de vară și slab pe cel de iarnă; unul abrupt (50–60°) face invers. Cum un sistem spre sud produce în iunie de 3–4 ori mai mult decât în decembrie, unghiul optim anual e tras spre vară.

Dacă ai pompă de căldură și vrei mai mult curent iarna, poți urca la 45–55°. Plătești 2–5% din producția anuală pentru un câștig mic în lunile reci, când oricum zilele sunt scurte, cerul e des acoperit și panourile stau uneori sub zăpadă. Să dimensionezi instalația pentru decembrie rareori iese.

Zăpada și praful

Peste 30–35°, zăpada alunecă de obicei singură după o zi-două cu soare. La 10–15° poate sta o săptămână. Sub 10°, ploaia nu mai spală panoul: praful, polenul și frunzele se strâng pe marginea de jos a ramei, unde rămâne și apa. Unii producători cer în fișa tehnică o înclinare minimă pentru garanție — citește-o înainte să pui panourile aproape culcate.

Cât pierzi concret pe est-vest

Pe acoperiș cu două ape

Pe o casă de câmpie unde 1 kWp spre sud dă 1.350 kWh pe an, 5 kWp pe o pantă sudică de 35° ar produce cam 6.750 kWh. Aceiași 5 kWp, jumătate pe est și jumătate pe vest, la 30°, dau 5.450–5.500 kWh. Diferența e de 1.250–1.300 kWh pe an.

La 1–1,3 lei/kWh, asta înseamnă 1.250–1.700 lei pe an. Dar numai dacă ai fi consumat toată energia în casă. Partea asta schimbă socoteala și e explicată mai jos.

Pe acoperiș plat sau pe teren

Aici est-vest se montează altfel: panourile se pun două câte două, spate în spate, ca un acoperiș mic, la 10–15°. Pe kWp pierzi 13–15% față de sud la unghi optim. În schimb, pe aceeași suprafață încap mult mai multe panouri.

Spre sud la 30°, rândurile trebuie distanțate ca umbra unuia să nu cadă pe următorul în decembrie, când soarele e jos. Spațiul liber din spatele fiecărui rând e de 3–3,5 ori înălțimea marginii de sus a panoului. Un panou de 1,13 m lățime, pus pe lat la 30°, se ridică 0,57 m, deci rămân 1,7–2 m de terasă goală după fiecare rând. La est-vest lași doar 30–50 cm între perechi, pentru întreținere.

Pe aceeași terasă intră de obicei de 1,5–2 ori mai multe panouri în varianta est-vest. Socotit pe o terasă unde spre sud încap 12 panouri de 450 W (5,4 kWp, circa 7.200 kWh pe an), est-vest încap 20 (9 kWp, circa 10.400 kWh pe an). Pe kWp produci mai puțin, pe metru pătrat produci mai mult. Plătești însă și mai multe panouri, iar racordarea poate fi limitată la o putere mai mică decât ai vrea.

Mai e și vântul. Rândurile ridicate spre sud prind vânt ca niște vele și cer balast greu (blocuri de beton) sau ancorare prin hidroizolație. Perechile est-vest, joase și închise, sunt mai aerodinamice și au nevoie de mai puțin balast. Oricum ar fi, greutatea pe terasă o verifică un inginer de structuri înainte de montaj.

De ce est-vest poate ieși mai bine la bani

Un sistem spre sud face un vârf ascuțit la prânz și produce puțin dimineața și seara. Est-vest are o curbă mai lată: estul pornește serios vara pe la 7–8, vestul ține până pe la 19–20. Vârful de la prânz e cu o pătrime până la o treime mai jos.

• Autoconsum. Energia folosită în momentul în care e produsă te scutește de prețul întreg de pe factură, cu transport, distribuție și taxe. Energia injectată se compensează sau se plătește după regulile pentru prosumatori, care s-au schimbat de mai multe ori și de obicei îți dau mai puțin decât prețul cu care cumperi. Dacă dimineața pornește boilerul și seara gătești, speli și încarci mașina, est-vest acoperă mai mult din consumul real.
• Invertor mai mic. Cu vârful mai jos, poți pune mai multă putere în panouri decât are invertorul: raport de 1,3–1,4 (de exemplu, 6,5 kWp pe un invertor de 5 kW) fără pierderi mari prin tăierea vârfului. Spre sud, peste 1,2–1,25 începi să pierzi energie în zilele senine și reci de primăvară, când panourile dau cel mai mult.
• Limitele rețelei. Unii operatori de distribuție aprobă o putere de injecție mai mică decât puterea instalată, iar pe străzile cu mulți prosumatori tensiunea urcă la prânz atât de mult încât invertoarele se opresc singure. O curbă mai plată atinge mai rar aceste praguri.

Ce nu rezolvă est-vest: iarna. În decembrie soarele răsare în sud-est, apune în sud-vest și stă jos, așa că panourile spre est și vest îl prind din unghi. În lunile reci, un panou spre est sau vest la 30° dă cam jumătate până la două treimi din cât dă unul spre sud. La 10–15° diferența e mai mică.

Și dacă ai baterie, avantajul autoconsumului se micșorează: surplusul de la prânz al unui sistem spre sud se mută seara în baterie. Atunci contează mai mult totalul de kWh, iar sudul câștigă.

Cum se leagă panourile pe două orientări

Panourile de pe est și cele de pe vest primesc soare la ore diferite, deci dau curent diferit în același moment. Puse în același șir, în serie, merg toate în ritmul celui mai slab, iar pierderea e mult mai mare decât cea din orientare.

• Invertor cu două intrări MPPT: șirul de est pe una, șirul de vest pe cealaltă. E varianta obișnuită și cea mai ieftină.
• Două șiruri în paralel pe același MPPT: unii instalatori o fac, cu pierderi mici, doar dacă șirurile au exact același număr de panouri de același model — tensiunea depinde mai mult de numărul de panouri decât de cât soare primesc. E o decizie de proiect, nu o improvizație.
• Microinvertoare sau optimizatoare pe fiecare panou: adaugă câteva mii de lei la o instalație de 5 kWp, dar rezolvă acoperișurile în patru ape, cu lucarne sau cu umbre parțiale, unde ai trei sau patru orientări.

Montajul și racordarea le face o firmă cu atestat ANRE. Lucrul la înălțime, tensiunea continuă de 400–600 V din șiruri și legătura la rețea nu sunt de făcut singur: un arc electric în curent continuu nu se stinge de la sine, cum se întâmplă des în curent alternativ, și poate aprinde acoperișul.

Unde nu merită

• Nord la pantă mare. La 30° spre nord iei 60–65% din optim, la 45° cam jumătate. Pe un acoperiș nordic de 10–15° ajungi la 75–80% — se poate, dacă ai umplut deja pantele mai bune.
• Fațade verticale. Spre sud dau 70%, cu avantajul că produc relativ bine iarna și nu le acoperă zăpada. Spre est sau vest, puțin peste jumătate. Rar se justifică, în afară de balustrade sau de cazul în care nu ai alt loc.
• Panouri ridicate pe o pantă estică ca să privească spre sud. Structura costă, acoperișul preia mult mai mult vânt, iar rândurile ridicate își fac umbră unul altuia. Câștigul teoretic de 10–15% se duce pe cost și pe risc la furtună.
• Locuri umbrite. Un coș, o antenă sau nucul vecinului care acoperă câteva panouri dimineața pot costa mai mult decât orice orientare. Fără optimizatoare, umbra pe o mică parte dintr-un șir scade producția întregului șir mult peste suprafața umbrită.

Cum afli orientarea și unghiul acoperișului tău

1. Orientarea. Stai pe pantă sau sub streașină, cu spatele la coamă, și ține telefonul cu busola deschisă îndreptat perpendicular pe streașină, în jos pe pantă. Declinația magnetică în România e de 5–6° spre est; contează sub 1% la producție, o poți ignora. Pe o hartă satelitară se vede la fel de bine direcția coamei.
2. Unghiul. Pune o aplicație de nivel pe un căprior, în pod. Sau socotește: înălțimea coamei peste planșeu împărțită la jumătate din lățimea casei. La o coamă de 3 m și o casă de 10 m lățime ies 3/5 = 0,6, adică un unghi de 31°.
3. Simularea. În PVGIS introduci locul, puterea, unghiul și azimutul. Atenție la convenție: acolo sud înseamnă 0°, est −90° și vest 90°. Rulează o dată pentru fiecare pantă și adună rezultatele; vezi producția lună cu lună.
4. Umbra. Uită-te la acoperiș dimineața, la prânz și după-amiaza, ideal iarna, când umbrele sunt cele mai lungi. Ce e umbrit în decembrie la ora 10 nu apare în nicio simulare simplă.

Greșeli care apar des

• Compari oferte după puterea instalată, în kW, în loc de producția estimată pe an, în kWh.
• Accepți o ofertă cu producția calculată pentru sud pe un acoperiș est-vest. Cere simularea cu azimutul și unghiul reale ale fiecărei pante.
• Pui panourile de pe est și de pe vest în același șir.
• Culci panourile la 0–5° pe terasă ca să încapă mai multe: se murdăresc, zăpada stă pe ele, apa rămâne pe ramă.
• Montezi până la marginea terasei sau a acoperișului. La colțuri și la margini sucțiunea vântului e cea mai mare; distanța față de margine o stabilește proiectantul după normativele românești de vânt și zăpadă (CR 1-1-4 și CR 1-1-3).