مراحل انتخاب ظرفیت و آرایش آرایه فتوولتاییک در حالت طراحی بر اساس میزان فضاي موجود

گام اول: اندازهگیري مساحت فضاي موجود براي نصب آرایه فتوولتاییک.

ابتدا مساحت مکان مورد نظر برحسب متر مربع اندازهگیري می شود. در اندازه گیري باید قسمتی از سطح در نظر گرفته شود که کمترین سایه را داشته یا در صورت امکان اصلاً سایه نداشته باشد.
گام دوم: تعیین بیشترین تعداد ایده آل ماژولهایی که در مساحت مورد نظر جا می شوند. با توجه به مشخصات ابعاد ماژول ها که از سوي سازنده ارائه می شود، مساحت ماژول ها محاسبه و بیشترین تعدادي که می توان در مساحت اندازه گیري شده در گام قبل جا داد محاسبه می شود. در اینجا باید فضاي خالی بین ماژول ها را در نظر گرفت و به ابعاد ماژول اضافه کرد.
بیشترین تعداد ماژولهایی که میتوان نصب کرد برابر است با مساحت موجود (در سقف یا مکان دیگر مورد نظر) تقسیم بر مساحت موثر هر ماژول.

در طراحی نمونه مورد مطالعه که ماژول 265 واتی مورد استفاده قرار می گیرد، فرض می شود مساحت هر ماژول بصورت زیر محاسبه شود:

1.019m×1.625m=1.65 m2

با در نظر گرفتن فاصله 10 میلیمتري بین ماژول ها، مساحت بصورت زیر محاسبه می شود:

1.029m×1.635m=1.68 m2

فرض می شود مساحت سقف براي نصب بصورت زیر محاسبه شود:

9m×7m=63 m2

گام سوم: تعیین بیشترین تعداد ماژولهایی که میتوان در محل نصب کرد. هر ماژول، دو بعد طول و عرض دارد. ماژولها معمولاً مستطیلی شکل هستند. ماژولها را میتوان در راستاي طول و یا عرض نصب کرد. در هر فضایی، باید نصب ماژولها در دو جهت مذکور بررسی کرد تا بتوان بیشترین تعداد واقعی ماژولها را تعیین کرد.
این محاسبات براي طراحی نمونه مورد مطالعه بصورت زیر هستند:
حالت الف: نصب عرضی

7 m /1.029 m =6.8 ~6
9 m /1.635 m =5.5 ~5

به هر حال، تعداد کل ماژول هاي قابل نصب برابر با 30 می باشد.
حالت ب: نصب طولی

7 m /1.635 m =4.28 ~4
9 m /1.029 m =8.74 ~8

در این حالت تعداد کل ماژول هاي قابل نصب برابر 32 تا خواهد بود.
بنابراین می توان گفت در نمونه مورد مطالعه بیشترین تعداد ماژول هاي قابل نصب برابر 32 عدد بدست می آید.
گام چهارم: تعیین وضعیت رشته آرایه و در نتیجه تعیین تعداد ماژول هایی که بر سقف نصب خواهند شد. همانگونه که در طراحی بند قبل نیز ملاحظه گردید، آرایش نهایی آرایه وابسته به مبدل انتخابی است. پس از انتخاب مبدل و تعیین تعداد ماژولهاي مجاز در هر رشته، تعداد رشته هاي موازي محاسبه می شود.
گام پنجم: تعیین میزان خروجی آرایه هاي فتوولتاییک میزان متوسط انرژي خروجی که به صورت روزانه از سیستم فتوولتاییک بدست می آید را می توان با استفاده از فرمول
زیر محاسبه کرد:

Earray = Pstc × fman × ftemp × fdirt × Htilt × N

که در آن:
میزان متوسط انرژي خروجی از آرایه فتوولتاییک (وات ساعت). :Earary
وات). ) STC میزان توان خروجی ماژول در شرایط :Pstc
فاکتور کاهش در اثر دما (بدون واحد). :ftemp
فاکتور کاهش در اثر تلرانس سازنده (بدون واحد). :fman
فاکتور کاهش در اثر آلودگی. :fdirt
تابش در ساعات اوج خورشید براي جهتگیري و زاویه برخورد خاص. :Htilt

تعداد ماژولها در آرایه. :N
براي نمونه طراحی مورد مطالعه، میزان انرژي روزانه تولیدي بصورت زیر محاسبه می شود:

265×0.95×0.875×0.95×5×32=33.482 kWh

گام ششم: تعیین میزان انرژي تحویلی از سامانه فتوولتاییک براي محاسبه انرژي که توسط آرایه فتوولتاییک به شبکه تحویل می شود باید اثر بازده مبدل و تلفات را لحاظ نمود، براي این منظور از رابطه زیر استفاده می شود.

Esystem = Earray × ηinv×Ls

که در آن:
میزان متوسط روزانه انرژي خروجی از سیستم فتوولتاییک متصل به شبکه برق. :Esystem
متوسط انرژي خروجی به صورت روزانه از آرایه فتوولتاییک (وات ساعت). :Earray
بازده مبدل (بدون واحد). :ηinv
ضریب تلفات در کابلهاي سیستم (بدون واحد). :Ls
براي نمونه مورد مطالعه با فرض لحاظ کردن بازده 92 % براي مبدل و در نظر گرفتن تلفات برابر 5% میزان انرژي تحویلی از سیستم فتوولتاییک بصورت زیر محاسبه می شود:

33.482×0.92×0.95=29.26 kWh