Влияние ориентации, угла наклона и затенения на приём солнечных лучей

Как оптимизировать солнечный коллектор под отопление, Как экономить газ, Оборудование Viessmann, Отопление .

Выбор установки солнечной панели для горячей воды или для дополнительного отопления полностью меняет весь принцип процесса расчёта:

Ориентированная на юг и установленная под углом примерно от 30° до 45° относительно горизонтали гелиоустановка в Украине позволяет принимать за год на 1 м² площади коллектора в среднем около 1000 кВт*ч, что соответствует энергоемкости примерно 100 литров дизельного топлива или 100 м³ природного газа. Но даже при заметных отклонениях от требуемых условий: ориентация от юго-запада до юго-востока, угол наклона от 25 до 70 градусов, солнечная система будет работать вполне эффективно. Установка под меньшим углом является оптимальной в том случае, если поверхность коллектора неудобно ориентировать на юг по техническим причинам. В этом случае гелиоустановка, расположенная под углом 30 градусов, даже при ориентации на юго-запад, с азимутом 45° еще будет обеспечивать до 95% оптимального получения солнечной энергии. И даже при ориентации на восток или запад еще можно обеспечить получение до 85% энергии, если угол наклона крыши составляет от 25° до 40°.		Схема влияния ориентации, угла наклона и затенения на принимаемую солнечную энергию

Если угол наклона плоскости коллектора больше, количество поступающей энергии в течение года будет более равномерным. Поэтому коллекторы, используемые для поддержания системы отопления, устанавливают под большим углом. Благодаря этому уменьшается количество избыточной теплоты летом, в то время как эффективность работы коллекторов в зимнее время при падении солнечных лучей под меньшим углом оптимизируется. Плоские коллекторы не следует устанавливать под углом менее 20°, поскольку в этом случае придётся чистить их от снега — исчезнет эффект самоочищения.

Угол наклона солнечного коллектора			Установка коллектора под углом относительно земли
Угол наклона (а) образуется между горизонтальной плоскостью и гелиоколлектором. При монтаже на наклонной крыше угол наклона коллектора определяется тем, на сколько крут скат крыши. Абсорбер коллектора может воспринимать максимальное количество энергии, если плоскость коллектора перпендикулярна направлению падения солнечных лучей.
Азимут поворота солнечного коллектора по компасу			Пример - поворота солнечного коллектора с азимутом 15° на восток
Азимут характеризует отклонение плоскости коллектора от южного направления; при ориентации плоскости коллектора точно на юг азимут равен нолю. Поскольку инсоляция в середине дня наиболее интенсивна, плоскость коллектора следует по возможности ориентировать на юг. Однако хорошие результаты достигаются также при отклонении от южного направления до 45 на юго-запад или юго-восток. Более значительные отклонения можно компенсировать за счет нзначительного увеличения площади поверхности коллектора.