มุมที่ดีที่สุดสำหรับแผงโซลาร์เซลล์คือมุมใด?

สำหรับคำถามนี้ เป็นเรื่องยากที่จะให้คำตอบที่ถูกต้องทั้งหมด มุมที่ดีที่สุดสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น คุณอยู่ที่ไหนและสภาพอากาศเป็นอย่างไร ในฤดูร้อน มุมสามารถคำนวณได้โดยการลบ 15° จากละติจูดของสถานที่ และในฤดูหนาวโดยการบวก 15° กับละติจูด การปรับมุมตามฤดูกาลสามารถเพิ่มกำลังไฟฟ้ารายปีได้สูงสุดถึง 15%

ทำไมต้องติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ที่มุมเอียง?

กำลังไฟฟ้าที่แผงโซลาร์เซลล์ผลิตได้ได้รับผลกระทบจากตัวแปรหลายอย่าง บางอย่างเราสามารถปรับได้ และบางอย่างถูกกำหนดโดยตำแหน่งที่ตั้งและสภาพแวดล้อมของเรา

วิธีหนึ่งที่จะทำให้แน่ใจว่าคุณกำลังเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของ แผงโซลาร์เซลล์ 450 วัตต์ ชุดหนึ่งคือการปรับมุมเอียง แบตเตอรี่โซลาร์เซลล์ จะมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อรังสีของดวงอาทิตย์ตกกระทบในมุมตั้งฉาก (90°) กับผิวแผง

มุมเอียงที่เหมาะสมจะเปลี่ยนแปลงไปตามตำแหน่งที่ตั้ง และผลกระทบต่อการผลิตไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับระดับการแผ่รังสีที่ตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของคุณ

มุมเอียงที่เหมาะสมของแผงโซลาร์เซลล์คือเท่าไร?

ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่นิยม กำลังไฟฟ้าที่ได้จากมุมเอียงไม่ได้เกิดจากโครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์ แต่เป็นเพราะพลังงานของดวงอาทิตย์กระจายไปบนพื้นที่ที่กว้างขึ้นเมื่อมุมเอียงไม่ตั้งฉาก

ถ้ารังสีของดวงอาทิตย์ครอบคลุมพื้นที่ 1 ตารางเมตรของผิวแผงที่มุม 90° พลังงานเดียวกันนี้จะกระจายไปบนพื้นที่ 1.5 ตารางเมตรถ้าแผงเอียงที่มุม 45°

มุมเอียงต่ำสุดสำหรับแผงโซลาร์เซลล์คือเท่าไร?

จริงๆ แล้วไม่มีมุมเอียงต่ำสุดสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ พวกมันยังคงทำงานได้แม้ที่ 0° หรือ 90°  แผงโซลาร์เซลล์ ที่ติดตั้งบนหลังคาราบจะอยู่ที่ 0° ในขณะที่แผงที่ติดตั้งบนด้านข้างของอาคารจะอยู่ที่ 90°

การลดลงของกำลังไฟฟ้าไม่ได้เป็นสัดส่วนตรงกับมุมเอียง เพราะการสะท้อนและแสงอาทิตย์ที่ไม่ตรงก็ช่วยผลิตไฟฟ้าได้เช่นกัน

คุ้มค่าหรือไม่กับการปรับมุมเอียงของแผงโซลาร์เซลล์?

มุมเอียงที่แนะนำสำหรับชุดแผงโซลาร์เซลล์ของคุณขึ้นอยู่กับตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของคุณ แต่ก็ซับซ้อนกว่านั้นเล็กน้อย!

ตารางด้านล่างแสดงความแตกต่างของพลังงานแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบบนผิวแผงราบเทียบกับแผงที่ติดตั้งเอียงที่มุม 50° ในเมืองเดนเวอร์ รัฐโคโลราโด

ในเดนเวอร์ ปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบบนแผงโซลาร์เซลล์ราบเกือบ 50% ของพลังงานที่ตกกระทบบนแผงที่ติดตั้งเอียงที่ 50° นั่นเป็นการลดลงที่ค่อนข้างมาก

อย่างไรก็ตาม ในฤดูร้อนสูงสุด ปริมาณพลังงานที่ตกกระทบบนแผงที่ติดตั้งราบมากกว่าแผงที่เอียง ซึ่งหมายความว่าควรพิจารณาการแผ่รังสีรายปีก่อนตัดสินใจเลือกมุมเอียง

แผงโซลาร์เซลล์สามารถติดตั้งราบได้หรือไม่?

แม้ว่าการแผ่รังสีจะวัดจากรังสีตรง แต่การรวมกันของแสงอาทิตย์ที่กระจายและสะท้อนทำให้พลังงานที่ผลิตจากแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งราบไม่ต่างจากแผงที่ติดตั้งเอียงมากนัก

ตารางด้านล่างแสดงการลดลงของกำลังไฟฟ้าโดยเฉลี่ยที่ประมาณการสำหรับชุดแผงโซลาร์เซลล์ที่มุมเอียงต่างๆ ในภาคเหนือและภาคใต้ของสหรัฐอเมริกา

หมายเหตุ: ยังมีความแตกต่างอย่างมากจากทิศตะวันออกไปตะวันตก ดังนั้นจึงควรขอคำประเมินที่แม่นยำจากผู้เชี่ยวชาญด้านโซลาร์เซลล์สำหรับตำแหน่งและทิศทางที่แน่นอนของคุณ

ฉันจะตั้งมุมแผงโซลาร์เซลล์ได้อย่างไร?

แม้ว่าจะสามารถติดตั้งระบบมอเตอร์อัตโนมัติเพื่อเคลื่อนย้ายแผงโซลาร์เซลล์ให้ตั้งฉากกับรังสีดวงอาทิตย์ได้ตลอดเวลา (ระบบติดตามดวงอาทิตย์) แต่ระบบดังกล่าวมีราคาแพง

อาจจะคุ้มค่ากว่าถ้าตั้งมุมแผงโซลาร์เซลล์บนโครงที่ปรับได้และปรับมุมเอียงเพียงสองครั้งต่อปี คือ ฤดูร้อนและฤดูหนาว

ซึ่งจะต้องขึ้นไปบนหลังคาและเปลี่ยนมุมเอียงด้วยตนเอง แต่แล้วมุมเอียงที่ดีที่สุดสำหรับชุดแผงโซลาร์เซลล์ของคุณเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าคืออะไร?

แผงโซลาร์เซลล์จำเป็นต้องหันไปทางทิศใต้หรือไม่?

ในซีกโลกเหนือ ทิศใต้ตรงเป็นทิศที่ดีที่สุด แต่ถ้าไม่สามารถทำได้ การเบี่ยงเบนไปทางทิศใต้ร่วมกับทิศตะวันออก/ตะวันตกก็ยังใช้ได้

การแผ่รังสีไม่ได้มาจากแสงตรงเท่านั้น แต่ยังมีแสงที่กระจายซึ่งเกิดจากการสะท้อนจากอนุภาคในบรรยากาศ ซึ่งหมายความว่ามีแสงอาทิตย์ทางอ้อมเสมอที่จะช่วยผลิตไฟฟ้า

ระบบโซลาร์เซลล์สมัยใหม่มักจะมีไมโครอินเวอร์เตอร์ติดตั้งแยกต่อแผง หรือสำหรับกลุ่มแผง

ไมโครอินเวอร์เตอร์สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของชุดแผงโซลาร์เซลล์ที่มีทิศทางต่างกัน เพื่อให้ความแตกต่างของกำลังไฟฟ้าของชุดใดชุดหนึ่งไม่ลดทอนกำลังไฟฟ้าของระบบทั้งหมด

ทิศทางเดียวที่ควรหลีกเลี่ยงถ้าเป็นไปได้คือทิศเหนือโดยตรง ซึ่งหมายความว่าแผงโซลาร์เซลล์จะไม่เคยได้รับแสงอาทิตย์โดยตรง – ซึ่งไม่เหมาะสม!