Στέγες και τοίχοι σπιτιών, υπαίθριοι χώροι και χώροι διπλής χρήσης - τα φωτοβολταϊκά συστήματα αποτελούν μια από τις βασικές λύσεις για την ενεργειακή μετάβαση. Νέα κτίρια χωρίς φωτοβολταϊκά είναι πλέον αδιανόητα. Κατά την προετοιμασία μιας ανακαίνισης, ελέγχεται επίσης αν η χρήση ενός ηλιακού συστήματος αποτελεί επιλογή. Τι γίνεται όμως αν η οροφή δεν είναι τέλεια ευθυγραμμισμένη ώστε να εγγυάται πλήρη ηλιακή απόδοση; Μπορούμε να σας πούμε πώς αλληλεπιδρούν η ευθυγράμμιση και η γωνία κλίσης ενός φωτοβολταϊκού συστήματος.

Η βέλτιστη ευθυγράμμιση και κλίση μιας ηλιακής εγκατάστασης

Προκειμένου ένα φωτοβολταϊκό σύστημα να μετατρέψει το ηλιακό φως σε ηλεκτρική ενέργεια, πρέπει να δέχεται όσο το δυνατόν περισσότερο ηλιακό φως για όσο το δυνατόν μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Αυτό σημαίνει ότι οι ηλιακές μονάδες πρέπει να είναι προσανατολισμένες προς τον ήλιο με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να συλλέγουν όσο το δυνατόν περισσότερη ενέργεια.

Αλλά αυτό δεν είναι τόσο εύκολο. Η γη δεν στέκεται ακίνητη. Αλλάζει τη θέση της σε σχέση με τον ήλιο κατά τη διάρκεια της ημέρας και του έτους:

 

• Ο ήλιος βρίσκεται στο υψηλότερο σημείο του το μεσημέρι.
• Εάν ο ήλιος βρίσκεται στην τροχιά του μεταξύ του ισημερινού και του Τροπικού του Καρκίνου (21 Μαρτίου έως 23 Σεπτεμβρίου), βρίσκεται ψηλότερα από εμάς. Αν, αντίθετα, βρίσκεται στην τροχιά του προς την κατεύθυνση του Τροπικού του Καρκίνου (23.9. έως 21.3.), υψώνεται πολύ λίγο πάνω από τον ορίζοντα.
  
  

Επομένως, η γωνία υπό την οποία οι ακτίνες του ήλιου προσπίπτουν στο έδαφος, στη στέγη ή στον τοίχο ποικίλλει ανάλογα με την ώρα της ημέρας και την εποχή. Σε αυτό προστίθεται η ατομική τοπογραφία του περιβάλλοντος, η οποία επηρεάζει την ηλιακή απόδοση.

 

Αυτοί οι παράγοντες πρέπει να λαμβάνονται υπόψη για να λειτουργήσει αποτελεσματικά ένα σύστημα ηλιακής ενέργειας. Κατά το σχεδιασμό του συστήματος, είναι σημαντικό να βρεθεί ο καλύτερος συμβιβασμός μεταξύ όλων των παραγόντων που επηρεάζουν με βάση τους στόχους του φορέα εκμετάλλευσης.

Ποιες επιλογές ευθυγράμμισης είναι διαθέσιμες;

 

Κατ' αρχήν, οι ηλιακές μονάδες μπορούν να προσανατολιστούν προς όλες τις κατευθύνσεις. Οι πιο συνηθισμένοι προσανατολισμοί είναι ο νότιος και ο ανατολικός-δυτικός.

Καθώς ο ήλιος βρίσκεται στο υψηλότερο σημείο του στο νότο, είναι λογικό να τοποθετήσετε τις μονάδες προς αυτή την κατεύθυνση. Οι φωτοβολταϊκές μονάδες με νότιο προσανατολισμό φτάνουν τις μέγιστες τιμές τους κατά τη διάρκεια του μεσημεριανού ήλιου. Εάν η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια δεν μπορεί να αποθηκευτεί, είναι λογικό να διοχετεύεται η πλεονάζουσα ηλεκτρική ενέργεια στο δίκτυο.

Με κλίση ανατολής-δύσης, η σταθερή απόδοση μεγιστοποιείται κατά τη διάρκεια της ημέρας. Για το λόγο αυτό, συνιστώνται υψόμετρα ανατολικά-δυτικά εάν η ηλεκτρική ενέργεια πρόκειται να παραχθεί για αυτοκατανάλωση. Για επίπεδες στέγες, ο ανατολικοδυτικός προσανατολισμός μπορεί να είναι ακόμη και η πιο αποδοτική λύση.

Ευθυγράμμιση και γωνία κλίσης

Τα φωτοβολταϊκά συστήματα παράγουν την υψηλότερη ηλιακή απόδοση όταν οι ακτίνες του ήλιου προσπίπτουν στις ηλιακές μονάδες υπό γωνία 90°. Ωστόσο, στην Ευρώπη, και επομένως βόρεια του Τροπικού του Καρκίνου, οι ακτίνες του ήλιου δεν προσπίπτουν ποτέ στο έδαφος υπό γωνία 90°. Επομένως, οι ηλιακές μονάδες πρέπει να τοποθετούνται υπό γωνία ανάλογα με τις συνθήκες του εδάφους ή της στέγης.

Κατά το σχεδιασμό ενός συστήματος ηλιακής ενέργειας, υπολογίζεται επομένως η γωνία κλίσης στην οποία οι μονάδες μπορούν να δέχονται τον περισσότερο ήλιο κατά τη διάρκεια του έτους. Σε αυτή τη θέση μπορεί να επιτευχθεί η μέγιστη ετήσια απόδοση του συστήματος ανάλογα με την τοποθεσία.

 

Καλό είναι να γνωρίζετε:

 

Βασικός κανόνας Προσανατολισμός: Όσο περισσότερο αποκλίνει ο προσανατολισμός από το νότο, τόσο περισσότερο μειώνεται η απόδοση. Με απόκλιση 45° προς τα ανατολικά ή τα δυτικά, θεωρείται ότι η απόδοση μειώνεται κατά 5 έως 10 %.

 

Ο κανόνας για τη γωνία κλίσης: όσο περισσότερο αποκλίνει ο προσανατολισμός του συστήματος από το νότο, τόσο λιγότερο θα πρέπει να γέρνουν οι μονάδες.

 

Και εδώ, οι ειδικοί μας θα χαρούν να υπολογίσουν την καλύτερη λύση για το έργο σας.

 

Υπο-βέλτιστη ευθυγράμμιση και κλίση μιας ηλιακής εγκατάστασης

Όσο περισσότερο αποκλίνουν ο προσανατολισμός και η κλίση από το βέλτιστο, τόσο μικρότερη είναι η ηλιακή απόδοση με την οποία μπορεί να λειτουργήσει το φωτοβολταϊκό σύστημα.

Ωστόσο, θέσεις που αποκλίνουν από αυτούς τους ιδανικούς προσανατολισμούς μπορεί επίσης να έχουν νόημα, εάν ταιριάζουν στους στόχους των διαχειριστών του συστήματος. Επομένως, σχεδόν όλοι οι προσανατολισμοί από νοτιοανατολικά έως νοτιοδυτικά είναι κατάλληλοι.

Όταν πρόκειται για ευθυγράμμιση, στοχεύουμε στον καλύτερο δυνατό προσανατολισμό με βάση τους στόχους σας και υπολογίζουμε την ηλιακή απόδοση που μπορείτε να περιμένετε.

Φωτοβολταϊκά συστήματα παρακολούθησης

Εάν η θέση του ήλιου αλλάζει κατά τη διάρκεια της ημέρας και του έτους, γιατί δεν μετακινούμε τις ηλιακές μονάδες μαζί του; Τα φωτοβολταϊκά συστήματα παρακολούθησης κάνουν ακριβώς αυτό. Γίνεται διάκριση μεταξύ συστημάτων παρακολούθησης ενός και δύο αξόνων.

Ωστόσο, επειδή τα συστήματα παρακολούθησης είναι χωροβόρα και ακριβά σε σύγκριση με την ηλιακή απόδοση, έχουν χρησιμοποιηθεί σπάνια μέχρι σήμερα.

Υπολογισμός της κλίσης των ηλιακών συστημάτων

Εργαλεία όπως ο Παγκόσμιος Ηλιακός Άτλαντας ή το Ευρωπαϊκό Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών για τα Φωτοβολταϊκά παρέχουν μια καλή επισκόπηση των περιοχών στον κόσμο που μπορείτε να περιμένετε να λάβετε ηλιακή ακτινοβολία.

 

Ο τρόπος ευθυγράμμισης και κλίσης της ηλιακής σας εγκατάστασης εξαρτάται από όλους τους παράγοντες που αναφέρθηκαν παραπάνω. Οι διαδικτυακοί υπολογιστές μπορούν να σας δώσουν μια πρόχειρη εκτίμηση. Το μειονέκτημά τους, ωστόσο, είναι ότι δεν διαθέτουν βασικές πληροφορίες που μόνο εσείς ως ιδιοκτήτης της στέγης ή του χώρου γνωρίζετε ή που μπορούν να συγκεντρωθούν μόνο επί τόπου.

 

Μήπως ένα κοντινό βουνό ρίχνει σκιές στο σύστημα; Τι γίνεται με τις καμινάδες, τα δορυφορικά πιάτα και άλλες κατασκευές στέγης; Υπάρχουν στη γειτονιά δέντρα που προεξέχουν της στέγης; Οι ομάδες εμπειρογνωμόνων μας θα υπολογίσουν την τέλεια ευθυγράμμιση και τη βέλτιστη γωνία κλίσης για το έργο σας και θα σας δείξουν τις επιλογές σας.

 

Έχετε ένα συγκεκριμένο έργο; Μιλήστε μας.

ΣΥΧΝΈΣ ΕΡΩΤΉΣΕΙΣ:

• Ποιος προσανατολισμός είναι ο καλύτερος για την εγκατάσταση ενός ηλιακού συστήματος;
  Ένας προσανατολισμός με νότιο προσανατολισμό και γωνία κλίσης που μεγιστοποιεί τον χρόνο κατά τον οποίο οι ακτίνες του ήλιου μπορούν να φτάσουν στις ηλιακές μονάδες υπό γωνία 90° είναι ιδανικός για την εγκατάσταση ενός ηλιακού συστήματος. Ωστόσο, δεν είναι δυνατόν να πούμε γενικά ποιος προσανατολισμός είναι ο καλύτερος για το έργο σας. Η τοποθεσία, η τοπογραφία και άλλοι παράγοντες επηρεάζουν το πόσο καλά μπορεί να λειτουργήσει ένα φωτοβολταϊκό σύστημα.
• Πώς επηρεάζει ο προσανατολισμός την παραγωγή ενέργειας μιας ηλιακής εγκατάστασης;
  Κατά κανόνα, όσο περισσότερο αποκλίνει ο προσανατολισμός από το νότο, τόσο μικρότερη είναι η ενεργειακή απόδοση. Μια απόκλιση 45° θεωρείται ότι οδηγεί σε απώλεια ενέργειας 5-10%.
• Ποιος προσανατολισμός αυξάνει την απόδοση ενός συστήματος ηλιακής ενέργειας;
  Ένας προσανατολισμός με νότιο προσανατολισμό εξασφαλίζει ότι η μέγιστη ποσότητα ενέργειας μπορεί να παραχθεί το μεσημέρι με τη μέγιστη ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας. Ωστόσο, ένας ανατολικός/δυτικός προσανατολισμός μπορεί να είναι η καλύτερη λύση κατά τη διάρκεια της ημέρας. Θα χαρούμε να υπολογίσουμε τη μέγιστη παραγωγή για το έργο σας με βάση τις ατομικές σας συνθήκες.