Vědci v Číně testovali vliv rozteče řad panelů na zvýšení výkonu FV systému na plnohodnotné venkovní experimentální platformě FV pole. Zjistili, že větší rozteč řad hraje omezenou roli při zlepšování tepelné konvekce. Přičemž pozorovali, že sluneční záření a rychlost větru jsou klíčovými parametry pro optimální návrh fotovoltaického systému.
Skupina výzkumníků vedená Univerzitou vědy a technologie v Číně zkoumala vliv rozteče řad solárních modulů na teplotu a účinnost fotovoltaického systému. A zjistila, že nadměrné rozteče řad nehrají významnou roli při chlazení panelů tepelnou konvekcí ani při zvýšení energetického výnosu.
,,Namísto toho jsme zjistili, že ozáření hraje významnou roli ve výkonu FV. A to ve srovnání s rychlostí větru a roztečí řádků,“ řekl hlavní autor výzkumu Long Shi. „Zajištění plného ozáření se proto stává primárním hlediskem při navrhování FV elektráren. Na tomto základě může rozumné uspořádání režimu instalace FV pole do určité míry zlepšit pasivní chlazení.“
Sluneční záření a rychlost větru jsou klíčové pro optimální návrh FV systému
Shi také vysvětlil, že výzkumná práce ukázala, že větší rozteč řádků nedosáhla očekávaného chladicího efektu při venkovních testech. ,,Proto je pouze nutné zajistit, aby mezi sousedními řadami FV panelů nebyl v praktických aplikacích žádný stín. A při praktickém uspořádání nemusí být sledován možný chladicí efekt způsobený nadměrnou roztečí řad.“
Vědci provedli své experimenty na FV poli obsahujícím 30 modulů rozmístěných s orientací na šířku ve 3 sloupcích a 10 řadách. Minimální rozteč řádků byla 0,98 m. Což podle nich zajistilo, že mezi komponenty FV pole nebude mezi 09:00 a 15:00 o zimním slunovratu na severní polokouli žádné stínění.
,,Aby se zlepšila míra využití půdy, musí být rozteč řádků co nejmenší,“ poznamenali také. ,,IEC 62548-1:2023 a IEC TS 62738-2018 stanoví minimální rozteč řádků. A to proto, aby se zajistilo, že mezi dvěma sousedními řadami FV polí nebude žádný stín.“ Měření prováděli pomocí meteostanice, termočlánků a měřiče výkonu od 10. června 2023 do 5. září 2023. „Rozteč řádků se během sledovaného období často upravovala, aby se zabránilo sezónním vlivům venkovní teploty vzduchu a rychlosti větru.“
Nadměrné rozteče řad nehrají významnou roli při chlazení panelů
Série experimentů ukázala, že na rozdíl od původních očekávání zvětšující se rozteč řádků nezvýšila účinek přenosu tepla konvekcí. Příznivý účinek vlivu podmínek měl pouze při ozáření nižším než 400 W/m2. Zatímco nad touto hranicí se účinek stal zanedbatelný.
Analýza také prokázala, že výkon fotovoltaického systému by mohl vzrůst až o 3,9 % s roztečí řádků zvýšeným na 1,5násobek minimální prahové hodnoty, s povrchovou teplotou klesající o 1,86 °C a zvýšením fotovoltaiky a energetického výnosu o 3,53 %, když rychlost větru vzrostla z 0 na 2,4 m/s.
Vědci dospěli k závěru, že je třeba se vyhnout většímu rozestupu surového materiálu, protože jeho omezené účinky nekompenzují větší míru využití půdy. Spíše trvali na zvážení faktorů, jako je přímé ozáření a rychlost větru pro zlepšení výkonu systému.
,,Venkovní úplné experimentální výsledky této studie poskytují reference pro navrhování fotovoltaických elektráren,“ vysvětlil Shi. „Průměrná relativní chyba modelu předpovědi teploty v této studii je pouze 5,4 % a u předchozího modelu téměř 20,0 %. Prostřednictvím modelu v této studii lze přesněji kvantifikovat vliv podmínek prostředí a parametrů instalace na FV.“
Jejich zjištění lze nalézt ve studii „Povrchová teplota a účinnost výroby energie u FV polí s různými roztečemi řad: Úplná venkovní experimentální studie“. Ta se publikovala v Applied Energy.
Zdroj: pv-magazine, TowPoint
