S rastućom globalnom potražnjom za obnovljivom energijom, fotonaponska (solarna) tehnologija široko se koristi kao važna komponenta čiste energije. I kako optimizirati performanse PV sustava za poboljšanje energetske učinkovitosti tijekom njihove instalacije postalo je važno pitanje za istraživače i inženjere. Nedavne studije predložile su optimalne kutove nagiba i visine nadmorske visine za PV sustave na krovu, pružajući nove ideje za poboljšanje učinkovitosti proizvodnje PV energije.
Čimbenici koji utječu na performanse PV sustava
Na performanse PV sustava na krovu utječu brojni faktori, od kojih najvažnije uključuju kut sunčevog zračenja, temperaturu okoline, kut ugradnje i nadmorsku visinu. Svjetlosni uvjeti u različitim regijama, klimatske promjene i struktura krova svi utječu na učinak stvaranja energije PV ploča. Među tim čimbenicima, kut nagiba i visina nadzemnih ploča PV ploče su dvije važne varijable koje izravno utječu na njihov prijem svjetla i učinkovitost rasipanja topline.
Optimalni kut nagiba
Studije su pokazale da optimalni kut nagiba PV sustava ne ovisi samo o geografskom položaju i sezonskim varijacijama, već je i usko povezana s lokalnim vremenskim uvjetima. Općenito, kut nagiba PV ploča trebao bi biti blizu lokalne širine kako bi se osigurao maksimalni prijem zračenja energije od sunca. Optimalni kut nagiba obično se može prilagoditi na odgovarajući način prema sezoni kako bi se prilagodio različitim sezonskim kutovima svjetla.
Optimizacija ljeti i zime:
1. Ljeti, kada se sunce nalazi u blizini zenita, kut nagiba PV ploča može se na odgovarajući način spustiti kako bi se bolje uhvatilo intenzivnu izravnu sunčevu svjetlost.
2. Zimi je kut sunca niži, a na odgovarajući način povećanje kuta nagiba osigurava da PV ploče dobiju više sunčeve svjetlosti.
Pored toga, utvrđeno je da je dizajn fiksnog kuta (obično fiksiran u blizini kuta širine) također vrlo učinkovita opcija u nekim slučajevima za praktične primjene, jer pojednostavljuje postupak instalacije i još uvijek pruža relativno stabilno stvaranje energije u većini klimatskih uvjeti .
Optimalna visina iznad glave
U dizajnu PV sustava na krovu, nadzemna visina PV ploča (tj. Udaljenost između PV ploča i krova) također je važan faktor koji utječe na njegovu učinkovitost proizvodnje energije. Pravilno uzvišenje pojačava ventilaciju PV ploča i smanjuje nakupljanje topline, poboljšavajući na taj način toplinske performanse sustava. Studije su pokazale da kada se udaljenost između PV ploča i krova povećava, sustav je u stanju učinkovito smanjiti porast temperature i na taj način poboljšati učinkovitost.
Efekt ventilacije:
3. U nedostatku dovoljne visine nadzemnih glava, PV ploče mogu patiti od smanjenih performansi zbog nakupljanja topline. Prekomjerne temperature smanjit će učinkovitost pretvorbe PV panela i čak će skratiti svoj radni vijek.
4. Povećanje visine stajanja pomaže poboljšati cirkulaciju zraka ispod PV ploča, snižavajući temperaturu sustava i održavanje optimalnih radnih uvjeta.
Međutim, povećanje visine režijskih troškova također znači veće troškove izgradnje i više prostora. Stoga, odabir odgovarajuće visine režijskih troškova treba uravnotežiti u skladu s lokalnim klimatskim uvjetima i specifičnom dizajnu PV sustava.
Eksperimenti i analiza podataka
Nedavne studije identificirale su neka optimizirana dizajnerska rješenja eksperimentirajući s različitim kombinacijama kutova krova i nadzemnih visina. Simulacijom i analizom stvarnih podataka iz nekoliko regija, istraživači su zaključili:
5. Optimalni kut nagiba: Općenito, optimalni kut nagiba za krovni PV sustav nalazi se u rasponu od plus ili minus 15 stupnjeva lokalne širine. Specifične prilagodbe optimiziraju se u skladu s sezonskim promjenama.
6. Optimalna visina iznad glave: Za većinu PV sustava na krovu, optimalna visina nadzemnih troškova je između 10 i 20 centimetara. Preniska visina može dovesti do nakupljanja topline, dok previsoka visina može povećati troškove ugradnje i održavanja.
Zaključak
Uz kontinuirani napredak solarne tehnologije, kako maksimizirati učinkovitost proizvodnje energije PV sustava postalo je važno pitanje. Optimalni kut nagiba i visina režijskog broja krovnih PV sustava predloženih u novoj studiji pružaju teorijska rješenja za optimizaciju koja pomažu u daljnjem poboljšanju ukupne učinkovitosti PV sustava. U budućnosti, s razvojem inteligentnog dizajna i tehnologije velikih podataka, očekuje se da ćemo moći postići učinkovitije i ekonomičnije iskorištavanje PV energije kroz točniji i personaliziraniji dizajn.
Post vremena: veljača-13-2025