计算的最大太阳能电池板功率角(光电)

Question

我要计算的最大光伏发电功率角坐标在地球上的不同。这意味着我应该调整太阳能电池板的角度在今年得到最大功率?我认为我应该点太阳能电池板最大功率。但我应该调整太阳能电池板的角度?它总是南吗?当我在澳大利亚我应该调整太阳能电池板北?还是我错了?

Answer 1

这个问题可以通过许多不同的方式回答,考虑或忽略,很多因素影响修复太阳能电池板的总产量超过一年。

一般来说,所有答案都将太阳能电池板将不得不同意面对朝鲜在南半球和韩国在北半球。这是因为太阳的方向将白天当它到达最大仰角。或者你在热带地区(\点美元23.5°的纬度),太阳的方向大部分的天当它达到最大高度。

棘手的部分是倾角,因为太阳仰角变化槽,槽和最大高程变化。一般来说,平均海拔在太阳中午(通常不匹配的时钟中午由于标准化的时区),是由:

$ \眉题{h_{马克斯}}= 90 ^ o -文本\{纬度}$

并通过今年将有所不同\点美元23.5°。

所以在第一次零均值方法你可以使用。现在,找到最优价值你需要模型今年太阳槽的位置和运行复杂的计算发现的角度最大化输出。幸运的是一些人做了,而且他们已经减少了输出简单的经验公式。例如,在solarpaneltilt.com他们提供以下公式:

$ {Optimim角}= \ \文本左\{\开始{数组}{rcl}{纬度}\ \文本乘以0.87 & \ mbox{如果}& \文本{纬度}< 25 ^ o文本{纬度}\ \ \ \ * 0.76 + 3.1 & \ mbox{如果}& 25 ^ o <{纬度}< 50 ^ o \ \文本数组{}\正确。$结束

如果你不想把手指在一个计算器,他们提供一个表有不同的纬度值:

然而,这种方法非常准确地确定了一个角,而忽视所能的一个主要因素影响你的太阳能电池板的输出:天气。因此,上述方法是非常准确的,如果你生活在一个沙漠,但如果你在误导面积和清晰的天气在冬天和夏天多雨的天气。

解决这个问题你可以下载你所在位置的天气数据,找到自己最佳角度。理想情况下你会通过计算太阳能输出每一天,但是我先展示你也逐月一个更简单的方法,你可以复制很少的计算机技能和结果将是非常相似的。

一般的工作流程如下:

1. 发现典型的太阳辐射表面达到每个月在你的位置/天。我们称这个参数年代美元。
2. 发现典型的太阳高度在中午太阳在地平线每月你的位置/天。我们称这个参数h美元,
3. 找到最大的太阳能,太阳能电池板可以接受如果直接面对太阳,我们叫它$ S_{马克斯}$它将由

$ \水平间距{12 em} S_{马克斯}= \压裂{年代}{\罪(h)} $

4. 找到有效功率的太阳能电池板以一定的角度\θ美元。我们叫它$ S_ {eff} $它将由

$ \水平间距{12 em} S_ {eff} = S_{马克斯}\ cos(90 ^地- \θ)美元

5. 添加$ S_ {eff} $每个月/天。我们叫它$ S_{总}$。
6. 把所有这些计算在电子表格中,然后玩不同的值\θ美元直到你找到生产的最大的一个$ S_{总}$。

现在,典型的年代美元每个月你可以去值其中气候资源管理器,单击“ERA-interim 1979——现在”选项,然后选择变量“表面净太阳能/长波辐射”,然后单击“选择申请”。然后,你会看到一堆选项,但只关注第一个盒子:

填补,坐标,添加半度左右你的位置(这个模型分辨率~ 80公里,所以不要挑剔的准确位置),选择“max”选项(意味着也会工作),点击“时间序列”。

你会得到一个时间序列的太阳辐射区域,平均每月从1979年到2019年,它会像这样:

现在,点击上面的“原始数据”链接情节和你会得到的数字年代美元喂进你的扩散板,他们在第一个数据列:

你从日常值日常领域现在,选择ERA-interim 1979 -标准偏差字段。从那里之前是一样的。情节是这样的:

现在,太阳高度为每个月可以使用这个太阳仰角(一年)计算器就休一天接近月的中心向你spredsheet喂它。获取角度的每一天,你可以使用这个上升/设置/运输时间主要太阳系身体计算器,这就是我充满了形式感兴趣的领域:

注意,我选择一个闰年,所以比赛的天数在其中气候资源管理器的输出。

经过这一切,上面的公式和表格斯基尔你可以找到最优的角度位置。

我每月的表格看起来是这样的:

每天一个是这样的:

正如你所看到的,对我感兴趣的领域之间的角度不同,只有1°每月和每日计算。从solarpaneltilt.com和4°公式。然而,在其他气候的差异可能更大。

这种方法也可以调整如果你想最大限度地力量在冬季,这通常是最具挑战性的一个太阳能电源。如果面积大的温度变化和想要的,你也可以把温度在太阳能电池板的效率的影响。

Answer 2

如果你感兴趣的最后一个值或基准结果最优倾斜fix-mounted PV模块(球队)最大每年产量是由Solargis前景图。

背后的算法相当复杂(我不能够提供)。它不仅考虑了太阳能几何全年在地球上的特定位置,但也:

• 全球辐射时间序列倾斜表面(GTI),计算基于卫星数据(云指数),大气中水汽和气溶胶内容从大气模型(时序)
• 每月地面反照率的平均值
• 当地的地形和属性
• (…也许一些来源?)

这样的复杂性,获取高分辨率的数据库是必要的和合理的计算能力。球队数据库计算2弧分(约4公里)分辨率(像素大小)。