नयाँ अनुसन्धान - छानाको PV प्रणालीहरूको लागि उत्तम एन्जल र ओभरहेड उचाइ

नवीकरणीय ऊर्जाको बढ्दो विश्वव्यापी मागसँगै, फोटोभोल्टिक (सौर्य) प्रविधिलाई स्वच्छ ऊर्जाको एक महत्त्वपूर्ण घटकको रूपमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको छ। र स्थापनाको क्रममा ऊर्जा दक्षता सुधार गर्न PV प्रणालीहरूको कार्यसम्पादनलाई कसरी अनुकूलन गर्ने भन्ने कुरा अनुसन्धानकर्ताहरू र इन्जिनियरहरूको लागि महत्त्वपूर्ण मुद्दा बनेको छ। हालैका अध्ययनहरूले छाना PV प्रणालीहरूको लागि इष्टतम झुकाव कोण र उचाइ उचाइ प्रस्ताव गरेका छन्, जसले PV पावर उत्पादन दक्षता सुधार गर्न नयाँ विचारहरू प्रदान गर्दछ।

PV प्रणालीहरूको कार्यसम्पादनलाई असर गर्ने कारकहरू
छानाको PV प्रणालीको कार्यसम्पादन धेरै कारकहरूले प्रभावित हुन्छ, जसमध्ये सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण सौर्य विकिरणको कोण, परिवेशको तापक्रम, माउन्टिंग कोण र उचाइ समावेश छन्। विभिन्न क्षेत्रहरूमा प्रकाश अवस्था, जलवायु परिवर्तन, र छानाको संरचना सबैले PV प्यानलहरूको विद्युत उत्पादन प्रभावलाई असर गर्छ। यी कारकहरू मध्ये, PV प्यानलहरूको झुकाव कोण र ओभरहेड उचाइ दुई महत्त्वपूर्ण चरहरू हुन् जसले तिनीहरूको प्रकाश स्वागत र ताप अपव्यय दक्षतालाई प्रत्यक्ष रूपमा असर गर्छ।

इष्टतम झुकाव कोण
अध्ययनहरूले देखाएको छ कि PV प्रणालीको इष्टतम झुकाव कोण भौगोलिक स्थान र मौसमी भिन्नताहरूमा मात्र निर्भर गर्दैन, तर स्थानीय मौसम अवस्थासँग पनि नजिकबाट सम्बन्धित छ। सामान्यतया, सूर्यबाट उज्ज्वल ऊर्जाको अधिकतम स्वागत सुनिश्चित गर्न PV प्यानलहरूको झुकाव कोण स्थानीय अक्षांशको नजिक हुनुपर्छ। विभिन्न मौसमी प्रकाश कोणहरूमा अनुकूलन गर्नको लागि इष्टतम झुकाव कोण सामान्यतया मौसम अनुसार उपयुक्त रूपमा समायोजन गर्न सकिन्छ।

गर्मी र जाडोमा अनुकूलन:

१. गर्मीमा, जब सूर्य शिखरको नजिक हुन्छ, तीव्र प्रत्यक्ष सूर्यको प्रकाशलाई राम्रोसँग कैद गर्न PV प्यानलहरूको झुकाव कोणलाई उचित रूपमा कम गर्न सकिन्छ।
२. जाडोमा, सूर्यको कोण कम हुन्छ, र झुकाव कोणलाई उचित रूपमा बढाउनाले PV प्यानलहरूले बढी सूर्यको प्रकाश प्राप्त गर्ने कुरा सुनिश्चित गर्दछ।

यसको अतिरिक्त, यो पत्ता लागेको छ कि स्थिर कोण डिजाइन (सामान्यतया अक्षांश कोण नजिक स्थिर) व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूको लागि केही अवस्थामा एक अत्यधिक कुशल विकल्प हो, किनकि यसले स्थापना प्रक्रियालाई सरल बनाउँछ र अझै पनि धेरैजसो जलवायु परिस्थितिहरूमा अपेक्षाकृत स्थिर विद्युत उत्पादन प्रदान गर्दछ।

इष्टतम ओभरहेड उचाइ
छानाको PV प्रणालीको डिजाइनमा, PV प्यानलहरूको ओभरहेड उचाइ (अर्थात्, PV प्यानलहरू र छाना बीचको दूरी) पनि यसको पावर उत्पादन दक्षतालाई असर गर्ने एउटा महत्त्वपूर्ण कारक हो। उचित उचाइले PV प्यानलहरूको भेन्टिलेसन बढाउँछ र ताप संचयलाई कम गर्छ, जसले गर्दा प्रणालीको थर्मल कार्यसम्पादनमा सुधार हुन्छ। अध्ययनहरूले देखाएको छ कि जब PV प्यानलहरू र छाना बीचको दूरी बढाइन्छ, प्रणालीले तापक्रम वृद्धिलाई प्रभावकारी रूपमा कम गर्न र यसरी दक्षता सुधार गर्न सक्षम हुन्छ।

भेन्टिलेसन प्रभाव:

३. पर्याप्त ओभरहेड उचाइको अभावमा, ताप निर्माणको कारणले गर्दा PV प्यानलहरूको कार्यसम्पादनमा कमी आउन सक्छ। अत्यधिक तापक्रमले PV प्यानलहरूको रूपान्तरण दक्षता घटाउनेछ र तिनीहरूको सेवा जीवन पनि छोटो बनाउन सक्छ।
४. स्ट्यान्ड-अफ उचाइमा वृद्धिले PV प्यानलहरू मुनि हावा परिसंचरण सुधार गर्न, प्रणालीको तापक्रम घटाउन र इष्टतम सञ्चालन अवस्था कायम राख्न मद्दत गर्दछ।

यद्यपि, ओभरहेड उचाइमा वृद्धि हुनुको अर्थ निर्माण लागत बढी र ठाउँको आवश्यकता बढी हुनु पनि हो। त्यसकारण, स्थानीय हावापानी अवस्था र PV प्रणालीको विशिष्ट डिजाइन अनुसार उपयुक्त ओभरहेड उचाइ छनौट गर्नु आवश्यक छ।

प्रयोग र डेटा विश्लेषण
हालैका अध्ययनहरूले छानाको कोण र माथिल्लो उचाइको विभिन्न संयोजनहरूको प्रयोग गरेर केही अनुकूलित डिजाइन समाधानहरू पहिचान गरेका छन्। धेरै क्षेत्रहरूबाट वास्तविक डेटाको अनुकरण र विश्लेषण गरेर, अनुसन्धानकर्ताहरूले निष्कर्ष निकाले:

५. इष्टतम झुकाव कोण: सामान्यतया, छाना PV प्रणालीको लागि इष्टतम झुकाव कोण स्थानीय अक्षांशको प्लस वा माइनस १५ डिग्रीको दायरा भित्र हुन्छ। मौसमी परिवर्तन अनुसार विशिष्ट समायोजनहरू अनुकूलित गरिन्छ।
६. इष्टतम ओभरहेड उचाइ: धेरैजसो छानाको PV प्रणालीहरूको लागि, इष्टतम ओभरहेड उचाइ १० देखि २० सेन्टिमिटरको बीचमा हुन्छ। धेरै कम उचाइले ताप निर्माण गर्न सक्छ, जबकि धेरै उच्च उचाइले स्थापना र मर्मत लागत बढाउन सक्छ।

निष्कर्ष
सौर्य प्रविधिको निरन्तर प्रगतिसँगै, PV प्रणालीहरूको विद्युत उत्पादन दक्षतालाई कसरी अधिकतम बनाउने भन्ने कुरा एउटा महत्त्वपूर्ण मुद्दा बनेको छ। नयाँ अध्ययनमा प्रस्ताव गरिएको छत PV प्रणालीहरूको इष्टतम झुकाव कोण र ओभरहेड उचाइले PV प्रणालीहरूको समग्र दक्षतालाई अझ सुधार गर्न मद्दत गर्ने सैद्धान्तिक अनुकूलन समाधानहरू प्रदान गर्दछ। भविष्यमा, बुद्धिमान डिजाइन र ठूलो डेटा प्रविधिको विकासको साथ, यो अपेक्षा गरिएको छ कि हामी अधिक सटीक र व्यक्तिगत डिजाइन मार्फत अधिक कुशल र किफायती PV ऊर्जा उपयोग प्राप्त गर्न सक्षम हुनेछौं।