بررسی محل نصب سیستم های خورشیدی

 

بررسی محل نصب سیستم خورشیدی

 

به منظور بررسی محل نصب سیستم های خورشیدی، ارزیابی محل نصب پنل ها یکی از مهمترین گام ها محسوب می شود. با انجام این کار مشخص می شود که اصولاً آیا مکان مورد نظر، مناسب نصب یک سیستم برق خورشیدی هست یا نه و در صورتی که پاسخ مثبت باشد، با بررسی موقعیت مکانی، جای مناسب نصب سیستم مزبور برای دستیابی به بهترین عملکرد، مشخص شده و کاربر مطمئن می شود که بودجۀ هزینه شده، به هدر نخواهد رفت.

در بررسی موقعیت مکانی برای عملکرد مناسب یک سیستم خورشیدی، در پی پاسخگویی به دو پرسش هستیم که عبارتند از: 

  • آيا در كل زمین موردنظر، محل مناسبی وجود دارد که بتوان پنل های خورشیدی را در آنجا مستقر ساخت؟
  • آيا موانع مجاور مثل درختان و ساختمان های موجود، بر روی محل موردنظر، سایۀ زیادی ایجاد می کنند؟

مزرعه-خورشیدی

یکی از مهم ترین عواملی که بسیاری از پروژه های خورشیدی را با بازدهی نامناسب و شکست مواجه می سازد، وجود موانع بالقوه ای است که آفتابگیری پنل ها را دشوار می نماید.

برای پاسخگویی به پرسش دوم باید قادر به تعیین موقعیت خورشید در آسمان محل موردنظر در ماه های مختلف سال باشیم. در طول ماه های زمستان در مقایسه با ماه های فصل تابستان، ارتفاع خورشید در آسمان، کمتر می شود. در این صورت و با توجه به موانع مجاور باید اطمینان حاصل کرد که در ماه های فصل زمستان، آرایه ی خورشیدی، تحت تابش مستقیم نور خورشید قرار می گیرد.

 


بیشتر بخوانید:

اینورتر خورشیدی چه کاربردی دارد ؟

سیم کشی سیستم برق خورشیدی

ساختار سلول و پنل خورشیدی


 

  • لوازم مورد نیاز برای بررسی محل نصب سیستم های خورشیدی

مهم ترین لوازمی که برای انجام این کار به آن ها نیاز پیدا خواهید کرد عبارتند از:

  • قطب نما
  • نقاله 
  • تراز 
  •  متر نواری

البته اگر به فکر نصب پنل ها بر روی شیروانی هستید، یک نردبان با طول مناسب را هم به وسایل فوق الذکر اضافه نمایید. داشتن یک دوربین عکاسی یا تلفن همراه دوربین دار که در صورت لزوم بتوانید عکس های ضروری از محل موردنظر را در حافظۀ آن ضبط نمایید هم جزء ملزومات مفيد محسوب می شود.

همراه بردن چند کارتن مقوایی نسبتاً بزرگ هم می تواند مفید واقع شود، در این صورت به کمک یک کاتر می توان آن ها را باز کرده و درست به اندازۀ سلول خورشیدی برش داد و در موارد ضروری از آن ها به عنوان الگو یا جانشین پنل های اصلی سود جست. اگر جای مناسبی را برای نصب پنل ها پیدا کردید، برای ارزیابی فضای اشغالی توسط سلول خورشیدی می توانید آن ها را به صورت موقتی در محل مزبور قرار دهید تا یک برآورد تقریبی از محل نصب واقعی پنل ها داشته باشید.

به این ترتیب وضعیت نصب پنل ها در ذهن تان مجسم شده و ضمناً با جابه جا کردن آن ها در قسمت های مختلف می توان موقعیت های گوناگون و مزایا و معایب هر یک را مشخص نمود.

اگر برای اولین بار می خواهید محل نصب پنل ها را ارزیابی نمایید، بهتر است زمان آن را به یک روز آفتابی موکول کنید. این عمل کار دشواری نبوده و پس از یکبار تجربه اندوزی اولیه، در نوبت های بعدی، الزامی به آفتابی بودن هوا وجود ندارد و در یک روز ابری هم می توان به نتایج لازم دست یافت.

یکی از کارهایی که باید در هنگام ارزیابی مکان موردنظر انجام داد، ترسیم دستی و تقریبی و کروکی وار موقعیت خورشید در آسمان است. به این دلیل، پس از اندکی کسب تجربه، ابری یا آفتابی بودن آسمان در موقع انجام این عمل، تأثیر خیلی زیادی بر کیفیت کار نخواهد گذاشت.

 

  • برداشت میدانی جهت بررسی محل نصب سیستم خورشیدی

در بررسی محل نصب سیستم های خورشیدی، به محض رسیدن به محل موردنظر، اولین چیزی که نظر شخص ارزیاب را به خود جلب می کند این است که موقعیت محل را از جهت آفتابگیر بودن آن بررسی کرده و بیشتر وقت خود را صرف این نکته کند که آیا مکان مزبور توانایی دستیابی به تابش مستقیم نور خورشید را دارد یا خیر؟

یک نگاه سطحی به محل موردنظر هم راهگشا بوده و با یک ارزیابی خیلی ساده هم می توان وضعیت را مشخص کرد. اگر در نیمکرۀ شمالی ساکن هستید، در قسمت شرق مکان موردنظر قرار گرفته و جنوب و در ادامه، غرب آنجا را ارزیابی نمایید و مطمئن شوید که موانع طبیعی و غیر طبیعی موجود از جمله درختان و ساختمان های اطراف، نمی توانند باعث سایه افکندن بر روی محل نصب پنل ها گردند و در صورتی که محل سکونت تان در نیمکرۀ جنوبی واقع گردیده، این بررسی از قسمت شرقی شروع شده و در ادامه به شمال و سپس به غرب خاتمه می یابد و بالاخره اگر دقیقاً بر روی خط استوا ساکن هستید، خورشید درست از بالای سرتان عبور کرده و بنابراین تنها موانعی که در شرق یا غرب محل مزبور وجود دارند، بر کار شما تأثیر خواهند گذاشت.

در ادامه ی کار، موقعیت کل زمین را بررسی کرده و جاهای مختلفی از آن که برای نصب پنل ها مناسب به نظر می رسند را علامت گذاری نمایید. در صورتی که هدف تان نصب سلول های خورشیدی بر روی یک شیروانی یا بام است، فراموش نکنید که منظره و موقعیت موانع اطراف زمین از آن ارتفاع كاملاً متفاوت بوده و بسیاری از موانعی که در روی زمین مشکل ساز می شوند، در آن موقعیت و ارتفاع، دردسری ایجاد نمی کنند.

 

  • ترسیم یک نقشه تقریبی از محل

به منظور بررسی محل نصب سیستم های خورشیدی ترسیم یک نقشه دستی و معمولی از موقعیت مکان موردنظر، فکر بسیار خوبی است. در انجام این کار نیازی به اعمال دقت و وسواس زیاد نیست ولی در مجموع، داشتن چنین نقشه ای در مراحل بعدی و همچنین در هنگام طراحی سیستم، بسیار مفید است.

در هنگام تهیه نقشه فقط در فکر مشخص کردن محل درختان و سایر موانع موجود در داخل زمین خود نبوده و انواع مانع های مستقر در زمین های مجاور را هم در نظر داشته باشید. فراموش نکنید که نهال درختان و سایر گیاهان جوان و کوچکی که در حال حاضر تأثیری در کور کردن مسیر تابش اشعه ی خورشید ندارند، ممکن است در آینده مشکل ساز گردند.

در انتها، با استفاده از یک فلش (پیکان) در گوشه ای از نقشۀ ترسیم شده و حک کردن حرف N (مخفف North) در زیر آن، شمال نقشه و موقعیت محل را نیز معین نمایید.

 

تهیه-نقشه-محل-نصب-سیستم-سولار

 

  • مکان یابی سلول خورشیدی

قدم بعدی جهت بررسی محل نصب سیستم های خورشیدی، تشخیص بهترین جا برای قرار دادن سلول خورشیدی است.

سلول خورشیدی، هنگامی بهترین عملکرد خود را ارائه میدهد که به سمت خورشید جهت داده شده باشد.

اگر هدفتان استفاده از انرژی خورشید در جهت رفع نیازهای برقی یک ساختمان و بررسی محل نصب سیستم های خورشیدی در ساختمان است، در این صورت، مناسب ترین جا برای نصب سلول خورشیدی، بام یا شیروانی آن است. البته لازمۀ این کار آن است که موقعیت شیروانی به گونه ای باشد که یکی از وجوه شیبدار آن رو به جنوب بوده و در صورتی که ساختمان فاقد شیروانی بوده و دارای یک بام افقی و تخت است، بهترین کارایی سلول خورشیدی به شرطی قابل حصول خواهد بود که بر روی یک پایه یا قاب زاویه دار تعبیه گردد.

در کنار این ها، روش دیگری هم وجود دارد که نصب یا آویزان کردن سلول از دیوار است. البته این طریقۀ نصب بیشتر مناسب حال پنل های بلند و باریک است تا در صورت زاویه دادن به بدنۀ سلول قسمت برجستۀ مجموعه، از دیوار، خیلی فاصله نگیرد. راهکار دیگر، نصب پنل ها بر روی دیرک و آخرین روش، تعبیه مستقیم آن ها بر روی سطح زمین  است.

 

به دلیل این که خورشید در طول سال در وجه جنوبی دیده می شود؛ نصب پنل هاي فتوولتائیک باید به گونه ای باشد که سطح جاذب نور به سمت جنوب باشد.

 اما به منظور حداکثر میزان جذب سالانه ي انرژي توسط یک سیستم خورشیدي، توصیه می شود که زاویه شیب ثابت، تقریباً برابر با عرض جغرافیایی منطقه نصب باشد.

وقتی در پی یافتن موقعیت مناسب برای قرار دادن پنل ها هستید، در فکر آسان بودن نظافت و تنظیم و تعمیر و نگهداری آن ها هم باشید.

از نقطه نظر پاکیزگی، پنل ها نیازی به نظافت بیش از حد ندارند ولی به هر حال باید پذیرفت که وجود گرد و غبار و لکه و جرم های مختلف بر روی سطح شیشه ای آنها، بازدهی شان را کاهش می دهد و به این لحاظ در موقع مکان یابی و موقعیت دهی سلول باید به فکر نحوۀ دسترسی و تمیزکاری و بررسی های نوبتی و هر چندماه یکبار پنل ها هم بود.

 

یک ساختمان شمالی-جنوبی که یکی از وجوه شیروانی آن رو به جنوب است

 

 یک ساختمان شمالی-جنوبی که یکی از وجوه شیروانی آن رو به جنوب است

 

 

نصب پنل خورشیدی بر روی شیروانی یا بام

اگر هدفتان قرار دادن پنل ها بر روی شیروانی یا بام است. محل نصب باید به گونه ای باشد که قابل دسترس بوده و امکان بررسی های نوبتی و هرچند وقت یکبار، میسر باشد.

 

نصب-پنل های-خورشیدی-بر روی-بام

 

برای تعیین جهت و سمت شیروانی، از یک قطب نما بهره بگیرید. در صورتی که جهت شیروانی دقیقاً در راستای جنوب جغرافیایی قرار ندارد، برای موقعیت دهی صحیح سلول، نیاز به استفاده از پایۀ ناهمگون و مناسبی دارید که بتواند سلول را در راستای صحیح، جهت دهد.

در این مرحله، اطلاع از شیب شیروانی هم جزو ضروریات است. افراد حرفه ای برای انجام این کار یعنی مشخص کردن شیب شیروانی، از ابزاری که ویژۀ این مقصود ساخته شده و شابلون یا زاویه یاب شیروانی یا نقالۀ مغناطیسی چندکاره نامیده می شود استفاده می کنند.

برای اندازه گیری شیب شیروانی کافی است بدنۀ زاویه یاب را از قسمت داخلی سقف یا بدنۀ شیروانی به لنگۀ خرپا یا تیر شیروانی تکیه داده و زاویۀ موردنظر را از روی ابزار مزبور قرائت کرد.

اگر دسترسی به ابزار یاد شده میسر نیست با یک نقالۀ معمولی و ساده هم می توانید شیب شیروانی را بسنجید. برای این کار، پایۀ نقاله را بر روی تیر افقی سقف قرار داده و زاویۀ تیر شیبدار خرپای نگهدارندۀ شیروانی را اندازه بگیرید.

پنل های خورشیدی، به تنهایی، خیلی سنگین نبوده و وزن شان چیزی در حدود ۱۵ الی ۲۰ کیلوگرم است. هرچند که وقتی چندتا از آن ها برای تشکیل یک سلول در کنار هم قرار می گیرند و به خصوص هنگامی که برای جهت دهی صحیح باید از یک پایۀ مورب هم استفاده کرد، وزن آن ها سنگین و قابل ملاحظه است.

اگر تصمیم به نصب پنل ها بر روی شیروانی قطعیت یافت، قبل از هر اقدام دیگر، وضعیت استحکام سازۀ شیروانی و خرپای آن را وارسی کرده و ببینید آیا سقف موجود، تحمل نگهداری چنین وزنی را دارد یا خیر. در صورتی که پاسخ مثبت بود، در مرحلۀ بعد، لوازم و اتصالاتی که برای نگهداری سلول و پایه های آن بر روی شیروانی لازم است را هم، یادداشت کنید.

اگر شرایط (از جمله سایه افکنی موانع مجاور) اجازه می دهد تا حد امکان سعی کنید پنل ها را در پایین ترین و کم ارتفاع ترین قسمت های شیروانی نصب نمایید.

در مرحله بعد، فضای مفید و قابل نصب پنل ها بر روی شیروانی را اندازه گیری و یادداشت کنید. اگر خاطرتان باشد، جلوتر اشاره کردیم که در هنگام ارزیابی محل بهتر است تعدادی کارتن مقوایی باز شده را هم همراه داشته باشید. حالا وقتش رسیده که کارتن های باز شده را به اندازۀ ابعاد پنل ها بریده و برای آنکه از محل و موقعیت نصب آن ها تجسم بهتری داشته باشد، مقواها را دقیقاً در محل نصب پنل ها قرار دهید.

 

نصب-پنل-خورشیدی-بر روی-شیروانی

 

 

نصب پنل های خورشیدی بر روی زمین

اگر می خواهید پنل ها را بر روی زمین نصب کنید به قاب و پایه ای نیاز دارید که سلول را بر روی آن قرار داده و مهارش کنید.

 

نصب-استراکچر-پنل-خورشیدی

 

نصب زمینی پنل ها دو مزیت دارد؛ اول اینکه تمیز کردن سطح شیشه ای آن ها به سادگی صورت می پذیرد و دوم آن که در صورتی که قاب مزبور دارای جای رگلاژ و تنظیم زاویه باشد، در ماه های مختلف سال و با توجه به راستای تابش پرتوی خورشید، به سادگی می توان زاویه ی پنل ها را تغییر داده و آن ها را به سمت خورشید نشانه رفت.

چون پایۀ موردنظر باید بر روی زمین قرار داده شود، به شرایط زمین توجه کرده و برای قرار دادن پایه بر روی آن، فونداسیون یا شالودۀ مناسبی را در نظر بگیرید.

 

نیروگاه-خورشیدی

 

ضمناً مطلع باشید که پایه هایی برای نصب زمینی پنل ها به بازار عرضه شده اند که در طول روز، شبیه آنتن های گردان عمل کرده و قابلیت رهگیری و تعقیب مسیر تابش پرتوی نور خورشید در آسمان را دارند. این پایه ها قادرند در زمستان بین ۱۵ تا ۲۰٪ و در فصل تابستان، میزان انرژی دریافتی را تا ۵۵% هم بالا ببرند.

 

نصب پنل های خورشیدی بر روی دیرک

روش دیگر برای موقعیت دهی و تعبیۀ پنل ها، قرار دادن آن ها بر روی ستون، میله یا دیرک است. متناسب با وزن و ابعاد پنل انتخابی، باید شالودۀ خوبی را تدارک دید که علاوه بر وزن پنل و وزن دیرک استفاده شده، توانایی مقاومت در برابر نیروی باد و احیاناً زلزله را نیز داشته باشد.

تجربه نشان داده که آرایه های تا ۶۰۰ وات را به راحتی می توان توسط یک دیرک واحد، مهار ساخت. آرایه های بزرگتر را می توان بر روی پایه هایی که از دو یا چهار دیرک اصلی و تعدادی تیرچه های عرضی و فرعی ساخته شده اند، قرار داد.

در این طریقۀ نصب این امکان وجود دارد که شبیه ایستگاه های مخابراتی، یک سیستم ردیاب اشعۀ خورشید را بر بالای دیرک سوار کرده و ترتیبی اتخاذ کرد که پنل ها، زاویۀ خود را با راستای تابش اشعۀ خورشید هماهنگ سازند.

 

نصب-پنل-بر-روی-دیرک

 

 

استفاده-از-پنل های-سولار-در-تیرهای-برق-روشنایی-شهری

 


بیشتر بخوانید:

طراحی سیستم برق خورشیدی

معرفی انواع سیستم های برق خورشیدی

عوامل موثر در راندمان سیستم خورشیدی

حفاظت و ایمنی در سیستم خورشیدی


 

  • نصب پایه برای آرایه خورشیدی

 در بعضی موارد و به سبب طراحی خاص یک سلول ممکن است قاب پیش ساختۀ مناسبی را پیدا نکنید. در این جور موارد دو راه پیش پایتان قرار دارد؛ یا باید با بهره گیری از آهن آلات و پروفیل های موجود بازار که بهترین شان نبشی است، به سلیقۀ خودتان قاب موردنیاز را طراحی کرده و بسازید و یا نمونۀ دلخواه را به یک آهنگر سفارش دهید.

با وجودی که پنل های خورشیدی، به تنهایی خیلی سنگین نبوده و وزن چندانی ندارند، ولی در موقع ساخت قاب و پایه ها نباید تأثیر نیروی باد و احیاناً طوفان را از خاطر دور داشت. اگر طراحی پایه ها به  گونه ای باشد که باد قادر به نفوذ در سطح زیرین پنل ها گردد، یک نیروی عمودی رو به بالا به سلول خورشیدی وارد شده و پنل ها را از جای اصلی شان خواهد کند.

هرچند که در مجموع، پیش بینی یک بادخور مناسب بین پنل ها و پایه الزامی بوده و از گرم شدن بیش از حد آنها ممانعت به عمل می آورد. رعایت این نکته در مناطق گرمسیری از اهمیت بیشتری برخوردار است چون گرم شدن بی حساب و کتاب و نامعقول پنل ها، راندمان آن ها را به صورت چشمگیری کاهش می دهد.

پایه آرایه خورشیدی

 

از آنجائی که پنل ها را برای جذب بیشترین انرژی خورشید در حوالی نیمروز و ظهر در نظر می گیرند، در هنگام طراحی و محاسبۀ اسکلت پایه ها باید زاویۀ مناسب پنل ها در آن ساعات را مد نظر داشت. در این صورت نباید فراموش کرد که اگر قرار است پایۀ موردنظر بر روی شیروانی موجود نصب شود، برای جذب بیشترین انرژی خورشید لازم است که سطح پنل ها با راستای شیروانی، زاویه ی خاصی داشته باشند.

به این ترتیب پایۀ ساخته شده باید از چنان ساختاری برخوردار باشد که در یک شرایط نامناسب و دشوار، حدود ۲۰ سال طاقت آورده و ضمناً اسکلت آن به گونه ای باشد که به راحتی بتوان آن را به شیروانی متصل ساخت.

اگر تصمیم به اتصال پایه و قاب نگهدارندۀ سلول به شیروانی موجود دارید، اول از محکم بودن آن اطمینان حاصل کنید. 

اگر تصمیم به نصب سلول خورشیدی بر روی یک دیرک یا ستون دارید و یا می خواهید آن را بر روی یک پایۀ زمینی قرار دهید، بهتر است فونداسیون یا شالودۀ  مناسبی را هم در نظر بگیرید.

راه عاقلانه و مناسب، نصب پایه در جایی است که از خاک سفتی تشکیل گردیده و به اصطلاح با خاک دستی پر نشده باشد. در این صورت پس از یافتن مکان مزبور، ابتدا باید به کمک مقداری بتن استاندارد و قوی، زیر کاری مناسبی ایجاد کرده و پس از خشک شدن و در مرحلۀ بعدی، آن را با رویۀ بتنی نسبتاً ضخیمی پوشش داده و جای چند پیچ مهار فولادی یا میلگرد رزوه شدۀ ۲۵ تا ۳۰ سانتی را نیز در نظر بگیرید تا پس از اتمام کار، پایۀ نگهدارندۀ سلول را از طریق آن ها به فونداسیون محکم کنید.

 

نصب پنل خورشیدی

در مورد دیرک یا پایه های ستونی، در وهلۀ اول بهتر است از دستورالعمل های سازنده پیروی کرد هرچند که در اکثر حالات، استفاده از یک فونداسیون بتنی، به عمق حداقل یک متر توصیه می شود.

برای محکم کردن پنل ها به قاب، حتماً پیچ و مهره های فولادی مرغوب و با کیفیت با مقاومت کششی زیاد را به کار برده و برای اطمینان از شل نشدن آنها در اثر ارتعاشات ناشی از نیروی باد، از واشرهای فنری فولادی و مهره های قفلی استفاده نمایید.

برای اطمینان بیشتر می توان از دو مهرۀ پشت سر هم استفاده کرده و پس از آچارکشی آن ها، دنبالۀ رزوه و سطح خارجی مهره ها را با یک قلم موی آغشته به رنگ، اندکی رنگی نمود. در این صورت با خشک شدن رنگ مزبور، شل شدگی خود به خودی مهره ها به این سادگی ها رخ نخواهد داد.

اگر سلول موردنظر در مکان قابل دسترسی نصب گردد می توانید از یک سیستم تنظیم پذیر سود جسته و برای جذب انرژی بیشتر در ماه های مختلف سال، از زوایای موردنظر و مناسب هر فصل یا ماه استفاده کنید. در این صورت و برای کسب بازده بهتر می توان زاویه ی پنل ها در فصل زمستان را کم کرده و بالعکس، در بهار و تابستان، اندازۀ آنها را افزایش داد.

در این راستا، مشخص کردن موارد زیر الزامی به نظر می رسند:

  • زاویۀ سقف شیبدار یا شیروانی باید دقیق بوده و از میزانی برخوردار باشد که پنل های نصب شده بر روی آن، بیشترین انرژی ممکن را جذب نمایند.

پنل های خورشیدی

  • سقف باید محکم و قوی بوده و به گونه ای تقویت شود که قادر به تحمل وزن پنل ها باشد.
  • قسمتی از کف این اتاقک که قرار است باتری ها را بر روی آن قرار دهند، الزاماً باید چوبی باشد. تجربه نشان داده که عملکرد زمستانی باتری ها بر روی کف های بتنی، اصلا جالب نیست. برای رفع این مشکل می توان از یک پالت چوبی بهره گرفت.
  • در قسمتی از سقف باید دریچه ها یا منافذ خاصی را پیش بینی کرد که گاز هیدروژن متصاعد شده از فعل و انفعالات شیمیایی باتری ها، به صورت ایمن و بی دردسری از طریق آن ها تهویه گردد. درب این اتاقک باید از ابعادی برخوردار باشد که حمل و نقل و جابجایی و کنترل کردن و نگهداری باتری ها، با سهولت صورت پذیرد.
  • برای عایق کاری کف، دیوارها و سقف این انباری می توان از ورقه های فوم اسفنجی یا صفحات و ورقه های ساخته شده از پشم های معدنی که از الياف غير آلي (از قبیل آزبست یا پنبه نسوز و غیره) تولید می شوند، استفاده کرد. این ها همان موادی هستند که برای عایق کاری گرمایی و سرمایی سقف اتاق های زیر شیروانی و سقف های شیبدار سوله های صنعتی هم به کار می روند.

با این کار، از سرد یا گرم شدن بیش از حد باتری ها در فصول زمستان و تابستان، جلوگیری به عمل آمده و باتری ها عملکرد مناسب تری را از خود ارائه می دهند.

با تمام این اوصاف، کف این انباری باید از یک فونداسیون بتنی یکپارچه و محکم برخوردار باشد. در هنگام طراحی این فضا بهتر است کف آن را قدری بالاتر از سطح زمین های مجاور در نظر گرفت تا در صورت وقوع یک بارندگی شدید، قسمت اصلی این نیروگاه برق خانگی، آغشته به آب نگردد.

 

  • تعیین مسیر خورشید در آسمان جهت نصب سیستم خورشیدی

پس از تشخیص موقعیت مناسب سلول خورشیدی، بد نیست که کار را به صورت عملی تری دنبال کرده و مطمئن شد که در ساعات مختلف روز و حتی اوقات مختلف سال، سلول خورشیدی، از دریافت تابش نور خورشید محروم نیست.

مسیر حرکت و عبور خورشید از آسمان در ایام مختلف سال با هم تفاوت دارد و به همین دلیل بازدید و بررسی محل مورد نظر از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در حین انجام این کار فقط به این مسئله که امروز ، آفتاب از درخشش و تلألؤ و ارتفاع مناسبی سود می برد نمی توان بسنده کرد چون خورشید وضعیت ثابتی نداشته و مرتباً موقعیت خود در آسمان را تغییر می دهد.

 

مسیرهای مختلف عبور خورشید از آسمان در ناحیه ای واقع در نیم کره شمالی در ماه های مختلف سال

 

مسیرهای مختلف عبور خورشید از آسمان در ناحیه ای واقع در نیم کره شمالی در ماه های مختلف سال

 

در کل ایام سال فقط دو روز وجود دارند که طول روز دقیقا ۱۲ ساعت است. این روزها که اعتدال خورشیدی نام دارند منطبق بر اول بهار و اول پاییز است. در این دو روز، خورشید از قسمت شرقی خط استوا طلوع کرده و در سمت غربی آن، غروب می کند. در ظهر خورشیدی این روزها (یعنی دقیقا ۶ ساعت پس از طلوع خورشید)، زاویۀ تابش نور خورشید دقیقاً معادل تفاضل عرض جغرافیایی و ۹۰ درجه است.

در قسمت های واقع در بالای خط استوا یعنی نیمکره شمالی، طولانی ترین روز سال، اول تیر و کوتاه ترین آن ها، اول دی است. این دو روز را اصطلاحاً «انقلابین تابستانی و زمستانی» می نامند.

در انقلاب تابستانی، زاویه ی تابش خورشید، ۲۳/۵ درجه بالاتر از وضعیت آن در شرایط اعتدال بوده و در انقلاب زمستانی، میزان این زاویه، ۲۳/۵ درجه پایین تر از موقعیت آن در اعتدال است.

این دو حد نهایی، ناشی از شیب محور دوران کرۀ زمین نسبت به صفحۀ مدار حرکت آن به دور خورشید است. در نیمکرۀ شمالی، انقلاب تابستانی هنگامی رخ می دهد که قطب شمال به طرف خورشید متمایل گردیده و به طریق مشابه، انقلاب زمستانی زمانی به وقوع می پیوندد که قطب شمال از آن دور می شود.

 

وضعیت طلوع و غروب و مسیر حرکت خورشید در آسمان در ماه های تیر و دی

 

وضعیت طلوع و غروب و مسیر حرکت خورشید در آسمان در ماه های تیر و دی

 

 

  •  بررسی موانع برای نصب پنل های خورشیدی

در راستای بررسی محل نصب سیستم های خورشیدی به بررسی موانع برای نصب پنل ها می پردازیم. برای بررسی وضعیت موانع موجود در اطراف محل نصب پنل ها به مکان موردنظر رفته و جنوب جغرافیایی را به کمک یک قطب نما مشخص کنید.

بررسی ابتدایی :

در صورتی که قرار است پنل ها بر روی سطح زمین و یا در ارتفاع کمی از آن نصب شوند، سعی کنید مسیر دیدتان را در سطح نصب پنل ها قرار داده و یک بار از شرق تا جنوب و سپس غرب را با نگاهتان دنبال کرده و ببینید در زمستان که خورشید در ارتفاع پایینی قرار می گیرد، آیا موانع اطراف از جمله درختان و ساختمان های مجاور ، مسير تابش اشعه ی خورشید را کور می کنند یا خیر.

برای انجام این کار لازم است از موقعیت طلوع و غروب خورشید در ماه های مختلف سال آگاه باشید.

ساده ترین راه تشخیص موانع بالقوه، استفاده از یک مداد و یک نقاله است. برای این کار، با استفاده از کمی نوار چسب، یک تکه نخ را به انتهای نتراشیدۀ  یک مداد وصل کرده و سر نخ را از سوراخ مرکزی نقاله رد کنید و انتهای آن را گره بزنید و یا اگر علاقه دارید وسیله ی اساسی تری درست کنید، با دریل، در انتهای مداد، سوراخ عرضی ظریفی ایجاد کرده و یک سوزن ته گرد یا کلیپس باز شده را از آن عبور دهید و نوک سوزن یا کلیپس را وارد سوراخ مرکزی نقاله کنید به گونه ای که مداد مزبور بتواند در روی صفحۀ نقاله حرکت کرده و جای شعاع های مختلف آن را پر کند.

 

تعیین زاویه تابش به کمک نقاله و مداد

تعیین زاویه تابش به کمک نقاله و مداد

 

 

در این مرحله و با دانستن زاویۀ تابش خورشید در ماه های مختلف، مداد را به آرامی حرکت داده و آن را بر روی زاویۀ موردنظر قرار دهید. اکنون اگر نقاله را در یک سطح افقی هم تراز با پنل ها قرار دهید، نوک مداد، راستای تابش اشعۀ خورشید در ماه موردنظر را نشان خواهد داد. در این صورت هر کدام از موانع احتمالی که در راستای مداد قرار گیرند، باعث سایه شدن پنل ها خواهند گردید.

در حین ارزیابی محل موردنظر باید مطمئن شوید که در فصل زمستان که زاویۀ تابش، اندک و در حدود چند درجه است، هیچکدام از موانع اطراف قادر به سایه کردن پنل های نصب شده نیستند.

بنابراین اگر شک دارید که موانع موجود ممکن است در این شرایط باعث سایه اندازی پنل ها شوند، سعی کنید جای دیگری را برای نصب آن ها بیابید. در این گونه موارد یکی از مؤثرترین کارها آن است که ضمن تعویض جای پنل ها از مکان قبلی، به جای نصب سطحی، از یک پایۀ مناسب استفاده کرده و ارتفاع را کمی افزایش دهید.

 در مجموع بهتر است در موقع نصب، کلیۀ جوانب را بررسی کرده و بدون توجه به نیاز یا عدم احتیاج به برق تولیدی در یک ماه خاص، تا حد امکان، مکانی را برگزینید که موانع موجود نتوانند سطح پنل ها را سایه کنند.

 

  • ابزارهای حرفه ای و خودکار تحلیل موانع

در صورتی که علاقه به نصب پنل های متعدد داشته و دوست دارید از دید حرفه ای تری به این کار نگاه کنید، توجه داشته باشید که ابزارهای تخصصی ویژه ای وجود دارند که قادر به تجزیه و تحلیل موانع هستند. به این منظور وسیله ای به نام «مسیریاب خورشیدی» به بازار عرضه شده که یکی از بهترین ابزارهای این کار محسوب می شود. این ابزار متشکل از یک بدنۀ پلاستیکی است که در قسمت بالایی آن یک حباب شیشه ای به شکل عرقچین تعبیه شده است. برای استفاده از این ابزار آن را بر روی سه  پایۀ مخصوص و قابل تنظیم آن گذاشته و مجموعه را در مکان موردنظر قرار می دهند.

عرقچین شفاف رویی و همچنین صفحه ی مرئی داخل آن مملو از اعداد و ارقام و درجه بندی ها و نشانه ها و جهت های گوناگون بوده و متناسب با قیمت و بسته به کامل یا ساده بودن دستگاه، به امکانات مختلفی از قبیل قطب نما، وسیله ی تراز کردن، شاخص های ساعات روز و ماه های مختلف  سال و بسیاری قابلیت های دیگر مجهز است.

ضمنا پایۀ دستگاه نوک های خاصی دارد که تقریباً بر روی هر جور سطح ناصافی تثبیت شده و تراز کردن آن به سهولت صورت می پذیرد. یادآور می شود که مسیریاب خورشیدی یک دستگاه الکتریکی یا الکترونیکی نبوده و به باتری یا هیچ منبع تغذیۀ دیگری نیاز ندارد و نحوۀ عملکرد آن بسیار ساده است.

به محض قرار گرفتن این وسیله در موقعیت موردنظر، انعکاسی از موانع و مناظر اطراف بر روی حباب آن پدیدار شده و این امکان برای کاربر فراهم می شود که نقشه ای از آنها را به صورت دستی و تقریبی ترسیم کرده و در ادامه، با جابه جا کردن سه پایه و به واقع با تغییر موقعیت پنل های فرضی، سعی در حذف سایه های نامطلوب نماید.

سوال الیکا الکتریک

 

در صورت مواجهه با موانع در نصب سیستم های خورشیدی چه باید کرد؟

در راستای آینده نگری در سیستم های برق خورشیدی، با مشاهدۀ موانع باید تحقیق کرده و مشخص نمود که در طول روز، چه نقطه یا نقاطی بیشتر در معرض سایه واقع می شوند. وجود هر مانعی در جهت و راستای جنوب نقشه، دردسرساز و مشکل آفرین است چون بیشترین شدت تابش اشعۀ خورشید در این راستا دریافت می شود.

 

  • زمان بیشترین شدت تابش خورشید در طول روز 

قسمت اعظم تولید توان بین ۹ صبح الی ۳ بعدازظهر صورت می پذیرد. در صورتی که سایه افکنی بر روی پنل ها قبل از ۹ صبح یا پس از ۳ بعدازظهر رخ دهد، در تابستان، حدود ۲۰٪ از توان قابل دریافت را از دست خواهید داد در حالی که اگر این اتفاق یعنی سایه افتادن، در هر دو دورۀ زمانی یاد شده، هم قبل از ۹ صبح و هم پس از ۳ بعدازظهر به وقوع بپیوندد، میزان توان به هدر رفته چیزی در حدود ۴۰% خواهد بود.

در فصل زمستان این اختلاف کمتر شده و در صورتی که در سایه ماندن پنل ها منحصر به قبل از ۹ صبح یا پس از ۳ بعدازظهر باشد، احتمالاً فقط ۵ تا ۱۰٪ ظرفیت تولیدی مورد انتظار را از دست خواهید داد.

در صورتی که در سایه ماندن پنل ها در ساعات اوج توان خورشید رخ دهد، با توجه به آن که عملکرد مناسب سیستم خورشیدی با مشکل مواجه می گردد، در اجرای پروژه تجدیدنظر کرده و شرایط حاکم، باید مجدداً مورد بررسی دقیق تری قرار گیرند.

در صورتی که با موانع سایه انداز قابل ملاحظه ای مواجهید و می خواهید تأثیر دقیق آنها بر روی آرایه ی خورشیدی خود را بررسی کنید، ناچارید از یک ابزار حرفه ای تحلیل موانع استفاده نمایید. با بهره گیری از این ابزار الکترونیکی قادر به تعیین تأثیر دقیق وجود سایه بر روی پنل ها، در اوقات مختلف سال خواهید شد.

در صورتی که در سایه ماندن پنل ها منحصر به ساعات خاصی از روز مثلاً ایام صبحگاهی یا بعدازظهر می شود، با زیاد کردن تعداد پنل ها و همچنین منحرف کردن راستای آن ها از محل موانع می توان میزان انرژی جمع آوری شده به توسط آرایه در ساعات تحت تابش را افزایش داد.

به هر حال در صورتی که با پیش بینی همۀ موارد اشاره شده، باز هم احساس کردید که حصول انرژی موردنظر غیر ممکن است، یا باید از نصب سیستم برق خورشیدی امتناع کنید و یا به جای آن از سایر منابع مشابه مثل پیل های سوختی یا  انرژی باد بهره بگیرید و یا لااقل در کنار یک سیستم برق خورشیدی کوچکتر، از وجود آنها هم استفاده کنید.

 

  • آینده نگری در نصب سیستم های برق خورشیدی

وقتی در فكر نصب سیستم برق خورشیدی هستید باید وضعیت آتی آن را هم مدنظر داشته باشید. چون عمر مفید و متوسط این گونه سیستم ها چیزی در حدود بیست سال است، باید تدبیری اندیشید و اطمینان حاصل کرد که سیستم طراحی شده، در طول مدت مزبور قادر به ارائۀ عملکرد مناسب و مطلوبی است. بنابراین آینده نگری در سیستم های برق خورشیدی بسیار مهم است.

 

بهره گیری-از-انرژی-خورشیدی

 

در هنگام بررسی این دورنما و افق پیش رو، فراموش نکنید که در خلال مدت یاد شده، درختان و پرچین های محافظ اطراف محل نصب پنل ها، به سرعت رشد می کنند. برای مثال، نهال جوان یک صنوبر در باغ مجاور، در فاصلۀ چندسال به درخت بلند و تنومندی مبدل می گردد و اگر در مجاورت زمین محل نصب پنل ها، ساختمان قدیمی یا کلنگی وجود دارد و یا حتی اگر عمارت در حال ساختی را مشاهده می کنید، با استفاده از تحقیقات محلی یا پرسش از مالک آن، از تعداد طبقات و ارتفاع ساختمان در حال احداث، اطلاع حاصل کنید تا در دراز مدت، سایۀ آن مانع از عملکرد صحیح پنل های شما نشود.

یکی از کارهای مفید دیگر، تحقیق دربارۀ وقوع مه یا غبار محلی در زمان های خاصی از طول سال است چون در صورتی که وقوع این شرایط جوی از حد خاصی فراتر رود، عملکرد عادی پنل ها با دشواری روبرو می شود.

 

  • محل استقرار باتری ها، کنترل کننده و اینورتر پنل های خورشیدی

 این مکان که گاهی اوقات «باتری خانه» هم نامیده می شود ممکن است یکی از اتاق های ساختمان اصلی، یک اتاقک مجزا و یا گوشه ای از یک انباری، سوله و یا شاید در داخل یک محفظۀمناسب و کاملاً مجزا شده ی ضد باد و باران باشد.

مهمترین نکته ای که در هنگام چیدمان و جانمایی قطعات و ادوات جانبی سیستم های برق خورشیدی باید در نظر داشت این است که برای طویل نشدن بی مورد کابل به کار رفته، تا حد امکان باید سعی کرد این قسمت های مختلف را در نزدیکی هم قرار داد.

 

اتاقک-بانک-باتری-در-سیستم-سولار

 

این قطعات و ادوات جانبی شامل:

  • باتری های کنترل کننده و اینورتر بوده و شاید بهتر باشد آرایه ی خورشیدی را هم به این جمع اضافه نمود.
  • در مقابل ورود و خروج آب و هوا محافظت شده و تحت کنترل باشد.
  • تحت تابش مستقیم نور خورشید قرار نداشته باشد.
  • در مقابل شرایط جوی گوناگون و به ویژه دماهای خیلی بالا و خیلی پایین، عایق بندی و محافظت شده باشد.
  • تهویۀ گازهای خارج شده از باتری ها، با سهولت انجام پذیرد.
  • تا فاصله ی مناسبی، از محل های تولید جرقه، به دور و مصون باشد.
  •  دور از دسترس کودکان و حیوانات اهلی خانگی و سایر جانوران باشد.

باتری های سرب اسیدی در هنگام شارژ شدن، اندکی هیدروژن که گاز قابل انفجاری است، تولید می کنند. در این صورت همان طور که اشاره شد، محل نگهداری باتری ها باید به گونه ای انتخاب شود که از دسترسی به هوای تازه ی کافی برخوردار باشد تا از تجمع گاز فوق الذکر ممانعت به عمل آید.

همچنین به دلیل جریانات الکتریکی شدیدی که در مدارات متصل به این گونه باتری ها جاری می شود، محل نگهداری باتری ها، حتماً باید دور از دسترس کودکان و حیوانات اهلی خانگی باشد. با توجه به الزامات ذکر شدۀ بالا، معمولاً باتری ها را بر روی طاقچه یا قفسه بندی های محکمی قرار داده و قسمت جلو یا به اصطلاح «دست روی» آنها را با استفاده از توری یا شبکه های فلزی درشت، از بقیه جدا می سازند.

مسئلۀ مهم در ارتباط با کنترل کننده و اینورتر این است که این دو دستگاه را باید تا حد امکان در نزدیکی باتری ها جای داد. این دو وسیله را هم می توان بر روی همان طاقچه یا قفسه بندی باتری ها نگهداری کرده و یا به صورت آویز، از قسمتی از دیوارهای اطراف، مهار نمود.

 

موقعیت-نصب-اینورتر-شارژ کنترلر-بانک-باتری-در-سیستم-سولار

 

اینورترهای قوی و بزرگ معمولاً خیلی سنگین هستند؛ به این لحاظ اگر تصمیم به آویختن آن ها از دیوار دارید، قبلاً وضعیت استحکام دیوار را بررسی کرده و تحقیق کنید که آیا اصولاً دیوار موردنظر تاب تحمل سوراخکاری و نگهداشتن رول پلاک و قلاب و غیره را دارد یا خیر.

  • مکان یابی باتری در سیستم خورشیدی

مکان موردنظر باید از ویژگی های زیر برخوردار باشد:

  • در مقابل دخول آب حفاظت شده و ضد باد و باران باشد.
  • اشعۀ مستقیم نور خورشید نباید وارد آن شود.
  • در مقابل دماهای خیلی بالا یا بسیار پایین، حفاظت شده باشد.
  • دارای امکانات مناسبی برای تهویه و گردش هوا باشد.
  • به دور از منابع مولد جرقه و احتراق و آتش سوزی باشد.
  • دور از دسترس کودکان و همچنین حیوانات دست آموز و اهلی خانگی باشد.

باتری های سرب اسیدی در هنگام شارژ شدن مقداری گاز قابل انفجار هیدروژن از خود متصاعد می کنند. به این لحاظ باید مطمئن شوید که محل نصب باتری ها به طریق قابل اطمینانی تهویه شده و از تجمع گاز مزبور ممانعت به عمل می آید.

 

مکان نصب باتری پنل خورشیدی

همچنین به دلیل شدید بودن جریان الکتریکی ایجاد شده به توسط این گونه باتری ها حتما باید راهکارهایی را برگزید که محل مزبور در دسترس کودکان و حیوانات خانگی نباشد. در هنگام بررسی محل استقرار باتری ها به خاطر داشته باشید که قرار دادن مستقیم آن ها بر روی کف های بتنی کار درستی نیست چون این ماده ، از چنان ویژگی برخوردار است که در هوای خیلی سرد، افت دمای قابل ملاحظه ای یافته و آن را به باتری و آب اسید و سایر مواد شیمیائی داخلی انتقال داده و بازده باتری را کم می کند.

محل انتخابی باید به گونه ای گزینش شود که عملیات نگهداری و کنترل های نوبتی باتری ها به سادگی صورت پذیرفته و تجهیزات مزبور کاملاً در دسترس باشند.

سطح آب اسید داخل بسیاری از باتری های با چرخۀ کاری بالا را باید چند دفعه در سال کنترل کرده و در صورت کمبود، آن ها را تا میزان مناسبی پر نمود و همچنین سر باتری ها و سایر اتصالات موجود را  نیز از جهت شل شدن، خوردگی و سولفاته شدن مورد بررسی قرار داد.

با جمع بندی موارد اشاره شدۀ بالا می توان به این نتیجه رسید که بهترین جا برای نگهداری باتری ها، قرار دادن آن ها در قفسه بندی های محکمی است که جلوی آنها با حفاظ یا توری های فلزی با خانه یا چشمه های درشتی پوشیده شود.

اگر شرایط به گونه ای است که با همۀ تمهیدات پیش بینی شده، باتری ها باز هم با هوای خیلی سرد یا خیلی گرم مواجه می شوند، بهترین کار، عایق کاری بدنۀ آن ها است. این عایق کاری در صورتی لازم است که دمای محل نگهداری باتری ها کمتر از ۸ یا بیشتر از ۴۰ درجۀ سانتیگراد باشد، چون در  اینصورت، عملکرد آن ها با اشکال مواجه می شود.

برای عایقکاری می توان ورقه هایی از فوم های اسفنجی یا سایر رزین های مصنوعی را به ابعاد و موردنظر بریده و کف و وجوه جانبی باتری را با آن ها پوشانید. اگر به مواد مزبور دسترسی نداشته و یا کار کردن با آن ها برایتان دشوار است، راه دیگر، استفاده از پلاستیک های حبابدار عایقی است که برای ضربه گیری و جلوگیری از آسیب رسیدن به لوازم و وسایل شکستنی هم به کار می روند.

این عایق ها که به صورت توپی و رولی تولید شده و یک طرف برخی از آن ها با یک فویل نازک فلزی پوشیده شده است را می توان از فروشگاه های عرضه کنندۀ لوازم تأسیساتی و ابزار فروشی ها تهیه کرد در ضمن اینکه کار کردن با آن ها بسیار آسان است، این سن را هم دارند که در مقابل مواد اسیدی مقاوم بوده و در صورت پاشیدن آب اسید و ترشح مواد داخل باتری به آن ها، به این زودی ها نمی پوسند.

در انجام این کارها یادتان باشد که چون باتری ها به هوای آزاد اطراف نیاز دارند، قسمت بالایی آن ها را به هیچ عنوان با عایق های فوق الذکر نپوشانده و کور نکنید. در غیر اینصورت گازهای متصاعد شده در یک محیط و فضای بسته حبس شده و ممکن است با هادی کردن تدریجی برخی از مواد عایق موجود، یک وضعیت اتصال کوتاه را رقم بزنند.

 


بیشتر بخوانید:

انتخاب باتری مناسب سیستم های خورشیدی

مهم ترین کاربردهای انرژی خورشیدی


 

  • مسیر عبور کابل ها در سیستم خورشیدی

یکی از کارهای دیگری که باید در هنگام بازدید از محل استقرار یک سیستم خورشیدی انجام داد، بررسی و گزینش مسیرهای مناسبی است که بتوان کابل هایی را که سلول خورشیدی، کنترل کننده، اینورتر و باتری ها را بهم متصل می سازد، از آن جا عبور داد.

چون طویل شدن کابل با کاهش بازده همراه می گردد، تا حد امکان سعی کنید طول کابل را بی دلیل، بلند و طویل نکنید. با مشخص شدن طول کابل های مورد نیاز، مشخصات صحیح آنها هم تعیین شده و در هنگام آغاز به کار و نصب قسمت های مختلف، با هیچ مشکلی روبه رو نخواهید شد.

 

مسیر-عبور-کابل ها-در-سیستم-سولار

 

  • نکاتی در مورد بررسی محل و نصب سیستم خورشیدی

در زیر به نکات گفته شده به طور اختصار اشاره شده است:

  • در مرحلۀ ارزیابی و موقعیت سنجی ساختمان، کارهای زیادی را باید سر و سامان داد و به این دلیل، این مرحله را دست کم نگرفته و با صرف وقت کافی، وظایف محوله را به درستی انجام دهید.

 

  • در مرحلۀ ارزیابی و موقعیت سنجی مکان موردنظر، سعی کنید علاوه بر ترسیم یک نقشه تقریبی، با تلفن همراه خود، چند فریم عکس هم از قسمت های ضروری و مهم تهیه کرده و حتماً از آنها یک پرینت گرفته و بایگانی کنید. ارزش این مدارک در مراحل بعدی و زمانی که تصمیم به طراحی یک سیستم جدید می گیرید، مشخص می شود.

 

  • پنل های خورشیدی را می توان بر روی سقف ساختمان نصب کرد، با استفاده از یک پایه و قاب بر روی زمین قرار داد و یا آن ها را در بالای یک دیرک تعبیه نمود.

 

  • پس از انتخاب مقدماتی محل نصب پنل ها، وضعیت موانع موجود در اطراف مکان موردنظر و سایه افکنی آن ها بر روی پنل ها در روزهای مختلف سال را بررسی کنید.

 

  • موانع موجود، در ماه های زمستان که انرژی خورشید در حد ضعیف تری بوده و مسیر حرکت آن در آسمان از ارتفاع کمتری برخوردار است، پیامدهای بالقوه ی خود را ظاهر می سازند.

 

  • برای نگهداری باتری ها، اینورتر و کنترل کننده، مکان مناسبی را در نظر بگیرید.

 

  • با ترسیم یک نقشۀ تقریبی، مسیر عبور کابل ها را مشخص کرده و طول هر کدام از آنها را تعیین کنید.

 

  • در جهت کاهش افت ولتاژ سیستم، کابل ها را باید تا حد امکان کوتاه انتخاب کرد. در صورتی که به خاطر برخی شرایط ناشی از موقعیت سلول، امکان کوتاه تر کردن کابل ها وجود نداشته باشد، برای جبران مافات بهتر است ولتاژ کل سیستم را ارتقاء دهید.

سایر نیروگاه های تجدیدپذیر : 

 

در صورتی که سوالی در خصوص مطالب بیان شده دارید می توانید در قسمت نظرات از ما بپرسید یا با ارائه پیشنهادات خود، ما را در بالا بردن کیفیت مقالات یاری کنید. 

مقالات مرتبط

نظرات