برای نصابان خورشیدی، برای افزایش عملکرد سیستم خورشیدی، مهم است که نه تنها پنل های خورشیدی با کارایی بالا را انتخاب کنند، بلکه باید تجزیه و تحلیل سایه را نیز در نظر بگیرند تا از مشکلات سایه زنی جلوگیری یا کاهش دهند. پشت بام در شبکه خورشیدییازمین روی منظومه شمسی شبکه ای.
نصابهای خورشیدی میتوانند از این روش برای پیشبینی دقیق چگونگی، سایههای درختان، زمین، سازههای مجاور و ردیفهای پنل خورشیدی برای تأثیرگذاری بر توان خروجی یک سیستم PV در طول روز و فصول استفاده کنند.
بیشتر پشت بامهای منظومه شمسی شبکهای به دلیل فضای محدود روی بامهای داده شده، نمیتوانند از سایهاندازی اجتناب کنند منظومه شمسی روی پشت بام تختنرخ سایه بالاتری نسبت به منظومه شمسی پشت بام کج، با نگرانی در مورد چگونگی کاهش زیان سایه به سوال میلیون دلاری تبدیل می شود. از سوی دیگر،زمین روی منظومه شمسی شبکه ایمی تواند از بسیاری از عوامل سایه های بیرونی جلوگیری کند، نگرانی های بیشتری از سایه آرایه های پنل خورشیدی با داخل است.
01 استفاده از عرض جغرافیایی برای محاسبه زاویه ارتفاع خورشیدی
زاویه ارتفاع خورشیدی، یک اصطلاح جغرافیایی، به زاویه بین جهت تابش نور خورشید و سطح زمین در نقطه خاصی از زمین اشاره دارد.
هنگام محاسبه انسداد سایه ماژول های فتوولتائیک، اغلب از داده های زاویه ارتفاع خورشیدی در ساعت 12 ظهر در انقلاب زمستانی استفاده می شود، و اگر داده های زاویه ارتفاع خورشیدی در ساعت 12 ظهر در انقلاب زمستانی محلی به راحتی قابل یافتن نباشد، می توان آن را یافت. توسط عرض جغرافیایی محلی محاسبه شود.
در انقلاب زمستانی، خورشید مستقیماً به استوایی برج جدی برخورد می کند (23 درجه 26 دقیقه جنوبی یا 23.43 درجه جنوبی)، و زاویه ارتفاع خورشیدی در ظهر با فرمول H{4}} درجه -| - |، عرض جغرافیایی محلی است و عرض جغرافیایی استوایی برج جدی است (یعنی در ظهر، زاویه ارتفاع خورشیدی=90 درجه -| عرض جغرافیایی محلی - عرض جغرافیایی نقطه مستقیم خورشید در این زمان| ) نکته: عرض شمالی مثبت و عرض جنوبی منفی است.
به عنوان مثال، اگر عرض جغرافیایی پکن حدود 40 درجه شمالی باشد، زاویه ارتفاع خورشیدی در انقلاب زمستانی در پکن H=90-|40-(-23.43)|{{ 5}}.57 درجه .
به عنوان مثال، اگر عرض جغرافیایی Xiamen حدود 24.5 درجه شمالی باشد، آنگاه زاویه ارتفاع خورشیدی Xiamen در انقلاب زمستانی H=90-|24 است.5-(-23.43)| =42.07 درجه
02 محاسبه فاصله بین مانع و پنل خورشیدی.
هنگامی که مانعی در مقابل پنل خورشیدی وجود دارد، اگر مانع به اندازه کافی بلند باشد، باعث ایجاد سایه در پنل خورشیدی می شود و راندمان تولید برق آن را تحت تاثیر قرار می دهد.
حداقل فاصله پانل های خورشیدی ثابت که باید توسط موانع مسدود شوند:
D'=H×cot ×cos
D'- حداقل فاصله (میلی متر) پانل خورشیدی بدون سایه انداختن توسط موانع و این فاصله حداقل فاصله بین مانع و پنل خورشیدی در خط برآمدگی صفحه افقی است، همانطور که در نمودار شماتیک زیر نشان داده شده است.
H-فاصله عمودی بین بالاترین نقطه مانع و پایین ترین نقطه سطح دریافت نور خورشید پانل خورشیدی (mm)؛
- زاویه شیب نصب پنل خورشیدی (درجه)؛
- آزیموت نصب پنل خورشیدی (درجه)؛
- زاویه ارتفاع خورشید (درجه)، در ساعت 12 ظهر روز انقلاب زمستانی محل پروژه گرفته شده است.
03 محاسبه سایه بین آرایه پنل خورشیدی
هنگامی که پنل های خورشیدی در ردیف ثابت می شوند، ردیف جلوی پنل های خورشیدی ممکن است باعث ایجاد سایه در ردیف عقب پنل های خورشیدی شود، برای جلوگیری از این وضعیت، محاسبه سایه باید در طول طراحی انجام شود تا اطمینان حاصل شود که فاصله کافی بین آنها وجود دارد. دو ردیف برای جلوگیری از سایه انداختن ردیف جلوی پنل های خورشیدی به ردیف عقب پنل های خورشیدی، سیستم PV روی پشت بام باقفسه نصب خورشیدی روی پشت بامبه وضوح با موقعیتهای سایهزنی پیچیدهتر از سیستم PV روی زمین مواجه خواهد شدقفسه نصب خورشیدی زمینی.
حداقل فاصله ای که در آن یک صفحه خورشیدی با چیدمان ثابت توسط ردیف جلویی پنل های خورشیدی پنهان می شود:
D'=H×cot ×cos
D'- حداقل فاصله (میلی متر) پانل خورشیدی بدون سایه انداختن ردیف جلوی پنل های خورشیدی و این فاصله حداقل فاصله بین ردیف های پنل خورشیدی در خط برآمدگی صفحه افقی است، همانطور که در شماتیک زیر نشان داده شده است. نمودار
H-فاصله عمودی بین بالاترین نقطه ردیف جلو و پایین ترین نقطه سطح دریافت نور خورشید پانل خورشیدی در ردیف عقب (میلی متر).
- زاویه شیب نصب پنل خورشیدی (درجه)؛
- آزیموت نصب پنل خورشیدی (درجه)؛
- زاویه ارتفاع خورشید (درجه)، در ساعت 12 ظهر روز انقلاب زمستانی محل پروژه گرفته شده است.
این تحلیل معمولاً توسط نرمافزار طراحی خورشیدی و ارزیابیهای در محل تسهیل میشود تا از قرارگیری پانل استراتژیک و پیکربندی بهینه سیستم اطمینان حاصل شود که در نهایت منجر به کارایی بیشتر میشود. با در نظر گرفتن شرایط سایه بالقوه، صاحبان املاک می توانند از سرمایه گذاری در انرژی خورشیدی خود نهایت استفاده را ببرند. اما در برخی موارد، نصاب باید در نظر داشته باشد که برای جلوگیری از سایه ممکن است نسبت بهره برداری از زمین کمتر شود و کل ظرفیت نصب سیستم خورشیدی را محدود کند. ظرفیت نصب بیشتر یا کارایی سیستم بالاتر، این سوال است.
