Liczba szczytowych godzin słońca (peak sun hours, PSH) to najbardziej lokalne wejście w każdym obliczeniu solarnym. Zaniżysz ją — baterie puste w pochmurne tygodnie; zawyżysz — przepłacisz o tysiące. Ten przewodnik daje tabelę referencyjną NREL dla stanów USA, wyjaśnia metrykę i pokazuje, gdzie liczba wchodzi do wzoru.
W Polsce używasz kodu pocztowego (nie ZIP USA); wielkość fizyczna to nadal kWh/m²/dzień w lokalizacji. Krótka definicja: szczytowe godziny słońca wyjaśnione. Pełne oszacowanie w kalkulatorze WattSizing.
Szybka odpowiedź: czym są szczytowe godziny słońca?
Większość kontynentalnych USA otrzymuje średnio rocznie 3,5–6,5 szczytowych godzin słońca dziennie. Pustynny Południowy Zachód osiąga 6,5–7,5. Północny Zachód Pacyfiku i północne Wielkie Jeziora spadają do 3,0–4,2. Stany nadbrzeżne i Mid-Atlantic zwykle 4,2–4,7.
W Polsce średnie roczne są niższe niż w południowej Europie, a grudzień/styczeń często wyznacza limit off-grid. Godzina szczytowa to nie godzina dnia: to równoważnik przy 1 000 W/m² (STC). System w Phoenix potrzebuje ok. 40 % mniej paneli niż ten sam obciążenie w Seattle.
Kto mierzy te dane?
W USA NREL prowadzi NSRDB. Wpisując ZIP w PVWatts, korzystasz z dekad historii pogody i nasłonecznienia — chmury, atmosfera, sezon, nie sama szerokość geograficzna.
Międzynarodowo Global Solar Atlas i PVGIS obejmują polskie kody pocztowe. Tabela stanów poniżej to referencja NREL dla USA; dla Twojego kodu użyj Atlas/PVGIS — bez fałszywych lokalnych tabel PSH.
Szczytowe godziny słońca według stanu USA — tabela referencyjna
Średnie roczne GHI z NREL. Dla off-grid, który musi przetrwać zimę, użyj kolumny typowy najgorszy miesiąc.
| Stan | Śr. dzienne PSH | Śr. miesięczne PSH | Śr. roczne PSH | Typ. najgorszy miesiąc |
|---|---|---|---|---|
| Alabama | 4.95 | 148 | 1,807 | Gru: ~3.2 |
| Alaska | 2.10 | 63 | 767 | Lis–sty: ~0.5–1.0 |
| Arizona | 7.50 | 225 | 2,738 | Gru: ~5.5 |
| Arkansas | 4.95 | 148 | 1,807 | Gru: ~3.2 |
| California | 6.25 | 188 | 2,281 | Gru: ~3.8 (wybrzeże) |
| Colorado | 6.00 | 180 | 2,190 | Gru: ~4.5 |
| Connecticut | 4.70 | 141 | 1,716 | Gru: ~2.5 |
| Delaware | 4.70 | 141 | 1,716 | Gru: ~2.7 |
| Florida | 5.45 | 164 | 1,989 | Gru: ~4.0 |
| Georgia | 4.95 | 148 | 1,807 | Gru: ~3.1 |
| Hawaii | 5.75 | 173 | 2,099 | Gru: ~4.5 |
| Idaho | 5.00 | 150 | 1,825 | Gru: ~2.8 |
| Illinois | 4.55 | 137 | 1,661 | Gru: ~2.4 |
| Indiana | 4.20 | 126 | 1,533 | Gru: ~2.1 |
| Iowa | 4.20 | 126 | 1,533 | Gru: ~2.3 |
| Kansas | 5.70 | 171 | 2,081 | Gru: ~3.8 |
| Kentucky | 4.45 | 134 | 1,624 | Gru: ~2.5 |
| Louisiana | 4.95 | 148 | 1,807 | Gru: ~3.3 |
| Maine | 4.20 | 126 | 1,533 | Gru: ~2.0 |
| Maryland | 4.70 | 141 | 1,716 | Gru: ~2.7 |
| Massachusetts | 4.70 | 141 | 1,716 | Gru: ~2.5 |
| Michigan | 4.20 | 126 | 1,533 | Gru: ~1.8 |
| Minnesota | 4.40 | 132 | 1,606 | Gru: ~2.0 |
| Mississippi | 4.95 | 148 | 1,807 | Gru: ~3.2 |
| Missouri | 4.95 | 148 | 1,807 | Gru: ~2.9 |
| Montana | 4.95 | 148 | 1,807 | Gru: ~2.5 |
| Nebraska | 5.45 | 164 | 1,989 | Gru: ~3.5 |
| Nevada | 6.75 | 203 | 2,464 | Gru: ~4.5 |
| New Hampshire | 4.25 | 128 | 1,551 | Gru: ~2.0 |
| New Jersey | 4.25 | 128 | 1,551 | Gru: ~2.6 |
| New Mexico | 6.75 | 203 | 2,464 | Gru: ~5.2 |
| New York | 4.25 | 128 | 1,551 | Gru: ~2.0 |
| North Carolina | 4.95 | 148 | 1,807 | Gru: ~3.2 |
| North Dakota | 4.95 | 148 | 1,807 | Gru: ~2.4 |
| Ohio | 4.20 | 126 | 1,533 | Gru: ~2.0 |
| Oklahoma | 5.70 | 171 | 2,081 | Gru: ~3.6 |
| Oregon | 4.95 | 148 | 1,807 | Gru: ~1.8 |
| Pennsylvania | 4.45 | 134 | 1,624 | Gru: ~2.3 |
| Rhode Island | 4.70 | 141 | 1,716 | Gru: ~2.5 |
| South Carolina | 4.95 | 148 | 1,807 | Gru: ~3.3 |
| South Dakota | 5.20 | 156 | 1,898 | Gru: ~3.0 |
| Tennessee | 4.70 | 141 | 1,716 | Gru: ~2.9 |
| Texas | 5.75 | 173 | 2,099 | Gru: ~3.8 (północ) |
| Utah | 6.20 | 186 | 2,263 | Gru: ~4.2 |
| Vermont | 4.20 | 126 | 1,533 | Gru: ~1.9 |
| Virginia | 4.45 | 134 | 1,624 | Gru: ~2.8 |
| Washington | 3.75 | 113 | 1,369 | Gru: ~1.2 |
| West Virginia | 4.20 | 126 | 1,533 | Gru: ~2.1 |
| Wisconsin | 4.45 | 134 | 1,624 | Gru: ~2.0 |
| Wyoming | 5.45 | 164 | 1,989 | Gru: ~3.8 |
Zasada off-grid: wymiaruj array i bank zawsze według najgorszego miesiąca, nie średniej rocznej. Średnia 5,0 PSH może ukrywać grudzień 2,8. Dla kodu w Warszawie lub Gdańsku lokalna wartość bije średnią krajową.
Często pomijane czynniki
1. Pułapka DNI vs GHI vs GTI
DNI często zawyża o 15–30 % użyteczną energię paneli stałych. Do porównań GHI; do wymiarowania GTI (rzeczywisty kąt).
2. Mikroklimat bije średnią stanu
Kalifornia średnio 6,25 PSH, ale mgła nad San Francisco ~4,9. W Polsce wybrzeże i góry różnią się od nizin. Używaj dokładnego kodu lub adresu.
3. Zaleta kąta zimowego
Płaski panel w Seattle: ~3,0 PSH. Przy ~47°: ~3,8 PSH (+27 % zimą). Na polskich szerokościach kąt bliski szerokości (+10–15° zimą) pomaga w krytycznym miesiącu.
Przykład kosztu i wielkości (ilustracyjny)
Scenariusz: chatka w Portland, Oregon (grudzień PSH = 1,3); obciążenie 2500 Wh/dzień; sprawność 80 %.
- Wymagana generacja:
2500 ÷ 0,80 = 3125 Wh/dzień - Array:
3125 ÷ 1,3 = 2403 W→ sześć paneli 400 W - Ilustracyjny koszt paneli: ~0,80 $/W → ~1920 $ sam array
To samo obciążenie w Phoenix (grudzień 5,5): ~568 W (~480 $ same panele). Podstaw 1,3 wartością grudnia z PVGIS/Atlas dla swojego kodu.
Jak znaleźć dokładną wartość
- PVWatts (ZIP USA) lub Global Solar Atlas / PVGIS (kod PL).
- Wpisz ZIP, kod pocztowy lub adres; potwierdź pinezkę.
- Kąt ≈ szerokość geograficzna; azymut 180° = południe (półkula północna).
- Kolumna Solar Radiation / kWh/m²/dzień = miesięczne PSH.
- Weź najniższy miesiąc do off-grid.
Jak PSH wchodzi do wzoru
Mając PSH najgorszego miesiąca (ZIP, kod pocztowy lub adres), łańcuch jest zawsze taki sam:
- Spisz obciążenie dzienne w Wh (cykle lodówki, pompy, standby).
- Podziel przez sprawność systemu (często 0,75–0,85), by uzyskać wymaganą generację netto.
- Podziel przez PSH najgorszego miesiąca → moc array w watach.
- Wymiaruj baterię z dniami autonomii na najbardziej pochmurne tygodnie tego miesiąca.
Pominięcie najgorszego miesiąca i użycie średniej rocznej daje array „ok” wiosną i za mały zimą. Wiele niedowymiarowanych chat „działa dobrze” od kwietnia do października, a potem żyje z agregatu w grudniu.
Dla polskiego kodu (Warszawa, Gdańsk, Zakopane) zamień tylko PSH. Kalkulator WattSizing łączy panele, baterię i falownik, gdy masz tę liczbę.
Kod pocztowy kontra średnie regionalne
Tabele stanów USA to mapa orientacyjna, nie pinezka GPS. W Kalifornii lub Teksasie różnica wybrzeże–wnętrze może przekroczyć 1,5 PSH. W Polsce wybrzeże, góry i niziny różnią się — jedna średnia krajowa jest zbyt gruba.
Dobry nawyk: zapisz grudniowe PSH adresu, roczne PSH i różnicę %. Powyżej ~35 % zima dominuje projekt off-grid — priorytet kąt, autonomia i ewentualnie planowany agregat, nie „optymistyczny” letni array.
Nie tworzymy fałszywych tabel wojewódzkich PSH: użyj PVWatts, PVGIS lub Global Solar Atlas z prawdziwym kodem, by zachować ślad satelita/stacja.
Dodatkowy kontekst dla szerokości północnych
Na 50–54°N grudzień bywa ekstremalnie niski. Łącz kąt zimowy, wystarczającą autonomię baterii i realistyczną priorytetyzację obciążeń (lodówka i oświetlenie najpierw). Za mały array plus za mały bank to klasyczna porażka w PL — nie dlatego, że „słońce nie działa”, lecz bo projekt oparto na średnich letnich.
Praktyczna checklista przed zakupem paneli
- Zapisz kod pocztowy i dokładny adres (lub współrzędne) z narzędzia nasłonecznienia.
- Zanotuj PSH każdego miesiąca i otocz minimum — to Twoja liczba projektowa off-grid.
- Policz realne Wh/dzień, nie tylko waty z tabliczek urządzeń.
- Zastosuj sprawność 75–85 % zanim podzielisz przez PSH.
- Porównaj z drugim narzędziem (PVGIS vs Atlas) przy różnicy >10 %: do off-grid wybierz wartość bardziej konserwatywną.
- Dopiero potem otwórz kalkulator WattSizing dla baterii, autonomii i falownika.
Ta sekwencja chroni przed kupnem sześciu paneli „bo sąsiad ma sześć”, bez wiedzy czy Twój kod ma w grudniu 1,5 czy 4,0 PSH.
FAQ
Poniższe odpowiedzi uzupełniają tabelę NREL i metodę kodu pocztowego powyżej.
Jak znaleźć PSH dla mojego kodu pocztowego?
PVWatts z ZIP w USA; Atlas lub PVGIS z kodem PL. Każde miesięczne kWh/m²/dzień = PSH tego miesiąca.
Średnia roczna czy najgorszy miesiąc?
Off-grid: najgorszy miesiąc. On-grid z backupem: średnia roczna może wystarczyć do paybacku.
Wysoka średnia krajowa, ale pochmurne wybrzeże?
Zawsze miasto/kod, nigdy sama średnia. Mgła i góry mogą odjąć 20 % lub więcej.
Czy chmury trwale obniżają PSH?
Obniżają irradiancję dnia; średnie klimatyczne już zawierają typowe zachmurzenie. Nietypowe tygodnie czynią krytycznymi dni autonomii baterii.
Czy mogę zwiększyć efektywne PSH?
Optymalny kąt, prawdziwy południowy azymut, brak cieni: często +10–25 % z dostępnego światła.
Różnica godzin dnia vs godzin szczytowych?
Dzień = wschód–zachód. PSH = intensywność w równoważniku 1000 W/m². Dziesięć słabych zimowych godzin może dać tylko 2,5 PSH.
Źródła
- NREL — PVWatts Calculator
- U.S. Department of Energy — Planning a Home Solar Electric System
- Global Solar Atlas — World Bank / Solargis
