تحقیقات جدید - بهترین فرشته و ارتفاع سربار برای سیستم های PV پشت بام

با افزایش تقاضای جهانی برای انرژی تجدید پذیر ، فناوری فتوولتائیک (خورشیدی) به طور گسترده ای به عنوان یک مؤلفه مهم انرژی پاک مورد استفاده قرار گرفته است. و چگونگی بهینه سازی عملکرد سیستم های PV برای بهبود بهره وری انرژی در هنگام نصب آنها به یک مسئله مهم برای محققان و مهندسان تبدیل شده است. مطالعات اخیر زاویه های شیب بهینه و ارتفاعات ارتفاع را برای سیستم های PV پشت بام ارائه داده است ، و ایده های جدیدی را برای بهبود بهره وری تولید برق PV ارائه می دهد.

عوامل مؤثر بر عملکرد سیستم های PV
عملکرد یک سیستم PV پشت بام تحت تأثیر تعدادی از عوامل قرار دارد که مهمترین آنها شامل زاویه اشعه خورشیدی ، دمای محیط ، زاویه نصب و ارتفاع است. شرایط نور در مناطق مختلف ، تغییرات آب و هوا و ساختار سقف همه بر اثر تولید برق پانل های PV تأثیر می گذارد. در بین این عوامل ، زاویه شیب و ارتفاع سربار پانل های PV دو متغیر مهم هستند که به طور مستقیم بر دریافت نور و راندمان اتلاف گرما تأثیر می گذارند.

زاویه شیب بهینه
مطالعات نشان داده اند که زاویه شیب بهینه یک سیستم PV نه تنها به موقعیت جغرافیایی و تغییرات فصلی بستگی دارد ، بلکه با شرایط آب و هوایی محلی نیز ارتباط نزدیکی دارد. به طور کلی ، زاویه شیب پانل های PV باید نزدیک به عرض جغرافیایی محلی باشد تا از حداکثر دریافت انرژی تابشی از خورشید اطمینان حاصل شود. زاویه شیب بهینه معمولاً می تواند مطابق با فصل به طور مناسب تنظیم شود تا با زاویه های مختلف نور فصلی سازگار شود.

بهینه سازی در تابستان و زمستان:

در تابستان ، هنگامی که خورشید در نزدیکی Zenith قرار دارد ، زاویه شیب پانل های PV را می توان به طور مناسب پایین آورد تا بهتر نور مستقیم خورشید را به خود جلب کند.
2. در زمستان ، زاویه خورشید پایین تر است و به طور مناسب افزایش زاویه شیب تضمین می کند که پانل های PV از نور خورشید بیشتری دریافت می کنند.

علاوه بر این ، مشخص شده است که یک طراحی زاویه ثابت (معمولاً در نزدیکی زاویه عرض جغرافیایی ثابت است) همچنین در بعضی موارد برای کاربردهای عملی گزینه بسیار کارآمد است ، زیرا روند نصب را ساده می کند و هنوز هم در اکثر شرایط آب و هوایی تولید برق نسبتاً پایدار را فراهم می کند بشر

ارتفاع بهینه سرب
در طراحی یک سیستم PV پشت بام ، ارتفاع سربار پانل های PV (یعنی فاصله بین پانل های PV و سقف) نیز عامل مهمی است که بر راندمان تولید برق آن تأثیر می گذارد. ارتفاع مناسب تهویه پانل های PV را افزایش داده و تجمع گرما را کاهش می دهد ، بنابراین عملکرد حرارتی سیستم را بهبود می بخشد. مطالعات نشان داده اند که وقتی فاصله بین پانل های PV و سقف افزایش می یابد ، سیستم قادر است به طور مؤثر باعث افزایش دما و در نتیجه بهبود کارایی شود.

اثر تهویه:

3. در صورت عدم وجود ارتفاع بالای سربار ، پانل های PV ممکن است به دلیل ایجاد گرما از عملکرد کاهش یافته رنج ببرند. دمای بیش از حد باعث کاهش راندمان تبدیل پانل های PV می شود و حتی ممکن است عمر خدمات آنها را کوتاه کند.
4. افزایش در ارتفاع ایستاده به بهبود گردش هوا در زیر پانل های PV ، کاهش دمای سیستم و حفظ شرایط عملیاتی بهینه کمک می کند.

با این حال ، افزایش در ارتفاع سربار نیز به معنای هزینه های بالاتر ساخت و ساز و نیاز بیشتر به فضای است. بنابراین ، انتخاب ارتفاع سربار مناسب باید با توجه به شرایط آب و هوایی محلی و طراحی خاص سیستم PV متعادل شود.

آزمایش ها و تجزیه و تحلیل داده ها
مطالعات اخیر با آزمایش با ترکیب های مختلف زاویه های سقف و ارتفاعات سربار ، برخی از راه حل های طراحی بهینه شده را مشخص کرده است. محققان با شبیه سازی و تجزیه و تحلیل داده های واقعی از چندین منطقه ، نتیجه گرفتند:

5. زاویه شیب بهینه: به طور کلی ، زاویه شیب بهینه برای یک سیستم PV سقف در محدوده به علاوه یا منهای 15 درجه از عرض جغرافیایی محلی است. تنظیمات خاص با توجه به تغییرات فصلی بهینه می شوند.
6. ارتفاع بهینه بهینه: برای بیشتر سیستم های PV پشت بام ، ارتفاع بهینه سربار بین 10 تا 20 سانتی متر است. ارتفاع بسیار کم ممکن است منجر به ایجاد گرما شود ، در حالی که ارتفاع بسیار زیاد ممکن است هزینه های نصب و نگهداری را افزایش دهد.

پایان
با پیشرفت مستمر فناوری خورشیدی ، چگونگی به حداکثر رساندن بهره وری تولید برق سیستم های PV به یک مسئله مهم تبدیل شده است. زاویه شیب بهینه و ارتفاع سربار سیستم های PV پشت بام که در مطالعه جدید ارائه شده است ، راه حل های بهینه سازی نظری را ارائه می دهد که به بهبود بیشتر کارایی کلی سیستم های PV کمک می کند. در آینده ، با توسعه طراحی هوشمند و فناوری داده های بزرگ ، انتظار می رود که از طریق طراحی دقیق تر و شخصی تر بتوانیم از انرژی PV کارآمدتر و اقتصادی تر استفاده کنیم.