پنل خورشیدی روی ویلای شمال؛ آفتاب بابلسر چقدر برق می‌ده؟

هر کی تابستون یه هفته توی بابلسر مونده باشه، می‌دونه آفتاب شمال کم‌جون نیست. ولی هر کی زمستونش رو دیده باشه، اون روزهای پشت سر هم ابری و بارونی رو هم یادشه. حالا سؤال اینه: پنل خورشیدی روی سقف یه ویلای شمالی، چقدر برق می‌ده؟ جوابش رو با حدس نمی‌دیم، با عدد می‌دیم.

ابزار: یه ماشین‌حساب رسمی اروپایی

مرکز تحقیقات مشترک کمیسیون اروپا یه ابزار رایگان داره به اسم PVGIS که برای هر نقطه از نقشه، از روی داده‌های ماهواره‌ای چندساله‌ی تابش (۲۰۰۵ تا ۲۰۲۰)، حساب می‌کنه یه سامانه‌ی خورشیدی چقدر برق تولید می‌کنه؛ ابر، دما و زاویه‌ی آفتاب همه توش لحاظ شده. ما برای هر یک کیلووات پنل، با ۱۴ درصد افت سامانه (پیش‌فرض خود ابزار) و بهترین زاویه، این عددها رو گرفتیم:

منبع: PVGIS — مرکز تحقیقات مشترک کمیسیون اروپا (داده‌ی PVGIS-SARAH2، ۲۰۰۵ تا ۲۰۲۰)

یعنی همون پنل توی بابلسر حدود ۱۷ درصد کمتر از تهران برق می‌ده. کم نیست، ولی خیلی هم نیست: پنل توی شمال کار می‌کنه، فقط باید با عدد خود شمال حسابش کرد، نه با عدد تهران. اداره‌ی هواشناسی مازندران هم میانگین ساعت آفتابی سالانه‌ی بابلسر رو ۲۰۸۵ ساعت گزارش کرده.

منبع: اداره کل هواشناسی مازندران — اقلیم بابلسر

زمستون، اون ماه‌هایی که برق بیشتر لازمه

توی بابلسر، طبق همون حساب، هر کیلووات پنل در آذر و دی حدود ۸۳ کیلووات‌ساعت در ماه می‌ده و در خرداد و تیر حدود ۱۴۰. یعنی تولید زمستون تقریباً ۶۰ درصد تابستونه. اگه هدف‌تون اینه که برق زمستون ویلا رو هم پوشش بدید، باید این افت رو از اول توی اندازه‌ی سامانه حساب کرد.

جهت سقف از جنس پنل مهم‌تره

این بخش برای ما معمارها جذاب‌ترین قسمته، چون مستقیم به طراحی سقف برمی‌گرده. همین ابزار رو برای بابلسر با جهت‌ها و شیب‌های مختلف اجرا کردیم:

منبع: PVGIS، محاسبه‌ی ما برای مختصات بابلسر

نتیجه روشنه: پنل روی دامنه‌ی شمالی سقف، تقریباً ۴۰ درصد از همون پنل روی دامنه‌ی جنوبی کمتر می‌ده. سقف‌های شیب‌دار شمال (که چرا شیب دارن رو توی سقف شیروانی یا بام تخت گفتیم) اگه یه دامنه‌ی جنوبی بزرگ و بی‌سایه داشته باشن، از همون اول جای پنل رو دارن. اگه بعداً بخواید پنل بذارید و دامنه‌ی جنوبی پر از هواکش و دودکش باشه، دیگه دیره.

نمک و رطوبت: برای پنل هم استاندارد هست

پنلی که نزدیک دریا نصب می‌شه با هوای مرطوب و نمکی سروکار داره. برای همین یه استاندارد بین‌المللی جدا وجود داره، IEC 61701، که پنل‌ها رو در برابر خوردگی مه نمکی آزمایش می‌کنه. برای ویلای نزدیک ساحل، بپرسید پنل این آزمون رو گذرونده یا نه. سازه‌ی نگهدارنده و پیچ‌ها هم همون حکایت فولاد و نمک رو دارن که توی اسکلت فلزی یا بتنی گفتیم.

منبع: IEC 61701:2020 — Salt mist corrosion testing of PV modules

چند سؤال پیش از نصب پنل

1. دامنه‌ی جنوبی سقف چقدر جای بی‌سایه داره؟ درخت یا ساختمان همسایه روش سایه می‌اندازه؟
2. هدف چیه: کم کردن قبض، یا برق اضطراری برای وقتی که برق می‌ره؟ اندازه‌ی سامانه و باتری بهش بستگی داره.
3. عدد تولید رو با ابزاری مثل PVGIS برای مختصات خود زمین گرفتید؟
4. پنل آزمون مه نمکی (IEC 61701) رو گذرونده؟ پایه‌ها و پیچ‌ها از چی‌ان؟
5. محل سوراخ‌کاری سقف چطور آب‌بندی می‌شه؟

خلاصه

پنل خورشیدی توی شمال کار می‌کنه: هر کیلووات حدود ۱۳۳۰ کیلووات‌ساعت در سال، یعنی حدود ۱۷ درصد کمتر از تهران، و زمستون حدود ۶۰ درصد تابستون. ولی مهم‌ترین عامل دست خود ماست: جهت و شیب سقف. سقفی که از اول با یه دامنه‌ی جنوبی بی‌سایه طراحی بشه، می‌تونه تا حدود ۷۰ درصد بیشتر از دامنه‌ی شمالی برق بده.

اگه می‌خواید ویلایی در بابل، بابلسر یا سرخرود از اول برای پنل خورشیدی طراحی بشه، با ما تماس بگیرید.