Con la popolarità del fotovoltaico, il miglioramento del ritorno sull'investimento delle centrali elettriche è diventato una preoccupazione e il perfezionamento della progettazione delle centrali è gradualmente all'ordine del giorno. Nelle centrali fotovoltaiche esistono due tipi di disposizione dei moduli, orizzontale e verticale, e ognuno ha le sue considerazioni sull'uso delle file orizzontali o verticali a seconda della situazione. Quale disposizione è più adatta alla vostra casa?
Cosa sono le file di moduli orizzontali e verticali?
Come suggerisce il nome, una disposizione orizzontale dei moduli significa che il modulo è montato su un supporto con il lato lungo parallelo alla direzione est-ovest, mentre una disposizione verticale dei moduli significa che il lato corto è parallelo alla direzione est-ovest. Il motivo principale per cui attualmente ci sono più centrali con disposizione verticale è che sono più facili da installare, mentre con la disposizione orizzontale il pezzo superiore è più difficile da installare, il che influisce sui tempi di costruzione.
Come scegliere la disposizione
1. Centrali a terra piatte
Nelle centrali elettriche a terra relativamente piatte, durante un periodo di tempo in cui il sole sorge e tramonta, accade che la fila anteriore di componenti ombreggi parallelamente la fila posteriore. Al netto della dispersione, della riflessione e di altri fattori, si stima che la fila orizzontale sia ombreggiata per 10 minuti in meno rispetto alla fila verticale al mattino e alla sera. Tenendo conto che l'irraggiamento diminuisce quando il sole sorge e tramonta, il calcolo si basa su una potenza di uscita pari al 15% della potenza massima. Per una centrale con 1500 ore di utilizzo annuale, la fila orizzontale genera l'1,2% di potenza in più rispetto alla fila verticale.
2. Centrale fotovoltaica di montagna e di pendio
Ora la centrale fotovoltaica e l'agricoltura, la silvicoltura sono combinate tra loro, inevitabilmente in montagna, su terreni in pendenza e su altri terreni irregolari, quindi la complessa disposizione dei componenti del terreno come deve essere scelta?
Per l'utilizzo di pendii montuosi meridionali e settentrionali nella costruzione di centrali, simili a terreni pianeggianti, la fila orizzontale è migliore di quella verticale.
Per le centrali costruite utilizzando parte dei versanti est e ovest, quando il sole sorge al mattino, il versante est brilla per primo e il versante ovest è in ombra. Quando il sole sorge gradualmente e si sposta verso sud, il versante ovest brilla gradualmente e il versante est è in ombra, e si può notare che l'ombreggiatura è ancora approssimativamente parallela al lato lungo del modulo. Il sole si muove tra il Tropico del Cancro e l'area dell'impianto fotovoltaico si trova a nord del Tropico del Cancro, quindi, dal punto di vista qualitativo, in aree irregolari come montagne e pendii, la capacità dei moduli di resistere all'ombreggiamento in file orizzontali è maggiore rispetto a quella in file verticali.
3. Tetto distribuito, in caso di ombreggiamento circostante
Per la centrale fotovoltaica distribuita installata sul tetto, se questo è aperto e non ombreggiato e ha un'installazione inclinata, vale lo stesso discorso della centrale a terra. Per l'ombreggiatura verticale, come pali o antenne, non si può evitare, se c'è più ombreggiatura si può prendere in considerazione l'installazione verticale. Naturalmente, è possibile scegliere il metodo più adatto alla propria abitazione in base alla latitudine, all'orientamento del tetto, alla superficie, all'inclinazione, ecc. o a una combinazione di entrambi.
Effetto dell'ombreggiamento sulla potenza delle celle in file orizzontali e verticali
Le caratteristiche della struttura del circuito del modulo determinano la differenza nella capacità del modulo di resistere all'ombreggiamento. Poiché l'ombreggiatura si verifica prevalentemente in prossimità del suolo, per illustrare l'effetto dell'ombreggiatura sulle prestazioni di generazione di energia prendiamo l'esempio di 2 file di celle in prossimità del suolo.
Nel diagramma seguente, quando le due file inferiori di celle di un modulo sono ombreggiate e disposte orizzontalmente, il diodo di bypass inferiore è attivo e le due file superiori di celle continuano a produrre energia. Quando le due file inferiori di celle di un modulo sono bloccate e disposte verticalmente, ciascuna delle celle del modulo viene bloccata e il circuito si interrompe, senza che tutte e tre le file di celle producano energia.
Questo dimostra teoricamente che le file orizzontali di celle sono più resistenti all'ombreggiamento.
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