ما هو أفضل اتجاه لتركيب الألواح الشمسية؟

يُعدّ وضع الألواح الشمسية وتوجيهها بنفس أهمية نوعها. لوحة شمسية يُستخدم هذا في حالة معينة. تستغل الألواح الشمسية أكبر قدر من الطاقة عندما تسقط أشعة الشمس على سطحها بشكل عمودي. ويساعد ضمان توجيه الألواح الشمسية في الاتجاه الصحيح وبزاوية ميل مناسبة على ضمان إنتاجها لأقصى قدر من الطاقة. طاقة لأنهم يتعرضون لأعلى شدة من ضوء الشمس لأطول فترة زمنية ممكنة. تتبع بعض المصفوفات الشمسية الشمس باستخدام تتبع الشمس الأنظمة التي تزيد إنتاج الطاقة بشكل ملحوظ. تشير الأقسام التالية فقط إلى الأنظمة الثابتة أو غير المتتبعة. ما هو أفضل اتجاه لألواح الطاقة الشمسية الخاصة بي؟

النصيحة التقليدية هي توجيه الألواح الشمسية نحو الجنوب. والسبب في ذلك هو أن الشمس، بالنسبة لنا نحن سكان نصف الكرة الشمالي، تكون دائمًا في الجزء الجنوبي من السماء أثناء دوراننا السنوي حولها. وبناءً على ذلك، فإن أفضل الممارسات المتبعة حتى الآن هي توجيه الألواح الشمسية نحو الجنوب لالتقاط أكبر قدر ممكن من ضوء الشمس.

من المعروف عموماً في مجال الطاقة الشمسية أن هذه الألواح المواجهة للجنوب يجب أن تميل بزاوية تتراوح بين 30 و40 درجة. وتختلف هذه الزاوية، وهي تساوي تقريباً خط عرض منزلك (مدى بُعدك شمالاً بالنسبة لخط الاستواء).

يكمن السبب وراء هذه الزاوية المحددة في ضمان سقوط أشعة الشمس على الألواح بزاوية عمودية، مما ينتج عنه أكبر قدر من الطاقة. كما أن هذه الزاوية تساعد على انزلاق الثلج عن الألواح الشمسية بسهولة أكبر خلال فصل الشتاء في المناطق الشمالية.

تتميز بعض أسطح المنازل بانحدار مثالي تقريبًا، مما يسمح للفنيين بتثبيت الألواح الشمسية عليها بشكل محكم مع الحفاظ على زاوية مثالية لالتقاط طاقة الشمس. بينما قد تكون أسطح أخرى أكثر انحدارًا، أو مسطحة. وبحسب نوع السطح، تتوفر أنظمة تثبيت مختلفة تساعد على توجيه الألواح الشمسية لتحقيق أفضل إنتاجية.

لماذا قد تفكر في استخدام الألواح الشمسية المواجهة للغرب

تُعدّ الألواح الشمسية المواجهة للجنوب خيارًا مثاليًا عند الاشتراك في نظام تسعير الطاقة المتدرج مع شركة الكهرباء. يعتمد هذا النظام على متوسط ​​استهلاكك للطاقة، حيث تُفرض عليك رسوم أعلى من المستهلكين الأقل استهلاكًا.

إذا كنت تعتمد نظام تسعير الطاقة حسب وقت الاستخدام، فقد يكون تركيب الألواح الشمسية المواجهة للغرب خيارًا أفضل. وذلك لأن هذا النظام يعني أنك ستدفع مبلغًا أكبر مقابل الكهرباء خلال أوقات الذروة، وليس بناءً على حجم الاستهلاك.

أوقات الذروة هي الأوقات التي يحتاج فيها معظم الناس إلى الكهرباء ويستخدمونها. في معظم الأماكن، يكون هذا الاستهلاك في ذروته في أواخر فترة ما بعد الظهر أو أوائل المساء. وذلك لأننا عادةً ما نعود من المدرسة أو العمل ونشغل مكيف الهواء، ونطهو العشاء، ونؤدي واجباتنا المدرسية، ونشاهد التلفاز، وأي أنشطة أخرى قد تتطلب الكهرباء للإضاءة وغيرها من الاحتياجات.

خلال هذه الفترة، تتجه الشمس نحو الأفق الغربي لتغرب. إذا كانت ألواحك الشمسية موجهة نحو الغرب، فستتمكن من التقاط ضوء الشمس خلال الفترة الأكثر أهمية لإنتاج الطاقة بأفضل شكل.

تكمن الميزة هنا في إمكانية استخدام الطاقة التي تنتجها الألواح الشمسية مباشرةً. عند القيام بذلك، تتجنب الحاجة إلى سحب طاقة إضافية من الشبكة، مما يعني أنك لن تدفع أسعار الكهرباء المرتفعة.

يمكن أن يكون الفرق كبيرًا عندما تفكر في أنه من الممكن توليد طاقة أكثر بنسبة 49 بالمائة خلال أوقات ذروة احتياجات الكهرباء في المناطق ذات الاستخدام الزمني باستخدام الألواح المواجهة للغرب.

بالطبع، هناك طريقة أخرى لتجنب أسعار الكهرباء المتغيرة حسب وقت الاستخدام، وهي تركيب بطارية احتياطية تعمل بالطاقة الشمسية . باستخدام هذه البطارية، يمكنك تخزين الطاقة خلال ساعات سطوع الشمس على الألواح الشمسية، سواء كانت موجهة نحو الجنوب أو الغرب. ثم يمكنك استخدام هذه الطاقة المخزنة عندما ترغب في تجنب ارتفاع أسعار الكهرباء.

تُعد زاوية ميل اللوحة الشمسية من الاعتبارات المهمة أيضاً. وتُحدد الزاوية التي يجب ضبط اللوحة الشمسية عليها لإنتاج أكبر قدر من الطاقة في سنة معينة بناءً على الموقع الجغرافي. خط العرض لتحقيق الإنتاج الأمثل للطاقة سنوياً، يُنصح بضبط زاوية ميل الألواح الشمسية لتتوافق مع خط العرض الجغرافي. على سبيل المثال، إذا كان موقع الألواح الشمسية عند خط عرض 50 ^درجة ، فإن زاوية الميل المثلى هي أيضاً 50 ^درجة . بمعنى آخر، كلما اقترب موقع الألواح الشمسية من خط الاستواء، كلما كان من الأفضل توجيهها نحو الأعلى مباشرةً. وكلما اقتربت من القطبين، كلما كان من الأفضل توجيهها نحو خط الاستواء.

تؤثر زاوية ميل الألواح الشمسية أيضًا على إنتاج الطاقة نظرًا للعوامل المناخية والبيئية. ففي المناطق الشمالية، قد يؤدي تراكم الثلوج على الألواح ذات الميل المنخفض إلى تقليل أو حجب أشعة الشمس تمامًا خلال فصل الشتاء. ورغم اختلاف هذا التأثير باختلاف المواقع، فقد خلصت دراسة أجريت في إدمونتون، ألبرتا، كندا، إلى أن الفقد السنوي للطاقة بسبب تراكم الثلوج يتراوح بين 1.6% عند الميل الأمثل (53 ^درجة ) و5.3% عند الميل المنخفض (15 ^درجة ). إضافةً إلى ذلك، فإن الألواح الشمسية ذات الميل المنخفض أكثر عرضةً لتراكم الأوساخ والحطام، مما قد يحجب أشعة الشمس جزئيًا.