هيكل تركيب الطاقة الشمسية لخلق فجوة الهواء المطلوبة أدناه الوحدات الكهروضوئية الشمسية

إذا كنت قد قرأت ورقة بيانات وحدة الطاقة الشمسية الكهروضوئية بعناية. هناك درجة الحرارة المحيطة ، أيضا الفجوة الجوية شرط 100MM تحت وحدة نمطية. عند نمذجة مشروع الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، يكون الحد الأقصى للإنتاج ضروريًا ، لزيادة ارتفاع هيكل التركيب يساعد بالتأكيد على تحقيق العائد ، ما مقدار الفجوة الهوائية التي ستؤثر على العائد؟

تتأثر كفاءة لوحة Solar PV Module سلبًا بزيادة درجة حرارتها. على الوحدات الكهروضوئية المثبتة في جو مفتوح لتوليد الطاقة ، يستفيد تأثير التبريد الطبيعي بشكل كبير من أجل الحفاظ على كفاءة اللوحة وبالتالي تحسين ناتج توليد المصنع. يتم فقدان الحرارة من الوحدة الكهروضوئية من خلال التوصيل إلى السقف ، والحرارة المنبعثة من خلال الحمل الحراري عن طريق الهواء والإشعاع المحيطين إلى ألواح السقف أو إلى السماء. تلعب الوحدة النمطية لسقف الألواح دورًا مهمًا لضمان التبريد الحراري على سطح الوحدات السفلية. يتم إجراء تحليل حراري للوصول إلى فجوة الهواء المثلى. يتم تحليل ظاهرة نقل الحرارة من المبادئ الأساسية وتوصلنا إلى نتيجة في الفجوة الأمثل ما بين 100 ملم إلى 110 ملم ، والتي بعدها الفوائد ضئيلة. وأي محاولة لتوفير فجوة هوائية أعلى سيزيد من ثقل الانحناء على التركيبات ، الأمر الذي يؤدي إلى نتائج عكسية في التصميم الهيكلي للتركيب الشمسي.

جميع وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية سيكون لها معلمة أشار إليها الصانع تسمى “معامل درجة الحرارة”. يمثل معامل درجة الحرارة النسبة المئوية التي تقلل بها كفاءة اللوحة عند كل زيادة في درجة مئوية (درجة مئوية). مع زيادة درجة حرارة الألواح الشمسية ، يزداد التيار الناتج ، بينما يتم تقليل خرج الجهد. تحتوي معظم اللوحات القياسية على “معامل درجة حرارة التشغيل” بين -0.2٪ / ° C إلى -0.5٪ / ° C. في كثير من الحالات ، يمكن أن ترتفع درجة حرارة الخلايا الشمسية إلى 65 درجة مئوية ، مما يجعل اللوحة أقل كفاءة وبالتالي تنتج طاقة أقل.

على الرغم من أن هناك العديد من المتغيرات الأخرى المشاركة في تقرير إخراج الطاقة النهائي ، إلا أن درجة حرارة الوحدة النمطية هي مساهم رئيسي.

المعلمات التي تؤثر على درجة حرارة الوحدة النمطية هي درجة حرارة الغلاف الجوي في الموقع المدروس ونوع تركيب اللوحة. نظرًا لعدم وجود سيطرة على الظروف الجوية ، فإننا نركز هنا على الطريقة التي يتم بها تثبيت الوحدات على أسطح الألواح.

عندما يتم تثبيت الألواح الشمسية على سطح مغطى ، فإنها تعاني من درجات حرارة أعلى من درجة الحرارة المحيطة. تعتبر الألواح المثبتة بالتوازي مع السقف مع وجود فجوة هوائية قليلة أو معدومة بين السطح واللوحة هي الأقل كفاءة وتجربة أكبر ارتفاع في درجة الحرارة (~ 35 درجة مئوية) ، مما يؤدي إلى انخفاض انتاج الطاقة. سيتيح نظام التركيب الشمسي النموذجي للتركيب على سطح السقف وجود فجوة هوائية كافية بين سطح السقف واللوحة ، مما يتيح لتدفق الهواء أن يكون له تأثير تبريد على اللوحة. في الهند ، هناك فريق قام بتحليل حراري مفصل حول تركيب الألواح الشمسية على سطح نموذجي ، للوصول إلى فجوة الهواء المثلى ويتم التحقق من نفسه بشكل تجريبي.

يمكن تلخيص توازن الحرارة النموذجي للوحة Solar PV المثبتة على النحو التالي:

كما يمكننا أن نلاحظ من حساب ميزان الحرارة ، فإن فقدان الحرارة الحراري من الوحدة بسبب تدفق الهواء على سطح الوحدة يشكل حوالي 65 ٪ من إجمالي فقدان الحرارة.

تجميع الوحدات مع وجود فجوة أقل في الهواء ، في نظام تركيب الطاقة الشمسية بدون سكة حديد ، من الشائع تركيب لوحات على أقواس سكة قصيرة

تجميع الوحدة مع فجوة هوائية حوالي 100 مم ، إنه نظام درابزين كلاسيكي L قدم

سيضمن توازن الحرارة هذا وجود فقدان للحرارة أكثر من كسب الحرارة من الإشعاع الشمسي. ولكن أي زيادة أخرى في فجوة الهواء لن توفر فائدة من فقدان الحرارة بشكل متناسب. حيث يمكن ملاحظة ذلك من منحنى معامل انتقال الحرارة ، تصبح سرعة الهواء أفقية تقريبًا.

للتحقق تجريبياً من التحليل الذي تم إجراؤه ، تم تثبيت محطة طاقة شمسية واحدة على سطح السقف الصناعي على سقف من الصفائح المعدنية المموجة. ثلاثة سلاسل من 8 وحدات متصلة في سلسلة تعتبر للتجربة. فيما يلي تفاصيل الإعداد التجريبي المصنوع على سطح M / s SEG ، بنغالورو.

الوحدة: Eldora Grand Ultima Silver ، فيكرام سولار ، سعة 300 واط.

سلسلة: 3 سلاسل كل من 8 وحدات ..

سعة السلسلة: 8 X 300 Wp = 2400 Wp.

اتصال الإخراج: وضع خارج السلسلة متصل بمقياس طاقة التيار المستمر ثم تحميل شريط الحافلة.

تحميل: الأحمال العاصمة متصلة بشريط الحافلة. (مراوح العاصمة وأضواء العاصمة).

مساحة كل وحدة: 1.96 × 0.992 = 1.94 متر مربع

مساحة الوحدة الكلية لسلسلة واحدة: 8 X 1.94 = 15.56 m2.

كفاءة الوحدة: 15 ٪

نسبة الأداء = العلاقات العامة = (العائد) / (مساحة وحدة X الإشعاعية X كفاءة الوحدة)

مدة التجربة: 15 يومًا من 2 أبريل إلى 16 أبريل 2017.

التالية ثلاث مجموعات من وحدات تجميعها:

1. مجموعة -1: 8 وحدة سلسلة مع فجوة الهواء من 40 مم
2. SET-2: 8 وحدة سلسلة مع فجوة الهواء من 100 مم
3. SET-3: 8 وحدة سلسلة مع فجوة الهواء 160 ملم

تم إجراء التجربة لمدة 15 يومًا من خلال تسجيل القراءات يوميًا على مدار الساعة ، من الساعة 9 صباحًا حتى الساعة 4 مساءً. تم تسجيل الإشعاع الشمسي كل ساعة وتم تسجيل الوحدات التراكمية للطاقة الناتجة من كل مجموعة. العلاقات العامة تحسب والنتائج المجدولة.

سجل جدول القراءات والنتائج:

العلاقات العامة محسوبة وجدولة على النحو التالي:

كما يمكن ملاحظته من النتائج ، فإن التحسن في العلاقات العامة هو:

بين SET-1 و SET-2: زيادة فجوة الهواء من 40 مم إلى 100 مم ، PR زيادة 2.57 ٪.

بين SET-2 و SET-3: زيادة فجوة الهواء من 100 مم إلى 160 مم ، PR زيادة 0.27 ٪.

استنتاج

يعتبر تركيب وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية على سقف الورقة مثاليًا لوجود فجوة هوائية تتراوح بين 100 ملم و 110 ملم. سيؤدي انخفاض فجوة الهواء إلى زيادة درجة حرارة الوحدة ، مما يؤدي إلى انخفاض إنتاج الجيل. سيكون أعلى من هذا البعد تأثير تبريد ضئيل ، ولكن سيكون له تأثير سلبي على زيادة الأحمال الفورية للتثبيت.