Wpływ warunków atmosferycznych na pracę modułów fotowoltaicznych
autor:
WERONIKA JANOWICZ, HANNA MIKA, ANGELIKA WOŹNIAK, MICHAŁ POMORSKI
ORCID ID:
0000-0003-4939-1017
Numer miesięcznika:
03/2023 Instal s.16-22
DOI:
DOI 10.36119/15.2023.3.2
W pracy przedstawiono przegląd głównych czynników atmosferycznych tj. natężenia promieniowania słoneczne- go, temperatury otoczenia, wiatru, opadów atmosferycznych i zanieczyszczeń oraz ich wpływ na efektywność pracy modułów fotowoltaicznych wykonanych w różnych technologiach. Zaprezentowano wybrane modele służące do określania temperatury ogniwa będącej funkcją temperatury otoczenia, natężenia promieniowania i prędkości wiatru. Na podstawie kilku modeli określono wpływ danego czynnika atmosferycznego na temperaturę ogniwa. Zaobserwowano, że zmiana temperatury otoczenia wpływa na temperaturę ogniwa w sposób liniowy, i oceniono, że zwiększenie temperatury otoczenia o 1oC wpływa na podwyższenie temperatury ogniwa również o około 1oC. Natężenie promieniowania słonecznego również ma liniowy wpływ na zmianę temperatury ogniwa, a jego wzrost o 100 W/m2 powoduje zwiększenie temperatury ogniwa w przedziale 1,75-3,1oC w zależności od obranego modelu. Wpływ wiatru na temperaturę ogniw nie jest liniowy i dodatkowo jest czynnikiem atmosferycznym, który powoduje pozytywny wpływ na temperaturę ogniwa, a wraz ze zwiększeniem jego prędkości o 1 m/s średni spa- dek temperatury ogniwa wynosił od 0,6 do 2oC w zależności od analizowanego modelu, przy czym zazwyczaj większy spadek obserwowano przy mniejszych prędkościach wiatru.
Określono również wpływ zmiany temperatury modułu na zmianę sprawności konwersji energii promieniowania sło- necznego dla wybranych komercyjnie dostępnych modułów fotowoltaicznych. Zaobserwowano, że sprawność zmienia się liniowo wraz z temperaturą, a średni spadek sprawności w zależności od modelu wynosił od 0,68 do 0,73 pp. na każde 10oC wzrostu temperatury modułu, dla natężenia promieniowania słonecznego wynoszącego 1000 W/m2.
Słowa kluczowe:
Informacje o autorach:
Weronika Janowicz, Hanna Mika, Angelika Woźniak – Wydział Mechaniczno-Energetyczny, Politechnika Wrocławska Dr inż. Michał Pomorski; https://orcid.org/0000-0003-4939-1017 – Katedra Termodynamiki i Odnawialnych Źródeł Energii, Wydział Mechaniczno Energetyczny, Politechnika Wrocławska. Autor do korespondencji: michal.pomorski@pwr.edu.pl