Каково наилучшее направление для солнечных панелей?
Однако, если вы хотите немного больше узнать об ориентации (направлении) солнечных панелей, то читайте дальше. Я объясню:
- Почему в большинстве случаев юг является лучшим направлением для солнечных батарей
- Единственный случай, когда юг не лучший
- Последствия отсутствия южной стороны крыши
Небольшое примечание: все направления, используемые в этом блоге, основаны на географических (истинных) полюсах. Я буду использовать «юг» для обозначения истинного юга или солнечного юга, т. е. прямо лицом к экватору.
На этой странице
Лучшее направление солнечных батарей для каждой цели
Вот краткое изложение лучшего направления солнечной панели для каждого варианта использования.
| Ваша цель | Лучшее направление |
|---|---|
| Максимальная выходная мощность солнечной энергии | Юг |
| Воспользуйтесь преимуществами чистого измерения | Юг |
| Для сопряжения с батареей / уменьшения зависимости от сети | Юг |
| Сведите к минимуму влияние высоких показателей времени использования (TOU) | Юг и юго-запад |
Пояснения приведены ниже.
Лучшее направление солнечной панели в целом
Юг — лучшее направление для солнечных панелей. Почти во всех случаях, домовладельцы добьются наибольшей экономии на счетах за электроэнергию и самого быстрого периода окупаемости, повернув свои солнечные панели на юг, а не в любом другом направлении..
Если ваши панели обращены на юг, это улучшает экономику солнечной энергетики следующим образом: она максимизирует выход солнечной энергии, максимизирует вашу способность использовать преимущества чистого измерения и максимизирует вашу способность использовать аккумуляторную батарею.
Ниже мы рассмотрим каждую из этих причин более подробно.
Юг — лучшее направление для максимизации мощности солнечных батарей
В Северном полушарии, где расположены Соединенные Штаты, солнечные панели будут обеспечивать максимально возможное производство электроэнергии, когда они обращены на юг..
Это потому, что в среднем солнце светит прямо над экватором в течение года. Если вы находитесь к северу от экватора, повернувшись лицом к югу, вы получите максимальное воздействие солнечного света. Фактически, во всех регионах к северу от тропика Рака (23,4° северной широты), включая всю материковую часть США.- Солнце движется по южной половине неба круглый год.
Другими словами, солнечные панели, ориентированные на юг в Соединенных Штатах, будут обращены к солнцу в течение всего года.
На снимке: самый дальний северный путь солнца проходит прямо над тропиком Рака, примерно на 23,5° к северу от экватора, во время летнего солнцестояния (21 июня). Поскольку вся материковая часть США расположена к северу от Тропика Рака, солнце круглый год светит для нас на юг.
Сколько энергии будут производить панели на вашей крыше с учетом ее направления?
Юг лучше всего подходит для домов с чистым счетчиком
Если вы находитесь в месте, где доступен полный розничный (1: 1) чистый учет, лучшее направление для ваших солнечных панелей — юг..
Это связано с тем, что, если доступно чистое измерение 1: 1, вашим приоритетом должно быть наиболее эффективное достижение желаемого уровня солнечной энергии, независимо от того, когда эта мощность производится.
Позволь мне объяснить. Солнечные панели, обращенные на юг, производят наибольшую мощность в целом, но они также производят большую часть ее в полдень. Полдень — это время, когда ваше потребление, как правило, самое низкое, поэтому будет производиться много избыточной энергии. При чистом измерении избыточная мощность на самом деле является хорошей вещью: вы можете экспортировать эту электроэнергию в сеть в обмен на кредиты по счетам, равные полной розничной стоимости.
Другими словами, если вы находитесь в месте с чистым счетчиком 1: 1, не имеет значения, когда вы производите солнечную энергию. Вместо этого вам понадобится установка солнечной энергии, которая будет производить 100% потребляемой вами электроэнергии в момент времени. минимально возможная стоимость; этого можно добиться, ориентируя солнечные панели на юг.
Юг лучше всего с аккумуляторными системами
Панели, выходящие на юг, лучше всего подходят, если вы планируете установить систему хранения аккумуляторов, такую как Tesla Powerwall или Sonnen Eco..
Это потому, что если у вас есть аккумуляторная система, ваша цель — производить как можно больше энергии в течение дня. Направление панелей на юг должно позволить вам удовлетворить ваши дневные потребности и, что особенно важно, генерировать много избыточной энергии для зарядки аккумулятора.Затем вы можете использовать свою батарею для удовлетворения своих потребностей в электроэнергии в часы пик, ночью и во время перебоев в электросети.
Сочетание солнечных панелей, ориентированных на юг, с аккумуляторным решением позволяет максимально увеличить собственное потребление энергии. Это означает снижение зависимости от сети или даже возможность полностью отключиться от сети.
С юга на юго-запад лучше всего подходит для ставок TOU
Ориентирование ваших солнечных панелей между югом и юго-западом лучше всего, если ваша коммунальная служба использует выставление счетов за время использования (TOU)..
Там, где используется выставление счетов за TOU, коммунальные службы, как правило, взимают более высокую ставку за электроэнергию в конце дня, что означает «пиковую ставку», начиная с 16:00. Поскольку сетевая электроэнергия стоит дороже в пиковые периоды, ваше производство солнечной энергии также более ценно в это время.
Поскольку солнечные панели, обращенные на юго-запад, получают больше света от заходящего солнца, они производят больше энергии во второй половине дня. Однако за это приходится идти на компромисс: снижение общей выработки солнечной энергии в течение дня.
Таким образом, оптимальная ориентация будет зависеть от того, насколько высоки пиковые скорости по сравнению с непиковыми скоростями. Если пиковые тарифы в два раза превышают пиковые тарифы, идеальная ориентация будет немного западнее юга. Однако, если пиковые ставки увеличиваются в три раза по сравнению с непиковыми ставками (или выше), солнечные панели должны быть обращены на юго-запад.
Оптимальная ориентация солнечных панелей, определяемая отношением пиковых скоростей TOU к непиковым ставкам. Левое изображение показывает идеальную ориентацию, когда пиковые скорости в 2 раза выше нормы, а второе и третье изображения показывают идеальную ориентацию, когда пиковые скорости в 3 и 4 раза выше нормы. Изображение предоставлено: Аврора Солар
Разработчик программного обеспечения Solar Аврора Солар провела анализ оптимальных ориентаций на основе различных ставок TOU, предлагаемых в Калифорнии. Во всех проанализированных случаях наилучшее направление было где-то между югом и юго-западом. Ближайшим к юго-западу местом был магазин TOU-DR-SES компании San Diego Gas and Electric, который имеет очень высокую цену в пиковые периоды, но более низкие в непиковые периоды.
Установщик солнечных батарей может проанализировать вашу крышу и определить оптимальную ориентацию для вас с учетом ставок TOU в вашем районе.
Между тем, если вы хотите увидеть затраты и экономию на использовании солнечной энергии с крышей, которая у вас есть в настоящее время, после учета тарифов на коммунальные услуги в вашем регионе, введите свой адрес ниже для оценки.
Сколько сэкономит вам солнечная энергия, учитывая тарифы на электроэнергию в вашем районе?
Насколько направление солнечной панели влияет на мощность?
В США ориентация солнечных панелей на истинный юг (азимут 180 градусов солнечного полудня) приведет к максимальной мощности. Повернитесь к ним в любом другом направлении, и вы можете ожидать снижения мощности солнечных батарей.
| Направление | Типичные потери на выходе |
|---|---|
| Юго-запад/юго-восток | 8% |
| Восток-Запад | 15% |
| Север | 30% |
Север, юг, восток или запад, какое направление вам больше нравится? Когда дело доходит до солнечных батарей, ответ определенно на юге. На графике показаны ориентировочные значения выходных потерь, возникающих при ориентации ваших панелей в направлении, отличном от южного.
Панели на юго-запад или юго-восток
Солнечные панели, установленные на крыше, обращенной на юго-запад или юго-восток, обычно производят примерно на 8% меньше энергии, чем те же панели в том же климате на крыше, обращенной на юг.
Панели на восток и запад
Панели, установленные на стандартной скатной крыше с видом на восток или запад, будут производить примерно на 15% меньше мощности, чем панели с таким же уклоном, обращенные на юг.
Панели, обращенные на север
Панели на стандартной скатной крыше, обращенные на север, то есть в сторону от солнца, производят примерно на 30% меньше тепла, чем панели, обращенные на юг.
Объяснение: влияние направления на мощность солнечной панели
Поворот солнечных панелей от истинного юга обычно приводит к потерям мощности менее 30%, но в некоторых крайних случаях могут наблюдаться потери, близкие к 60%.
Точное падение производства энергии определяется тремя факторами:
- Расстояние от юга: Количество градусов, на которое панели повернуты от истинного юга.
- Ваша широта: Как далеко на севере находится ваш дом
- Шаг вашей крыши: Это определяет угол наклона солнечных панелей, установленных на нем.
Расстояние от юга
Чтобы констатировать очевидное, чем больше поворот в сторону от юга, тем больше потери в производстве энергии. Таким образом, поворот на юго-запад приведет к небольшому падению, поворот на запад приведет к умеренному падению, а поворот на север приведет к самому большому падению.
Широта
Когда дело доходит до широты, чем севернее вы находитесь, тем больше падение производства энергии, когда вы отворачиваетесь от юга. При прочих равных, солнечные панели в Сиэтле, штат Вашингтон, увидят гораздо большее падение производительности в неюжном направлении, чем дом в Майами, штат Флорида.
Шаг крыши
Что касается уклона крыши, чем круче ваша крыша, тем больше падение мощности для солнечных панелей, не обращенных на юг. Например, в Шарлотте, Северная Каролина, крыша с уклоном 2/12 (9,5*) потеряет 16 % при повороте солнечных панелей с юга на север; крыша в том же месте с более крутым уклоном — 4/12 (18,4) — приведет к гораздо большему падению на 29%.
Что делать, если ваша крыша не выходит на юг?
За исключением нескольких исключений, описанных выше, ваша солнечная энергетическая система на крыше в идеале должна быть обращена на юг для максимальной эффективности. Конечно, это не всегда возможно: у многих домовладельцев нет крыш, выходящих в эту сторону!
Хорошая новость заключается в том, что это не нарушение условий сделки.. Есть много домовладельцев без крыш, выходящих на юг, у которых установлены солнечные батареи, и они получают огромную экономию на своих счетах за электроэнергию.
Вот несколько обходных путей для домовладельцев, у которых крыши не выходят на юг:
Установите солнечные батареи на крыше в любом случае
Вы можете компенсировать снижение уровня солнечного света, установка дополнительных солнечных батарей. При установке солнечных батарей на сами солнечные панели приходится лишь небольшая часть затрат; у вас должна быть возможность добавить несколько дополнительных панелей, не слишком увеличивая затраты.
Это вариант, который выбирают большинство домовладельцев, когда у них нет секции крыши, которая выходит на юг.
Установите солнечную батарею на землю
Вы также можете установить наземную солнечную электростанцию во дворе. Это дешевле, чем создание стеллажей на крыше или подвеска их на стене, но требует много места во дворе.
Одним из лучших аспектов наземных солнечных панелей является простота обслуживания. Вы можете стряхивать с них листья или снег, не забираясь на крышу.
Системы слежения за солнечными панелями могут повысить производительность системы, обеспечив постоянное прямое воздействие солнца как в течение дня, так и в любое время года. Трекеры Axis производят больше электроэнергии, занимая примерно столько же места, сколько и стационарные системы.
Используйте трекеры солнечных батарей
Если ваш бюджет позволяет, подумайте о системах слежения за солнечными панелями.. Они могут улучшить производительность системы, обеспечив постоянное прямое воздействие солнца как днем, так и в любое время года. Трекеры Axis производят больше электроэнергии, занимая примерно столько же места, сколько и стационарные системы.
Однако важно отметить, что солнечные трекеры стоят дорого. В то время как стандартная стационарная система солнечных панелей мощностью 4 кВт стоит около 11 400 долларов (2,85 доллара за ватт) после поощрений, одноосная система слежения, которая может производить такое же количество энергии, как Smartflower, стоит 20 000 долларов, или почти вдвое больше.
Как рассчитать мощность на вашей крыше, исходя из ее направления
Самый простой способ отрегулировать влияние направления вашей крыши (и угла наклона) на потенциальную мощность вашей солнечной панели — использовать калькулятор SolarReviews.
Калькулятор дает нам точные выходные данные, на основе которых мы рассчитываем стоимость и экономию, которую вы получите, исходя из ваших местных цен на солнечную энергию и суммы, которую вы платите коммунальной компании за электроэнергию.
Получите индивидуальную оценку стоимости солнечной энергии и экономии
Основные выводы
- Юг — лучшее направление для солнечных батарей в США.
- Панели, обращенные к югу, лучше всего подходят для: максимального производства солнечной энергии, использования преимуществ чистого измерения 1: 1 и для использования с системой хранения аккумуляторов.
- Выставление счетов за время использования (TOU) представляет собой единственное возможное исключение; там, где применяются очень высокие пиковые тарифы на электроэнергию TOU, панели, ориентированные на юго-запад, могут обеспечить более выгодную стоимость.
- Предполагая, что крыша имеет стандартный уклон, панели, обращенные на восток и запад, производят примерно на 15% меньше электроэнергии, а солнечные панели, обращенные на север, производят на 30% меньше энергии.
Зишан Хайдер
Автор блога SolarReviews
Zeeshan увлечен продвижением возобновляемых источников энергии и решением проблемы изменения климата. Эти интересы он развил во время учебы в прекрасном колледже Миддлбери в Вермонте, который уделяет большое внимание вопросам устойчивого развития. Ранее он работал в гуманитарном секторе — в организации «Врачи без границ», а также в сфере коммуникаций и журналистики.
