Yenilenebilir enerji için artan küresel talep ile, fotovoltaik (güneş) teknolojisi, temiz enerjinin önemli bir bileşeni olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Ve kurulumları sırasında enerji verimliliğini artırmak için PV sistemlerinin performansının nasıl optimize edileceği araştırmacılar ve mühendisler için önemli bir sorun haline gelmiştir. Son çalışmalar, çatı katı PV sistemleri için optimal eğim açıları ve yükseklik yükseklikleri önerdi ve PV enerji üretim verimliliğini artırmak için yeni fikirler sağladı.
PV sistemlerinin performansını etkileyen faktörler
Bir çatı PV sisteminin performansı, en kritik olanı güneş radyasyonu, ortam sıcaklığı, montaj açısı ve yüksekliği içeren bir dizi faktörden etkilenir. Farklı bölgelerdeki ışık koşulları, iklim değişikliği ve çatı yapısı PV panellerinin enerji üretim etkisini etkiler. Bu faktörler arasında, PV panellerinin eğim açısı ve tepe yüksekliği, ışık alımını ve ısı yayılma verimliliğini doğrudan etkileyen iki önemli değişkendir.
Optimal eğim açısı
Çalışmalar, bir PV sisteminin optimal eğim açısının sadece coğrafi konuma ve mevsimsel varyasyonlara değil, aynı zamanda yerel hava koşullarıyla da yakından ilişkili olduğunu göstermiştir. Genel olarak, PV panellerinin eğim açısı, güneşten radyant enerjinin maksimum alımını sağlamak için yerel enlemin yakınına yakın olmalıdır. Optimal eğim açısı, farklı mevsimsel ışık açılarına uyum sağlamak için genellikle mevsime göre uygun şekilde ayarlanabilir.
Yaz ve Kışın Optimizasyonu:
1. Yaz aylarında, güneş zirvenin yakınında bulunduğunda, yoğun doğrudan güneş ışığını daha iyi yakalamak için PV panellerinin eğim açısı uygun şekilde indirilebilir.
2. Kışın, güneş açısı daha düşüktür ve eğim açısını uygun şekilde arttırır PV panellerin daha fazla güneş ışığı almasını sağlar.
Buna ek olarak, sabit açılı bir tasarımın (genellikle enlem açısına yakın sabit), bazı durumlarda pratik uygulamalar için de yüksek verimli bir seçenek olduğu, çünkü kurulum sürecini basitleştirdiği ve hala çoğu iklim koşulunda nispeten kararlı enerji üretimi sağladığı bulunmuştur. .
Optimal genel Yükseklik
Bir çatı PV sisteminin tasarımında, PV panellerinin genel yüksekliği (yani, PV panelleri ve çatı arasındaki mesafe) de güç üretim verimliliğini etkileyen önemli bir faktördür. Uygun bir yükseklik, PV panellerinin havalandırmasını arttırır ve ısı birikimini azaltır, böylece sistemin termal performansını iyileştirir. Çalışmalar, PV panelleri ve çatı arasındaki mesafenin arttığında, sistemin sıcaklık artışını etkili bir şekilde azaltabildiğini ve böylece verimliliği artırabildiğini göstermiştir.
Havalandırma etkisi:
3. Yeterli havai yüksekliğin yokluğunda, PV panelleri ısı birikmesi nedeniyle azalmış performanstan muzdarip olabilir. Aşırı sıcaklıklar PV panellerinin dönüşüm verimliliğini azaltacak ve hatta servis ömrünü kısaltabilir.
4. Bekleme yüksekliğindeki bir artış, PV panellerinin altındaki hava sirkülasyonunun iyileştirilmesine, sistem sıcaklığını düşürmeye ve optimal çalışma koşullarını korumaya yardımcı olur.
Bununla birlikte, genel yükseklikte bir artış aynı zamanda daha yüksek inşaat maliyetleri ve daha fazla alan gereksinimi anlamına gelir. Bu nedenle, uygun genel gider yüksekliğini seçmenin, yerel iklim koşullarına ve PV sisteminin spesifik tasarımına göre dengelenmesi gerekir.
Deneyler ve veri analizi
Son çalışmalar, farklı çatı açıları ve havai yükseklik kombinasyonları ile deney yaparak bazı optimize edilmiş tasarım çözümlerini tanımlamıştır. Araştırmacılar, birkaç bölgeden gerçek verileri simüle ederek ve analiz ederek:
5. Optimal eğim açısı: Genel olarak, bir çatı PV sistemi için optimal eğim açısı, yerel enlemin artı veya eksi 15 derece aralığındadır. Spesifik ayarlamalar mevsimsel değişikliklere göre optimize edilir.
6. Optimal Genel Yükseklik: Çoğu çatı PV sistemi için, optimal genel gider yüksekliği 10 ila 20 santimetredir. Çok düşük bir yükseklik ısı birikmesine yol açabilirken, çok yüksek bir yükseklik kurulum ve bakım maliyetlerini artırabilir.
Çözüm
Güneş teknolojisinin sürekli ilerlemesi ile, PV sistemlerinin enerji üretim verimliliğinin nasıl en üst düzeye çıkarılacağı önemli bir konu haline gelmiştir. Yeni çalışmada önerilen çatı PV sistemlerinin optimal eğim açısı ve genel gider yüksekliği, PV sistemlerinin genel verimliliğini daha da artırmaya yardımcı olan teorik optimizasyon çözümleri sunmaktadır. Gelecekte, akıllı tasarım ve büyük veri teknolojisinin geliştirilmesi ile, daha doğru ve kişiselleştirilmiş tasarım yoluyla daha verimli ve ekonomik PV enerji kullanımı elde edebilmemiz bekleniyor.
Gönderme Zamanı: 13 Şubat-2025