Визначаємо оптимальний кут нахилу сонячних батарей

Взагалі кажучи, варіантів у нас лише три:

1. Встановлення сонячних батарей на нерухому конструкцію
2. Установка на двовісний трекер (поворотну платформу, яка може обертатися за сонцем у двох площинах)
3. Установка на одновісний трекер (платформа може змінювати тільки одну вісь, найчастіше – що відповідає за нахил)

У варіантів №2 і №3 є свої переваги (значне збільшення виробітку), але є і недоліки (вища ціна, необхідність додаткової площі тощо). Ми розглянемо доцільність застосування трекерів в окремій статті, поки будемо говорити тільки про варіант №1 - нерухома конструкція, або нерухома конструкція зі змінним кутом нахилу.

Розберемося, чому взагалі потрібно змінювати нахил сонячних батарей.У перших - сонце змінює своє становище в небі протягом доби. Крім цього – є ще «по-друге» - сонце змінює своє становище в небі в залежності від пори року. Кожного сезону положення Сонця різне, тому в ідеалі, для кожної пори року підбирається свій кут нахилу. Наприклад, влітку оптимальний кут нахилу становить 30-40 градусів, а взимку – більше 70, залежно від широти території (рис. 1). Навесні та восени кут нахилу має усереднене значення між значенням кута для літа та зими. Для автономних систем оптимальний кут нахилу залежить від місячного графіка навантаження, тобто якщо цього місяця споживається більше енергії, то кут нахилу потрібно вибирати оптимальним саме цього місяця.

Мал. 1. Положення Сонця в різні пори року

Оптимальні кути нахилу сонячних батарей для різних широт:

Залежність вироблення електроенергії панелями сонячних батарей потужністю 1 кВтшироті місцевості 37.3° від кута нахилу та орієнтації:

З таблички видно, щооптимальний виробіток протягом року це нахил панелі 45° у південному напрямку, і при цьому Ви можете оцінити втрати, якщо маєте намір розташувати Вашу сонячну електростанцію з відхиленням.

Розрахунок кількості сонячної енергії, одержуваного сонячними панелями при падінні сонячних променів під кутом, що відрізняється від 90°, розглянемо на прикладі:Приклад 1: сонячні панелі орієнтовані на південь, без поздовжнього нахилу. Сонце світить із південного сходу. Лінія, проведена перпендикулярно між сонячними батареями та напрямком на Сонце, має кут, що дорівнює 360/8=45 градусів. Ширина одного пучка падаючого сонячного випромінювання дорівнюватиме tan (90-45) / sin (90-45) = 1.41, і кількість сонячної енергії, одержуване сонячними панелями, дорівнюватиме 1/1.41=71% від потужності, яка була б отримана, якщо Сонце світило з півдня. (рис. 3)

Мал. 3. Ширина пучка сонячних променів залежно від розташування Сонця.

Якщо немає можливості регулювання кута нахилу, то сонячні батареї повинні розташовуватись під оптимальним кутом, значення якого часто приймається рівним широті місцевості. Для кожної широти є власний кут нахилу фотоелектричних модулів. Невеликі відхилення до 5 градусів від цього оптимуму незначно впливають на продуктивність сонячних панелей. Стаціонарні конструкції орієнтують на південь, із незначними відхиленнями по азимуту (рис. 4).

Мал. 4. Кут нахилу сонячних батарей

Як завжди, якщо Ви зіткнулися зі складнощами, під час вибору сонячних батарей, мережевих інверторів для Вашої сонячної електростанції, або Вам потрібна допомога з монтажу - будь ласка, звертайтесь до нас, наші інженеризможуть запропонувати оптимальний варіант. Ми працюємо на ринку сонячних батарей вже більше 6 років, за цей час нагромадили хороший досвід, і із задоволенням допоможемо Вам.

---