КОНСТРУКЦИЯ И РАСПОЛОЖЕНИЕ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ
Солнечная батарея производит больше всего энергии тогда, когда она развернута всей плоскостью к падающему солнечному свету и лучи солнца падают на ее поверхность прямо. Однако такое положение в пространстве не является единственно возможным. Даже если панель солнечной батареи находится под углом в 45° к падающим солнечным лучам, батарея получает 71% всей энергии на единицу площади по сравнению с идеальной ориентацией панели[55]. А смещение в 15° относительно идеальной позиции практически не сказывается на результате.
Солнечные батареи следует размещать в тех местах, где они получат наибольшее количество солнечного света в среднем в день
и в среднем за год. Их следует тщательно закрепить с тем, чтобы при сильном ветре они не потеряли ориентацию или не вырвались из Креплений. Один из самых широко используемых методов — крепление солнечной батареи (или нескольких батарей) непосредственно на крутом скате крыши, обращенном на юг.
<———————— Юг
|
|
||
|
Идеальный вариант конструкции солнечной батареи — экваториальная монтировка; метод, схожий с тем, что применяется в конструкции сложных телескопов. Такая конструкция позволяет солнечной батарее «следить» за движением солнца в течение
всего дня в любой день года. Однако для многих потребителей такая конструкция оказывается непрактичной, а затраты на ее сооружение — чрезмерными для больших солнечных батарей или фотоэлектрических решеток, состоящих из нескольких панелей. Наилучшей альтернативой является конструкция с одним подшипником, которая позволяет подстраивать наклон панели вручную. При этом она всегда остается в целом направленной на юг (в Северном полушарии) или на север (в Южном полушарии). Подобная конструкция для одной батареи проиллюстрирована на рис. 12.7 и 12.8. Углы х, у и z отображают угол отклонения плоскости батареи от зенита.
СЕВЕРНОЕ ПОЛУШАРИЕ
Показанная на рис. 12.7 конструкция будет эффективно работать на территориях между примерно 20° и 60° северной широты. Среди городов, находящихся в этой зоне, можно назвать:
• Лас-Вегас, Чикаго, Майами (США);
• Париж (Франция);
• Берлин (Германия);
• Москву (Россия);
• Пекин (Китай);
• Осаку (Япония).
На рисунке 12.7, А показано положение для круглогодичной работы солнечной батареи. Угол х должен быть равен 90° минус значение северной широты, на которой установлена батарея.
Если конструкция предусматривает подшипник (и, соответственно, возможность переориентировать солнечную батарею), в зависимости от времени года можно использовать две основные схемы, показанные на рис. 12.7, Б и 12.7, В.
Осенью и зимой (с 21 сентября по 20 марта) оптимальным является схема 12.7, Б, где угол у составляет примерно 78° минус значение широты. Для весны и лета (с 21 марта по 20 сентября) оптимальна схема 12.7, В, где угол z составляет примерно 102° минус значение широты.