Ориентация солнечных панелей

Солнечный свет проходит свой путь от Солнца до Земли по прямой линии. Когда он достигает атмосферы, часть света преломляется, а часть достигает земли по прямой линии.

Другая часть света поглощается атмосферой. Преломлённый свет — это то, что обычно называется диффузной радиацией, или рассеянным светом.

Та часть солнечного света, которая достигает поверхности земли без рассеяния или поглощения — это прямая радиация. Прямая радиация — наиболее интенсивная.

Солнечные модули производят электричество даже, когда нет прямого солнечного света.

Поэтому, даже при облачной погоде, фотоэлектрическая система будет производить электричество.

Однако, наилучшие условия для генерации электроэнергии будут, при ярком солнце и при ориентации панелей перпендикулярно солнечному свету.

Для местностей северного полушария панели должны быть ориентированы на юг, для стран южного полушария — на север.

На практике, солнечные панели должны быть ориентированы под определённым углом к горизонтальной поверхности.

Около экватора солнечные панели должны располагаться под очень маленьким углом (почти горизонтально), для того, чтобы дождь смывал пыль и грязь с фотоэлектрических модулей.

Небольшие отклонения от этой ориентации не играют существенной роли, потому что, в течение дня, солнце двигается по небу с востока на запад.

Доля производства энергии фотоэлектрической системой, при наклоне 45 градусов, для широты местности 52 градуса северной широты.

1. Прямая. 2. Поглощение. 3. Отражение. 4. Непрямая.

 

запад	юго-запад	юг	юго-восток	восток
78%	94%	97%	94%	78%

 

Выработка максимальна (100%), когда панели расположены под углом 36 градусов и ориентированы на юг.

Как видно из таблицы, разница между направлениями на юг, юго-восток и юго-запад — незначительна.

Ориентация солнечных
панелей — угол наклона

Солнце двигается по небу с востока на запад. Солнечные панели наиболее эффективно работают, когда они направлены на солнце и их поверхность перпендикулярна солнечным лучам.

Солнечные панели, обычно, располагаются на крыше или поддерживающей конструкции в фиксированном положении и не могут следить за положением солнца в течение дня.

Поэтому, обычно, солнечные панели не находятся под оптимальным углом (90 градусов) в течение всего дня.

Угол между горизонтальной плоскостью и солнечной панелью обычно называют углом наклона.

Вследствие движения Земли вокруг Солнца, имеют место также сезонные вариации.

Зимой солнце не достигает того же угла, как летом. В идеале, солнечные панели должны располагаться летом более горизонтально, чем зимой.

Поэтому, угол наклона для работы летом выбирается меньше, чем для работы зимой.

Если нет возможности менять угол наклона дважды в год, то панели должны располагаться под оптимальным углом, значение которого лежит где-то посередине между оптимальными углами для лета и зимы.

Для каждой широты есть свой оптимальный угол наклона панелей. Только для местностей около экватора солнечные панели должны располагаться горизонтально.

Обычно принимается для весны и осени оптимальный угол наклона, равным значению широты местности.

Для зимы, к этому значению прибавляется 10-15 градусов, а летом — от этого значения отнимается 10-15 градусов.

Поэтому, обычно рекомендуется менять дважды в год угол наклона с «летнего» на «зимний».

Если такой возможности нет, то угол наклона выбирается, примерно, равным широте местности.

1. Солнце зимой. 2. Солнце летом.

 

Небольшие отклонения, до 5 градусов, от этого оптимума, оказывают незначительный эффект на производительность модулей.

Различие в погодных условиях более влияет на выработку электричества.

Для автономных систем оптимальный угол наклона зависит от месячного графика нагрузки, т.е., если в данном месяце потребляется больше энергии, то угол наклона нужно выбирать оптимальным именно для этого месяца.

Пример

Оптимальный угол наклона для широты 52 градуса (северной широты) для соединённых с сетью систем составляет 36 градусов. Однако, для автономной системы с примерно равной потребностью в энергии в течение года, оптимальный угол наклона будет составлять около 65-70 градусов.