Энергообеспечение фотопанелями
Производительность энергии фотоэлектрической системы в зависимости от типа монтажной конструкции
Оптимальный угол наклона солнечных панелей зависит от широты местности, а также может быть изменен в зависимости от того, какой оптимизации в производстве энергии необходимо добиться. Так, он может быть уменьшен от оптимального значения, если фотоэлектрическая система работает в летний период (летний оптимум), увеличен, если фотоэлектрическая система эксплуатируется в основном в осенне-зимний период, или принят средним по значению, если фотоэлектрическая система предназначена для круглогодичной эксплуатации.
Приведенный ниже график показывает влияние регулировок угла наклона на производительность. Бирюзовый линия показывает количество энергии, которую можно получать каждый день, если установка солнечных панелей произведена на фиксированный оптимальный угол наклона. Красная линия показывает количество солнечной энергии, которую можно получить при регулировании угла наклона четыре раза в год. Фиолетовая линии показывает количество солнечной энергии в день, если солнечные панели установлены на зимний угол. Для сравнения, зеленая линия показывает энергию, которую вы получили бы от двухосевой трекерной системы слежения, которая всегда ориентирует панели прямо на солнце. Цифры даны для 40 0 широты
fulyeai —adjusted —winter —tracking
Рисунок 1.2
| Широта | Летний угол | Зимний угол | % от оптимального (2-осевого трекера) |
| 25 ° | 2,3 | 41,1 | 76% |
| 30° | 6,9 | 45,5 | 76% |
| 35° | 11,6 | 49,8 | 76% |
| 40° | 16,2 | 54,2 | 75% |
| 45° | 20,9 | 58,6 | 75% |
| 50° | 25,5 | 63,0 | 74% |
При регулировании угла наклона солнечных панелей четыре раза в год на широте между 25 0 и 50° лучшими углами наклона будут:
- для лета числовое значение широты умножить на 0,92, и вычесть 24,3 градуса.
- для весны и осени числовое значение широты умножить на 0,98, и вычесть 2,3 градуса.
- для зимы числовое значение широты умножить на 0,89, и добавить 24 градуса.
| Широта | Летний угол | Весенний/осенний угол | Зимний угол |
| 25° | -1,3 | 22,2 | 46,3 |
| 30° | 3,3 | 27,1 | 50,7 |
| 35° | 7,9 | 32,0 | 55,2 |
| 40° | 12,5 | 36,9 | 59,6 |
| 45 ° | 17,1 | 41,8 | 64,1 |
| 50° | 21,7 | 46,7 | 68,5 |
Оптимальное время для изменения угла наклона на летний период -18 апреля, на осенний период - 24 августа, на зимний период - 7 октября, на весенний период - 5 марта.
В зимний период солнечные панели, при зимнем угле наклона, будут ориентированы достаточно эффективно, захватив от 81 до 88 процентов энергии по сравнению с трекерной системой. Такой угол наклона является хорошим решением в тех местах, где зимой нагрузка больше, чем летом. Весной, летом и осенью эффективность будет ниже (74-75% весной / осенью, и 68-74% летом), потому, что в эти сезоны солнце проходит большой участок неба, и фиксированная панели не может захватить быть направлена на него под углами, приближающимися к 90 °, значительную часть дня. Это как раз время года, в котором трекерные системы слежения дают наибольший эффект.
Заметим, что зимой угол примерно на 5° круче, чем то, что обычно рекомендуется. Причина в том, что в зимнее время, большая часть солнечной энергии приходится на полдень, так что фотоэлектрические модули следует ориентировать почти прямо на солнце в полдень. Угол доработан, чтобы получить наиболее полную энергию в течение дня.
Если конструкция фотоэлектрических систем позволяет регулировать угол наклона каждый месяц, то для расчета его значения на широте L принимаются такие величины.
С весеннего равноденствия до осеннего равноденствия -
угол равен широте L на 22 марта и 22 сентября (равноденствие)
угол равен (L-5 °) на 3 апреля и 9 сентября (в т. ч. ближайшие 2 недели
разницы)
угол равен (L-10 °) на 17 апреля и 26 августа (в т. ч. ближайшие 2 недели разницы)
угол равен (L-15 °) на 1 мая и 12 августа (в т. ч. ближайшие 2 недели разницы)
угол равен (L-20 °) на 22 мая и по 22 июля (в т. ч. ближайшие 2 недели разницы)
угол равен (L-23.5 °) на 22 июня (летнее солнцестояние)
С осеннего равноденствия до весеннего равноденствия -
угол равен широте L на 22 марта и 22 сентября (равноденствие)
угол равен (L +5 °), на 6 октября и 7 марта (в т. ч. ближайшие 2 недели
разницы)
угол равен (L +10 °) на 19 октября и по 22 февраля (в т. ч. ближайшие 2 недели разницы)
угол равен (L +15 °), на 3 ноября и 8 февраля (в т. ч. ближайшие 2 недели разницы)
угол равен (L +20 °) на 23 ноября и 23 января (в т. ч. ближайшие 2 недели разницы)
угол равен (L +23.5 °) на 22 декабря (зимнее солнцестояние)
Углы наклона для некоторых широт, в зависимости от времени года, представлены на графике
| Рисунок 1.3 |
При расположении конструкций солнечных панелей в несколько рядов, кроме правильной ориентации и угла наклона, очень важным является правильно выбрать расстояние между рядами, чтобы не происходило взаимного затенения поверхности модулей. Для средней полосы, при оптимальном фиксированном угле наклона, зачастую используется простая формула d = 3w, где d - расстояние между рядами, и w - высота панели под оптимальным углом наклона.
При углах наклона, близких к 30 °, коэффициент использования площадки под фотоэлектрическую систему составляет 33%.
Приведенные данные являются обзорными, собраны из разных источников, и немного отличаются по значению, так как рассчитывались по разным методикам. Основная задача - дать представление о том, насколько оптимально может работать фотоэлектрическая система в зависимости от ориентации и угла наклона солнечных панелей.
