태양 전지판 장착에 이상적인 각도는 무엇입니까?

태양 전지판의 "이상적인"각도는 한 가지 크기에 맞는 것은 아닙니다. 모든 숫자는 위치 (위도), 에너지 목표 (여름 대 연간 출력) 및 설치 유형 (고정 대 조정 가능한 레일)에 따라 다릅니다. 패널을 앵글링하는 핵심 목표는 햇빛 흡수를 극대화하는 것입니다. 햇빛이 가능한 한 수직에 가깝게 맞을 때 패널이 가장 잘 수행됩니다. 아래는 프로젝트의 이상적인 각도를 계산하고 조정하는 방법에 대한 자세한 분석입니다.

1. 기본 규칙 : 위도로 시작하십시오

위도 (적도와의 거리)는 이상적인 고정 각도를 계산하기위한 기초입니다. 하늘의 태양 길은 위도 높은 위도 (예 : 캐나다)에 따라 겨울에는 태양 각도가 낮고, 위도 (예 : 플로리다)는 일년 내내 더 직사광선을 더 많이 얻기 때문입니다.

위도 기반 공식 (고정 마운트 레일 용)

시작 각도를 찾는 가장 간단한 방법은 계절 목표에 대한 작은 조정으로 로컬 위도를 사용하는 것입니다.

연중 최대 출력의 경우 : 각도를 위도와 동일하게 설정하십시오.

예 : 로스 앤젤레스 (34도 N 위도)에 거주하는 경우 이상적인 고정 각도는 ~ 34도입니다. 이것은 여름과 겨울 노출의 균형을 유지하여 일관된 에너지 생산을 보장합니다.

여름 중심 출력의 경우 (냉각 요구) : 각도를 위도로 설정 - 10 정도.

예 : 피닉스 (33도 N)에서는 23도 각도가 더 많은 정오 여름 태양 (냉각 수요가 가장 높은 경우)을 더 많이 포착하여 6 월에서 8 월에 출력을 5-8% 늘립니다.

겨울 중심 출력 (가열 필요)의 경우 : 각도를 위도로 설정 + 10 정도.

예 : 미니애폴리스 (45도 N)에서는 55도 각도가 낮은 겨울 태양을 잡기 위해 패널이 높아져 45도 각도에 비해 12 월 출력이 15-20% 증가했습니다.

이것이 작동하는 이유

적도 (0도 위도)에서 태양은 일년 내내 거의 오버 헤드이므로 0도 (평평한) 각도가 가장 잘 작동합니다. 북극 (90도 N)에서는 태양이 여름에도 낮으므로 가파른 90도 각도가 필요합니다. 이 공식은 패널을 태양의 평균 경로와 정렬하여 "발생 각도"(햇빛과 수직 패널 표면 사이의 간격)를 최소화하고 에너지 흡수를 극대화합니다.

2. 기후 및 날씨 조정

위도를 넘어서 눈, 바람 및 그늘과 같은 지역 기후 요인은 특히 고정 및 조절 가능한 마운트 레일의 "이상적인"각도를 변경할 수 있습니다.

눈이 오기 쉬운 지역 : 눈 흘림을위한 가파른 각도

폭설 (예 : 뉴 잉글랜드, 스칸디나비아)이있는 지역에서는 가파른 각도 (위도 + 15 학위)가 눈이 내리는 패널을 더 빨리 도와줍니다. 60도 각도 (45도 N 위도의 경우)는 햇빛을 차단하고 지붕/레일에 무게를 더할 수있는 눈이 쌓이는 것을 방지합니다.

중요한 참고 : 장착 레일 (예 : 타일 지붕의 고정 지붕 레일)이 가파른 각도 가파른 틸트가 바람을 상승시킬 수 있으므로 강화 브래킷 또는 바람 디플렉터를 사용하십시오.

바람이 발생하기 쉬운 영역 : 안정성을위한 얕은 각도

허리케인 또는 고인 구역 (예 : 일본 플로리다)에서는 얕은 각도 (위도 - 15 학위)가 바람 저항을 줄입니다. 18 회

짝을 이루어 : 금속 지붕 또는 밸러스트 마운트에는 클램프 온 브래킷을 사용하여 평평한 지붕에 대한 보안 마운트를 침투하는 마운트보다 더 단단히 단단하게합니다.

그늘진 사이트 : 그늘을 최소화하는 각도

패널이 나무, 굴뚝 또는 인근 건물로 음영 처리 된 경우 :

키가 큰 물체의 아침/오후 그늘을 피하기 위해 패널이 약간 가파른 (위도 + 5 학위).

조정 가능한 마운트 레일의 경우 : 여름에는 계절적으로 높은 각도를 미세 조정합니다 (잎이 가득 차면 나무 그늘을 피하기 위해) 겨울에는 가파른 각도 (나무가 맨손 일 때).

3. 조절 가능 및 추적 마운트 레일을위한 이상적인 각도

고정 레일 (한 번 설정)과 달리 조절 가능 및 추적 레일을 사용하면 실시간 햇빛에 각도를 적응할 수 있으므로 "이상적인"각도는 역동적입니다.

조절 가능한 마운트 레일 : 계절 조정

조절 식 레일 (지상 장착 또는 평평한 지붕 시스템에서 일반적으로) 연간 각도를 2 ~ 4 번 변경할 수 있습니다.

Spring (3 월 ~ 3 월) : 태양이 높아짐에 따라 위도 - 5 학위 (예 : 34도 N의 29도)로 설정합니다.

여름 (6 월 ~ 8 월) : 위도 - 10 학위 (Max Summer Sun).

가을 (9 월 ~ 11 월) : 위도로 돌아 가기 (태양 경로 변화를위한 균형).

겨울 (12 월 ~ 2 월) : 위도 + 10 학위 (겨울의 낮은 햇볕을 잡음).

프로 팁 : 태양 각도 앱 (예 : Sun Surveyor)을 사용하여 Solstices/Equinoxes에서 태양의 위치를 ​​확인하면 계절적 태양 경로와 조정이 조정되도록합니다.

마운트 레일 추적 : 수동 조정이 필요하지 않습니다

추적 레일 (단일 축 또는 이중 축)은 태양을 따를 때 이상적인 각도를 자동으로 찾습니다.

단일 축 추적 (수평) : 태양의 일일 경로를 따르기 위해 동서를 회전시킵니다. 기울기 각도는 고정되어 (위도에 따라) 동서 회전은 패널이 일출에서 일몰 부스팅 출력에 이르기까지 20-30%의 고정 레일에 직면하게합니다.

이중 축 추적 : 동서 (일일)와 남북 (계절)을 모두 조정합니다. 이것은 모든 순간 패널에서 진정한 이상적인 각도를 달성합니다. 사막 지역 (예 : 애리조나)에서 이중 축 추적은 고정 레일 대 30-40% 증가 할 수 있습니다.

최고 : 추적 시스템 비용이 더 높은 에너지 판매로 상쇄되는 유틸리티 규모의 태양 광 농장 또는 상업 프로젝트.

4. 특별한 경우 : 고유 한 설치 유형

특수 마운트 레일 (탄산, 캐노피, 부동 소수 시스템)의 경우 이상적인 각도는 에너지 출력 및 실질적인 사용에 대한 균형을 이룹니다.

태양 간이 차고/캐노피 레일

간이 차고는 태양을 위해 패널을 쳐서 차량 (클리어런스 : 7-8 피트)을 장착해야합니다. 이상적인 각도는 위도 - 5 정도까지 의도에서 간이 차고 높이를 관리 할 수있을 정도로 위도에서 값이 높지만 햇볕에 노출 될 수있을 정도로 가파릅니다.

예 : 휴스턴 (29도 N)에서는 25도 각도의 작업 패널이 Carport를 SUV에 너무 키가 크게 만들지 않고 햇빛을 캡처합니다.

떠 다니는 태양 광 레일

호수/저수지의 부유 패널은 고정 또는 단일 축 추적을 사용합니다. 이상적인 고정 각도는 위도 + 5 정도입니다 -워터는 패널을 냉각시킵니다 (5-10%증가).

정확한 이상 각도를 계산하는 방법 (도구 및 팁)

기본 공식을 넘어서 정밀하게 사용하려면 다음 도구를 사용하십시오.

태양 각도 계산기 : NREL PVWATTS 계산기 (무료)와 같은 온라인 도구를 사용하면 주소, 지붕 경사 및 패널 유형을 입력 할 수 있습니다.

Solar Pathfinders : 사이트의 그늘과 태양 경로를 매핑하는 핸드 헬드 장치. 그늘을 피하고 직사광선을 최대화하기 위해 각도를 조정하는 데 도움이됩니다.

전문 사이트 평가 : 인증 된 설치 업체는 드론 또는 열 이미징을 사용하여 태양 노출을 측정하고 지붕/지면 조건에 맞는 각도를 권장합니다.