Optimal vinkel för solceller vintertid

Optimal vinkel för solceller på vintern

Den bästa vinkeln för solceller beror på plats, tak, väderstreck, skuggning och om du prioriterar årsproduktion eller produktion under vintern. För ett svenskt villatak anger Energimyndigheten 30–50 graders lutning och söderläge som ett gynnsamt exempel. Det är däremot ingen universell vintervinkel för hela Sverige.

På ett lutande tak är det oftast enklast och billigast att låta panelerna följa den befintliga taklutningen. Att bygga en särskild ställning för att ändra vinkeln kan ge fördelar i vissa lägen, men infästningen måste samtidigt dimensioneras för lokala vind- och snölaster.

Vilken taklutning ger bäst årsproduktion?

Solcellernas årsproduktion påverkas av solinstrålning, lutning, riktning, skuggning och modulernas verkningsgrad. En brantare takvinkel, upp till cirka 40–50 grader, kan ge hög årlig produktion. I en Energimyndighetsrapport gav 20–50 graders taklutning i söderläge nästan samma årsproduktion i ett exempel från Jönköping. Den tydligare minskningen kom först vid en lutning nära 90 grader.

Det betyder att ett befintligt tak i många fall är tillräckligt bra. Skillnaden mellan två närliggande takvinklar är ofta mindre viktig än skuggning, takets storlek och riktning. Energimyndigheten anger att en anläggning på 1 kW tar ungefär 5–8 kvadratmeter och i gynnsamt söderläge med 30–50 graders lutning kan ge cirka 800–1 100 kWh per år.

För den som vill läsa fler praktiska resonemang om takvinkel och väderstreck finns även Solcellskollens genomgång av solcellers lutning.

Optimal vinkel för solceller vintertid: vad gäller i Sverige?

En brantare panelvinkel kan vara en fördel vintertid eftersom snö lättare glider av. Högre lutning förbättrar snöavrinningen upp till omkring 60 grader enligt USA:s energidepartement. Samtidigt kan en brantare konstruktion utsättas för större vindlaster och kräva kraftigare eller dyrare infästning.

Det går därför inte att ange en generell optimal vintervinkel för södra, mellersta och norra Sverige. I norra Sverige kan en brantare lutning vara särskilt relevant eftersom snö kan förekomma under delar av året då anläggningen fortfarande producerar el. Vinkeln bör ändå beräknas för den aktuella platsen, inte väljas från en generell regiontabell.

En rapport från IEA PVPS beskriver en svensk testanläggning i Piteå där snö gled av lättare vid större panelvinkel. Det stöder att lutningen påverkar snöhanteringen, men ger inte en enda vintervinkel som passar alla svenska tak.

Solceller riktning och väderstreck

Söder, sydost och sydväst ger normalt högst årlig produktion. Öst och väst kan däremot passa bättre när hushållets elanvändning är större på morgonen respektive kvällen. Ett öst–västläge fördelar produktionen över en större del av dagen, även om årsproduktionen kan bli lägre än i ett optimalt söderläge.

I ett Energimyndighetsexempel gav 20 kvadratmeter solceller 3 500 kWh per år i optimalt söderläge och 2 800 kWh när hälften riktades österut och hälften västerut. Öst–västlösningen behövde i samma exempel ungefär 25 procent större yta för att nå samma årsproduktion.

Välj alltså inte automatiskt bort ett väst- eller östtak. Den ekonomiska nyttan påverkas också av när elen används. Skuggning bör däremot undvikas, eftersom även mindre skuggning kan påverka anläggningens prestanda.

Solceller när det är molnigt, kallt eller snöar

Solceller producerar el även när det är molnigt, men moln minskar den tillgängliga solinstrålningen. Vid tjockt molntäcke kan den direkta solinstrålningen enligt USA:s energidepartement minska kraftigt, i beskrivningen upp till 100 procent. Den faktiska produktionen beror därför på hur täta molnen är och hur mycket diffust ljus som når modulerna.

Kyla är inte i sig ett produktionsproblem. Solcellsmoduler blir normalt elektriskt effektivare i kallare väder eftersom hög temperatur sänker spänningen. Temperaturkoefficienten är modulspecifik; ett typiskt värde för kristallina kiselmodulers effekt är cirka −0,35 procent per grad Celsius. Låg solinstrålning, kortare dagar, skuggning och snö är samtidigt viktiga begränsningar vintertid. En solig vinterdag är därför inte automatiskt bättre än en sommardag.

När modulerna är helt täckta av snö ger de ingen el i Energimyndighetens test. Snötäcke påverkar ändå normalt inte årsproduktionen särskilt mycket, eftersom en liten del av årets totala solel produceras under vintern. För ett nordiskt perspektiv kan du även läsa SINTEF:s material om solceller i nordiskt klimat och Otovos genomgång av solceller i Norge.

Hur får man bort snö från solceller?

Normalt behöver du inte skotta bort snö från solceller. Energimyndigheten avråder vanligtvis från åtgärden eftersom arbetet innebär fallrisk, kan skada modulerna och ofta kostar mer än värdet av den extra elproduktionen. Snö glider lättare av lutande än platta paneler, men hur snabbt det sker beror även på snön, temperaturen och takets läge.

• Gå inte upp på taket för att skotta utan rätt säkerhetsutrustning.
• Använd inte hårda verktyg som kan repa glas eller skada modulerna.
• Vid mycket stora snömängder kan försiktig borstning vara motiverad.
• Kontrollera även snörasskydd: panelerna höjer taknivån och kan påverka hur snön rasar.

Vid stora snömängder kan även taket behöva skottas, men det ska göras utan att gå på taket om rätt säkerhet saknas. Energimyndigheten beskriver fler råd om drift och underhåll i sin guide för solcellsanläggningar. Även Hemsols information om solceller, snö och vinter kan användas som kompletterande läsning.

Är justerbar lutning värt det?

Justerbara fästen kan göra det möjligt att ändra panelernas vinkel efter årstid, men lösningen innebär högre kostnad, mer underhåll och säkerhetsrisker vid manuell justering på tak. Det finns inget generellt belägg för att säsongsjustering alltid ger en viss extra årsproduktion. För de flesta villaägare är en fast installation på befintligt tak därför det praktiska alternativet.

Om vinterproduktion är särskilt viktig bör du jämföra en fast, brantare konstruktion med takets befintliga lutning. Ta med snöhantering, vindlast, infästning, tillgänglig takyta och den produktion som faktiskt kan användas i huset. Solexperters guide om val av solcellsvinkel är ytterligare en läsning i ämnet.

Så beräknar du rätt vinkel och produktion

En individuell beräkning är säkrare än en generell rekommendation. PVGIS kan beräkna optimal lutning och orientering för en bestämd geografisk plats samt uppskatta månads- och årsproduktion utifrån solinstrålning och klimatdata. I verktyget anges orientering som azimut: 0 grader är söder, 90 grader väster och −90 grader öster.

Jämför minst dessa alternativ:

1. Det befintliga takets lutning och väderstreck.
2. En eventuell brantare lutning för bättre snöavrinning.
3. Söderläge mot öst–väst, med produktionens tid på dygnet i åtanke.
4. Skuggning från träd, byggnader och andra delar av taket.

Använd PVGIS beräkningsverktyg och kontrollera orienteringsdefinitionerna i PVGIS dokumentation. Be sedan installatören redovisa antaganden om skuggning, takvinkel, riktning och beräknad produktion.

Vanliga frågor

Vilken är den optimala takvinkeln för solceller?

Det beror på platsen, men 30–50 graders lutning i söderläge är ett gynnsamt exempel för ett svenskt villatak. På ett befintligt lutande tak är det oftast bäst att följa takets vinkel och låta en platsbaserad simulering avgöra om en annan konstruktion är motiverad.

Vilken vinkel är bäst för solceller på vintern?

En högre lutning kan förbättra solinstrålningen vid låg solhöjd och göra att snö glider av lättare. Det finns dock ingen belagd generell vintervinkel som gäller för hela Sverige. Bedöm i stället takets läge, snöförhållanden, vindlaster och kostnaden för ändrad infästning.

Är solceller i öst- eller västläge ett bra alternativ?

Ja. Söderläge ger normalt högst årsproduktion, medan öst och väst kan ge el när hushållets användning är högre på morgonen och kvällen. Ett kombinerat öst–västläge kan ge jämnare produktion över dagen men kan kräva större yta för samma årsproduktion som söderläge.

Fungerar solceller när det är molnigt eller kallt?

Ja, molniga dagar ger fortfarande produktion så länge ljus når panelerna, men tätare moln minskar den. Kyla kan förbättra modulernas elektriska prestanda, medan låg solinstrålning, korta dagar och snö ofta begränsar vinterproduktionen mer än temperaturen.

Hur får man bort snö från solceller utan att skada dem?

Vanligtvis ska snön lämnas att glida av eller smälta. Manuell snöröjning är normalt onödig och innebär både fallrisk och risk för skador på panelerna. Vid mycket stora snömängder kan försiktig borstning övervägas, men gå inte på taket utan rätt säkerhet.