Termický solární systém v zimě: co reálně čekat

Prosincová výroba mé elektrárny je zhruba jedna dvanáctina té červnové. První zimu jsem to prožíval jako zklamání a hledal jsem chybu. Chyba nikde nebyla — je to prostě tak, že slunce je v prosinci nízko, den má osm hodin a polovinu z nich je zataženo. Kdo tohle ví dopředu, není v prosinci překvapený.

Rozložení výroby přes rok

Měsíc	Podíl na roční výrobě přibližně
Prosinec	1–2 %
Leden	2–3 %
Únor	4–5 %
Březen	8–9 %
Květen–červenec	12–14 % každý
Říjen	5–6 %

Rozdíl mezi nejlepším a nejhorším měsícem je zhruba desetinásobný. Hlavní příčiny jsou tři: nižší výška slunce nad obzorem, kratší den a vyšší podíl oblačnosti.

Co zimě naopak prospívá

• Nízká teplota zvyšuje výkon panelů; za jasného mrazivého dne dávají panely nadprůměrně vzhledem k osvitu.
• Odraz od sněhu zvyšuje ozáření, u oboustranných panelů výrazně, viz článek o bifaciálních panelech.
• Strmý sklon zachytí nízké slunce lépe; svislé instalace dávají v prosinci často víc než optimálně skloněné.
• Čistý vzduch po přechodu fronty znamená vysoké okamžité výkony.

Sníh na panelech

Souvislá vrstva sněhu sníží výrobu prakticky na nulu. Jak dlouho vydrží, závisí na sklonu, na povrchu a na počasí — u sklonu nad 35° obvykle sjede sama během jednoho až dvou slunečných dnů, protože panel se pod sněhem mírně ohřeje a vrstva se uvolní.

1. Neshazujte sníh hráběmi ani lopatou — riziko poškrábání skla, poškození rámu a pádu ze střechy.
2. Ztráta je malá. V měsících, kdy sníh leží, elektrárna tak jako tak vyrábí zlomek roční produkce.
3. Zachytávače sněhu řešte kvůli bezpečnosti okolí, ne kvůli výnosu, viz článek o nosnosti střechy a typu krytiny.
4. Zatížení hlídejte u konstrukcí s malým sklonem a v horských oblastech.
5. Svislé instalace sníh nedrží vůbec.

Termické kolektory v zimě

Termický systém v zimě funguje, ale s výrazně nižším výnosem. Vakuové trubicové kolektory si vedou lépe než ploché díky nižším tepelným ztrátám, na druhou stranu se na nich hůř roztaví námraza, protože se povrch trubice nezahřívá.

Realistické očekávání: solární systém pokryje v zimě jen malou část potřeby ohřevu vody a zbytek musí dodat druhý zdroj. Dimenzování popisuju v článku o plochých a trubicových kolektorech.

Proč nefunguje sezonní soběstačnost

Nejčastější představa, se kterou se setkávám, zní: postavím velkou elektrárnu a velkou baterii a v zimě budu žít z léta. Nefunguje to ze dvou důvodů.

• Baterie překlenou den, ne měsíce. Uložit letní přebytky do prosince by vyžadovalo kapacitu v řádu megawatthodin.
• Zvětšení pole nepomůže. Dvojnásobná elektrárna dá v prosinci dvojnásobek téměř ničeho, zatímco letní přebytky vzrostou na dvojnásobek a nebudete je mít kam dát.

Souvislosti rozebírám v článcích o velikosti elektrárny podle spotřeby a o kapacitě baterie.

Co v zimě dává smysl

Opatření	Přínos
Strmější sklon panelů	lepší zimní zisky
Svislá nebo fasádní instalace	vyšší prosincový výnos
Spotový tarif s řízením	nákup v levných hodinách
Akumulační nádrž u tepelného čerpadla	posun spotřeby
Zateplení objektu	snížení potřeby, největší efekt

Poslední řádek je z pohledu zimní bilance nejúčinnější a zároveň se na něj v debatách o solárních systémech nejčastěji zapomíná. Souvislosti s tepelným čerpadlem popisuju v článku o tepelném čerpadle a fotovoltaice a možnosti řízení podle ceny v článku o spotových cenách.

Zimní kontrola

Zima je dobrá doba na kontrolu, protože se projeví závady spojené s vlhkostí — typicky chyba izolace, která se objevuje ráno a za deště. Co v datech sledovat, mám v článku o monitoringu, a seznam ročních úkonů v článku o údržbě fotovoltaiky.