Kalkulator doboru paneli fotowoltaicznych: policz moc PV pod swój dom
Każdy, kto wpisuje w Google frazę kalkulator doboru paneli fotowoltaicznych, tak naprawdę szuka jednego: ile kilowatów szczytowych realnie pokryje jego rachunek za prąd po uwzględnieniu pompy ciepła, auta na prąd i klimatyzacji. Sam kWh na fakturze to za mało, bo każdy nowy odbiornik przesuwa zapotrzebowanie o setki kilowatogodzin rocznie. Poniżej działa narzędzie, które w czterech krokach liczy moc instalacji w kWp, sugerowaną pojemność magazynu i przybliżony koszt inwestycji. Pod nim znajdziesz pełne wyjaśnienie metodologii, tabele przeliczeniowe, checklistę dla elektryka i słownik pojęć, bez których żaden dobór nie ma sensu.
- Ile kWp potrzebujesz na dom, firmę i gospodarstwo
- Pompa ciepła, auto elektryczne i klimatyzacja w kalkulatorze PV
- Dach, magazyn energii i uzysk PVGIS w Polsce
- Checklista dla elektryka przed montażem
- Słownik pojęć
Ile kWp potrzebujesz na dom, firmę i gospodarstwo
Zapotrzebowanie roczne to jedyny sensowny punkt wyjścia. Panel fotowoltaiczny produkuje prąd wyrażany w kWh, a moc instalacji podaje się w kWp, czyli w warunkach laboratoryjnych STC (1000 W/m², 25°C ogniwa). W Polsce jeden kWp daje średnio od 950 do 1050 kWh rocznie w zależności od regionu, dlatego przelicznik 1 kWp ≈ 1000 kWh sprawdza się w 80% scenariuszy.
| Roczne zużycie (kWh) | Moc orientacyjna (kWp) | Typowy obiekt |
|---|---|---|
| 3 000 | 3,0 | Dom 1-2 osób, brak pompy ciepła |
| 5 000 | 5,0 | Dom 3-4 osób, podstawowe AGD |
| 8 000 | 8,0 | Dom 4-5 osób + pompa ciepła lub EV |
| 12 000 | 12,0 | Duży dom z basenem lub mała firma |
| 20 000+ | 20,0+ | Gospodarstwo rolne, warsztat, produkcja |
W domach jednorodzinnych najczęściej spotyka się przedział 5-10 kWp. W małych firmach z taryfą C11 lub C12 moc skacze do 20-40 kWp, ponieważ profil zużycia pokrywa się z produkcją PV w godzinach 8:00-16:00. Gospodarstwa rolne potrzebują jeszcze więcej, ale tam analiza musi uwzględniać moc przyłączeniową i trójfazowe zasilanie, bo jednofazowe 3×25 A po prostu nie udźwignie 15 kWp inwertera bez modernizacji przyłącza.
Taryfa energetyczna wpływa na ekonomikę, ale nie na samą moc instalacji. G11 to taryfa jednostrefowa, produkcja PV jest konsumowana na bieżąco, nadwyżka trafia do sieci. G12w (weekendowa) pozwala przesunąć zużycie na tańszą strefę, ale w praktyce dobierając PV chodzi o to, by jak najwięcej energii zużyć w czasie, gdy świeci słońce. C11 i C12 dla firm działają podobnie, ale godziny szczytu i poza szczytem mają inne widełki.
Tryb życia kontra autokonsumpcja
Wysoka autokonsumpcja oznacza, że większość wyprodukowanej energii zużywasz na miejscu zamiast oddawać ją do sieci po nieatrakcyjnych stawkach. Rodzina pracująca poza domem i zużywająca 30% produkcji na bieżąco potrzebuje innej strategii niż emeryt, który konsumuje 70%. W pierwszym przypadku kluczowy staje się magazyn energii i przesuwalne odbiorniki, w drugim wystarczy sama instalacja.
Tabela wpływu autokonsumpcji na dobór mocy
| Autokonsumpcja | Zalecana moc (przy 5 000 kWh/rok) | Uwagi |
|---|---|---|
| 30% | 7-8 kWp | Nadwyżka oddawana do sieci |
| 50% | 5-6 kWp | Równowaga między PV a siecią |
| 70% | 4-5 kWp | Większość zużywasz na miejscu |
Pompa ciepła, auto elektryczne i klimatyzacja w kalkulatorze PV
Każdy duży odbiornik to osobna pozycja w równaniu, bo zmienia całkowite zapotrzebowanie i profil czasowy zużycia. Pompa ciepła pobiera 800-4500 kWh rocznie w zależności od mocy grzewczej, izolacji budynku i temperatury wody. Auto elektryczne z wallboxem domyka 500-3000 kWh rocznie, jeśli przejeżdżasz 10-20 tys. km i ładujesz przynajmniej połowę w domu. Klimatyzacja w lecie dokłada 300-900 kWh rocznie.
Płyta indukcyjna to zaledwie 200-400 kWh rocznie, boleje z niej rachunek, ale rocznie to grosze. Bojler elektryczny, w zależności od pojemności i trybu grzania, pobiera 1000-2500 kWh rocznie, natomiast pralka i suszarka łącznie 400-700 kWh. Basen lub sauna to wydatek rzędu 1500-3000 kWh rocznie, bo woda wymaga ciągłego podgrzewania.
Ładowanie auta w domu wymaga określenia przebiegu rocznego, zużycia auta na 100 km (zwykle 15-20 kWh) oraz procentu ładowania w domu. Jeśli przejeżdżasz 15 000 km rocznie, auto zużywa około 2700 kWh, a 70% ładowania w domu daje 1900 kWh dodatkowego zapotrzebowania. Magazyn energii o pojemności 10 kWh pozwala ładować auto nocą, korzystając z tańszej taryfy G12w lub własnej nadwyżki zmagazynowanej w dzień.
Kiedy pompa ciepła zmienia cały kalkulator
Pompa ciepła o mocy 9 kW ze współczynnikiem SCOP = 3,5 zużywa rocznie około 4500 kWh w domu 150 m². To tyle, ile zużywa cała reszta domu 4-osobowego bez ogrzewania elektrycznego. Pompa „zjada” więc całą dotychczasową instalację PV i wymaga powiększenia mocy o kolejne 4-5 kWp. W praktyce rodziny z pompą ciepła często dochodzą do 10-12 kWp, a bez magazynu energia ucieka do sieci w słoneczne dni, gdy SCOP jest najniższy (koprodukcja z ogniw PV w pełnym słońcu).
Katalog odbiorników z widełkami rocznymi
- Pompa ciepła: 800-4500 kWh/rok
- Auto elektryczne (10-20 tys. km, 50-70% ładowania domu): 500-3000 kWh/rok
- Klimatyzacja: 300-900 kWh/rok
- Płyta indukcyjna: 200-400 kWh/rok
- Bojler elektryczny: 1000-2500 kWh/rok
- Pralka + suszarka: 400-700 kWh/rok
- Basen lub sauna: 1500-3000 kWh/rok
- Warsztat, urządzenia 24/7: 500-5000 kWh/rok
Dach, magazyn energii i uzysk PVGIS w Polsce
Powierzchnia dachu bywa wąskim gardłem całej inwestycji. Jeden panel monokrystaliczny o mocy 420 W zajmuje około 1,9 m², więc kompletna instalacja 10 kWp wymaga 45-55 m² wolnej, niezacienionej połaci. Dach skośny z ekspozycją południową lub wschodnio-zachodnią jest najlepszy, dach płaski wymaga odpowiedniej konstrukcji balastowej lub kotwienia, instalacja gruntowa wchodzi w grę, gdy dach ma zbyt małą nośność lub niewłaściwy azymut.
Zacienienie drzewami, kominami, sąsiednimi budynkami lub antenami potrafi obciąć produkcję o 10-30%. W takich sytuacjach pomagają optymalizatory mocy lub mikroinwertery, które pozwalają każdemu panelowi pracować niezależnie od pozostałych. Bez nich najsłabszy panel w łańcuchu ogranicza wydajność całego stringu, co na poziomie 10-30% zacienienia bywa dotkliwe.
PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System) to narzędzie Instytutu Energii Odnawialnej UE JRC, które podaje uzysk w kWh/kWp dla dowolnego punktu w Europie. W Polsce uzyski wahają się od 950 kWh/kWp na północy (Gdańsk, Szczecin) do 1050 kWh/kWp na południu (Kraków, Rzeszów), a centrum (Warszawa, Łódź, Poznań) mieści się w przedziale 1000 kWh/kWp.
Tabela uzysków regionalnych PVGIS
| Region | Uzysk (kWh/kWp/rok) | Przykładowe miasta |
|---|---|---|
| Południe | 1050 | Kraków, Rzeszów, Tarnów |
| Centrum | 1000 | Warszawa, Łódź, Poznań |
| Północ | 950 | Gdańsk, Szczecin, Olsztyn |
| Zacienienie | Strata produkcji | Rozwiązanie |
| Lekkie | −10% | Falownik stringowy |
| Średnie | −20% | Optymalizatory mocy |
| Silne | −30% | Mikroinwertery lub zmiana lokalizacji paneli |
Magazyn energii jako bufor między dachem a gniazdkiem
Magazyn energii pozwala przesunąć nadwyżkę z południa na wieczór, kiedy dom zużywa najwięcej prądu. Magazyn startowy o pojemności 5-7 kWh wystarcza dla 1-2 osób z niskim zużyciem wieczornym. Magazyn komfortowy 10-15 kWh obsługuje rodzinę 4-osobową, ładowanie auta nocą i pracę pompy ciepła wieczorem. Wersja 20+ kWh wchodzi w grę przy rozbudowanych instalacjach z backupem (podtrzymaniem krytycznych obwodów podczas awarii sieci).
Tabela profil domu a pojemność magazynu
| Profil domu | Magazyn startowy | Magazyn komfortowy |
|---|---|---|
| 1-2 osoby, dzień poza domem | 5 kWh | 7 kWh |
| 3-4 osoby, wieczór + EV | 10 kWh | 15 kWh |
| 4+ osób, pompa ciepła + backup | 15 kWh | 20 kWh |
Backup: kiedy warto, a kiedy przerost formy
Backup w magazynie energii oznacza zdolność do pracy wyspowej (off-grid) przy awarii sieci. Proste magazyny bez backupu wyłączają się w momencie zaniku napięcia, te z funkcją wyspową potrafią zasilać wybrane obwody (światło, lodówka, internet, pompa ciepła w trybie awaryjnym). Backup rozszerzony obejmuje cały dom z pełną automatyką ATS, ale wymaga inwertera hybrydowego i wydzielonego obwodu awaryjnego w rozdzielnicy.
Instalacja bazowa (etap 1)
Tylko panele i inwerter, bez magazynu. Pokrywa 30-40% rocznego zużycia w domu z autokonsumpcją 30%. Koszt orientacyjny: 4500-5500 PLN/kWp z montażem. Rozwiązanie dla osób z niskim zużyciem wieczornym, bez EV i bez pompy ciepła.
Instalacja + magazyn (etap 2)
Panele, inwerter hybrydowy, magazyn 5-10 kWh. Podnosi autokonsumpcję do 60-70%, pozwala ładować auto nocą. Koszt orientacyjny: 6500-8500 PLN/kWp z magazynem 5 kWh, 8000-10 000 PLN/kWp z magazynem 10 kWh. Najczęściej wybierany wariant dla rodzin 4-osobowych.
Jak powstaje wynik w kalkulatorze
Pierwszy moduł przelicza obecne zużycie z rachunku lub rocznego kWh na bazowe zapotrzebowanie. Drugi moduł dodaje planowane urządzenia: pompę ciepła, EV, klimatyzację. Trzeci moduł dzieli sumę przez lokalny uzysk PVGIS, uwzględniając profil dachu i zacienienie. Czwarty moduł rekomenduje magazyn energii w przedziałach startowy/komfortowy i generuje checklistę dla elektryka.
Wynik kalkulatora to szacunek projektowy, nie projekt techniczny. Realna moc instalacji wymaga audytu dachu (konstrukcja, nośność, pokrycie), sprawdzenia mocy przyłączeniowej i analizy rozdzielnicy głównej. Pominięcie tych elementów prowadzi do sytuacji, gdy inwerter nie może oddać pełnej mocy lub dach nie udźwignie ciężaru paneli.
Checklista dla elektryka przed montażem
1. Moc przyłączeniowa. Sprawdź umowę z operatorem sieci dystrybucyjnej (OSD). Domy jednorodzinne mają zwykle 5-7 kW na fazę, wiele zezwala na 11 kW lub 13,8 kW po modernizacji. Instalacja PV powyżej mocy przyłączeniowej wymaga jej powiększenia, co wiąże się z opłatą i czasem oczekiwania.
2. Zabezpieczenie główne. Bezpiecznik główny w rozdzielnicy musi być dobrany do mocy instalacji i mocy przyłączeniowej. Standardowe 25 A na fazę wystarcza do 5,7 kW, do 11 kW potrzeba 32 A na fazę. Magazyn energii z backupem potrzebuje wydzielonego obwodu z bezpiecznikiem różnicowoprądowym (RCD) typu B lub typu A EV.
3. Fazy i symetria obciążenia. Inwerter trójfazowy rozkłada produkcję równomiernie na trzy fazy, co chroni przed asymetrią i przeciążeniem jednej fazy. Przy inwerterze jednofazowym konieczne jest ręczne rozkładanie paneli na tę fazę, na której jest największe zużycie wieczorne. W praktyce inwertery trójfazowe są standardem od 5 kWp w górę.
4. Przekroje przewodów. Przewody DC między panelami a inwerterem mają przekrój 4 mm² lub 6 mm², w zależności od długości i napięcia. Przewody AC od inwertera do rozdzielnicy mają przekrój dobrany do mocy i odległości, zwykle 6 mm² do 10 kWp, 10 mm² powyżej. Zbyt mały przekrój powoduje spadki napięcia i straty rzędu 2-5% produkcji.
5. Miejsce w rozdzielnicy. Inwerter zajmuje jeden moduł w rozdzielnicy (1P dla jednofazowego, 3P dla trójfazowego), magazyn energii zwykle drugi moduł. W starszych rozdzielnicach brakuje miejsca i konieczna jest wymiana na większą obudowę. Magazyn z backupem wymaga dodatkowego rozłącznika i automatyki ATS.
6. Obwód wallbox. Ładowanie auta w domu wymaga dedykowanego obwodu z przewodem 6 mm², zabezpieczeniem nadprądowym 32 A i RCD typu A EV lub typu B. Wallbox o mocy 11 kW to trójfazowe 16 A na fazę, 7,4 kW to jednofazowe 32 A. Bez obwodu dedykowanego ładowanie z domowej instalacji 16 A trwa kilkanaście godzin zamiast 4-6 godzin.
7. Wymogi backupu. Magazyn z backupem musi mieć wydzielony obwód awaryjny zasilany z inwertera hybrydowego. Obwód obejmuje krytyczne odbiorniki: lodówkę, oświetlenie, internet, pompę ciepła w trybie awaryjnym. Wymaga to dodatkowego okablowania i automatyki, co podnosi koszt montażu o 1500-3000 PLN.
8. Przegląd rozdzielnicy. Przed montażem elektryk powinien sprawdzić stan rozdzielnicy głównej: zaciski, połączenia, zabezpieczenia nadprądowe, SPD (ograniczniki przepięć). W domach z lat 90. często konieczna jest wymiana wyeksploatowanych zabezpieczeń lub SPD, co poprawia bezpieczeństwo całej instalacji.
Słownik pojęć
kWh (kilowatogodzina) energia zużywana lub produkowana w czasie. 1 kWh to praca urządzenia o mocy 1 kW przez godzinę. Rachunek za prąd wyrażany jest w kWh, produkcja PV liczona jest w kWh rocznie.
kWp (kilowat szczytowy) moc paneli w warunkach STC (1000 W/m², 25°C ogniwa). W Polsce realnie daje od 950 do 1050 kWh rocznie na każdy kWp. Instalacja 10 kWp produkuje więc około 10 000 kWh rocznie.
W, kW moc chwilowa urządzenia. Pompa ciepła 9 kW pobiera 9 kW w szczycie, ale pracuje ze współczynnikiem SCOP = 3,5, więc dostarcza 31,5 kW ciepła przy 9 kW prądu.
SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) sezonowy współczynnik efektywności pompy ciepła. SCOP = 3,5 oznacza, że pompa dostarcza 3,5 kW ciepła z 1 kW prądu w skali całego sezonu grzewczego. Wyższy SCOP = niższe rachunki.
Przesuwalność zużycia zdolność odbiornika do pracy w dowolnym momencie (np. bojler, pralka, ładowanie auta) lub w ściśle określonych godzinach (np. pompa ciepła podążająca za taryfą, oświetlenie wieczorem). Magazyn energii zwiększa przesuwalność, bo pozwala przesunąć nadwyżkę dzienną na wieczór.
Panel PV moduł fotowoltaiczny przetwarzający promieniowanie słoneczne na prąd stały. Standardowy panel monokrystaliczny 420 W ma sprawność 21-22%, rozmiar około 1722 × 1134 mm i waży 20-25 kg.
Falownik (inwerter) urządzenie przetwarzające prąd stały z paneli (DC) na prąd przemienny (AC) używany w domu. Inwerter hybrydowy dodatkowo współpracuje z magazynem energii i siecią.
MPPT (Maximum Power Point Tracking) algorytm śledzenia punktu mocy maksymalnej w panelu. Każdy łańcuch paneli ma własny MPPT, nowoczesne inwertery mają 2-4 MPPT, co pozwala na montaż paneli o różnych orientacjach lub zacienieniu.
Magazyn startowy 5-7 kWh, wystarczający dla 1-2 osób z niskim zużyciem wieczornym.
Magazyn komfortowy 10-15 kWh, obsługujący rodzinę 4-osobową z ładowaniem auta i pompą ciepła.
Backup funkcja magazynu energii pozwalająca na pracę wyspową (off-grid) podczas awarii sieci. Wymaga wydzielonego obwodu awaryjnego i inwertera hybrydowego.
Kiedy wynik jest niewiarygodny
Kalkulator nie uwzględnia konstrukcji dachu (krokwie, jętki, nośność pokrycia) ani lokalnych ograniczeń (plan zagospodarowania, zabytki, strefy ochronne). Dach pokryty Eternitem lub płytami azbestowymi wymaga wcześniejszej wymiany pokrycia, co podnosi koszt inwestycji o 50-100 PLN/m². Dach z pełnym deskowaniem i kontrłatami zwykle wytrzymuje 15-20 kg/m² obciążenia, panel z konstrukcją daje 18-25 kg/m², co przy standardowej instalacji 10 kWp (45-55 m²) oznacza 800-1100 kg dodatkowego obciążenia.
Sama analiza zużycia nie wystarczy, gdy w grę wchodzi rozbudowa przyłącza, wymiana rozdzielnicy lub modernizacja dachu. Te elementy kosztują 5000-20 000 PLN i potrafią zepchnąć inwestycję na dalszy plan, jeśli nie zostaną zidentyfikowane przed zakupem paneli. Dlatego wynik kalkulatora traktuj jako punkt wyjścia do rozmowy z instalatorem, nie jako gotowy projekt techniczny.
W domach z taryfą C11 lub C12 profil zużycia firmy nakłada się na produkcję PV bardziej niż w domu jednorodzinnym, ale tylko jeśli działalność prowadzona jest w godzinach 8:00-16:00. Praca nocna lub weekendowa wymaga magazynu energii o dużej pojemności, bo nadwyżka dzienna nie jest konsumowana na bieżąco. W gospodarstwach rolnych dochodzą jeszcze sezonowe skoki zużycia (żniwa, suszarnia, chłodnia), które mogą wymagać mocy 30-50 kWp i magazynu 40+ kWh.
Orientacyjne widełki kosztów
| Wariant | Zakres (PLN/kWp) | Co obejmuje |
|---|---|---|
| Tylko panele + inwerter | 4500-5500 | Moduły, montaż, okablowanie, zabezpieczenia |
| Z magazynem 5 kWh | 6500-8500 | Wszystko powyżej + magazyn + automatyka |
| Z magazynem 10 kWh | 8000-10 000 | Większy magazyn, więcej okablowania |
| Z backupem rozszerzonym | 10 000-13 000 | Inwerter hybrydowy, obwód awaryjny, ATS |
Podane widełki nie obejmują ewentualnej wymiany pokrycia dachu, modernizacji przyłącza, powiększenia rozdzielnicy ani audytu konstrukcji. Realna wycena wymaga oględzin na miejscu i rozmowy z instalatorem posiadającym certyfikat UDT.
Dobór mocy instalacji fotowoltaicznej wymaga uwzględnienia obecnego zużycia, planowanych odbiorników, profilu dachu i magazynu energii, a także realnych możliwości przyłącza i rozdzielnicy. Kalkulator poniżej daje szacunek w kWp, sugerowaną pojemność magazynu i widełki kosztów, ale warto potraktować go jako punkt wyjścia do dalszych analiz, nie jako gotową wycenę.
Źródła danych i normy: uzyski PVGIS z bazy Joint Research Centre (PVGIS, jrc.ec.europa.eu), normy instalacji elektrycznych PN-HD 60364, dane o zużyciu energii w gospodarstwach domowych GUS (stat.gov.pl) i URE (ure.gov.pl), katalogi urządzeń producentów pomp ciepła i inwerterów.
