Uz rastuću globalnu potražnju za obnovljivim energijom, fotonaponska (solarna) tehnologija široko se koristi kao važna komponenta čiste energije. I kako optimizirati performanse PV sistema za poboljšanje energetske učinkovitosti tijekom njihove instalacije postalo je važno pitanje za istraživače i inženjere. Nedavne studije su predložile optimalne uglove nagiba i visine nadmorske visine za PV sisteme na krovu, pružajući nove ideje za poboljšanje efikasnosti generacije PV-a.
Čimbenici koji utječu na performanse PV sistema
Način rada na krovu PV sustava utječe na veći broj faktora, na koji je najkritičniji u okviru kuta sunčevog zračenja, temperature okoline, ugradnje u montaže i visinu. Svjetlosni uslovi u različitim regijama, klimatske promjene i krovne strukture svi utječu na efekt proizvodnje električne energije PV ploča. Među tim faktorima, ugao nagiba i nadzemna visina PV ploča su dvije važne varijable koje direktno utječu na njihovu svjetlosnu prijem i efikasnost rasipanja topline.
Optimalni kut nagiba
Studije su pokazale da optimalni kut nagiba PV sistema ne ovisi samo o geografskoj lokaciji i sezonskim varijacijama, već je ublizno povezano sa lokalnim vremenskim uvjetima. Općenito, ugao nagiba PV-a treba biti u neposrednoj blizini lokalne širine kako bi se osiguralo maksimalni prijem blistave energije iz sunca. Optimalni kut nagiba obično se može prilagoditi na odgovarajući način prema sezoni kako bi se prilagodio različitim sezonskim uglovima.
Optimizacija ljeta i zima:
1. Ljeti, kada se sunce nalazi u blizini zenita, nagib nagiba PV ploča može se prikladno spustiti da bi bolje snimio intenzivnu izravnu suncu.
2. Zimi, ugao sunce je niži, a na odgovarajući način povećavajući nagib na nagibu osigurava da PV paneli primaju više sunčeve svjetlosti.
Pored toga, utvrđeno je da je dizajn fiksnog ugla (obično fiksiran u blizini batine) takođe vrlo efikasna opcija u nekim slučajevima za praktične aplikacije, jer pojednostavljuje proces instalacije i još uvijek pruža relativno stabilnu proizvodnju električne energije pod većini klimatskih uvjeta .
Optimalna nadzemna visina
U dizajnu krovnog PV sistema, nadzemna visina PV ploča (tj. Udaljenost između PV ploča i krova) je također važan faktor koji utječe na efikasnost proizvodnje električne energije. Pravilna visina povećava ventilaciju PV ploča i smanjuje akumulaciju topline, čime poboljšava toplotne performanse sistema. Studije su pokazale da se povećava udaljenost između PV ploča i krova, sustav u stanju učinkovito smanjiti porast temperature i na taj način poboljšati efikasnost.
Učinak ventilacije:
3. U nedostatku dovoljne nadzemne visine, PV paneli mogu patiti od smanjenih performansi zbog nakupljanja topline. Prekomjerne temperature smanjit će efikasnost konverzije PV ploča i može čak skratiti njihov radni vijek.
4. Povećanje visine u stanju pomaže u poboljšanju cirkulacije zraka ispod PV ploča, spuštajući sistemsku temperaturu i održavanje optimalnih radnih uvjeta.
Međutim, povećanje režijske visine također znači veće troškove izgradnje i više prostora. Stoga biranje odgovarajuće nadzemne visine treba uravnotežiti u skladu s lokalnim klimatskim uvjetima i specifičnim dizajnom PV sistema.
Eksperimenti i analiza podataka
Nedavne su studije identificirale neke optimizirane dizajnerska rješenja eksperimentirajući sa različitim kombinacijama krovnih uglova i nadzemnih visina. Simuliranjem i analizom stvarnih podataka iz nekoliko regija, istraživači su zaključili:
5. Optimalni kut nagiba: Općenito, optimalni kut nagiba za krovni PV sistem nalazi se u rasponu plus ili minus 15 stepeni lokalne širine. Specifična prilagođavanja su optimizirana prema sezonskim promjenama.
6. Optimalna nadzemna visina: Za većinu PV sistema krova, optimalna nadzemna visina je između 10 i 20 centimetara. Prenisko nadmorsku visinu može dovesti do nakupljanja topline, dok je previsoko nadmorska visina može povećati troškove ugradnje i održavanja.
Zaključak
Uz kontinuirano unapređenje solarne tehnologije, kako maksimizirati efikasnost proizvodnje električne energije PV sustava postala je važno pitanje. Optimalni ugao nagiba i nadzemna visina krovnih PV sistema predložena u novoj studiji pružaju teorijska rješenja za optimizaciju koja pomažu u daljnjem poboljšanju cjelokupne efikasnosti PV sistema. U budućnosti, s razvojem inteligentnog dizajna i velike podatkovne tehnologije, očekuje se da ćemo moći postići efikasniju i ekonomičniji PV iskorištavanje energije putem preciznijeg i personaliziranog dizajna.
Pošta: Feb-13-2025