Magyar Energetika

Lektorált tudományos közlemény

A napelemek árnyékolásának matematikai modellje

2021/3. lapszám | Tar Károly, Lóki József |  367 |

A napelemek árnyékolásának matematikai modellje

Az energetikailag hasznosítható napenergia mennyisége, potenciálja elsődlegesen időjárásfüggő. Az azonban, hogy ezt a mennyiséget milyen hatásfokkal használjuk fel, általuk befolyásolható paraméterek függvénye. A napelem minőségén kívül ilyen a napelemek iránya, dőlésszöge, egymástól való távolsága. Utóbbi az adott területre telepített napelemek mennyiségét, végső soron a naperőmű összes teljesítményét is meghatározza. A naperőművek napelemsorai által termelt elektromos energia elsődlegesen a rájuk eső direkt napsugárzás függvénye. Ezt befolyásolhatja a szomszédos napelemek árnyékoló hatása, mert ettől is függ, hogy a napelemek aktív felületének mekkora részét éri napsugárzás. Ebben a tanulmányban annak az időszaknak a naponkénti elméleti felső határát keressük, amelyben a napelemsorok aktív felületét teljes egészében éri direktsugárzás, azaz az előtte lévő sor nem árnyékolja. Vizsgálatainkhoz feltételezzük, hogy az év minden napja teljesen derült, és a nappal hossza megegyezik a csillagászatilag lehetséges napfénytartammal. Tanulmányunkkal annak a kérdésnek a megválaszolását alapozzuk meg, hogy hogyan függ naperőművek napelemeinek napi teljesítménye a szomszédos napelemsor által leárnyékolt rész nagyságának állandó változásától, napi menetétől.

Bevezetés

A megújuló energiaforrások alapvető formájának a napenergiát tekinthetjük. A többi megújulók közül ugyanis a szél- és a vízenergia a napenergia konvertált, a bioenergia pedig ennek konzervált formája. Kivétel a geotermális energia, a földhő, aminek létrejöttében a Föld belsejében működő radioaktív sugárzás játszik szerepet.

A földfelszín egy adott pontjára kétféleképpen érkezhet a napsugárzás: közvetlenül a Napból, ez a közvetlen, vagy direkt napsugárzás, és a légköri alkotókon történt szóródás után, ez a szórt, vagy diffúz sugárzás. A kettő összege az össz-, vagy globálsugárzás.

A teljes cikket csak előfizetőink olvashatják, bejelentkezés után.

Ha van előfizetése, .
Még nem előfizetőnk? Válasszon előfizetési konstrukcióink közül!

Előfizetés

Lektorált tudományos közlemény