Kutokana na ongezeko la mahitaji ya kimataifa ya nishati mbadala, teknolojia ya photovoltaic (jua) imetumika sana kama sehemu muhimu ya nishati safi. Na jinsi ya kuboresha utendaji wa mifumo ya PV ili kuboresha ufanisi wa nishati wakati wa usakinishaji imekuwa suala muhimu kwa watafiti na wahandisi. Tafiti za hivi majuzi zimependekeza pembe bora zaidi za kuinamisha na urefu wa mwinuko kwa mifumo ya PV ya paa, na kutoa mawazo mapya ya kuboresha ufanisi wa uzalishaji wa umeme wa PV.
Mambo yanayoathiri utendaji wa mifumo ya PV
Utendaji wa mfumo wa PV wa paa huathiriwa na mambo kadhaa, muhimu zaidi ambayo ni pamoja na angle ya mionzi ya jua, halijoto iliyoko, pembe ya kupachika, na mwinuko. Hali ya mwanga katika maeneo tofauti, mabadiliko ya hali ya hewa, na muundo wa paa zote huathiri athari ya uzalishaji wa nishati ya paneli za PV. Miongoni mwa mambo haya, angle ya kuinamisha na urefu wa juu wa paneli za PV ni vigezo viwili muhimu vinavyoathiri moja kwa moja mapokezi yao ya mwanga na ufanisi wa kusambaza joto.
Pembe Bora ya Kuinamisha
Uchunguzi umeonyesha kuwa angle bora ya kuinamisha ya mfumo wa PV inategemea sio tu eneo la kijiografia na tofauti za msimu, lakini pia inahusiana kwa karibu na hali ya hewa ya ndani. Kwa ujumla, pembe ya kuinamia ya paneli za PV inapaswa kuwa karibu na latitudo ya ndani ili kuhakikisha upokeaji wa juu wa nishati ya mionzi kutoka kwa jua. Pembe bora ya kuinamisha inaweza kurekebishwa ipasavyo kulingana na msimu ili kuendana na pembe tofauti za mwanga za msimu.
Uboreshaji katika msimu wa joto na msimu wa baridi:
1. Wakati wa kiangazi, jua likiwa karibu na kilele, pembe inayoinama ya paneli za PV inaweza kupunguzwa ipasavyo ili kunasa vyema mwangaza wa jua wa moja kwa moja.
2. Wakati wa majira ya baridi, pembe ya jua ni ya chini, na kuongeza angle ya kuinamisha ipasavyo huhakikisha kwamba paneli za PV hupokea mwanga zaidi wa jua.
Kwa kuongezea, imegundulika kuwa muundo wa pembe isiyobadilika (kawaida huwekwa karibu na pembe ya latitudo) pia ni chaguo bora katika hali zingine kwa matumizi ya vitendo, kwani hurahisisha mchakato wa usakinishaji na bado hutoa uzalishaji wa nguvu wa utulivu chini ya hali nyingi za hali ya hewa.
Urefu Bora wa Juu
Katika muundo wa mfumo wa PV wa paa, urefu wa juu wa paneli za PV (yaani, umbali kati ya paneli za PV na paa) pia ni jambo muhimu linaloathiri ufanisi wake wa uzalishaji wa nguvu. Uinuko unaofaa huongeza uingizaji hewa wa paneli za PV na hupunguza mkusanyiko wa joto, hivyo kuboresha utendaji wa joto wa mfumo. Uchunguzi umeonyesha kuwa wakati umbali kati ya paneli za PV na paa unapoongezeka, mfumo unaweza kupunguza kwa ufanisi kupanda kwa joto na hivyo kuboresha ufanisi.
Athari ya uingizaji hewa:
3. Kutokuwepo kwa urefu wa kutosha wa juu, paneli za PV zinaweza kuteseka kutokana na utendaji uliopunguzwa kutokana na kuongezeka kwa joto. Halijoto kupita kiasi itapunguza ufanisi wa ubadilishaji wa paneli za PV na inaweza hata kufupisha maisha yao ya huduma.
4. Kuongezeka kwa urefu wa kusimama husaidia kuboresha mzunguko wa hewa chini ya paneli za PV, kupunguza joto la mfumo na kudumisha hali bora za uendeshaji.
Hata hivyo, ongezeko la urefu wa juu pia linamaanisha gharama kubwa za ujenzi na mahitaji zaidi ya nafasi. Kwa hiyo, kuchagua urefu sahihi wa juu unahitaji kuwa na usawa kulingana na hali ya hewa ya ndani na muundo maalum wa mfumo wa PV.
Majaribio na Uchambuzi wa Data
Tafiti za hivi majuzi zimebainisha baadhi ya suluhu za muundo zilizoboreshwa kwa kujaribu michanganyiko tofauti ya pembe za paa na urefu wa juu. Kwa kuiga na kuchambua data halisi kutoka kwa mikoa kadhaa, watafiti walihitimisha:
5. Pembe bora ya kuinamisha: kwa ujumla, pembe inayofaa zaidi ya kuinamisha kwa mfumo wa PV ya paa iko ndani ya safu ya digrii +15 au chini ya latitudo ya karibu. Marekebisho mahususi yanaboreshwa kulingana na mabadiliko ya msimu.
6. urefu bora zaidi wa juu: kwa mifumo mingi ya PV ya paa, urefu bora wa juu ni kati ya sentimita 10 na 20. Mwinuko wa chini sana unaweza kusababisha kuongezeka kwa joto, wakati mwinuko wa juu sana unaweza kuongeza gharama za usakinishaji na matengenezo.
Hitimisho
Pamoja na maendeleo endelevu ya teknolojia ya jua, jinsi ya kuongeza ufanisi wa uzalishaji wa umeme wa mifumo ya PV imekuwa suala muhimu. Pembe bora ya kuinamisha na urefu wa juu wa mifumo ya PV ya paa iliyopendekezwa katika utafiti mpya hutoa masuluhisho ya uboreshaji ya kinadharia ambayo husaidia kuboresha zaidi ufanisi wa jumla wa mifumo ya PV. Katika siku zijazo, pamoja na maendeleo ya muundo wa akili na teknolojia kubwa ya data, inatarajiwa kwamba tutaweza kufikia matumizi bora na ya kiuchumi ya nishati ya PV kupitia muundo sahihi zaidi na wa kibinafsi.
Muda wa kutuma: Feb-13-2025