Hur man beräknar det minimala avståndet mellan solpaneler

Innehåll:

1. Introduktion
2. Varför är avståndet mellan solpaneler viktigt?
3. Vilka faktorer bör beaktas vid installation av solpaneler?
4. Hur man beräknar det minimala installationsavståndet för solpaneler?
5. Relevanta lagar och regler angående panelernas kantavstånd
6. Slutsats

Introduktion

Med den ökande globala uppmärksamheten på förnybar energi har solcellsystem blivit en populär energilösning. En ofta förbisedd men avgörande faktor vid installation av solpaneler är det optimala avståndet mellan panelerna. Denna artikel kommer att undersöka vikten av panelavstånd, metoder för att bestämma det optimala avståndet samt relaterade regler.

Varför är avståndet mellan solpaneler viktigt?

Vid design av solcellsystem är avståndet mellan solpanelerna en viktig faktor som direkt påverkar systemets prestanda, inklusive ljusmottagning, värmeavledning och underhållskomfort. Rätt panelavstånd förbättrar inte bara energieffektiviteten utan förlänger också systemets livslängd. De viktigaste anledningarna är följande:

• Hotspot-effekt och termisk hantering: Hotspot-effekten kan orsaka lokal överhettning av solpaneler, vilket minskar deras effektivitet och potentiellt skadar modulerna. Ny forskning från Portland State University och University of Utah har visat att för varje 1°C temperaturökning kan effektiviteten hos solpaneler minska med 0,3 % till 0,5 %. Därför hjälper ett korrekt avstånd till att underlätta luftflöde och värmeavledning, vilket effektivt minskar risken för hotspot-effekter och förbättrar den övergripande elproduktionen.

• Förhindra skuggor och hinder: Under soluppgång och solnedgång är solens vinkel lägre, och om avståndet mellan solpanelerna är otillräckligt kan panelerna i den främre raden kasta skuggor på de bakre panelerna, vilket minskar deras elproduktion. Rätt utformat avstånd säkerställer att varje panel får tillräcklig solstrålning, vilket minimerar skuggornas negativa inverkan på elproduktionen och optimerar systemets övergripande prestanda.

• Förbättra systemstabilitet och säkerhet: Tillräckligt avstånd kan minska risken för fysiska kollisioner och skador på solpanelerna till följd av vind eller andra miljöfaktorer. Om panelerna installeras för nära varandra kan det öka strukturell stress mellan panelerna, vilket påverkar systemets långsiktiga stabilitet och säkerhet. Rätt avståndsdesign hjälper till att undvika dessa potentiella problem, vilket säkerställer systemets stabilitet och säkerhet.

• Underhåll och rengöring: Avståndet mellan solpanelerna påverkar också enkelheten i rengöring och underhåll. Om avståndet är för trångt kan damm, löv eller andra föroreningar samlas mellan panelerna, vilket gör rengöringen svårare. Ett korrekt avstånd minskar ansamlingen av sådant skräp, vilket förenklar rengöringsprocessen och bibehåller solpanelernas optimala prestanda.

Vilka faktorer bör beaktas vid installation av solpaneler?

• Panelstorlek och konfiguration: Solpaneler finns i olika storlekar och konfigurationer, vanligen med 60 eller 72 celler. Att välja rätt storlek och konfiguration bör baseras på tillgängligt utrymme och förväntade energibehov.
• Panelorientering: För att maximera solstrålningen är panelernas orientering avgörande. Idealiskt bör panelerna installeras på en sydvänd yta. Geografisk latitud, potentiella skuggor och panelens lutningsvinkel måste dock också beaktas för att säkerställa optimal energiproduktion.
• Undvika skuggor: Att säkerställa att det inte finns några skuggor mellan solpanelerna är viktigt för stabil energiutvinning. Ett avstånd på cirka 10-15 cm rekommenderas för att undvika skuggproblem mellan panelerna.
• Panelens lutningsvinkel: Lutningsvinkeln på panelerna bör justeras för att fånga den maximala solstrålningen. Denna vinkel beror på installationsplatsens latitud. Genom att justera lutningsvinkeln korrekt efter den geografiska placeringen kan man förbättra energieffektiviteten.
• Platsplanering: Förutom det utrymme som krävs för själva panelerna måste även utrymme för andra systemkomponenter, såsom växelriktare och lagringsbatterier, beaktas. Noggrann planering av det totala installationsutrymmet är nödvändigt för att undvika problem under installationen.

När man designar ett solpanelssystem bör man förutom de fem ovan nämnda faktorerna även beakta miljö- och strukturella faktorer. Detta inkluderar vindens och vindtryckets inverkan på systemet, snö- och regnavrinning, kabeldragning och stabiliteten hos monteringsstrukturen, som alla kan påverka solpanelernas övergripande effektivitet.

Hur man beräknar det minimala installationsavståndet för solpaneler

Att designa ett lämpligt avstånd för lutande eller markmonterade solcellsystem kan vara utmanande och till och med problematiskt. Att säkerställa att detta avstånd är korrekt är avgörande för att undvika oönskade skuggor från modulerna framför varje rad, vilket kan leda till dålig systemprestanda och kundmissnöje. Överdriven kompensation är också ett problem, eftersom det kan slösa bort värdefullt utrymme och minska systemets totala effektivitet.

För att beräkna radavståndet mellan solpaneler behöver du först bestämma höjdskillnaden från baksidan av modulen till marken. I detta exempel använder vi en Maysun Solar-modul med en bredd på 39,41 tum och en lutningsvinkel på 15°. Här är de detaljerade beräkningsstegen:

1. Beräkna höjdskillnaden
Beräkningsformel:
Höjdskillnad = Sin(Lutningsvinkel) × Modulbredd
Exempel:

• Modulbredd: 39,41 tum
• Lutningsvinkel: 15°
  Beräkning:
  Höjdskillnad = Sin(15°) × 39,41 ≈ 10,2 tum
  Rundat, Höjdskillnaden blir 10 tum.

2. Beräkna modulradavstånd
För att beräkna radavståndet mellan modulerna måste du använda solens höjdvinkel, som kan erhållas från ett soldiagramprogram.
Exempel:

• Välj tidsperioden mellan 9:00 och 15:00 under vintersolståndet som worst-case scenario.
• Från soldiagrammet är solens höjdvinkel 17°.

Beräkning:
Modulradavstånd = Höjdskillnad / Tan(17°) = 10 / Tan(17°) ≈ 32,7 tum
Rundat, Modulradavståndet blir 33 tum.

3. Beakta azimutvinkelkorrektion
Nästa steg är att beakta azimutvinkeln och applicera en korrigering för att beräkna det minimala modulradavståndet. Antag att azimutvinkelkorrigeringen är 44°.
Beräkning:
Minimalt modulradavstånd = Modulradavstånd × Cos(44°) = 33 × Cos(44°) ≈ 23,7 tum
Rundat, det minimala modulradavståndet blir 24 tum. Detta innebär att i vissa fall kan du öka avståndet mellan raderna, vilket kan leda till betydande besparingar i utrymme och potentiellt öka systemstorleken med upp till 27 % i trånga takinstallationer eller stora kommersiella system.

4. Beräkna radbredd
Den slutliga beräkningen hjälper dig att enklare ställa in arrayen i CAD-layouts. Denna beräkning bestämmer avståndet från bakre kanten av en rad till bakre kanten av nästa rad, dvs. radbredden.
Beräkning:
Radbredd = Minimalt modulradavstånd + Cos(Lutningsvinkel) × Modulbredd
= 24 + Cos(15°) × 39,41 ≈ 62 tum

Genom att följa dessa beräkningssteg kan du effektivt bestämma det optimala radavståndet mellan solpaneler och därmed optimera systemlayouten och utrymmesanvändningen. Dessa beräkningar hjälper dig inte bara att fatta mer informerade beslut under designfasen utan förbättrar också systemets övergripande effektivitet.

Relevanta lagar och föreskrifter för solpanelers avstånd till gränser

När solpanelssystem installeras är det avgörande att inte bara ta hänsyn till avståndet mellan panelerna och installationsvinklarna, utan också att följa lokala myndigheters och regulatoriska krav som rör avståndet mellan solpaneler och fastighetsgränser.

1. Italien

I Italien regleras avståndet mellan solpaneler och fastighetsgränser av den civila lagen, särskilt artikel 889. Denna lag föreskriver att solpaneler måste installeras minst två meter från fastighetsgränserna. Lokala regler kan dock variera beroende på region eller provins, så det är viktigt att kontrollera de lokala lagarna innan installationen.

För markmonterade solsystem specificeras dessutom lämpliga områden för sådana installationer genom lagdekret (DL 17/2022). Till exempel kan markmonterade system installeras på jordbruksområden inom 300 meter från industri-, handels- och stenbrottszoner samt inom 150 meter från motorvägar. Krav på avstånd för solpaneler från gränser inkluderar:

• Ett minimalt avstånd på 3 meter mellan angränsande byggnader.
• Ett minimalt avstånd på 10 meter mellan motsatta byggnadsfasader och fönster (enligt ministerdekret nr. 1444/1968).
• Nödvändiga rör måste vara minst en meter från gränsen.

2. Frankrike

I Frankrike är installation av solpaneler föremål för nationella regler och lokala stadsplaneringskoder (PLU - Plan Local d'Urbanisme). Specifika regler och avståndskrav inkluderar:

• Bygglov: Vanligtvis krävs inget bygglov för taksolsystem. Däremot, om systemet installeras i ett skyddat område (t.ex. nära historiska byggnader) eller om det påverkar byggnadens utseende, krävs ett bygglov.
• Grannavstånd: Nationella regler sätter inte ett enhetligt avståndskrav för solpaneler från grannfastigheter; detta bestäms vanligtvis av lokala byggnormer. Det rekommenderas vanligtvis att hålla ett avstånd på minst 3 meter för att undvika potentiella skuggproblem och grannstridigheter.
• Höjdförändringar: I vissa fall får solpaneler installerade på tak inte överstiga 30 centimeter över takhöjden. Specifika regler varierar beroende på lokala byggnormer.
• Miljöpåverkan: För större solprojekt, särskilt markmonterade system, kan en miljöpåverkan bedömning krävas, tillsammans med miljötillstånd.

3. Tyskland

I Tyskland regleras installationer av solpaneler genom den federala bygglagen (BauGB) samt delstatsspecifika byggnormer och förnybara energikällolagen (EEG). De huvudsakliga avståndskraven inkluderar:

• Grannavstånd: Enligt den federala bygglagen kräver solsystem på byggnader normalt inga särskilda tillstånd men måste säkerställa att avståndet mellan solpaneler och grannbyggnader inte orsakar negativa effekter (såsom skuggproblem). Rekommenderade avstånd varierar vanligtvis mellan 1,5 och 3 meter, och specifika krav kan variera beroende på lokala byggnormer.
• Bygglov: Takmonterade solsystem kräver vanligtvis inte särskilda bygglov, men markmonterade system kan behöva tillstånd beroende på projektets storlek och plats.
• Höjdförändringar: Lokala byggnormer specificerar att solpanelernas höjd inte får överskrida ett visst intervall, särskilt för takinstallationer, vanligtvis inte mer än 30 till 50 centimeter över takhöjden.
• Lokala regler: Delstater kan ha egna regler. Till exempel, Bayern och Baden-Württemberg har striktare regler för installation av solsystem, och ibland krävs särskilda tillstånd under vissa förhållanden.

Slutsats

Att säkerställa det minimala installationsavståndet mellan solpaneler är ett viktigt steg i systemdesignen som direkt påverkar energieffektiviteten, värmeavledningen och underhållsfördelarna. Rätt avståndsdesign kan optimera ljusabsorption och ventilation, minska skuggningseffekter och minimera potentiella strukturella skaderisker. Dessutom är det avgörande att följa lokala lagar och regler för att säkerställa systemets laglighet och efterlevnad. Därför är det viktigt att vid planering av ett solsystem beakta miljöfaktorer, systemlayout och lokala regler för att säkerställa optimal prestanda och långsiktig stabilitet.

Sedan 2008 har Maysun Solar varit dedikerad till att producera högkvalitativa fotovoltaiska moduler. Vårt sortiment av solpaneler, inklusive IBC, HJT, TOPCon-paneler och balkongsystem, tillverkas med avancerad teknologi och erbjuder utmärkt prestanda och garanterad kvalitet. Maysun Solar har framgångsrikt etablerat kontor och lager i många länder och byggt långsiktiga partnerskap med toppinstallatörer! För de senaste offerterna på solpaneler eller andra fotovoltaiska relaterade frågor, vänligen kontakta oss. Vi är här för att betjäna dig, och våra produkter ger pålitlig garanti.

Referenser:

Peloi, V., & Peloi, V. (2024, 22 augusti). Distanza tra pannelli fotovoltaici: qual è la migliore? Otovo Italia | Blog Fotovoltaico in Italia. https://www.otovo.it/blog/distanza-pannelli-fotovoltaici/#ecco-cosa-ha-scoperto-un-gruppo-di-ricercatori

Renewables, G. (2024, 18 mars). Determining Module Inter-Row spacing. Greentech Renewables. https://www.greentechrenewables.com/article/determining-module-inter-row-spacing

Rekommenderad läsning: