Czy ogniwa fotowoltaiczne wymagają chłodzenia?

Eksploatacja instalacji fotowoltaicznej nie nastręcza jej właścicielowi praktycznie żadnych problemów – oczywiście pod warunkiem, że całość została prawidłowo dobrana do budynku i zamontowana zgodnie ze sztuką. Ogniwa fotowoltaiczne dobrej klasy powinny zachować optymalną sprawność przez wiele lat, choć wiemy, że wpływ na to mogą mieć różne czynniki. Wśród inwestorów krąży nawet „legenda”, że aby przedłużyć żywotność paneli, niezbędne jest ich chłodzenie. Skąd ten pomysł i ile jest w nim prawdy?

O co chodzi z chłodzeniem ogniw fotowoltaicznych?

Przede wszystkim musimy wyjaśnić, że w trakcie ekspozycji na słońce panele fotowoltaiczne oczywiście się nagrzewają. Efekt ten jest tym większy, im bardziej skierowane na południe są panele. Wpływ na to ma również kąt, pod jakim promienie słoneczne padają na ogniwa.

Z jednej strony maksymalna ekspozycja na słońce wpływa pozwala produkować większą ilość energii, z drugiej jednak może to obniżać sprawność samych ogniw. Testy laboratoryjne wykazały, że w przypadku ogniw polikrystalicznych wzrost temperatury panelu o 1°C powoduje spadek mocy o około 0,5%.

Warto wiedzieć

Sprawność paneli fotowoltaicznych jest podawana dla temperatury 25°C. Latem, przy ekspozycji południowej, wartość ta może natomiast spokojnie przekraczać 50°C.

Jeśli więc mamy do czynienia z taką sytuacją, to możemy założyć, że ogniwo o nominalnej mocy 250 W, przy natężeniu promieniowania na poziomie 1000 W/m2 będzie działać z mocą około 220 W. To oznacza znaczny spadek sprawności. Aby temu zaradzić stosuje się różne metody tzw. chłodzenia paneli.

Kwestia montażu

Obserwując gotowe instalacje fotowoltaiczne można bez trudu zauważyć, że ogniwa nigdy nie przylegają ściśle do powierzchni dachu. Zawsze stosuje się ożebrowanie odseparowujące panele od połaci. Celem jest zapewnienie wentylacji i – pisząc kolokwialnie – „chłodzenia” elementów instalacji. Dzięki temu prostemu zabiegowi wspomniany wcześniej efekt spadku sprawności ogniw jest minimalizowany, nawet w upalny dzień.

Oczywiście optymalnym rozwiązaniem byłoby umieszczenie paneli na dachu płaskim w znacznej odległości od jego połaci lub zbudowanie instalacji na gruncie – wówczas chłodzenie ogniw będzie najskuteczniejsze. W Polsce dominuje jednak zabudowa z dachami skośnymi, stąd właśnie powszechne stosowanie ożebrowania z przerwą.

Na koniec wyjaśnijmy, że właściciel instalacji nie powinien we własnym zakresie chłodzić ogniw! Spotkaliśmy się już z takimi pomysłami i kategorycznie odradzamy wcielanie ich w życie. Polewanie nagrzanych paneli zimną wodą może spowodować ich pęknięcie i rozszczelnienie.