ОСОБЛИВОСТІ ОПРОМІНЕННЯ ДВОСТОРОННІХ фотопанелей

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20998/2220-4784.2021.01.01

Анотація

Розроблено метод  розрахунку опромінення двосторонніх сонячних фотопанелей. Зокрема, метод дозволяє зробити оцінку опромінення поверхні, що розташовані на тильній стороні панелі, при різній просторовій орієнтації. Система рівнянь, що описують опромінення, включає співвідношення для визначення сонячної радіації на території України для горизонтальної поверхні й коефіцієнти перерахування опромінення з горизонтальної на похилу поверхню з урахуванням особливостей їхньої просторової орієнтації при прямому опроміненні й опроміненні відбитим розсіяним світлом. Проведено аналітичні дослідження інтенсивності опромінення сонячних панелей для умов, які відрізняються азимутальною спрямованістю й кутом нахилу. Показані особливості опромінення передньої й тильної сторін сонячних панелей. Розглянуті можливості формування раціональних умов просторової орієнтації панелей за фактором двостороннього опромінення. У якості характерних розрахункових розглянуті напрямки панелі по осях "південь-північ" і "схід-захід". Кути  нахилу, прийняті для аналізу (90 і 45°), дозволяють зробити оцінку опромінення панелі  в найбільш використовуваному діапазоні  реальних умов експлуатації. Зі зменшенням кута нахилу, починаючи від рівня 90°, сумарне опромінення панелі зростає. Однак вертикальне розташування (90°) може диктуватися умовами її застосування, наприклад, для огорожі або облицювання фасаду. Показано особливості опромінення передньої й задньої частин сонячних панелей і запропоновані раціональні умови просторової орієнтації панелей. Найбільший ефект від двостороннього опромінення сонячної панелі може бути отриманий при орієнтації "схід-захід". Разом з тим для всіх орієнтацій застосування двосторонньої фотопанелі є позитивним. Найбільший вплив на опромінення панелі  кут нахилу має при орієнтації "південь-північ", при орієнтації "схід-захід" залежність від величини кута практично не істотна. Використання запропонованої методики й результатів аналізу, проведених на її основі, дозволяє вибрати раціональну архітектуру сонячної електростанції.  

Біографії авторів

Віктор Височин, Одеський національний політехнічний університет

кандидат технічних наук, доцент, Одеський національний політехнічний університет, доцент кафедри теоретичної, загальної та нетрадиційної енергетики, м. Одеса, Україна

Володимир Нікульшин, Одеський національний політехнічний університет

доктор технічних наук, професор, Одеський національний політехнічний університет, завідувач кафедри теоретичної, загальної та нетрадиційної енергетики; м. Одеса, Україна

Алла Денисова, Одеський національний політехнічний університет

доктор технічних наук, професор, Одеський національний політехнічний університет, директор Українсько-польського інституту; м. Одеса, Україна

Віталій Бударін, Одеський національний політехнічний університет

кандидат технічних наук, доцент, Одеський національний політехнічний університет, доцент кафедри теоретичної, загальної та нетрадиційної енергетики, м. Одеса, Україна

Посилання

Dvuhstoronnie solnechnye batarei na 30% uvelichat KPD / JekoTehnika [Double-sided solar panels will increase efficiency by 30%]

http://eсоtеchnica.com.ua/energy/solntse, 2017.

Dvuhstoronnie solnechnye batarei LONGi Solar serii Hi-MO2 na 72 jelementa dostigajut 360 - 365 Vt/ SUNNIK [Double-sided solar panels LONGi Solar Hi-MO2 series for 72 cells reach 360–365 W]

https://www.pv-tech.org/products/longi-solar-hi-mo2-bifacial-mono-perc-module-reaches-360-365w-in-72-cell-co, 2017.

Yunus Emre Yuksel. Energy and exergy analysis of renewable energy sources-based integrated system for multi-generation application. /Yunus Emre Yuksel, Murat Ozturk. // Int. J. of Exergy 2017 – Vol. 22, N.3 PP. 250–278.

Mingjiang Ni. Thermodynamic analysis of a gas turbine cycle combined with fuel reforming for solar thermal power generation./ Mingjiang Ni, Tianfeng Yang, Gang Xiao, Dong Ni, Kefa Cen. // Energy, Vol. 137, 2017, PP. 20– 30.

Dianhong Li. Exergy and energy analysis of photovoltaic-thermoelectric hybrid systems./ Dianhong Li, Yimin Xuan, Qiang Li, Hui Hong. // Energy, Vol. 126, 2017, PP. 343– 351.

Arsham Mortazavi. Conventional and advanced exergy analysis of solar flat plate air collectors./Arsham Mortazavi, Mehran Ameri // Energy, Vol. 142, 2018, PP. 277– 288.

R. Loni. Thermodynamic analysis of a solar dish receiver using different nanofluids. / R. Loni, E. Askari Asli-ardeh, B. Ghobadian, A.B. Kasaeian, Sh. Gorjian. // Energy, Vol. 133, 2017, PP. 749– 760.

Reyhaneh Loni. Exergy analysis of a solar organic Rankine cycle with square prismatic cavity receiver / Reyhaneh Loni, Alibakhsh Kasaeian, Omid Mahian, Ahmet Z. Sahin, Somchai Wongwises//Int. J. of Exergy 2017. Vol. 22, Nо. 2, рр. 103–124.

Rabah Touaibi. Parametric study and exergy analysis of solar water-lithium bromide absorption cooling system./ Rabah Touaibi, Michel Feidt, Elena Eugenia Vasilescu, Miloud Tahar Abbes. // Int. J. of Exergy, 2013, – Vol. 13, N.3 PP. 409–429.

H.Z. Hassan. Thermodynamic analysis and theoretical study of a continuous operation solar-powered adsorption refrigeration system. / H.Z. Hassan, A.A. Mohamad. // Energy, Vol. 61, 2013, PP. 167–178.

K.R. Ranjan. Energy and exergy analyses of solar ponds in the Indian climatic conditions /K.R. Ranjan, S.C. Kaushik, N.L. Panwar. // Int. J. of Exergy, 2014, – Vol. 15, N.2. PP. 121–151.

Dvuhstornnie solnechnye batarei: tehnologija i preimushhestva [Double-sided solar panels: technology and advantages] https://tridentenergy.ua, 2019.

JelektroVesti – Dvuhstoronnie solnechnye paneli [Double-sided solar panels]

https://elektrovesti.net, 2017.

Harchenko V.V., Nikitin B.A., Belenov A.T., Tihonov P.V. Povyshenie jeffektivnosti jenergeticheskih ustanovok na baze teplovyh fotojelektricheskih modulej. . [Improving the efficiency of power plants based on thermal photovoltaic modules.] Nauk. visnyk NUBIP Ukrai'ny. Serija: Tehnika ta energetyka APK . 2014. № 194. Vol.3. PP. 45-51.

Sabirzjanov, T.G., Kubkin M.V., Soldatenko V.P. Matematicheskaja model' fotobatarei kak istochnika jelektricheskoj jenergii. [Mathematical model of a photo battery as a source of electrical energy]. Tehnika v sil'skogospo-dars'komu vyrobnyctvi. 2012. Vol.25. Ch.1. PР. 331–335.

Vysochin, V.V. Matematicheskaja model' geliosistemi s sezonnym akkumuljatorom tepla. [Mathematical model of a solar system with a seasonal heat accumulator]. Pr. Odes.politehn. un–tu. 2011. Vol. 2(36), рр.125 – 129.

Daffi Dzh.A. Teplovye processy s ispol'zovaniem solnechnoj jenergii [Thermal processes using solar energy]. / Dzh.A.Daffi, U.A.Bekman. – M.: Mir, 1977, 420 р.

Bekman U. Raschet sistem solnechnogo teplosnabzhenija. [Calculation of solar heat supply systems]. / U. Bekman, S. Klejn, Dzh. Daffi / M.:Jenergizdat, 1982, 80 р.

Tovazhnjanskij L.L., Bukhkalo S.І., Denisova A.Є. ta іn. Zagal'na tehnologіja harchovoї promislovostі u prikladah і zadachah (іnnovacіjnі zahodi): Pіdr. – K.: CNL, 2016. – 470 р.

Опубліковано

2021-08-15