برای سامانه ثابت با هدف بیشینه تولید سالانه، جهت نزدیک به جنوب جغرافیایی معمولاً نقطه شروع مناسب در ایران است. در مدل PVGIS برای شش شهر نمونه، زاویه بهینه سالانه از ۲۷ درجه در بندرعباس تا ۳۳ درجه در تهران و تبریز به دست آمد. این زاویه‌ها برای آرایش آزاد و فرض‌های مدل‌اند؛ زاویه نهایی هر سقف یا نیروگاه باید با سایه و محدودیت سازه سنجیده شود.
جهت و زاویه دقیقاً به چه معنا هستند؟
زاویه شیب یا tilt، زاویه صفحه پنل نسبت به افق است: صفر درجه یعنی پنل کاملاً افقی. جهت یا آزیموت، سمت رو به پنل را نشان می‌دهد. در خروجی PVGIS، آزیموت صفر به سمت جنوب اشاره دارد و علامت شرق و غرب مطابق تعریف همان ابزار است؛ این قرارداد را بدون تبدیل با قطب‌نمایی که از شمال صفر می‌گیرد، یکسان فرض نکنید.
جدول زاویه سالانه شش شهر بر پایه PVGIS
ورودی محاسبه: PVGIS 5.3، مختصات مرکز شهر، سامانه ثابت آزاد، پنل سیلیکونی ۵ kWp، تلفات ورودی ۱۴٪، افق مدل و گزینه `optimalangles=1`. زاویه و سمت جدول خروجی بهینه‌سازی تولید سالانه همین مدل است و نقشه اجرایی یک پروژه نیست.
| شهر | زاویه شیب بهینه مدل | آزیموت مدل نسبت به جنوب | توضیح |
| تهران | ۳۳ درجه | ۶ درجه | جنوب با انحراف اندک طبق مدل |
| اصفهان | ۳۲ درجه | ۳ درجه | مقدار نزدیک به جنوب |
| تبریز | ۳۳ درجه | ۰ درجه | جنوب در مدل |
| شیراز | ۲۹ درجه | ۴ درجه | بهینه سالانه در آرایش آزاد |
| اهواز | ۲۹ درجه | ۹ درجه | اثر اقلیم و افق در مدل |
| بندرعباس | ۲۷ درجه | ۱۴ درجه | بهینه مدل، وابسته به داده محل |
چند درجه اختلاف در «جهت بهینه» را نباید به دستور نصب دقیق بدون اندازه‌گیری سایت تبدیل کرد. مختصات، افق، شرایط آب‌وهوایی و محدودیت‌های سازه بر خروجی اثر می‌گذارند. برای تولید اعداد جدول، مختصات و روش در مقاله «نیروگاه خورشیدی ۵ کیلووات چقدر برق تولید می‌کند؟» ثبت شده است.
هدف سالانه یا تولید بیشتر در فصل خاص؟
برای فروش یا خودمصرفی سالانه، تولید کل سال شاخص اصلی است. اگر مصرف کارخانه در تابستان اوج می‌گیرد، مقایسه ماهانه چند زاویه و جهت می‌تواند تصمیم بهتری بدهد؛ اگر برق مستقل ویلا در زمستان حیاتی است، کمبود فصلی باید جداگانه مدل شود. بهینه‌سازی زاویه برای کل سال لزوماً بهترین خروجی را در بدترین ماه زمستان نمی‌دهد. مستند PVGIS تصریح می‌کند که زاویه بهینه گزارش‌شده برای نصب ثابت در طول سال محاسبه می‌شود.
چرا زاویه بهینه روی بام همیشه قابل اجرا نیست؟
در بام مسطح، افزایش شیب می‌تواند سایه ردیف جلویی بر ردیف پشتی، ارتفاع در معرض باد و نیاز به مهار را بیشتر کند. در بام شیبدار، حفظ پوشش و باربری سقف ممکن است مهم‌تر از رسیدن به شیب نظری باشد. در نیروگاه زمینی، فاصله ردیف‌ها، راه دسترسی و مساحت زمین در اقتصاد طرح دخالت دارند. تصمیم نهایی باید همزمان با طراحی استراکچر و بررسی بارهای سازه‌ای انجام شود.
سایه در ساعات مختلف را چگونه ارزیابی کنیم؟
در محل نصب، سایه موانع نزدیک را برای روزها و ساعت‌های نماینده فصل‌های مختلف ثبت کنید؛ عکس ظهر تابستان به‌تنهایی کافی نیست. سایه دودکش، درخت، ساختمان مجاور و سازه‌های روی بام می‌تواند تولید بخشی از رشته پنل را کم کند. PVGIS سایه موانع بسیار نزدیک را به‌طور خودکار با دقت نقشه اجرایی محاسبه نمی‌کند؛ برای پروژه باید آن را جداگانه بررسی کرد.
راه تصمیم‌گیری در پروژه
- هدف را تعیین کنید: تولید سالانه، مصرف روزانه کارخانه یا پشتیبانی فصل مشخص.
- محل دقیق، زاویه و جهت موجود بام و سایه ساعات مهم را ثبت کنید.
- دست‌کم دو چیدمان ممکن را با داده تابش یکسان شبیه‌سازی کنید.
- ظرفیت واقعی قابل نصب، فاصله ردیف‌ها، بار باد و هزینه سازه را مقایسه کنید.
- از سازه یا تغییر زاویه قابل تنظیم فقط وقتی استفاده کنید که منفعت انرژی و هزینه نگهداری آن توجیه شود.
اعداد جدول، راهنمای شروع برای شش شهرند؛ به‌جای کپی زاویه یک شهر برای همه پروژه‌ها، تولید ماهانه و محدودیت فیزیکی محل را مقایسه کنید. برای بررسی نوع سازه، راهنمای استراکچر پنل نورا و مشخصات محل نصب را کنار هم قرار دهید.