در طراحی نیروگاه‌های فتوولتائیک خورشیدی، یکی از اولین مواردی که باید به درستی انجام دهید این است که مطمئن شوید ردیف‌های پنل‌های خورشیدی شما ، روی یکدیگر سایه نمی‌اندازند. زیرا سایه متقابل مستقیماً بر بازده انرژی، راندمان زمین و عملکرد طولانی مدت سیستم تأثیر می‌گذارد.

به جای تکیه بر آزمون و خطا در ابزارهای شبیه‌سازی مانند PVsyst، درک نحوه محاسبه شیب صحیح (فاصله بین ردیف‌ها) از ابتدا بسیار مؤثرتر است که به شما کنترل و بینش بیشتری می‌دهد، به خصوص هنگام طراحی برای مناطق مختلف، شرایط سایت یا محدودیت‌های زمین.

چرا شیب در طراحی پنل‌های خورشیدی اهمیت دارد
شیب به فاصله بین جلوی یک ردیف پنل تا جلوی ردیف بعدی اشاره دارد. شیب مناسب تضمین می‌کند که هر ردیف نور خورشید را بدون مانع دریافت کند، به خصوص زمانی که خورشید در پایین‌ترین نقطه خود در آسمان است.

اگر شیب خیلی کوچک باشد، پنل‌ها روی یکدیگر سایه می‌اندازند، بازده انرژی کاهش می‌یابد و عملکرد طولانی مدت دچار مشکل می‌شود. اگر شیب خیلی بزرگ باشد، فضای زمین هدر می‌رود، هزینه‌های عمرانی و حصارکشی بیشتر می‌شود و احتمالاً ظرفیت نصب‌شده برای همان مساحت زمین کاهش می‌یابد. درست انجام دادن آن، تعادلی بین عملکرد و بهینه‌سازی زمین است.


نحوه محاسبه شیب

فرمول:

شیب = ارتفاع عمودی پنل بر اساس زاویه/تانژانت (حداقل زاویه تابش خورشید)

ارتفاع (H) ارتفاع عمودی پنل بر اساس شیب است:

H = طول ماژول × سینوس (زاویه شیب) توجه داشته باشید که برای پنل‌های دو طبقه، طول ماژول دو برابر می‌شود.


حداقل زاویه تابش خورشید:

معمولاً به عنوان زاویه حد سایه انتخاب می‌شود که می‌تواند بر اساس ارتفاع خورشید در ساعت ۹ صبح یا ۳ بعد از ظهر در انقلاب زمستانی باشد تا سایه در زمان‌های کلیدی عملکرد که برای صبح‌ها/عصرهای زمستانی معمولی ۱۵ درجه است، به حداقل برسد.
در طراحی سیستم خورشیدی، برای محاسبه فاصله ردیف‌ها به جای زاویه صفر درجه، از حداقل زاویه تابش خورشید ۱۰ تا ۱۵ درجه استفاده می‌شود، زیرا خورشید در زاویه صفر درجه برای تولید انرژی معنی‌دار بسیار پایین است و اجتناب از سایه‌اندازی در آن زاویه مستلزم فاصله‌گذاری بیش از حد زمین است. زوایای بین ۱۰ تا ۱۵ درجه با به حداقل رساندن سایه‌اندازی در ساعات پربار و در عین حال بهینه‌سازی استفاده از زمین، تعادل عملی ایجاد می‌کنند. این رویکرد توسط استانداردهای صنعتی و ابزارهای طراحی مانند PVsyst پشتیبانی می‌شود و تولید انرژی کارآمد را بدون فضای غیرضروری و هزینه تضمین می‌کند.