Najlepszy kąt nachylenia paneli słonecznych: How do you find it – and does it matter?

W tym wpisie na blogu badamy, co zmienna pozycja słońca oznacza dla wytwarzania energii słonecznej, a także jak możesz ustawić swoje panele, aby uzyskać maksymalną wydajność. Wyjaśnimy również, w jaki sposób najlepszy kąt nachylenia paneli słonecznych zależy od różnych czynników. Wreszcie zbadamy, jak ważne jest osiągnięcie optymalnego kąta.

Ale zanim zaczniemy, krótka uwaga: kąt panelu słonecznego jest również znany jako nachylenie panelu słonecznego. Zobaczysz te terminy używane zamiennie, zarówno w tym artykule jak i w całym Internecie.

Co oznacza „kąt nachylenia paneli słonecznych”?

Kąt nachylenia paneli słonecznych to inny sposób opisania pionowego nachylenia twojego systemu PV. Kiedy system solarny jest na równi z ziemią, nie ma żadnego nachylenia. Jeśli stoi pionowo – prostopadle do ziemi – jest pod kątem 90°.

Kąt nachylenia panelu słonecznego może wpłynąć na ilość generowanej energii słonecznej i jest oparty na dwóch czynnikach: szerokości geograficznej i porze roku.

Optymalizacja i dostosowanie nachylenia panelu słonecznego zgodnie z tymi czynnikami może pomóc zmaksymalizować produkcję energii słonecznej.

Jakie jest najlepsze nachylenie panelu słonecznego dla Twojej szerokości geograficznej?

Kąt nachylenia zwiększa się wraz z szerokością geograficzną – im dalej Twój dom znajduje się od równika, tym większy powinien być kąt nachylenia.

Na przykład w stanach położonych na niższych szerokościach geograficznych (takich jak Arizona i Hawaje) słońce znajduje się wyżej na niebie. W tych stanach panele fotowoltaiczne wymagają niskiego nachylenia, aby uchwycić bezpośrednie światło słoneczne.

Przeciwnie, w stanach położonych na wyższych szerokościach geograficznych – takich jak Minnesota i Oregon – słońce znajduje się niżej na niebie. W tych stanach panele fotowoltaiczne powinny być instalowane pod większym kątem nachylenia, aby uzyskać maksymalne nasłonecznienie.

Jak można określić optymalny kąt nachylenia paneli słonecznych dla swojego stanu?

Istnieje prosta zasada kciuka do obliczania najlepszego kąta nachylenia dla paneli słonecznych montowanych na stałe. Odejmij 15 stopni od szerokości geograficznej w Twojej lokalizacji podczas lata i dodaj 15 stopni do szerokości geograficznej podczas zimy.

Aby uzyskać dokładną metodę, użyj drugiego wzoru na tej stronie, aby obliczyć kąt nachylenia.

Na przykład, w rejonie Zatoki San Francisco, najlepszy kąt nachylenia paneli słonecznych mieści się w przedziale 22-23 stopni. Dla Los Angeles, nachylenie paneli słonecznych pod kątem 19 stopni działa najlepiej.

Te kąty dadzą Ci najlepszą ogólną wydajność w ciągu roku, jeśli wybierasz się na stałą instalację. W rzeczywistości możliwe jest dalsze zwiększenie produkcji energii poprzez dostosowanie paneli słonecznych w zależności od pory roku – wyjaśniamy to w następnym rozdziale.

Jakie jest najlepsze nachylenie paneli słonecznych dla każdej pory roku?

Kąt padania promieni słonecznych zmienia się nie tylko w zależności od szerokości geograficznej, ale także wraz ze zmianą pór roku. Jak pokazano na poniższej ilustracji, słońce jest niżej podczas miesięcy zimowych i wyżej w miesiącach letnich.

To oznacza, że gdybyś chciał zapewnić, że twoje panele słoneczne są zawsze ustawione tak, aby były maksymalnie wystawione na działanie promieni słonecznych, musiałbyś je dostosować do każdej pory roku.

Tabela poniżej pokazuje optymalny kąt ustawienia paneli słonecznych dla różnych stanów w USA podczas zimy, wiosny/jesieni i lata.

Optymalne kąty ustawienia paneli słonecznych dla różnych miast w USA. cities

System na 40° szerokości geograficznej cieszy się znacznym wzrostem energii o 4.1% przy regulacji tylko dwa razy w roku.

Dodatkowe dwie regulacje na wiosnę i jesień mogą przynieść dodatkowe 0,5% produkcji – patrz poniżej.

Jak zmiana kąta wpływa na moc paneli słonecznych

Jednakże regulacja paneli słonecznych cztery razy w roku (lub nawet tylko dwa razy) nie jest prostym zadaniem. W końcu większość paneli słonecznych jest zamontowana na dachu pod stałym kątem i nie może być regulowana.

Jedynym sposobem na łatwe dostosowanie paneli słonecznych jest wykorzystanie systemu montowanego na ziemi i zainstalowanie paneli słonecznych śledzących oś. Jednakże, istnieje duży minus tego podejścia: podczas gdy zwiększa ono wydajność słoneczną, zwiększa ono koszty o wiele bardziej. W rezultacie, systemy nadążne za osią słoneczną nie są obecnie warte inwestycji.

*Czy zastanawiasz się, dlaczego po dostosowaniu do każdej pory roku nadal uzyskujesz tylko 75,7% optymalnej mocy? To dlatego, że pozostałą część można uzyskać tylko poprzez dostosowanie kierunku paneli słonecznych w ciągu dnia. Zajmiemy się kierunkiem panelu słonecznego w nadchodzącym blogu.

Jak płytkie i strome nachylenie dachu wpływa na produkcję energii słonecznej?

Jeśli porównasz wydajność produkowaną przez panele słoneczne w ciągu roku, przekonasz się, że istnieje stosunkowo niewielka różnica między panelami zainstalowanymi na płytkim (15 stopni) i stromym (45 stopni) dachu.

Jest to spowodowane tym, że różne nachylenia będą się równoważyć w różnych porach roku. Panele słoneczne na płytkim dachu przechwytują więcej światła słonecznego podczas sezonu letniego, podczas gdy panele słoneczne na stromym dachu będą produkować więcej energii podczas zimy.

Mimo, że możesz użyć trackerów paneli słonecznych, aby utrzymać je pod optymalnym kątem przez cały czas, koszty i komplikacje z tym związane nie są tego warte w większości przypadków.

W związku z tym, w stanach przyjaznych dla energii słonecznej, takich jak Kalifornia, większość właścicieli domów uważa systemy solarne za warte inwestycji, niezależnie od kąta, pod jakim są zainstalowane.

Dowodem na to są statystyki solarne Kalifornii, jak pokazano poniżej na tym wykresie Energy Information Administration.

Conclusion: Solar panel angle matters, but not that much

Na wydajność paneli słonecznych wpływa ich kąt nachylenia. Aby wydobyć maksymalną moc z systemu PV, należy dostosować kąt nachylenia w oparciu o szerokość geograficzną i porę roku.

W rzeczywistych sytuacjach często mamy do czynienia z ustalonymi kątami dachu, gdzie nie ma możliwości regulacji lub pochylenia systemów słonecznych.

Ponieważ z tego powodu systemy słoneczne są instalowane w całym zakresie kątów nachylenia, jako sposób na dostosowanie się do różnych kątów nachylenia dachów domów – skutecznie oszczędzając pieniądze właścicieli domów.

Podsumowanie: Optymalny kąt nachylenia paneli słonecznych może zwiększyć produkcję, ale nieosiągnięcie tego celu nie jest powodem do zerwania umowy.

.