Nachfolgend mal eine Zusammenfassung, wie man für einzelne Panelposition den möglichen oder optimierten Ertrag ermitteln kann, bzw. den Verlust von Festpositionen gegenüber dem möglichen Maximum ( durch Nachführung)
Das ist Momentan so geschrieben wie ich es im Kopf habe, man sollte das typische bild der Sonnenverlaufs ( siehe mein Avatarbild) mitbenutzen zum Verständnis.
Diskussion erwünscht.
Ich fasse mal zusammen.
(Schaut mal mein avatarbild an)
Da ich das immer durcheinander bringe: die Panelneigung waagerecht ist null grad, die senkrechte ist 90 Grad. Richtig?
Alle Zahlen gerundet auf ein Grad.
Die Erdachse ist gegenüber der Sonne um gerundet 24 Grad geneigt.
Zur Tagnacht Gleiche wirkt sich diese Neigung genau nicht aus. Dann steht die Sonne mittags am Aequator genau über "uns" in Stellung 90 Grad.
Da wir in Deutschland im Norden etwa bei Breitengrad 50 leben, steht die Sonne Mittags dann bei (90-50) gleich 40 Grad (überm Horizont). ( Der Süden hat 48 Grad?)
Im WinterMittags steht sie dann 24 Grad niedriger (also 16 Grad überm Horizont) und im Sommer 24 Grad höher (64 Grad).
Da die Panels senkrecht zur Sonne stehen sollen ist die perfekte Mittagsstellung im Winter also 74 Grad , zur Tagnachtgleiche 50 Grad und im Sommer 26 Grad.
Der Verlauf dieses Winkels übers Jahr ist ein Sinus. Heisst der Winkel bleibt im Winter lange nahe "Weihnachtsposition", steigt dann im Frühjahr immer schneller an, dann wieder langsamer in die Sommerstellung, um dann Ende des Sommers langsam und dann immer schneller Richtung Winter zu fallen.... Und dann langsam in die Winterstellung.
Soweit alle einverstanden?
Kommen wir zu den Panels und den Auswirkungen von Schiefstellung
Die Einstrahlung auf ein Panel bei Winkeleinfall geht mit dem Kosinus. Der Kosinus von 15 Grad ist 0,965.
Der von 10 Grad ist 0,985.
Stellt man also ein Panel um 10 Grad schief (egal ob Richtung oder Höhe) ist der Ertrag nur 1,5 % niedriger. Bei 15 Grad erst 3,5 %.
Der von 12 grad ist 0,978. Fehlen also 2,2 %
Was ist an der Zahl 12 Grad so hübsch?
12 grad ist genau die Hälfte des Winkels von 24 Grad der Schiefstellung der Erdachse.
Damit hätte man einen Mittelwinkel zwischen Winter und Tagnachtgleiche ( 16 - 24 - 40) und/oder Tagnachtgleiche und Sommerstellung (40 - 52 - 64)
Die Winterstellung 24 Grad hat also maximal 2,2 % Verlust im Winterhalbjahr, die Sommerstellung 52 Grad dito.
(Unter maximal ist zu verstehen, dass die 2,2 % nur zeitweise auftreten, das geht (wieder im Sinus) zu null und wieder auf 2,2 %. Der Gesamtverlust mag also etwa 1 % sein. Wer will kann das mal nachrechnen)
Damit hätten wir "nur" 2 Stellungen, die gegenüber einer Höhennachfuhrung nur "1%" Verlust haben.
Jetzt kann man nochmals anders denken.
Wie ist denn der (maximale) Verlust von 24 Grad Schiefstellung? Das ist die tagnachtgleiche stellung. 50 Grad. Der Kosinus von 24 grad ist 0,913.
Also (maximal) 8,7% Verlust . In den beiden Winter/Sommerstellung gegenüber der tagnachtgleiche Stellung. Und jetzt kann/darf man noch berücksichtigen, das im Winter damit 8 % von einem Zehntel des Jahresertrags fehlen , im Sommer von 8% von 9/10 des Jahresertrags.
Was will man denn?
Maximal übers Jahr?
Viel im Winter? Das sind die Insulaner.
Viel im Sommer, Winter egal?
Nächstes Thema.
Oben haben wir immer mit der höchsten Position der Sonne Mittags gerechnet.
Uber den Tag ist die Sonne aber meistens tiefer. Aber wiederum noch nicht in Südstellung oder daran schon vorbei. Da gibt es nochmals ein Optimum zu finden, das ich gedanklich momentan im Kopf noch garnicht überblicke.
Aber es handelt sich um den Raumwinkel zwischen Südstellung und Höhenwinkel.
Wer hat Lust?
Am besten ein getrennter Faden.
@carolus darf ich raten? 50 Grad wie Tagnachtgleiche?
Natürlich. Hab ichs irgendwo vergessen?
@carolus
alles gut
@sven4711
schau dir die flurgebundenen PV Anlagen in deiner Umgebung um. Hier im "hohen Norden" haben sie zwischen 20 und 30 Grad, eher 21 also 29 Grad. Das machen die Profi´s so, weil es den höchsten Jahresertrag bringt. Das Das ist noch flacher (mehr in Richtung waagerecht) als deine Sommeraufstellung - deine Winkel beziehen sich nicht wie üblich auf die Waagerechte.
Diese Position berücksichtigt den Einfallswinkel der Sonne morgens und abends und den Umstand, dass bei Wolken (diffuses Licht) die Null Grad Neigung (waagerecht) immer noch den höchsten Ertrag bringt. Die geringe Neigung sorgt für die Selbstreinigung bei Regenwetter, ganz ohne würde das nicht ablaufen.
L.G.