شرح خدمات نظارت بر اجرای نیروگاه خورشیدی
1- مقدمه: شامل بررسی و ارائه گزارش در خصوص موارد ذیل:
♦ استانداردها و دستورالعملهای سانا و توانیر
♦ قوانین و مقررات جاری کشور در زمینه انرژی فتوولتائیک
♦ آیین نامه های اجرایی فروش برق
♦ نکات کلیدی در خصوص اولویت بندی (بر اساس مصوبات قانونی) در زمینه ی انتخاب محل اجرای پروژه شامل:
• مناطق ویژه، آزاد، گردشگری، محروم و ...
• حمایت های دولتی
• ظرفیت بهینه نیروگاه از منظر اقتصاد مهندسی
2- بررسی موقعیت محیطی و جغرافیایی محل احداث احتمالی نیروگاه (از روی داده های موجود)
♦ بررسی میزان تابش سالیانه و وضعیت سایهاندازی
♦ بررسی شرایط آب و هوایی از قبیل حداکثر و حداقل دما و ...
♦ میزان آلایندگی هوا
♦ سرعت و جهت وزش باد
♦ بررسی توپوگرافی منطقه
♦ بررسی تاثیرگذاری بر حساسیتهای زیستمحیطی و دیگر کابران احتمالی زمین مورد نظر
♦ تعیین مسیر سیلاب
♦ بررسی محاسبه مساحت مورد نیاز برای ماژولها و سازههای نصب با فناوری های مختلف
♦ دسترسی به جاده مناسب
♦ دسترسی به منبع آب کافی برای شستشوی پنلها
♦ امنیت منطقه مورد نظر
♦ هزینه دسترسی به شبکه برق با توجه به فاصله و ظرفیت مورد نیاز
♦ توجه به امکان طرح توسعه احتمالی در آینده
3- بررسی شبکه برق به لحاظ قابلیت اتصال نیروگاه و ارائه راهکارهای لازم
♦ بررسی اطلاعات برآورد بار مورد نیاز شبکه در دسترس با توجه به زمان به مدار آمدن نیروگاه فتوولتائیک
♦ تشکیل فایل اتصال نیروگاه به شبکه سراسری در نقطه اتصال
♦ مطالعات سیستم شامل مطالعات:
• پخش بار
• مطالعات شبکه
• محاسبات اتصال کوتاه
4- نظارت بر طراحی مفهومی صورت گرفته توسط مجری طرح
♦ بررسی و نظارت بر طرح پلان کلی احداث نیروگاه و جانمایی بلوکی اجزا
♦ بررسی تجهیزات پیشنهاد شده توسط مجری
• بررسی و رتبهبندی تامینکنندگان تجهیزات (ماژول، سازه نصب پنل، اینورتر)
• بررسی و رتبهبندی تامین کنندگان تجهیزات مورد نیاز جهت تزریق به شبکه (ترانسفورماتور، پست و ...)
• شبیه سازی بر اساس دادههای محیطی در نرم افزارهای تخصصی فتوولتائیک
• برآورد تولید سالیانه نیروگاه
5- مشاوره در خصوص طراحی نهایی ارائه شده توسط مجری طرح بر اساس تجهیزات و اقلام نهایی شده
♦ نظارت و مشاوره در مورد نقشه الکتریکی و ساختمانی نیروگاه
♦ نظارت بر ارائه تصویر کاملا واضحی از آرایش اجزا، مسیرهای کابل کشی، محل قرار گیری اینورترها، چگونگی اجرای سیستم مانیتورینگ، ارت و ...
♦ نظارت و مشاوره در خصوص گانت چارت زمانی ارائه شده توسط مجری طرح برای دوران پیشبرد، ساخت وبهره برداری
توجه: در صورت درخواست مشتری این شرکت آمادگی طراحی نیروگاه خورشیدی را نیز دارد.
6- نظارت بر تحلیل اقتصادی و برآورد مالی پروژه ارائه شده توسط شرکتهای ذی صلاح
نظارت بر آیتم های زیر که توسط مجری طرح ادعا شده است:
الف - قیمت دقیق تجهیزات پیشنهادی
ب- تعیین هزینه های ثابت و متغیر پروژه در طول عمر آن
ج- برآورد هزینه های سرمایه گذاری و تعیین نقطه سر به سر طرح
د- بیان روش تأمین مالی پروژه و تعیین سهم وام به آورده نقدی سهام داران
ه- محاسبه شاخص های مالی و اقتصادی پروژه
و- تحلیل حساسیت برای سناریوهای مختلف از جمله سناریوی تغییر نرخ ارز
توجه: به سفارش مشتری انجام کلیه تحلیل های اقتصادی پروژه در سطوح مختلف و بسته به نیاز مشتری امکان پذیر می باشد.
7- همکاری در اخذ مجوزهای لازم
♦ تعیین محل نهایی احداث و ظرفیت اسمی نیروگاه پس از توجیه پذیری فنی– اقتصادی طرح
♦ مشاوره در خصوص اخذ مجوزهای لازم جهت موافقت اولیه با احداث نیروگاه خورشیدی در سایت موردنظر از سوی سانا
♦ انجام مطالعات فنی در خصوص اتصال به شبکه و اخذ تائیدیه از شرکت برق منطقه ای یا شرکت توزیع برق مربوطه
8- همکاری و مشاوره جهت عقد قرارداد فروش برق فیمابین کارفرما و سانا
بررسی محل نصب پنل ها یکی از مهمترین گام ها در طراحی موفقیت آمیز یک سیستم برق خورشیدی محسوب می گردد. با انجام این کار مشخص می شود که اصولاً آیا مکان مورد نظر، مناسب نصب یک سیستم برق خورشیدی هست یا نه و در صورتی که پاسخ مثبت باشد، با بررسی موقعیت مکانی، جای مناسب نصب سیستم مزبور برای دستیابی به بهترین عملکرد، مشخص شده و کاربر مطمئن می گردد که بودجۀ هزینه شده، به هدر نخواهد رفت.
در بررسی موقعیت مکانی برای عملکرد مناسب یک سیستم خورشیدی، در پی پاسخگویی به دو پرسش هستیم که عبارتند از:
آیا در کل زمین موردنظر، محل مناسبی وجود دارد که بتوان پنل های خورشیدی را در آنجا مستقر نمود؟
آیا موانع مجاور مثل درختان و ساختمان های موجود، بر روی محل موردنظر، سایۀ زیادی ایجاد می کنند؟
در برخورد اول، پرسش نخست ممکن است قدری عجیب یا شاید دور از ذهن به نظر برسد، ولی بسته به نوع پروژۀ موردنظر، پاسخ به همین پرسش ساده می تواند تکلیف با ارزش یا بیهوده بودن یک سیستم برق خورشیدی را مشخص نماید.
با جواب دادن به پرسش دوم، کاربر در می یابد که چه مقدار از انرژی خورشیدی موجود، قابل دسترسی و جمع آوری می باشد. پاسخ دادن به این پرسش ارزش زیادی دارد.
یکی از مهم ترین عواملی که بسیاری از پروژه های خورشیدی را با بازدهی نامناسب و شکست مواجه می سازد، وجود موانع بالقوه ای است که آفتابگیری پنل ها را دشوار می نماید.
برای پاسخگویی به پرسش دوم باید قادر به تعیین موقعیت خورشید در آسمان محل موردنظر در ماه های مختلف سال باشیم. در طول ماه های زمستان در مقایسه با ماه های فصل تابستان، ارتفاع خورشید در آسمان، کمتر می شود. در این صورت و با توجه به موانع مجاور باید اطمینان حاصل کرد که در ماه های فصل زمستان، آرایه ی خورشیدی، تحت تابش مستقیم نور خورشید قرار می گیرد.
محاسبۀ انرژی در پنل های خورشیدی
محاسبۀ انرژی در پنل های خورشیدی
لوازم مورد نیاز برای بررسی محل نصب سیستم خورشیدی
مهم ترین لوازمی که برای انجام این کار به آن ها نیاز پیدا خواهید کرد عبارتند از:
قطب نما
نقاله
تراز
متر نواری
البته اگر به فکر نصب پنل ها بر روی شیروانی هستید، یک نردبان با طول مناسب را هم به وسایل فوق الذکر اضافه نمایید. داشتن یک دوربین عکاسی یا تلفن همراه دوربین دار که در صورت لزوم بتوانید عکس های ضروری از محل موردنظر را در حافظۀ آن ضبط نمایید هم جزو ملزومات مفید محسوب می گردد.
همراه بردن چند کارتن مقوایی نسبتاً بزرگ هم می تواند مفید واقع شود، در این صورت به کمک یک کاتر می توان آن ها را باز کرده و درست به اندازۀ سلول خورشیدی برش داد و در موارد ضروری از آن ها به عنوان الگو یا جانشین پنل های اصلی سود جست. اگر جای مناسبی را برای نصب پنل ها پیدا کردید، برای ارزیابی فضای اشغالی توسط سلول خورشیدی می توانید آن ها را به صورت موقتی در محل مزبور قرار دهید تا یک برآورد تقریبی از محل نصب واقعی پنل ها داشته باشید.
به این ترتیب وضعیت نصب پنل ها در ذهن تان مجسم شده و ضمناً با جابجا کردن آن ها در قسمت های مختلف می توان موقعیت های گوناگون و مزایا و معایب هر یک را مشخص نمود.
اگر برای اولین بار می خواهید محل نصب پنل ها را ارزیابی نمایید، بهتر است زمان آن را به یک روز آفتابی موکول کنید. این عمل کار دشواری نبوده و پس از یکبار تجربه اندوزی اولیه، در نوبت های بعدی، الزامی به آفتابی بودن هوا وجود ندارد و در یک روز ابری هم می توان به نتایج لازم دست یافت.
یکی از کارهایی که باید در هنگام ارزیابی مکان موردنظر انجام داد، ترسیم دستی و تقریبی و کروکی وار موقعیت خورشید در آسمان است. به این دلیل، پس از اندکی کسب تجربه، ابری یا آفتابی بودن آسمان در موقع انجام این عمل، تأثیر خیلی زیادی بر کیفیت کار نخواهد گذاشت.
برداشت میدانی
به محض رسیدن به محل موردنظر، اولین چیزی که نظر شخص ارزیاب را به خود جلب می کند این است که موقعیت محل را از جهت آفتابگیر بودن آن بررسی نموده و بیشتر وقت خود را صرف این نکته کند که آیا مکان مزبور توانایی دستیابی به تابش مستقیم نور خورشید را دارد یا خیر؟
یک نگاه سطحی به محل موردنظر هم راهگشا بوده و با یک ارزیابی خیلی ساده هم می توان وضعیت را مشخص نمود. اگر در نیمکرۀ شمالی ساکن هستید، در قسمت شرق مکان موردنظر قرار گرفته و جنوب و در ادامه، غرب آنجا را ارزیابی نمایید و مطمئن شوید که موانع طبیعی و غیر طبیعی موجود از جمله درختان و ساختمان های اطراف، نمی توانند باعث سایه افکندن بر روی محل نصب پنل ها گردند و در صورتی که محل سکونت تان در نیمکرۀ جنوبی واقع گردیده، این بررسی از قسمت شرقی شروع شده و در ادامه به شمال و سپس به غرب خاتمه می یابد و بالاخره اگر دقیقاً بر روی خط استوا ساکن هستید، خورشید درست از بالای سرتان عبور کرده و بنابراین تنها موانعی که در شرق یا غرب محل مزبور وجود دارند، بر کار شما تأثیر خواهند گذاشت.
در ادامه ی کار، موقعیت کل زمین را بررسی کرده و جاهای مختلفی از آن که برای نصب پنل ها مناسب به نظر می رسند را علامت گذاری نمایید. در صورتی که هدف تان نصب سلول های خورشیدی بر روی یک شیروانی یا بام است، فراموش نکنید که منظره و موقعیت موانع اطراف زمین از آن ارتفاع کاملاً متفاوت بوده و بسیاری از موانعی که در روی زمین مشکل ساز می شوند، در آن موقعیت و ارتفاع، دردسری ایجاد نمی نمایند.
ترسیم یک نقشه تقریبی از محل
ترسیم یک نقشه دستی و معمولی از موقعیت مکان موردنظر، فکر بسیار خوبی است. در انجام این کار نیازی به اعمال دقت و وسواس زیاد نیست ولی در مجموع، داشتن چنین نقشه ای در مراحل بعدی و همچنین در هنگام طراحی سیستم، بسیار مفید است.
در هنگام تهیه نقشه فقط در فکر مشخص کردن محل درختان و سایر موانع موجود در داخل زمین خود نبوده و انواع مانع های مستقر در زمین های مجاور را هم در نظر داشته باشید. فراموش نکنید که نهال درختان و سایر گیاهان جوان و کوچکی که در حال حاضر تأثیری در کور کردن مسیر تابش اشعه ی خورشید ندارند، ممکن است در آینده مشکل ساز گردند.
در انتها، با استفاده از یک فلش (پیکان) در گوشه ای از نقشۀ ترسیم شده و حک کردن حرف N (مخفف North) در زیر آن، شمال نقشه و موقعیت محل را نیز معین نمایید.
مکان یابی سلول خورشیدی
قدم بعدی، تشخیص بهترین جا برای قرار دادن سلول خورشیدی است. ممکن است در نظر و نگاه اول، بلافاصله، بهترین جا برای این کار را بیابید ولی شتابزده عمل نکرده و سعی کنید سایر موقعیت ها را هم امتحان کرده و وضعیت آن ها را نیز بسنجید.
سلول خورشیدی، هنگامی بهترین عملکرد خود را ارائه میدهد که به سمت خورشید جهت داده شده باشد.
اگر هدف تان استفاده از انرژی خورشید در جهت رفع نیازهای برقی یک ساختمان است، در این صورت، مناسب ترین جا برای نصب سلول خورشیدی، بام یا شیروانی آن می باشد. البته لازمۀ این کار آن است که موقعیت شیروانی به گونه ای باشد که یکی از وجوه شیبدار آن رو به جنوب بوده و در صورتی که ساختمان فاقد شیروانی بوده و دارای یک بام افقی و تخت است، بهترین کارایی سلول خورشیدی به شرطی قابل حصول خواهد بود که بر روی یک پایه یا قاب زاویه دار تعبیه گردد.
در کنار این ها، روش دیگری هم وجود دارد که نصب یا آویزان کردن سلول از دیوار می باشد. البته این طریقۀ نصب بیشتر مناسب حال پنل های بلند و باریک است تا در صورت زاویه دادن به بدنۀ سلول قسمت برجستۀ مجموعه، از دیوار، خیلی فاصله نگیرد. راهکار دیگر، نصب پنل ها بر روی دیرک و آخرین روش، تعبیه مستقیم آن ها بر روی سطح زمین می باشد.
وقتی در پی یافتن موقعیت مناسب برای قرار دادن پنل ها هستید، در فکر آسان بودن نظافت و تنظیم و تعمیر و نگهداری آن ها هم باشید.
از نقطه نظر پاکیزگی، پنل ها نیازی به نظافت بیش از حد ندارند ولی به هر حال باید پذیرفت که وجود گرد و غبار و لکه و جرم های مختلف بر روی سطح شیشه ای آنها، بازدهی شان را کاهش می دهد و به این لحاظ در موقع مکان یابی و موقعیت دهی سلول باید به فکر نحوۀ دسترسی و تمیزکاری و بررسی های نوبتی و هر چندماه یکبار پنل ها هم بود.
نصب پنل خورشیدی بر روی شیروانی یا بام
اگر هدفتان قرار دادن پنل ها بر روی شیروانی یا بام است، محل نصب باید به گونه ای باشد که قابل دسترس بوده و امکان بررسی های نوبتی و هرچند وقت یکبار، میسر باشد. برای تعیین جهت و سمت شیروانی، از یک قطب نما بهره بگیرید. در صورتی که جهت شیروانی دقیقاً در راستای جنوب جغرافیایی قرار ندارد، برای موقعیت دهی صحیح سلول، نیاز به استفاده از پایۀ ناهمگون و مناسبی دارید که بتواند سلول را در راستای صحیح، جهت دهد.
در این مرحله، اطلاع از شیب شیروانی هم جزو ضروریات است. افراد حرفه ای برای انجام این کار یعنی مشخص کردن شیب شیروانی، از ابزاری که ویژۀ این مقصود ساخته شده و شابلون یا زاویه یاب شیروانی یا نقالۀ مغناطیسی چندکاره نامیده می شود استفاده می کنند.
برای اندازه گیری شیب شیروانی کافی است بدنۀ زاویه یاب را از قسمت داخلی سقف یا بدنۀ شیروانی به لنگۀ خرپا یا تیر شیروانی تکیه داده و زاویۀ موردنظر را از روی ابزار مزبور قرائت نمود.
اگر دسترسی به ابزار یاد شده میسر نیست با یک نقالۀ معمولی و ساده هم می توانید شیب شیروانی را بسنجید. برای این کار، پایۀ نقاله را بر روی تیر افقی سقف قرار داده و زاویۀ تیر شیبدار خرپای نگهدارندۀ شیروانی را اندازه بگیرید.
پنل های خورشیدی، به تنهایی، خیلی سنگین نبوده و وزن شان چیزی در حدود ۱۵ الی ۲۰ کیلوگرم است. هرچند که وقتی چندتا از آن ها برای تشکیل یک سلول در کنار هم قرار می گیرند و به خصوص هنگامی که برای جهت دهی صحیح باید از یک پایۀ مورب هم استفاده نمود، وزن آن ها سنگین و قابل ملاحظه می گردد.
اگر تصمیم به نصب پنل ها بر روی شیروانی قطعیت یافت، قبل از هر اقدام دیگر، وضعیت استحکام سازۀ شیروانی و خرپای آن را وارسی کرده و ببینید آیا سقف موجود، تحمل نگهداری چنین وزنی را دارد یا خیر. در صورتی که پاسخ مثبت بود، در مرحلۀ بعد، لوازم و اتصالاتی که برای نگهداری سلول و پایه های آن بر روی شیروانی لازم است را هم، یادداشت نمایید.
به هر صورت اگر از استحکام و پایداری شیروانی تان مطمئن نیستید از یک فرد با تجربه یا یک شرکت اجرا کنندۀ این گونه سقف ها بخواهید که استحکام آن را بررسی و شما را از وضعیت آن مطلع نماید.
قطعات و لوازم ذیربط در نصب پنل های خورشیدی بر روی شیروانی ها را باید از فروشگاه های عرضه کنندۀ پنل ها تهیه نمود. در غیر این صورت شاید خودتان ناچار شوید که برخی از آنها را طراحی و جفت و جور نمایید.
اگر شرایط (از جمله سایه افکنی موانع مجاور) اجازه می دهد تا حد امکان سعی کنید پنل ها را در پایین ترین و کم ارتفاع ترین قسمت های شیروانی نصب نمایید.
در مرحله ی بعد، فضای مفید و قابل نصب پنل ها بر روی شیروانی را اندازه گیری و یادداشت نمایید. اگر خاطرتان باشد، جلوتر اشاره کردیم که در هنگام ارزیابی محل بهتر است تعدادی کارتن مقوایی باز شده را هم همراه داشته باشید. حالا وقتش رسیده که کارتن های باز شده را به اندازۀ ابعاد پنل ها بریده و برای آنکه از محل و موقعیت نصب آن ها تجسم بهتری داشته باشد، مقواها را دقیقاً در محل نصب پنل ها قرار دهید.
اگر می خواهید پنل ها را بر روی زمین نصب کنید به قاب و پایه ای نیاز دارید که سلول را بر روی آن قرار داده و مهارش کنید. با وجودی که بسیاری از فروشگاه های عرضه کنندۀ لوازم سیستم های برق خورشیدی از این قاب ها هم می فروشند ولی در صورت تمایل، خودتان هم می توانید نمونۀ باب سلیقه تان را در محل موردنظر، سر هم کنید.
نصب زمینی پنل ها دو مزیت دارد؛ اول اینکه تمیز کردن سطح شیشه ای آن ها به سادگی صورت می پذیرد و دوم آن که در صورتی که قاب مزبور دارای جای رگلاژ و تنظیم زاویه باشد، در ماه های مختلف سال و با توجه به راستای تابش پرتوی خورشید، به سادگی می توان زاویه ی پنل ها را تغییر داده و آن ها را به سمت خورشید نشانه رفت.
چون پایۀ موردنظر باید بر روی زمین قرار داده شود، به شرایط زمین توجه کرده و برای قرار دادن پایه بر روی آن، فونداسیون یا شالودۀ مناسبی را در نظر بگیرید.
ضمناً مطلع باشید که اخیراً پایه هایی برای نصب زمینی پنل ها به بازار عرضه شده اند که در طول روز، شبیه آنتن های گردان عمل کرده و قابلیت رهگیری و تعقیب مسیر تابش پرتوی نور خورشید در آسمان را دارند. این پایه ها قادرند در زمستان بین ۱۵ تا ۲۰٪ و در فصل تابستان، میزان انرژی دریافتی را تا ۵۵% هم بالا ببرند.
روش دیگر برای موقعیت دهی و تعبیۀ پنل ها، قرار دادن آن ها بر روی ستون، میله یا دیرک می باشد. متناسب با وزن و ابعاد پنل انتخابی، باید شالودۀ خوبی را تدارک دید که علاوه بر وزن پنل و وزن دیرک استفاده شده، توانایی مقاومت در برابر نیروی باد و احیاناً زلزله را نیز داشته باشد.
تجربه نشان داده که آرایه های تا ۶۰۰ وات را به راحتی می توان به توسط یک دیرک واحد، مهار نمود. آرایه های بزرگتر را می توان بر روی پایه هایی که از دو یا چهار دیرک اصلی و تعدادی تیرچه های عرضی و فرعی ساخته شده اند، قرار داد.
این دیرک ها را می توان از فروشگاه های عرضه کنندۀ پنل های خورشیدی و لوازم جانبی آن ها تهیه نمود. در این طریقۀ نصب هم این امکان وجود دارد که شبیه ایستگاه های مخابراتی، یک سیستم ردیاب اشعۀ خورشید را بر بالای دیرک سوار کرده و ترتیبی اتخاذ نمود که پنل ها، زاویۀ خود را با راستای تابش اشعۀ خورشید هماهنگ سازند.
پس از تشخیص موقعیت مناسب سلول خورشیدی، بد نیست که کار را به صورت عملی تری دنبال کرده و مطمئن شد که در ساعات مختلف روز و حتی اوقات مختلف سال، سلول خورشیدی، از دریافت تابش نور خورشید محروم نمی گردد.
مسیر حرکت و عبور خورشید از آسمان در ایام مختلف سال با هم تفاوت دارد و به همین دلیل بازدید و بررسی محل مورد نظر از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در حین انجام این کار فقط به این مسئله که امروز ، آفتاب از درخشش و تلالو و ارتفاع مناسبی سود می برد نمی توان بسنده کرد چون خورشید وضعیت ثابتی نداشته و مرتباً موقعیت خود در آسمان را تغییر می دهد.
در کل ایام سال فقط دو روز وجود دارند که طول روز دقیقا ۱۲ ساعت است. این روزها که اعتدال خورشیدی نام دارند منطبق بر اول بهار و اول پاییز می باشند. در این دو روز، خورشید از قسمت شرقی خط استوا طلوع کرده و در سمت غربی آن، غروب می کند. در ظهر خورشیدی این روزها (یعنی دقیقا ۶ ساعت پس از طلوع خورشید)، زاویۀ تابش نور خورشید دقیقا معادل تفاضل عرض جغرافیایی و ۹۰ درجه است.
در قسمت های واقع در بالای خط استوا یعنی نیمکره شمالی، طولانی ترین روز سال، اول تیر و کوتاه ترین آن ها، اول دی می باشد. این دو روز را اصطلاحاً «انقلابین تابستانی و زمستانی» می نامند.
در انقلاب تابستانی، زاویه ی تابش خورشید، ۲۳/۵ درجه بالاتر از وضعیت آن در شرایط اعتدال بوده و در انقلاب زمستانی، میزان این زاویه، ۲۳/۵ درجه پایین تر از موقعیت آن در اعتدال می باشد.
این دو حد نهایی، ناشی از شیب محور دوران کرۀ زمین نسبت به صفحۀ مدار حرکت آن به دور خورشید می باشد. در نیمکرۀ شمالی، انقلاب تابستانی هنگامی رخ می دهد که قطب شمال به طرف خورشید متمایل گردیده و به طریق مشابه، انقلاب زمستانی زمانی به وقوع می پیوندد که قطب شمال از آن دور می شود.
بررسی موانع برای نصب پنل های خورشیدی
برای بررسی وضعیت موانع موجود در اطراف محل نصب پنل ها به مکان موردنظر رفته و جنوب جغرافیایی را به کمک یک قطب نما مشخص کنید. در صورتی که قرار است پنل ها بر روی سطح زمین و یا در ارتفاع کمی از آن نصب شوند، اندکی خم شده و سعی کنید مسیر دیدتان را در سطح نصب پنل ها قرار داده و یکبار از شرق تا جنوب و سپس غرب را با نگاهتان دنبال کرده و ببینید در زمستان که خورشید در ارتفاع پایینی قرار میگیرد، آیا موانع اطراف از جمله درختان و ساختمان های مجاور ، مسیر تابش اشعه ی خورشید را کور می کنند یا خیر.
برای انجام این کار لازم است از موقعیت طلوع و غروب خورشید در ماه های مختلف سال آگاه باشید.
ساده ترین راه تشخیص موانع بالقوه، استفاده از یک مداد و یک نقاله می باشد. برای این کار، با استفاده از کمی نوار چسب، یک تکه نخ را به انتهای نتراشیدۀ یک مداد وصل کرده و سر نخ را از سوراخ مرکزی نقاله رد کنید و انتهای آن را گره بزنید و یا اگر علاقه دارید وسیله ی اساسی تری درست کنید، با درل، در انتهای مداد، سوراخ عرضی ظریفی ایجاد کرده و یک سوزن ته گرد یا کلیپس باز شده را از آن عبور دهید و نوک سوزن یا کلیپس را وارد سوراخ مرکزی نقاله کنید به گونه ای که مداد مزبور بتواند در روی صفحۀ نقاله حرکت کرده و جای شعاع های مختلف آن را پر کند.
در این مرحله و با دانستن زاویۀ تابش خورشید در ماه های مختلف، مداد را به آرامی حرکت داده و آن را بر روی زاویۀ موردنظر قرار دهید. اکنون اگر نقاله را در یک سطح افقی هم تراز با پنل ها قرار دهید، نوک مداد، راستای تابش اشعۀ خورشید در ماه موردنظر را نشان خواهد داد. در این صورت هر کدام از موانع احتمالی که در راستای مداد قرار گیرند، باعث سایه شدن پنل ها خواهند گردید.
در هنگام انجام این کار مراقب باشید که مطلقاً و حتی برای یک زمان کوتاه، مستقیماً به خورشید نگاه نکنید و بخاطر داشته باشید که حتی تماشای مستقیم خورشید در اواسط فصل زمستان هم می تواند باعث سوختگی شبکیۀ چشم و آسیب دیدن دائمی این عضو گردد.
در حین ارزیابی محل موردنظر باید مطمئن شوید که در فصل زمستان که زاویۀ تابش، اندک و در حدود چند درجه است، هیچکدام از موانع اطراف قادر به سایه کردن پنل های نصب شده نیستند.
بنابراین اگر شک دارید که موانع موجود ممکن است در این شرایط باعث سایه اندازی پنل ها شوند، سعی کنید جای دیگری را برای نصب آن ها بیابید. در این گونه موارد یکی از مؤثرترین کارها آن است که ضمن تعویض جای پنل ها از مکان قبلی، بجای نصب سطحی، از یک پایۀ مناسب استفاده کرده و ارتفاع را کمی افزایش دهید.
البته در صورتی که شرایط به گونه ای است که تصور می کنید در فصل زمستان، پنل ها و برق تولیدی آن ها، موارد استفادۀ چندانی نداشته و تولید برق خیلی زیاد، ضرورتی ندارد، لزومی به انجام این کار احساس نمی شود ولی در مجموع بهتر است در موقع نصب، کلیۀ جوانب را بررسی کرده و بدون توجه به نیاز یا عدم احتیاج به برق تولیدی در یک ماه خاص، تا حد امکان، مکانی را برگزینید که موانع موجود نتوانند سطح پنل ها را سایه کنند.
در صورتی که علاقه به نصب پنل های متعدد داشته و دوست دارید از دید حرفه ای تری به این کار نگاه کنید، توجه داشته باشید که ابزارهای تخصصی ویژه ای وجود دارند که قادر به تجزیه و تحلیل موانع می باشند. به این منظور وسیله ای به نام «مسیریاب خورشیدی» به بازار عرضه شده که یکی از بهترین ابزارهای این کار محسوب می شود. این ابزار متشکل از یک بدنۀ پلاستیکی است که در قسمت بالایی آن یک حباب شیشه ای به شکل عرقچین تعبیه شده است. برای استفاده از این ابزار آن را بر روی سه پایۀ مخصوص و قابل تنظیم آن گذاشته و مجموعه را در مکان موردنظر قرار می دهند.
عرقچین شفاف رویی و همچنین صفحه ی مرئی داخل آن مملو از اعداد و ارقام و درجه بندی ها و نشانه ها و جهت های گوناگون بوده و متناسب با قیمت و بسته به کامل یا ساده بودن دستگاه، به امکانات مختلفی از قبیل قطب نما، وسیله ی تراز کردن، شاخص های ساعات روز و ماه های مختلف سال و بسیاری قابلیت های دیگر مجهز می باشد.
ضمنا پایۀ دستگاه نوک های خاصی دارد که تقریباً بر روی هر جور سطح ناصافی تثبیت شده و تراز کردن آن به سهولت صورت می پذیرد. یادآور می شود که مسیریاب خورشیدی یک دستگاه الکتریکی یا الکترونیکی نبوده و به باتری یا هیچ منبع تغذیۀ دیگری نیاز ندارد و نحوۀ عملکرد آن بسیار ساده می باشد.
به محض قرار گرفتن این وسیله در موقعیت موردنظر، انعکاسی از موانع و مناظر اطراف بر روی حباب آن پدیدار شده و این امکان برای کاربر فراهم می شود که نقشه ای از آنها را به صورت دستی و تقریبی ترسیم کرده و در ادامه، با جابجا کردن سه پایه و به واقع با تغییر موقعیت پنل های فرضی، سعی در حذف سایه های نامطلوب نماید.
از آنجایی که اینگونه ابزارها برای افراد غیر حرفه ای کاربرد چندانی ندارند، با اندکی گشت و گذار در بازار فروشندگان لوازم و پنل های خورشیدی می توان مؤسساتی را پیدا کرد که این مسیریاب ها را به صورت روزانه یا هفتگی کرایه بدهند.
اخیراً سیستم های الکترونیکی مجهز به GPS به بازار عرضه گردیده اند که با استفاده از کلیدهای جیوه ای انحراف نما و شتاب سنج ها، این عمل را به صورت الکترونیکی انجام می دهند. قیمت این دستگاه ها بسیار زیاد و در حدود چند هزار دلار بوده و قادر به ارائۀ تحلیل جامع و مبسوطی از وضعیت تابش پرتوهای خورشید می باشند.
اگر تصادفاً تمایل به خرید نمونه ی خوب و مناسبی از این وسیله داشتید، دو نمونه ی معروف آن، مارک های Asset ساخت Wiley Electronics و Sun Eye تولید شرکت Solmetric می باشند. اگر می خواهید این کار یعنی طراحی، عیب یابی و تعمیر سیستم های برق خورشیدی را به صورت حرفه ای دنبال کنید، داشتن یک نمونه از این ابزارها، ناگزیر به نظر می رسد.
راه ساده تر و ارزان تر دیگر بهره گیری از برنامه ی Solmetric IPV بر روی iPhone است. با نصب این برنامه که کلاً حدود ۳۰ دلار هزینه به همراه دارد، موانع موجود ردیابی شده و به کمک نمودارهایی که به صورت خودکار بر روی صفحه ی نمایشگر ترسیم می گردند، تجزیه و تحلیل سالیانۀ سایه ، به سادگی صورت می پذیرد.
با وجودی که جزئیات ارائه شده توسط این برنامه به اندازۀ نمونه های الکترونیکی، جامع و کامل نیست ولی این روزها، اکثر افراد حرفه ای از این نرم افزار بهره می گیرند. برنامه ی یاد شده بسیاری از خصوصیات و عملکردهای سیستم های گران قیمت را دارا بوده و این مزیت را دارد که علاوه بر سهولت نحوۀ استفاده، قیمت چندانی هم ندارد. اگر به اطلاعات بیشتری در زمینه ی Solmetric IPV نیاز داشتید
♦ استانداردها و دستورالعملهای سانا و توانیر
♦ قوانین و مقررات جاری کشور در زمینه انرژی فتوولتائیک
♦ آیین نامه های اجرایی فروش برق
♦ نکات کلیدی در خصوص اولویت بندی (بر اساس مصوبات قانونی) در زمینه ی انتخاب محل اجرای پروژه شامل:
• مناطق ویژه، آزاد، گردشگری، محروم و ...
• حمایت های دولتی
• ظرفیت بهینه نیروگاه از منظر اقتصاد مهندسی
2- بررسی موقعیت محیطی و جغرافیایی محل احداث احتمالی نیروگاه (از روی داده های موجود)
♦ بررسی میزان تابش سالیانه و وضعیت سایهاندازی
♦ بررسی شرایط آب و هوایی از قبیل حداکثر و حداقل دما و ...
♦ میزان آلایندگی هوا
♦ سرعت و جهت وزش باد
♦ بررسی توپوگرافی منطقه
♦ بررسی تاثیرگذاری بر حساسیتهای زیستمحیطی و دیگر کابران احتمالی زمین مورد نظر
♦ تعیین مسیر سیلاب
♦ بررسی محاسبه مساحت مورد نیاز برای ماژولها و سازههای نصب با فناوری های مختلف
♦ دسترسی به جاده مناسب
♦ دسترسی به منبع آب کافی برای شستشوی پنلها
♦ امنیت منطقه مورد نظر
♦ هزینه دسترسی به شبکه برق با توجه به فاصله و ظرفیت مورد نیاز
♦ توجه به امکان طرح توسعه احتمالی در آینده
3- بررسی شبکه برق به لحاظ قابلیت اتصال نیروگاه و ارائه راهکارهای لازم
♦ بررسی اطلاعات برآورد بار مورد نیاز شبکه در دسترس با توجه به زمان به مدار آمدن نیروگاه فتوولتائیک
♦ تشکیل فایل اتصال نیروگاه به شبکه سراسری در نقطه اتصال
♦ مطالعات سیستم شامل مطالعات:
• پخش بار
• مطالعات شبکه
• محاسبات اتصال کوتاه
4- نظارت بر طراحی مفهومی صورت گرفته توسط مجری طرح
♦ بررسی و نظارت بر طرح پلان کلی احداث نیروگاه و جانمایی بلوکی اجزا
♦ بررسی تجهیزات پیشنهاد شده توسط مجری
• بررسی و رتبهبندی تامینکنندگان تجهیزات (ماژول، سازه نصب پنل، اینورتر)
• بررسی و رتبهبندی تامین کنندگان تجهیزات مورد نیاز جهت تزریق به شبکه (ترانسفورماتور، پست و ...)
• شبیه سازی بر اساس دادههای محیطی در نرم افزارهای تخصصی فتوولتائیک
• برآورد تولید سالیانه نیروگاه
5- مشاوره در خصوص طراحی نهایی ارائه شده توسط مجری طرح بر اساس تجهیزات و اقلام نهایی شده
♦ نظارت و مشاوره در مورد نقشه الکتریکی و ساختمانی نیروگاه
♦ نظارت بر ارائه تصویر کاملا واضحی از آرایش اجزا، مسیرهای کابل کشی، محل قرار گیری اینورترها، چگونگی اجرای سیستم مانیتورینگ، ارت و ...
♦ نظارت و مشاوره در خصوص گانت چارت زمانی ارائه شده توسط مجری طرح برای دوران پیشبرد، ساخت وبهره برداری
توجه: در صورت درخواست مشتری این شرکت آمادگی طراحی نیروگاه خورشیدی را نیز دارد.
6- نظارت بر تحلیل اقتصادی و برآورد مالی پروژه ارائه شده توسط شرکتهای ذی صلاح
نظارت بر آیتم های زیر که توسط مجری طرح ادعا شده است:
الف - قیمت دقیق تجهیزات پیشنهادی
ب- تعیین هزینه های ثابت و متغیر پروژه در طول عمر آن
ج- برآورد هزینه های سرمایه گذاری و تعیین نقطه سر به سر طرح
د- بیان روش تأمین مالی پروژه و تعیین سهم وام به آورده نقدی سهام داران
ه- محاسبه شاخص های مالی و اقتصادی پروژه
و- تحلیل حساسیت برای سناریوهای مختلف از جمله سناریوی تغییر نرخ ارز
توجه: به سفارش مشتری انجام کلیه تحلیل های اقتصادی پروژه در سطوح مختلف و بسته به نیاز مشتری امکان پذیر می باشد.
7- همکاری در اخذ مجوزهای لازم
♦ تعیین محل نهایی احداث و ظرفیت اسمی نیروگاه پس از توجیه پذیری فنی– اقتصادی طرح
♦ مشاوره در خصوص اخذ مجوزهای لازم جهت موافقت اولیه با احداث نیروگاه خورشیدی در سایت موردنظر از سوی سانا
♦ انجام مطالعات فنی در خصوص اتصال به شبکه و اخذ تائیدیه از شرکت برق منطقه ای یا شرکت توزیع برق مربوطه
8- همکاری و مشاوره جهت عقد قرارداد فروش برق فیمابین کارفرما و سانا
بررسی محل نصب پنل ها یکی از مهمترین گام ها در طراحی موفقیت آمیز یک سیستم برق خورشیدی محسوب می گردد. با انجام این کار مشخص می شود که اصولاً آیا مکان مورد نظر، مناسب نصب یک سیستم برق خورشیدی هست یا نه و در صورتی که پاسخ مثبت باشد، با بررسی موقعیت مکانی، جای مناسب نصب سیستم مزبور برای دستیابی به بهترین عملکرد، مشخص شده و کاربر مطمئن می گردد که بودجۀ هزینه شده، به هدر نخواهد رفت.
در بررسی موقعیت مکانی برای عملکرد مناسب یک سیستم خورشیدی، در پی پاسخگویی به دو پرسش هستیم که عبارتند از:
آیا در کل زمین موردنظر، محل مناسبی وجود دارد که بتوان پنل های خورشیدی را در آنجا مستقر نمود؟
آیا موانع مجاور مثل درختان و ساختمان های موجود، بر روی محل موردنظر، سایۀ زیادی ایجاد می کنند؟
در برخورد اول، پرسش نخست ممکن است قدری عجیب یا شاید دور از ذهن به نظر برسد، ولی بسته به نوع پروژۀ موردنظر، پاسخ به همین پرسش ساده می تواند تکلیف با ارزش یا بیهوده بودن یک سیستم برق خورشیدی را مشخص نماید.
با جواب دادن به پرسش دوم، کاربر در می یابد که چه مقدار از انرژی خورشیدی موجود، قابل دسترسی و جمع آوری می باشد. پاسخ دادن به این پرسش ارزش زیادی دارد.
یکی از مهم ترین عواملی که بسیاری از پروژه های خورشیدی را با بازدهی نامناسب و شکست مواجه می سازد، وجود موانع بالقوه ای است که آفتابگیری پنل ها را دشوار می نماید.
برای پاسخگویی به پرسش دوم باید قادر به تعیین موقعیت خورشید در آسمان محل موردنظر در ماه های مختلف سال باشیم. در طول ماه های زمستان در مقایسه با ماه های فصل تابستان، ارتفاع خورشید در آسمان، کمتر می شود. در این صورت و با توجه به موانع مجاور باید اطمینان حاصل کرد که در ماه های فصل زمستان، آرایه ی خورشیدی، تحت تابش مستقیم نور خورشید قرار می گیرد.
محاسبۀ انرژی در پنل های خورشیدی
محاسبۀ انرژی در پنل های خورشیدی
لوازم مورد نیاز برای بررسی محل نصب سیستم خورشیدی
مهم ترین لوازمی که برای انجام این کار به آن ها نیاز پیدا خواهید کرد عبارتند از:
قطب نما
نقاله
تراز
متر نواری
البته اگر به فکر نصب پنل ها بر روی شیروانی هستید، یک نردبان با طول مناسب را هم به وسایل فوق الذکر اضافه نمایید. داشتن یک دوربین عکاسی یا تلفن همراه دوربین دار که در صورت لزوم بتوانید عکس های ضروری از محل موردنظر را در حافظۀ آن ضبط نمایید هم جزو ملزومات مفید محسوب می گردد.
همراه بردن چند کارتن مقوایی نسبتاً بزرگ هم می تواند مفید واقع شود، در این صورت به کمک یک کاتر می توان آن ها را باز کرده و درست به اندازۀ سلول خورشیدی برش داد و در موارد ضروری از آن ها به عنوان الگو یا جانشین پنل های اصلی سود جست. اگر جای مناسبی را برای نصب پنل ها پیدا کردید، برای ارزیابی فضای اشغالی توسط سلول خورشیدی می توانید آن ها را به صورت موقتی در محل مزبور قرار دهید تا یک برآورد تقریبی از محل نصب واقعی پنل ها داشته باشید.
به این ترتیب وضعیت نصب پنل ها در ذهن تان مجسم شده و ضمناً با جابجا کردن آن ها در قسمت های مختلف می توان موقعیت های گوناگون و مزایا و معایب هر یک را مشخص نمود.
اگر برای اولین بار می خواهید محل نصب پنل ها را ارزیابی نمایید، بهتر است زمان آن را به یک روز آفتابی موکول کنید. این عمل کار دشواری نبوده و پس از یکبار تجربه اندوزی اولیه، در نوبت های بعدی، الزامی به آفتابی بودن هوا وجود ندارد و در یک روز ابری هم می توان به نتایج لازم دست یافت.
یکی از کارهایی که باید در هنگام ارزیابی مکان موردنظر انجام داد، ترسیم دستی و تقریبی و کروکی وار موقعیت خورشید در آسمان است. به این دلیل، پس از اندکی کسب تجربه، ابری یا آفتابی بودن آسمان در موقع انجام این عمل، تأثیر خیلی زیادی بر کیفیت کار نخواهد گذاشت.
برداشت میدانی
به محض رسیدن به محل موردنظر، اولین چیزی که نظر شخص ارزیاب را به خود جلب می کند این است که موقعیت محل را از جهت آفتابگیر بودن آن بررسی نموده و بیشتر وقت خود را صرف این نکته کند که آیا مکان مزبور توانایی دستیابی به تابش مستقیم نور خورشید را دارد یا خیر؟
یک نگاه سطحی به محل موردنظر هم راهگشا بوده و با یک ارزیابی خیلی ساده هم می توان وضعیت را مشخص نمود. اگر در نیمکرۀ شمالی ساکن هستید، در قسمت شرق مکان موردنظر قرار گرفته و جنوب و در ادامه، غرب آنجا را ارزیابی نمایید و مطمئن شوید که موانع طبیعی و غیر طبیعی موجود از جمله درختان و ساختمان های اطراف، نمی توانند باعث سایه افکندن بر روی محل نصب پنل ها گردند و در صورتی که محل سکونت تان در نیمکرۀ جنوبی واقع گردیده، این بررسی از قسمت شرقی شروع شده و در ادامه به شمال و سپس به غرب خاتمه می یابد و بالاخره اگر دقیقاً بر روی خط استوا ساکن هستید، خورشید درست از بالای سرتان عبور کرده و بنابراین تنها موانعی که در شرق یا غرب محل مزبور وجود دارند، بر کار شما تأثیر خواهند گذاشت.
در ادامه ی کار، موقعیت کل زمین را بررسی کرده و جاهای مختلفی از آن که برای نصب پنل ها مناسب به نظر می رسند را علامت گذاری نمایید. در صورتی که هدف تان نصب سلول های خورشیدی بر روی یک شیروانی یا بام است، فراموش نکنید که منظره و موقعیت موانع اطراف زمین از آن ارتفاع کاملاً متفاوت بوده و بسیاری از موانعی که در روی زمین مشکل ساز می شوند، در آن موقعیت و ارتفاع، دردسری ایجاد نمی نمایند.
ترسیم یک نقشه تقریبی از محل
ترسیم یک نقشه دستی و معمولی از موقعیت مکان موردنظر، فکر بسیار خوبی است. در انجام این کار نیازی به اعمال دقت و وسواس زیاد نیست ولی در مجموع، داشتن چنین نقشه ای در مراحل بعدی و همچنین در هنگام طراحی سیستم، بسیار مفید است.
در هنگام تهیه نقشه فقط در فکر مشخص کردن محل درختان و سایر موانع موجود در داخل زمین خود نبوده و انواع مانع های مستقر در زمین های مجاور را هم در نظر داشته باشید. فراموش نکنید که نهال درختان و سایر گیاهان جوان و کوچکی که در حال حاضر تأثیری در کور کردن مسیر تابش اشعه ی خورشید ندارند، ممکن است در آینده مشکل ساز گردند.
در انتها، با استفاده از یک فلش (پیکان) در گوشه ای از نقشۀ ترسیم شده و حک کردن حرف N (مخفف North) در زیر آن، شمال نقشه و موقعیت محل را نیز معین نمایید.
مکان یابی سلول خورشیدی
قدم بعدی، تشخیص بهترین جا برای قرار دادن سلول خورشیدی است. ممکن است در نظر و نگاه اول، بلافاصله، بهترین جا برای این کار را بیابید ولی شتابزده عمل نکرده و سعی کنید سایر موقعیت ها را هم امتحان کرده و وضعیت آن ها را نیز بسنجید.
سلول خورشیدی، هنگامی بهترین عملکرد خود را ارائه میدهد که به سمت خورشید جهت داده شده باشد.
اگر هدف تان استفاده از انرژی خورشید در جهت رفع نیازهای برقی یک ساختمان است، در این صورت، مناسب ترین جا برای نصب سلول خورشیدی، بام یا شیروانی آن می باشد. البته لازمۀ این کار آن است که موقعیت شیروانی به گونه ای باشد که یکی از وجوه شیبدار آن رو به جنوب بوده و در صورتی که ساختمان فاقد شیروانی بوده و دارای یک بام افقی و تخت است، بهترین کارایی سلول خورشیدی به شرطی قابل حصول خواهد بود که بر روی یک پایه یا قاب زاویه دار تعبیه گردد.
در کنار این ها، روش دیگری هم وجود دارد که نصب یا آویزان کردن سلول از دیوار می باشد. البته این طریقۀ نصب بیشتر مناسب حال پنل های بلند و باریک است تا در صورت زاویه دادن به بدنۀ سلول قسمت برجستۀ مجموعه، از دیوار، خیلی فاصله نگیرد. راهکار دیگر، نصب پنل ها بر روی دیرک و آخرین روش، تعبیه مستقیم آن ها بر روی سطح زمین می باشد.
وقتی در پی یافتن موقعیت مناسب برای قرار دادن پنل ها هستید، در فکر آسان بودن نظافت و تنظیم و تعمیر و نگهداری آن ها هم باشید.
از نقطه نظر پاکیزگی، پنل ها نیازی به نظافت بیش از حد ندارند ولی به هر حال باید پذیرفت که وجود گرد و غبار و لکه و جرم های مختلف بر روی سطح شیشه ای آنها، بازدهی شان را کاهش می دهد و به این لحاظ در موقع مکان یابی و موقعیت دهی سلول باید به فکر نحوۀ دسترسی و تمیزکاری و بررسی های نوبتی و هر چندماه یکبار پنل ها هم بود.
نصب پنل خورشیدی بر روی شیروانی یا بام
اگر هدفتان قرار دادن پنل ها بر روی شیروانی یا بام است، محل نصب باید به گونه ای باشد که قابل دسترس بوده و امکان بررسی های نوبتی و هرچند وقت یکبار، میسر باشد. برای تعیین جهت و سمت شیروانی، از یک قطب نما بهره بگیرید. در صورتی که جهت شیروانی دقیقاً در راستای جنوب جغرافیایی قرار ندارد، برای موقعیت دهی صحیح سلول، نیاز به استفاده از پایۀ ناهمگون و مناسبی دارید که بتواند سلول را در راستای صحیح، جهت دهد.
در این مرحله، اطلاع از شیب شیروانی هم جزو ضروریات است. افراد حرفه ای برای انجام این کار یعنی مشخص کردن شیب شیروانی، از ابزاری که ویژۀ این مقصود ساخته شده و شابلون یا زاویه یاب شیروانی یا نقالۀ مغناطیسی چندکاره نامیده می شود استفاده می کنند.
برای اندازه گیری شیب شیروانی کافی است بدنۀ زاویه یاب را از قسمت داخلی سقف یا بدنۀ شیروانی به لنگۀ خرپا یا تیر شیروانی تکیه داده و زاویۀ موردنظر را از روی ابزار مزبور قرائت نمود.
اگر دسترسی به ابزار یاد شده میسر نیست با یک نقالۀ معمولی و ساده هم می توانید شیب شیروانی را بسنجید. برای این کار، پایۀ نقاله را بر روی تیر افقی سقف قرار داده و زاویۀ تیر شیبدار خرپای نگهدارندۀ شیروانی را اندازه بگیرید.
پنل های خورشیدی، به تنهایی، خیلی سنگین نبوده و وزن شان چیزی در حدود ۱۵ الی ۲۰ کیلوگرم است. هرچند که وقتی چندتا از آن ها برای تشکیل یک سلول در کنار هم قرار می گیرند و به خصوص هنگامی که برای جهت دهی صحیح باید از یک پایۀ مورب هم استفاده نمود، وزن آن ها سنگین و قابل ملاحظه می گردد.
اگر تصمیم به نصب پنل ها بر روی شیروانی قطعیت یافت، قبل از هر اقدام دیگر، وضعیت استحکام سازۀ شیروانی و خرپای آن را وارسی کرده و ببینید آیا سقف موجود، تحمل نگهداری چنین وزنی را دارد یا خیر. در صورتی که پاسخ مثبت بود، در مرحلۀ بعد، لوازم و اتصالاتی که برای نگهداری سلول و پایه های آن بر روی شیروانی لازم است را هم، یادداشت نمایید.
به هر صورت اگر از استحکام و پایداری شیروانی تان مطمئن نیستید از یک فرد با تجربه یا یک شرکت اجرا کنندۀ این گونه سقف ها بخواهید که استحکام آن را بررسی و شما را از وضعیت آن مطلع نماید.
قطعات و لوازم ذیربط در نصب پنل های خورشیدی بر روی شیروانی ها را باید از فروشگاه های عرضه کنندۀ پنل ها تهیه نمود. در غیر این صورت شاید خودتان ناچار شوید که برخی از آنها را طراحی و جفت و جور نمایید.
اگر شرایط (از جمله سایه افکنی موانع مجاور) اجازه می دهد تا حد امکان سعی کنید پنل ها را در پایین ترین و کم ارتفاع ترین قسمت های شیروانی نصب نمایید.
در مرحله ی بعد، فضای مفید و قابل نصب پنل ها بر روی شیروانی را اندازه گیری و یادداشت نمایید. اگر خاطرتان باشد، جلوتر اشاره کردیم که در هنگام ارزیابی محل بهتر است تعدادی کارتن مقوایی باز شده را هم همراه داشته باشید. حالا وقتش رسیده که کارتن های باز شده را به اندازۀ ابعاد پنل ها بریده و برای آنکه از محل و موقعیت نصب آن ها تجسم بهتری داشته باشد، مقواها را دقیقاً در محل نصب پنل ها قرار دهید.
اگر می خواهید پنل ها را بر روی زمین نصب کنید به قاب و پایه ای نیاز دارید که سلول را بر روی آن قرار داده و مهارش کنید. با وجودی که بسیاری از فروشگاه های عرضه کنندۀ لوازم سیستم های برق خورشیدی از این قاب ها هم می فروشند ولی در صورت تمایل، خودتان هم می توانید نمونۀ باب سلیقه تان را در محل موردنظر، سر هم کنید.
نصب زمینی پنل ها دو مزیت دارد؛ اول اینکه تمیز کردن سطح شیشه ای آن ها به سادگی صورت می پذیرد و دوم آن که در صورتی که قاب مزبور دارای جای رگلاژ و تنظیم زاویه باشد، در ماه های مختلف سال و با توجه به راستای تابش پرتوی خورشید، به سادگی می توان زاویه ی پنل ها را تغییر داده و آن ها را به سمت خورشید نشانه رفت.
چون پایۀ موردنظر باید بر روی زمین قرار داده شود، به شرایط زمین توجه کرده و برای قرار دادن پایه بر روی آن، فونداسیون یا شالودۀ مناسبی را در نظر بگیرید.
ضمناً مطلع باشید که اخیراً پایه هایی برای نصب زمینی پنل ها به بازار عرضه شده اند که در طول روز، شبیه آنتن های گردان عمل کرده و قابلیت رهگیری و تعقیب مسیر تابش پرتوی نور خورشید در آسمان را دارند. این پایه ها قادرند در زمستان بین ۱۵ تا ۲۰٪ و در فصل تابستان، میزان انرژی دریافتی را تا ۵۵% هم بالا ببرند.
روش دیگر برای موقعیت دهی و تعبیۀ پنل ها، قرار دادن آن ها بر روی ستون، میله یا دیرک می باشد. متناسب با وزن و ابعاد پنل انتخابی، باید شالودۀ خوبی را تدارک دید که علاوه بر وزن پنل و وزن دیرک استفاده شده، توانایی مقاومت در برابر نیروی باد و احیاناً زلزله را نیز داشته باشد.
تجربه نشان داده که آرایه های تا ۶۰۰ وات را به راحتی می توان به توسط یک دیرک واحد، مهار نمود. آرایه های بزرگتر را می توان بر روی پایه هایی که از دو یا چهار دیرک اصلی و تعدادی تیرچه های عرضی و فرعی ساخته شده اند، قرار داد.
این دیرک ها را می توان از فروشگاه های عرضه کنندۀ پنل های خورشیدی و لوازم جانبی آن ها تهیه نمود. در این طریقۀ نصب هم این امکان وجود دارد که شبیه ایستگاه های مخابراتی، یک سیستم ردیاب اشعۀ خورشید را بر بالای دیرک سوار کرده و ترتیبی اتخاذ نمود که پنل ها، زاویۀ خود را با راستای تابش اشعۀ خورشید هماهنگ سازند.
پس از تشخیص موقعیت مناسب سلول خورشیدی، بد نیست که کار را به صورت عملی تری دنبال کرده و مطمئن شد که در ساعات مختلف روز و حتی اوقات مختلف سال، سلول خورشیدی، از دریافت تابش نور خورشید محروم نمی گردد.
مسیر حرکت و عبور خورشید از آسمان در ایام مختلف سال با هم تفاوت دارد و به همین دلیل بازدید و بررسی محل مورد نظر از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در حین انجام این کار فقط به این مسئله که امروز ، آفتاب از درخشش و تلالو و ارتفاع مناسبی سود می برد نمی توان بسنده کرد چون خورشید وضعیت ثابتی نداشته و مرتباً موقعیت خود در آسمان را تغییر می دهد.
در کل ایام سال فقط دو روز وجود دارند که طول روز دقیقا ۱۲ ساعت است. این روزها که اعتدال خورشیدی نام دارند منطبق بر اول بهار و اول پاییز می باشند. در این دو روز، خورشید از قسمت شرقی خط استوا طلوع کرده و در سمت غربی آن، غروب می کند. در ظهر خورشیدی این روزها (یعنی دقیقا ۶ ساعت پس از طلوع خورشید)، زاویۀ تابش نور خورشید دقیقا معادل تفاضل عرض جغرافیایی و ۹۰ درجه است.
در قسمت های واقع در بالای خط استوا یعنی نیمکره شمالی، طولانی ترین روز سال، اول تیر و کوتاه ترین آن ها، اول دی می باشد. این دو روز را اصطلاحاً «انقلابین تابستانی و زمستانی» می نامند.
در انقلاب تابستانی، زاویه ی تابش خورشید، ۲۳/۵ درجه بالاتر از وضعیت آن در شرایط اعتدال بوده و در انقلاب زمستانی، میزان این زاویه، ۲۳/۵ درجه پایین تر از موقعیت آن در اعتدال می باشد.
این دو حد نهایی، ناشی از شیب محور دوران کرۀ زمین نسبت به صفحۀ مدار حرکت آن به دور خورشید می باشد. در نیمکرۀ شمالی، انقلاب تابستانی هنگامی رخ می دهد که قطب شمال به طرف خورشید متمایل گردیده و به طریق مشابه، انقلاب زمستانی زمانی به وقوع می پیوندد که قطب شمال از آن دور می شود.
بررسی موانع برای نصب پنل های خورشیدی
برای بررسی وضعیت موانع موجود در اطراف محل نصب پنل ها به مکان موردنظر رفته و جنوب جغرافیایی را به کمک یک قطب نما مشخص کنید. در صورتی که قرار است پنل ها بر روی سطح زمین و یا در ارتفاع کمی از آن نصب شوند، اندکی خم شده و سعی کنید مسیر دیدتان را در سطح نصب پنل ها قرار داده و یکبار از شرق تا جنوب و سپس غرب را با نگاهتان دنبال کرده و ببینید در زمستان که خورشید در ارتفاع پایینی قرار میگیرد، آیا موانع اطراف از جمله درختان و ساختمان های مجاور ، مسیر تابش اشعه ی خورشید را کور می کنند یا خیر.
برای انجام این کار لازم است از موقعیت طلوع و غروب خورشید در ماه های مختلف سال آگاه باشید.
ساده ترین راه تشخیص موانع بالقوه، استفاده از یک مداد و یک نقاله می باشد. برای این کار، با استفاده از کمی نوار چسب، یک تکه نخ را به انتهای نتراشیدۀ یک مداد وصل کرده و سر نخ را از سوراخ مرکزی نقاله رد کنید و انتهای آن را گره بزنید و یا اگر علاقه دارید وسیله ی اساسی تری درست کنید، با درل، در انتهای مداد، سوراخ عرضی ظریفی ایجاد کرده و یک سوزن ته گرد یا کلیپس باز شده را از آن عبور دهید و نوک سوزن یا کلیپس را وارد سوراخ مرکزی نقاله کنید به گونه ای که مداد مزبور بتواند در روی صفحۀ نقاله حرکت کرده و جای شعاع های مختلف آن را پر کند.
در این مرحله و با دانستن زاویۀ تابش خورشید در ماه های مختلف، مداد را به آرامی حرکت داده و آن را بر روی زاویۀ موردنظر قرار دهید. اکنون اگر نقاله را در یک سطح افقی هم تراز با پنل ها قرار دهید، نوک مداد، راستای تابش اشعۀ خورشید در ماه موردنظر را نشان خواهد داد. در این صورت هر کدام از موانع احتمالی که در راستای مداد قرار گیرند، باعث سایه شدن پنل ها خواهند گردید.
در هنگام انجام این کار مراقب باشید که مطلقاً و حتی برای یک زمان کوتاه، مستقیماً به خورشید نگاه نکنید و بخاطر داشته باشید که حتی تماشای مستقیم خورشید در اواسط فصل زمستان هم می تواند باعث سوختگی شبکیۀ چشم و آسیب دیدن دائمی این عضو گردد.
در حین ارزیابی محل موردنظر باید مطمئن شوید که در فصل زمستان که زاویۀ تابش، اندک و در حدود چند درجه است، هیچکدام از موانع اطراف قادر به سایه کردن پنل های نصب شده نیستند.
بنابراین اگر شک دارید که موانع موجود ممکن است در این شرایط باعث سایه اندازی پنل ها شوند، سعی کنید جای دیگری را برای نصب آن ها بیابید. در این گونه موارد یکی از مؤثرترین کارها آن است که ضمن تعویض جای پنل ها از مکان قبلی، بجای نصب سطحی، از یک پایۀ مناسب استفاده کرده و ارتفاع را کمی افزایش دهید.
البته در صورتی که شرایط به گونه ای است که تصور می کنید در فصل زمستان، پنل ها و برق تولیدی آن ها، موارد استفادۀ چندانی نداشته و تولید برق خیلی زیاد، ضرورتی ندارد، لزومی به انجام این کار احساس نمی شود ولی در مجموع بهتر است در موقع نصب، کلیۀ جوانب را بررسی کرده و بدون توجه به نیاز یا عدم احتیاج به برق تولیدی در یک ماه خاص، تا حد امکان، مکانی را برگزینید که موانع موجود نتوانند سطح پنل ها را سایه کنند.
در صورتی که علاقه به نصب پنل های متعدد داشته و دوست دارید از دید حرفه ای تری به این کار نگاه کنید، توجه داشته باشید که ابزارهای تخصصی ویژه ای وجود دارند که قادر به تجزیه و تحلیل موانع می باشند. به این منظور وسیله ای به نام «مسیریاب خورشیدی» به بازار عرضه شده که یکی از بهترین ابزارهای این کار محسوب می شود. این ابزار متشکل از یک بدنۀ پلاستیکی است که در قسمت بالایی آن یک حباب شیشه ای به شکل عرقچین تعبیه شده است. برای استفاده از این ابزار آن را بر روی سه پایۀ مخصوص و قابل تنظیم آن گذاشته و مجموعه را در مکان موردنظر قرار می دهند.
عرقچین شفاف رویی و همچنین صفحه ی مرئی داخل آن مملو از اعداد و ارقام و درجه بندی ها و نشانه ها و جهت های گوناگون بوده و متناسب با قیمت و بسته به کامل یا ساده بودن دستگاه، به امکانات مختلفی از قبیل قطب نما، وسیله ی تراز کردن، شاخص های ساعات روز و ماه های مختلف سال و بسیاری قابلیت های دیگر مجهز می باشد.
ضمنا پایۀ دستگاه نوک های خاصی دارد که تقریباً بر روی هر جور سطح ناصافی تثبیت شده و تراز کردن آن به سهولت صورت می پذیرد. یادآور می شود که مسیریاب خورشیدی یک دستگاه الکتریکی یا الکترونیکی نبوده و به باتری یا هیچ منبع تغذیۀ دیگری نیاز ندارد و نحوۀ عملکرد آن بسیار ساده می باشد.
به محض قرار گرفتن این وسیله در موقعیت موردنظر، انعکاسی از موانع و مناظر اطراف بر روی حباب آن پدیدار شده و این امکان برای کاربر فراهم می شود که نقشه ای از آنها را به صورت دستی و تقریبی ترسیم کرده و در ادامه، با جابجا کردن سه پایه و به واقع با تغییر موقعیت پنل های فرضی، سعی در حذف سایه های نامطلوب نماید.
از آنجایی که اینگونه ابزارها برای افراد غیر حرفه ای کاربرد چندانی ندارند، با اندکی گشت و گذار در بازار فروشندگان لوازم و پنل های خورشیدی می توان مؤسساتی را پیدا کرد که این مسیریاب ها را به صورت روزانه یا هفتگی کرایه بدهند.
اخیراً سیستم های الکترونیکی مجهز به GPS به بازار عرضه گردیده اند که با استفاده از کلیدهای جیوه ای انحراف نما و شتاب سنج ها، این عمل را به صورت الکترونیکی انجام می دهند. قیمت این دستگاه ها بسیار زیاد و در حدود چند هزار دلار بوده و قادر به ارائۀ تحلیل جامع و مبسوطی از وضعیت تابش پرتوهای خورشید می باشند.
اگر تصادفاً تمایل به خرید نمونه ی خوب و مناسبی از این وسیله داشتید، دو نمونه ی معروف آن، مارک های Asset ساخت Wiley Electronics و Sun Eye تولید شرکت Solmetric می باشند. اگر می خواهید این کار یعنی طراحی، عیب یابی و تعمیر سیستم های برق خورشیدی را به صورت حرفه ای دنبال کنید، داشتن یک نمونه از این ابزارها، ناگزیر به نظر می رسد.
راه ساده تر و ارزان تر دیگر بهره گیری از برنامه ی Solmetric IPV بر روی iPhone است. با نصب این برنامه که کلاً حدود ۳۰ دلار هزینه به همراه دارد، موانع موجود ردیابی شده و به کمک نمودارهایی که به صورت خودکار بر روی صفحه ی نمایشگر ترسیم می گردند، تجزیه و تحلیل سالیانۀ سایه ، به سادگی صورت می پذیرد.
با وجودی که جزئیات ارائه شده توسط این برنامه به اندازۀ نمونه های الکترونیکی، جامع و کامل نیست ولی این روزها، اکثر افراد حرفه ای از این نرم افزار بهره می گیرند. برنامه ی یاد شده بسیاری از خصوصیات و عملکردهای سیستم های گران قیمت را دارا بوده و این مزیت را دارد که علاوه بر سهولت نحوۀ استفاده، قیمت چندانی هم ندارد. اگر به اطلاعات بیشتری در زمینه ی Solmetric IPV نیاز داشتید