كيف أقوم بتركيب الواح الطاقة الشمسية في أي اتجاه وبأي زاوية ميل اقوم بتوجيها ؟؟

يسأل العديد من الناس عن طريقة تركيب الواح الطاقة الشمسية. والحقيقة أن هذا السؤال في منتهي الأهمية وفي منتهي البساطة في نفس الوقت. حيث ان في مخيلة العديد من المهتمين بالطاقة الشمسية ان تركيب الواح الطاقة الشمسية هو أمر معقد ويحتاج الي متخصصين.
ونحن في هذا الموضوع سوف نحاول توضيح كيفية تركيب الواح الطاقة الشمسية من ناحية التوجيه ( التوجيه هو في اي اتجاه وبأي زاوية ميل ستقوم بتوجيه الواح الطاقة الشمسية الخاصة بك أعتمادا علي موقعك الجغرافي. ) وعليك ان تعلم انه يوجد حسابات أخري تعتمد علي وزن الألواح والأطارات المصنوعة من الصلب التي ستحتاجها لكي تحمل الواح الطاقة الشمسية دون حدوث اي اهتزاز او انهيار لها. 

من المعروف ان الشمس يتغير موقعها في السماء من ساعة الي أخري ومن يوم الي آخر ومن شهر الي شهر. وعلي الرغم من أهمية ذلك لتتابع الليل والنهار وكذلك فصول السنة ولكن هذا لا يعجب المهتمين بالطاقة الشمسية كثيرا. ويجعلنا دائما نسأل السؤال المعروف في اي اتجاه احتاج الي توجيه الواح الطاقة الشمسية الخاصة بي؟؟ دعونا نحلل هذا السؤال سويا لكي تعرف وعن فهم كيف تستطيع تحديد اتجاه الواح الطاقة الشمسية في اي مكان كنت علي سطح الكرة الأرضية.

أولا : كيف يتغير اتجاه الشمس علي مدار اليوم؟

كما هو واضح في الصورة بالأسفل لو انك ثبتت عصا علي الأرض ستجد ان ظلها في أول النهار يكون أطول من العصا نفسها وأرفع منها ولكنك في وسط النهار ستلاحظ ان طول الظل اقصر وفي نفس سمك العصا تقريبا ثم في آخر النهار سيعود الظل رفيع وطويل كما بدأ في أول النهار

بالطبع هذا التغير يعتمد علي حركة دوران الأرض حول محورها, الأمر الذي يجعل وضع الشمس في السماء يختلف بشكل يتناسب مع زاوية دوران الأرض.

ثانيا : كيف يختلف اتجاه الشمس علي مدار السنة؟

من المعروف ان الأرض تدور حول محورها المائل بزاوية 23 درجة تقريبا وفي نفس الوقت تدور حول الشمس دورة كاملة كل 365.25 يوم . وهذا الميل يجعل أحد نصفي الكرة الشمالي أو الجنوبي مواجه للشمس والآخر بعيد نسبيا ولذلك ستجد دائما ان فصول السنة في اي وقت في نصف الكرة الشمالي يقابلها الفصل المعاكس في النصف الكرة الجنوبي.

ولهذه الأسباب ستجد وكما هو واضح في الصورة بالأسفل ان كمية الأشعاع الشمسي الساقط علي المنطقة التي تعيش انت فيها يتناسب مع درجة خط العرض التي تقع عليه مدينتك.

الصورة توضح فصول السنة بالنسبة لنصف الكرة الشمالي وستجد ان النصف الجنوبي هو العكس مباشرة.

في الصورة الآتية منزل يقع في نصف الكرة الجنوبي ستجد انه في اي فصل من فصول السنة الشمس دائما تميل ناحية الشمال وعلي العكس تماما فمن يعيش في نصف الكرة الشمالي ستجد ان الشمس دائما في اي فصل من فصول السنة تميل ناحية الجنوب.

وهنا ياتي سؤال آخر!!!!

ما فائدة كل ما قلناه وما تأثير هذا كله علي أختيارنا للجهة ولزاوية الميل التي سنقوم بتركيب الواح الطاقة الشمسية بها؟

تتلخص أجابة هذا السؤال في اجابة سؤالين.

السؤال الأول: في أي اتجاه سأقوم بتركيب الواح الطاقة الشمسية الخاصة بي؟؟

الأجابة بكل بساطة أيا كان المكان الذي تعيش انت فيه فدائما تشرق الشمس من الشرق وتغرب من الغرب. ولكن دائما الشمس متعامدة علي خط الاستواء ولذلك فأن كنت تعيش في نصف الكرة الشمالي ( وهذا هو الحال في معظم البلاد العربية تقريبا ) وبما ان خط الاستواء يقع في الجنوب منا فأنت ستحتاج دائما ان تجعل الواح الطاقة الشمسية الخاصة بك مواجهة دائما للجنوب. 

السؤال الثاني: بأي زاوية ميل اقوم بتوجيه الواح الطاقة الشمسية الخاصة بي؟؟

في الحقيقة وبرغم من اننا سنحاول وضع اجابة مباشرة لهذا السؤال لأن هدفنا هو التبسيط وليس التعقيد. ولكن عليك ان تعلم اولا ان اجابة هذا السؤال ملتوية قليلا وليست مباشرة كما تظن فمثلا لو نتحدث عن مدينة تقع علي خط الأستواء ستكون الاجابة المباشرة هو ان تجعل الواح الطاقة الشمسية تنظر الي الأعلي مباشرة بشكل افقي. ولو نتحدث عن مكان يقع في القارة الجنوبية ستكون الاجابة مباشرة اجعل الواح الطاقة الشمسية رأسية. ولكن في حالة البلدان المتوسطة ودعونا مثلا نتحدث عن مصر كمثال فان قمنا بتركيب الالواح الشمسية اعتمادا علي زاوية ميل الشمس في فصل الصيف سنجد انه في فصل الشتاء لن نستطيع ان نحصل علي اقصي قيمة.

فان الشمس ترتفع زاويتها في السماء في الصيف وتقل في الشتاء وتكون في وضع متوسط في فصل الخريف والربيع.

وهذا يقودنا الي ان زاوية الميل يجب ان تختلف في كل فصل عن الآخر حتي نحقق اقصي استفادة في كل فصل. ولكن هذا لن يحدث غالبا.

زاوية الميل = درجة خط العرض

ولكن القاعدة تقول انه لتحقيق أعلي استفادة من الاشعاع الشمسي في كل الفصول في السنة فيجب اتباع الآتي:

في فصل الصيف : ( درجة خط العرض - 15 درجة ) هي زاوية الميل المثالية

في الخريف والربيع: ( درجة خط العرض ) هي درجة الميل المثالية

في فصل الشتاء: ( درجة خط العرض + 15 درجة ) هي درجة الميل المثالية

وان كنت لا تنوي تغيير زاوية الميل في كل فصل فيمكنك ضبط زاوية الميل علي فصل الشتاء وستعمل جيدا ايضا في باقي فصول السنة.

ملحوظة : يمكنك الحصول علي درجة خط العرض الخاص بك من كتاب اطلس أو من جوجل ايرث لو اردت تحديدها بدقة

وفيما يلي خريطة بسيطة لتوضيح خطوط العرض لعواصم بلدان العالم.

تبقي لك ان تعلم انه عند تركيب الواح الطاقة الشمسية حاول بقدر الأمكان ان تتفادر ان تقوم بتركيبها في مكان يقع عليه ظل اي مبني او منشأة او جبل محيط بالمكان . 

المصدر http://www.arabsolarenergy.com/2015/03/installing-pv-solar-panels.html