Правильное положение солнечных батарей летом и зимой

Солнечные панели

Чтобы выработка электричества была максимальной, необходимо правильно выбрать положение солнечных батарей относительно Солнца. Если подобрать угол неправильно, то КПД установки заметно снизится, а выработка электроэнергии будет идти по минимуму. Ниже мы узнаем, каким должно быть положение солнечных панелей зимой и летом, что следует учесть человеку при монтаже батарей.

Правильное положение солнечных батарей

На что влияет угол наклона батареи?

Угол наклона панелей по временам года

Выработка электричества панелями осуществляется за счет светового облучения. При этом чем выше будет плотность светового потока, тем выше будет выработка электроэнергии. На первый взгляд из этих слов можно сделать простой вывод — нужно располагать батареи под Солнцем строго перпендикулярно по уровню горизонта, чтобы получить максимальную мощность электростанции. Однако этот вывод будет справедлив только для… экватора!

Дело в том, что Земля имеет форму шара, поэтому в северных или южных широтах вдали от экватора Солнце будет проходить под углом, а чем северней или южней Вы живете, тем больше будет этот угол отклонения. Поэтому панели нужно будет наклонять, чтобы словить больше Солнца. Расчеты и эмпирические исследования показывают, что для компенсации энергопотерь нужно располагать панели под углом, который совпадает с географической широтой.

Начинающие электрики часто игнорируют это правило, располагая солнечные фотоэлементы просто на крыше дома без учета угла наклона. Чем это чревато:

  1. Из-за неправильного расположения батарей будет падать солнечное освещение фотоэлементов, поэтому выработка электричества будет пропорционально падать.
  2. Уровень падения будет сильно зависеть от текущего угла наклона с учетом сезонных факторов, а спрогнозировать уровень потерь будет достаточно сложно.
  3. Практика показывает, что из-за неправильного положения солнечных батарей уровень падения мощности в среднем составляет 20-40%, что является значимым показателем.

Обратите внимание!

При установке панелей нужно также правильно определиться с их ориентацией в зависимости от того, по какой траектории движется Солнце. Узнать эту траекторию можно путем прямых наблюдений либо у местных метеорологов.

Оптимальный угол наклона летом и зимой с примерами

На траекторию прохождения Солнца по небосводу влияет не только шарообразность Земли, но и наклон земной оси. Из-за наклона оси Солнце находится немного выше летом и немного ниже зимой. Из-за этого выработка солнечной энергии летом будет максимальной, тогда как зимой она падает. Частично компенсировать этот недостаток можно с помощью дополнительного изменения угла наклона панели в разные времена года: летом угол наклона уменьшается, а зимой — увеличивается.

Оптимальное положение солнечных панелей зимой, летом, весной и осенью будет таким:

  • За основу берется весна и осень — для этих сезонов угол наклона батарей относительно уровня горизонта должен совпадать с широтой местности. Например, Москва располагается на 55 градусе северной широты, поэтому для москвичей расположение солнечных панелей весной и осенью должна осуществляться под углом в 55 градусов.
  • Летом необходимо делать поправку на наклон земной оси. Эмпирические исследования показывают, что для определения оптимального угла нужно отнять от показателя широты 15 градусов. Поэтому в нашем примере с москвичами летом наклон нужно делать на 55-15 = 40 градусов.
  • Зимой нужно также делать поправку на наклон земной оси. Эмпирические исследования показывают, что для определения оптимального угла нужно добавить к широте 15 градусов. В нашем примере наклон зимой нужно делать на 55 + 15 = 70 градусов.
Положение солнца летом и зимой

Влияние снега на выработку электроэнергии

Солнечные панели зимой

На количество вырабатываемого электричества также может повлиять пасмурная погода, поскольку тучи будут заслонять Солнце. А как же быть со снегом? Может ли налипший снег нарушать выработку электроэнергии? Ответ будет следующим:

  • Комья снега могут налипать на поверхности фотоэлементов, что будет нарушать прохождение света. Как следствие — выработка электричества будет падать, а чем больше снега будет на панелях, тем выше будет падение выработки электроэнергии.
  • Определенную проблему также представляют обильные снегопады — дешевые недорогие батареи могут выдерживать лишь небольшой уровень нагрузки. Поэтому перед выбором устройства лучше уточнить максимальный уровень нагрузки и прикинуть, сможет ли он выдержать зимние осадки.
  • В силу двух предыдущих факторов рекомендуется очищать батареи от снега, чтобы нормализовать выработку электроэнергии и защитить их от деформации. Для удаления снега рекомендуется применять щетку с мягким ворсом. В случае большой электростанции следует купить щетку с длинной ручкой.

Виды солнечных батарей по наличию систем наклона

Итак, из предыдущего пункта Вы наверняка поняли, что для повышения выработки электроэнергии придется менять угол наклона панелей. На практике электрики меняют угол 2 или 4 раза в году — но как именно это сделать? Неужели придется самому делать и ставить подпорки? Давайте в этом разберемся:

  • Большинство панелей продается без подставочных платформ. Поэтому люди покупают или самостоятельно собирают стационарные конструкции, которые обеспечивают фиксированный угол наклона. Недостаток этого подхода очевиден — сезонные поправки по углу наклона будет сделать невозможно, что негативно скажется на уровне выработки электроэнергии.
  • К счастью, в продаже есть одноосные (обеспечивают наклон вниз-вверх) или двухосные трекеры (обеспечивают наклон вниз-вверх и вправо-влево). Это позволяет настраивать фотоэлементы под расположение Солнца на небосводе, что улучшает выработку электроэнергии. Впрочем, у трекеров есть и небольшие недостатки — дополнительные траты, уменьшение надежности конструкции за счет применения подвижных частей и другие.

Обратите внимание!

Трекер-системы могут быть уязвимы перед сильными ветрами, что следует учесть при покупке.

Солнечные трекеры

Рекомендации по установке солнечных панелей

В заключение давайте рассмотрим несколько советов относительно выбора угла наклона и монтажа панелей:

  • Неподвижные подставочные платформы можно поставить на крыше дома (однако их нужно правильно закрепить, чтобы они не съезжали). А вот трекеры располагать на крышах не рекомендуется — в случае сильного ветра панели могут свалиться с них, что выведет устройство из строя.
  • Если нет возможности купить трекеры, то можно сделать платформы с разными углами наклона: одни под «зимнюю выработку», другие — под «летнюю». Особенно полезен этот подход в северных регионах, где падение выработки электричества зимой особенно критично.

Заключение

В заключение хотим добавить, что многие продавцы панелей часто предлагают услуги по расчету оптимального угла наклона за небольшую доплату. В подобных услугах зачастую нет большой практической пользы, поскольку можно самому посчитать эти углы на основании широты с учетом сезонных особенностей. Однако если есть лишние деньги, а подсчеты осуществляются на основании фоточувствительного оборудования, то в заказе такой услуги может быть практическая польза.

Команда нашего сайта
Артём Соколов

Артём Соколов

Автор проекта

Аркадий Семёнов

Аркадий Семёнов

Автор статей

Айгюль Соколова

Айгюль Соколова

Контент-менеджер

Всё о чистой энергии, экологии, энергетике, электрике, электронике и электротранспорте - GreenEnergia.ru