Com a crescente demanda global por energia renovável, a tecnologia fotovoltaica (solar) tem sido amplamente utilizada como um componente importante da energia limpa. E como otimizar o desempenho dos sistemas fotovoltaicos para melhorar a eficiência energética durante a instalação tornou -se uma questão importante para pesquisadores e engenheiros. Estudos recentes propuseram ângulos ideais de inclinação e alturas de elevação para sistemas fotovoltaicos na cobertura, fornecendo novas idéias para melhorar a eficiência da geração de energia fotovoltaica.
Fatores que afetam o desempenho dos sistemas fotovoltaicos
O desempenho de um sistema fotovoltaico na cobertura é afetado por vários fatores, os mais críticos dos quais incluem o ângulo de radiação solar, temperatura ambiente, ângulo de montagem e elevação. As condições de luz em diferentes regiões, mudanças climáticas e estrutura do telhado afetam o efeito de geração de energia dos painéis fotovoltaicos. Entre esses fatores, o ângulo de inclinação e a altura aérea dos painéis fotovoltaicos são duas variáveis importantes que afetam diretamente sua recepção de luz e eficiência de dissipação de calor.
Ângulo ideal de inclinação
Estudos mostraram que o ângulo ideal de inclinação de um sistema fotovoltaico depende não apenas da localização geográfica e das variações sazonais, mas também está intimamente relacionada às condições climáticas locais. Em geral, o ângulo de inclinação dos painéis fotovoltaicos deve estar próximo da latitude local para garantir a recepção máxima da energia radiante do sol. O ângulo ideal de inclinação geralmente pode ser ajustado adequadamente de acordo com a temporada, a fim de se adaptar a diferentes ângulos de luz sazonais.
Otimização no verão e inverno:
1. No verão, quando o sol está localizado perto do zênite, o ângulo de inclinação dos painéis fotovoltaicos pode ser abaixado adequadamente para melhor capturar a intensa luz solar direta.
2. No inverno, o ângulo do sol é mais baixo e aumentar adequadamente o ângulo de inclinação garante que os painéis fotovoltaicos recebam mais luz solar.
Além disso, verificou -se que um projeto de ângulo fixo (geralmente fixo próximo ao ângulo de latitude) também é uma opção altamente eficiente em alguns casos para aplicações práticas, pois simplifica o processo de instalação e ainda fornece geração de energia relativamente estável sob a maioria das condições climáticas .
Altura aérea ideal
No design de um sistema fotovoltaico na cobertura, a altura aérea dos painéis fotovoltaicos (ou seja, a distância entre os painéis fotovoltaicos e o teto) também é um fator importante que afeta sua eficiência de geração de energia. Uma elevação adequada aumenta a ventilação dos painéis fotovoltaicos e reduz o acúmulo de calor, melhorando assim o desempenho térmico do sistema. Estudos mostraram que, quando a distância entre os painéis fotovoltaicos e o teto é aumentada, o sistema é capaz de reduzir efetivamente o aumento da temperatura e, assim, melhorar a eficiência.
Efeito de ventilação:
3. Na ausência de altura aérea suficiente, os painéis fotovoltaicos podem sofrer de desempenho reduzido devido ao acúmulo de calor. As temperaturas excessivas reduzirão a eficiência de conversão dos painéis fotovoltaicos e podem até reduzir sua vida útil.
4. Um aumento na altura do impasse ajuda a melhorar a circulação de ar abaixo dos painéis fotovoltaicos, diminuindo a temperatura do sistema e mantendo as condições operacionais ideais.
No entanto, um aumento na altura das despesas gerais também significa maiores custos de construção e mais requisitos de espaço. Portanto, a escolha da altura aérea apropriada precisa ser equilibrada de acordo com as condições climáticas locais e o design específico do sistema fotovoltaico.
Experimentos e análise de dados
Estudos recentes identificaram algumas soluções de design otimizadas, experimentando diferentes combinações de ângulos do telhado e alturas aéreas. Ao simular e analisar dados reais de várias regiões, os pesquisadores concluíram:
5. ângulo ideal de inclinação: em geral, o ângulo de inclinação ideal para um sistema fotovoltaico de teto está dentro da faixa de mais ou menos 15 graus da latitude local. Ajustes específicos são otimizados de acordo com as mudanças sazonais.
6. Altura aérea ideal: Para a maioria dos sistemas fotovoltaicos na cobertura, a altura aérea ideal está entre 10 e 20 centímetros. Uma elevação muito baixa pode levar ao acúmulo de calor, enquanto uma elevação muito alta pode aumentar os custos de instalação e manutenção.
Conclusão
Com o avanço contínuo da tecnologia solar, como maximizar a eficiência da geração de energia dos sistemas fotovoltaicos se tornou uma questão importante. O ângulo ideal de inclinação e a altura aérea dos sistemas fotovoltaicos na cobertura propostos no novo estudo fornecem soluções de otimização teórica que ajudam a melhorar ainda mais a eficiência geral dos sistemas fotovoltaicos. No futuro, com o desenvolvimento de design inteligente e tecnologia de big data, espera -se que possamos obter a utilização de energia fotovoltaica mais eficiente e econômica por meio de design mais preciso e personalizado.
Hora de postagem: fevereiro-13-2025