Վերականգնվող էներգիայի համաշխարհային պահանջարկի աճին զուգընթաց, ֆոտովոլտային (արևային) տեխնոլոգիան լայնորեն կիրառվում է որպես մաքուր էներգիայի կարևոր բաղադրիչ: Եվ թե ինչպես օպտիմալացնել ֆոտովոլտային համակարգերի աշխատանքը՝ դրանց տեղադրման ընթացքում էներգաարդյունավետությունը բարելավելու համար, կարևոր հարց է դարձել հետազոտողների և ինժեներների համար: Վերջին ուսումնասիրությունները առաջարկել են տանիքի ֆոտովոլտային համակարգերի համար օպտիմալ թեքության անկյուններ և բարձրության բարձրություններ՝ առաջարկելով նոր գաղափարներ ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրության արդյունավետությունը բարելավելու համար:
Ֆոտովոլտային համակարգերի աշխատանքի վրա ազդող գործոններ
Տանիքի վրա տեղադրված ֆոտովոլտային համակարգի աշխատանքի վրա ազդում են մի շարք գործոններ, որոնցից ամենակարևորներն են՝ արևային ճառագայթման անկյունը, շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը, տեղադրման անկյունը և բարձրությունը: Տարբեր շրջաններում լուսավորության պայմանները, կլիմայի փոփոխությունը և տանիքի կառուցվածքը՝ բոլորը ազդում են ֆոտովոլտային վահանակների էներգիայի արտադրության վրա: Այս գործոնների շարքում ֆոտովոլտային վահանակների թեքության անկյունը և վերևի բարձրությունը երկու կարևոր փոփոխականներ են, որոնք անմիջականորեն ազդում են լույսի ընդունման և ջերմության ցրման արդյունավետության վրա:
Օպտիմալ թեքության անկյուն
Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ ֆոտովոլտային համակարգի օպտիմալ թեքության անկյունը կախված է ոչ միայն աշխարհագրական դիրքից և սեզոնային տատանումներից, այլև սերտորեն կապված է տեղական եղանակային պայմանների հետ: Ընդհանուր առմամբ, ֆոտովոլտային վահանակների թեքության անկյունը պետք է մոտ լինի տեղական լայնությանը՝ արևից ճառագայթային էներգիայի առավելագույն ընդունումն ապահովելու համար: Օպտիմալ թեքության անկյունը սովորաբար կարող է համապատասխանաբար կարգավորվել՝ կախված եղանակից՝ տարբեր սեզոնային լույսի անկյուններին հարմարվելու համար:
Օպտիմալացում ամռանը և ձմռանը.
1. Ամռանը, երբ արևը գտնվում է զենիթի մոտ, ֆոտովոլտային վահանակների թեքության անկյունը կարելի է համապատասխանաբար իջեցնել՝ ինտենսիվ ուղիղ արևի լույսն ավելի լավ կլանելու համար։
2. Ձմռանը արևի անկյունն ավելի ցածր է, և թեքության անկյան համապատասխան բարձրացումը ապահովում է, որ ֆոտովոլտային վահանակները ստանան ավելի շատ արևի լույս։
Բացի այդ, պարզվել է, որ ֆիքսված անկյան դիզայնը (սովորաբար ֆիքսված լայնության անկյան մոտ) որոշ դեպքերում նաև բարձր արդյունավետ տարբերակ է գործնական կիրառությունների համար, քանի որ այն պարզեցնում է տեղադրման գործընթացը և դեռևս ապահովում է համեմատաբար կայուն էլեկտրաէներգիայի արտադրություն կլիմայական պայմանների մեծ մասում։
Օպտիմալ վերգետնյա բարձրություն
Տանիքի վրա տեղադրված ֆոտովոլտային համակարգի նախագծման ժամանակ ֆոտովոլտային վահանակների վերևի բարձրությունը (այսինքն՝ ֆոտովոլտային վահանակների և տանիքի միջև հեռավորությունը) նույնպես կարևոր գործոն է, որը ազդում է դրա էներգիայի արտադրության արդյունավետության վրա: Ճիշտ բարձրությունը բարելավում է ֆոտովոլտային վահանակների օդափոխությունը և նվազեցնում ջերմության կուտակումը, այդպիսով բարելավելով համակարգի ջերմային աշխատանքը: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ երբ ֆոտովոլտային վահանակների և տանիքի միջև հեռավորությունը մեծանում է, համակարգը կարողանում է արդյունավետորեն նվազեցնել ջերմաստիճանի բարձրացումը և այդպիսով բարելավել արդյունավետությունը:
Օդափոխման ազդեցություն.
3. Բավարար վերևի բարձրության բացակայության դեպքում, ֆոտովոլտային վահանակները կարող են տուժել ջերմության կուտակման պատճառով կատարողականի նվազումից: Չափազանց բարձր ջերմաստիճանը կնվազեցնի ֆոտովոլտային վահանակների փոխակերպման արդյունավետությունը և նույնիսկ կարող է կրճատել դրանց ծառայության ժամկետը:
4. Հենակետային բարձրության բարձրացումը նպաստում է ֆոտովոլտային վահանակների տակ օդի շրջանառության բարելավմանը, իջեցնելով համակարգի ջերմաստիճանը և պահպանելով օպտիմալ աշխատանքային պայմանները։
Սակայն, վերևի հարկի բարձրության աճը նշանակում է նաև շինարարության ավելի բարձր ծախսեր և տարածքի ավելի մեծ պահանջներ։ Հետևաբար, համապատասխան վերևի հարկի բարձրության ընտրությունը պետք է հավասարակշռված լինի տեղական կլիմայական պայմաններին և ֆոտովոլտային համակարգի կոնկրետ նախագծմանը համապատասխան։
Փորձեր և տվյալների վերլուծություն
Վերջերս կատարված ուսումնասիրությունները բացահայտել են որոշ օպտիմալացված նախագծային լուծումներ՝ փորձարկելով տանիքի անկյունների և վերևի բարձրությունների տարբեր համադրություններ: Մի քանի շրջաններից ստացված իրական տվյալները մոդելավորելով և վերլուծելով՝ հետազոտողները եզրակացրել են.
5. օպտիմալ թեքության անկյուն. ընդհանուր առմամբ, տանիքի ֆոտովոլտային համակարգի համար օպտիմալ թեքության անկյունը տեղական լայնության գումարած կամ հանած 15 աստիճանի սահմաններում է: Հատուկ կարգավորումները օպտիմալացվում են սեզոնային փոփոխությունների համաձայն:
6. տանիքի արևային ֆոտովոլտային համակարգերի օպտիմալ վերևի բարձրությունը 10-ից 20 սանտիմետր է: Չափազանց ցածր բարձրությունը կարող է հանգեցնել ջերմության կուտակման, մինչդեռ չափազանց բարձրը կարող է մեծացնել տեղադրման և սպասարկման ծախսերը:
Եզրակացություն
Արևային տեխնոլոգիաների շարունակական զարգացման հետ մեկտեղ, կարևոր խնդիր է դարձել ֆոտովոլտային համակարգերի էներգիայի արտադրության արդյունավետությունը մեծացնելու եղանակը: Նոր ուսումնասիրության մեջ առաջարկվող տանիքի ֆոտովոլտային համակարգերի օպտիմալ թեքության անկյունը և վերևի բարձրությունը ապահովում են տեսական օպտիմալացման լուծումներ, որոնք օգնում են էլ ավելի բարելավել ֆոտովոլտային համակարգերի ընդհանուր արդյունավետությունը: Ապագայում, ինտելեկտուալ դիզայնի և մեծ տվյալների տեխնոլոգիայի զարգացման շնորհիվ, ակնկալվում է, որ մենք կկարողանանք հասնել ավելի արդյունավետ և տնտեսող ֆոտովոլտային էներգիայի օգտագործման՝ ավելի ճշգրիտ և անհատականացված դիզայնի միջոցով:
Հրապարակման ժամանակը. Փետրվարի 13-2025