Медіацентр Columbus · Розкладка панелей
Схід-захід чи південь, кут і відстань між рядами: як розкласти панелі на даху і землі
Південь дає більше енергії з кожного кіловата, схід-захід більше потужності з даху. Розбираємо кути, відстань між рядами, трекери і порівнюємо три варіанти на одному даху.
Суть коротко
- ПівденьПанелі на південь під оптимальним кутом дають максимум енергії з кожного кіловата, але потребують широких проміжків.
- Схід-західПанелі парами під малим кутом майже без проміжків: потужності з того самого даху більше, а профіль дня ширший.
- Кут і відстань між рядамиНа плоскому даху кут беруть меншим за оптимум: менше вітрове навантаження, менше баласту і тіні між рядами.
- Від чого залежить вибірСхід-захід на великому даху виграє тоді, коли графік споживання широкий, а дах обмежений.
На плоскому даху заводу можна поставити менше панелей на південь з великим нахилом або значно більше панелей у розкладці схід-захід з малим нахилом. Інженери на запит «орієнтація схід захід сонячні панелі» часто отримують суперечливі поради, бо порівнюють різні речі: виробіток на 1 кВт і виробіток з усього даху. Нижче розбираємо кут нахилу, відстань між рядами, двосторонні панелі і трекери, а в кінці порівнюємо три варіанти на одному даху площею 10 000 м².
Південь: класика
Панелі, повернуті на південь під оптимальним кутом, дають максимум енергії з кожного кіловата. Профіль дня гострий: пік опівдні, швидкий спад вранці і ввечері. Мінус для плоского даху: ряди з великим нахилом затіняють один одного, тому між ними треба лишати широкі проміжки, а сильний вітер вимагає більше баласту. В результаті на тій самій площі вміщується помітно менше потужності.
Схід-захід: більше панелей на тому ж даху
Схід захід чи південь: сонячні панелі в розкладці схід-захід ставлять парами «спина до спини» під малим кутом, зазвичай 8-15°. Проміжків майже немає, тому потужність на тій самій площі може бути в півтора-два рази більшою. Виробіток СЕС схід захід на кожен кіловат дещо нижчий, ніж у південної, зате профіль дня ширший: станція раніше починає і пізніше закінчує, і це краще збігається з роботою підприємства в дві зміни. Додаткові плюси: менша вітрова парусність і легший баласт.
Ширший профіль має ще одну перевагу: пік потужності в обідні години нижчий. Це полегшує роботу з обмеженням експорту в мережу і дає змогу підбирати інвертори з меншим запасом відносно потужності панелей.
Кут нахилу для плоского даху і землі
Оптимальний за річним виробітком кут нахилу сонячних панелей для широт України зазвичай близько 30-38°. Але це оптимум для однієї панелі, а не для всієї площі.
- Кут нахилу панелей на плоскому дахуВибирають меншим, ніж оптимум: для півдня частіше 10-20°, для схід-захід 8-15°. Так менше вітрове навантаження, менше баласту і менше тіні між рядами.
- Кут нахилу панелей на наземній СЕСБлижчий до оптимуму, часто 25-35°, бо на землі зазвичай більше місця, а конструкцію розраховують на вітер без обмежень покрівлі.
- Зворотний бік малого кутаМалий кут має ще й зворотний бік: панелі гірше самоочищаються від пилу і снігу, тож кути нижче 8-10° зазвичай не використовують.
Відстань між рядами
Розрахунок відстані між рядами панелей роблять так, щоб у визначений період, наприклад взимку близько полудня, ряд не затіняв наступний. Проста формула:
d = h ÷ tg(α), де h: висота верхнього краю ряду над нижнім, α: висота сонця над горизонтом у розрахунковий момент.
Приклад для широти близько 50°: опівдні в день зимового сонцестояння сонце піднімається приблизно на 16-17°, tg(16,5°) ≈ 0,3. Для ряду, верхній край якого на 1 м вищий за нижній, проміжок становить приблизно 1 ÷ 0,3 ≈ 3,3 м. Якщо ряд утричі нижчий (малий нахил), то і проміжок утричі менший. Саме тому малі кути дають так багато додаткової потужності на тій самій площі. На практиці проміжок часто беруть трохи меншим за «ідеальний» і миряться з невеликою тінню взимку, коли виробіток і так малий.
Двосторонні панелі
Двосторонні сонячні панелі bifacial ловлять відбите світло задньою стороною. Приріст виробітку залежить від того, що під ними: на світлій мембрані, гравії чи снігу він вищий, на темній покрівлі чи траві нижчий. На даху це зазвичай невелика прибавка, на наземній станції з високими конструкціями і світлою поверхнею під ними вона відчутніша. На низьких системах схід-захід, де задня сторона майже лежить на даху, ефект невеликий. Моделі двосторонніх панелей є в каталозі сонячних панелей.
Трекери: коли вигідні
Одноосьовий трекер сонячна електростанція використовує на землі: ряди повертаються протягом дня зі сходу на захід за сонцем. Приріст виробітку відносно фіксованої конструкції помітний, а з двосторонніми панелями ще більший. Трекер чи фіксована конструкція: вибір залежить від економіки конкретного проєкту.
| Параметр | Фіксована конструкція, південь | Одноосьовий трекер |
|---|---|---|
| Питомий виробіток | базовий | помітно вищий |
| Профіль дня | гострий пік опівдні | широке «плато» |
| Площа землі на 1 МВт | менша | більша через проміжки |
| Конструкція | простіша | складніша, з приводами |
| Обслуговування | мінімальне | двигуни, редуктори, контролери |
| Рельєф | гнучко | потрібна рівна ділянка |
| Коли доречніше | обмежена площа, складний рельєф | великі станції, цінна вечірня енергія |
Для наземних станцій трекери варто моделювати поряд з фіксованою конструкцією, а на дахах їх практично не використовують.
Порівняння трьох варіантів на даху 10 000 м²
Візьмімо плоский дах 10 000 м² у центральній Україні без затінення. Частину площі віддаємо під проходи і крайові зони. Значення в таблиці орієнтовні і показують методику: питомий виробіток у середньому регіоні зазвичай лежить у межах приблизно 1 100-1 400 кВт·год на 1 кВт на рік залежно від орієнтації і місця, а точну цифру для вашого об'єкта дає моделювання.
| Варіант | Потужність, кВт | кВт·год на 1 кВт на рік | Виробіток за рік, МВт·год | Профіль дня |
|---|---|---|---|---|
| А. Південь, 30° | близько 1 000 | близько 1 300 | близько 1 300 | гострий пік опівдні |
| Б. Південь, 15° | близько 1 350 | близько 1 230 | близько 1 660 | пік опівдні, трохи ширший |
| В. Схід-захід, 10° | близько 2 000 | близько 1 100 | близько 2 200 | широкий, від раннього ранку до вечора влітку |
Формула для власного даху: виробіток за рік = потужність (кВт) × питомий виробіток (кВт·год на 1 кВт). Варіант В дає найбільше енергії з даху, але вимагає більше панелей і інверторів. Чи доцільний він, залежить від того, скільки енергії підприємство спожиє саме в ці години: якщо вдень споживання менше за генерацію, надлишок піде в мережу на менш вигідних умовах або буде обмежений. Тому схід-захід на великому даху виграє тоді, коли графік споживання широкий, а дах обмежений.
Щоб порівняння було чесним, зберіть для нього погодинний графік споживання підприємства, план даху з люками і зонами обмежень, дані про несучу здатність покрівлі і умови приєднання до мережі. Порівняння варіантів під ваш дах і графік споживання робимо в проєкті промислової сонячної станції на даху.
Хочете побачити розрахунок для свого даху? Залиште заявку у формі нижче, і інженер Columbus зв'яжеться з вами.
Послуги Columbus за темою статті
- Промислові СЕС на дахуПорівнюємо варіанти розкладки під ваш дах і графік споживання.
- Промислові СЕС на ґрунтіДля наземних станцій трекери моделюють поряд з фіксованою конструкцією.
- Проєктування енергетичних об'єктівТочний питомий виробіток для об'єкта дає моделювання в проєкті.
Каталог обладнання
Обладнання, з яким працюємо на об’єктах. Моделі, характеристики й документи виробників є в каталозі.
