Жаңартылатын энергияға жаһандық сұраныстың өсуімен фотоэлектрлік (күн) технология таза энергияның маңызды құрамдас бөлігі ретінде кеңінен қолданылды. Және оларды орнату кезінде энергия тиімділігін арттыру үшін PV жүйелерінің өнімділігін қалай оңтайландыру керек, зерттеушілер мен инженерлер үшін маңызды мәселе болды. Жақында жүргізілген зерттеулер PV электр қуатын өндіру тиімділігін арттыру үшін жаңа идеяларды қамтамасыз ететін шатырдағы PV жүйелері үшін оңтайлы еңкейту бұрыштары мен биіктік биіктіктерін ұсынды.
PV жүйелерінің өнімділігіне әсер ететін факторлар
Шатырдағы PV жүйесінің өнімділігіне бірқатар факторлар әсер етеді, олардың ең маңыздысы күн радиациясының бұрышы, қоршаған орта температурасы, орнату бұрышы және биіктік. Әртүрлі аймақтардағы жарық жағдайлары, климаттың өзгеруі және шатыр құрылымының барлығы PV панельдерінің қуат өндіру әсеріне әсер етеді. Осы факторлардың ішінде PV панельдерінің көлбеу бұрышы мен үстіңгі биіктігі олардың жарық қабылдауы мен жылуды тарату тиімділігіне тікелей әсер ететін екі маңызды айнымалы болып табылады.
Оңтайлы көлбеу бұрышы
Зерттеулер PV жүйесінің оңтайлы көлбеу бұрышы географиялық орналасу мен маусымдық өзгерістерге ғана байланысты емес, сонымен қатар жергілікті ауа райы жағдайларымен де тығыз байланысты екенін көрсетті. Тұтастай алғанда, күн сәулесінің сәулелену энергиясын максималды қабылдауды қамтамасыз ету үшін PV панельдерінің көлбеу бұрышы жергілікті ендікке жақын болуы керек. Әр түрлі маусымдық жарық бұрыштарына бейімделу үшін оңтайлы көлбеу бұрышын әдетте маусымға сәйкес реттеуге болады.
Жазда және қыста оңтайландыру:
1. Жазда, күн зенитке жақын орналасқан кезде, қарқынды тікелей күн сәулесін жақсырақ түсіру үшін PV панельдерінің қисаю бұрышын тиісті түрде төмендетуге болады.
2. Қыста күн бұрышы төменірек болады және еңкейту бұрышын сәйкесінше арттыру PV панельдерінің күн сәулесін көбірек алуын қамтамасыз етеді.
Сонымен қатар, бекітілген бұрыштық дизайн (әдетте ендік бұрышына жақын жерде бекітілген) кейбір жағдайларда практикалық қолдану үшін жоғары тиімді нұсқа болып табылатыны анықталды, өйткені ол орнату процесін жеңілдетеді және әлі де көптеген климаттық жағдайларда салыстырмалы түрде тұрақты электр энергиясын өндіруді қамтамасыз етеді.
Оңтайлы үстеме биіктігі
Төбедегі PV жүйесін жобалау кезінде PV панельдерінің үстіңгі биіктігі (яғни, PV панельдері мен шатыр арасындағы қашықтық) да оның электр энергиясын өндіру тиімділігіне әсер ететін маңызды фактор болып табылады. Дұрыс көтерілу PV панельдерінің желдетілуін жақсартады және жылу жинақталуын азайтады, осылайша жүйенің жылу өнімділігін жақсартады. Зерттеулер көрсеткендей, PV панельдері мен шатыр арасындағы қашықтық ұлғайған кезде жүйе температураның көтерілуін тиімді төмендетеді және осылайша тиімділікті арттырады.
Желдету әсері:
3. Жеткілікті биіктік болмаған жағдайда, PV панельдері жылу жиналуына байланысты өнімділіктің төмендеуіне ұшырауы мүмкін. Шамадан тыс температура PV панельдерінің түрлендіру тиімділігін төмендетеді және тіпті олардың қызмет ету мерзімін қысқартуы мүмкін.
4. Орналастыру биіктігін арттыру PV панельдерінің астындағы ауа айналымын жақсартуға, жүйе температурасын төмендетуге және оңтайлы жұмыс жағдайларын сақтауға көмектеседі.
Дегенмен, үстіңгі биіктігінің ұлғаюы сонымен қатар құрылыс құнының жоғарылауын және кеңістікті қажет ететінін білдіреді. Сондықтан, тиісті үстіңгі биіктігін таңдау жергілікті климаттық жағдайларға және PV жүйесінің арнайы дизайнына сәйкес теңестірілуі керек.
Эксперименттер және деректерді талдау
Соңғы зерттеулер шатырдың бұрыштары мен үстіңгі биіктіктердің әртүрлі комбинацияларымен тәжірибе жасау арқылы кейбір оңтайландырылған дизайн шешімдерін анықтады. Бірнеше аймақтардың нақты деректерін модельдеу және талдау арқылы зерттеушілер мынадай қорытындыға келді:
5. оңтайлы көлбеу бұрышы: жалпы алғанда, шатырдың PV жүйесі үшін оңтайлы еңкею бұрышы жергілікті ендіктің плюс немесе минус 15 градус диапазонында болады. Арнайы түзетулер маусымдық өзгерістерге сәйкес оңтайландырылған.
6. Оңтайлы үстіңгі биіктігі: төбедегі PV жүйелерінің көпшілігі үшін оңтайлы үстіңгі биіктігі 10 және 20 сантиметр арасында. Тым төмен биіктік жылудың жиналуына әкелуі мүмкін, ал тым жоғары биіктік орнату және техникалық қызмет көрсету шығындарын арттыруы мүмкін.
Қорытынды
Күн технологиясының үздіксіз ілгерілеуімен PV жүйелерінің қуат өндіру тиімділігін барынша арттыру маңызды мәселеге айналды. Жаңа зерттеуде ұсынылған шатырдың PV жүйелерінің оңтайлы қисаю бұрышы және үстіңгі биіктігі PV жүйелерінің жалпы тиімділігін одан әрі жақсартуға көмектесетін теориялық оңтайландыру шешімдерін ұсынады. Болашақта интеллектуалды дизайн мен үлкен деректер технологиясының дамуымен біз дәлірек және жекелендірілген дизайн арқылы PV энергиясын тиімдірек және үнемді пайдалануға қол жеткізе аламыз деп күтілуде.
Хабарлама уақыты: 13 ақпан 2025 ж