Denne artikkelen viser resultatene oppnådd i tabeller og grafer over solforekomsten av solcellepaneler med forskjellige hellingsvinkler. Den månedlige gjennomsnittlige solstrålingen med forskjellige skrå flater er utsatt, vi ser påvirkningen som hellingen av solcellepanelene har på fangsten av solstråling i forhold til et horisontalt plan.
vinkel-skråstilling-solcellepanelerMed kunnskapen om å ha kvantitative verdier av forekomsten av solstråling med optimal vinkel, er disse innhentede dataene svært viktige for å ta fremtidige beslutninger i utformingen av solcellestrålingsgeneratorprosjekter.
INTRODUKSJON
Hensikten med denne artikkelen er å teste eller spre den teoretiske og praktiske utviklingen av solforekomsten av solcellepaneler med en optimal tilbøyelighet til å fange opp solstråling.
Selv om det er sant at det er publikasjoner av tabeller og programvare for solforekomst på jordoverflaten med forskjellige hellingsvinkler, med henvisning til en breddegrad i posisjonen der solcellepanelene ville bli funnet. Men de av oss som er interessert i denne typen forskning, etterlater oss et gap i litteraturen for å finne den optimale helningsvinkelen for solforekomsten på jordoverflaten.
Forekomsten av solstråling på solcellepaneler avhenger av lokaliseringsområdet, posisjon i det globale systemet (breddegrad), miljø (klart, delvis skyet, overskyet), solsesong (vinter, sommer) og helning. Denne artikkelen vil prøve å forklare den sekvensielle intervensjonen av de matematiske parametrene som griper inn i utviklingen for å beregne vinkelen som optimaliserer fangsten av solstråling i forhold til et horisontalt plan.
For å beregne estimatet for solstråling på en skrånende overflate ble den diffuse strålingskomponenten separert fra den globale strålingen (Liu og Jordan isotropisk modell).
Vi må nevne at i dette arbeidet ble oppnåelse av total solstråling på et skråplan oppnådd fra summen av direkte stråling og diffus stråling (reflektert stråling ble ikke tatt med i beregningen)
UTVIKLING
Sted: Sinchi Roca Park, Comas Lima
Bredde: -11.9233 N masl: 139 Gjennomsnittlig månedlig stråling, fanget på en horisontal overflate (kwh / m2 / dag) Data hentet fra data fra NASAs meteorologiske romstasjon
| β | JAN | februar | HAV | april | KAN | juni | juli | august | september | oktober | november | desember |
| 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 Incidence Angle
Når man tar i betraktning at solcellepanelene er orientert mot det geografiske nord, i tillegg til at de har en hellingsvinkel (β), med hensyn til horisontalen. Du kan beregne vinkelen på solforekomst som er vinkelen mellom den normale overflaten og solstrålene. Dette forholdet mellom solvinklene kan beregnes ut fra den trigonometriske ligningen nedenfor.
Cosθ = cos (Ф-β).cosρ.cosω + sin (Ф-β).senρ
θ = vinkel dannet av direkte solforekomst på det skrå panel og horisontal solforekomst. Ф = breddegrad β = hellingsvinkel ρ = vinkling av solnedgang ω = solvinkel
n = årets dag
360 * (284+ n)
ρ = 23.45 * Sen ()
365
Ho = (24 / π) * Gon
Ho = Månedlig gjennomsnittlig daglig utenomjordisk bestråling som når den projiserte atmosfæren på en horisontal overflate.
Polynomisk modell i henhold til Liu og Jordan
Det er bemerket for beregningene av solbidragene mottatt fra solstrålingen, de er månedlige gjennomsnittlige daglige verdier.
Den uklare komponenten kan bli funnet av regresjonskurvene til den uklare fraksjonen (Hd / H) kontra klarhetsindeksen (k). Den direkte komponenten kan beregnes med forskjellen mellom Ht og Hd.
Hd / H = 1.390 - 4.027k + 5.531k 2 - 3.108k 3
k = H / Ho
k = Klarhetsindeks
Hd = Diffuse daglig bestråling fra himmelhvelvet
H = Global daglig bestråling på en horisontal overflate
Total stråling er summen av direkte, diffus og reflektert solstråling på en skrå overflate
Ht = HbRb + HdRd + HδRr
Hb = direkte bestråling
Rb = faktor som relaterer direkte solstråling på en skrå overflate og direkte stråling på en horisontal overflate.
Rd = faktor som relaterer diffus solstråling på en skrå overflate og diffus stråling på en horisontal overflate. δ = refleksjon av det omkringliggende området
RESULTATENE FÅRT
Tabell der resultatene oppnådd fra den månedlige gjennomsnittlige strålingen er observert på et plan for forskjellige hellingsvinkler (β) i kw / m2, på en horisontal overflate.
| β | jan | februar | Hav
|
april | kan | juni | juli | august | september | oktober | november | desember | Årlig gjennomsnitt |
| 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 | ||||||||
| andre | 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 |
| femte | 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 |
| 10th | 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 |
Fra figur N 1 kan vi bekrefte at profilene til solstråling som påvirker et skråplan varierer i henhold til hellingsvinkelen som solcellepanelene tar i bruk.
Den viser solstrålingen for forskjellige hellingsvinkler.
Figur N 2 viser minimumsverdier hentet fra forekomststabellen for forskjellige hellingsvinkler, som tilsvarer juli måned. Denne kvantifiseringen er viktig for å måle antall paneler som en PV-generator kan ha, i årlige perioder.
Den viser minimumsverdier for innfallende solstråling på et skråplan.
Figur 3 viser maksimale dataverdier, som tilsvarer januar måned, hvor forekomsten av solstråling på en skrå overflate er større. Kvantifiseringen av disse dataene er viktig, siden hvis vi ønsker å generere PV-energi i sesongmessige perioder, må vi gjøre det med hensyn til månedene med høyest solforekomst.
Vis maksimale verdier for innfallende solstråling i et skråplan
KONKLUSJONER
Plassering av solcellepaneler vil avhenge av funksjonen der det termiske eller solcelleanlegg er designet.
I PV-energilitteraturen er det en estimeringsregel for helningen i solcellepaneler som er breddegrad + 10º, hvor en større stråling vil bli oppnådd i vinterhalvåret og breddegrad - 10º, for en større stråling i sommerhalvåret..
Vi må vurdere og kvantifisere for perioder med solstråling som er årlige, sesongbaserte eller veldig korte perioder. Ved å analysere dataene som er oppnådd i tabellen for forskjellige hellingsvinkler, kan det bekreftes at for den årlige fangst av solstråling er den mest anbefalte 0 ° hellingen, som er et horisontalt plan.
I sommerperioden som er månedene desember, januar og februar, er solforekomsten på et skråplan:
| β | desember | jan | februar | Gjennomsnitt
(Kw / m2) |
| 0º | 6,80 | 7,14 | 7,15 | 7,03 |
| andre | 6,87 | 7,20 | 7,17 | 7,08 |
| femte | 6,96 | 7,29 | 7,20 | 7,15 |
| 10th | 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 |
Den månedlige gjennomsnittlige solforekomsten for en helningsvinkel på 15º nord retning er 7,25 kw / m2, som er en 3% større solforekomst på et horisontalt plan.
Solens stråling fra prøven (Lima Comas) er ikke den mest anbefalte, siden klimaet i løpet av året er overskyet, bare i sommerhalvåret er himmelen klar og klar. Men denne modelleringen tjener til å finne solstråling når som helst på jordoverflaten, åpenbart under hensyntagen til de geografiske og klimatiske hensynene til miljøet.
Bibliografi
Beregning av solenergi, Jose Javier Garcia-Badell. Lapetra tekniske og vitenskapelige utgaver, 2003.
Beregning av hendelsen global solstråling på skrå flater. Institutt for fysikk, Universidad Heredia - Costa Rica
Forskningsarbeid Innflytelse av hellingsvinkelen på en solfangeroverflate på hendelsesstråling. Cuba Energy.
Forskningsarbeid, direkte strålingsmodeller for byen Bogotá fra eksperimentelle data hentet ved Francisco José de Caldas District University, 2004.
Alternative Energy Group, Universidad Distrital de Colombia.
HJEMMESIDER
Global Solar Atlas: http://globalsolaratlas.info/
NASA Surface Meteorology and Solar Energy: https://eosweb.larc.nasa.gov/
Geografiske koordinater: http://dateandtime.info/es/citycoordinates.php?id=3936456
Last ned originalfilen
