你是郊区或农村的房主，正在寻找可再生能源系统，但屋顶太阳能不适合你吗?然后考虑地面安装太阳能系统的许多优点与缺点的比较。赞成的是反对的四倍——至少!
在这篇文章中，您将了解为什么后院光伏(PV)系统值得认真考虑，以满足您现在和未来所有的家庭能源需求。
什么是地面安装的太阳系?
地面安装的太阳能系统，像屋顶太阳能板，是一套光伏电池从太阳产生直流电。而不是被放置在屋顶上，地面安装阵列位于您的财产的某处，通常是后院。
有许多方法来安排一个地面安装系统。最常见的两种是标准(固定)型或杆升高型。
标准(固定)地面安装太阳能系统
你可能见过屋顶光伏阵列。
现在想象一下，把这个装置——架子、所有组件和布线——转移到一个固定的金属脚手架上，这个金属脚手架通常是用水泥固定的。这种布置通常被放置在后院的位置，那里有适合安全施工的土壤和充足的阳光。它可能离地面几英寸或几英尺，精确的角度和方向，以最大限度地暴露在阳光下。
其结果被称为固定地面安装太阳系。这是你今天看到的最常见的地面安装系统。
极贴式太阳系
正如名称所示，一个完整的光伏阵列位于一个单一的，高的极点被称为极点安装太阳能系统。在私人住宅中不像标准的地面安装系统那样常见，你可能会在路边看到它们，为电子交通标志供电。
与固定的太阳能系统相比，极装式太阳能系统的一个主要优点是，其下方有足够的空间，动物可以在那里寻求阴凉或庇护。
所以，如果你有几英亩或更多的土地，一个(或几个)极架太阳系点缀在景观上，在你捕捉太阳的同时，与放牧动物兼容可再生能源．它落在你的土地上，为你的家和其他分散在你财产上的建筑物提供电力。你甚至可以在它们周围的一些地方种植食物。
极贴式太阳能阵列的另一个重要考虑因素是，它们非常适合与太阳跟踪系统集成。太阳能板随着太阳穿过天空而移动，每天或每年都是如此。他们的唯一目标是让你的光伏模块尽可能多地抓住辐射能量(不仅仅是4-5小时/天的阳光高峰)。
独立太阳能阵列的太阳能跟踪系统
有几种不同类型的太阳跟踪系统。它们大多是单轴或双轴的。
通常，单轴系统只沿着一个轴移动(通常是垂直的)。双轴跟踪器可以水平移动，也可以上下移动。
- 双轴工作执行更好:45 - 50%更多的能量输出。最初的价格可能高达3500 - 6500美元。但随着时间的推移，只要系统维护良好，阳光持续照耀，你就会看到能源成本的更高节省。
地面安装太阳能电池板的优点是什么?
安装在地面上的太阳系有如此多的优点，以至于很难知道从哪里开始。以下是13个优点，排名不分先后。
1.理想的郊区或农村环境
如果你有一个小院子至少它的一部分完全没有任何阻碍，你可能是一个地面安装的太阳系的好候选人。但一切都取决于你希望每天产生多少电。
更具体地说，对于一个普通的美国家庭来说，一个10千瓦的阵列足够了，你需要大约1000平方英尺。英国《金融时报》。
土地应该是开阔的，没有任何可能引起遮阳问题的东西，包括树木、栅栏或建筑物。远离产权线是个好主意，这样可以避免未来邻居建造或种植树木时可能出现的问题。
2.角度和方向有更大的灵活性
不像屋顶太阳能，你的屋顶的坡度限制你，你没有这样的限制与地面安装系统。
你可以定位你的后院太阳能装置，以优化你的PV电池的太阳能捕获。朝南或朝西的屋顶是理想的。的最好的角度会因地区而异，在白天和一年的过程中发生变化。
如果你利用优越的角度布置和跟踪系统，极点安装的太阳能系统使它更容易，你将能够最大化你的电池板的容量，为你的家庭需求创造电力一直都是，一整年都是．
3.每个面板更大的能源生产率
最高质量的光伏电池板有一个必威竞猜22 - 23%。价格较低的模块可能只能实现15-18%的效率。必威竞猜当它们被固定在一个角度和朝向都不是最优的屋顶上，不利于最大限度地产生太阳能，效率甚至会下降更多。必威国际手机版必威竞猜这意味着为你的家庭提供动力的电能将会减少。
相比之下，你的太阳能安装人员——或者你，如果你DIY你自己的太阳能系统-将定位和角度的光伏模块，使他们尽可能高效，即使给定他们的固定位置。
自由软件叫做系统咨询模型(SAM)，由国家可再生能源实验室(NREL)提供，将使您能够根据您的位置和模块的倾斜角度计算您所在太阳系的能源产量。当设计你的家庭太阳能电池阵列时，这个决定是必不可少的。
因此，你将享受更多的能源生产和更多的能源节约。
有了跟踪系统，效率和生产力将进一步提高。必威竞猜通常15 - 30%这将导致能源生产(与相同容量的固定系统相比)的上升。
4.消除了屋顶的限制
你的屋顶需要更换吗?可能是一个太小而不能满足你的能量需求?或者它被树木或烟囱遮挡得很重。最坏的情况是它朝北。
所有这些和类似的原因可能会降低屋顶太阳能项目的可行性。但它们并不会阻止你探索独立的太阳系。只要你有一个阳光充足，开放的区域，所需的尺寸，地面安装太阳能可能是你的无碳能源自由的门票。
5.不需要钻顶
不幸的是，光伏模块不能简单地放置在你的屋顶上没有紧固件。这是因为在鞋下保持几英寸(至少)的空气流通空间是必要的。PV组件周围需要气流的冷却效应，因为它们的效率，同样，当温度下降时，它们的总能量输出也会下降必威竞猜上升在温暖的天气。
所以，面板需要放在支架上，用螺栓固定。
在沥青屋顶上。(公平地说，有些人金属屋顶安装支架不需要螺栓，但接线可能需要。)
如果你有一个好的太阳能安装设备，或者你已经花时间学习了如何正确安装，封孔防止漏水应该是简单和安全的。如果不这样做，你将面临代价高昂的混乱局面，尤其是在气候危机加剧的暴雨地区。
后院太阳能——顾名思义——永远不会破坏你的屋顶。
6.电气危害少，接地更安全
屋顶太阳能的另一个潜在问题是风险闪电由于屋顶上某些阵列的高电压或暴风雨期间的浪涌引起电气火灾。同样,一个错误的接地可能会导致火灾或破坏你的太阳系。
地面安装系统在某种程度上规避了这些问题，因为它一开始就较低，因此使接地简单，雷击的可能性更小。这并不意味着接地问题不会随着系统的使用年限而发生，正如我们所知道的那样。但这就是为什么由合格的太阳能专业人员定期检查系统是一个好主意。
7.更有效的冷却
与人们普遍认为的相反，当室外天气寒冷时，太阳能电池板能更有效地将太阳光转化为电能。电子设备运行更加顺畅。
在温暖的月份里，高温对电流的通过产生了更大的阻力。面板效率按比必威竞猜例下降。冷却面板是必要的，以最大限度地提高效率。必威竞猜
一个独立的系统允许大量的气流在模块下面和周围。与屋顶系统相比，积聚的热量更容易消散。
后院系统也允许你安装有两面的太阳能电池板以拦截从你的光伏组件下的地面反射回来的阳光。
8.能更接近你的家庭能源需求吗
当设计任何光伏系统时，第一步是计算你的家庭能源使用量．然后算出你希望从太阳得到的能量的百分比。
有了地面安装的太阳能系统，你有很大的余地来建立一个完全符合你的规格的系统。还有足够的空间放进去。
相比之下，固定尺寸的屋顶限制了太阳能电池板的尺寸，也限制了其能量容量。
9.如果需要可以移动吗
你可能无法移动整个混凝土平台或镇流器，锚定你的后院系统到位。但如果情况需要，你当然可以重新安置光伏阵列并将其重新稳定在一个更理想的位置。不用在你的屋顶上钻任何洞。
相比之下，你的屋顶就没有那么多功能了。面板最初放置的地方就是它们永远的家。
10.从长远来看，地面坐骑的收益将超过其本身
大多数网络资源会告诉你地面安装的太阳能系统——到目前为止——比类似容量的屋顶太阳能阵列要昂贵得多。
幸运的是，这并不总是正确的。
当然，与屋顶系统相比，前期成本会更高，特别是铺设某种类型的混凝土基础(如果你走那条路)和安装脚手架或杆子。但是你可能会自己做这些事，这样可以省钱。
但是如果你考虑到太阳能平均增加了15000美元对于你的家的价值，它是非常可能的，你的地面安装太阳能系统将在十年或更少的时间内支付自己。
您可以通过政府税收优惠或供应商回扣来加速高投资回报(ROI)。跟踪系统将提高生产力，从而降低能源成本和提高每月的太阳能可再生能源证书(SRECs)更多。
换句话说，后院太阳能可能只是更多的比你想象的要便宜——或者可能少与类似容量的屋顶系统相比，价格昂贵。
11.太阳能跟踪器的选择
跟踪系统是为了在地面安装的太阳能系统上工作，那里有足够的空间来提高，降低，或并排移动电池板。
屋顶太阳能则不存在这种可能性——至少在同样程度上不存在。
虽然在屋顶(假设有空间)或后院系统上扩大阵列可能会导致相对增加的能源生产率，但用跟踪系统增强初始阵列将达到相同的目标。
与添加更多的面板相比，太阳跟踪的优势是你不需要购买额外的PC模块，因此有助于提高生产更多面板的需求。制造太阳能电池板需要大量使用化石燃料的矿物开采，这将导致环境恶化，但这样做的压力越来越大改善生产方法．
因此，在地球上用太阳跟踪系统为你的地面安装太阳能系统更轻。
12.简单的未来发展
如果您决定以后在您的财产上建造一个温室，棚，或谷仓，地面安装太阳能系统的多功能性将使您能够通过简单地添加更多的兼容面板到您现有的光伏阵列供电。
同样地，如果你决定在你的主要住宅上增加一个附加设施，并希望你的地面安装系统来承担它的能量负载，扩展你目前的太阳能系统将使它实现。
顺便说一句，在固定的屋顶太阳能装置的严格限制下，这种扩展是不可能的(除非你把电池板换成高瓦数和/或更高效的版本，但即使这些措施可能也不足以满足你的所有能源需求)。
13.访问维护
由于你的房子上的独立太阳能装置通常接近或低于成年人的高度，扫雪或清除灰尘是非常容易的。雪和灰尘都阻碍了光伏发电的能源生产。
如果出现机械故障，技术人员也很容易进入。不要爬上周围有高压的屋顶。
地面安装太阳能电池板的缺点是什么?
地面安装太阳能系统的缺点需要一些思考，因为太少了。
但话又说回来，一个或多个可能会让你分手。每个人的情况都不一样，所以在寻找最适合你的家庭太阳能系统时，并没有什么硬性规定。
下面是地面安装太阳能系统的三个缺点:
1.通常是较高的初始成本
准备地形和为柱子和/或金属支架安装某种锚固系统的人工可能会增加你的最终成本5000美元或更多。
自己动手可以节省人工成本。
当然，太阳能跟踪系统将使这个总数增加更多——可能平均再增加3000到5000美元。
然而，随着时间的推移，当能源节约加上政府减税、公司退税、太阳能可再生能源证书(SRECs)，并考虑到增加的房屋价值，你的后院太阳能系统将很快收回成本。
它也会减少你的个人碳足迹。
2.畅通无阻的土地需要
对于住在一小块(不到0.2英亩)土地上的人来说，你没有太多的工作空间。你肯定需要一个阳光充足的地方。
如果你的邻居也不会在附近建造或种植树木，这将会有所帮助。(一个长期的“如果”，因为你的阵列将持续25-30年。)
然而，如果你有半英亩或更多的土地，如果出现障碍，可以将系统移植到其他地方，即使这是一种痛苦和成本。
3.安全问题(孩子、宠物、农场动物)
孩子和动物喜欢移动，包括在大多数情况下，跳跃。
只是不要用后院的太阳能电池板!
在你的后院光伏阵列周围设置一个围栏，可以防止接触高压电线或由吵闹的孩子或动物造成的玻璃面板损坏的事故。
最后，如果你的地面安装系统是在草坪上，割草时要小心。飞来的石头或树枝会损坏低洼的光伏电池板。
地面安装太阳能系统的优点和缺点汇总表
这里是后院太阳能系统的主要优点和缺点的快速快照。
| 优点 | 缺点 |
|---|---|
| 理想的郊区或农村环境 | 通常初始成本较高 |
| 角度和方向有更大的灵活性 | 畅通无阻的土地需要 |
| 提高每个面板的生产率 | 安全问题(孩子，动物) |
| 消除了屋顶的限制 | |
| 无须在天台打井 | |
| 电气危害少，接地更安全 | |
| 更有效的冷却 | |
| 能否更紧密地配合您的家庭能源需求 | |
| 如果需要可以移动吗 | |
| 会随着时间的推移产生回报吗 | |
| 太阳能跟踪器的选择 | |
| 简单的未来发展 | |
| 访问维护 |
关于地面安装太阳能系统的常见问题
在你研究家用独立式光伏阵列的过程中，你可能会有很多问题需要考虑。这里有一些你可能希望思考的问题。通过咨询认证的太阳能专业人士来确认您的研究结果。
问:地面安装的太阳能电池板比屋顶太阳能电池板好吗?
答:这个问题没有正确答案。由于每个人的情况不同，你必须考虑所有的利弊。
一般来说，地面安装系统与太阳能跟踪提供最高水平的能源生产每小组与同类容量屋顶板固定朝向和角度相比。
城市居民可能没有选择，因为缺乏屋顶空间或盗窃的风险，如果阵列是在街道上，在这种情况下，只有屋顶太阳能是可能的。
问:地面安装的太阳能电池板离房子有多远?
答:你可以在离家几百英尺的地方安装独立的太阳能系统，但是在这么远的距离上你可能会遇到电压下降。它还需要大量的电线和挖沟来掩埋它。
太远意味着你的能量产出会减少。
最好把它放在离你家越近越好(10-20英尺)。但是，要确保你家里的影子不会落在太阳能板上，在安装太阳能板之前先确定好位置，一整天都要观察太阳在太阳能板上的轨迹。
问:地面安装太阳能电池板需要多少土地?
答:根据经验，如果光伏电池板每天能产生1千瓦的电力，需要100平方英尺的面积。英国《金融时报》。
因此，如果你的地面安装太阳能电池板平均每天生产10千瓦(超过一个普通美国家庭)，你应该计划1000平方米。阵列中所有面板的畅通无阻的土地。
问:什么是倾角和方位角?对于家庭太阳能系统，我需要关心它们吗?
答:为了优化你的家庭太阳能电池板的能量输出，包括屋顶和地面安装，重要的是要考虑光伏模块的位置。他们的位置包括:
- 它们相对于太阳的方向(朝南朝向赤道最好，朝北朝向最差)
- 纬度(赤道以上或以下的角度)
- 它们与水平面的夹角(倾斜角)
- 它们在罗盘上相对于北方的位置(方位角)
- 的取向的模块(人像或风景)
直接位于太阳下方的光伏电池板可以捕获最多的太阳辐射。这是指它们完全垂直于射入的太阳光线。
然而，太阳在白天以水平的方式在天空中移动。在夏天，它在天空中的位置更高，而在冬天则更低。这意味着你的太阳能电池板在一年中的任何时候，甚至在某一天，都不会暴露在同等的太阳辐射下。
专家估计PV电池的最佳倾斜角度，考虑到太阳的所有运动，大约与你的纬度相同。例如，在美国，凤凰城位于北纬33度，波特兰位于北纬45度。
你可以很容易地从地图或使用在线工具．
在倾斜角度下，入射的太阳辐射垂直地落在光伏电池上，产生最大的太阳吸收。
相比之下，方位角反映了面板与正南(被认为是零度)的偏离程度，在正南，它们可以得到最大的阳光。
如果你家的屋顶太阳能不是直接位于南方，方位角将有一个非零值。在这种情况下，阵列可以朝向东南或西南方向。基本上，方位角是一种量化数组东西方向的方法。
在计算阵列的方位角时，一个额外的复杂性是由一种叫做磁偏由地球磁场产生。这就是为什么指南针不能指向真正的北方。
要确定你所在地区的磁偏角，你可以用这个在线工具．在确定准确的方位角时，根据你住的地方，将磁偏角加或减去标准方位角(零度=面向正南)。
使用倾角和方位角为地面安装的太阳能系统设计
在没有太阳追踪系统的地面安装的太阳能系统中，使用你的纬度作为倾斜角度。如果可以的话，在冬天把它们搬走15度高于你的纬度以最大限度地获取能量。同样的，在夏天，移动它们15度在纬度以下收集更多太阳辐射。
此外，将后院光伏阵列的支架或杆放置在正南方向。
在屋顶太阳能系统设计中使用倾角和方位角
屋顶太阳能电池板的安装人员通常使用屋顶的倾斜度作为倾斜角度，无论它与你所在纬度的理想角度有多么不同，以实现垂直的太阳射线，从而最大限度地吸收太阳能。如果你是一个diy爱好者，你可以在一个特定的倾斜度上构建一个安装支架系统，把屋顶的倾斜度也考虑进去。
如果是这样的话，当阵列的一端明显从屋顶升起时，美学方面的考虑就会起作用，还有来自风暴的危险。整个系统可能会崩溃。
屋顶太阳能，它更容易考虑方位角比倾斜角度。即使你的家偏离了这条线几度，也要把光伏模块对准正南。这可能需要在阵列的一端与另一端安装不同高度的硬件。你也可能会遇到大风的问题。
地面安装太阳能系统的优点和缺点的关键要点
当你是一个寻求能源独立的房主时，有许多紧迫的问题需要考虑。最重要的是屋顶太阳能还是后院太阳能对你更好。
除非你是一个空间有限的城市居民，住在郊区或乡村的人们可以在你的财产上安装一个独立的光伏阵列长期受益。
在所有情况下，明智的做法是在购买前咨询有资质的太阳能安装人员。这样一来，你就能享受能源成本节约的最佳位置，如果你选择这样做，在你的地面安装太阳能系统的25-30年里，以几种不同的方式扩展它们。
