بهترین مکان برای نصب پنل خورشیدی

به گزارش برق نیوز: امروزه گسترش منابع انرژی‌های تجدیدپذیر امری ضروری و اجتناب ناپذیر است. انرژی خورشیدی از پاکترین قابل دسترس ترین و ارزانترین انرژی‌های جهان است که استفاده از آن اثرات سوء زیست محیطی کمتری از خود بر جای می‌گذارد. برای بهره‌مندی از این منبع پاک بایستی مسائل متعددی در زمینه مکان و تکنولوژی را در نظر گرفت. انتخاب مکان مناسب برای نصب و استفاده از این تکنولوژی‌ها یکی از مهمترین مسائلی است که بایستی در مراحل اولیه پروژه بررسی شود. برای این منظور شناسایی معیار‌ها و شاخص‌های موثر در مکان‌یابی و همچنین شناسایی محدودیت‌های مکانی از اهمیت بسیاری برخوردار است.

محل نصب پنل خورشیدی نکته مهمی است که باید هنگام نصب پنل‌های خورشیدی در نظر بگیرید. پنل‌های خورشیدی معمولاً به صورت ثابت روی پشت بام خانه شما یا زمینی مناسب نصب می‌شوند و باید رو به جنوب (برای مناطق نیم‌کره شمالی) باشند که بیشترین نور خورشید را دریافت می‌کند.

پنل‌های خورشیدی زمانی که بیشترین نور خورشید را که از جهت جنوبی می‌آید جذب می‌کنند، الکتریسیته بیشتری تولید می‌کنند. بین "جنوب مغناطیسی" و "جنوب واقعی" تفاوت وجود دارد. پنل‌های خورشیدی باید رو به جنوب واقعی باشند. قطب نما به سمت جنوب مغناطیسی یا قطب جنوب اشاره می‌کند. با این حال، این دقیق نیست، زیرا سوزن قطب نما به دلیل وجود هسته بیرونی فلزی سیال زمین، کمی از جنوب واقعی کشیده شده است.

هنگامی که سقف شما رو به شرق یا غرب است و هیچ راهی برای پنل‌های خورشیدی به سمت جنوب وجود ندارد، می‌توانید با استفاده از پنل‌های خورشیدی بیشتر به جمع آوری انرژی بیشتری بپردازید. گزینه دیگر این است که پنل‌ها را روی قفسه‌ای رو به جنوب نصب کنید، اگرچه این گزینه هزینه بیشتری را در پی خواهد داشت.

زاویه بین زمین پشت بام (یا هر زمین مد نظر جهت احداث نیروگاه خورشیدی) و پنل خورشیدی که به آن زاویه پنل خورشیدی گفته می‌شود، به عرض جغرافیایی و موقعیت منطقه شما بستگی دارد. گفته می‌شود که پنل خورشیدی حداکثر انرژی را زمانی تولید می‌کند که زاویه نزدیک به مقدار عرض جغرافیایی باشد. در نتیجه نصاب باید سیستم را در بهترین زاویه برای پنل‌های خورشیدی نصب کند چرا که انحراف بیشتر موجب تولید کمتر خواهد شد. اگر استراکچر ثابت باشد تغییر دادن زاویه‌ی پنل خورشیدی امکان پذیر نیست ولی در صورتی که متغیر باشد می‌توان با توجه به تغییر زاویه تابش خورشید در فصول مختلف به حداکثر سازی تولید پنل‌های خورشیدی دست یافت.

با توجه به مطالب بیان شده بهترین مکان نصب پنل خورشیدی جای‌ است که بیشترین تابش نور خورشید وجود داشته باشد که این مسئله با گرم و خشک بودن منطقه ارتباطی ندارد و حتی ممکن است برعکس باشد. چرا که دما از تابش جدا بوده و باهم تفاوت دارند.

مدل نمودن تابش خورشید در سطح زمین به دلیل تعداد زیادی از متغیر‌های مربوط به شرایط جوی زمین بسیار پیچیده است. تابش خارج از جو زمین را تابش فرازمینی می‌نامند و مقدار متوسط آن که به صورت ثابت خورشیدی بیان می‌شود (W/m۲) است.

بخشی از تابش خورشیدی دریافتی در سطح افقی زمین را تابش سراسری می‌نامند که به غلظت هوا، تغییرات آب و هوا، عرض جغرافیایی زمین، فصل، زمان روز و ... بستگی دارد. تابش سراسری را می‌توان به اجزای مستقیم و پراکنده تقسیم کرد؛ که در آن تابش مستقیم مؤلفه‌ای است که مستقیماً به سطح می‌رسد و تابش پراکنده مؤلفه‌ای است که از طریق عوامل پراکنده مانند بخار آب و ابر‌ها به سطح آرایه می‌رسد.

میانگین سالانه تابش خورشیدی که به بالای جو زمین می‌رسد تقریباً ۱۳۶۱ وات بر متر مربع است. پرتو‌های خورشید با عبور از جو ضعیف می‌شوند و حداکثر تابش سطح نرمال را در حدود ۱۰۰۰ W/m۲ در سطح دریا در یک روز صاف آفتابی باقی می‌گذارند.

در ۹۰ درصد مساحت کشورمان ۳۰۰ روز با تابش مناسب وجود دارد. البته تعریف دیگری که نیز وجود دارد PSH (peak sun hours) است. این متغیر دارای این مفهوم است که به طور مثال اگر در شهری نور خورشید به طور متوسط ۱۰ ساعت وجود دارد، مقدار PSH ۶ ساعت بوده که به معنی این است ۶ ساعت دارای ماکزیمم تابش بوده است.

مسئله مهم بعدی که حتما باید در انتخاب مکان جهت احداث نیروگاه خورشیدی رعایت کرد نبود سایه یا در معرض قرار نگرفتن آن‌ها در طول روز و به ویژه زمان تابش حداکثر نور خورشید است. چرا که سلول‌های خورشیدی به طور سری بهم متصل بوده و وجود سایه بخش بسیار زیادی از تولید پنل خورشیدی مختل خواهد کرد.

برای یافتن مکان مناسب نیروگاه خورشیدی غیرخانگی علاوه بر میزان تابش مسائل دیگری را نیز باید در نظر گرفت که در جدول زیر به تعدادی از آن اشاره شده است.