太阳能电池板的最佳朝向是什么?

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屋顶的两个部分有太阳能板,每一个面对不同的方向。
太阳能电池板指向两个不同的方向。

如果你在寻找一个快速的答案:对绝大多数房主来说,朝南的太阳能电池板是最好的选择。

然而,如果你想了解更多关于太阳能电池板的方向(方向),请继续阅读。我将解释:

  • 为什么大多数情况下南方是太阳能电池板的最佳方向
  • 南方不是最好的一个案例
  • 没有朝南的屋顶的影响

…和更多!

快速注意:本博客中使用的所有方向都基于地理(真)杆。我将使用“南”表示真正的南风或太阳南,即直接面对赤道。

在本页面

    最佳太阳能电池板方向,每个目标

    以下是每种用例的最佳太阳能电池板方向的摘要。

    太阳能电池板的最佳朝向
    你的目标 最佳方向
    最大限度的太阳能输出
    利用净计量
    与电池配对/减少电网依赖
    最大限度地减少使用时间的影响(tou)率 南部和西南部

    解释如下。

    最好的太阳能电池板方向整体

    总体来说,南方是太阳能电池板的最佳朝向。在几乎所有的情况下,通过将太阳能电池板朝南而不是其他方向,房主将获得最高的电费节省和最快的回收期

    拥有您的面板面向南方以下列方式改善了太阳能的经济性:它最大限度地提高了太阳能输出,最大限度地提高了您利用净计量的能力,最大限度地提高了您利用电池存储的能力。

    我们将在下面更详细地探讨每一个原因。

    南方是太阳能电池板输出最大的最佳方向

    在美国所在的北半球,太阳能电池板将在面向南方时实现最大的电力生产

    这是因为,平均来说,全年太阳直射赤道。如果你在赤道以北,面朝南可以最大限度地暴露在阳光下。事实上,在北回归线(北纬23.4度)以北的所有地区——包括整个美国大陆——太阳会穿过天空的南半部一年到头都

    换句话说,在美国南方的太阳能电池板将全年面对太阳。

    地球绕着恒星公转时向太阳倾斜。

    图中所示:夏至(6月21日),太阳最远的路径位于北回归线上方,大约在赤道以北23.5°。由于美国所有的大陆都位于北回归线以北,所以我们一年四季都能看到阳光。

    根据方向,你的屋顶上的电池板能产生多少能量?

    南方最适合有电表的家庭

    如果你在一个地方,完全零售(1:1)净计量可用,你的太阳能电池板的最佳方向是南方

    这是因为如果1:1的净计量是可用的,你的首要任务应该是最有效地实现你想要的太阳能输出水平,而不考虑什么时候产生电力。

    让我解释。面向南方的太阳能电池板总体上产生了最大的力量,但它们在中午期间也会产生大部分。午间是您的消费通常在最低的情况下,因此会产生大量的剩余电力。通过净计量,剩余权力实际上是一件好事:您可以将该电力导出到网格中以换取比例计费等于全额零售价值。

    换句话说,如果您处于1:1净计量的位置,则当您生产太阳能时,这无关紧要。相反,您将想要一个太阳能设置,从而产生100%的电力使用尽可能最低的成本;这可以通过将你的太阳能电池板朝南来实现。

    了解更多:什么是净计量,它是如何工作的?

    南方的电池系统最好

    朝南的面板是最好的,如果你计划安装一个电池存储系统,如特斯拉Powerwall或sonnen生态

    这是因为如果你有一个电池系统,你的目标是在一天内产生尽可能多的能量。朝南的电池板能满足你白天的用电需求,最重要的是,还能产生大量的剩余电力给电池充电。然后,你就可以在高峰时间、夜间和电网中断期间使用电池来满足你的电力需求。

    朝南的太阳能电池板与电池解决方案的结合,可以让你最大限度地自我消耗能量。这意味着减少对网格的依赖,甚至能够完全脱离网格。

    南向西南是最佳的分时电价

    如果您的公用事业使用使用时间(TOU)计费系统,那么将您的太阳能电池板放置在南向和西南向之间是最好的

    在哪里tou计费如果实施,公用事业公司倾向于在当天晚些时候收取更高的电费,也就是从下午4点开始的“高峰电价”。因为电网电力在高峰时更贵,你的太阳能发电在那个时候也更有价值。

    由于面向西南方向的太阳能电池板接收到更多的夕阳光线,它们在一天的后半段产生更多的能量。然而,这是有代价的:一天的太阳能总产量降低了。

    因此,最佳定向将取决于峰值速率相对于非峰值速率有多高。如果峰值速率是非峰值速率的两倍,那么理想的方向将是稍偏西的南方。然而,如果峰值速率移动到非峰值速率的三倍(或更高),太阳能电池板应该朝向西南。

    三个指南针,一个指向南部和其他两个,西南由分时电价峰值率与非峰值率之比确定的太阳能电池板的最佳方向。左边的图像显示理想的方向时,峰值速率是2倍正常速率,而第二和第三张图像显示理想的方向时,峰值速率是3倍和4倍正常速率。图片来源:极光太阳能

    太阳能软件设计师Aurora Solar基于加利福尼亚州提供的不同图率的最佳取向进行了分析。在所有分析的情况下,最好的方向是南南部的某个地方。最接近西南的地点是圣地亚哥燃气和电动的Tou-Dr-SES,具有非常高的高峰价,但较低的峰值率。

    太阳能安装程序可以分析你的屋顶,并告诉你的最佳方向,你给定的分时电价在你的地区。

    与此同时,如果你想了解目前使用太阳能屋顶的成本和节省——在考虑了你所在位置的公用事业费率后——请在下面输入你的地址进行估算。

    在你所在的地区,太阳能能为你节省多少电费?

    太阳能电池板的方向对输出有多大影响?

    在美国,太阳能电池板的方向是真正的南方(方位角180度太阳日中午)将导致最大的产量。面对它们的任何其他方向,你可以预计太阳能电池板的输出将会下降。

    按方向近似输出损耗
    方向 典型的产出损失
    西南/东南 8%
    东/西 15%
    30%

    有标记的屋顶部分:南方是最好的,东方和西方是好的,北方是贫穷的。

    北、南、东、西,你最喜欢哪个方向?说到太阳能电池板,答案绝对是南方。该图表显示了将面板指向非南方的方向所经历的输出损失的大致数字。

    面板面向西南或东南部

    安装在朝西南或东南方向的屋顶上的太阳能电池板,在相同的气候条件下,通常比朝南的屋顶上的相同电池板少产生约8%的电力。

    面向东部和西部的面板

    安装在朝东或朝西的标准斜坡屋顶上的面板将比相同坡度朝南的面板产生大约15%的产量。

    面板面向北面

    朝北(即远离太阳)的标准斜坡屋顶上的电池板比朝南的电池板产生的电量大约少30%。

    说明:方向对太阳能电池板输出的影响

    转向太阳能电池板远离真正的南部通常会导致产量损耗低于30%,但在一些极端情况下的损失接近60%可能见过。

    能源产量的确切下降是由三个因素决定的:

    • 距离南:面板从正南方向旋转的角度
    • 你的纬度:你的家在多远的北边
    • 你家屋顶的坡度:这决定了安装在那里的角度太阳能电池板

    距离南

    显而易见的是,向南倾斜越大,能源生产的损失就越大。所以转向西南方向会有一个小的下降,转向西方向会有一个适度的下降,转向北方向会有一个最大的下降。

    纬度

    就纬度而言,越往北,能源产量的下降幅度就越大。在其他条件相同的情况下,华盛顿州西雅图的太阳能电池板在非南对齐方面将比佛罗里达州迈阿密的住宅看到更大的产出下降。

    屋顶音高

    至于屋顶间距,陡峭的屋顶,非南方面向太阳能电池板的输出越大。例如,在Charlotte,NC具有2/12(9.5 *)的屋顶将通过将其从南部转向北方的太阳能电池板来看,看到16%的损失;在同一位置的屋顶,陡峭的间距 - 4/12(18.4) - 看起来是一个更大的下降的29%。

    如果你的屋顶不是朝南呢?

    禁止上面概述了几个例外,您的屋顶太阳能系统应理想地面对南方以获得最高效率。当然,这并不总是有可能:许多房主没有屋顶面对那个方向!

    好消息是,这不是一名其务。很多房主没有朝南的屋顶,他们安装了太阳能板,享受着巨大的电费节省。

    以下是一些为没有朝南屋顶的房主提供的变通方法:

    无论如何,在屋顶上安装太阳能电池板

    你可以通过安装更多的太阳能电池板。在安装太阳能电池板时,太阳能电池板本身只占成本的一小部分;你应该可以增加一些额外的面板,而不会使成本上升太多。

    这是大多数房主选择当他们没有面向南方的屋顶部分时选择。

    在地面上安装太阳能电池板

    你也可以安装一个地面安装太阳能发电系统在你的院子里。这比在你的屋顶上制造一个衣架或把它们挂在墙上要便宜,但它确实需要很大的院子空间。

    地面安装太阳能电池板最好的一个方面是易于维护。你可以刷掉树叶或雪花,而不必爬上屋顶。

    太阳能板跟踪系统可以通过确保在白天和跨季节持续直接暴露在太阳下来提高系统的输出。轴跟踪器通过使用与固定系统相同的空间产生更多的电力。

    利用太阳能板跟踪器

    如果你的预算允许,考虑一下太阳能板跟踪系统。它们可以通过确保在白天和跨季节持续直接暴露在太阳下来提高系统的输出。轴跟踪器通过使用与固定系统相同的空间产生更多的电力。

    然而,需要注意的是,太阳能跟踪器非常昂贵。一个标准的4kw固定太阳能电池板系统在奖励后的价格约为11400美元(2.85美元/瓦),而一个单轴跟踪系统可以产生相同数量的电力——例如Smartflower.- 2万美元,几乎是这个数字的两倍。

    如何根据屋顶的方向计算输出

    调整屋顶方向(和倾斜角)对潜在的太阳能电池板输出的影响的最简单方法是使用SolarReviews计算器

    我们使用人工智能软件在线扫描你的屋顶,并确定每个屋顶部分的方向和坡度。然后,我们将太阳能板放置在你的屋顶上的最佳位置,并根据它们的位置测量这些太阳能板的具体输出。

    这为我们提供了一个准确的输出,我们可以根据你当地的太阳能价格和你向公用事业公司支付的电费计算你将获得的成本和节省。

    根据你的屋顶方向来估算太阳能的成本和节约

    关键的外卖

    • 南方是美国面板面对太阳能电池板的最佳方向
    • 朝南面板最适合:最大的太阳能发电,利用1:1净计量,以及与电池存储系统一起使用。
    • 使用时间(TOU)计费是唯一可能的例外;在采用非常高的分时电价的地方,面向西南方向的电池板可以提供更好的价值。
    • 假设标准间距的屋顶,东部和西部面板的电量较低约15%,而面向朝鲜的太阳能电池板能量减少30%。
    ——《太阳能评论》作者

    Zeeshan海德

    SolarReviews博客作者

    Zeeshan对促进可再生能源和解决气候变化的热情。他在佛蒙特州美丽的米德伯利学院学习时,他开发了这些利益,这重点是可持续性。他以前在人道主义部门工作 - 为没有边界的医生 - 以及通信和新闻。

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