Vedci z Národnej univerzity Hanbat v Južnej Kórei skúmali, ako je výkon fotovoltaických žalúzií integrovaných do budovy (BIPV) ovplyvnený odtieňom vytváraným samotnými lamelami žalúzií a zistili, že uhol sklonu 90 stupňov môže tento efekt výrazne znížiť.
„To, čo odlišuje tento výskum, je jeho dôraz na efekty tienenia v kontexte fotovoltických žalúzií, faktor často prehliadaný,“ korešpondujúci autor výskumu Jongho Joon. „Napriek všeobecnej chvále schopnosti fotovoltických žalúzií potenciálne generovať viac energie ako pevné fotovoltaické moduly vďaka ich nastaviteľným uhlom, štúdia upozorňuje na podstatné zníženie prevádzkového výkonu, ku ktorému môže dôjsť v dôsledku tieniacich efektov medzi, nad a pod lamelami žalúzie. ."
Výskumníci porovnali výkon PV rolety s pevným uhlom fungujúcej vo zvislých a naklonených podmienkach vo vertikálnych a naklonených podmienkach s výkonom referenčného modulu BIPV s pevným uhlom. Na reprezentáciu scenárov v reálnom svete použili experimentálne poľné zariadenie aj simulačný model.
"Na meranie ožiarenia dodávaného do inštalovaného modulu boli nainštalované tri pyranometre na 30 stupňoch, 90 stupňoch a 0 stupňoch pre naklonenú, vertikálnu a horizontálnu rovinu," upresnili vedci.
Výskumníci zistili, že okrem nastavenia 90-stupňového uhla, PV rolety trvalo generovali nižší energetický výnos ako referenčný modul pri alternatívnych uhloch. Za normálnych okolností je optimálny uhol pre FV systémy v Kórei 30 stupňov.
"Je zaujímavé, že PV rolety produkovali špičkový výkon pri tomto 30-stupňovom uhle, ale bol zaznamenaný aj významný rozdiel vo výnose energie v porovnaní s referenčným modulom," vysvetlil Joon. "To naznačuje, že zvýšený výťažok energie spôsobuje výraznejšie samotieniace účinky vo fotovoltaických žalúziách."
Vedci porovnali energetický výnos fotovoltických žalúzií pri ich mesačných optimálnych uhloch s pevným referenčným modulom nastaveným na 30 stupňov alebo 90 stupňov. FV rolety prekonali referenčný modul upevnený v 90-stupňovom uhle, no ich energetický výnos bol o 13 až 21 percent nižší ako pri 30-stupňovom uhle.
"Tieto zistenia naznačujú, že nastavenie uhla FV žalúzií by mohlo zvýšiť efektivitu výroby energie, aj keď existovali obmedzenia v dôsledku samotieniacich efektov vyvolaných horným lamelovým modulom," zdôraznili vedci.
Výskumná skupina tiež skúmala scenáre, v ktorých by používatelia mohli nesprávne nastaviť uhol FV žalúzií. Každý mesiac porovnali energetický výnos fotovoltických žalúzií nastavených v ich najmenej optimálnych uhloch s referenčným lamelovým modulom fixovaným buď na 30 stupňov alebo 90 stupňov. Zistilo sa výrazné rozdiely vo výkone výroby energie. Referenčný modul pri 30 stupňoch priniesol o 83-86 percent viac energie ako nesprávne nastavené PV rolety, zatiaľ čo generoval o 14-28 percent menej energie ako referenčný modul s fixným uhlom 90 stupňov.
"To zdôraznilo dôležitosť presného nastavenia uhla FV žalúzií, aby sa maximalizovala výroba energie," uviedli akademici.
Nový koncept predstavili v štúdii „Posúdenie energetického výkonu systému FV žalúzií s ohľadom na samotieniace efekty“, publikovanej v r.Solárna energia.
"Je dôležité poznamenať, že výsledky nezohľadnili účinky sériovo-paralelných spojení medzi lamelovými modulmi a obtokovými diódami," povedal Yoon s odkazom na budúce smerovanie výskumu. "Preto začlenenie týchto faktorov do reálnych podmienok môže potenciálne znížiť účinnosť výroby energie fotovoltických žalúzií."
