ساعات تابش مفید خورشید در شهرهای ایران + جدول زاویه تابش تهران

برای تخمین تولید یک سیستم خورشیدی، مهم‌ترین ورودی اقلیمی ساعات تابش مفید یا Peak Sun Hours است. این عدد به معنی تعداد ساعات آفتابی روز نیست؛ بلکه بیان می‌کند انرژی تابشی کل روز، معادل چند ساعت تابش با شدت استاندارد ۱۰۰۰ وات بر مترمربع است. اگر شهری ۵.۲ ساعت تابش مفید داشته باشد، یعنی هر کیلووات پیک پنل در آن شهر به‌طور میانگین معادل ۵.۲ ساعت کار در توان کامل، انرژی تولید می‌کند. همین عدد نقطه شروع طراحی هر سیستم برق خورشیدی است.

جدول ساعات تابش مفید شهرهای ایران

تولید سالانه به ازای هر کیلووات پیک

برای تبدیل ساعات تابش به انرژی تولیدی سالانه از این رابطه استفاده می‌شود:

تولید ویژه ماهانه مراکز استان (PVGIS)

جدول‌های بالا میانگین‌های تقریبی طراحی‌اند. جدول زیر عدد اندازه‌گیری‌شده‌تری است: تولید هر ۱ کیلووات پیک پنل در ۳۱ مرکز استان ایران، با شیب ۳۰ درجه رو به جنوب، از PVGIS — ابزار مرکز تحقیقات مشترک کمیسیون اروپا (JRC) که تولید را از داده‌ی ماهواره‌ای تابش و دمای همان نقطه مدل می‌کند. ستون «کم‌تولیدترین ماه» برای سیستم Off-Grid مهم‌تر از عدد سالانه است، چون آرایه باید در همان ماه هم مصرف روزانه را بدهد. تولید ماه‌به‌ماه را برای مختصات دقیق خانه‌ی خودتان در طراحی پنل روی پشت‌بام ببینید.

زاویه تابش خورشید در تهران: ارتفاع خورشید در ماه‌های سال

دو عدد شبیه هم به نظر می‌رسند و مدام با هم اشتباه گرفته می‌شوند: زاویه‌ی تابش خورشید و زاویه‌ی نصب پنل. زاویه‌ی تابش خورشید — که به آن ارتفاع خورشید هم می‌گویند — یعنی خورشید در هر لحظه چند درجه بالاتر از خط افق ایستاده است. این عدد هیچ ربطی به سیستم شما ندارد و فقط به عرض جغرافیایی محل، تاریخ و ساعت بستگی دارد. زاویه‌ی نصب پنل تصمیم شماست و در بخش بعدی همین صفحه می‌آید. جدول زیر عدد اول را برای تهران می‌دهد.

زاویه تابش خورشید در ساعات مختلف روز

ارتفاع خورشید از طلوع تا ظهر بالا می‌رود و از ظهر تا غروب پایین می‌آید، و این منحنی حول ظهر متقارن است. تفاوت تابستان و زمستان در همین جدول خودش را نشان می‌دهد: خورشیدِ ساعت ۱۰ صبحِ دی‌ماه در تهران تقریباً هم‌ارتفاع خورشیدِ ساعت ۸ صبحِ فروردین است.

زاویه نصب پنل: شیبی که خودتان انتخاب می‌کنید

در نیم‌کره‌ی شمالی، پنل باید رو به جنوب جغرافیایی (نه جنوب قطب‌نمای مغناطیسی) نصب شود. زاویه‌ی شیب بستگی به هدف شما دارد:

انتخاب زاویه فقط نیمی از کار است؛ نیم دیگر این است که همان زاویه روی پشت‌بام واقعی شما قابل اجرا باشد. جزئیات جانمایی روی بام — فاصله‌ی بین ردیف‌ها، سازه‌ی وزنه‌ای روی ایزوگام، سایه‌ی جان‌پناه و کولر — در راهنمای نصب پنل خورشیدی روی پشت‌بام آمده است.

توان آرایه‌ای که از این محاسبه بیرون می‌آید یک سقف سخت هم دارد: ورودی خورشیدی اینورتر. برای مثال EP-PLUS 6kW با یک ورودی خورشیدی (۲۷ آمپر، بازه‌ی MPPT ۱۲۰ تا ۴۵۰ ولت) تا ۹۰۰۰ وات پنل را می‌پذیرد و EP-PLUS 12kW با دو ورودی ۲۲٫۵ آمپری (بازه‌ی MPPT ۶۰ تا ۴۵۰ ولت) تا ۱۸۰۰۰ وات؛ آرایه‌ی بزرگ‌تر از این سقف در ساعات اوج تابش بریده می‌شود و انرژی اضافی‌اش از دست می‌رود.

تلفاتی که ضریب عملکرد را می‌سازند

از تابش تا تعداد پنل: یک محاسبه‌ی سریع

1. مصرف روزانه را مشخص کنید

   مثلاً ۸ کیلووات‌ساعت در روز برای یک خانه‌ی متوسط.

2. ساعات تابش شهرتان را از جدول بردارید

   برای تهران، میانگین سالانه ۵.۲ و ماه کم‌بازده ۳.۲ ساعت.

3. توان آرایه را حساب کنید

   تقسیم مصرف روزانه بر حاصل‌ضرب ساعات تابش در ضریب عملکرد: ۸ ÷ (۵.۲ × ۰.۸) ≈ ۱.۹ کیلووات پیک.

4. تعداد پنل را به‌دست آورید

   با ماژول‌های ۵۵۰ واتی: ۱۹۰۰ ÷ ۵۵۰ ≈ ۴ پنل. برای استقلال زمستانی، همین محاسبه با عدد ۳.۲ انجام می‌شود و به ۶ پنل می‌رسد.

5. فضای موردنیاز را بسنجید

   هر پنل ۵۵۰ واتی حدود ۲.۶ مترمربع فضا می‌گیرد؛ با احتساب فاصله‌ی بین ردیف‌ها برای جلوگیری از سایه، حدود ۸ تا ۱۰ مترمربع سطح بام برای هر کیلووات پیک در نظر بگیرید.

روش کامل محاسبه‌ی باتری و اینورتر در کنار همین محاسبه‌ی آرایه، در راهنمای محاسبه ظرفیت با یک مثال عددی کامل آمده است.