Šveitsi Zürichi rakenduskõrgkooli (ZHAW) juhitud teadlased viisid läbi simulatsioone ja mõõtmisi, et maksimeerida energiatootmist ida-lääne suunal.Katuse PV süsteem.
Üks eksperimentaalsetest seadistustest hõlmas horisontaalset üheteljelist jälgimist (HSAT)päikeseenergia paigaldussüsteemPV-paneelidega, mis on paigutatud ida-lääne suunas ja ebatüüpiliselt kõrge ala kasutusega – maapinna katvuse suhe (GCR) on üle 90%. HSATPV paigaldusnurgad määrati {{0}} kraadile, 0 kraadile ja 5 kraadile.
Teadlased märkisid, etKatuse PV süsteemseadistus erineb HSAT-istPV paigaldussüsteemid, mis paigaldatakse tavaliselt maapealsetesse projektidesse ja millel on palju madalamad GCR-id, et tõrjuda naabermooduliridade isevarjutust. "Meie uuringus on eesmärk maksimeerida energiasaagist lamekatuse pindala kohta, mitte aga spetsiifilist energiatootlust. Sel põhjusel ei ole madalad GCR-id mõistlik valik," ütlesid teadlased.
Viidekatusel PV süsteemoli pöörlev katusel asuv bifatsiaalne moodulsüsteem, mille kaldenurgad olid 10 kraadi ja samuti orienteeritud ida-lääne suunas GCR-ga 0,9. Võimsuse mõõtmised viidi lõpule kaldenurkade funktsioonina.
Simulatsioonid viidi läbi PVSyst 7.4-s koos füüsiliste mõõtmistega, sealhulgas spetsiaalse mõõteseadega miniatuurse katseseadmega, mis on saadaval Saksamaal asuvast Solarc Innovative Solarprodukte GmbH-st.
"Üllatuslikult on näidatud, et horisontaalne jälgimine ainult väikese nurga vahemikus koos kõrge ala kasutusmääraga võib viia täiendava saagikuseni 5% ulatuses," ütles ZHAW fotogalvaanilise uurimisrühma juht Hartmut Nussbaumer.
Simulatsioonid ja mõõtmised näitasid, et võrdlussüsteemiga võrreldes võib kavandatud HSAT PV paigaldusseade saavutada 5% suurema energiatootmise. Lisaks ütles rühm, et lähenemisviis võib lõpuks tugineda väga lihtsatele jälgimisseadmetele, mida saab toota madala hinnaga. Näiteks öeldi, et kõiki katusel olevaid moodulite ridu saab liigutada vaid ühe draiviga, märkides, et tulevased uuringud võivad hõlmata HSAT-süsteemi paigaldamist katusele välitingimustes katsetamiseks.
Teine eksperimentaalne seadistus hõlmas peaaegu vertikaalselt paigaldatud reflektoreid fotogalvaanilise süsteemi servas. Mootoriga käitatavaid helkureid kasutati sõltuvalt kiirgusest ja ilmastikutingimustest sisse- või väljatõmbamiseks.
Esialgsed tulemused näitasid, et helkurite kasutamine võimaldas mõõdetud päevadel piirkonnaspetsiifilist saagikust suurendada 30%. Energiasaagis hommikul või õhtul suurenes "oluliselt". Teadlased märkisid ka, et täiendavad reflektorid, kas dünaamilised või staatilised, võivad suurendada kollektorivälja kiirgustihedust ja seega suurendada energia saagist.
"Uurimistöö peamisteks väljakutseteks oli suhteliselt väikese saagikuse kasvu simuleerimine ja mõõtmine, millel on kokkuvõttes suur mõju süsteemi kohandamise kasumlikkusele," ütles Nussbaumer.
Märkides, et nii HSAT-süsteemid kui ka helkurid lamekatustel on tõhusad, ütlesid teadlased, et variantide laialdasema kasutuse võimalus "sõltub kuluefektiivsusest".
Tulevikus uurivad teadlased ajast sõltuvaid juhitavaid helkureid, et suurendada energiatootlust ajaliste kohandustega, mis põhinevad konkreetsel energiavajadusel või ajas muutuvatel elektrihindadel, lisaks kuluuuringutele nii alginvesteeringu kui ka jälgimissüsteemi hoolduskulude kohta.
