Pieaugot globālajam pieprasījumam pēc atjaunojamās enerģijas, fotoelektriskās (saules enerģijas) tehnoloģija ir plaši izmantota kā svarīga tīras enerģijas sastāvdaļa. Un kā optimizēt PV sistēmu veiktspēju, lai uzlabotu energoefektivitāti to uzstādīšanas laikā, ir kļuvis par svarīgu problēmu pētniekiem un inženieriem. Jaunākie pētījumi ir ierosinājuši optimālus slīpuma leņķus un augstuma augstumu jumta PV sistēmām, nodrošinot jaunas idejas PV enerģijas ražošanas efektivitātes uzlabošanai.
Faktori, kas ietekmē PV sistēmu veiktspēju
Jumta PV sistēmas veiktspēju ietekmē vairāki faktori, no kuriem viskritiskākais ietver saules starojuma leņķi, apkārtējās vides temperatūru, montāžas leņķi un pacēlumu. Gaismas apstākļi dažādos reģionos, klimata pārmaiņas un jumta struktūra ietekmē PV paneļu enerģijas ražošanas efektu. Starp šiem faktoriem PV paneļu slīpuma leņķis un augšējais augstums ir divi svarīgi mainīgie, kas tieši ietekmē to gaismas uztveršanu un siltuma izkliedes efektivitāti.
Optimāls slīpuma leņķis
Pētījumi liecina, ka PV sistēmas optimālais slīpuma leņķis ir atkarīgs ne tikai no ģeogrāfiskās atrašanās vietas un sezonālajām variācijām, bet arī cieši saistīta ar vietējiem laika apstākļiem. Kopumā PV paneļu slīpuma leņķim jābūt tuvu vietējam platumam, lai nodrošinātu maksimālu starojošās enerģijas uztveršanu no saules. Optimālo slīpuma leņķi parasti var atbilstoši pielāgot atbilstoši sezonai, lai pielāgotos dažādiem sezonas gaismas leņķiem.
Optimizācija vasarā un ziemā:
1. Vasarā, kad saule atrodas netālu no zenīta, PV paneļu slīpuma leņķi var atbilstoši nolaist, lai labāk uztvertu intensīvo tiešo saules staru.
2. Ziemā saules leņķis ir zemāks, un atbilstoši palielinot slīpuma leņķi, tiek nodrošināts, ka PV paneļi saņem vairāk saules gaismas.
Turklāt ir atklāts, ka fiksēta leņķa dizains (parasti fiksēts netālu no platuma leņķa) ir arī ļoti efektīvs risinājums dažos gadījumos praktiskiem lietojumiem, jo tas vienkāršo uzstādīšanas procesu un joprojām nodrošina salīdzinoši stabilu enerģijas ražošanu lielākajā daļā klimatisko apstākļu Apvidū
Optimāls augšējā augstums
Jumta PV sistēmas projektēšanā PV paneļu augšējais augstums (ti, attālums starp PV paneļiem un jumtu) ir arī svarīgs faktors, kas ietekmē tā enerģijas ražošanas efektivitāti. Pareizs pacēlums uzlabo PV paneļu ventilāciju un samazina siltuma uzkrāšanos, tādējādi uzlabojot sistēmas siltuma veiktspēju. Pētījumi liecina, ka, palielinoties attālumam starp PV paneļiem un jumtu, sistēma spēj efektīvi samazināt temperatūras paaugstināšanos un tādējādi uzlabot efektivitāti.
Ventilācijas efekts:
3. Ja nav pietiekama gaismas augstuma, PV paneļi var ciest no samazinātas veiktspējas siltuma uzkrāšanās dēļ. Pārmērīga temperatūra samazinās PV paneļu pārveidošanas efektivitāti un pat var saīsināt viņu kalpošanas laiku.
4. Statīva augstuma palielināšanās palīdz uzlabot gaisa cirkulāciju zem PV paneļiem, pazeminot sistēmas temperatūru un uzturot optimālus darba apstākļus.
Tomēr pieskaitāmās augstuma palielināšanās nozīmē arī augstākas būvniecības izmaksas un vairāk vietas kosmosā. Tāpēc atbilstoša pieskaitāmās augstuma izvēle jāsabalansē atbilstoši vietējiem klimatiskajiem apstākļiem un PV sistēmas specifiskajam dizainam.
Eksperimenti un datu analīze
Jaunākie pētījumi ir identificējuši dažus optimizētus dizaina risinājumus, eksperimentējot ar dažādām jumta leņķu un augšējo augstumu kombinācijām. Imitējot un analizējot faktiskos datus no vairākiem reģioniem, pētnieki secināja:
5. Optimāls slīpuma leņķis: Parasti jumta PV sistēmas optimālais slīpuma leņķis ir diapazonā no plus vai mīnus 15 grādiem no vietējā platuma. Īpašas korekcijas tiek optimizētas atbilstoši sezonālām izmaiņām.
6. Optimāls augšējais augstums: lielākajai daļai jumta PV sistēmu optimālais augšdaļas augstums ir no 10 līdz 20 centimetriem. Pārāk zems pacēlums var izraisīt siltuma uzkrāšanos, savukārt pārāk augsts augstums var palielināt uzstādīšanas un uzturēšanas izmaksas.
Secinājums
Nepārtraukti attīstoties saules tehnoloģijai, kā palielināt PV sistēmu enerģijas ražošanas efektivitāti ir kļuvis par svarīgu problēmu. Jaunajā pētījumā piedāvātais jumta PV sistēmu optimālais slīpuma leņķis un augšējais augstums nodrošina teorētisko optimizācijas risinājumus, kas palīdz vēl vairāk uzlabot PV sistēmu kopējo efektivitāti. Paredzams, ka nākotnē, izstrādājot inteliģentu dizainu un lielo datu tehnoloģiju, mēs varēsim sasniegt efektīvāku un ekonomiskāku PV enerģijas izmantošanu, izmantojot precīzāku un personalizētāku dizainu.
Pasta laiks: 13.-13. Februāris