Augant visuotinei atsinaujinančios energijos paklausai, fotoelektros (saulės) technologija buvo plačiai naudojama kaip svarbi švarios energijos komponentas. Ir tai, kaip optimizuoti PV sistemų veikimą, siekiant pagerinti energijos vartojimo efektyvumą jų montavimo metu, tapo svarbia tyrėjų ir inžinierių problema. Naujausi tyrimai pasiūlė optimalius pakreipimo kampus ir pakilimo aukštį stogo PV sistemoms, teikiančias naujas idėjas, kaip pagerinti PV energijos gamybos efektyvumą.
Veiksniai, darantys įtaką PV sistemų veikimui
Pvotopo sistemos stogo veikimui įtakos turi daugybė veiksnių, kritiškiausių, kurie yra saulės spinduliuotės kampas, aplinkos temperatūra, tvirtinimo kampas ir aukštis. Šviesos sąlygos skirtinguose regionuose, klimato pokyčiai ir stogo struktūra daro įtaką PV plokščių energijos gamybos efektui. Tarp šių veiksnių PV plokščių pakreipimo kampas ir viršutinis aukštis yra du svarbūs kintamieji, kurie tiesiogiai veikia jų šviesos priėmimą ir šilumos išsklaidymo efektyvumą.
Optimalus pakreipimo kampas
Tyrimai parodė, kad optimalus PV sistemos pakreipimo kampas priklauso ne tik nuo geografinės vietos ir sezoninių variantų, bet ir glaudžiai susijęs su vietinėmis oro sąlygomis. Apskritai, PV plokščių pakreipimo kampas turėtų būti arti vietinės platumos, kad būtų užtikrintas maksimalus spinduliavimo energijos priėmimas iš saulės. Optimalų pakreipimo kampą paprastai galima tinkamai pakoreguoti pagal sezoną, kad būtų galima prisitaikyti prie skirtingų sezoninių šviesos kampų.
Optimizavimas vasarą ir žiemą:
1. Vasarą, kai saulė yra netoli zenito, PV plokščių pakreipimo kampas gali būti tinkamai nuleistas, kad geriau užfiksuotų intensyvų tiesioginį saulės šviesą.
2. Žiemą saulės kampas yra mažesnis ir tinkamai padidindamas pakreipimo kampą, užtikrina, kad PV plokštės gautų daugiau saulės spindulių.
Be to, buvo nustatyta, kad fiksuoto kampo dizainas (paprastai fiksuotas šalia platumos kampo) taip pat yra labai efektyvi galimybė praktiškai pritaikyti, nes tai supaprastina montavimo procesą ir vis tiek suteikia palyginti stabilų energijos generavimą daugiausiai klimato sąlygų. .
Optimalus viršutinio aukštis
Projektuojant stogo PV sistemos, PV plokščių viršutinį aukštį (ty atstumas tarp PV plokščių ir stogo) taip pat yra svarbus veiksnys, turintis įtakos jo energijos gamybos efektyvumui. Tinkamas aukštis pagerina PV plokščių ventiliaciją ir sumažina šilumos kaupimąsi, taip pagerindamas sistemos šiluminę veikimą. Tyrimai parodė, kad padidėjus atstumui tarp PV plokščių ir stogo, sistema gali efektyviai sumažinti temperatūros kilimą ir taip pagerinti efektyvumą.
Ventiliacijos efektas:
3. Nesant pakankamo viršutinio aukščio, dėl šilumos kaupimosi PV plokštės gali nukentėti dėl sumažėjusio našumo. Per didelė temperatūra sumažins PV plokščių konversijos efektyvumą ir netgi gali sutrumpinti jų tarnavimo laiką.
4. Išjungimo aukščio padidėjimas padeda pagerinti oro cirkuliaciją po PV plokštėse, mažinant sistemos temperatūrą ir palaikant optimalias darbo sąlygas.
Tačiau padidėjęs pridėtinis aukštis taip pat reiškia didesnes statybos sąnaudas ir daugiau vietos reikalavimų. Todėl pasirinkus tinkamą viršutinį aukštį, reikia subalansuoti atsižvelgiant į vietines klimato sąlygas ir specifinį PV sistemos projektą.
Eksperimentai ir duomenų analizė
Naujausi tyrimai nustatė keletą optimizuotų projektavimo sprendimų eksperimentuodami su skirtingais stogo kampų ir viršutinių aukščių deriniais. Imituodami ir analizuodami faktinius kelių regionų duomenis, tyrėjai padarė išvadą:
5. Optimalus pakreipimo kampas: Apskritai, optimalus stogo PV sistemos pakreipimo kampas yra pliuso arba minus 15 laipsnių vietos platumoje. Konkretūs pakeitimai yra optimizuoti atsižvelgiant į sezoninius pokyčius.
6. Optimalus viršutinio viršutinio aukštis: Daugeliui stogo PV sistemų optimalus viršutinio viršutinio aukštis yra nuo 10 iki 20 centimetrų. Per mažas padidėjimas gali sukelti šilumos kaupimąsi, o per didelis aukštis gali padidinti montavimo ir priežiūros išlaidas.
Išvada
Nuolat tobulėjant saulės technologijoms, tai, kaip maksimaliai padidinti PV sistemų energijos gamybos efektyvumą, tapo svarbia problema. Naujajame tyrime siūlomuose optimaliuose pakreipimo kampuose ir viršutiniame ant stogo PV sistemų aukštyje yra teoriniai optimizavimo sprendimai, padedantys dar labiau pagerinti bendrą PV sistemų efektyvumą. Tikimasi, kad ateityje, plėtojant intelektualųjį dizainą ir didelių duomenų technologijas, mes sugebėsime pasiekti efektyvesnį ir ekonomiškesnį PV energijos sunaudojimą per tikslesnį ir individualizuotą dizainą.
Pašto laikas: 2012 m. Vasario 13 d