طراحی سیستم فتوولتائیک بر اساس میزان فضای موجود

گام اول: اندازه‌گیری مساحت فضای موجود برای نصب آرایه فتوولتائیک.
ابتدا مساحت مکان مورد نظر برحسب متر مربع اندازه‌گیری می‌شود. در اندازه گیری باید قسمتی از سطح در نظر گرفته شود که کمترین سایه را داشته یا در صورت امکان اصلاً سایه نداشته باشد.

گام دوم: تعیین بیشترین تعداد ایده آل ماژول‌هایی که در مساحت مورد نظر جا می‌شوند.
با توجه به مشخصات ابعاد ماژول‌ها که از سوی سازنده ارائه می‌شود، مساحت ماژول‌ها محاسبه و بیشترین تعدادی که می‌توان در مساحت اندازه‌گیری شده در گام قبل جا داد محاسبه می‌شود. در اینجا باید فضای خالی بین ماژول‌ها را در نظر گرفت و به ابعاد ماژول اضافه کرد.
بیشترین تعداد ماژول‌هایی که می‌توان نصب کرد برابر است با مساحت موجود (در سقف یا مکان دیگر مورد نظر) تقسیم بر مساحت موثر هر ماژول.

در طراحی نمونه مورد مطالعه که ماژول ۲۶۵ واتی مورد استفاده قرار می‌گیرد، فرض می‌شود مساحت هر ماژول بصورت زیر محاسبه شود:

                                                                                      ۱.۰۱۹m×۱.۶۲۵m=۱.۶۵ m۲

با در نظر گرفتن فاصله ۱۰ میلیمتری بین ماژول‌ها، مساحت بصورت زیر محاسبه می‌شود:

                                                                                      ۱.۰۲۹m×۱.۶۳۵m=۱.۶۸ m۲     

فرض می‌شود مساحت سقف برای نصب بصورت زیر محاسبه شود:

                                                                                              ۹m×۷m=۶۳ m۲   

گام سوم: تعیین بیشترین تعداد ماژول‌هایی که می‌توان در محل نصب کرد.
هر ماژول، دو بعد طول و عرض دارد. ماژول‌ها معمولاً مستطیلی شکل هستند. ماژول‌ها را می‌توان در راستای طول و یا عرض نصب کرد. در هر فضایی، باید نصب ماژول‌ها در دو جهت مذکور بررسی کرد تا بتوان بیشترین تعداد واقعی ماژول‌ها را تعیین کرد.
این محاسبات برای طراحی نمونه مورد مطالعه بصورت زیر هستند:

حالت الف: نصب عرضی
                                                                                          ۷m /۱.۰۲۹ m =۶.۸ ~۶
                                                                                          ۹m /۱.۶۳۵ m =۵.۵ ~۵
به هر حال، تعداد کل ماژول‌های قابل نصب برابر با ۳۰ می‌باشد.

حالت ب: نصب طولی
                                                                                        ۷m /۱.۶۳۵ m =۴.۲۸ ~۴
                                                                                        ۹m /۱.۰۲۹ m =۸.۷۴ ~۸
در این حالت تعداد کل ماژول‌های قابل نصب برابر ۳۲ تا خواهد بود.

بنابراین می‌توان گفت: در نمونه مورد مطالعه بیشترین تعداد ماژول‌های قابل نصب برابر ۳۲ عدد بدست می‌آید.

گام چهارم: تعیین وضعیت رشته آرایه و در نتیجه تعیین تعداد ماژول‌هایی که بر سقف نصب خواهند شد.
همانگونه که در طراحی بند قبل نیز ملاحظه گردید، آرایش نهایی آرایه وابسته به مبدل انتخابی است. پس از انتخاب مبدل و تعیین تعداد ماژول‌های مجاز در هر رشته، تعداد رشته‌های موازی محاسبه می‌شود.

گام پنجم: تعیین میزان خروجی آرایه‌های فتوولتائیک
میزان متوسط انرژی خروجی که به صورت روزانه از سیستم فتوولتائیک بدست می‌آید را می‌توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد:
                                                                          Earray = Pstc × fman × ftemp × fdirt × Htilt × N            
که در آن:
- میزان متوسط انرژی خروجی از آرایه فتوولتاییک (وات ساعت):Earary
- میزان توان خروجی ماژول در شرایط استاندارد  :Pstc
- فاکتور کاهش در اثر دما (بدون واحد): ftemp
- فاکتور کاهش در اثر تلرانس سازنده (بدون واحد): fman
- فاکتور کاهش در اثر آلودگی.fdirt
- تابش در ساعات اوج خورشید برای جهتگیری و زاویه برخورد خاص :Htilt
- تعداد ماژول‌ها در آرایه: N

برای نمونه طراحی مورد مطالعه، میزان انرژی روزانه تولیدی بصورت زیر محاسبه می‌شود:

                                                                کیلووات ساعت ۳۳.۴۸۲   = ۲۶۵×۰.۹۵×۰.۸۷۵×۰.۹۵×۵× ۳۲

گام ششم: تعیین میزان انرژی تحویلی از سامانه فتوولتائیک
برای محاسبه انرژی که توسط آرایه فتوولتائیک به شبکه تحویل می‌شود باید اثر بازده مبدل و تلفات را لحاظ نمود. برای این منظور از رابطه زیر استفاده می‌شود:
                                                                                      Esystem = Earray × ηinv×Ls

که در آن:
- میزان متوسط روزانه انرژی خروجی از سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه برق: Esystem
- متوسط انرژی خروجی به صورت روزانه از آرایه فتوولتائیک (وات ساعت):  Earray
- بازده مبدل (بدون واحد): ηinv
- ضریب تلفات در کابل‌های سیستم (بدون واحد): Ls

برای نمونه مورد مطالعه با فرض لحاظ کردن بازده ۹۲ % برای مبدل و در نظر گرفتن تلفات برابر ۵% میزان انرژی تحویلی از سیستم فتوولتائیک بصورت زیر محاسبه می‌شود:

                                                                              کیلووات ساعت  ۲۹.۲۶  = ۳۳.۴۸۲×۰.۹۲×۰.۹۵