Оптимізація Розміщення Приймачів Сонячної Енергії Рядами Для Кліматичних Умов Півдня України

Abstract

Максимальне надходження сонячної енергії на поверхню приймачів при їх розміщенні паралельними рядами забезпечується мінімізацією затінення одного ряду іншим. Існуючі методики розрахунку надходження сонячної радіації до приймачів в умовах затінення рядами не дають універсальної відповіді на питання щодо оптимального взаєморозташування рядів сонцесприймальних поверхонь і потребують залучення даних щодо умов сонячної інсоляції для конкретної місцевості. Оскільки методики, що базуються на розрахунку абсолютних показників з надходження енергії до поля приймачів, потребують, окрім енергетичних, додаткових критеріїв оптимізації, то варто орієнтуватися на показники з надходження сонячної радіації на одиницю площі сонцесприймальної поверхні, яка затінюється.
 Метою даної роботи є розрахунок надходження сонячної радіації на одиницю площі сонцесприймальної поверхні частково затіненого ряду та визначення оптимальних параметрів розміщення приймачів паралельними рядами для кліматичних умов півдня України.
 Представлено методику розрахунку надходження сонячної енергії на частково затінені ряди, що враховує пряму, дифузну, відбиту сонячну радіацію від підстилаючої поверхні та нахиленої поверхні приймачів. Для кліматичних умов м. Херсона отримано вирази, що дозволяють в зручний спосіб без проведення громіздких розрахунків визначити річну питому енергію, яка надходить на одиницю площі затіненого ряду при заданому куті нахилу поверхні та відстані між рядами. Показано, що в якості оптимального кута положення, який визначає відстань між рядами приймачів, доцільно прийняти кут висоти Сонця у сонячний полудень 21 грудня. Визначено оптимальний кут нахилу поверхні приймачів, що забезпечує максимальне річне надходження сонячної радіації на одиницю площі сонцесприймальної поверхні затіненого ряду.
 Розраховано параметри розміщення приймачів паралельними рядами для інших міст півдня України та визначено середні значення оптимальних кутів положення та нахилу сонцесприймальної поверхні. Бібл. 8, табл. 8, рис. 4.

Моделювання роботи фотоелектричних панелей з використанням середовища Matlab/Simulink

“…Альтернативою експериментальному підходу є моделювання параметрів фотоелектричних панелей з використанням кліматичних даних місцевості, отриманих на основі результатів багаторічних спостережень [1]. Головною перевагою такого підходу є можливість в найкоротші терміни спрогнозувати показники роботи фотоелектричної станції в розрізі конкретної доби, місяця та протягом року для будь-якої місцевості й способу розташування панелей.…”

Експериментальне Визначення Потоку Сонячного Випромінювання Із Застосуванням Паспортних Параметрів Модуля Фотоелектричних Перетворювачів

“…Оскільки потоку сонячного випромінювання, що досягає поверхні Землі, притаманні мінливість і випадковий характер, то при оцінці енергетичних параметрів фотоелектричних систем на стадії їх проектування орієнтуються на дані багаторічних метеорологічних спостережень щодо надходження прямої та дифузної складових сонячної радіації на приймальну поверхню [1]. Втім, постановка більшості натурних досліджень, пов'язаних з ефективністю сонячних фотоелектричних установок, вимагає даних з поточного надходження сонячної радіації, як головного вхідного енергетичного параметру.…”