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光伏太陽能支架安装技巧

來源:玉發鵬翔樓承板 发布时间:2014/12/29 14:53:58

光伏太陽能支架安装技巧

之前我們講過了 光伏太陽能支架整個架身的安裝方法和技巧,在 光伏太陽能支架安装之前我們要確定好光伏 太陽能支架的朝向的角度,下面我們來看一篇講解《獨立光伏系統傾角計算研究》的文章。這裏面詳細介紹了太陽能光伏支架安裝朝向的問題。

1   前言

太陽能電池陣列是一種能夠吸收太陽光並將其轉化爲電流的半導體裝置。爲了更加充分有效的利用太陽能,如何選取太陽能電池板的方位角和傾斜角是一個十分重要的課題。

按照不同的使用情況,陣列傾角有著不同的要求。對于並網系統及_少數應用領域,希望方陣全年接受到的輻射量大,因而可取方陣傾角接近于當地緯度,而對于應用廣的獨立光優系統,則有其特殊的要求。

本文以在北京這座城市安裝太陽能電池板爲案例,對其安裝角度進行計算,並通過計算機仿真,得出其組合角度。

2   方位角的確定

對于全天無陰影遮蓋的太陽能電池陣列,如果其傾角固定,則必然存在一個能夠獨得全天太陽總輻射能的朝向,即方位角。由于太陽總輻射中的散射部分與陣列朝向無關,所以只需要考慮陣列上太陽直射輻射強度隨陣列面朝向的變化即可。由文獻可知投射到某一陰影遮蓋的全天太陽能直射輻射能量 ED 的計算公式如下:


     其中 ts2 —當地太陽時日出時間 ts1 —當地太陽時日出時間 CN —大氣透明系數,隨地區而異 α—太陽高度角β—陣列傾角 Zz —太陽方位角 Zc —陣列正向與正南向的夾角

A        B 的逐月數據見表 1 

 1 A  B 的逐月數值 [2]

月份

A

B

月份

A

B

1

1.230

0.142

7

1.085

0.207

2

1.213

0.144

8

1.107

0.201

3

1.186

0.156

9

1.152

0.177

4

1.135

0.180

10

1.192

0.160

5

1.104

0.196

11

1.220

0.149

6

1.088

0.205

12

1.233

0.142

     假設該計算日內天空雲況恒定,即 CN 值不變,爲了求 Zc ,我們將 ED  Zc 求導得:因爲所以我們可將積分變量由 ts 轉化成太陽時角 H ,得到:

 



 

 

     式中, H1 为日出时间對应的太阳时角; H2 为日落时间對应的太阳时角。令, 根據太陽時及太陽時角的定義,式中的積分區間 [H 1 ,H 2 ] 关于原点對称,太阳方位角的余弦函数 cosZc 是太陽時角 H 的偶函數 [4] ;正弦 sinZ s 是太陽時角 H 的奇函數 [3] ,因此 的爲 0

     在确定阵列以后,还有另一个重要的参数需要确定,那_是阵列的倾角β。阵列的倾角不仅跟太阳的直射辐射有关,而且跟太阳的散射也有相当的关系。因此,倾角的确定要比方位角的確定复杂。

     由太陽總輻射能量公式:

 其中:is—太陽直射輻射入射角;

C —隨月份而異的無量綱數,具體數值參考文獻 [1]

FS —陣列與地面向間的角系數

     —地面反射率,具體數值參考問文獻[1]

     ,可求解出β的值。但用純數學手段求解其計算量相當繁重,因此

 

我們利用 PVSYST 软件對其进行建模仿真,并采折半查找法得到倾角,计算及结果如下:

1              計算地點爲北京市,經度數 1162 °,緯度爲 396 °;

2              計算時間爲 2006 年;

3              陣列方位角爲 0 , °;

4              假設計算日皆爲晴天,且采光面無陰影遮蓋。

     2 北京地區逐月太陽能輻射能量

 

Jan

Feb

Mar

Apr

May

June

July

Aug

Sep

Oct

Nov

Dec

Year

 

Hor.global

64.7

80.6

115.3

150.5

168.9

164.2

130.2

130.9

117.4

98.2

66.2

55.8

1343.0

Kwh/m2.m

Hor.diffuse

30.3

37.0

53.8

65.3

76.9

78.0

73.8

69.4

57.1

45.5

32.0

27.1

646.3

Kwh/m2.m

Extraterrestrial

134.8

164.6

239.5

290.6

342.0

348.0

351.8

318.4

255.5

202.5

143.0

121.3

2911.9

Kwh/m2.m

Cleamess lndex

0.480

0.490

0.481

0.518

0.494

0.472

0.370

0.411

0.459

0.485

0.463

0.460

0.461

 

Amb temper.

-4.3

-1.9

5.1

13.6

20.0

24.2

25.9

24.6

19.6

12.7

4.3

-2.2

11.8

oC

Wind velocity

2.8

2.9

3.2

3.4

2.9

2.5

1.9

1.6

1.9

2.1

2.6

2.7

2.5

m/s

 

 

 

     3 逐月傾角計算結果

月份

β ° )

月份

β ° )

1

59

7

14

2

51

8

17

3

39

9

31

4

28

10

49

5

27

11

55

6

10

12

62

     由于在獨立光伏系統中,蓄電池有著均衡充電的要求,因此,要盡量增加方陣在太陽輻射強度較弱月份的發電量。在此項要求下,我們可確定在北京安裝太陽能電池陣列的全年傾角爲 45 °

     4結論

     對于独立的光伏系统,( 1 )其太阳能电池阵列的方位角与地理位置,计算日无关,其值为零。也_是说北半球的平面采光面朝向正南能获得多的太阳能收益,并且此方位角的結論适用于_地点、_计算日;( 2 )從表 3 得知,太陽能電池陣列傾角是隨著月份的不同而有所改變的。因此,采用逐月調節采光面傾角的太陽能光伏系統,其所獲得的太陽輻射能量要比固定采光面傾角的系統高。若不能使用可調式的太陽能光伏系統,那麽在確定全年佳傾角時要充分考慮蓄電池的均衡充電要求。( 3 )在本文的计算中忽略了阴影對发电量的影响,在实际的工程设计中,要结合周围环境,将阴影對发电量的影响考虑进去,这样才能使方阵达到好状态。   

來源:慧光半导体《节能技术与市场》

 

经过上面的介绍,相信大家對光伏太陽能支架安装的朝向问题有了_的了解,新老朋友们如需采购 太陽能光伏支架 及其他産品,請聯系我們玉發鵬翔,我們是行業內的 太陽能支架生产厂家 ,我們將提供高质量的产品和耐心、细心的安装使用指导。欢迎前来各位前来洽谈。

 

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