В каком направлении должны быть обращены солнечные панели и под каким углом они должны быть наклонены?
Сначала ответ на этот вопрос может показаться довольно простым, но на самом деле ответов несколько; когда мы учитываем различные факторы, которые мы часто склонны упускать из виду.
В этой статье мы исследуем все элементы, влияющие на ориентацию и угол наклона солнечных панелей.
Дилемма направления.
Прежде всего, вы должны спросить себя: «В каком географическом регионе я хочу разместить панели?”
Идеальное направление, в котором должны быть обращены солнечные панели, меняется в зависимости от того, живете ли вы в северном или южном полушарии.
В северном полушарии панели должны быть обращены на юг, а север лучше всего подходит для южного полушария.
Теперь следующий вопрос, который вы можете задать:Почему юг или север? Почему не восток или запад?”
Чтобы понять ответ, представьте себе здание в северном полушарии. Северная сторона здания всегда находится в тени. Утром запад затенен, а восток освещен солнцем, а с наступлением вечера запад освещен солнцем, а восток затенен.
Это потому, что солнце имеет южное смещение в северном полушарии и северное смещение в южном полушарии.
Если бы панели были обращены на восток или запад, они генерировали бы достаточное количество энергии только утром или вечером. Однако, чтобы получить лучшее из обоих случаев, вам нужна система, ориентированная на север или юг.
Мы еще не совсем закончили.
Существует новая и зарождающаяся тенденция, называемая Время использования (TOU) ценообразование. Это система ценообразования, при которой плата за электроэнергию выше в заранее определенное время суток, обычно когда потребление электроэнергии в штате/стране является самым высоким.
Обычно, максимальный уровень использования приходится на период с 13:00 до 19:00. В это время поставки электроэнергии с уже действующих электростанций на пределе. В какой-то момент электростанции, которые находятся дальше, включаются на случай непредвиденных обстоятельств, чтобы избежать сбоев в подаче электроэнергии. Это по понятным причинам увеличивает эксплуатационные расходы сети. В соответствии с TOU клиент тратит больше денег на оплату счетов за коммунальные услуги.
В таких местах, как эти, получается, что панели, обращенные на запад, более экономичны по сравнению с панелями, обращенными на юг или север. Это в основном связано с тем, что панели, обращенные на запад, производят на 49% больше электроэнергии во время пикового спроса по сравнению с панелями, обращенными на юг, согласно исследованию, проведенному в Остине, штат Техас (в северном полушарии).
Фактор наклона.
Дело в том, что как бы точно вы ни рассчитывали угол наклона своих панелей, у вас будут определенные потери. Неуловимый оптимальный угол панели постоянно меняются в течение дня и в зависимости от времени года (если вы не установили солнечный трекер, в этом случае панель настраивается на оптимальный угол через равные промежутки времени, используя встроенный алгоритм).
Итак, лучшее, что вы можете сделать, это вычислить угол, который имеет наименьшие среднегодовые потери.
Наиболее распространенный способ, получивший широкое распространение:
(широта * 0,9) + 29 = оптимальный угол наклона для зимы.
(широта * 0,9) — 23,5 = оптимальный угол наклона для лета.
В этом методе возьмите широту: это показатель того, насколько вам нужно наклонить панель. затем, учитывайте сдвиг в движении солнца летом и зимой, добавляя некоторые заранее определенные константы, поскольку солнце находится в самом низу неба зимой, и вычитая другую заранее определенную константу в течение лета, поскольку солнце находится высоко в небе в течение зимы. лето.
Подсчет потерь.
Предположим, что оптимальный угол наклона для определенной области рассчитывается с использованием подхода, который мы только что обсуждали. Потери, которые эта система может понести в любую минуту, можно рассчитать или измерить с помощью таких инструментов, как пиранометр (используемый для измерения солнечного излучения на поверхности), пиргелиометр (используемый для измерения прямого луча солнечного излучения), регистратор солнечного сияния (используемый для измерения времени). доступного солнечного света) и многое другое (гаджеты).
Эти гаджеты дороги, и отдача от инвестиций в них, особенно для небольших фирм или частных лиц, невелика.
Но не беспокойтесь. Существует малобюджетное решение. Вы можете рассчитать факторы, от которых зависят эти потери, такие как склонение Земли, часовой угол, широта, угол наклона панели, солнечное время и поверхностный азимутальный угол, используя легкодоступные и легкодоступные данные, такие как широта, долгота, местное время.
склонение в основном это угол, образуемый прямой линией, проецируемой из экваториальной плоскости, и линией, проецируемой из центра Солнца на Землю.
часовой угол выражение, описывающее разницу между местным солнечным временем и солнечным полуднем.
“Азимутальный угол поверхности” измеряется на горизонтальной плоскости от истинного юга до горизонтальной проекции нормали к поверхности.
Солнечное время Это концепция, в которой ход времени рассчитывается относительно видимого положения солнца на небе.
Используя эти коэффициенты, вы сможете окончательно найти угол, под которым солнечные лучи падают на панель. Затем вы можете сравнить угол падения солнечных лучей, когда панель обращена к оптимальному направлению, углу и углу падения, с тем, когда панель обращена не под оптимальным углом, направлениями; и, таким образом, найти процентные потери по отношению к изменениям направления и/или угла.
Что готовит будущее.
Солнечные трекеры кажутся наиболее популярным вариантом, изучаемым в настоящее время. Это существующая технология, но ее применение ограничено крупномасштабными наземными системами. Это в основном связано с тем, что системы слежения за солнечными батареями дороги, требуют большего обслуживания и, что наиболее важно, не подходят для скорости ветра и осадков, которым они подвергаются на крыше.
Самоочищающиеся, автономные системы слежения, включающие в себя конструкции, способные выдерживать условия на крыше, — это то, над чем сегодня производители работают в своих научно-исследовательских лабораториях.
Одна из таких компаний, Edisun Microgrids, уже разработала новую систему отслеживания. Здесь, вместо традиционных трекеров, установленных на мачте, которые необходимо поднять на 6 футов, системы слежения находятся всего в нескольких дюймах от крыши. Еще одно заметное изменение в дизайне заключается в том, что эти панели поворачиваются от края, в отличие от традиционных трекеров, которые поворачиваются от центра. Организация успешно завершила крупнейшую в мире систему слежения за солнцем на крыше с 2900 трекерами на отдельных панелях в Окснарде, Калифорния.
Компания полагает, что ее устройство слежения на крыше может увеличить выход энергии солнечного проекта на 30% по сравнению с трекерами с фиксированным наклоном.
Простой вопрос может привести к самым сильным ответам. В этой статье мы начали с одного такого запроса. Понятно, что путем честного изучения проблем можно добиться большего, и нет предела тому, что завтрашний энергетический сектор может предложить миру.
Призыв к действию
> Делитесь и рекомендуйте наши статьи заинтересованным людям.
> Мы создали инструмент, который автоматизирует все, что мы здесь обсуждали. Свяжитесь с нами, чтобы получить к нему доступ. Он более конкретен и сравнительно точен по сравнению с существующими инструментами.
Свяжитесь с нами [ #СпроситеНас ]
Пообщайтесь с нами в индивидуальном чате, где вы можете задать нам любой вопрос, и мы найдем для вас ответ: http://bit.ly/ask-us-solarify
Обращение к авторам [ #WriteForChange ]
Вы начинающий писатель? Политически предвзятые новости заставляют вас съеживаться? Вы хотите быть творцом социальных изменений? Ага, то специально для вас мы разработали программу: #WriteForChange с Солярифай.
Вы можете внести свой вклад в наша новая серия: http://bit.ly/2JHF0c4, а также.
Solarify — компания по производству солнечной энергии, базирующаяся в Бангалоре. www.solarify.in
Почему эта семья из Бангалора использует солнечную энергию в своем доме
