Paras aurinkopaneelin kulma:

Tässä blogikirjoituksessa selvitämme, mitä auringon muuttuva asento tarkoittaa aurinkosähkön tuotannolle ja miten voit sijoittaa paneelisi maksimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi. Selitämme myös, miten paras aurinkopaneelin kulma perustuu eri tekijöihin. Lopuksi tutkimme, kuinka tärkeää optimaalisen kulman saavuttaminen todella on.

Mutta ennen kuin aloitamme, lyhyt huomautus: aurinkopaneelien kulma tunnetaan myös nimellä aurinkopaneelin kallistus. Näet, että termejä käytetään vaihtelevasti sekä tässä artikkelissa että internetissä.

Mitä ”aurinkopaneelikulma” tarkoittaa?

Aurinkopaneelikulma on toinen tapa kuvata aurinkosähköjärjestelmän pystysuoraa kallistusta. Kun aurinkojärjestelmä on maanpinnan tasalla, sillä ei ole kallistusta. Jos se seisoo pystysuorassa – kohtisuorassa maahan nähden – se on 90°:n kulmassa.

Aurinkopaneelin kallistuskulma voi vaikuttaa tuottamasi aurinkosähkön määrään, ja se perustuu kahteen tekijään: leveysasteeseen ja vuodenaikaan.

Aurinkopaneelin kallistuskulman optimointi ja säätäminen näiden tekijöiden mukaan voi auttaa sinua maksimoimaan aurinkosähkön tuotannon.

Mikä on paras aurinkopaneelin kallistuskulma leveyspiirillesi?

Kallistuskulma kasvaa leveyspiirin mukaan – mitä kauempana talosi on päiväntasaajasta, sitä korkeampi kallistuskulman tulisi olla.

Esimerkiksi matalammilla leveyspiireillä sijaitsevissa osavaltioissa (kuten Arizonassa ja Havaijilla) aurinko on korkeammalla taivaalla. Näissä osavaltioissa aurinkosähköpaneelit vaativat matalan kallistuksen, jotta ne voivat vangita suoran auringonvalon.

Korkeammilla leveysasteilla sijaitsevissa osavaltioissa – kuten Minnesotassa ja Oregonissa – aurinko sen sijaan on alempana taivaalla. Näissä osavaltioissa aurinkosähköpaneelit on asennettava suuremmalla kallistuskulmalla, jotta ne saavat mahdollisimman paljon auringonvaloa.

Miten voit määrittää aurinkopaneelien optimaalisen kallistuskulman osavaltiossasi?

Kiinteästi asennettavien aurinkopaneelien parhaan kallistuskulman laskemiseen on olemassa yksinkertainen nyrkkisääntö. Vähennä sijaintisi leveysasteesta 15 astetta kesällä ja lisää leveysasteeseen 15 astetta talvella.

Tarkemman menetelmän saat käyttämällä kallistuskulman laskemiseen tämän sivun toista kaavaa.

Esimerkiksi San Franciscon lahden alueella paras aurinkopaneelien kallistuskulma on 22-23 astetta. Los Angelesissa aurinkopaneelien 19 asteen kallistus toimii parhaiten.

Näillä kulmilla saat parhaan kokonaistuoton vuoden aikana, jos käytät kiinteää asennusta. Energiantuotantoa on itse asiassa mahdollista lisätä entisestään säätämällä aurinkopaneeleita vuodenaikojen mukaan – selitämme sen seuraavassa osiossa.

Mikä on paras aurinkopaneelien kallistuskulma kullekin vuodenaikana?

Auringon kallistuskulma muuttuu eri leveysasteiden lisäksi myös vuodenaikojen vaihtelun myötä. Kuten alla olevasta kuvasta näkyy, aurinko on matalammalla talvikuukausina ja korkeammalla kesäkuukausina.

Tämä tarkoittaa, että jos haluat varmistaa, että aurinkopaneelit on aina sijoitettu siten, että ne altistuvat mahdollisimman paljon auringonvalolle, sinun on säädettävä ne kunkin vuodenajan mukaan.

Alla olevasta taulukosta käy ilmi aurinkopaneelien optimaalinen kulma eri osavaltioissa Yhdysvalloissa talvella, keväällä/syksyllä ja kesällä.

Optimaaliset aurinkopaneelien kulmat eri Yhdysvalloissa. kaupungit

Systeemi 40° leveysasteella nauttii huomattavasta energiavauhtia 4.1 %, jos sitä säädetään vain kahdesti vuodessa.

Kahdella lisäsäädöllä keväällä ja syksyllä voidaan saada 0,5 % lisää tehoa – katso alla.

Miten kulman muuttaminen vaikuttaa aurinkopaneelien tehoon

Aurinkopaneelien säätäminen neljä kertaa vuodessa (tai jopa vain kaksi kertaa) ei kuitenkaan ole yksinkertainen tehtävä. Useimmat aurinkopaneelit on nimittäin asennettu katon kiinteään kulmaan, eikä niitä voi säätää.

Ainut tapa säätää aurinkopaneeleita helposti on hyödyntää maahan asennettavaa järjestelmää ja asentaa akselinseuraavat aurinkopaneelit. Tässä lähestymistavassa on kuitenkin suuri haittapuoli: vaikka se lisää aurinkotehoa, se lisää kustannuksia paljon enemmän. Tämän vuoksi aurinkopaneelien akselinseurantalaitteet eivät tällä hetkellä ole investoinnin arvoisia.

*Ihmetteletkö, miksi saat edelleen vain 75,7 % optimaalisesta tuotosta sen jälkeen, kun olet säätänyt sen kunkin vuodenajan mukaan? Se johtuu siitä, että jäljelle jäävä määrä voidaan saavuttaa vain säätämällä aurinkopaneelien suuntaa päivän aikana. Käsittelemme aurinkopaneelin suuntaa tulevassa blogissa.

Miten matala vs. jyrkkä kattokulma vaikuttaa aurinkoenergian tuotantoon?

Jos verrataan aurinkopaneelien tuottamaa tuotantoa vuoden aikana, huomaat, että matalalle (15 asteen) katolle ja jyrkälle (45 asteen) katolle asennettujen paneelien välillä on suhteellisen vähän eroa.

Tämä johtuu siitä, että erilaiset kattokallistukset tasaantuvat vuodenaikojen välillä. Matalalla katolla olevat aurinkopaneelit vangitsevat enemmän auringonvaloa kesäkaudella, kun taas jyrkällä katolla olevat aurinkopaneelit tuottavat enemmän sähköä talvella.

Vaikka voit käyttää aurinkopaneelien seurantajärjestelmiä pitämään paneelit koko ajan optimaalisessa kulmassa, siihen liittyvät kustannukset ja komplikaatiot eivät useimmissa tapauksissa ole sen arvoisia.

Sentähden Kalifornian kaltaisissa aurinkoystävällisissä osavaltioissa useimmat kodinomistajat pitävät aurinkojärjestelmiä investoinnin arvoisina riippumatta siitä, mihin kulmaan ne asennetaan.

Tämästä ovat osoituksena Kalifornian aurinkotilastot, jotka näkyvät alla olevassa Energy Information Administrationin laatimassa kaaviossa.

Johtopäätökset: Aurinkopaneelien kallistuskulmalla on merkitystä, mutta ei niin paljon

Aurinkopaneelien suorituskykyyn vaikuttaa niiden kallistuskulma. Jotta aurinkosähköjärjestelmästä saataisiin irti maksimaalinen teho, kulmaa pitäisi säätää sekä leveyspiirin että vuodenajan mukaan.

Todellisissa tilanteissa joudutaan usein tekemisiin kiinteiden kattokulmien kanssa, joissa ei ole mahdollisuutta säätää tai kallistaa aurinkopaneeleita.

Tämän vuoksi aurinkopaneeleita asennetaan eri kallistuskulmilla keinona mukautua erilaisiin kodeissa tavattaviin kattokaltevuuksiin – ja näin säästetään tehokkaasti kodinomistajilta rahaa.

Lopputulos: Optimaalinen aurinkopaneelien kallistuskulma voi lisätä tuotantoa, mutta sen saavuttamatta jättäminen ei ole ratkaiseva tekijä.