С нарастващото глобално търсене на възобновяема енергия фотоволтаичната (слънчева) технология се използва широко като важен компонент на чистата енергия. И как да се оптимизира работата на PV системите за подобряване на енергийната ефективност по време на тяхната инсталация се превърна в важен проблем за изследователите и инженерите. Последните проучвания предложиха оптимални ъгли на наклона и височина на кота на PV системите на покрива, предоставящи нови идеи за подобряване на ефективността на производството на PV мощност.
Фактори, влияещи върху работата на PV системите
Производителността на PV система на покрива се влияе от редица фактори, най -критичните от които включват ъгъла на слънчевата радиация, температурата на околната среда, ъгъла на монтаж и кота. Леките условия в различни региони, изменението на климата и структурата на покрива влияят върху ефекта на производство на енергия на PV панелите. Сред тези фактори ъгълът на наклона и височината на надземните PV панели са две важни променливи, които пряко влияят на тяхното приемане на светлина и ефективността на разсейване на топлината.
Оптимален ъгъл на наклона
Проучванията показват, че оптималният ъгъл на наклона на PV система зависи не само от географското местоположение и сезонните вариации, но и е тясно свързан с местните метеорологични условия. Като цяло, ъгълът на наклона на PV панелите трябва да е близо до местната географска ширина, за да се гарантира максимално приемане на лъчезарна енергия от слънцето. Оптималният ъгъл на наклона обикновено може да се регулира по подходящ начин според сезона, за да се адаптира към различни сезонни светлинни ъгли.
Оптимизация през лятото и зимата:
1. През лятото, когато слънцето се намира близо до зенита, ъгълът на наклона на PV панелите може да бъде понижен по -подходящо, за да се улови по -добре интензивната пряка слънчева светлина.
2. През зимата ъгълът на слънцето е по -нисък и по -доброто увеличаване на ъгъла на наклона гарантира, че PV панелите получават повече слънчева светлина.
В допълнение, е установено, че дизайнът с фиксиран ъгъл (обикновено фиксиран близо до ъгъла на географската ширина) също е високоефективен вариант в някои случаи за практически приложения, тъй като опростява процеса на инсталиране и все още осигурява сравнително стабилно производство на електроенергия при повечето климатични условия .
Оптимална височина на надземната режима
При проектирането на PV система на покрива, надземната височина на PV панелите (т.е. разстоянието между PV панелите и покрива) също е важен фактор, който влияе върху нейната ефективност на производството на енергия. Правилното издигане повишава вентилацията на PV панелите и намалява топлинното натрупване, като по този начин подобрява топлинните характеристики на системата. Проучванията показват, че когато разстоянието между PV панелите и покрива се увеличи, системата е в състояние ефективно да намали повишаването на температурата и по този начин да подобри ефективността.
Вентилационен ефект:
3. При липса на достатъчна надземна височина, PV панелите могат да страдат от намалена характеристика поради натрупване на топлина. Прекомерните температури ще намалят ефективността на преобразуване на PV панелите и дори могат да съкратят експлоатационния си живот.
4. Увеличаването на височината на отстояване помага за подобряване на циркулацията на въздуха под PV панелите, понижаване на температурата на системата и поддържане на оптимални условия на работа.
Увеличаването на височината на надземната височина също означава по -високи разходи за строителство и повече изисквания за пространство. Следователно, изборът на подходяща режийна височина трябва да бъде балансиран според местните климатични условия и специфичния дизайн на PV системата.
Експерименти и анализ на данни
Последните проучвания идентифицират някои оптимизирани дизайнерски решения, като експериментират с различни комбинации от ъгли на покрива и надземни височини. Чрез симулиране и анализиране на действителни данни от няколко региона, изследователите заключиха:
5. Оптимален ъгъл на наклона: Като цяло оптималният ъгъл на наклона за PV система на покрива е в обхвата на плюс или минус 15 градуса от локалната ширина. Специфичните корекции се оптимизират според сезонните промени.
6. Оптимална височина на надземната височина: За повечето PV системи на покрива, оптималната височина на надземните режими е между 10 и 20 сантиметра. Твърде ниското повишаване на котата може да доведе до натрупване на топлина, докато твърде високата надморска височина може да увеличи разходите за инсталиране и поддръжка.
Заключение
С непрекъснатото развитие на слънчевата технология как да се увеличи максимално ефективността на производството на енергия на PV системите се превърна в важен проблем. Оптималният ъгъл на наклона и надземната височина на PV системите на покрива, предложени в новото проучване, осигуряват теоретични решения за оптимизация, които помагат за по -нататъшно подобряване на общата ефективност на PV системите. В бъдеще, с разработването на интелигентен дизайн и технологията за големи данни, се очаква да можем да постигнем по -ефективно и икономично използване на PV енергия чрез по -точен и персонализиран дизайн.
Време за публикация: февруари-13-2025