با توجه به روندهای اقتصادی و شرایط زیست‌محیطی سال‌های اخیر کشور، انرژی خورشیدی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. سیاست‌های تشویقی و خرید تضمینی برق تولیدی پنل‌های خورشیدی توسط دولت، این زمان را به فرصتی مناسب برای سرمایه‌گذاری در زمینه سیستم‌های خورشیدی تبدیل کرده است، که می‌تواند در نهایت به افزایش ارزش ملک شما منجر شود.
هنگام تصمیم‌گیری برای استفاده از انرژی خورشیدی، دو گزینه اصلی برای نصب سیستم پیش‌رو دارید: نصب بر روی سقف و نصب زمینی.
سیستم‌های سقفی به دلیل استفاده از سطح موجود سقف و صرفه‌جویی در فضای ملک، هزینه کمتری دارند. در مقابل، سیستم‌های زمینی به فضای نسبتا زیادتری بر روی سطح زمین نیاز دارند، اما در مقابل نصب و نگهداری آن‌ها آسان‌تر است و امکان کنترل بهتر بر زاویه و جهت پنل‌ها را فراهم کرده که سبب افزایش بازدهی و بهره‌وری تولید می‌شود.
در زمان انتخاب سیستم خورشیدی، شناخت مزایا و معایب هر دو گزینه بسیار مهم است. در این مطلب روش‌های نصب، هزینه‌ها، مزایا و تفاوت سیستم خورشیدی زمینی و سقفی مورد بررسی قرار می‌گیرد تا شما را در انتخاب بهترین سیستم متناسب با نیازتان یاری دهد.
پنل‌های خورشیدی زمینی روی زمین باز اطراف خانه نصب می‌شوند. برای این کار به تابش کافی آفتاب و فضای آزاد مناسب نیاز است. این پنل‌ها توسط استراکچر پنل خورشیدی (فریم‌ها یا پروفیل‌های نگهدارنده) که در زمین مهار شده‌اند، پشتیبانی می‌شوند. اگر سقف خانه شما برای نصب پنل مناسب نیست، سیستم زمینی گزینه‌ای عالی به شمار می‌رود. هرچند هزینه اولیه آن بالاتر است، اما می‌توان پنل‌ها را در جهت و زاویه‌ی بهینه قرار داد تا حداکثر تابش خورشید جذب شود. در صورت نیاز به مصرف انرژی بالا و نصب تعداد زیادی پنل، سیستم‌های زمینی بهترین انتخاب خواهد بود.
سیستم خورشیدی سقفی چیست؟
در سیستم‌های خورشیدی سقفی، پنل‌های فتوولتائیک (PV) بر روی سقف ساختمان‌های مسکونی یا تجاری نصب می‌شوند. برای ثابت نگه داشتن این پنل‌ها، از سازه‌های نگهدارنده (رکینگ یا براکت‌ها)، استفاده می‌شود. این سیستم‌ها بر روی انواع سقف‌های شیب‌دار یا تخت قابل نصب هستند.
مقایسه سیستم زمینی و سقفی
ویژگی
مقایسه
هزینه
برخلاف تصور رایج، سیستم‌های زمینی پرهزینه‌تر هستند. زیرا به سازه‌های اضافی برای نصب نیاز دارند. در سیستم‌های سقفی خودِ سقف به‌عنوان تکیه‌گاه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مجوزها
قوانین اخذ مجوز بسته به محل سکونت متفاوت است. در برخی مناطق، نصب زمینی در دید عموم ممنوع است. قوانین محلی می‌توانند بر انتخاب نوع سیستم مدنظر موثر باشند.
توان تولیدی
سیستم‌های زمینی به دلیل فضای بیشتر و آزادی در جهت‌گیری، ظرفیت نصب بالاتری دارند؛ اما اگر سقف از نظر تابش در موقعیت مناسبی باشد، بازدهی سقف نیز می‌تواند به همان میزان بالا باشد.
سازه‌های نگهدارنده (رکینگ)
در نصب زمینی از پروفیل‌های فلزی با زاویه قابل تنظیم (0 تا 40 درجه) استفاده می‌شود. در نوع قطبی (Pole-Mount)، پنل‌ها روی یک ستون سوار می‌شوند و معمولاً مجهز به مکانیزم دنبال‌کننده خورشید (ردیابی هوشمند نور خورشید) هستند. در سیستم‌های سقفی از بست، قلاب، بالاست یا ریل استفاده می‌شود.
دسترسی و نگهداری
دسترسی به سیستم‌های زمینی برای نظافت و نگهداری بسیار آسان‌تر است. برای پنل‌های سقفی پیشنهاد می‌شود نگهداری توسط متخصص انجام شود.
مزایای سیستم خورشیدی زمینی
1. جذب بهینه نور خورشید
برای بهره‌برداری حداکثری از توان سیستم خورشیدی، لازم است که پنل‌ها در بهترین زاویه ممکن نسبت به نور خورشید قرار بگیرند. این امر مستلزم یافتن بهینه‌ترین زاویه و جهت برای نصب پنل‌هاست. در حالی که نصب پنل‌ها در زاویه بهینه بر روی پشت‌بام ممکن است دشوار باشد، سازه‌های زمینی آزادی عمل بیشتری از این نظر دارند. شما می‌توانید آن‌ها را در هر جهتی قرار داده و زاویه‌شان را برای کسب بیشترین میزان تابش تنظیم کنید. این موضوع یکی از دلایل اصلی افراد برای انتخاب سازه‌های زمینی است.
2. دسترسی آسان برای نگهداری
سیستم‌های خورشیدی نصب‌شده روی زمین دسترسی بسیار آسانی دارند؛ چه برای نصب اولیه، چه برای تعمیرات یا نگهداری دوره‌ای. تمیز کردن پنل‌ها و انجام سرویس‌های ضروری به‌سادگی قابل انجام است. دیگر نیازی نیست نگران بالا رفتن از پشت‌بام برای پاک‌کردن گرد و غبار، برگ، گرده گیاهان یا برف باشید.
3. مناسب برای مناطق برفی یا شیب‌دار
پایه‌های قطبی (Pole Mounts) دارای زاویه قابل تنظیم هستند، بنابراین می‌توان سیستم خورشیدی زمینی را در ارتفاع بالاتری از سطح زمین نصب کرد. این ویژگی در فصل زمستان بسیار مفید است، زیرا پنل‌ها را از تجمع توده‌های برف در امان نگه می‌دارد. همچنین، سیستم‌های زمینی برای املاکی که دارای شیب هستند نیز عملکرد مناسب‌تری دارند، چراکه پایه‌‌ها به‌راحتی در زمین‌های شیب‌دار نصب می‌شوند.
4. تهویه بهتر و عملکرد بالاتر
پنل‌های خورشیدی در صورت افزایش بیش از حد دما، بازدهی کمتری خواهند داشت. سیستم‌های زمینی در این زمینه نسبت به پنل‌های سقفی مزیت دارند، زیرا از جریان هوای بهتری برخوردارند. این جریان هوا باعث خنک ماندن پنل‌ها شده و در نتیجه توان تولید برق آن‌ها حفظ شده و حتی افزایش می‌یابد.
معایب سیستم خورشیدی زمینی
1. سرمایه‌گذاری اولیه بالاتر
سیستم‌های خورشیدی نصب‌شده روی زمین به قطعات بیشتر و نیروی کار بیشتری برای نصب نیاز دارند، که این امر به معنای سرمایه‌گذاری اولیه بزرگ‌تری است. گاهی ممکن است نیاز به ایجاد یک فونداسیون محکم مشابه با سازه‌های سقفی باشد تا سیستم را پشتیبانی کند. علاوه بر این، باید برای عبور کابل‌ها، کانال‌کشی کرده و پنل‌ها را به سیستم برق ساختمان متصل کنید؛ این کابل‌ها معمولاً باید تا میزان استاندارد تعیین شده بسته به محل، زیر زمین دفن شوند. اجاره تجهیزات سنگین برای این کار نیز می‌تواند به هزینه‌های نصب بیافزاید.
2. نیاز به فضای زیاد
سیستم‌های زمینی فضای نسبتاً زیادی اشغال می‌کنند. اگر حداقل یک‌چهارم تا نیم هکتار زمین آزاد داشته باشید، این سیستم می‌تواند گزینه مناسبی باشد. اما اگر فضای ملک شما محدود است، ممکن است مجبور شوید درباره نحوه استفاده از فضای حیاط یا زمین خود تصمیم دیگری بگیرید.
3. فرآیند پیچیده مجوزها
فرآیند اخذ مجوزهای نیروگاه خورشیدی زمینی شامل مراحل مختلفی است که از ارزیابی‌های زیست‌محیطی و فنی آغاز شده و تا تأمین شرایط قانونی و مالی ادامه می‌یابد. در این راستا، آشنایی با قوانین و مقررات محلی، مشاوره با متخصصان و تأمین مستندات لازم از جمله الزامات اساسی هستند. برای احداث نیروگاه خورشیدی زمینی، انتخاب زمین مناسب یکی از چالش‌های مهم است. زمین‌های دارای فضای سبز، درختان و پوشش گیاهی مانند گون معمولاً مجوز لازم را برای تبدیل به سایت‌های انرژی خورشیدی دریافت نمی‌کنند، زیرا حفظ اکوسیستم‌های محلی در اولویت است. همچنین، زمین‌های مرتع نیز به دلیل نقش آن‌ها در تأمین علوفه و حفظ تنوع زیستی، معمولاً مجوز نمی گیرند. زمین‌های کشاورزی نیز به دلیل اهمیت تولید غذا و حفظ امنیت غذایی، تحت قوانین و مقررات خاصی قرار دارند و مجوزهای انرژی خورشیدی را دریافت نمی‌کنند. بنابراین، انتخاب زمین‌هایی که از نظر زیست‌محیطی و اقتصادی مناسب باشند، برای توسعه انرژی خورشیدی ضروری و پیچیده است.
مزایا و معایب سیستم نصب زمینی در یک نگاه
معیار
توضیحات
نوع
دریافت بهینه نور خورشید
امکان تنظیم زاویه و جهت پنل‌ها را برای دریافت حداکثری نور خورشید فراهم می‌کند.
مزیت
دسترسی آسان برای نگهداری
بدون نیاز به دسترسی به پشت‌بام، نصب، تعمیر و نگهداری آسان‌تر انجام می‌گیرد.
مزیت
مناسب برای مناطق شیب‌دار و برفی
امکان تنظیم زاویه شیب به راحتی برای جلوگیری از تجمع برف و مناسب برای زمین‌های شیب‌دار.
مزیت
گردش هوای بهتر برای عملکرد مطلوب
تهویه مناسب در اطراف پنل‌ها موجب خنک‌تر ماندن و افزایش بهره‌وری سیستم می‌شود.
مزیت
سرمایه‌گذاری اولیه بیشتر
به دلیل نیاز به تجهیزات بیشتر، نیروی کار بیشتر و احتمالاً تجهیزات سنگین، هزینه نصب اولیه بالاتر است.
معایب
نیاز به فضای زیاد
فضای قابل توجهی از زمین اشغال می‌شود و ممکن است لازم باشد در استفاده از زمین مصالحه شود.
معایب
فرآیند پیچیده صدور مجوز
انتخاب زمین‌هایی که از نظر زیست‌محیطی و اقتصادی مناسب باشند، شامل مراحل مختلفی است که یکی از چالش‌های مهم محسوب می‌شوند.
معایب
مزایای سیستم خورشیدی سقفی
1. کاهش هزینه نیروی کار
نصب پنل‌های خورشیدی روی پشت‌بام معمولاً از نظر هزینه‌ی نیروی کار مقرون‌به‌صرفه‌تر از سیستم‌های زمینی است. این نوع نصب نیاز به کار ساختمانی یا تجهیزات اضافه ندارد، که همین موضوع تا حد زیادی هزینه‌های اولیه را کاهش می‌دهد.
2. فرآیند ساده‌تر اخذ مجوز
دریافت مجوز برای سیستم خورشیدی سقفی معمولاً روندی ساده و سریع دارد. در بیشتر موارد کافی‌ست نقشه‌های ساختمان خود را ارائه دهید و از انطباق سیستم‌های برق‌کشی و سیم‌کشی با استانداردهای محلی اطمینان حاصل کنید.
3. صرفه‌جویی در فضا
اگر فضای محدودی بر روی سطح زمین دارید، پنل‌های سقفی انتخابی بسیار مناسب‌تری محسوب می‌شوند، چراکه برخلاف پنل‌های زمینی، هیچ فضای اضافی از حیاط یا محوطه آزاد محل سکونت شما را اشغال نمی‌کنند.
4. محافظت از سقف ساختمان
سیستم خورشیدی نصب‌شده روی پشت‌بام را می‌توان همچون یک لایه محافظ برای سقف در نظر گرفت. این پنل‌ها از سقف در برابر باران، برف، باد و اشعه‌های مضر فرابنفش محافظت می‌کنند. همچنین می‌توانند به بهبود عایق‌بندی ساختمان کمک کرده و در نتیجه، باعث صرفه‌جویی بیشتر در مصرف انرژی شوند.
5. افزایش ارزش ملک
خانه‌هایی که به سیستم خورشیدی مجهز هستند، معمولاً با قیمت بالاتری در بازار عرضه می‌شوند. خریداران معمولا جذبِ بهره‌وری انرژی و ظاهر مدرن این گروه از خانه‌ها می‌شوند.
معایب سیستم خورشیدی سقفی
1. سرمایه اولیه موردنیاز برای ساخت
نصب سیستم خورشیدی روی پشت‌بام نیازمند سرمایه‌گذاری اولیه قابل‌توجهی است. با این حال، در بلندمدت، هزینه‌های برق به میزان قابل توجهی کاهش یافته و در صورت امکان کسب درآمد حاصل از فروش برق مازاد بر نیاز، به جبران بخش زیادی از این هزینه اولیه کمک می‌کند.
2. راندمان پایین‌تر در برخی موارد
سیستم‌های خورشیدی سقفی معمولاً نسبت به سیستم‌های زمینی بازدهی کمتری دارند، زیرا تنظیم زاویه و جهت پنل‌ها به‌صورت بهینه ممکن است به‌دلیل محدودیت‌های ساختاری سقف امکان‌پذیر نباشد. معمولاً نمی‌توان پنل‌ها را مستقیماً به سمت جنوب (یا شمال در نیم‌کره جنوبی) تنظیم کرد. برای جبران این محدودیت، احتمالاً نیاز به نصب چند پنل اضافی برای دستیابی به تولید انرژی مورد نظر خواهید داشت.
3. محدودیت فضا برای توسعه‌های آتی
اندازه و شکل سقف، به‌علاوه عناصری مانند کولرهای سقفی، هواکش‌ها و الزامات ایمنی در برابر آتش‌سوزی، میزان پنل‌هایی را که می‌توان روی سقف نصب کرد، محدود می‌کنند. اگر قصد داشته باشید در آینده سیستم خورشیدی خود را گسترش دهید، ممکن است فضای کافی برای این کار وجود نداشته باشد.
4. دشواری تعمیرات و نگهداری
دسترسی به پنل‌های خورشیدی سقفی برای تمیزکاری و نگهداری به‌مراتب دشوارتر از سیستم‌های زمینی است. لازم است تجهیزات ایمنی مناسب داشته باشید و در بسیاری موارد ممکن است نیاز به استخدام فرد متخصص باشد. توصیه می‌شود حداقل یک بار در سال پنل‌ها را به‌خوبی تمیز کرده تا گردوغبار و آلودگی که ممکن است کارایی سیستم را کاهش دهند، برطرف شوند.
مزایا و معایب سیستم نصب سقفی در یک نگاه
معیار
توضیحات
نوع
کاهش هزینه نیروی کار
به دلیل استفاده از ساختار موجود (سقف)، به نیروی کار کمتری نیاز دارد که منجر به کاهش هزینه می‌شود.
مزیت
فرآیند ساده‌تر اخذ مجوز
اخذ مجوز معمولاً روند ساده‌تری دارد و شامل رعایت اصول اولیه کدهای محلی برق و ساخت‌وساز است.
مزیت
صرفه‌جویی در فضا
هیچ فضایی از زمین را اشغال نمی‌کند و برای ملک‌هایی با فضای محدود گزینه‌ای ایده‌آل است.
مزیت
محافظت بیشتر از سقف
مانند لایه‌ای محافظ عمل کرده و از سقف در برابر آب‌وهوا و اشعه UV محافظت می‌کند، همچنین باعث بهبود عایق حرارتی می‌شود.
مزیت
افزایش ارزش ملک
خانه‌های دارای پنل خورشیدی معمولاً ارزش فروش بالاتری دارند، زیرا از نظر انرژی کارآمدتر و مدرن‌تر هستند.
مزیت
میزان سرمایه موردنیاز برای احداث
نصب سیستم خورشیدی سقفی نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه قابل‌توجهی دارد، اما در بلندمدت باعث صرفه‌جویی در هزینه انرژی می‌شود.
معایب
راندمان کمتر
محدودیت زاویه نصب به‌دلیل ساختار سقف ممکن است باعث کاهش راندمان شود و نیاز به پنل‌های بیشتر برای تأمین انرژی دلخواه باشد.
معایب
محدودیت فضا برای توسعه‌های آتی
اندازه و شکل سقف، به همراه تجهیزات دیگر مثل هواکش‌ها یا دودکش‌ها، ممکن است تعداد پنل‌های قابل نصب را محدود کند.
معایب
چالش نگهداری و تعمیرات
دسترسی برای نگهداری و تمیزکاری دشوارتر است و ممکن است نیاز به استفاده از خدمات تخصصی داشته باشید.
معایب
تفاوت سیستم خورشیدی زمینی و سقفی؛ کدام برای شما بهتر است؟
ملاحظات محیطی
محیط اطراف خانه شما می‌تواند بر عملکرد پنل‌های خورشیدی تأثیر بگذارد. اگر سقف خانه‌تان در بیشتر ساعات روز در سایه درختان باشد، سیستم‌های زمینی گزینه بهتری خواهند بود. از سوی دیگر، اگر منطقه شما سیل‌خیز است، نصب پنل‌ها روی پشت‌بام می‌تواند آن‌ها را از آسیب‌های ناشی از آب حفظ کند.
بررسی وضعیت سقف
برای نصب پنل‌های خورشیدی، باید سقفی سالم و مستحکم داشته باشید. نصاب‌های سیستم خورشیدی در گام نخست سلامت سقف را بررسی می‌کنند تا مطمئن شوند که برای تحمل وزن پنل‌ها توان و استحکام لازم را دارد.
میزان فضای در دسترس
برای نصب پنل‌ها، سقف خانه باید فضای کافی داشته باشد. وجود موانعی مانند هواکش، دودکش یا دیگر تجهیزات ممکن است فرآیند نصب را پیچیده کند. از سوی دیگر، پنل‌های زمینی نیاز به فضای باز و نسبتاً بزرگی در محوطه دارند و این فضا می‌تواند به‌طور کامل به نصب پنل‌ها اختصاص یابد.
نوع خاک
نوع خاک ملک شما در نصب پنل‌های زمینی تأثیرگذار است. خاک سخت یا سنگلاخی می‌تواند زمان نصب را طولانی‌تر، هزینه‌ها را بیشتر و کار را دشوارتر کند. اگر این موارد از بودجه شما بیشتر است، سیستم‌های سقفی گزینه مناسب‌تری خواهند بود.
بودجه شما
نصب پنل خورشیدی، چه با هزینه شخصی و چه با روش‌های تامین بودجه از محل اعتبارات دولتی، سرمایه‌گذاری قابل توجهی محسوب می‌شود. پیش از انتخاب نوع سیستم، باید وضعیت مالی خود را به‌دقت بررسی کنید. سیستم‌های زمینی معمولاً هزینه نصب بالاتری نسبت به سیستم‌های سقفی دارند. اگر سقف خانه‌تان سالم است، قصد قطع اتصال از شبکه برق را ندارید و ملک شما شرایط مناسبی دارد، سیستم سقفی می‌تواند گزینه‌ای اقتصادی‌تر و مقرون‌به‌صرفه باشد.
برنامه‌های آینده
اگر قصد دارید در آینده به‌طور کامل از شبکه برق جدا شوید (off-grid)، پنل‌های زمینی انعطاف‌پذیری بیشتری دارند، چراکه اضافه کردن پنل‌های بیشتر در آینده آسان‌تر خواهد بود. اما اگر چنین برنامه‌ای ندارید، سیستم سقفی به‌احتمال زیاد به‌تنهایی پاسخگوی نیازهای برق منزل شما خواهد بود.
نگهداری
هر دو نوع سیستم، چه سقفی و چه زمینی، نیاز به نگهداری، تمیزکاری و بازرسی‌های فنی دوره‌ای دارند. پنل‌های زمینی به‌دلیل دسترسی آسان‌تر، به سادگی توسط خودتان قابل سرویس هستند. در مقابل، برای نگهداری و بازرسی فنی پنل‌های سقفی به کمک یک متخصص نیاز دارید.
