Bei dieser Frage ist es schwierig, eine völlig richtige Antwort zu geben. Der beste Winkel für Solarmodule hängt von zu vielen Faktoren ab, wie zum Beispiel Ihrem Standort und dem Wetter. Im Sommer kann der Winkel berechnet werden, indem man 15° von der geografischen Breite des Standorts abzieht, und im Winter, indem man 15° zur Breite hinzufügt. Eine saisonale Winkelanpassung kann die jährliche Energieausbeute um bis zu 15 % steigern.
Warum werden Solarmodule schräg installiert?
Die Leistung von Solarmodulen wird von mehreren Variablen beeinflusst, einige können wir anpassen, andere werden durch unseren Standort und die Umgebung bestimmt.
Eine Möglichkeit, sicherzustellen, dass Sie die Leistung eines 450-Watt-Solarmodul-Arrays optimieren, besteht darin, den Neigungswinkel anzupassen. Solarbatterien sind am effizientesten, wenn die Sonnenstrahlen senkrecht (90°) auf die Moduloberfläche treffen.
Der optimale Neigungswinkel variiert je nach Standort, und die Auswirkung auf die Solarleistung hängt vom Einstrahlungsniveau an Ihrem geophysikalischen Standort ab.
Was ist der optimale Winkel für Solarmodule?
Entgegen der landläufigen Meinung wird die Leistung durch den Neigungswinkel nicht durch die Struktur der Solarzellen beeinflusst, sondern einfach dadurch, dass die Sonnenenergie bei einem schrägen Winkel auf eine größere Fläche verteilt wird.
Wenn die Sonnenstrahlen bei 90° eine Fläche von 1 Quadratmeter auf der Moduloberfläche abdecken, wird dieselbe Sonnenenergie bei einem Neigungswinkel von 45° auf 1,5 Quadratmeter verteilt.
Was ist der minimale Winkel für Solarmodule?
Es gibt eigentlich keinen Mindestwinkel für die Neigung von Solarmodulen. Tatsächlich funktionieren sie auch bei 0° oder 90°. Solarmodule, die auf einem Flachdach montiert sind, haben einen Winkel von 0°, während Module an der Seite eines Gebäudes einen Winkel von 90° haben.
Die Verringerung der Leistung ist nicht linear zum Neigungswinkel, da die Kombination aus Reflexion und diffusem Sonnenlicht ebenfalls Energie erzeugt.
Lohnt es sich, Solarmodule zu neigen?
Der empfohlene Neigungswinkel für Ihr Solarmodul-Array hängt von Ihrem geophysikalischen Standort ab, aber es ist etwas komplizierter als das!
Die folgende Tabelle zeigt den Unterschied der Sonnenenergie, die auf eine flache Moduloberfläche im Vergleich zu einem Modul mit einem Neigungswinkel von 50° in Denver, Colorado, fällt.
In Denver beträgt die Sonnenenergie, die auf ein flaches Solarmodul fällt, fast 50 % der Energie, die auf ein Modul mit 50° Neigung fällt. Das ist eine erhebliche Reduzierung.
Im Hochsommer ist jedoch die Energie, die auf die flach montierten Module fällt, größer als bei den geneigten Modulen. Das bedeutet, dass die jährliche Einstrahlung berücksichtigt werden sollte, bevor man den Neigungswinkel festlegt.
Können Solarmodule flach verlegt werden?
Obwohl die Einstrahlung als direkte Strahlung gemessen wird, sorgt die Kombination aus diffusem und reflektiertem Sonnenlicht dafür, dass die Energieerzeugung bei flach montierten Solarmodulen nicht viel geringer ist als bei geneigten Modulen.
Die folgende Tabelle zeigt die durchschnittliche geschätzte Leistungsreduzierung für ein Solarmodul-Array bei verschiedenen Neigungswinkeln in Nord- und Süd-USA.
Hinweis: Es wird auch erhebliche Unterschiede von Ost nach West geben. Aus diesem Grund ist es am besten, genaue Schätzungen von Solarfachleuten für Ihren genauen Standort und Ihre Ausrichtung einzuholen.
Wie stelle ich den Winkel meiner Solarmodule ein?
Obwohl es möglich ist, ein automatisches motorisiertes System zu installieren, das die Solarmodule immer senkrecht zu den Sonnenstrahlen ausrichtet (Sonnennachführung), sind solche Systeme teuer.
Es kann kosteneffektiver sein, den Winkel der Solarmodule auf einem verstellbaren Gestell einzustellen und den Neigungswinkel nur zweimal im Jahr, im Sommer und Winter, anzupassen.
Das würde bedeuten, aufs Dach zu steigen und den Neigungswinkel physisch zu verändern. Aber was ist der beste Neigungswinkel für Ihr Solarmodul-Array, um die Leistung zu optimieren?
Müssen Solarmodule nach Süden ausgerichtet sein?
Auf der Nordhalbkugel ist die Ausrichtung genau nach Süden ideal, aber wenn das nicht möglich ist, ist jede Abweichung nach Süden kombiniert mit Ost/West akzeptabel.
Die Einstrahlung erfolgt nicht nur direkt, sondern auch diffus durch Reflexion an Partikeln in der Atmosphäre. Das bedeutet, dass immer indirektes Sonnenlicht vorhanden ist, um Solarstrom zu erzeugen.
Moderne Solarsysteme haben oft Mikro-Wechselrichter, die pro Modul oder für eine Gruppe von Modulen montiert sind.
Mikro-Wechselrichter können die Leistung von Solarmodul-Arrays mit unterschiedlichen Ausrichtungen optimieren, sodass Unterschiede in der Leistung eines Arrays die Gesamtleistung des Systems nicht verringern.
Die einzige Richtung, die man wenn möglich vermeiden sollte, ist genau Norden, da die Solarmodule dann nie direktes Sonnenlicht sehen würden – nicht ideal!
