Ebben a blogbejegyzésben azt vizsgáljuk meg, mit jelent a nap változó helyzete a napenergia-termelés szempontjából, valamint azt, hogyan helyezheti el a paneleket a maximális teljesítmény érdekében. Azt is elmagyarázzuk, hogy a legjobb napelem szög különböző tényezőkön alapul. Végül megvizsgáljuk, hogy valójában mennyire fontos az optimális szög elérése.
De mielőtt elkezdenénk, egy gyors megjegyzés: a napelemek szögét napelemdőlésnek is nevezik. A kifejezéseket felváltva fogod látni, mind ebben a cikkben, mind az interneten.
Mit jelent a “napelem szöge”?
A napelem szöge egy másik módja a napelemes rendszer függőleges dőlésének leírására. Ha egy napelemes rendszer a talajjal egy szintben van, akkor nincs dőlésszöge. Ha függőlegesen áll – merőlegesen a talajra -, akkor 90°-os szögben áll.
A napelem szöge befolyásolhatja a napenergiával termelt villamos energia mennyiségét, és két tényezőn alapul: a földrajzi szélességen és az évszakon.
A napelemek dőlésszögének optimalizálása és beállítása e tényezőknek megfelelően segíthet maximalizálni a napenergia-termelését.
Melyik a legjobb napelemdőlésszög az Ön földrajzi szélességéhez?
A dőlésszög a földrajzi szélességgel együtt nő – minél távolabb van a háza az Egyenlítőtől, annál nagyobb dőlésszöget kell választania.
Az alacsonyabb földrajzi szélességen fekvő államokban (például Arizona és Hawaii) például a nap magasabban áll az égen. Ezekben az államokban a napelemek alacsony dőlésszöget igényelnek a közvetlen napfény befogásához.
Ezzel szemben a magasabb szélességi körökön fekvő államokban – mint Minnesota és Oregon – a nap alacsonyabban van az égen. Ezekben az államokban a napelemes fotovoltaikus paneleket nagyobb dőlésszögben kell telepíteni a maximális napfény befogadásához.
Hogyan lehet meghatározni a napelemek optimális dőlésszögét az adott államban?
Van egy egyszerű ökölszabály a fixen rögzített napelemek legjobb dőlésszögének kiszámításához. Nyáron vonjon le 15 fokot a földrajzi szélességéből, télen pedig adjon hozzá 15 fokot a földrajzi szélességéhez.
A pontosabb módszerhez használja az ezen az oldalon található második képletet a dőlésszög kiszámításához.
A San Francisco-öböl környékén például a napelemek legjobb dőlésszöge 22-23 fok között van. Los Angelesben a 19 fokos napelemdőlés a legjobb.
Ezek a szögek adják a legjobb összteljesítményt az év folyamán, ha fix telepítést választ. Valójában az energiatermelést tovább lehet növelni a napelemek évszakhoz igazításával – ezt a következő részben magyarázzuk el.
Kalkulálja ki, mennyibe fognak kerülni a napelemek az otthona számára a lakóhelye alapján
Mi a legjobb napelemdőlés az egyes évszakokhoz?
A nap szöge nem csak a különböző földrajzi szélességek alapján változik, hanem az évszakok változásával is. Ahogy az alábbi ábrán látható, a nap a téli hónapokban alacsonyabban, a nyári hónapokban pedig magasabban áll.
Ez azt jelenti, hogy ha biztosítani szeretné, hogy a napelemek mindig úgy legyenek elhelyezve, hogy maximálisan érje a napfény, akkor minden évszakhoz igazítani kell őket.
Az alábbi táblázat az USA különböző államainak optimális napelemszögét mutatja télen, tavasszal/ősszel és nyáron.
Optimális napelemszögek az USA különböző államaiban. városok
| állam | város | tél | tavasz/ősz | nyár |
|---|---|---|---|---|
| Kalifornia | LA | 32° | 56° | 80° |
| New York | New York. City | 26° | 49° | 72° |
| Arizona | Tucson | 34° | 58° | 82° |
| Florida | Miami | 40° | 64° | 88° |
| Texas | Dallas | 34° | 57° | 80° |
| New Jersey | Atlantic City | 28° | 51° | 74° |
| Connecticut | Greenwich | 26° | 49° | 72° |
| Virginia | Richmond | 30° | 53° | 76° |
| Michigan | Redford | 24° | 48° | 72° |
A 40° szélességen lévő rendszer jelentős, 4 %-os energiabevitelt élvez.1%-ot, ha évente csak kétszer állítjuk be.
Egy további két beállítás tavasszal és ősszel további 0,5%-os teljesítményt eredményezhet – lásd alább.
Hogyan befolyásolja a szög változtatása a napelemek teljesítményét
| Fix telepítés | Javított 2 évszak | Javított 4 évszak | |
|---|---|---|---|
| A teljesítmény az optimum %-ában | 71. Napelemek dőlése
A napelemek évi négyszeri (vagy akár csak kétszeri) beállítása azonban nem egyszerű feladat. Hiszen a legtöbb napelem a tetőn rögzített szögben van felszerelve, és nem állítható. A napelemek egyszerű beállításának egyetlen módja, ha földre szerelt rendszert használ, és tengelykövető napelemeket telepít. Ennek a megközelítésnek azonban van egy nagy hátránya: bár növeli a napenergia teljesítményét, sokkal nagyobb mértékben növeli a költségeket. Ennek eredményeképpen a napelemes tengelykövetők jelenleg nem éri meg a befektetést. *Kíváncsi vagy, hogy az egyes évszakokhoz való igazítás után miért csak az optimális teljesítmény 75,7%-át kapod? Azért, mert a fennmaradó mennyiséget csak a napelemek napközbeni irányának beállításával lehet elérni. A napelemek irányával egy következő blogban foglalkozunk. Hogyan befolyásolja a napenergia termelését a sekély vs. meredek tetőszög?Ha összehasonlítja a napelemek által egy év alatt termelt teljesítményt, azt fogja látni, hogy viszonylag kevés különbség van a sekély (15 fokos) és a meredek (45 fokos) tetőre telepített panelek között. Ez azért van, mert a különböző hajlásszögek az évszakok során kiegyenlítődnek. A sekély tetőn lévő napelemek a nyári szezonban több napfényt gyűjtenek be, míg a meredek tetőn lévő napelemek télen több energiát termelnek. Míg a napelemeket követőkkel mindig az optimális szögben lehet tartani, az ezzel járó költségek és bonyodalmak a legtöbb esetben nem érik meg. Ezért az olyan napenergia-barát államokban, mint Kalifornia, a legtöbb háztulajdonos úgy találja, hogy a napelemes rendszerek megérik a befektetést, bármilyen szögben is telepítik őket. Ezt bizonyítják Kalifornia napenergia-statisztikái, amint azt az Energia Információs Hivatal alábbi ábrája mutatja. Fixed mount solar panel tilts for homes in California Chart Credit: EIA
Conclusion:A napelemek teljesítményét befolyásolja a napelemek dőlésszöge. Ahhoz, hogy maximális teljesítményt nyerjünk ki egy PV-rendszerből, a szöget a földrajzi szélesség és az évszak alapján is be kell állítanunk. A valós helyzetekben gyakran fix tetőszögekkel kell megbirkóznunk, ahol nincs lehetőség a napelemes rendszerek beállítására vagy megdöntésére. Emiatt a napelemes rendszereket különböző dőlésszögekkel telepítik, hogy a házakon található különböző tetőhajlatokhoz alkalmazkodjanak – ezzel hatékonyan pénzt takarítanak meg a háztulajdonosoknak. A lényeg: Az optimális napelem szög növelheti a termelést, de ennek elmulasztása nem kizáró ok. Tudja meg, mennyit takaríthat meg, ha napelemre vált Kezdje el
Főbb tudnivalók
|