Odată cu creșterea cererii globale de energie regenerabilă, tehnologia fotovoltaică (solară) a fost utilizată pe scară largă ca o componentă importantă a energiei curate. Și modul de optimizare a performanței sistemelor fotovoltaice pentru îmbunătățirea eficienței energetice în timpul instalării lor a devenit o problemă importantă pentru cercetători și ingineri. Studii recente au propus unghiuri de înclinare optime și înălțimi de ridicare pentru sistemele fotovoltaice pe acoperiș, oferind idei noi pentru îmbunătățirea eficienței generației de energie fotovoltaică.
Factori care afectează performanța sistemelor fotovoltaice
Performanța unui sistem fotovoltaic pe acoperiș este afectată de o serie de factori, dintre care cei mai critici includ unghiul de radiație solară, temperatura ambiantă, unghiul de montare și ridicarea. Condițiile de lumină în diferite regiuni, schimbările climatice și structura acoperișului afectează toate efectul de generare a energiei PV. Printre acești factori, unghiul de înclinare și înălțimea aeriană a panourilor fotovoltaice sunt două variabile importante care afectează direct recepția lor de lumină și eficiența disipatării căldurii.
Unghiul de înclinare optim
Studiile au arătat că unghiul optim de înclinare al unui sistem fotovoltaic depinde nu numai de locația geografică și de variațiile sezoniere, dar este strâns legat de condițiile meteo locale. În general, unghiul de înclinare al panourilor PV ar trebui să fie aproape de latitudinea locală pentru a asigura primirea maximă a energiei radiante de la soare. Unghiul de înclinare optim poate fi de obicei ajustat în mod corespunzător în funcție de sezon pentru a se adapta la diferite unghiuri de lumină sezonieră.
Optimizare vara și iarnă:
1. Vara, când soarele este situat în apropierea zenitului, unghiul de înclinare al panourilor fotovoltaice poate fi coborât în mod corespunzător pentru a surprinde mai bine lumina directă a soarelui direct.
2. Iarna, unghiul soarelui este mai mic și creșterea corespunzătoare a unghiului de înclinare asigură că panourile PV primesc mai multă lumină solară.
În plus, s -a constatat că un proiect de unghi fix (de obicei fixat în apropierea unghiului de latitudine) este, de asemenea, o opțiune extrem de eficientă în unele cazuri pentru aplicații practice, deoarece simplifică procesul de instalare și oferă în continuare o generare de energie relativ stabilă în majoritatea condițiilor climatice .
Înălțime aeriană optimă
În proiectarea unui sistem fotovoltaic pe acoperiș, înălțimea aeriană a panourilor fotovoltaice (adică distanța dintre panourile fotovoltaice și acoperiș) este, de asemenea, un factor important care afectează eficiența generației de energie. O creștere adecvată îmbunătățește ventilația panourilor PV și reduce acumularea de căldură, îmbunătățind astfel performanța termică a sistemului. Studiile au arătat că atunci când distanța dintre panourile PV și acoperiș este crescută, sistemul este capabil să reducă eficient creșterea temperaturii și să îmbunătățească astfel eficiența.
Efect de ventilație:
3. În absența unei înălțimi aeriene suficiente, panourile PV pot suferi de performanțe reduse din cauza acumulării de căldură. Temperaturile excesive vor reduce eficiența de conversie a panourilor PV și pot chiar să -și scurteze viața de serviciu.
4. O creștere a înălțimii stand-off ajută la îmbunătățirea circulației aerului sub panourile PV, scăzând temperatura sistemului și menținând condiții de operare optime.
Cu toate acestea, o creștere a înălțimii aeriene înseamnă, de asemenea, costuri de construcție mai mari și mai multe cerințe de spațiu. Prin urmare, alegerea înălțimii aeriene adecvate trebuie să fie echilibrată în funcție de condițiile climatice locale și de proiectarea specifică a sistemului fotovoltaic.
Experimente și analiza datelor
Studii recente au identificat unele soluții de proiectare optimizate prin experimentarea cu diferite combinații de unghiuri de acoperiș și înălțimi aeriene. Prin simularea și analizarea datelor reale din mai multe regiuni, cercetătorii au concluzionat:
5. Unghiul de înclinare optim: în general, unghiul de înclinare optim pentru un sistem fotovoltaic al acoperișului se află în raza de acțiune de plus sau minus 15 grade de latitudine locală. Ajustările specifice sunt optimizate în funcție de modificările sezoniere.
6. Înălțimea aeriană optimă: pentru majoritatea sistemelor fotovoltaice pe acoperiș, înălțimea aeriană optimă este cuprinsă între 10 și 20 de centimetri. O altitudine prea mică poate duce la acumularea de căldură, în timp ce o altitudine prea mare poate crește costurile de instalare și întreținere.
Concluzie
Odată cu avansarea continuă a tehnologiei solare, modul de maximizare a eficienței generarii de energie a sistemelor fotovoltaice a devenit o problemă importantă. Unghiul de înclinare optim și înălțimea aeriană a sistemelor fotovoltaice pe acoperiș propuse în noul studiu oferă soluții de optimizare teoretică care ajută la îmbunătățirea în continuare a eficienței generale a sistemelor PV. În viitor, odată cu dezvoltarea de proiectare inteligentă și tehnologie de date mari, este de așteptat să putem obține o utilizare mai eficientă și economică a energiei PV printr -un design mai precis și personalizat.
Timpul post: 13-2025 februarie