Оптимизация угла наклона для повышения эффективности солнечных панелей: на примере Паркента, Узбекистан

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Эффективность фотоэлектрических (ФЭ) систем в значительной степени зависит от угла наклона солнечных панелей, особенно в регионах с сезонными колебаниями солнечной инсоляции. В данном исследовании рассматривается оптимальный угол наклона для солнечной электростанции мощностью 10 кВт, установленной в Паркентском районе Узбекистана –регионе с континентальным климатом и высокой солнечной активностью. На основе эмпирических формул установлено, что фиксированный оптимальный угол наклона для круглогодичной эксплуатации составляет 33°. Сезонная корректировка угла наклона обеспечивает незначительное увеличение выработки – до 4% при использовании двух- и четырехсезонных конфигураций. Полученные результаты подчеркивают важность оптимизации угла наклона с учетом местных условий для максимального сбора солнечной энергии, что особенно актуально для автономных систем возобновляемой энергетики, применяемых для производства водорода.

Об авторах

Миржалол Ужабой уғли Носиров

Институт материаловедения Академии наук Узбекистана

Автор, ответственный за переписку.
Email: m.nosirov@imssolar.uz
ORCID iD: 0009-0003-5106-6704

докторант

Узбекистан, г. Ташкент

Юлдаш Бекжонович Собиров

Институт материаловедения Академии наук Узбекистана

Email: m.nosirov@imssolar.uz

доктор технических наук

Узбекистан, г. Ташкент

Шавкат Расулматович Нурматов

Институт материаловедения Академии наук Узбекистана

Email: sh.nurmatov@imssolar.uz
ORCID iD: 0000-0002-7206-5220
SPIN-код: 3075-6013

кандидат технических наук

Узбекистан, г. Ташкент

Хамдам Юлдашевич Рахимов

Институт материаловедения Академии наук Узбекистана

Email: bbilolzon@gmail.com

доктор физико-математических наук

Узбекистан, г. Ташкент

Список литературы

  1. Chu S., Majumdar A. Opportunities and challenges for a sustainable energy future. Nature. 2012. No. 488. Pp. 294–303.
  2. Breyer C. et al. On the role of solar photovoltaics in global energy transition scenarios. Prog. Photovolt: Res. Appl. 2017. No. 26. Pp. 682–701.
  3. Hosenuzzaman M. et al. Global prospects, progress, policies, and environmental impact of solar photovoltaic power generation. Renew. Sustain. Energy Rev. 2015. No. 41. Pp. 284–297.
  4. Sulaiman S.A. et al. Effects of dust on the performance of PV panels. World Acad. Sci. Eng. Technol. Int. J. Electr. Comput. Energet. Electron. Commun. Eng. 2014. No. 8. Pp. 1631–1636.
  5. Nwaigwe K.N., Mutabilwa P., Dintwa E. An overview of solar power (PV systems) cleaning technologies and solutions. Energy Rep. 2019. No. 5. Pp. 187–213.
  6. Li C. et al. A review on the development of solar photovoltaic industry in the Belt and Road countries. Renew. Sustain. Energy Rev. 2018. No. 81. Pp. 2673–2685.
  7. Akinyele D.O., Rayudu R.K. Review of energy storage technologies for sustainable power networks. Sustain. Energy Technol. Assess. 2014. No. 8. Pp. 74–91.
  8. Yadav A.K., Chandel S.S. Tilt angle optimization to maximize incident solar radiation: A review. Renew. Sustain. Energy Rev. 2013. No. 23. Pp. 503–513.
  9. Abdurakhmanov A., Sabirov Yu., Makhmudov S. et al. Hydrogen production using solar energy. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2021. No. 937. P. 042042.
  10. Avezov A.A. et al. Solar heating and cooling supply systems. Moscow, 1990. 144 p.
  11. Akbarov R.Yu. Determination of the optimum tilt of solar installations. Innov. Energy Res. 2019. No. 8 (1). P. 223.
  12. Skerlic J. et al. Optimal position of solar collectors: A review. Appl. Eng. Lett. 2018. No. 3 (4). Pp. 129–134.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Геометрическое представление угла наклона β солнечной панели относительно горизонтальной плоскости. Диаграмма показывает зависимость между поверхностью панели, углом возвышения солнца (h) и направлением солнечных лучей, падающих с юга (S), при этом β определяет оптимальную ориентацию для максимального улавливания солнечной энергии.

Скачать (64KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Контурная диаграмма ежемесячной выработки энергии в зависимости от угла наклона (°) и календарного месяца для солнечной установки мощностью 10 кВт в Паркенте, Узбекистан. Максимальная выработка наблюдается с мая по август, при оптимальном угле наклона 33–35° для круглогодичной работы.

Скачать (258KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Оптимальные углы наклона панелей на месяц, рассчитанные с помощью онлайн-калькулятора угла наклона. Угол наклона увеличивается в зимние месяцы для улавливания солнечного света под низким углом и уменьшается летом, когда солнце находится выше в небе, что иллюстрирует чёткую сезонную тенденцию в оптимальной ориентации панелей.

Скачать (199KB)
Метаданные


Ссылка на описание лицензии: https://www.urvak.ru/contacts/

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».