Avec la demande mondiale croissante d'énergie renouvelable, la technologie photovoltaïque (solaire) a été largement utilisée comme un élément important de l'énergie propre. Et comment optimiser les performances des systèmes PV pour améliorer l'efficacité énergétique pendant leur installation est devenu un problème important pour les chercheurs et les ingénieurs. Des études récentes ont proposé des angles d'inclinaison optimaux et des hauteurs d'élévation pour les systèmes PV sur le toit, fournissant de nouvelles idées pour améliorer l'efficacité de la production d'énergie photovoltaïque.
Facteurs affectant les performances des systèmes PV
Les performances d'un système PV sur le toit sont affectées par un certain nombre de facteurs, dont les plus critiques comprennent l'angle de rayonnement solaire, la température ambiante, l'angle de montage et l'élévation. Les conditions d'éclairage dans différentes régions, le changement climatique et la structure du toit affectent toutes l'effet de production d'énergie des panneaux PV. Parmi ces facteurs, l'angle d'inclinaison et la hauteur des plafonds des panneaux PV sont deux variables importantes qui affectent directement leur réception légère et leur efficacité de dissipation thermique.
Angle d'inclinaison optimal
Des études ont montré que l'angle d'inclinaison optimale d'un système PV dépend non seulement de l'emplacement géographique et des variations saisonnières, mais est également étroitement liée aux conditions météorologiques locales. En général, l'angle d'inclinaison des panneaux PV doit être proche de la latitude locale pour assurer une réception maximale de l'énergie rayonnante du soleil. L'angle d'inclinaison optimale peut généralement être ajusté de manière appropriée en fonction de la saison afin de s'adapter à différents angles de lumière saisonniers.
Optimisation en été et en hiver:
1. En été, lorsque le soleil est situé près du zénith, l'angle d'inclinaison des panneaux PV peut être abaissé de manière appropriée pour mieux capturer la lumière directe intense.
2. En hiver, l'angle de soleil est inférieur et augmenter de manière appropriée l'angle d'inclinaison garantit que les panneaux PV reçoivent plus de soleil.
De plus, il a été constaté qu'une conception à angle fixe (généralement fixe près de l'angle de latitude) est également une option très efficace dans certains cas pour des applications pratiques, car elle simplifie le processus d'installation et fournit toujours une production d'énergie relativement stable dans la plupart des conditions climatiques .
Hauteur de frais généraux optimale
Dans la conception d'un système photovoltaïque sur le toit, la hauteur aérienne des panneaux PV (c'est-à-dire la distance entre les panneaux PV et le toit) est également un facteur important qui affecte son efficacité de production d'énergie. Une élévation appropriée améliore la ventilation des panneaux PV et réduit l'accumulation de chaleur, améliorant ainsi les performances thermiques du système. Des études ont montré que lorsque la distance entre les panneaux PV et le toit est augmentée, le système est capable de réduire efficacement l'élévation de la température et ainsi d'améliorer l'efficacité.
Effet de ventilation:
3. En l'absence de hauteur aérienne suffisante, les panneaux photovoltaïques peuvent souffrir de performances réduites en raison de l'accumulation de chaleur. Des températures excessives réduiront l'efficacité de conversion des panneaux PV et pourraient même raccourcir leur durée de vie.
4. Une augmentation de la hauteur de dépassement aide à améliorer la circulation de l'air sous les panneaux PV, à réduire la température du système et à maintenir des conditions de fonctionnement optimales.
Cependant, une augmentation de la hauteur des frais généraux signifie également des coûts de construction plus élevés et plus d'exigences d'espace. Par conséquent, le choix de la hauteur des frais généraux appropriée doit être équilibré en fonction des conditions climatiques locales et de la conception spécifique du système PV.
Expériences et analyse des données
Des études récentes ont identifié certaines solutions de conception optimisées en expérimentant différentes combinaisons d'angles de toit et de hauteurs aériennes. En simulant et en analysant les données réelles de plusieurs régions, les chercheurs ont conclu:
5. Angle d'inclinaison optimale: En général, l'angle d'inclinaison optimale pour un système PV de toit se situe dans la plage de plus ou moins 15 degrés de latitude locale. Les ajustements spécifiques sont optimisés en fonction des changements saisonniers.
6. Hauteur de frais généraux optimaux: pour la plupart des systèmes photovoltaïques sur le toit, la hauteur optimale des frais généraux se situe entre 10 et 20 centimètres. Une élévation trop faible peut entraîner une accumulation de chaleur, tandis qu'une élévation trop élevée peut augmenter les coûts d'installation et d'entretien.
Conclusion
Avec l'avancement continu de la technologie solaire, comment maximiser l'efficacité de la production d'énergie des systèmes PV est devenu un problème important. L'angle d'inclinaison optimal et la hauteur des frais généraux des systèmes PV sur le toit proposés dans la nouvelle étude fournissent des solutions d'optimisation théoriques qui aident à améliorer encore l'efficacité globale des systèmes PV. À l'avenir, avec le développement de la conception intelligente et de la technologie des mégadonnées, il est prévu que nous puissions réaliser une utilisation plus efficace et économique d'énergie photovoltaïque grâce à une conception plus précise et personnalisée.
Heure du poste: 13 février-2025