再生可能エネルギーに対する世界的な需要の高まりに伴い、太陽光発電（太陽）技術は、クリーンエネルギーの重要な要素として広く使用されてきました。また、設置中のエネルギー効率を改善するためにPVシステムのパフォーマンスを最適化する方法は、研究者とエンジニアにとって重要な問題となっています。最近の研究では、屋上PVシステムの最適な傾斜角度と高さの高さが提案されており、PV発電効率を改善するための新しいアイデアを提供しています。
PVシステムのパフォーマンスに影響する要因
屋上PVシステムの性能は、多くの要因の影響を受けます。最も重要なものには、太陽放射の角度、周囲温度、取り付け角、標高が含まれます。さまざまな地域、気候変動、屋根構造の光条件はすべて、PVパネルの発電効果に影響します。これらの要因の中で、PVパネルの傾斜角度とオーバーヘッドの高さは、光受信と熱散逸効率に直接影響する2つの重要な変数です。
最適なチルト角
研究により、PVシステムの最適な傾斜角は、地理的位置と季節の変動に依存するだけでなく、地域の気象条件にも密接に関連していることが示されています。一般に、PVパネルの傾斜角は、太陽からの放射エネルギーの最大の受信を確保するために、局所緯度に近いものでなければなりません。通常、最適な傾斜角は、さまざまな季節の光角に適応するために、季節に応じて適切に調整できます。
夏と冬の最適化：
1.夏には、太陽が天頂の近くに配置されると、PVパネルの傾斜角を適切に下げて、激しい直射日光をよりよく捕らえることができます。
2。冬には、太陽の角度が低くなり、傾斜角度を適切に増やすことで、PVパネルがより多くの日光を受けることが保証されます。
さらに、固定角度設計（通常は緯度角の近くに固定）も、実用的なアプリケーションでは非常に効率的なオプションであることがわかりました。 。
最適なオーバーヘッドの高さ
屋上PVシステムの設計では、PVパネルのオーバーヘッドの高さ（つまり、PVパネルと屋根の間の距離）も、発電効率に影響を与える重要な要因です。適切な標高は、PVパネルの換気を強化し、熱の蓄積を減らし、システムの熱性能を改善します。調査により、PVパネルと屋根の間の距離が増加すると、システムは温度上昇を効果的に低下させ、効率を改善できることが示されています。
換気効果：
3.十分なオーバーヘッドの高さがない場合、PVパネルは熱の蓄積によりパフォーマンスの低下に苦しむ可能性があります。過度の温度は、PVパネルの変換効率を低下させ、サービス寿命を短縮することさえあります。
4.スタンドオフの高さの増加は、PVパネルの下の空気循環を改善し、システム温度を下げ、最適な動作条件を維持するのに役立ちます。
ただし、オーバーヘッドの高さの増加は、建設コストの増加とスペース要件の増加も意味します。したがって、適切なオーバーヘッドの高さを選択することは、地元の気候条件とPVシステムの特定の設計に従ってバランスを取る必要があります。
実験とデータ分析
最近の研究では、屋根角と頭上の高さのさまざまな組み合わせを実験することにより、いくつかの最適化された設計ソリューションが特定されています。いくつかの地域からの実際のデータをシミュレートして分析することにより、研究者は次のように結論付けました。
5。最適な傾斜角：一般に、屋根PVシステムの最適な傾斜角は、局所緯度のプラスまたはマイナス15度の範囲内です。特定の調整は、季節の変化に応じて最適化されます。
6。最適なオーバーヘッド高さ：ほとんどの屋上PVシステムでは、最適なオーバーヘッドの高さは10〜20センチです。標高が低すぎると熱蓄積につながる可能性がありますが、高すぎると標準が設置とメンテナンスコストが増加する可能性があります。
結論
ソーラーテクノロジーの継続的な進歩により、PVシステムの発電効率を最大化する方法が重要な問題になりました。新しい研究で提案されている屋上PVシステムの最適な傾斜角度とオーバーヘッド高さは、PVシステムの全体的な効率をさらに改善するのに役立つ理論的最適化ソリューションを提供します。将来、インテリジェントな設計とビッグデータテクノロジーの開発により、より正確でパーソナライズされたデザインを通じて、より効率的で経済的なPVエネルギー利用を達成できると予想されます。
投稿時間：2月13日 - 2025年