CalculatoareHărțiȚăriClasamenteComparațiiTehnologiiGhiduri Energy Explorer Parcuri solare și eoliene Glosar
Calculator · Energie solară

Calculator acoperiș solar: câte panouri fotovoltaice încap pe acoperișul meu?

Așază module reale pe un acoperiș într-o apă, în două ape sau terasă, cu distanțe față de margini și coamă, obstacole, rânduri pe verticală, pe orizontală sau mixte și distanța dintre rânduri pe terasă. Afli numărul de panouri, kWp, kWh pe an și încărcarea suplimentară a acoperișului.

Link editabil de partajare Raport PDF personalizat Gratuit · fără cont

Rezultate

Încap 20 panouri (3 × 7 pe verticală (rânduri × coloane)): 8,6 kWp, care produc în jur de 10.320 kWh pe an. Modulele acoperă 64% din suprafața acoperișului, de 61 m².
Panouri care încap
20
3 × 7 pe verticală (rânduri × coloane)
Putere instalată
8,6kWp
20 × 430 W
Producție anuală
10.320kWh
1.200 kWh/kWp
Suprafața acoperișului
61m²
50 m² în plan, ×1,22 pentru pantă
Suprafață utilă după distanțele de siguranță
49m²
80% din acoperiș
Grad de acoperire cu module
64%
39,1 m² de module
Densitate de putere
141Wp/m² acoperiș
Încărcare suplimentară pe acoperiș
14kg/m²
incl. ≈ 3 kg/m² șine
Panouri pierdute din cauza obstacolelor
1
1 m² de obstacole
kWp care încap pe acest acoperiș, pe clase de panouri

Variante de așezare

OrientareConfigurațiePanourikWp
Vertical3 × 7 pe verticală (rânduri × coloane)208,6
Orizontal4 × 5 pe orizontală (rânduri × coloane)198,17
Mixt3 × 7 pe verticală + 0 × 5 pe orizontală208,6

Alte dimensiuni de panou pe același acoperiș

Clasa panouluiPanourikWpkWh/an
300 W policristalin267,89.360
400 W mono PERC2089.600
430 W TOPCon tip N208,610.320
450 W TOPCon20910.800
490 W TOPCon178,339.996
550 W mono PERC158,259.900
620 W TOPCon138,069.672
700 W HJT bifacial117,79.240
  • Fiecare obstacol elimină mai multe poziții de modul decât îi spune suprafața, pentru că rupe grila; calculatorul consideră 1,5× suprafața lui. Acoperișurile complicate (lucarne, ape în patru, dolii) calculează-le apă cu apă.
  • Distanțe pe acoperișurile înclinate: multe norme cer căi de acces pentru pompieri (de exemplu 0,46–0,91 m în SUA) și zone de margine din cauza vântului. Verifică reglementările locale și structura acoperișului.
  • Producțiile specifice sunt date de intrare: le afli pentru orientarea ta exactă din calculatorul de panouri fotovoltaice sau din cel pentru unghiul de înclinare.

Cum funcționează calculatorul pentru acoperiș

Nu poți acoperi tot acoperișul cu panouri. Marginile și coama au nevoie de spațiu liber pentru vânt, acces pentru pompieri și montaj, coșurile și ferestrele de mansardă întrerup rețeaua de module, iar modulele vin doar în dimensiuni fixe. Pe terase, rândurile înclinate trebuie în plus distanțate ca să nu se umbrească între ele. Așa că, în loc să împartă metri pătrați, calculatorul așază module reale.

Acoperișuri înclinate. Dacă ai măsurat adâncimea acoperișului pe un plan sau de la sol, calculatorul o transformă în lungimea reală pe pantă (adâncimea în plan ÷ cos înclinare; un acoperiș de 35° e cu 22% mai adânc pe pantă decât în plan). Scade distanțele față de streașină, coamă și laterale și așază modulele, cu spațiile pentru cleme, în trei feluri: toate pe verticală, toate pe orizontală și în rânduri mixte, unde după rândurile pe verticală urmează un rând pe orizontală în fâșia rămasă. Câștigă așezarea cu cele mai multe module. Varianta în două ape repetă așezarea pe apa opusă, cu producția ei proprie.

Terase. Modulele stau în rânduri înclinate. Rândurile orientate spre ecuator sunt distanțate astfel încât rândul din spate să rămână neumbrit la amiaza solară în cea mai scurtă zi a anului, la latitudinea ta. Așezarea est–vest pune rândurile spate în spate, în perechi, cu o cale de acces pentru mentenanță între perechi. Se testează atât montarea pe verticală, cât și pe orizontală, și se păstrează cea mai densă.

Obstacolele se scad la de 1,5 ori suprafața lor, pentru că fiecare întrerupe rânduri și coloane. Puterea sistemului înmulțită cu producția ta specifică dă energia anuală, iar greutatea modulelor și a structurii dă încărcarea suplimentară a acoperișului.

Geometria

Adâncime pe pantă = adâncime în plan ÷ cos(înclinare) Coloane = ⌊ (lungime utilă + spațiu) ÷ (lățime modul + spațiu) ⌋ Rânduri = ⌊ (adâncime utilă + spațiu) ÷ (lungime modul + spațiu) ⌋ Pas între rânduri pe terasă = m × cos β + m × sin β ÷ tan α, α = 90° − latitudine − 23.44° Grad de acoperire a terenului = m ÷ pas între rânduri kWp = module × W ÷ 1000

m este latura modulului care urcă pe înclinare, β înclinarea rândului, iar α înălțimea soarelui la amiază la solstițiul de iarnă.

Exemplu de calcul: un acoperiș spre sud de 10 m × 5 m, înclinat la 35°

Acoperișul implicit are 10 m lungime la streașină și 5 m adâncime în plan, cu o înclinare de 35°. Pe pantă are 6,1 m adâncime, deci o suprafață de 61 m². Scazi 0,3 m la streașină, 0,4 m la coamă și câte 0,4 m la fiecare fronton și rămâne un dreptunghi de 9,2 × 5,4 m.

Cu module de 430 W de 1,722 × 1,134 m și spații de 20 mm pentru cleme, pe verticală încap 3 rânduri a câte 7 = 21 de module, iar pe orizontală 4 rânduri a câte 5 = 20. Așezarea mixtă nu mai reușește să strecoare încă un rând. Coșul de 1 m² costă un modul, așa că rămân 20 de panouri = 8,6 kWp. La 1.200 kWh/kWp, asta înseamnă circa 10.300 kWh pe an. Modulele acoperă 64% din suprafața acoperișului și adaugă circa 14 kg/m².

Comparația dintre panouri aduce o lecție mai puțin evidentă. Modulele de 450 W, într-un format puțin mai mare, ocupă aceleași 20 de poziții pentru 9,0 kWp, în timp ce formatele mari de 550–700 W se potrivesc prost pe acest acoperiș mic și dau mai puțină putere totală.

Cum citești rezultatele

  • Panourile care încap și așezarea (rânduri × coloane, pe verticală sau pe orizontală) sunt ce ar desena un instalator.
  • Suprafața utilă după distanțele de siguranță arată cât din acoperiș iau regulile, adesea 20–30% la acoperișurile mici.
  • Densitatea de putere (Wp pe m² de acoperiș) te ajută să compari acoperișuri și așezări. Acoperișurile înclinate ajung de obicei la 120–160 Wp/m², rândurile spre sud de pe terase la 80–110 Wp/m², iar așezările est–vest pe terase la 120–150 Wp/m².
  • Încărcarea suplimentară a acoperișului este o primă cifră pe care o duci la verificarea structurii.

Valori tipice

Acoperiș Parte utilă tipică Module (430 W) la 10 m² de acoperiș Wp pe m² de acoperiș
Acoperiș înclinat simplu, puține obstacole 70–85% 3,5–4,5 140–180
Acoperiș înclinat cu lucarne/ferestre de mansardă 50–70% 2,5–3,5 100–140
Terasă, rânduri spre sud la 15° (lat. 45–50°) 40–50% acoperire cu module 2–2,5 85–110
Terasă, est–vest la 10° 55–70% acoperire cu module 3–3,5 120–150

Sfaturi ca să încapă mai multe panouri

  • Încearcă ambele orientări și rândurile mixte. Un rând în plus de module pe orizontală într-o fâșie rămasă liberă e un câștig frecvent.
  • Uită-te la formatul modulului, nu doar la putere. Pe acoperișurile mici sau cu forme incomode, modulele compacte cu 108 celule dau adesea mai mulți kWp decât formatele mari cu 144 de celule sau de 210 mm.
  • Alege est–vest pe terase când suprafața e limita. Rândurile spre sud au mai mult sens când contează mai mult producția pe modul.
  • Află regulile pentru distanțele de siguranță. Cerințele privind accesul pompierilor și zonele de vânt diferă mult, iar în unele jurisdicții din SUA iau o treime dintr-un acoperiș mic.
  • Apoi dimensionează restul sistemului. Verifică numărul de panouri față de consum cu câte panouri fotovoltaice îți trebuie, simulează producția cu calculatorul pentru panouri fotovoltaice și proiectează stringurile cu calculatorul pentru dimensionarea stringurilor.

Limitări

Fiecare acoperiș e tratat ca un dreptunghi. Împarte acoperișurile în patru ape, doliile, lucarnele și formele neregulate în secțiuni dreptunghiulare și introdu-le pe rând. Obstacolele sunt tratate statistic, nu după poziție. Calculatorul nu modelează umbrirea de la coșuri, copaci sau clădiri vecine și nici rândurile parțiale decalate în jurul obstacolelor. Distanțarea pe terase folosește regula amiezii solare, iar la latitudini mari proiectanții acceptă adesea puțină umbrire iarna ca să încapă mai multe module. Încărcările pe acoperiș sunt orientative: cere evaluarea structurii la zăpadă și vânt înainte de montaj.

Metodă și ipoteze

Acoperișuri înclinate: adâncimea pe pantă = adâncimea în plan ÷ cos(înclinare). Dreptunghiul util are lungimea − 2 × distanța laterală, pe adâncimea pe pantă − distanța de la streașină − distanța de la coamă. Modulele (plus spațiile pentru cleme) se așază în rânduri pe verticală, pe orizontală și mixt (rânduri pe verticală, apoi pe orizontală în fâșia rămasă); se păstrează varianta cu cele mai multe panouri.

Terase: rândurile orientate spre ecuator, înclinate la β, au nevoie de un pas între rânduri d = m·cos β + m·sin β ÷ tan α, unde m este latura modulului pe pantă, iar α înălțimea soarelui la amiază la solstițiul de iarnă (90° − latitudine − 23,44°). Rândurile est–vest stau spate în spate, în perechi separate de o cale de acces pentru mentenanță. Obstacolele elimină ⌈1,5 × suprafață ÷ suprafața modulului⌉ module. kWh = kWp × producția specifică.

Întrebări frecvente

Câte panouri fotovoltaice încap pe acoperișul meu?
Măsoară apa acoperișului, scade distanțele față de margini și coamă (de obicei 0,3–0,5 m în Europa, până la 0,9 m pentru căile de acces ale pompierilor în SUA) și împarte lungimea și adâncimea rămase la dimensiunile modulului plus spațiile pentru cleme. O apă orientată spre sud de 10 m × 5 m (în plan), înclinată la 35°, primește de obicei circa 20 de module de 1,72 × 1,13 m, adică aproximativ 8,6 kWp cu panouri de 430 W. Calculatorul încearcă așezarea pe verticală, pe orizontală și mixtă și o păstrează pe cea mai bună.
Ce suprafață de acoperiș îmi trebuie pentru un sistem fotovoltaic de 6 kW?
Cu module moderne de 430–450 W (circa 2 m² fiecare), 6 kWp înseamnă 14 module și cam 28 m² de suprafață de module. Dacă adaugi distanțele de siguranță și spațiile dintre panouri, socotește 35–45 m² de acoperiș înclinat. Modulele mai vechi de 300 W cer cu aproximativ 40% mai multă suprafață.
E mai bine să montezi panourile pe verticală sau pe orizontală?
Electric nu e nicio diferență, așa că alege varianta în care încap mai multe module. Pe acoperișurile înclinate se montează des pe verticală, pentru că șinele trec peste căpriori. Pe orizontală merge bine la apele scurte și pe structurile de terasă, unde înălțimea mai mică a modulului scurtează distanța dintre rânduri. O așezare mixtă (rânduri pe verticală plus un rând pe orizontală în fâșia rămasă) mai adaugă adesea câteva module.
La ce distanță se pun rândurile de panouri pe o terasă?
Suficient de departe încât rândul din față să nu-l umbrească pe cel din spate când soarele e jos. O regulă răspândită: fără umbrire la amiaza solară în cea mai scurtă zi a anului. Pasul dintre rânduri = adâncimea modulului × cos(înclinare) + înălțimea modulului ÷ tan(înălțimea soarelui). La latitudinea de 48°, soarele de la amiază iarna urcă doar la circa 19°, așa că un modul de 1,13 m înclinat la 15° cere un pas de circa 1,97 m, aproape dublul amprentei lui.
Merită panourile est–vest pe o terasă?
Rândurile est–vest puse spate în spate, înclinate la 10–15°, aproape că nu se umbresc între ele, așa că pe aceeași terasă încap cu 30–60% mai multe module decât în rânduri orientate spre sud. Fiecare modul produce cu circa 5–10% mai puțin decât unul orientat spre sud, dar acoperișul în ansamblu dă de obicei mult mai multă energie, iar profilul mai plat reduce încărcarea din vânt și balastul.
Rezistă acoperișul meu la panouri fotovoltaice?
Modulele cu șine adaugă circa 12–15 kg/m² pe un acoperiș înclinat, ceea ce suportă majoritatea acoperișurilor în stare bună. Sistemele cu balast de pe terase adaugă 20–40 kg/m² sau mai mult, în funcție de zona de vânt. Cere verificarea unui inginer structurist la acoperișurile vechi din lemn, la deschiderile mari și în zonele cu zăpadă multă.

Surse și referințe

  1. International Fire Code (IFC 2021) Section 1205: Solar photovoltaic power systems (roof access and pathways)
  2. NREL: Rooftop Solar Photovoltaic Technical Potential in the United States (roof suitability and packing assumptions), NREL/TP-6A20-65298
  3. Eurocode 1 (EN 1991-1-3/-1-4): acțiunea zăpezii și a vântului asupra acoperișurilor
  4. European Commission JRC: PVGIS (producția pe kWp pentru orice orientare)

Integrează acest calculator

Gratuit pentru bloguri, instalatori, școli și ONG-uri. Copiază codul de mai jos; se actualizează singur.