Sníh, led a zimní provoz: jaké jsou reálné ztráty

Bydlím ve 470 metrech nad mořem a sníh na střeše mívám dvacet až čtyřicet dní v roce. Poprvé jsem ho z panelů shrnoval smetákem přivázaným na tyč, druhou zimu jsem to vzdal. Spočítal jsem si, kolik mi to přineslo: za celou zimu ani ne padesát kilowatthodin.

Proč jsou zimní ztráty menší, než vypadají

V prosinci a lednu připadá na oba měsíce dohromady jen 4–5 % roční výroby, jak ukazuje rozložení v textu o ročním výnosu. I kdyby panely půl ledna nevyráběly vůbec, ztratíte kolem jednoho procenta roční produkce.

Lokalita	Dnů se souvislou sněhovou pokrývkou na panelech	Roční ztráta
nížiny do 300 m n. m.	5–15	0,5–1,5 %
vrchovina 300–600 m	15–35	1,5–3 %
podhůří nad 600 m	30–60	3–5 %

Kdy sníh sjede sám

Sklo panelu je hladké a panel se pod sněhem mírně ohřívá zbytkovým světlem, které vrstvou pronikne. Vzniká tenká vrstva vody, po které deska sněhu sjede.

• Sklon nad 35° — sníh sjíždí obvykle do jednoho až dvou dnů po skončení sněžení.
• Sklon 20–35° — sjede při oteplení nebo slunečném dnu, může vydržet několik dní.
• Sklon pod 20° — vydrží dlouho, někdy celou zimu při trvalém mrazu.
• Ledová krusta po namrznutí — drží nejdéle bez ohledu na sklon.

Sněhové zachytávače nad panely brání sesuvu a prodlužují dobu, po kterou sníh leží. Někdy je nutné je mít kvůli bezpečnosti pod střechou, ale pokud to jde, panely se umísťují tak, aby sníh mohl sjet volně.

Proč sníh neodklízet

1. Riziko pádu. Zasněžená střecha v mrazu je nejnebezpečnější povrch, na jaký se dá vylézt.
2. Riziko poškození. Škrabka nebo lopata poškrábe antireflexní vrstvu skla, což je trvalá ztráta.
3. Riziko poškození konstrukce pákovým působením dlouhé tyče na okraj panelu.
4. Nízký přínos. Ledový den v lednu dá i s čistými panely zlomek toho, co dá jarní den.
5. Sesuv sněhu na hlavu při uvolnění celé desky.

Jediná situace, kdy odklízení dává smysl, je dlouhodobě zasněžená plochá střecha s přístupem po rovině a s ostrovním systémem, kde na výrobě závisí napájení objektu.

Vliv sněhu na napětí

Zasněžený panel není odpojený. Slabé světlo procházející vrstvou stačí na to, aby string držel napětí blízké napětí naprázdno. To je zároveň situace, kdy je napětí nejvyšší, protože panely jsou studené — souvislost popisuje text o teplotním koeficientu.

Prakticky to znamená dvě věci. Za prvé, s kabeláží a konektory se v zimě nemanipuluje, ani když se zdá, že systém nevyrábí. Za druhé, počet panelů ve stringu musí být navržený na zimní minimum, jinak měnič v mrazivém ránu překročí vstupní napětí — postup je v textu o rozdělení stringů.

Zatížení sněhem

Panel s konstrukcí sám váží 15–20 kg/m², sněhová pokrývka může přidat mnohonásobek. Konstrukce se proto navrhuje podle sněhové oblasti a její únosnost je součástí statického posouzení, jak zmiňuje článek o uchycení panelů.

Pozor na kombinaci s ledem. Panely mohou působit jako překážka, za kterou se sníh hromadí do vyšší vrstvy, než by na volné střeše ležela. U starších krovů to stojí za konzultaci se statikem.

Co se zimou dělat

• Zvolit strmější sklon, pokud je volba možná, viz text o orientaci a sklonu.
• Nechat panelům spodní odstup od okapu, aby měl sníh kam sjet.
• Počítat se zimní výrobou realisticky při návrhu, ne doufat v opak.
• Doplnit zimní spotřebu jinak — kombinací s levnými hodinami podle textu o řízení podle spotových cen.
• Nedělat závěry z lednových dat. Pro posouzení zdraví instalace jsou nepoužitelná.

Zima je období, kdy fotovoltaika nevydělává. Je to vlastnost, ne porucha — a je to hlavní důvod, proč se dům s elektrárnou od sítě neodpojí, ať je elektrárna jakkoliv velká.

Ledový převis na okapu

Sníh, který ze skla sjede a zastaví se na spodní hraně panelu, tam v mrazu namrzne a vytvoří ledovou hradbu. Ta drží další sníh a zabraňuje sesuvu po zbytek zimy.

Vzniká tam, kde je mezi spodní hranou panelu a okrajem střechy krátký úsek studené krytiny. Voda z tajícího sněhu na teplejším panelu na ni steče a zmrzne.

• Ponechte dostatečný odstup mezi spodní řadou panelů a okapem, aby sníh sjel až dolů.
• Nebo panely posuňte co nejblíž okapu, aby na krytině nebyl chladný pás.
• Sněhové zachytávače umístěte pod panely, ne mezi ně a okap, pokud to statika a bezpečnost dovolí.
• Ledový převis neodstraňujte ze žebříku. Padající kus ledu z výšky je nebezpečný a odlomení může poškodit okap i panel.

Je to detail, který se řeší při návrhu a po dokončení už těžko. U instalací v podhůří stojí za to se na něj montážní firmy výslovně zeptat.