Met die groeiende wêreldwye vraag na hernubare energie, word fotovoltaïese (son-) tegnologie wyd gebruik as 'n belangrike komponent van skoon energie. En hoe om die werkverrigting van PV-stelsels te optimaliseer om energie-doeltreffendheid tydens hul installasie te verbeter, het 'n belangrike kwessie vir navorsers en ingenieurs geword. Onlangse studies het optimale kantelhoeke en hoogtehoogtes vir dak-PV-stelsels voorgestel, wat nuwe idees bied vir die verbetering van PV-kragopwekkingsdoeltreffendheid.
Faktore wat die werkverrigting van PV-stelsels beïnvloed
Die werkverrigting van 'n dak-PV-stelsel word deur 'n aantal faktore beïnvloed, waarvan die belangrikste die hoek van sonstraling, omgewingstemperatuur, monteringshoek en hoogte insluit. Ligtoestande in verskillende streke, klimaatsverandering en dakstruktuur beïnvloed alles die kragopwekkingseffek van PV-panele. Onder hierdie faktore is die kantelhoek en oorhoofse hoogte van PV-panele twee belangrike veranderlikes wat direk hul ligontvangs en hitte-afvoerdoeltreffendheid beïnvloed.
Optimale kantelhoek
Studies het getoon dat die optimale kantelhoek van 'n FV-stelsel nie net afhang van geografiese ligging en seisoenale variasies nie, maar ook nou verwant is aan plaaslike weerstoestande. Oor die algemeen moet die kantelhoek van die FV-panele naby die plaaslike breedtegraad wees om maksimum ontvangs van stralingsenergie van die son te verseker. Die optimale kantelhoek kan gewoonlik volgens die seisoen aangepas word om by verskillende seisoenale lighoeke aan te pas.
Optimalisering in somer en winter:
1. In die somer, wanneer die son naby die senit geleë is, kan die kantelhoek van die FV-panele gepas verlaag word om die intense direkte sonlig beter vas te vang.
2. In die winter is die sonhoek laer, en die gepaste verhoging van die kantelhoek verseker dat die FV-panele meer sonlig ontvang.
Daarbenewens is gevind dat 'n vastehoekontwerp (gewoonlik vas naby die breedtegraadhoek) ook in sommige gevalle 'n hoogs doeltreffende opsie is vir praktiese toepassings, aangesien dit die installasieproses vereenvoudig en steeds relatief stabiele kragopwekking onder die meeste klimaatstoestande bied.
Optimale oorhoofse hoogte
In die ontwerp van 'n dak-PV-stelsel is die oorhoofse hoogte van die PV-panele (d.w.s. die afstand tussen die PV-panele en die dak) ook 'n belangrike faktor wat die kragopwekkingsdoeltreffendheid daarvan beïnvloed. 'n Behoorlike hoogte verbeter die ventilasie van die PV-panele en verminder hitte-ophoping, wat die termiese werkverrigting van die stelsel verbeter. Studies het getoon dat wanneer die afstand tussen die PV-panele en die dak vergroot word, die stelsel die temperatuurstyging effektief kan verminder en dus die doeltreffendheid kan verbeter.
Ventilasie-effek:
3. In die afwesigheid van voldoende oorhoofse hoogte, kan FV-panele ly aan verminderde werkverrigting as gevolg van hitte-opbou. Oormatige temperature sal die omskakelingsdoeltreffendheid van die FV-panele verminder en kan selfs hul lewensduur verkort.
4. 'n Verhoging in die afstandhoogte help om lugsirkulasie onder die FV-panele te verbeter, wat die stelseltemperatuur verlaag en optimale bedryfstoestande handhaaf.
'n Toename in oorhoofse hoogte beteken egter ook hoër konstruksiekoste en meer ruimtevereistes. Daarom moet die keuse van die toepaslike oorhoofse hoogte gebalanseer word volgens die plaaslike klimaatstoestande en die spesifieke ontwerp van die FV-stelsel.
Eksperimente en Data-analise
Onlangse studies het 'n paar geoptimaliseerde ontwerpoplossings geïdentifiseer deur te eksperimenteer met verskillende kombinasies van dakhoeke en oorhoofse hoogtes. Deur werklike data van verskeie streke te simuleer en te analiseer, het die navorsers tot die gevolgtrekking gekom:
5. optimale kantelhoek: oor die algemeen is die optimale kantelhoek vir 'n dak-PV-stelsel binne die reeks van plus of minus 15 grade van die plaaslike breedtegraad. Spesifieke aanpassings word geoptimaliseer volgens seisoenale veranderinge.
6. optimale oorhoofse hoogte: vir die meeste dak-PV-stelsels is die optimale oorhoofse hoogte tussen 10 en 20 sentimeter. 'n Te lae hoogte kan lei tot hitte-opbou, terwyl 'n te hoë hoogte installasie- en onderhoudskoste kan verhoog.
Gevolgtrekking
Met die voortdurende vooruitgang van sonkragtegnologie het dit 'n belangrike kwessie geword hoe om die kragopwekkingsdoeltreffendheid van FV-stelsels te maksimeer. Die optimale kantelhoek en oorhoofse hoogte van dak-FV-stelsels wat in die nuwe studie voorgestel word, bied teoretiese optimaliseringsoplossings wat help om die algehele doeltreffendheid van FV-stelsels verder te verbeter. In die toekoms, met die ontwikkeling van intelligente ontwerp en grootdatategnologie, word verwag dat ons meer doeltreffende en ekonomiese FV-energiebenutting sal kan bereik deur meer akkurate en gepersonaliseerde ontwerp.
Plasingstyd: 13 Februarie 2025