Во-первых, не каждая солнечная панель в Индии ориентирована на юг или наклонена под углом 45°. Одна из крупнейших в мире фотоэлектрических электростанций установлена ​​в Камути (9,3° северной широты, Южная Индия) с фотоэлектрическими модулями, наклоненными под углом 8° .

Азимут

Панели обычно ориентированы на юг в северном полушарии, потому что солнце в основном находится в южной части неба. Солнце иногда находится в северной части неба, например, во время восхода и захода солнца весной и летом. Это происходит только тогда, когда солнце находится относительно низко, поэтому это не оказывает большого влияния на общий урожай.

Вот диаграмма пути солнца для Нью-Дели (28,6 ° с.ш., Северная Индия):

Когда солнечные панели устанавливаются на зданиях, их иногда приходится интегрировать непосредственно в крышу, поэтому их ориентация будет продиктована архитектурой.

В зависимости от того, будет ли электроэнергия использоваться на месте, храниться в батареях или продаваться в сеть, может быть интересно производить меньше электроэнергии в год, но производить ее тогда, когда это наиболее полезно, например, во второй половине дня для кондиционирования воздуха. В этом случае солнечные панели можно было бы повернуть на запад.

Наклон

Поиск наилучшего угла наклона — это компромисс:

• слишком низко, и панели не будут очищены дождем.
• слишком низко, и панели не будут производить много зимой.
• слишком высоко, и панели не будут производить много летом. Это может быть желательно для солнечных тепловых коллекторов , поскольку кипящая вода может повредить насосы.
• слишком высоко, и ряды будут затенять друг друга.
• слишком высоко, и панели и крепление должны будут выдерживать более высокие нагрузки в ветреную погоду.
• слишком высоко, и ряды должны быть шире друг от друга. Поскольку фотомодули становятся все дешевле и дешевле, текущая тенденция заключается в том, чтобы размещать модули почти плоско и как можно ближе друг к другу. Таким образом, можно установить большую мощность для данного размера крыши.

Наклон в 45° в Индии кажется слишком большим для фотоэлектрических панелей:

Это может быть примерно правильно для производства горячей воды:

Наконец, этот угол мог быть продиктован архитектурным выбором.

Вот диаграмма зависимости средней освещенности от наклона для Нью-Дели (28,6° с.ш.):

и для Камути (9,3 ° с.ш.):

В обоих случаях кривые довольно плоские вокруг максимума, поэтому угол наклона может быть выбран равным 20° или 25° в Нью-Дели, чтобы избежать теней. Он не должен быть более плоским, чем 10 ° в Камути, чтобы избежать загрязнения.

Азимут и наклон

Северная Индия

Вот контурные линии для годовой инсоляции в зависимости от ориентации в Нью-Дели:

Неудивительно, что ориентация с самым высоким годовым урожаем — на юг с наклоном от 25° до 30°, при инсоляции почти$2150\mathrm{\frac{kWh}{m².a}}$.

Южная Индия

Камути находится так близко к экватору, что азимут не имеет большого значения, пока угол наклона невелик. Если угол наклона больше (например, около 60° для солнечных тепловых коллекторов), на самом деле лучше ориентировать панель на восток или запад, чем на юг.

Источники

• Каждая диаграмма была сгенерирована с помощью Ruby + INSEL + Gnuplot .
• Ежемесячные данные об освещенности были загружены из PVGIS .
• Почасовые значения были сгенерированы с помощью Гордона-Редди .
• Модель диффузного неба Хея и Дэвиса использовалась для расчета глобальной освещенности на наклонных плоскостях.

Помимо проблем с очисткой, лучшая ориентация солнечной панели — это та, которая максимизирует воздействие солнечного света.

Он может быть фиксированным или периодически меняться, если предусмотрен моторный механизм. Если он статичен, то он может быть горизонтальным, предполагая, что широта местоположения близка к экватору.

Поскольку Индия находится недалеко от экватора, нет никаких причин наклоняться на юг, кроме упомянутой вами (очистка).

Для других мест: те же правила, максимальное количество солнечного света, если нет проблем с уборкой. Итак, если вы отправляетесь в северное полушарие, то чем дальше на север, тем больше времени Солнце будет проводить на юге в вашем небе, поэтому вы должны соответствующим образом наклонить свои панели. В южном полушарии все как раз наоборот. Если у вас есть автомобиль, панели могут располагаться горизонтально на крыше или, если вы можете перемещать их и располагаться лагерем, применяются приведенные выше правила.

Кроме того, чем дальше вы находитесь от экватора, тем больше наклон планеты будет влиять на сезонные колебания, что означает еще меньше Солнца зимой или больше летом, чем в остальное время года, т. е. положение дальше или ближе к вертикальный соответственно. Если панели используются время от времени или могут быть перемещены, вы все равно хотите нацелиться на солнце.

Основной принцип заключается в том, чтобы ваши панели были максимально обращены к солнцу в интересующий вас период времени. Поскольку Солнце проводит столько же времени в западной, сколько и в восточной части неба, независимо от широты, если, например, нет здания, создающего тени, которые потребуют от вас компенсации, оно не должно наклоняться ни на запад, ни на восток.

1. Поскольку в северном полушарии солнце находится на юге (оно движется с востока на запад, но всегда на южной стороне неба), наклоняя солнечную панель к солнцу (на юг), вы увеличиваете выработку энергии. Солнечная панель под углом 90° к солнцу дает вам около 0 энергии, при 0° (прямо смотря на солнце) вы получаете максимальную номинальную мощность. Конечно, без слежения за солнцем, которое поворачивает солнечную панель по направлению к солнцу, вы не всегда будете иметь 100% эффективность. Но этот наклон увеличит ваши результаты в среднем .

2. Это имеет прямое отношение: на экваторе ваш оптимальный угол составляет около 0 °, когда солнце восходит в зенит, на 45 ° широты оптимальный угол составляет около 37 °. Таким образом, максимальный и средний угол возвышения солнца напрямую зависят от широты.

Вы можете увидеть больше об изменении угла здесь: https://www.solarpaneltilt.com/

Это потому, что солнце никогда не бывает в одной и той же части неба в течение года. Различные наклоны будут генерировать больше энергии в разное время года - например, отчет по острову Сарк дал 2 варианта наклона:

Так что 60-градусный наклон зимой дает больше, а летом меньше, с небольшой потерей общего КПД. Без сомнения, Индия отличается солнечными батареями, но, возможно, именно поэтому панели наклонены именно так.