अध्ययन से पता चला है कि अधिकतम बिजली उत्पादन के लिए सौर पैनलों के लिए इष्टतम कोण

महाद्वीपीय संयुक्त राज्य अमेरिका में, सौर पैनल सबसे अच्छा प्रदर्शन करते हैं जब वे सीधे दक्षिण की बजाय थोड़ा दक्षिण-पश्चिम की ओर मुख किए जाते हैं। यू.एस. ऊर्जा विभाग के आंकड़ों से पता चलता है कि 15 से 40 डिग्री के बीच झुके हुए दक्षिण-मुखी पैनल सबसे अधिक धूप पकड़ते हैं, जिससे बिजली उत्पादन अधिकतम होता है और उपयोगिता बिल कम होते हैं। यहां तक ​​कि उप-इष्टतम छत अभिविन्यास भी महत्वपूर्ण ऊर्जा बचत उत्पन्न कर सकते हैं।

सोलर एनर्जी टेक्नोलॉजीज ऑफिस (SETO) और एनर्जीसेग मार्केटप्लेस पर अग्रणी इंस्टॉलर के विशेषज्ञ पुष्टि करते हैं कि पूर्व या पश्चिम की ओर मुख वाले सिस्टम भी पर्याप्त बिजली उत्पन्न करते हैं। दक्षता पूर्ण संरेखण पर कम निर्भर करती है और छायांकन, छत के आकार, स्थानीय बिजली दरों और सौर नीतियों जैसे कारकों पर अधिक निर्भर करती है।

आर्थिक रूप से, लगभग दो-तिहाई एकल-परिवार और छोटे बहु-परिवार घर सौर प्रतिष्ठानों के लिए उपयुक्त हैं। पैनलों को दक्षिण-, पश्चिम-, या पूर्व-मुखी छतों पर 0 से 45 डिग्री तक के झुकाव के साथ लगाया जा सकता है। प्राथमिक बाधाएं आमतौर पर छायांकन और सीमित छत स्थान हैं - अभिविन्यास नहीं।

मिशिगन में नॉर्थ कोस्ट सोलर के सह-मालिक जिमी जॉन्स ने कहा कि भारी छायांकन या संरचनात्मक सीमाएं (जैसे चिमनी या स्काइलाइट) अक्सर प्रतिष्ठानों को अव्यावहारिक बना देती हैं। स्थानीय भवन कोड में छत के किनारों से सेटबैक की भी आवश्यकता होती है। 8-10 बिना छाया वाले पैनलों का एक सिस्टम आमतौर पर एक दशक के भीतर खुद के लिए भुगतान करता है।

दक्षिण-मुखी पैनल दूसरों से बेहतर प्रदर्शन करते हैं क्योंकि सूर्य का प्रक्षेपवक्र दक्षिणी प्रदर्शन का पक्षधर है। कैलिफ़ोर्निया में सिटाडेल रूफिंग एंड सोलर के आरोन निट्ज़किन बताते हैं कि जबकि अभिविन्यास में स्थापना लागत समान है, दक्षिण-मुखी पैनल अधिक बिजली उत्पन्न करते हैं। यहां तक ​​कि दक्षिण-पूर्व से दक्षिण-पश्चिम की ओर मुख वाली छतें भी उच्च दक्षता प्राप्त करती हैं, जिसमें न्यूनतम नुकसान होता है (मामूली विचलन के लिए सालाना 1% से कम)।

पूर्व- या पश्चिम-मुखी सिस्टम आदर्श दक्षिण-मुखी सेटअप की तुलना में केवल 10-15% संभावित आउटपुट खो देते हैं। अधिक ढलान वाले कोण या छायांकन नुकसान को 20% तक बढ़ा सकते हैं, लेकिन ऐसे सिस्टम अभी भी समय के साथ लागत को ऑफसेट करते हैं। उत्तर-मुखी पैनल शायद ही कभी व्यवहार्य होते हैं, सिवाय अद्वितीय मामलों में, जैसे कि कैलिफ़ोर्निया की उच्च धूप और बिजली दरें, जहां उत्तर-पूर्व/उत्तर-पश्चिम छतों पर कोमल झुकाव स्थापना को उचित ठहरा सकते हैं।

SETO दक्षिण-मुखी पैनलों के लिए 15-40 डिग्री की सिफारिश करता है, जो अधिकांश आवासीय छत ढलानों (18-34 डिग्री) के साथ संरेखित होता है। इस सीमा के भीतर विचलन नगण्य नुकसान करते हैं। पूर्व/पश्चिम अभिविन्यास उथले कोणों पर बेहतर प्रदर्शन करते हैं, हालांकि मामूली झुकाव स्व-सफाई में सहायता करते हैं। अधिक ढलान वाली छतें सुरक्षा उपायों जैसे कि मचान या लिफ्ट के कारण श्रम लागत बढ़ाती हैं।

सपाट छतें लचीलापन प्रदान करती हैं: पैनलों को दक्षता और हवा के प्रतिरोध को संतुलित करने के लिए 15 डिग्री पर दक्षिण की ओर झुकाया जा सकता है। ग्राउंड-माउंटेड सिस्टम पूर्ण अनुकूलन की अनुमति देते हैं लेकिन रूफटॉप इंस्टॉलेशन की तुलना में अधिक महंगे हैं।

अधिकतम आउटपुट के लिए, ग्राउंड-माउंटेड सिस्टम को स्थानीय परिस्थितियों के अनुसार बारीक रूप से ट्यून किया जा सकता है। इष्टतम अज़ीमुथ (दिशा) सीधे दक्षिण से थोड़ा भिन्न हो सकता है - उदाहरण के लिए, सैन डिएगो में सुबह के बादल कवर के लिए 190 डिग्री। स्थानीय अक्षांश से मेल खाने वाले कोण पर झुके हुए पैनल (बादल कवर के लिए समायोजित) आगे दक्षता बढ़ाते हैं। NREL के PV Watts जैसे उपकरण सटीक सेटिंग्स की गणना करने में मदद करते हैं।

नेट-बिलिंग या टाइम-ऑफ-यूज़ दरों के तहत, पश्चिम-मुखी पैनल पीक डिमांड अवधि के साथ संरेखित करके पैसे बचा सकते हैं। अधिक ढलान वाले सर्दियों के कोण (45-60 डिग्री) ठंडे मौसम के प्रदर्शन को बढ़ाते हैं लेकिन गर्मियों की उपज को कम करते हैं। उचित कोण वाले पैनल बर्फ को भी आसानी से बहाते हैं।