Характеристики на поставянето на слънчеви панели
Когато избирате оптималната ориентация на слънчевите панели, трябва да обърнете внимание на практическото използване на соларни инсталации от различен тип. На многобройни сайтове, посветени на слънчевата енергия, този проблем не е достатъчно разкрит и незнанието може да доведе до намаляване на ефективността на панелите до най-ниското ниво.
Ъгълът на падане на слънчевата светлина върху повърхността на панелите има доста силен ефект върху отражателната способност и следователно върху дела на невъзприеманата слънчева енергия. Пример: за стъклото, когато ъгълът на падане се отклонява от перпендикуляра на повърхността му до 30 °, коефициентът на отражение остава почти непроменен и е по-малък от 5%, т.е. повече от 95% от излъчването, което попада върху повърхността навътре. Освен това нарастването на отражението е по-забележимо: с 60 ° фракцията на отразеното лъчение се увеличава почти два пъти - до 10% и т.н.
Ефективната зона на панела е по-важна. Ефективната площ е равна на действителната площ на панела, умножена по синуса на ъгъла между равнината и посоката на потока. Следователно, ако панелът е перпендикулярен на потока, тогава ефективната му площ е същата като реалната. Ако потокът се отклони с 60 °, тогава площта е половината от реалната площ. Ако потокът е успореден на панела, тогава ефективната площ е равна на нула. В резултат на това може да се види, че отклонението на потока от перпендикуляра на панела не само увеличава отражението, но също така може да намали ефективната площ, причинявайки намаляване на производството на такава енергия.
Най-ефективна е постоянната ориентация на панела, перпендикулярна на потока слънчева светлина. Това ще изисква смяна на панела в две равнини, защото посоката на слънцето зависи от времето на деня и сезона. Разбира се, тази система е технически възможна, но е доста сложна, следователно е скъпа и не е много надеждна.
Както знаете, при ъгли на падане на лъчите до 30 ° коефициентът на отражение върху повърхността на стъклото е минимален и не се променя, но през цялата година ъгълът на максимално издигане на слънцето над хоризонта се отклонява с 23 °. Дори ако ъгълът се отклонява от перпендикуляра с 23 °, ефективната площ на панела остава достатъчно обемна, не по-малко от 92% от реалната му площ. Следователно, човек трябва да се съсредоточи върху средногодишната височина на максималното издигане на Слънцето, а също така да се ограничи до въртене в една равнина без загуба на ефективност - около полярната ос на Земята, със скорост от 1 оборот на ден. По отношение на хоризонталата ъгълът на наклон на въртенето на панела е равен на географската ширина на местоположението на обекта. Например Москва се намира на 56 ° географска ширина, следователно оста на въртене на панела трябва да бъде наклонена на север с 56 ° спрямо повърхността. Съвсем просто е да се организира подобна ротация на практика, но се изисква много място за въртене без препятствия. Също така е необходимо да се организира плъзгаща връзка, която ще позволи цялата получена енергия да бъде отклонена от въртящия се панел или да бъде ограничена до гъвкави комуникации с фиксирана връзка, но в същото време е необходимо да се автоматизира връщането на панел до първоначалното му положение през нощта. В противен случай няма да работи, за да се избегне усукване и прекъсване на изходящите комуникации. Такива решения увеличават нивото на сложност достатъчно и намаляват надеждността и ефективността на системата. И с увеличаване на мощността на панела, техническите проблеми се усложняват експоненциално.