نحوه محاسبه حداقل فاصله مجاز بین رشته پنل‌های خورشیدی

  1. خانه
  2. مطالب فنی و کاربردی
  3. نحوه محاسبه حداقل فاصله مجاز بین رشته پنل‌های خورشیدی

در نیروگاه‌های خورشیدی که در آنها رشته پنل‌ها به صورت سری و پشت سر هم قرار می‌گیرند، تعیین حداقل فاصله مجاز بین رشته‌ها بسیار مهم می‌باشد. این اهمیت در راستای جلوگیری از ایجاد سایه رشته پنل‌های جلویی بر سطح رشته پنل‌های ردیف‌های بعدی می‌باشد. عدم تعیین فاصله بهینه در صورتیکه منجر به کاهش فاصله شود باعث سایه افکنی بر روی پنل ها و در نتیجه افت راندمان تولید انرژی نیروگاه می‌شود.

اگر این فاصله به صورت بهینه تعیین نشود، مشکل سایه افکنی برطرف شده اما فاصله بیش از حد پنل ها باعث کاهش ظزفیت اسمی نیروگاه خواهد شد. ضمن اینکه فواصل طولانی‌تر پنل‌ها طول سیم‌کشی را افزایش داده که همین امر باعث افزایش تلفات نیز خواهد شد. به همین دلیل بسیار ضروریست این فاصله به صورت بهنیه و بر مبنای موقعیت مکانی نیروگاه و زاویه نصب پنل ها تعیین شده تا هم حداکثر ظرفیت ممکن نیروگاه و هم حداکثر راندمان تولیدی به صورت توامان حاصل شود. 

[vc_empty_space]
[lee_title title_text=”زاویه بهینه چگونه تعیین می‌شود؟”]

مطابق شکل، چیدمان پنل ها در نیروگاه‌های فتوولتائیک در دو حالت عمودی(portrait) و یا افقی(landscape) صورت می‌پذیرد. آرایش ترکیبی در هیچ شرایطی توصیه نمی شود مگر آنکه اتصال الکتریکال پنل های افقی مجزا از پنل های عمودی باشد و هر کدام مدار الکتریکی یک رشته پنل مجزا را تشکیل دهند. 

برای تعیین فاصله بهینه بین پنل‌ها (D)، سه پارامتر دیگر مورد نیاز است. H، عرض پنل می باشد، برای آرایش عمودی H برابر با طول ضلع بزرگتر پنل و در آرایش افقی برابر ضلع کوچکتر می باشد. دو پارامتر دیگر یکی عبارت است  از زاویه نصب پنل نسبت به سطح افق (θ) و دیگری زاویه تابش خورشید (α) می‌باشد. تعیین α از طریق منحنی‌های مسیر خورشید انجام می‌شود. در نهایت فاصله بین پنل‌ها از رابطه ذیل تعیین می‌شود.

D=sin (α+θ) × H/ sin (α)

[vc_single_image image=”14437″ img_size=”600×400″]

دو آرایش متداول پنل‌های خورشیدی در نیروگاه‌های فتوولتائیک

[vc_empty_space][lee_title title_text=”زاویه α چگونه تعیین می‌شود؟”]

α  در واقع زاویه ارتفاع خورشید نسبت به زمین می‌باشد. این زاویه در عرض‌های جغرافیایی مختلف و فصول مختلف سال متفاوت می‌باشد. برای محاسبه آن مطابق شکل روبرو از منحنی‌های دو بعدی مسیر حرکت خورشید استفاده می‌شود. چنانچه مشخص است کمترین زاویه خورشید در طول سال مربوط به اواخر ماه آذر و اوایل دی ماه  و بیشترین آن مربوط به خرداد می‌باشد. محور افقی که از صفر تا 90 درجه می باشد همان α و محور افقی که دارای زاویه بین منفی 120 تا مثبت 120 درجه می‌باشد آزیموث است. 

قاعدتا بیشترین مقدار α در مناطقی با عرض‌های جغرافیایی پایین اتفاق می‌افتد. هر چه به سمت خط استوا پیش رویم، α می‌تواند به زاویه 90  درجه نزدیک شود. در عوض در مناطقی با عرض‌های جغرافیایی بالا این زاویه به مراتب کمتر می‌شود. همچنین در طول روز نیز این زاویه با حرکت خورشید تغییر خواهد کرد و حداکثر مقدار آن در ساعات میانی روز اتفاق می‌افتد. در تعیین مقدار α، انتخاب دو پارامتر ساعت و روز مناسب حیاتی می‌باشد.

[vc_single_image image=”14438″ img_size=”600×400″ alignment=”center”]

مسیر حرکت خورشید برای محاسبه زاویه تابش خورشید

[vc_empty_space][lee_title title_text=”انتخاب روز و ساعت مناسب برای محاسبه α”]

نهایتا برای محاسبه α، ابتدا روز مناسب سال و ساعت مناسب روز انتخاب می‌شود. برای حصول بهترین عملکرد نیروگاه، ما کم تابشترین روز سال را به عنوان روز مناسب انتخاب می کنیم. به همین منظور می توانیم یکی از روزهای پایانی آذر یا روزهای ابتدایی دی ماه را انتخاب کنیم. اما در خصوص ساعت مناسب روز کمی متفاوت عمل می کنیم. در اینجا ساعتی را برای محاسبه α ملاک قرار می دهیم که میانگین تابش روزانه خورشید در آن ساعت رخ می‌دهد. این زمان قطعا ساعاتی بین 10 الی 11 صبح خواهد بود.

با نگاه به شکل، منحنی 7 به عنوان منحنی کم تابشترین روز سال انتخاب می‌شود. تلاقی خطوط زمانی 10 الی 11 صبح با محور عمودی به عنوان زاویه تابش α در نظر گرفته می‌شود. بدین ترتیب شما قادر خواهید بود با بروز رسانی منحنی تابش خورشید برای شهرهای دیگر، α را برای هر شهری که قصد دارید نیروگاه را در آن نصب کنید بدست آورید. این نمودارها به راحتی از نرم افزار PvSyst قابل حصول می‌باشند.

[post-views]
[simple-author-box]

‫0/5 ( 0 امتیاز)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.

فهرست