太陽光パネルの最適角度について考えてみる

太陽光パネルの最適な角度 ベランダ太陽光 接続&設置

ベランダに太陽光パネルの架台を設置してみたのですが、季節によって角度を調整したいと考えています。

最適な角度にするために、どれくらいにすればよいかについて考察してみました。

太陽高度について

太陽の南中高度 = 90度 -その地域の緯度(春分・秋分)

この公式、実は小学校(或いは中学校)で学校の理科の時間に習うんですよね。

太陽高度とは、地面を0度とした時、太陽の高さを角度で表したものです。

南中というのは太陽が一番高く上がった時の時間ですね。大体お昼12時ころになるわけです。

太陽パネルの架台は、この太陽高度の公式に従って傾ければ、太陽光をしっかり受け止めることができます。

この公式、実は季節によって変わります。


太陽の南中高度(夏至) = 90度 -地域の緯度+23.4度

太陽の南中高度 (春分・秋分)= 90度 -その地域の緯度

太陽の南中高度 (冬至)= 90度 -地域の緯度―23.4度


※23.4度は地球の地軸の傾きです。

我が家のある沖縄県那覇市で確認してみましょう。

那覇市の緯度は北緯約26度なので、


太陽の南中角度(夏至) = 90-26+23.4 = 約87.4度

太陽の南中高度 (春分・秋分)= 90―26= 約64度

太陽の南中高度 (冬至)= 90―26―23.4 =約40.6度


沖縄夏至の南中時太陽、殆ど真上から。日差しが厳しいんですよ。

 

太陽光パネル架台の最適な角度

太陽光パネルをベランダ架台に設置していますが、もちろん、太陽光を常に90度全面に受けられればベストでしょう。

太陽高度が30度なら、パネル角度は60度にするべき。

理想的な公式は以下の通り。


パネルの角度 = 90度 -太陽高度


しかし、太陽高度は時間によっても季節によっても変わります。

自動追尾システムがあればうれしいですが、個人的に作成・設置するのは現実的に厳しいので、せめて季節によって調整をしたいわけですね。

上記で南中時の太陽高度を調べました。

例えば那覇市の春分・秋分の南中時のパネル角度を計算すると、


パネルの角度(春分・秋分南中時) = 90―64 =約26度


となります。

しかし、朝や夕方の光(午前中と午後の東方と西方の斜め下方からの太陽の光)も受けるを考えるとパネルの角度はもっと下げた良いそうです。

どれくらい下げた方が良いのかは、ネットで調べてみたら、既に専門業者が調査によって調べてくれていました。

そのデータを活用させてもらいます。

太陽光発電が最も効率よく発電する太陽光パネルの角度|ソーラーパートナーズ

こちらの情報によると、那覇の一年間の最適パネル角度は17.6度だそうです。

年間平均ですから、春分・秋分の時期と考えればよいので、南中時との誤差は、

26-17.6 = 約8.4度

つまり、単純計算では公式の南中時よりも約8.4度下げることで、一日の最適パネル角度が出せることになります。


最適な太陽光パネルの角度 = 90度 -太陽高度―8.4度 ?


これに則って考えてみて、我が家の季節別最適パネル角度を算出すると・・


パネルの角度(夏至) = 90 -87.4―8.4 = -5.8度

パネルの角度(春分・秋分) = 90 -64―8.4 = 17.6度

パネルの角度(冬至) = 90 -40.6―8.4 = 41度


おや・・・。

夏至の角度なんて、マイナスになってしまいましたね・・(笑)

やっぱり単純計算は良くないですね(苦笑)

結局、春分・秋分時の17.6度に多少調整(±12度)を加える形で勝手ながら妥協しようと思います。


パネルの角度(夏至) = 17.6 - 12度 = 5.6度

パネルの角度(春分・秋分) = 17.6度

パネルの角度(冬至) = 17.6 +12度 = 29.6度


なぜ、±12度かって・・・

何となくの感覚です。。

結局、公式役に立ってないですね(苦笑)

 

※ご覧の通り、上記考察はあくまでもベランダ太陽光パネルでの個人的な見解です。先輩、専門家の方などもっと素敵な算出案があればご教授くださいませ。

コメント

  1. […] 春の理想的なパネル角度を考えてみますと、 那覇市の緯度が約26度なので、南中時のパネルの角度は26度くらいが良いのですが、太陽光パネルの最適な角度について考えるで示したように、実際は朝や夕方の光も受けやすくするためにもっと低くする必要があります。 […]

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