Bu makale, farklı eğim açılarına sahip güneş panellerinin güneş insidansının tablo ve grafiklerinde elde edilen sonuçları göstermektedir. Farklı eğimli yüzeylere sahip aylık ortalama güneş radyasyonu ortaya çıkar, güneş panellerinin eğiminin yatay bir düzleme göre güneş radyasyonunun yakalanması üzerindeki etkisini görüyoruz.
açı eğim-güneş panelleriGüneş radyasyonu insidansının kantitatif değerlerinin optimal açıya sahip olduğu bilgisiyle, elde edilen bu veriler, fotovoltaik güneş radyasyon jeneratörleri projelerinin tasarımında gelecekteki kararların alınması için çok önemlidir.
GİRİŞ
Bu makalenin amacı, güneş panellerinin güneş insidansının teorik ve pratik gelişimini, güneş radyasyonunu yakalamak için en uygun eğimi test etmek veya yaymaktır.
Her ne kadar Dünya yüzeyinde farklı eğim açılarına sahip tablolar ve güneş insidansı yazılımları olduğu doğru olsa da, güneş panellerinin bulunduğu konumda bir enlemden bahsediyor. Ancak bu tür araştırmalarla ilgilenen bizler, Dünya yüzeyindeki güneş insidansının optimum eğim açısını bulmak için literatüründe bir boşluk bırakıyoruz.
Güneş panelleri üzerindeki güneş radyasyonu insidansı konum alanına, küresel sistemdeki pozisyona (enlem), çevreye (açık, parçalı bulutlu, bulutlu), güneş sezonuna (kış, yaz) ve eğime bağlıdır. Bu makale, güneş ışınımının yatay bir düzleme göre yakalanmasını optimize eden açıyı hesaplamak için gelişime müdahale eden matematiksel parametrelerin ardışık müdahalesini açıklamaya çalışacaktır.
Eğimli bir yüzeydeki güneş radyasyonu tahminini hesaplamak için, yaygın radyasyon bileşeni küresel radyasyondan ayrıldı (Liu ve Ürdün izotropik modeli).
Bu çalışmada, eğimli bir düzlemde toplam güneş radyasyonu elde edilmesinin doğrudan radyasyon ve dağınık radyasyonun toplamından elde edildiğinden bahsetmeliyiz (yansıyan radyasyon dikkate alınmamıştır).
GELİŞMEKTE
Yer: Sinchi Roca Parkı, Comas Lima
Enlem: -11.9233 N masl: 139 Yatay bir yüzeyde yakalanan Ortalama Aylık Radyasyon (kwh / m2 / gün) NASA meteoroloji uzay istasyonundan elde edilen veriler
| β | JAN | ŞUBAT | DENİZ | Nisan | MAYIS | Haziran | Temmuz | Ağustos | Eylül | Ekim | Kasım | Aralık |
| 0 ºC | 7.14 | 7.15 | 7.04 | 6,33 | 4.93 | 3.39 | 3.14 | 3.58 | 4.32 | 5.29 | 6.01 | 6.8 |
Solar İnsidans Açısı
Güneş panellerinin yatay olarak eğim açısına (β) ek olarak coğrafi kuzeye yöneldiğini dikkate alarak. Güneş insidansı açısını, normal yüzey ve güneş ışınları arasındaki açı olarak hesaplayabilirsiniz. Güneş açılarının bu oranı, aşağıdaki trigonometrik denklemden hesaplanabilir.
Cosθ = cos (Ф-β).cosρ.cosω + sin (Ф-β).senρ
θ = eğimli panel üzerinde doğrudan güneş insidansı ve yatay güneş insidansı ile oluşan açı. Ф = enlem β = eğim açısı ρ = güneş açı açısı ω = güneş açısı
n = yılın günü
360 * (284+ n)
ρ = 23,45 * Sen ()
365
Ho = (24 / π) * Gon
Ho = Yatay bir yüzeyde öngörülen atmosfere ulaşan aylık ortalama günlük dünya dışı ışınlama.
Liu ve Ürdün'e göre polinom modeli
Güneş radyasyonundan alınan güneş katkılarının hesaplanması için aylık ortalama günlük değerlerdir.
Bulanık bileşen, bulanık fraksiyonun (Hd / H) berraklık indeksine (k) karşı regresyon eğrileri tarafından bulunabilir. Doğrudan bileşen Ht ve Hd arasındaki farkla hesaplanabilir.
Hd / H = 1.390 - 4.027k + 5.531k 2 - 3.108k 3
k = H / Ho
k = Netlik endeksi
Hd = Göksel tonozdan günlük ışınım yayılması
H = Yatay bir yüzey üzerinde küresel günlük ışınlama
Toplam radyasyon, eğimli bir yüzeydeki doğrudan, dağınık ve yansıyan güneş radyasyonunun toplamıdır
Ht = HbRb + HdRd + HδRr
Hb = doğrudan ışınlama
Rb = eğimli bir yüzey üzerinde doğrudan güneş radyasyonu ve yatay bir yüzey üzerinde doğrudan radyasyon ile ilgili faktör.
Rd = eğimli bir yüzeydeki dağınık güneş ışınımını ve yatay bir yüzeydeki dağınık ışınımı ilişkilendiren faktör. δ = çevredeki yansıma
ELDE EDİLEN SONUÇLAR
Aylık ortalama radyasyondan elde edilen sonuçların yatay düzlemde kw / m2 cinsinden farklı eğim açıları (β) için bir düzlemde gözlendiği tablo.
| β | Ocak | Şubat | Deniz
|
Nisan | Mayıs | Haziran | Temmuz | Ağustos | Eylül | Ekim | Kasım | Aralık | Yıllık Ort |
| 0º | 7.15 | 6,33 | 4.93 | 3.14 | 4.32 | 6.01 | 5.43 | ||||||
| 7.14 | 7.04 | 3.39 | 3.58 | 5.29 | 6.80 | ||||||||
| 2 | 7.20 | 7.17 | 7.01 | 6.24 | 4.83 | 3.32 | 3,09 | 3.54 | 4.29 | 5.29 | 6.05 | 6.87 | 5.41 |
| 5 | 7.29 | 7.20 | 6.95 | 6.10 | 4.67 | 3.22 | 3.00 | 3.47 | 4.25 | 5.29 | 6.10 | 6.96 | 5.38 |
| 10 | 7.39 | 7.19 | 6.81 | 5.84 | 4.39 | 3.03 | 2.85 | 3.33 | 4.15 | 5.26 | 6.15 | 7.08 | 5.29 |
| 15 | 7.44 | 7.15 | 6.63 | 5.54 | 4.09 | 2.83 | 2.69 | 3.18 | 4.03 | 5.19 | 6.16 | 7.15 | 5.17 |
| 20 | 7.44 | 7.05 | 6.41 | 5.20 | 3.76 | 2,62 | 2.51 | 3.01 | 3.88 | 5.09 | 6.14 | 7.17 | 5.02 |
| 25 | 7.39 | 6.91 | 6.14 | 4.83 | 3.42 | 2.40 | 2.32 | 2.83 | 3.72 | 4.97 | 6.07 | 7.14 | 4.85 |
Şekil 1'den eğimli bir düzlemi etkileyen güneş radyasyonu profillerinin, güneş panellerinin benimsediği eğim açısına göre değiştiğini doğrulayabiliriz.
Farklı eğim açıları için güneş radyasyonunu gösterir.
Şekil N2, Temmuz ayına karşılık gelen farklı eğim açıları için insidans tablosundan alınan minimum değerleri göstermektedir. Bu nicelik, bir PV jeneratörünün sahip olabileceği panellerin sayısını yıllık dönemler için ölçmek önemlidir.
Eğimli bir düzlemde minimum güneş radyasyonu değerlerini gösterir.
Şekil 3, eğimli bir yüzeyde güneş radyasyonu insidansının daha yüksek olduğu Ocak ayına karşılık gelen maksimum veri değerlerini göstermektedir. Bu verilerin nicelendirilmesi önemlidir çünkü mevsimsel dönemlerde PV enerjisi üretmek istiyorsak, bunu en yüksek güneş insidansına sahip ayları dikkate alarak yapmak zorunda kalacağız.
Eğimli bir düzlemde olay güneş radyasyonu maksimum değerlerini göster
SONUÇLAR
Güneş panellerinin konumu, termal veya fotovoltaik üretim sisteminin tasarlandığı işleve bağlı olacaktır.
PV enerji literatüründe, güneş panellerindeki eğim için + 10º enlemi, kış aylarında daha büyük bir radyasyon ve yaz aylarında daha büyük bir radyasyon için enlem - 10º olan bir tahmin kuralı vardır..
Yıllık, mevsimsel veya çok kısa dönemler olan güneş radyasyonu yakalama dönemlerini dikkate almalı ve ölçmeliyiz. Tabloda elde edilen verileri farklı eğim açıları için analiz ederken, yıllık güneş radyasyonu yakalaması için en çok önerilenin yatay düzlem olan 0º eğim olduğu doğrulanabilir.
Aralık, Ocak ve Şubat ayları olan yaz dönemi için güneş insidansı eğimli bir düzlemde:
| β | Aralık | Ocak | Şubat | Ortalama
(Kw / m2) |
| 0º | 6.80 | 7.14 | 7.15 | 7.03 |
| 2 | 6.87 | 7.20 | 7.17 | 7.08 |
| 5 | 6.96 | 7.29 | 7.20 | 7.15 |
| 10 | 7.08 | 7.39 | 7.19 | 7.22 |
| 15 | 7.15 | 7.44 | 7.15 | 7.25 |
| 20 | 7.17 | 7.44 | 7.05 | 7.22 |
| 25 | 7.14 | 7.39 | 6.91 | 7.15 |
15 ° kuzey yönündeki bir eğim açısı için aylık ortalama güneş insidansı, yatay düzlemde% 3 daha fazla güneş insidansı olan 7.25 kw / m2'dir.
Numunenin (Lima Comas) güneş radyasyonu en çok tavsiye edilmez, çünkü yıl boyunca iklimi bulutludur, sadece yaz aylarında gökyüzü açık ve berraktır. Ancak bu modelleme, çevrenin coğrafi ve iklimsel hususlarını dikkate alarak, Dünya yüzeyinin herhangi bir noktasında güneş radyasyonu bulmaya hizmet eder.
kaynakça
Güneş Enerjisi Hesaplaması, Jose Javier Garcia-Badell. Lapetra Teknik ve Bilimsel Yayınları, 2003.
Eğimli yüzeylerde küresel güneş radyasyonu tahmini. Fizik Bölümü, Universidad Heredia - Kosta Rika
Araştırma Çalışması Güneş kolektörü yüzeyinin Eğim Açısının olay radyasyonu üzerindeki etkisi. Küba Enerjisi.
Araştırma Çalışması, Francisco José de Caldas Bölge Üniversitesi'nde alınan deneysel verilerden Bogotá şehri için Doğrudan Radyasyon Modelleri, 2004.
Alternatif Enerji Grubu, Universidad Distrital de Colombia.
WEBSİTELERİ
Global Solar Atlas: http://globalsolaratlas.info/
NASA Yüzey Meteorolojisi ve Güneş Enerjisi: https://eosweb.larc.nasa.gov/
Coğrafi Koordinatlar: http://dateandtime.info/es/citycoordinates.php?id=3936456
Orijinal dosyayı indirin
