Cel mai bun unghi al panoului solar: Cum îl găsiți – și contează?

În această postare pe blog, explorăm ce înseamnă poziția schimbătoare a soarelui pentru generarea de energie solară, precum și cum vă puteți poziționa panourile pentru o performanță maximă. De asemenea, vom explica modul în care cel mai bun unghi al panourilor solare se bazează pe diferiți factori. În cele din urmă, vom examina cât de important este de fapt să obțineți unghiul optim.

Dar înainte de a începe, o scurtă notă: unghiul panoului solar este cunoscut și sub numele de înclinarea panoului solar. Veți vedea termenii utilizați în mod interschimbabil, atât în acest articol, cât și pe internet.

Ce înseamnă „unghiul panoului solar”?

Unghiul panoului solar este un alt mod de a descrie înclinarea verticală a sistemului dvs. fotovoltaic. Atunci când un sistem solar este la nivelul solului, acesta nu are înclinare. Dacă se află în poziție verticală – perpendicular pe sol – are un unghi de 90°.

Unghiul panoului solar poate afecta cantitatea de energie electrică solară pe care o generați și se bazează pe doi factori: latitudinea și anotimpul.

Optimizarea și ajustarea înclinării panoului solar în funcție de acești factori vă poate ajuta să vă maximizați producția de energie solară.

Care este cea mai bună înclinare a panoului solar pentru latitudinea dumneavoastră?

Unghiul de înclinare crește odată cu latitudinea – cu cât casa dumneavoastră se află mai departe de ecuator, cu atât mai mare ar trebui să fie unghiul de înclinare.

De exemplu, în statele situate la latitudini mai joase (cum ar fi Arizona și Hawaii), soarele se află mai sus pe cer. În aceste state, panourile solare fotovoltaice necesită o înclinare redusă pentru a capta lumina directă a soarelui.

În schimb, pentru statele situate la latitudini mai mari – cum ar fi Minnesota și Oregon – soarele este mai jos pe cer. În aceste state, panourile solare fotovoltaice ar trebui să fie instalate la unghiuri de înclinare mai mari pentru a primi lumina solară maximă.

Cum puteți determina unghiul optim al panourilor solare pentru statul dumneavoastră?

Există o regulă empirică simplă pentru a calcula cel mai bun unghi de înclinare pentru panourile solare cu montaj fix. Scădeți 15 grade din latitudinea locației dvs. în timpul verii și adăugați 15 grade la latitudinea dvs. în timpul iernii.

Pentru o metodă precisă, utilizați a doua formulă de pe această pagină pentru a calcula unghiul de înclinare.

De exemplu, în zona Golfului San Francisco, cel mai bun unghi de înclinare a panourilor solare este între 22-23 de grade. Pentru Los Angeles, o înclinare a panourilor solare de 19 grade funcționează cel mai bine.

Aceste unghiuri vă vor oferi cel mai bun randament general pe parcursul anului, dacă optați pentru o instalație fixă. De fapt, este posibil să creșteți și mai mult producția de energie prin ajustarea panourilor solare în funcție de sezon – explicăm acest lucru în secțiunea următoare.

Care este cea mai bună înclinare a panourilor solare pentru fiecare anotimp?

Unghiul soarelui nu se schimbă doar în funcție de diferitele latitudini, ci și odată cu schimbarea anotimpurilor. După cum se arată în ilustrația de mai jos, soarele este mai jos în timpul lunilor de iarnă și mai sus în lunile de vară.

Aceasta înseamnă că, dacă ați dori să vă asigurați că panourile solare sunt întotdeauna poziționate pentru o expunere maximă la lumina soarelui, va trebui să le ajustați pentru fiecare anotimp.

Tabelul de mai jos arată unghiul optim al panourilor solare pentru diferite state din SUA în timpul iernii, primăverii/toamnei și verii.

Unghiurile optime ale panourilor solare pentru diferite state din SUA. orașe

Un sistem aflat la 40° latitudine se bucură de un impuls energetic semnificativ de 4.1% dacă este ajustat doar de două ori pe an.

Două ajustări suplimentare pentru primăvară și toamnă pot aduce un randament suplimentar de 0,5% – a se vedea mai jos.

Cum influențează schimbarea unghiului asupra randamentului panourilor solare

Cu toate acestea, reglarea panourilor solare de patru ori pe an (sau chiar doar de două ori) nu este o sarcină simplă. La urma urmei, majoritatea panourilor solare sunt montate pe acoperiș în unghi fix și nu pot fi ajustate.

Singura modalitate de a ajusta cu ușurință panourile solare este de a utiliza un sistem montat la sol și de a instala panouri solare cu urmărire pe axă. Cu toate acestea, există un mare dezavantaj al acestei abordări: deși crește producția solară, vă crește costurile cu mult mai mult. Prin urmare, în prezent, sistemele solare de urmărire a axei nu merită investiția.

*Vă întrebați de ce obțineți în continuare doar 75,7% din producția optimă după ajustarea pentru fiecare anotimp? Asta pentru că suma rămasă poate fi obținută doar prin ajustarea pentru direcția panourilor solare în timpul zilei. Vom aborda direcția panourilor solare într-un blog viitor.

Cum influențează producția solară faptul de a avea un acoperiș cu un unghi puțin adânc față de unul abrupt?

Dacă comparați producția produsă de panourile solare pe parcursul unui an, veți constata că există o diferență relativ mică între panourile instalate pe un acoperiș puțin adânc (15 grade) și un acoperiș abrupt (45 de grade).

Acest lucru se datorează faptului că diferitele pante se vor echilibra de la sine de-a lungul anotimpurilor. Panourile solare amplasate pe un acoperiș puțin adânc captează mai multă lumină solară în timpul sezonului de vară, în timp ce, panourile solare amplasate pe un acoperiș abrupt vor produce mai multă energie în timpul iernii.

În timp ce puteți utiliza dispozitive de urmărire a panourilor solare pentru a le menține în permanență la unghiul optim, costurile și complicațiile implicate nu merită în majoritatea cazurilor.

De aceea, în statele favorabile energiei solare, cum ar fi California, majoritatea proprietarilor de case consideră că sistemele solare merită investiția, indiferent de unghiul la care sunt instalate.

Acest lucru este evidențiat de statisticile solare din California, așa cum se arată mai jos în acest grafic realizat de Energy Information Administration.

Concluzie: Unghiul panourilor solare contează, dar nu atât de mult

Performanța panourilor solare este afectată de unghiul lor de înclinare. Pentru a extrage puterea maximă de la un sistem fotovoltaic, ar trebui să ajustați unghiul în funcție atât de latitudine, cât și de anotimp.

În situații reale, deseori trebuie să aveți de-a face cu unghiuri fixe ale acoperișului, unde nu există opțiunea de a regla sau de a înclina sistemele solare.

Din acest motiv, sistemele solare sunt instalate într-o gamă de unghiuri de înclinare ca mijloc de a se adapta la o varietate de înclinații ale acoperișurilor întâlnite pe case – economisind efectiv bani proprietarilor de case.

Concluzia: Unghiul optim al panourilor solare poate crește producția, dar eșecul de a realiza acest lucru nu este un factor de rupere a afacerii.