Mat der wuessender globaler Nofro no erneierbaren Energien gëtt d'Photovoltaik (Solar-) Technologie wäit verbreet als wichtege Bestanddeel vun der propperer Energie benotzt. An d'Optimiséierung vun der Leeschtung vu PV-Anlagen fir d'Energieeffizienz während hirer Installatioun ze verbesseren ass zu engem wichtege Fro fir Fuerscher an Ingenieuren ginn. Rezent Studien hunn optimal Kippwénkelen an Héichtenhéichte fir Daach-PV-Anlagen proposéiert, wat nei Iddien fir d'Verbesserung vun der Effizienz vun der PV-Energieerzeugung geliwwert huet.
Faktoren, déi d'Leeschtung vu PV-Anlagen beaflossen
D'Leeschtung vun engem PV-Daachsystem gëtt vun enger Rei vu Faktoren beaflosst, vun deenen déi entscheedendst de Wénkel vun der Sonnestralung, d'Ëmfeldtemperatur, de Montagewénkel an d'Héicht sinn. D'Liichtbedingungen a verschiddene Regiounen, de Klimawandel an d'Dachstruktur beaflossen all den Effekt vun der Energieerzeugung vu PV-Paneele. Zu dëse Faktoren gehéieren de Kippwénkel an d'Héicht vun de PV-Paneele, déi direkt hiren Liichtempfang an hir Wärmeofleedungseffizienz beaflossen.
Optimalen Neigungswénkel
Studien hunn gewisen, datt den optimalen Neigungswénkel vun engem PV-System net nëmmen vun der geographescher Lag a saisonalen Schwankungen ofhänkt, mä och enk mat de lokale Wiederkonditiounen zesummenhänkt. Am Allgemengen soll den Neigungswénkel vun de PV-Paneele no beim lokale Breedegrad leien, fir e maximalen Empfang vun der Stralungsenergie vun der Sonn ze garantéieren. Den optimalen Neigungswénkel kann normalerweis jee no der Saison ugepasst ginn, fir sech un déi verschidde saisonal Liichtwénkelen unzepassen.
Optimiséierung am Summer a Wanter:
1. Am Summer, wann d'Sonn no beim Zenit steet, kann de Kippwénkel vun de PV-Paneele entspriechend erofgesat ginn, fir dat intensivt direkt Sonneliicht besser opzefänken.
2. Am Wanter ass de Sonnewénkel méi niddreg, an eng entspriechend Erhéijung vum Kippwénkel garantéiert, datt d'PV-Paneele méi Sonneliicht kréien.
Zousätzlech gouf festgestallt, datt en Design mat fixem Wénkel (normalerweis fixéiert no beim Breedegradwénkel) a verschiddene Fäll och eng héich effizient Optioun fir praktesch Uwendungen ass, well et den Installatiounsprozess vereinfacht a trotzdem eng relativ stabil Energieproduktioun ënner de meeschte klimatesch Bedéngungen garantéiert.
Optimal Iwwerhéicht
Beim Design vun engem Daach-PV-System ass d'Héicht vun de PV-Paneele (d.h. den Ofstand tëscht de PV-Paneele an dem Daach) och e wichtege Faktor, deen d'Effizienz vun der Energieerzeugung beaflosst. Eng richteg Héicht verbessert d'Belëftung vun de PV-Paneele a reduzéiert d'Hëtztakkumulatioun, wouduerch d'thermesch Leeschtung vum System verbessert gëtt. Studien hunn gewisen, datt wann den Ofstand tëscht de PV-Paneele an dem Daach erhéicht gëtt, de System fäeg ass, den Temperaturanstieg effektiv ze reduzéieren an doduerch d'Effizienz ze verbesseren.
Belëftungseffekt:
3. Wann et net genuch Héicht iwwer dem Buedem ass, kënne PV-Paneele wéinst Hëtztopbau ënner enger reduzéierter Leeschtung leiden. Iwwerdriwwe Temperaturen reduzéieren d'Ëmwandlungseffizienz vun de PV-Paneele a kënnen hir Liewensdauer souguer verkierzen.
4. Eng Erhéijung vun der Stand-off-Héicht hëlleft d'Loftzirkulatioun ënner de PV-Paneele ze verbesseren, wouduerch d'Systemtemperatur erofgesat gëtt an optimal Betribsbedingungen erhale bleiwen.
Wéi och ëmmer, eng Erhéijung vun der ieweschter Héicht bedeit och méi héich Baukäschten a méi Plazbedarf. Dofir muss d'Wiel vun der passender ieweschter Héicht no de lokalen klimatesche Bedéngungen an dem spezifeschen Design vum PV-System ausgeglach ginn.
Experimenter an Datenanalyse
Rezent Studien hunn optiméiert Designléisungen identifizéiert andeems se mat verschiddene Kombinatioune vun Daachwénkelen an Héichten experimentéiert hunn. Duerch d'Simuléierung an d'Analyse vun tatsächlechen Donnéeën aus verschiddene Regiounen hunn d'Fuerscher folgend Schlussfolgerungen erginn:
5. optimalen Kippwénkel: Am Allgemengen läit den optimalen Kippwénkel fir e PV-Daachsystem am Beräich vu plus oder minus 15 Grad vun der lokaler Breet. Spezifesch Upassunge ginn no saisonalen Ännerungen optimiséiert.
6. optimal Héicht vum Daach: Fir déi meescht PV-Anlagen um Daach läit déi optimal Héicht vum Daach tëscht 10 an 20 Zentimeter. Eng ze niddreg Héicht kann zu Hëtzebildung féieren, während eng ze héich Héicht d'Installatiouns- a Wartungskäschte kann erhéijen.
Conclusioun
Mat dem kontinuéierleche Fortschrëtt vun der Solartechnologie ass et zu engem wichtege Punkt ginn, wéi d'Energieerzeugungseffizienz vu PV-Anlagen maximéiert ka ginn. Den optimale Kippwénkel an d'Iwwerhéicht vun Daach-PV-Anlagen, déi an der neier Studie virgeschloe ginn, bidden theoretesch Optimiséierungsléisungen, déi hëllefen, d'Gesamteffizienz vu PV-Anlagen weider ze verbesseren. An der Zukunft, mat der Entwécklung vun intelligentem Design a Big-Data-Technologie, gëtt erwaart, datt mir fäeg sinn, eng méi effizient a wirtschaftlech PV-Energieausnotzung duerch e méi geneeën an personaliséierten Design z'erreechen.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 13. Februar 2025