Uusiutuvan energian kasvavan maailmanlaajuisen kysynnän myötä aurinkosähkö (aurinko) -tekniikkaa on käytetty laajasti puhtaan energian tärkeänä osana. Ja kuinka optimoida PV -järjestelmien suorituskyky energiatehokkuuden parantamiseksi niiden asennuksen aikana on tullut tärkeä asia tutkijoille ja insinööreille. Viimeaikaiset tutkimukset ovat ehdottaneet optimaalisia kallistuskulmia ja korkeuskorkeuksia katolla PV -järjestelmille tarjoamalla uusia ideoita PV -sähköntuotannon tehokkuuden parantamiseksi.
PV -järjestelmien suorituskykyyn vaikuttavat tekijät
Katto PV -järjestelmän suorituskykyyn vaikuttavat useita tekijöitä, joista kriittisimpiä ovat aurinkosäteilyn kulma, ympäristön lämpötila, kiinnityskulma ja korkeus. Eri alueilla, ilmastonmuutos ja kattorakenne vaikuttavat kaikki PV -paneelien sähköntuotantovaikutukseen. Näistä tekijöistä PV -paneelien kallistuskulma ja yläkorkeus ovat kaksi tärkeää muuttujaa, jotka vaikuttavat suoraan niiden kevyeen vastaanottoon ja lämmön hajoamiseen.
Optimaalinen kallistuskulma
Tutkimukset ovat osoittaneet, että PV -järjestelmän optimaalinen kallistuskulma riippuu paitsi maantieteellisestä sijainnista ja kausivaihteluista, on myös läheisesti yhteydessä paikallisiin sääolosuhteisiin. Yleensä PV -paneelien kallistuskulman tulisi olla lähellä paikallista leveyttä varmistaakseen säteilevän energian maksimaalisen vastaanoton auringosta. Optimaalinen kallistuskulma voidaan yleensä säätää asianmukaisesti kauden mukaisesti sopeutuakseen eri kausiluonteisiin valonkulmiin.
Optimointi kesällä ja talvella:
1. Kesällä, kun aurinko sijaitsee lähellä zenithiä, PV -paneelien kallistuskulma voidaan laskea asianmukaisesti voimakkaan suoran auringonvalon sieppaamiseksi paremmin.
2. Talvella auringonkulma on alhaisempi ja kallistuskulman asianmukainen lisääminen varmistaa, että PV -paneelit saavat enemmän auringonvaloa.
Lisäksi on havaittu, että kiinteä kulmasuunnittelu (yleensä kiinteä lähellä leveyskulmaa) on myös erittäin tehokas vaihtoehto joissain tapauksissa käytännön sovelluksiin, koska se yksinkertaistaa asennusprosessia ja tarjoaa silti suhteellisen vakaan sähköntuotannon useimmissa ilmasto -olosuhteissa .
Optimaalinen yläkorkeus
Katto PV -järjestelmän suunnittelussa PV -paneelien yläkorkeus (ts. PV -paneelien ja katon välinen etäisyys) on myös tärkeä tekijä, joka vaikuttaa sen sähköntuotannon tehokkuuteen. Oikea korkeus parantaa PV -paneelien tuuletusta ja vähentää lämmön kertymistä parantaen siten järjestelmän lämpötehoa. Tutkimukset ovat osoittaneet, että kun PV -paneelien ja katon välinen etäisyys kasvaa, järjestelmä pystyy vähentämään lämpötilan nousua tehokkaasti ja parantamaan siten tehokkuutta.
Tuuletusvaikutus:
3. Riittävän yläkorkeuden puuttuessa PV -paneelit voivat kärsiä vähentyneestä suorituskyvystä lämmön muodostumisen vuoksi. Liialliset lämpötilat vähentävät PV -paneelien muuntamistehokkuutta ja saattavat jopa lyhentää niiden käyttöikää.
4. Päätöskorkeuden nousu auttaa parantamaan ilmankiertoa PV-paneelien alla, alentamalla järjestelmän lämpötilaa ja ylläpitämään optimaalisia käyttöolosuhteita.
Yleiskorkeuden nousu tarkoittaa kuitenkin myös korkeampia rakennuskustannuksia ja enemmän avaruusvaatimuksia. Siksi sopivan yläkorkeuden valitseminen on tasapainotettava paikallisten ilmasto -olosuhteiden ja PV -järjestelmän erityisen suunnittelun mukaan.
Kokeet ja data -analyysi
Viimeaikaiset tutkimukset ovat tunnistaneet joitain optimoituja suunnitteluratkaisuja kokeilemalla kattokulmien ja yläkorkeuden erilaisia yhdistelmiä. Simuloimalla ja analysoimalla useiden alueiden todellisia tietoja, tutkijat päättelivät:
5. Optimaalinen kallistuskulma: Yleensä katto PV -järjestelmän optimaalinen kallistuskulma on paikallisen leveysasteen plus- tai miinus 15 astetta. Erityiset säädöt optimoidaan vuodenaikojen muutosten mukaan.
6. Optimaalinen yläkorkeus: Useimpien kattojen PV -järjestelmien optimaalinen yläkorkeus on 10–20 senttimetriä. Liian matala korkeus voi johtaa lämmön kertymiseen, kun taas liian korkea korkeus voi lisätä asennus- ja ylläpitokustannuksia.
Johtopäätös
Aurinkotekniikan jatkuvan edistymisen myötä PV -järjestelmien sähköntuotannon tehokkuudesta on tullut tärkeä asia. Uudessa tutkimuksessa ehdotettujen kattojen PV -järjestelmien optimaalinen kallistuskulma ja yläkorkeus tarjoaa teoreettisia optimointiratkaisuja, jotka auttavat parantamaan edelleen PV -järjestelmien yleistä tehokkuutta. Tulevaisuudessa älykkään suunnittelun ja suuren tietotekniikan kehittämisen myötä odotetaan saavuttavan tehokkaamman ja taloudellisemman PV -energian hyödyntämisen tarkemman ja henkilökohtaisemman suunnittelun avulla.
Viestin aika: helmikuu 13-2025