مطالعه زاویه های مطلوب پنل خورشیدی را برای حداکثر تولید برق نشان می دهد

در قاره ایالات متحده، پنل های خورشیدی زمانی بهتر عمل می کنند که کمی به سمت جنوب غربی و نه به سمت جنوب باشند.وزارت انرژی نشان می دهد که پانل های جنوبی که بین ۱۵ تا ۴۰ درجه خم شده اند بیشتر نور خورشید را جذب می کنند، به حداکثر رساندن تولید برق و کاهش صورتحساب خدمات عمومی. حتی جهت گیری های زیر بهینه سقف هنوز هم می تواند صرفه جویی های قابل توجهی در انرژی را به ارمغان آورد.

کارشناسان دفتر فناوری انرژی خورشیدی (SETO) و نصب کنندگان پیشرو در بازار EnergySage تایید می کنند که سیستم های شرق یا غرب نیز انرژی قابل توجهی تولید می کنند.کارایی کمتر به تراز کامل بستگی دارد و بیشتر به عواملی مانند سایه، اندازه سقف، نرخ برق محلی و سیاست های خورشیدی.

از نظر اقتصادی، حدود دو سوم خانه های تک خانوادگی و خانه های کوچک چند خانوادگی برای نصب خورشیدی مناسب هستند.و یا سقف های معطوف به شرق با شیب هایی از 45 درجه به 45 درجهموانع اصلی معمولا سایه و فضای محدود سقف هستند.

جیمی جانز، شریک صاحب شرکت نورث کوست سولار در میشیگان، اشاره می کند که سایه گذاری سنگین یا محدودیت های ساختاری (مانند دودخانه ها یا چراغ های آسمان) اغلب نصب را غیر عملی می کند.قوانین ساختمانی محلی نیز نیاز به عقب نشینی از لبه های سقف داردیک سیستم از 8 × 10 پانل بدون سایه به طور معمول در عرض یک دهه خود را پرداخت می کند.

پانل های جنوبی از بقیه بهتر عمل می کنند زیرا مسیر خورشید نور جنوب را ترجیح می دهد.آرون نیتسکین از سقف و خورشیدی قلعه در کالیفرنیا توضیح می دهد که در حالی که هزینه های نصب یکسان در سراسر جهت گیریحتی سقف هایی که به سمت جنوب شرقی به جنوب غربی هستند، با کمترین تلفات (کمتر از 1٪ در سال برای انحرافات کوچک) ، بهره وری بالایی را به دست می آورند.

سیستم هایی که به شرق یا غرب معطوف می شوند، در مقایسه با تنظیمات ایده آل به جنوب، تنها ۱۰ تا ۱۵ درصد از خروجی بالقوه را از دست می دهند. زاویه های تندتر یا سایه گذاری ممکن است از دست دادن را تا ۲۰ درصد افزایش دهد.اما این سیستم ها هنوز هم هزینه ها را در طول زمان جبران می کنندپانل های به سمت شمال به ندرت قابل اجرا هستند، به جز در موارد منحصر به فرد، مانند نور خورشید و نرخ برق بالا در کالیفرنیا، که در آن شیب های ملایم در سقف های شمال شرقی / شمال غربی ممکن است نصب را توجیه کند.

SETO توصیه می کند که پانل های جنوب 15 ̊40 درجه باشند و با بیشتر شیب های سقف مسکونی (18 ̊34 درجه) هماهنگ شوند. انحرافات در این محدوده باعث از دست دادن ناچیز می شود.جهت گیری های شرقی / غربی در زاویه های کم عمق بهتر عمل می کنندسقف های شیب دار به دلیل اقدامات ایمنی مانند داربست ها یا آسانسورها هزینه های نیروی کار را افزایش می دهند.

سقف های مسطح انعطاف پذیری را ارائه می دهند: پانل ها می توانند به سمت جنوب در 15 درجه به منظور تعادل کارایی و مقاومت در برابر باد خم شوند.سیستم های نصب شده بر روی زمین امکان بهینه سازی کامل را فراهم می کنند اما گران تر از نصب روی سقف هستند.

برای حداکثر خروجی، سیستم های نصب شده بر روی زمین می توانند به شرایط محلی تنظیم شوند.در سان ديگو درجه ي ۱۹۰ درجه اي براي پوشش ابري صبحگاهيشیب دادن پنل ها در زاویه ای که با عرض جغرافیایی محلی مطابقت دارد (با توجه به پوشش ابری) باعث افزایش کارایی می شود. ابزارهایی مانند وات PV NREL کمک می کند تا تنظیمات دقیق را محاسبه کنید.

با توجه به نرخ های صورتحساب خالص یا زمان استفاده، پانل های رو به غرب می توانند با هماهنگی با دوره های اوج تقاضا، پول صرفه جویی کنند.زاویه های شدیدتر زمستان (45 تا 60 درجه) عملکرد در آب و هوای سرد را افزایش می دهد اما تولیدات تابستان را کاهش می دهدپانل های زاویه درست نیز به راحتی برف می ریزند.