اگر سیستم انرژی خورشیدی به این شکل نصب شود، تولید برق در واقع 15 درصد کمتر است.

Foreword

اگر خانه ای سقف سیمانی داشته باشد، رو به شرق به غرب یا غرب به شرق است. آیا پنل های خورشیدی رو به جنوب چیده شده اند یا با توجه به جهت خانه؟

چیدمان با توجه به جهت خانه قطعا زیباتر است، اما تفاوت خاصی در تولید برق با چیدمان رو به جنوب وجود دارد. تفاوت تولید برق خاص چقدر است؟ این سوال را تحلیل و پاسخ می دهیم.

01

بررسی اجمالی پروژه

با در نظر گرفتن شهر جینان، استان شاندونگ، میزان تشعشع سالانه 1338.5 کیلووات ساعت در متر مربع است.

به عنوان مثال سقف سیمانی خانگی را در نظر بگیرید، سقف از غرب به شرق می‌نشیند، در مجموع می‌توان 48 قطعه ماژول فتوولتائیک 450Wp با ظرفیت کل 21.6 کیلو وات بر ثانیه نصب کرد، با استفاده از اینورتر GoodWe GW20KT-DT، ماژول‌های pv در جنوب نصب می‌شوند. و زاویه شیب 30 درجه است که در شکل زیر نشان داده شده است. تفاوت تولید برق در 30°/45°/60°/90° جنوب توسط شرق و 30°/45°/60°/90° جنوب به غرب به ترتیب شبیه سازی شده است.

02

آزیموت و تابش

زاویه آزیموت به زاویه بین جهت آرایه فتوولتائیک و جهت جنوب (بدون توجه به انحراف مغناطیسی) اشاره دارد. زوایای آزیموت متفاوت با مقادیر مختلف تابش دریافتی مطابقت دارد. معمولاً آرایه پنل خورشیدی به سمت جهتی است که بیشترین زمان نوردهی را دارد. زاویه به عنوان بهترین آزیموت

با زاویه شیب ثابت و زوایای آزیموت مختلف، تابش تجمعی خورشیدی سالانه نیروگاه.

Cنتیجه گیری:

• با افزایش زاویه آزیموت، تابش به صورت خطی کاهش می‌یابد و تابش در سمت جنوب بزرگ‌ترین است.

• در مورد زاویه یکسان بین جنوب غربی و جنوب شرقی، تفاوت کمی در مقدار تابش وجود دارد.

03

آزیموت و سایه های بین آرایه ای

(1) طراحی فاصله جنوبی

اصل کلی برای تعیین فاصله آرایه این است که آرایه فتوولتائیک نباید در بازه زمانی از ساعت 9 صبح تا 15 بعد از ظهر در انقلاب زمستانی مسدود شود. با محاسبه طبق فرمول زیر، فاصله عمودی بین فاصله بین آرایه فتوولتائیک یا پناهگاه احتمالی و لبه پایینی آرایه نباید کمتر از D باشد.

D≥5 متر محاسبه شده است

(2) از دست دادن سایه آرایه در آزیموت های مختلف (به عنوان مثال از جنوب به شرق)

در 30 درجه شرقی به جنوب، محاسبه شده است که کاهش انسداد سایه ردیف های جلو و عقب سیستم در انقلاب زمستانی 1.8٪ است.

در 45 درجه شرقی به جنوب، محاسبه شده است که کاهش انسداد سایه ردیف های جلو و عقب سیستم در انقلاب زمستانی 2.4٪ است.

در 60 درجه شرقی به جنوب، محاسبه شده است که کاهش انسداد سایه ردیف های جلو و عقب سیستم در انقلاب زمستانی 2.5٪ است.

در 90 درجه شرقی به جنوبی، محاسبه شده است که کاهش انسداد سایه ردیف های جلو و عقب سیستم در انقلاب زمستانی 1.2٪ است.

با شبیه سازی همزمان چهار زاویه از جنوب به غرب نمودار زیر به دست می آید:

نتیجه گیری：

از دست دادن سایه آرایه های جلو و عقب رابطه خطی را با زاویه آزیموت نشان نمی دهد. هنگامی که زاویه آزیموت به زاویه 60 درجه می رسد، از دست دادن سایه آرایه های جلو و عقب کاهش می یابد.

04

مقایسه شبیه سازی تولید برق

محاسبه شده با توجه به ظرفیت نصب شده 21.6 کیلووات، با استفاده از 48 قطعه ماژول 450 وات، رشته 16pcsx3، با استفاده از اینورتر 20 کیلووات

شبیه سازی با استفاده از PVsyst محاسبه می شود، متغیر فقط زاویه آزیموت است، بقیه بدون تغییر باقی می مانند:

نتیجه گیری：

• با افزایش زاویه آزیموت، تولید برق کاهش می یابد و تولید برق در 0 درجه (به دلیل جنوب) بزرگترین است.
• در مورد زاویه یکسان بین جنوب غربی و جنوب شرقی، تفاوت کمی در ارزش تولید برق وجود دارد.
• مطابق با روند ارزش تابش

05

نتیجه گیری

در واقع، با فرض عدم تطابق آزیموت خانه جهت جنوب، نحوه ایجاد تعادل در تولید برق و زیبایی شناسی ترکیب نیروگاه و خانه باید مطابق با نیاز خود طراحی شود.