Kas yra saulės baterijų orientacija? Išsamus vadovas, kaip maksimaliai padidinti energijos suvartojimą

Norint gauti kuo daugiau naudos iš savo saulės baterijų investicijų, reikia vieno esminio veiksnio: orientacija. Jūsų plokščių kryptis ir kampas gali padidinti energijos gamybą iki 30%. Šiaurės pusrutulyje jūsų plokštės turėtų būti nukreiptos į pietus, o pietų pusrutulyje – į šiaurę. Idealus jūsų plokščių pasvirimo kampas yra ne mažiau svarbus ir paprastai turėtų atitikti jūsų geografinę platumą.

Šiame vadove rasite viską, ką reikia žinoti norint pasiekti tobulą orientaciją – nuo sezoninio pasvirimo koregavimo iki vietinio šešėliavimo įvertinimo ir tinkamų įrankių naudojimo optimaliai padėčiai nustatyti.

Kas tiksliai yra saulės baterijų orientacija?

Saulės baterijų orientacija – tai plokščių išdėstymas taip, kad jos surinktų kuo daugiau saulės šviesos per dieną. Tai dviejų pagrindinių veiksnių derinys: plokščių kryptis ir jų pasvirimo kampas.

Skirtumas tarp orientacijos ir pakreipimo

Nors dažnai vartojami kaip sinonimai, orientacija ir pakreipimas yra du skirtingi skydelio padėties nustatymo aspektai:

Aspektas	Orientacija	Pakreipti
Apibrėžimas	Kompaso kryptis, į kurią nukreiptos plokštės (Š, P, R, V)	Plokščių kampas nuo horizontalaus paviršiaus
Matavimas	Laipsniai nuo šiaurės (0–360°)	Laipsniai nuo plokštumos (0–90°)
Pirminis poveikis	Nustato dienos saulės poveikio laiką	Optimizuoja pagal sezoninį saulės kampą

Pagalvokite apie tai šitaip: orientacija sudaro sąlygas kasdieniam našumui, o pakreipimas – pritaikomas prie sezoninių pokyčių.

Kodėl orientacija yra svarbi saulės energijai

Tinkama orientacija daro didžiulę įtaką saulės baterijos energijos gamybai. Kai baterijos nėra tinkamai išdėstytos, jų našumas gali gerokai sumažėti. Saulės spinduliai yra efektyviausi, kai jie krinta statmenai baterijos paviršiui. Bloga orientacija reiškia, kad saulės šviesa krinta ne tokiu idealiu kampu, todėl sumažėja į elektrą paverčiamos energijos kiekis.

Štai kaip našumas gali skirtis priklausomai nuo orientacijos:

• Optimali kryptis: 100% potenciali išvestis
• 45° ne optimalus kampas: 10-20% redukcija
• 90° neoptimalus: 30-40% redukcija

Optimali saulės baterijų orientacija

Saulės baterijų kryptis ir kampas yra raktai į maksimalią energijos gamybą. Štai kaip tai padaryti teisingai.

Geriausia kryptis maksimaliai energijai gauti

Daugumoje vietų Šiaurės pusrutulis, magiška kryptis yra tiesa pietūsTokia orientacija užtikrina, kad jūsų plokštės ilgiausią dienos dalį būtų tiesioginiuose saulės spinduliuose. Pietų pusrutulis, tiesa yra priešingai: jūsų plokštės turi būti nukreiptos į tikroji šiaurė.

Svarbu atkreipti dėmesį, kad tikroji pietų kryptis skiriasi nuo magnetinių pietų. Norėdami sužinoti tikslų tikrąjį pietų krypties kryptį savo vietovėje, galite naudoti internetines deklinacijos skaičiuokles arba išmaniųjų telefonų programėles.

Nors į rytus ir vakarus nukreiptos saulės baterijos pagamina maždaug 15–201 TP3 T mažiau energijos, į vakarus nukreipta saulės baterija gali būti protingas pasirinkimas, jei jūsų namų ūkio energijos suvartojimas po pietų yra didesnis.

Platumos ir geografinių veiksnių vaidmuo

Jūsų geografinė platuma yra paslaptis, kaip rasti tobulą pasvirimo kampą. Paprastai jūsų skydelio pasvirimo kampas turėtų būti lygus jūsų vietos platumai, kad būtų optimizuotas ištisus metus.

Štai keletas pasvirimo kampų pagal platumą gairių:

Platuma	Rekomenduojamas pakreipimas
0–15°	15°
15–45°	Lygus platumai
Virš 45°	Lygu platumai + 10–15°

Vietos geografija taip pat vaidina svarbų vaidmenį. Kalnai, kalvos ir net aukšti pastatai gali mesti šešėlius, kurie mažina energijos gamybą. Pakrančių zonos gali turėti skirtingus optimalius kampus dėl atmosferos sąlygų ir nuo vandens atspindėtos šviesos.

Tikslus koregavimas naudojant sezoninius koregavimus

Tiems, kurie nori išgauti iš savo saulės baterijų visą energiją, sezoniniai pokyčiai gali padidinti gamybą 5–151 TP3T.

• Vasara: Sumažinkite pasvirimo kampą 10–15°, kad užfiksuotumėte aukštą vasaros saulę.
• Žiema: Padidinkite pasvirimo kampą 10–15°, kad geriau užfiksuotumėte žemai esančią žiemos saulę. Tai taip pat padės lengviau nuslysti sniegui.

Kaip šešėliavimas ir kritimo kampas veikia efektyvumą

Net ir esant idealiai orientacijai, keli veiksniai vis tiek gali turėti įtakos jūsų sistemos našumui.

Tiesioginių saulės spindulių galia

Kuo daugiau valandų saulės šviesos gaus jūsų saulės baterijos, tuo daugiau energijos jos generuos. Štai trumpas saulės šviesos valandų suskirstymas pagal orientaciją:

• Į pietus nukreipta: 6–8 valandos
• Į rytus/vakarus: 4–6 valandos
• Į šiaurę: 2–4 valandos

Didelės šešėliavimo išlaidos

Net ir nedidelis šešėlis gali turėti didžiulį poveikį. Šešėlis, dengiantis vos 10% vienos plokštės, gali sumažinti jos šviesos srautą 50% ar daugiau. Atkreipkite dėmesį į galimas kliūtis, tokias kaip:

• Medžiai ir dideli krūmai
• Kaimyniniai pastatai
• Kaminai ir stogo ventiliacijos angos
• Elektros linijos

Saulės kampas

Kaip jau minėjome, saulės baterijos geriausiai veikia, kai jas šviečia tiesiogiai. Saulei krintant netiesiogiai, energijos gamyba mažėja. Sezoniniai pokyčiai gali padėti išlaikyti optimalų kritimo kampą ištisus metus.

Regioninės saulės baterijų išdėstymo rekomendacijos

Saulės baterijų orientacija nėra universalus sprendimas. Štai kas geriausiai tinka skirtingoms pasaulio dalims.

Šiaurės pusrutulis

Šiaurės pusrutulyje jūsų plokštės turėtų būti nukreiptos tiesa pietūsIdealus pasvirimo kampas paprastai yra lygus jūsų platumai. Pavyzdžiui, jei gyvenate 40° šiaurės platumos, 40° pasvirimas yra puikus atspirties taškas.

Pietų pusrutulis

Tiems, kurie gyvena pietiniame pusrutulyje, šiaurės kryptimi orientacija yra tinkamas kelias. Čia galioja ta pati platumos pagrindu sukurta pasvirimo kampų formulė. Geriausiai tiks 30° pietų platumos vieta, kai plokštės bus pakreiptos 30° kampu.

Pusiaujo regionai

Netoli pusiaujo saulė didžiąją metų dalį yra beveik tiesiai virš galvos. Tai suteikia daugiau lankstumo išdėstant skydelius. Štai keletas variantų:

• Plokščias arba mažai pakreiptas montavimas (0–10°)
• Rytų-vakarų orientacija, kad būtų galima užfiksuoti ir rytinę, ir popietinę saulę
• Dviejų ašių sekimo sistemos maksimaliam efektyvumui

Dažnos klaidos, kurių reikia vengti

Kelios dažnos klaidos gali lemti didelius energijos nuostolius. Štai trys svarbiausios, į kurias reikia atkreipti dėmesį:

1. Neteisingi kompaso rodmenys: Daugelis montuotojų pamiršta atsižvelgti į skirtumą tarp magnetinės ir tikrosios šiaurės, todėl 3-4% gali sumažinti energijos gamybą.
2. Ignoruojant stogo formą: Nepirkite sudėtingo stogo standartiniu į pietus nukreiptu išdėstymu. Kartais didesnė, šiek tiek neoptimali stogo dalis generuos daugiau energijos nei mažesnė, idealiai orientuota.
3. Kliūčių apžvalga: Tai brangiausia klaida. Neatsižvelgimas į medžių, pastatų ar net stogo ventiliacijos angų šešėlį ištisus metus gali sumažinti jūsų našumą 20-30%.

Įrankiai tobulai orientacijai rasti

Laimei, norint rasti tinkamą orientaciją, spėlioti nereikia. Štai keletas įrankių, kurie gali padėti:

• Saulės kelio ieškikliai: Šie profesionalūs optiniai prietaisai leidžia tiksliai matyti saulės kelią bet kuriuo metų laiku, todėl lengva pastebėti galimas kliūtis.
• Išmaniųjų telefonų programėlės: Tokios programėlės kaip „Sun Surveyor“ ar „SunCalc“ naudoja jūsų telefono kamerą ir jutiklius, kad perkeltų saulės kelią į jūsų aplinką.
• Internetinės skaičiuoklės: Tokios svetainės kaip PVGIS ir NOAA saulės skaičiuoklė naudoja klimato ir geografinius duomenis, kad pateiktų tikslias, konkrečiai vietai skirtas rekomendacijas dėl pasvirimo ir orientacijos.

Išplėstinės parinktys: reguliuojamos ir sekančios saulės baterijos

Tiems, kurie nori pakelti savo energijos gamybą į kitą lygį, reguliuojamos ir sekimo sistemos yra puikus pasirinkimas.

• Rankinis reguliavimas: Tai reiškia, kad reikia rankiniu būdu keisti plokščių pakreipimo kampą 2–4 kartus per metus. Tai nebrangus būdas šiek tiek padidinti našumą.
• Vienos ašies sekikliai: Šios sistemos automatiškai seka saulę iš rytų į vakarus, padidindamos energijos gamybą 15-25%.
• Dviejų ašių sekikliai: Tai yra auksinis standartas, sekantis saulę tiek kasdien, tiek sezoniškai, taip užtikrinant 25-35% energijos prieaugį. Tačiau dėl didelės kainos jie retai naudojami gyvenamosiose patalpose.

Specialūs įrengimai: plokšti stogai, žemės tvirtinimo elementai ir automobilių stoginės

Ne visos saulės energijos sistemos yra ant nuožulnaus stogo. Štai kaip valdyti orientaciją keliais ypatingais atvejais.

Plokšti stogai

Plokštieji stogai suteikia daug lankstumo. Galite išdėstyti plokštes bet kokiu kampu ir kryptimi. Į pietus nukreipta orientacija vis dar ideali Šiaurės pusrutulyje, tačiau taip pat galite pasirinkti rytų-vakarų konfigūraciją, kad maksimaliai padidintumėte energijos gamybą piko metu. Tik įsitikinkite, kad plokščių eilės yra pakankamai toli viena nuo kitos, kad neužstotų viena kitos.

Ant žemės montuojamos matricos

Ant žemės montuojamos sistemos siūlo didžiausią lankstumą. Galite pasiekti tobulą orientaciją ir pasvirimą be jokių stogo apribojimų. Šios sistemos taip pat puikiai tinka reguliuojamoms ir sekimo sistemoms.

Saulės baterijų automobiliams skirtos pastogės

Saulės baterijomis varomų automobilių stoginių paskirtis – suderinti energijos gamybą su pagrindine automobilių stovėjimo aikštelės funkcija. Dauguma automobilių stoginių yra orientuoti į pietus, o jų pasvirimo kampas yra mažas – 5–15°, kad būtų užtikrintas pakankamas atstumas transporto priemonėms.

Skirdami laiko suprasti ir įdiegti tinkamą saulės baterijų orientaciją, galite užtikrinti, kad jūsų sistema veiktų visu pajėgumu ir gautų geriausią įmanomą investicijų grąžą.