KWALIFIKACJA ELE10 - STYCZEŃ 2019

PYTANIE NR 16.
Po której stronie dachu kopertowego budynku jednorodzinnego należy zamontować fotoogniwo, aby uzyskać maksymalną całoroczną wydajność?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Dla lokalizacji w Polsce (półkula północna) najwyższy roczny uzysk energii z instalacji PV uzyskuje się zwykle przy ekspozycji na południe, bo moduły "widzą" Słońce przez większą część dnia.
Ekspozycja północna daje najniższy uzysk, a wschód i zachód zwykle mniejszy roczny bilans niż południe.

Pełne wyjaśnienie:

W warunkach Polski (półkula północna) Słońce przez większość roku znajduje się po południowej stronie nieba. Dlatego południowa połać dachu najczęściej zapewnia największy całoroczny uzysk energii z modułów fotowoltaicznych, ponieważ promieniowanie pada na nie korzystniej w skali dnia i roku (dłuższy czas efektywnego nasłonecznienia i zwykle wyższe wartości napromienienia w godzinach okołopołudniowych).

Odpowiedź "Na południowej połaci dachu." jest więc właściwa, jeśli kryterium to maksymalna produkcja energii (kWh/rok) przy porównywalnych warunkach montażu (brak zacienienia, podobny kąt nachylenia, brak przeszkód terenowych).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne w kontekście maksymalnego uzysku rocznego?

  • "Na północnej połaci dachu." – na półkuli północnej jest to ekspozycja najmniej korzystna; zimą i w okresach niskiego położenia Słońca promieniowanie dociera pod bardzo niekorzystnym kątem, co obniża roczny uzysk.
  • "Na wschodniej połaci dachu." – daje produkcję przesuniętą na godziny poranne; rocznie zwykle uzysk jest niższy niż dla południa, bo tracimy część potencjału w godzinach o najwyższym napromienieniu.
  • "Na zachodniej połaci dachu." – analogicznie przesuwa produkcję na popołudnie; roczny uzysk zazwyczaj będzie niższy niż przy ekspozycji południowej.

Warto pamiętać o praktycznym niuansie projektowym: czasem inwestorowi może bardziej zależeć na profilu produkcji (np. większa produkcja rano i wieczorem) albo na opłacalności przy danym sposobie rozliczeń, a nie wyłącznie na maksymalnym rocznym uzysku. Wtedy układ wschód–zachód bywa rozważany. Jednak wprost pytanie dotyczy maksymalnej całorocznej wydajności, więc wybór połaci południowej pozostaje najbardziej uzasadniony.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
W Polsce Słońce przez większość roku przemieszcza się po południowej stronie nieba. Moduły skierowane na południe mają więc dłuższy czas korzystnego oświetlenia i zwykle lepszy kąt padania promieniowania w skali dnia, co przekłada się na wyższy roczny uzysk energii (kWh/rok).
Zwykle jest to najmniej korzystna ekspozycja pod względem rocznego uzysku. Może mieć sens tylko w sytuacjach ograniczeń (brak miejsca, względy architektoniczne) i po wykonaniu symulacji uzysku. Na egzaminie, przy kryterium "maksymalna całoroczna wydajność", północ nie będzie wyborem optymalnym.
Ekspozycja wschodnia daje większą produkcję rano, ale zwykle niższy roczny uzysk niż południe, bo w godzinach największego napromienienia (okołopołudniowych) moduły są ustawione mniej korzystnie. Może to jednak lepiej pasować do profilu zużycia energii w domu.
Ekspozycja zachodnia zwiększa produkcję popołudniu, ale najczęściej obniża całoroczny uzysk względem południa. Wynika to z mniej korzystnego ustawienia w godzinach szczytowego napromienienia. Bywa wybierana, gdy ważniejsza jest autokonsumpcja po pracy niż maksymalna energia w skali roku.
Pod względem maksymalnego rocznego uzysku najczęściej wygrywa południe. Układ wschód–zachód może być jednak korzystniejszy, gdy liczy się rozciągnięcie produkcji w ciągu dnia (mniejsze piki w południe) i lepsze dopasowanie do zużycia. To inny cel optymalizacji niż "maksymalna całoroczna wydajność".
Zacienienie może zniwelować przewagę "idealnego" kierunku. Nawet południowa połać, jeśli jest często zacieniana (komin, drzewa, sąsiedni budynek), może dać niższy uzysk niż połać mniej korzystnie skierowana, ale wolna od cienia. W praktyce zawsze warto wykonać analizę zacienienia i symulację uzysku.
Optymalne nachylenie zależy od celu (maksymalizacja roczna, zimowa, letnia) i lokalizacji, ale zazwyczaj jest to wartość zbliżona do "średniej" dla szerokości geograficznej Polski. Na egzaminie częściej testuje się zasadę: kierunek południowy maksymalizuje uzysk roczny, o ile inne warunki są porównywalne.
Dach kopertowy ma kilka połaci skierowanych w różne strony świata. Dla instalatora oznacza to konieczność wyboru najlepiej usytuowanej połaci (lub podziału instalacji na kilka kierunków) oraz odpowiedniego doboru układu elektrycznego (np. osobne stringi) tak, aby ograniczyć straty wynikające z różnej ekspozycji.
Najczęściej chodzi o maksymalny uzysk energii w skali roku (kWh/rok) przy typowych założeniach: brak cienia, poprawny montaż, podobne nachylenie połaci. W takim ujęciu kierunek południowy jest standardową odpowiedzią. Gdy w zadaniu pojawiają się dane o autokonsumpcji lub rozliczeniach, cel może być inny.
Typowe błędy to wybór kierunku "na intuicję" bez odniesienia do rocznego bilansu, pomijanie zacienienia oraz mylenie kryterium (maksymalna energia vs dopasowanie do zużycia). Warto w odpowiedzi egzaminacyjnej trzymać się słów kluczowych z pytania: "maksymalna całoroczna" wskazuje na południe.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 81% zdających egzamin. średnio łatwe

Źródła:

  • European Commission, Joint Research Centre: PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System) – dokumentacja i opis wpływu nachylenia oraz azymutu na uzysk, https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/ (dostęp: 2026-03-05)
  • NREL (National Renewable Energy Laboratory): PVWatts Calculator – opis modelu uzysku i roli azymutu/nachylenia, https://pvwatts.nrel.gov/ (dostęp: 2026-03-05)
  • Fraunhofer ISE: Photovoltaics Report – ogólne zasady uzysku PV i czynniki wpływające na produkcję, https://www.ise.fraunhofer.de/en/publications/studies/photovoltaics-report.html (dostęp: 2026-03-05)

Materiały:

  • Instrukcje i poradniki projektowe producentów falowników/modułów PV dotyczące wpływu azymutu i kąta nachylenia
  • Narzędzia do symulacji uzysku (np. kalkulatory uzysku energii PV) i ich dokumentacja
  • Podstawowe podręczniki z fotowoltaiki omawiające geometrię słoneczną i uzysk energetyczny

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego