追踪和最佳固定平面太阳能集热器之间的效率比较

科学领域:

• 可再生能源可再生能源是可再生能源.
• 太阳能工程 太阳能工程
• 光学物理学的光学物理学

背景情况:

• 固定式平板太阳能集热器是可再生能源发电的关键技术.
• 采集器的方向显著影响能源采集效率,受到太阳几何形状和大气条件的影响.
• 之前的研究经常简化了辐射组件或忽视了地面反射,这可能会影响最佳方向计算.

研究的目的:

• 为了确定平板太阳能集热器的最佳固定方向 (亚齐图斯和倾斜角度).
• 与太阳追踪系统相比,分析一个最佳定位的固定收集器的能量增益.
• 为不同的度和一年中的不同时间提供计算最佳倾斜角度的方法.

主要方法:

• 利用清的天空模型来计算太阳辐射组件 (直射和扩散天空).
• 进行了分析计算,以获得最佳的亚齐图斯和倾斜角度,无视地面反射.
• 优化定位的固定收集器与太阳跟踪收集器在不同的年度日 (DoY) 值中收集的每日能量比较.

主要成果:

• 无论度如何,最佳的亚齐穆陀角始终为0 (南北方向).
• 最佳倾斜角取决于度,并根据年度日 (DoY) 变化.
• 太阳跟踪提供了显著的能量增加,从冬季大约10%到夏季大约40%,这取决于DoY.

结论:

• 一个固定的平板太阳能集热器实现最大的能量捕获与南北方向和季节性调整的倾斜角度.
• 计算的最佳方向为在中海拔地区最大限度地提高太阳能产量的实际指导方针.
• 虽然太阳跟踪提高了能量产量,但最佳的固定方向提供了这一收益的很大一部分,特别是在特定的季节.