أفضل زاوية للألواح الشمسية؟

بالنسبة لهذا السؤال، من الصعب إعطاء إجابة صحيحة تمامًا. الزاوية المثلى للألواح الشمسية تعتمد على العديد من العوامل، مثل مكان وجودك وكيف يكون الطقس؟ في الصيف، يمكن حساب الزاوية بطرح 15° من خط عرض الموقع، وفي الشتاء بإضافة 15° إلى خط العرض. يمكن أن يؤدي تعديل الزاوية الموسمية إلى زيادة الإنتاج السنوي للطاقة بنسبة تصل إلى 15%.

لماذا يتم تثبيت الألواح الشمسية بزاوية؟

تتأثر إنتاجية الألواح الشمسية بعدة متغيرات، بعضها يمكننا تعديله والبعض الآخر يتحدد بموقعنا وبيئتنا.

طريقة واحدة للتأكد من أنك تقوم بتحسين إنتاج الطاقة من مجموعة  لوحة شمسية بقدرة 450 واط هي ضبط زاوية الميل. البطاريات الشمسية هي الأكثر كفاءة عندما تكون أشعة الشمس عمودية (90°) على سطح اللوحة.

سيختلف زاوية الميل المثلى وفقًا للموقع، وسيكون تأثيرها على إنتاج الطاقة الشمسية متغيرًا وفقًا لمستوى الإشعاع في موقعك الجيولوجي.

ما هو الزاوية المثلى للألواح الشمسية؟

على عكس الاعتقاد السائد، فإن إنتاج الطاقة بسبب زاوية الميل لا ينجم عن هيكل خلايا الطاقة الشمسية، بل ببساطة عن حقيقة أن طاقة الشمس تتوزع على مساحة أكبر عندما تكون الزاوية مائلة.

إذا كانت أشعة الشمس تغطي 1 متر مربع من سطح اللوحة بزاوية 90°، فإن نفس طاقة الشمس ستنتشر على 1.5 متر مربع إذا كانت الألواح مائلة بزاوية 45°.

ما هو الحد الأدنى لزاوية الألواح الشمسية؟

لا يوجد فعلاً زاوية حد أدنى لميول الألواح الشمسية. الحقيقة هي أنها ستعمل حتى عند 0° أو عند 90°. الألواح الشمسية المركبة على سطح مسطح ستكون عند 0°، بينما الألواح المركبة على جانب مبنى ستكون عند 90°.

انخفاض القدرة الناتجة ليس خطيًا وفقًا لزاوية الميل، لأن مزيج الانعكاس وأشعة الشمس غير المباشرة يولد الطاقة أيضًا.

هل يستحق الأمر ميل الألواح الشمسية؟

يعتمد مقدار زاوية الميل الموصى بها لمصفوفة الألواح الشمسية الخاصة بك على موقعك الجغرافي، لكن الأمر أكثر تعقيدًا من ذلك!

الجدول أدناه يوضح الفرق في طاقة الشمس الساقطة على سطح لوحة مسطحة مقارنةً بلوحة مثبتة بزاوية ميل 50° في دنفر، كولورادو.

في دنفر، كمية طاقة الشمس التي تسقط على لوحة شمسية مسطحة هي تقريبًا 50% من تلك التي تشع على لوحة مثبتة بزاوية 50°. هذه نسبة انخفاض كبيرة.

ومع ذلك، في ذروة الصيف، فإن كمية الطاقة الساقطة على الألواح المثبتة بشكل أفقي تكون أكثر من الألواح المائلة. وهذا يعني أنه يجب أخذ الإشعاع السنوي في الاعتبار قبل اتخاذ قرار بشأن زاوية الميل.

هل يمكن وضع الألواح الشمسية بشكل مسطح؟

على الرغم من أن الإشعاع يقاس في الإشعاع المباشر، فإن الجمع بين ضوء الشمس المنتشر والمنعكس يضمن أن الطاقة المولدة على الألواح الشمسية المثبتة بشكل أفقي ليست أقل بكثير مما هي عليه عند الزاوية.

الجدول أدناه يوضح متوسط الانخفاض المقدر في قدرة الخرج لمصفوفة الألواح الشمسية عند زوايا ميل مختلفة في شمال وجنوب الولايات المتحدة.

ملاحظة: سيكون هناك أيضًا اختلاف كبير من الشرق إلى الغرب. لهذا السبب، من الأفضل الحصول على تقديرات دقيقة من محترفي الطاقة الشمسية لموقعك واتجاهك المحددين.

كيف أضبط الزاوية على الألواح الشمسية الخاصة بي؟

بينما من الممكن إضافة نظام آلي متحرك لتحريك الألواح الشمسية بحيث تكون دائمًا عمودية على أشعة الشمس، إلا أن هذه الأنظمة مكلفة. (تتبع الشمس.)

قد يكون من الأكثر فعالية من حيث التكلفة ضبط زاوية الألواح الشمسية على إطار متحرك وتعديل زاوية الميل مرتين فقط في السنة، في الصيف والشتاء.

هذا يتطلب الصعود إلى السطح وتغيير زاوية الميل بشكل فعلي، ولكن ما هي أفضل زاوية ميل لمصفوفة الألواح الشمسية الخاصة بك لتحسين إنتاج الطاقة؟

هل تحتاج الألواح الشمسية أن تكون موجهة نحو الجنوب؟

في نصف الكرة الشمالي، الاتجاه نحو الجنوب هو المثالي، ولكن إذا لم يكن ذلك ممكنًا، فإن أي انحراف نحو الجنوب مع الشرق/الغرب سيكون مقبولًا.

الإشعاع لا يأتي فقط بشكل مباشر، ولكن أيضًا في شكل منتشر ناتج عن الانعكاس من الجسيمات في الغلاف الجوي. وهذا يعني أنه يوجد دائمًا ضوء شمس غير مباشر لتوليد بعض الطاقة الشمسية.

تميل أنظمة الطاقة الشمسية الحديثة إلى وجود محولات صغيرة مثبتة لكل لوحة، أو لمجموعة من الألواح.

يمكن أن تعمل الميكروإنفيرتر على تحسين إنتاج الطاقة لمصفوفات الألواح الشمسية ذات الاتجاهات المختلفة بحيث لا تؤثر الفروقات في إنتاج مصفوفة واحدة على إنتاج النظام بالكامل.

الاتجاه الوحيد الذي يجب تجنبه إن أمكن هو الشمال الحقيقي، مما يعني أن الألواح الشمسية لن تتعرض لأشعة الشمس المباشرة - وهذا ليس مثاليًا!