زاویه ایده آل برای نصب پانل های خورشیدی چیست

زاویه "ایده آل" برای پانل های خورشیدی یک شماره یک اندازه مناسب نیست-این بستگی به موقعیت مکانی شما (عرض جغرافیایی) ، اهداف انرژی (تابستان در مقابل خروجی سال) و نوع نصب (ثابت در مقابل ریل های قابل تنظیم) بستگی دارد. هدف اصلی پانل های زاویه دار به حداکثر رساندن جذب نور خورشید است: پنل ها بهترین عملکرد را دارند که نور خورشید در حد ممکن نزدیک به عمود باشد. در زیر تفصیل مفصلی از نحوه محاسبه و تنظیم زاویه ایده آل برای پروژه خود آورده شده است.

1. قانون اساسی: با عرض جغرافیایی خود شروع کنید

عرض جغرافیایی (فاصله شما از استوا) پایه و اساس محاسبه زاویه ثابت ایده آل است. این امر به این دلیل است که مسیر خورشید در آسمان با عرض جغرافیایی های بلند و عرض جغرافیایی متفاوت است (به عنوان مثال ، کانادا) در زمستان زاویه خورشید کمتری دارند ، در حالی که عرض های پایین (به عنوان مثال ، فلوریدا) در طول سال مستقیم تر از نور خورشید می شوند.

فرمول مبتنی بر عرض جغرافیایی (برای ریل های ثابت)

ساده ترین راه برای یافتن زاویه شروع استفاده از عرض جغرافیایی محلی خود ، با تنظیمات کوچک برای اهداف فصلی است:

برای حداکثر خروجی سال: زاویه برابر با عرض جغرافیایی خود را تنظیم کنید.

مثال: اگر در لس آنجلس زندگی می کنید (34 درجه و عرض جغرافیایی) ، زاویه ثابت ایده آل 34 درجه است. این امر باعث افزایش قرار گرفتن در معرض تابستان و زمستان می شود و از تولید انرژی مداوم اطمینان می دهد.

برای خروجی تابستانی (نیازهای خنک کننده): زاویه را روی Latitude - 10 درجه تنظیم کنید.

مثال: در ققنوس (33 درجه N) ، زاویه 23 درجه ای بیشتر از خورشید تابستان را ضبط می کند (در صورت افزایش تقاضای خنک کننده) ، باعث افزایش 5-8 ٪ در ژوئن - اوت می شود.

برای خروجی زمستانی (نیازهای گرمایشی): زاویه را روی Latitude + 10 درجه تنظیم کنید.

مثال: در مینیاپولیس (45 درجه N) ، پانل های زاویه ای 55 درجه برای گرفتن آفتاب کم زمستان بالاتر است و در مقایسه با زاویه 45 درجه ، بازده دسامبر را 15-20 ٪ افزایش می دهد.

چرا این کار می کند

در استوا (عرض جغرافیایی 0 درجه) ، خورشید تقریباً در تمام طول سال و یک زاویه 0 درجه (مسطح) به بهترین وجه کار می کند. در قطب شمالی (90 درجه N) ، خورشید حتی در تابستان کم است و به زاویه 90 درجه ای شیب دار نیاز دارد. این فرمول پانل ها را با مسیر متوسط ​​خورشید تراز می کند و "زاویه بروز" (شکاف بین نور خورشید و سطوح پانل عمود) و به حداکثر رساندن جذب انرژی را به حداقل می رساند.

2. تنظیم آب و هوا و آب و هوا

فراتر از عرض جغرافیایی ، عوامل آب و هوایی محلی مانند برف ، باد و سایه می توانند زاویه "ایده آل" را به ویژه برای ریل های سوار ثابت و قابل تنظیم تغییر دهند.

مناطق مستعد برف: زاویه های تندتر برای ریختن برف

در مناطقی با برف سنگین (به عنوان مثال ، نیو انگلستان ، اسکاندیناوی) ، زاویه ای تندتر (Latitude + 15 درجه) کمک می کند تا برفی سریعتر از صفحه بکشد. زاویه 60 درجه (برای عرض جغرافیایی 45 درجه N) از ساخت برف جلوگیری می کند ، که می تواند نور خورشید را مسدود کرده و وزن خود را به سقف/ریل شما اضافه کند.

نکته مهم: اطمینان حاصل کنید که ریل های نصب شده شما (به عنوان مثال ، ریل های سقف ثابت برای سقف های کاشی) می توانند از شیب های شیب دار و محکم تر پشتیبانی کنند ، افزایش باد را افزایش می دهند ، بنابراین از براکت های تقویت شده یا دفع کننده باد استفاده کنید.

مناطق مستعد باد: زاویه های کم عمق برای ثبات

در مناطق طوفان یا بادگیر (به عنوان مثال ، فلوریدا ، ژاپن) ، زاویه کم عمق (عرض جغرافیایی- 15 درجه) مقاومت باد را کاهش می دهد. زاویه 18 درجه (برای عرض جغرافیایی 33 درجه) پانل ها را به پشت بام/زمین نزدیک می کند و خطر ریل یا پانل ها را که توسط بادهای {7} mph آسیب دیده اند ، کاهش می دهد.

جفت با: از براکت های گیره برای سقف های فلزی یا کوههای بالایی برای سقف های مسطح استفاده کنید-این ریل های ایمن را محکم تر از سوار شدن به مونتاژ می کنید.

سایت های سایه دار: زاویه هایی برای به حداقل رساندن سایه

اگر تابلوهای شما توسط درختان ، دودکش ها یا ساختمانهای همسایه سایه زده شده است:

پانل های شیب کمی تندتر (Latitude + 5 درجه) برای جلوگیری از سایه صبح/بعد از ظهر از اشیاء بلند.

برای ریل های قابل تنظیم: زاویه های زاویه ای فصلی را در تابستان تنظیم کنید (برای جلوگیری از سایه درخت در هنگام پر شدن برگها) و زاویه های تندتر در زمستان (هنگامی که درختان لخت هستند).

3. زاویه های ایده آل برای ریل های قابل تنظیم و ردیابی ریل

بر خلاف ریل های ثابت (یک بار تنظیم شده) ، ریل های قابل تنظیم و ردیابی به شما امکان می دهد زاویه ها را با نور آفتاب در زمان واقعی سازگار کنید ، بنابراین زاویه "ایده آل" آنها پویا است.

ریل های قابل تنظیم: ترفندهای فصلی

ریل های قابل تنظیم (رایج در سیستم های سقف نصب شده یا مسطح) به شما امکان می دهد 2-4 بار در سال زاویه ها را تغییر دهید:

بهار (مارس - مه): با افزایش بیشتر آفتاب ، روی Latitude - 5 درجه (به عنوان مثال ، 29 درجه برای 34 درجه N) تنظیم کنید.

تابستان (ژوئن - آگوست): Latitude - 10 درجه (حداکثر خورشید تابستان).

پاییز (سپتامبر - نوامبر): بازگشت به عرض جغرافیایی (تعادل برای تغییر مسیرهای خورشید).

زمستان (دسامبر - فوریه): Latitude + 10 درجه (گرفتن آفتاب کم زمستان).

نکته حرفه ای: از یک برنامه زاویه خورشیدی (به عنوان مثال ، Sun Surveyor) برای بررسی موقعیت خورشید در Solstices/Equinoxes استفاده کنید-این تضمین می کند تنظیمات شما با مسیرهای خورشید فصلی تراز شود.

ردیابی ریل های کوه: به تنظیم دستی نیاز ندارید

ریل های ردیابی (تک محور یا محور دوتایی) با دنبال کردن خورشید به طور خودکار زاویه ایده آل را پیدا می کنند:

ردیابی تک محور (افقی): به سمت شرق-غرب می چرخد ​​تا مسیر روزانه خورشید را دنبال کند. زاویه شیب ثابت باقی می ماند (بر اساس عرض جغرافیایی) ، اما چرخش شرق-غرب تضمین می کند که پانل ها با 20 تا 30 ٪ در مقابل ریل های ثابت ، از طلوع آفتاب تا خروجی غروب خورشید روبرو می شوند.

ردیابی دو محور: تنظیم هر دو شرق-غرب (روزانه) و شمال-جنوب (فصلی) را تنظیم می کند. این به زاویه ایده آل واقعی در هر لحظه می رسد که همیشه عمود بر نور خورشید است. در مناطق بیابانی (به عنوان مثال ، آریزونا) ، ردیابی محور دو محور می تواند 30-40 ٪ در مقابل ریل های ثابت را افزایش دهد.

بهترین برای: مزارع خورشیدی در مقیاس ابزار یا پروژه های تجاری که هزینه سیستم های ردیابی با فروش انرژی بالاتر جبران می شود.

4. موارد خاص: انواع نصب منحصر به فرد

برای ریل های تخصصی سوار (حمل و نقل ، سایبان ها ، سیستم های شناور) ، زاویه ایده آل باعث افزایش انرژی و استفاده عملی می شود:

ریل های خورشیدی/سایبان

در حالی که پانل های زاویه دار برای خورشید باید وسایل نقلیه (ترخیص کالا از گمرک: 7-8 فوت) را در خود جای دهند. زاویه ایده آل Latitude - 5 درجه تا عرض جغرافیایی به اندازه کافی برای حفظ ارتفاع کارپورت قابل کنترل است ، اما برای قرار گرفتن در معرض آفتاب خوب به اندازه کافی شیب دار است.

مثال: در هیوستون (29 درجه N) ، پانل های کار با زاویه 25 درجه ، تابش نور خورشید را بدون اینکه کاروان را برای SUV خیلی بلند کند ، ضبط می کند.

ریل های خورشیدی شناور

پانل های شناور روی دریاچه ها/مخازن از ردیابی ثابت یا تک محور استفاده می کنند. زاویه ثابت ایده آل Latitude + 5 درجه -پانل های خنک کننده آب (افزایش راندمان 5-10 ٪) ، بنابراین یک زاویه کمی تندتر برای هر شکاف جزئی زاویه خورشید جبران می کند.

نحوه محاسبه زاویه ایده آل دقیق خود (ابزار و نکات)

برای دقت فراتر از فرمول اساسی ، از این ابزارها استفاده کنید:

ماشین حساب های زاویه خورشیدی: ابزارهای آنلاین مانند ماشین حساب NREL PvWatts (رایگان) به شما امکان می دهد آدرس ، شیب سقف و نوع پنل خود را وارد کنید.

Solar Pathfinders: دستگاه دستی که مسیرهای سایه و خورشید را برای سایت شما نقشه برداری می کند. این به شما کمک می کند تا زاویه ها را تنظیم کنید تا از سایه و حداکثر رساندن نور مستقیم خورشید جلوگیری کنید.

ارزیابی های حرفه ای سایت: نصب کننده های معتبر از هواپیماهای بدون سرنشین یا تصویربرداری حرارتی برای اندازه گیری قرار گرفتن در معرض آفتاب استفاده می کنند و زاویه های متناسب با شرایط سقف/زمین خود را توصیه می کنند.