太阳能怎么安装:朝南、朝西?

在购买太阳能热水器或光伏发电组件时,买家一般会被告知安装在朝南的屋顶上。粗略说来,这种做法并没有错,但是如果仔细推敲,并不简单。

对于太阳能热水器集热板的安装角度,根据现有规范:“集热器摆放面向正南或正南偏西5°”,“集热器安装倾角等于当地纬度;如系统侧重在夏季使用,其集热器安装倾角应等于当地纬度减10°;如系统侧重在冬季使用,其安装倾角应等于当地纬度加10°”。然而,研究表明,集热器最佳安装角度不仅与纬度有关,还受当地气候特征、用户使用规律影响。

为此,小编利用专业软件对这个问题进行计算分析,得出如下建议:

1、安装倾角取多大?

计算结果表明,对于追求全年太阳能最大化利用的情况,安装倾角应取当地纬度;对于侧重夏季使用的情况应取当地纬度-10°;对于偏重冬季使用的情况,(尤其对于南方,夏季热量过剩的情况,冬季往往热量不足)则应取当地纬度+10°。此项结论也与规范规定相一致。

笔者通过计算分析还发现,若因条件限制,安装倾角与最佳角度稍有偏差时,用户也不必着急,因为在±10°的偏差范围内,太阳能年利用量衰减水平一般不会超过2%。

2、应朝什么方向安装?

最佳安装角度最好取南偏西15°,这主要是由于午后的太阳辐射强度明显要高于上午,并且也符合我国居民午后用能更大的特点。若有条件限制(比如为坡屋顶,或者因为考虑美观而不宜任意选择朝向),安装朝向也可稍有偏差,在南偏西15±10°范围内太阳能年利用量衰减水平一般不会超过1.5%。

对于东西朝向的坡屋顶建筑,笔者建议:如果条件允许,还是应该采用南偏西15°安装太阳能,否则应朝西安装,千万不要朝东安装。此外,太阳能设备忌朝北布置,原因大家都知道,因为我们在北半球,北面太阴!

3、是否有必要安装追踪器?

太阳能追踪器常用于一些光伏系统,它如同一朵向日葵花可跟随阳光移动,可以充分利用太阳能;太阳能追踪器的缺点是成本非常高,后期存在一定的运行维护成本。为此,笔者计算分析了追踪器在太阳能利用方面的实际效果。分别以北京、上海、成都、深圳四个典型城市为例,计算得出使用追踪器后,太阳能年利用量相比于固定安装(选择最佳角度)增加的比例分别为:19.2%、13.6%、3.8%、13.3%。在安装追踪器后,太阳能利用率还是有一定提高的,但是并没有市面宣传的那么高(曾有报道说能达到40%以上),并且以上计算数据还未考虑使用追踪器故障可能造成的经济损失,还有追踪器的初投资也是很大的,所以在实际工程中必须进行全面的经济分析,否则很可能成为高价的摆设。

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