Определения уровня освещенности небесной сферы для эффективной работы солнечных батарей на базе нечеткой логики

В данной работе обосновывается целесообразность применения нечеткой логики для оптимизации работы солнечных батарей - перспективных источников возобновляемой энергии будущего. Анализировалась эффективность действия солнечной панели. Учитывалось, что эффективность солнечной батареи определяется углом падения лучей Солнца. Угол падения солнечных лучей на панель зависит от сезона года и времени суток.
Для проведения расчетов использовался пакет FUZZY LOGIK Tool boks for Matlab. Скриншоты действующей программы показывают, что в средних географических широтах эффективность стационарно установленной солнечная батареи в межсезонье незначительно уступает её работе в летний период. Выводы работы утверждают перспективность постоянного круглогодичного использования стационарно установленных батарей. ...

Введение . 4
1. Аналитика 6
1.1 Нечеткая логика и теория нечетких множеств 6
2.Солнечная фотоэлектроника на современном этапе 9
2.1 Солнечное излучение - один из самых перспективных источников энергии 9
2.2 Занимаемые площади 11
2.3 Энергоотдача 12
2.5 Солнечные модули 16
2.6 Увеличение эффективности солнечных установок для получения электрической энергии 24
2.7.Статичне решение 25
2.8 Динамическое решения 27
2.9.Системы управления работой солнечных панелей на основе интеллектуального реле zelio logic 28
2.10.Вплив метеорологических и антропогенных факторов на эффективность работы солнечных батарей 30
2.11. Альбедо небосвода 31
2.11 Диффузное излучение неба 35
2.12. Измерение световых характеристик 36
2.12.1. Датчики для определения освещения . 37
2.12.2 Общие сведения о датчиках освещения 37
2.13 Фотоэлементы с внешним фотоэффектом 40
2.14 Вентильные фотоэлементы 41
2.15 Действие сумеречного выключателя 42
2.16 Датчик освещенности / затемнения PHOTASGARD AHKF 43
2.17 Датчик света LifeSOS MX-3L 44
2.17 Высокотехнологичный автоматический датчик освещения RoyaluxYL 44
2.18. Солнечные батареи 44
3. Постановка ЗАДАЧИ 49
3.2 Предлагаемая модель зависимости освещенности крыши 49
3.3 Порядок выполнения работы 50
ВЫВОДЫ 61
4. ОХРАНА ТРУДА 62
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 71

Проблемы принятия решений в сложных условиях занимают в настоящее время особое место в информационных технологиях. Математические методы широко применяются для описания и анализа сложных экономических, социальных и других систем. Теория оптимизации создала совокупность методов, помогающих при использовании ЭВМ эффективно принимать решения при известных и фиксированных параметрах или когда параметры - случайные величины с известными законами распределения. Существует, однако, ряд задач, которые не поддаются формальному описанию в силу того, что часть параметров представляют собой неточно или качественно заданные величины, для которых переход от «принадлежности к классу» до «непринадлежности» непрерывный. Традиционные методы недостаточно пригодны для решения подобных задач именно потому, что они не в состоянии описать возникает неопределенность.
Тщательная проработка и учет рисков в случае некорректно поставленной задачи или использовании при решении задачи малодостоверных данных стало неотъемлемой частью и важной составляющей успеха деятельности каждой компании. Однако все чаще компаниям приходится принимать решения в условиях неопределенности, которые могут привести к непредсказуемым последствиям и, соответственно, нежелательным результатам и убыткам. Своевременное выявление, а также адекватная и наиболее точная оценка рисков является одной из насущных проблем современного анализа.
К сожалению, существующие на сегодняшний день методы учета и оценки рисков широком использовании стационарно поставленных солнечных батарей не лишены субъективизма и важных условий, приводящих к неправильным оценок риска проектов. Теория нечеткой логики - это новый, подход к оценке риска, динамично развивается. В последнее время нечеткое моделирование является одним из наиболее активных и перспективных направлений прикладных исследований не только в области технического моделирования а также в области управления и принятия решений.
В данной работе представлены:
• краткое описание метода нечеткой логики,
• примеры применения нечеткой логики.
Целью дипломной работы использовать нечеткую логику Для определения излучательной способности небесной сферы - наиболее важного фактора для работы солнечной батареи.
Для достижения данной цели поставлены были следующие задачи:
• изучить литературу по данной теме;
• рассмотреть исторические аспекты нечеткой логики;
• охарактеризовать математический аппарат нечеткого множества;
• определить формы кривых задания функций принадлежности различных вариантов освещенности небесной сферы - то есть для разных углов падения солнечных лучей на батарею в зависимости от времени года и времени светового дня;
• рассмотреть алгоритмом нечеткого вывода;
• определение понятия и виды моделирования;
• изучить процесс моделирования;
• сделать определенный вывод об эффективности использования стационарных батарей как в зимнюю (темную) время года так и в летнее (светлую) время года, и также сравнить полученные данные с работой солнечной батареи в межсезонье (весной и осенью).
В основе нечеткой логики лежит теория нечетких множеств, где функция принадлежности элемента множества не бинарная (да / нет), а может принимать любое значение в диапазоне 0-1. Это дает возможность определять понятие, нечеткие по самой своей природе: "хороший", "высокий", "слабый" и т.д. Нечеткая логика дает возможность строить базы знаний и экспертные системы нового поколения, способные хранить и обрабатывать неточную информацию. Системы, основанные на нечеткой логике, разработаны и успешно внедряются в таких областях, как управление технологическими процессами, управление транспортом, управление бытовой техникой, медицинская и техническая диагностика, финансовый менеджмент, финансовый анализ, биржевое прогнозирования, в теории в теории распознавания образов, исследования рисковых и критических операций, прогнозирования землетрясений, составление автобусных расписаний, климатический контроль в зданиях и так далее

21,6
2,4.-.2,6
PVM-50
7,7
970 595 30
42...55
21,6
2,8.-.3,2
Таблиця 3.4.2 - Характеристика сонячних батарей[10-11]
Тип модуля
Габаритні
розміри, мм
Вага, кг
Номінальна
потужність, Вт
Кількість селів
6W /6V
276х272х34
2
6
14
10W /6V
293х438х34
4
10
36
20W/12V
524х438х34
5
20
36
50W/12V
684x647x34
7
50
36
80W/12V
1186x526х34
7
80
36
90W/12V/24V
1310х660х34
9,3
90
72
100W/12V/24V
1310х660х34
9,3
100
72
110W/12V/24V
1310х660х34
9,3
110
72
150W/12V/24V
1595x800x34
9,3
150
72
Модулі встановлюються на сталевих або алюмінієвих опорних конструкціях на землі (або на дахах і фасадах будівель - тоді при цьому модулі з сучасних речовин служать одночасно покрівельним або захисним матеріалом).
Широко поширені однорядні фотоелектронні системи «АКТИВ 13G20-3.0» та «АКТИВ 24G22-3.0» з довжиною столу 11900 мм, які встановлюються безпосередньо на земляний грунт. Монтування проводиться за допомогою оцинкованих паль Л-100 довжиною 4 м. Палі забиваються в грунт до рівня по кріпленню в 1000 мм. Крок паль складає 3000 мм. Вирівнювання паль по ряду проводиться з допуском до 10 мм.
Сонячні панелі можуть розташовуються на даху або підтримуючої конструкції у фіксованому положенні, такі панелі не можуть стежити за положенням сонця на небесній сфері протягом дня. Тому, звичайно сонячні панелі не знаходяться під оптимальним кутом (90о відносно площини панелі та кута падіння сонячного променя) протягом усього дня. Кут між горизонтальною площиною та сонячною панеллю зазвичай називають кутом нахилу.
Внаслідок руху Землі навколо Сонця мають місце також сезонні варіації випромінювання небесної сфери. Взимку Сонце не підіймається на небесній сфері так високо, як влітку. В ідеалі, сонячні панелі повинні розташовуватися влітку більш горизонтально, ніж взимку. Тому кут нахилу для роботи влітку вибирається менше, ніж для роботи взимку.
Якщо немає можливості змінювати кут нахилу двічі на рік, то панелі повинні розташовуватися по оптимальним кутом, значення якого лежить десь посередині між оптимальними кутами для літа та зими. Для кожної широти є свій оптимальний кут нахилу панелей. Тільки для місцевостей біля екватора сонячні панелі можуть бути розташовуваними горизонтально.
Звичайно приймається для весни та осені оптимальний кут нахилу рівним значенню широти місцевості. Для зими до цього значення додається 10о-15о, а влітку від цього значення віднімається 10о-15о. Тому зазвичай рекомендується міняти двічі на рік кут нахилу з "літнього" на "зимовий". Якщо такої можливості немає, то кут нахилу вибирається приблизно рівним широті місцевості.
Таблиця 2.5.2 - Втрати вироблення внаслідок відбиття сонячного світла
від поверхні сонячної батареї
(у відсотках до перпендикулярному напрямку на модуль) [3]
Кут падіння променів світла
Втрати
9о
1.2%
18о
4.9%
40о
19.0%
45о
29.0%
Невеликі відхилення до 5о від цього оптимуму надають незначний ефект на продуктивність модулів. Різниця в погодних умовах більш впливає на вироблення електрики. Для автономних систем оптимальний кут нахилу залежить від місячного графіка навантаження, тобто якщо в даному місяці споживається більше енергії, то кут нахилу потрібно вибирати оптимальним саме для цього місяця. Також, потрібно враховувати, яке є затінення батареї протягом дня. Наприклад, якщо зі східного боку у вас дерево, а з західної все чисто, то, швидше за все, має сенс змістити орієнтацію з точного півдня на південний захід.
1.сонце зимою
2.сонце літом
Рис.2.5.2. Оптимальний кут нахилу площини фотобатареї взимку і влітку.
Приклад: Оптимальний кут нахилу для широти 52о (північної широти) для з'єднаних з мережею систем становить 36о. Однак, для автономної системи з приблизно рівною потребою в енергії протягом року, оптимальний кут нахилу становитиме близько 65о-70о.
Отже, здоровий глузд підказує, що установка сонячних батарей робочою поверхнею на південь (у північній півкулі) призведе до максимізації їх ККД.
Але згідно з новими дослідженнями, насправді краще, коли панелі спрямовані на захід. Все тому що пік попиту на електрику з центральної електромережі (а разом з ним і зростання тарифів) припадає на другу половину дня та вечір. Тому вироблення електроенергії за допомогою сонця в цей період доби насправді є більш корисним, скорочуючи потребу в забруднюючих атмосферу енергоносіях, а також дозволяючи власникам сонячних батарей отримати більшу вигоду від передачі надлишку виробленої електрики в центральну електромережу. Коротше кажучи, щоб отримати максимальну вигоду, при монтуванні стаціонарно встановленої сонячної батареї споживачеві потрібно орієнтуватися не тільки на кількість вироблюваної електроенергії, а й на період, коли вона виробляється та на добовий період пікового споживання електричної енергії. Описані вище умови були отримані дослідниками з некомерційної організації Pecan Street Research Institute. Їх розрахунки показують, що розміщені на західній стороні дахів будівель сонячні панелі генерують на більше 49% електроенергії в період пікового попиту в порівнянні з спрямованими на південь аналогами.
Відзначимо, що все це справедливо лише для нерухомих фотоелектричних панелей (тобто розміщуваних головним чином на дахах будівель) для північної півкулі планети Земля Орієнтація сонячних батарей на Сонце з моменту його сходу та до заходу збільшує ефективність використання панелей сонячних батарей на 20%-40%, залежно від того, в якій півкулі планети Земля знаходиться споживач. У серпні 2009 р. вчені університету Нового Південного Уельсу досягли рекордної ефективності сонячних батарей - 43%.
У 2014 році іспанські вчені розробили фотоелектричний елемент з кремнію, здатний перетворювати в електрику інфрачервоне випромінювання Сонця і цим підвищувати ефективність роботи сонячної батареї[9].
На ефективність роботи сонячної батареї впливає також оточення пункту розташування батареї.
Якщо поруч будуть знаходитися великі світловідбиваючі поверхні (наприклад, висотні будівлі зі скляними панелями, водойми та таке інше), то вигідно встановлювати сонячні батареї, що забезпечують двосторонню чутливість модуля. Двосторонні модулі перетворюють енергію світла як з фронтальним, так і з тильного боку. Це дозволяє використовувати енергію відбитого світла. Двосторонні сонячні елементи ламінуються в скло з низьким вмістом заліза за допомогою етіленвінілацетатной (EVA) плівки на передній поверхні та поліетіленетерофтолата (PET) на задній поверхні. Каркас виготовляється з анодованого алюмінієвого сплаву. Такі модулі можуть бути використані в будь-якої фотоелектричної установці. Щоб отримати суттєву добавку до вироблення енергії, потрібно висвітлювати відбитим світлом тильну поверхню модуля.
Природно, двосторонні модулі можуть використовуватися і в "звичайних" фотоелектричних системах, де задня сторона модуля не освітлюється - ніякої переплати за "тильну" потужність немає. Двосторонні модулі вироблені на сучасних підприємствах забезпечують оптимальний режим роботи сонячних батарей при високих температурах та при різних рівнях освітленості з "лицьовій" і "тильної" сторін панелі. Тильна сторона модуля отримує енергію, відбиту від поверхні води або землі (наприклад, від світлого піску або снігу). Такі модулі були застосовані при будівництві сонячної фотоелектричної станції потужністю 10 кВт в Афінах, Греція, а також в Ізраїлі, Іспанії, Мексиці, Німеччині, ПАР та інших країнах. У таблиці 3.4.4 за матеріалами Інтернету[10-11] представлені максимальні значення ефективності різних фотоелементів.
За рахунок використання модулів з двостороннім чутливістю при висвітленні тильного боку відбитим світлом можна отримати приблизно на 15-20% більше енергії із заданою площі модуля. Це веде до меншої матеріаломісткості як фотоелектричної батареї, так і меншої вартості системи в цілому. При звичайній установці на даху, можна отримати надбавку до 5% (на світлому даху). На темній даху добавки до потужності практично не буде. Тонкоплівкові модулі з аморфного кремнію мають ККД близько 7%, але вони краще працюють при високих температурах і низької освітленості
Таблиця 2.5.2 - Максимальні значення ефективності
фотоелементів та модулів,
Тип фотоелементів
ефективність, %
Кремнієві
Si (кристалічний)
24,7
Si (полікристалічний)
20,3
Si (тонкоплівкова передача)
16,6
Si (тонкоплівковий субмодуль)
10,4
Si (тонкоплівковий субмодуль)
10,4
На основі елементів III-V груп
GaAs (кристалічний)
25,1
GaAs (тонкоплівковий)
24,5
GaAs (полікристалічний)
18,2
InP (кристалічний)
21,9
Тонкі плівки халькогенідів
CIGS (фотоелемент)
19,9
CIGS (субмодуль)
16,6
CdTe (фотоелемент)
16,5
Аморфний/нанокристалічний кремній
Si (аморфний)
9,5
Si (нанокристалічний)
10,1
Фотохімічні на базі органічних барвників
10,4
Багатошарові
GaInP/GaAs/Ge
32,0
GaInP/GaAs
30,3
GaAs/CIS (тонкоплівковий)
25,8
a-Si/mc-Si (тонкий субмодуль)
11,7
2.6 Збільшення ефективності сонячних установок для отримання електричної енергії
Очевидно, що орієнтація сонячних батарей безпосередньо на Сонці покращує ефективність установок для отримання сонячної енергії. Оскільки Сонце протягом дня переміщається по небу, система приводів забезпечує автоматичних розворот панелей сонячних батарей слідом за рухом Сонця для отримання найбільшого ефекту від дії сонячних променів. В останні роки особлива увага приділяється системам орієнтації сонячних батарей - треккер.
Основні вимоги, що пред'являються до систем орієнтації батарей - Надійність і тривалий термін служби, мала енергоємність (сонячна батарея крім енергії для повороту треккер повинна давати енергію і для інших потреб)
Вирішення цієї проблеми проводиться за двома напрямками - статичному і динамічному [6].
2.7.Статичне рішення
Статичне рішення - вибір оптимального кута розташування панелей щодо частин світу.
Орієнтувати фотоелектронний приймач "a priori" бажано строго на південь. Саме з півдня приходить максимум «фотонів», пройшовши атмосферу під прямим кутом, з мінімальними втратами. Коли Сонце перебуває на сході чи заході, сонячна енергія проходить атмосферні шари по діагоналі, зі значними втратами[12] .
Людське око протягом дня адаптується і йому здається, що сонце світить однаково вранці, вдень і ввечері. Насправді різниця в освітленні значна. Це підтвердить будь фотограф.
Кут установки відносно горизонту для цілорічного використання повинен збігатися з паралеллю. Для Одеси це 46о. Добре якщо є можливість змінювати кут, хоча б два рази на рік, навесні зменшують до 30°, а восени збільшують до 60°.
В даному випадку встановлювати стежить систему, недоцільно, оскільки її вартість порівнянна з ціною трьох фотоелектронних приймача, а ефективність підвищує на 40%, і збільшує ймовірність на відмову в силу парусність при поривах вітру. Іншими словами, дешевше та спокійніше поставити два фотоелектронних приймача.
Вище показано, що сонячні елементи генерують максимальну енергію, тільки коли вони розташовуються точно перпендикулярно напрямку сонячних променів, а таке може трапитися тільки один раз в день. В інший час ефективність роботи сонячних елементів складає менше 10%.
Припустимо, що ви змогли простежити за положенням сонця на небосхилі? Іншими словами, що сталося б, якби ви повертали сонячну батарею протягом дня так, щоб вона завжди була спрямована безпосередньо на сонце?
Тільки завдяки зміні цього параметра ви підвищили б повну віддачу від сонячних елементів приблизно на 40%, що становить мало не половину вироблюваної енергії.
Це означає, що чотири години корисної сонячної інтенсивності автоматично перетворюються майже на шість годин "робочого" часу сонячної батареї. Стежити за сонцем зовсім не складно.
Здоровий глузд підказує, що встановлення сонячних батарей робочою поверхнею на південь (у північній півкулі) призведе до максимізації їх ККД, але згідно з новим дослідженням, насправді краще, коли панелі спрямовані на захід.
Все тому що пік попиту на електрику з центральної електромережі (а разом з ним і зростання тарифів) припадає на другу половину дня та вечір. Тому вироблення електроенергії за допомогою сонця в цей період насправді є більш корисною, скорочуючи потребу в забруднюють атмосферу енергоносіях, а також дозволяючи власникам сонячних ферм отримати більшу вигоду від передачі надлишок виробленої електрики в центральну електромережу. Коротше кажучи, щоб отримати максимальну вигоду, потрібно орієнтуватися не тільки на кількість вироблюваної електроенергії, але і на період, коли вона виробляється.
Дотепер при експлуатації сонячних батарей задовольнялися загальної дисперсією сонячного світла з врахуванням сезонних змін, а також часу доби. Проте сонячні батареї залишалися більш-менш зафіксованими в одному робочому положенні. Споживачі не надавали цьому особливого значення, приблизно виставляючи батарею у напрямку сонця. Але сонячні елементи генерують максимальну енергію тільки коли вони розташовані точно перпендикулярно напрямку сонячних променів, а це може статися тільки один раз в день. В інший час ефективність роботи сонячних елементів складає менше 10%[12-14]. Що сталося б, якби ви повертали сонячну батарею протягом дня так, щоб вона завжди була спрямована безпосередньо на сонці? Тільки завдяки зміні орієнтації можна підвищили віддачу від сонячних елементів приблизно на 40%, що становить мало не половину виробленої енергії. Чотири години корисної сонячної інтенсивності автоматично перетворюються майже в шість годин "робочого" часу сонячної батареї.
2.8 Динамічне вирішення
При динамічному вирішенні даної задачі використовують стежить пристрій (треккер), яке складається з двох частин. Одна з них об'єднує датчик освітленості небесної сфери і механізм, що приводить у рух приймач сонячного випромінювання, інша - електронну схему, яка керує цим механізмом. Один з методів стеження за сонцем заснований на кріпленні сонячних елементів на тримачі, паралельному полярної осі. паралельну полярної осі Землі. Якщо закріпити за нею сонячні елементи і обертати їх вперед і назад, вийде імітація обертання Землі. Кут нахилу осі (полярний кут) визначається географічним положенням і відповідає широті місця, в якому змонтовано пристрій. Припустимо, ми живемо в місцевості, відповідної 40° с. ш. Тоді вісь стежить устрою буде повернута на кут 40° до горизонту (на Північному полюсі вона перпендикулярна поверхні Землі.
Обертання сонячних елементів на схід чи захід відносно цієї осі буде імітувати рух Сонця по небосхилу. Якщо будемо повертати сонячні елементи з кутовою швидкістю обертання Землі, то ми зможемо повністю "зупинити" Сонце.
Це обертання здійснюється механічною системою. Для обертання сонячних елементів навколо осі необхідний двигун. У будь-який момент добового руху сонця площина сонячних батарей буде тепер перпендикулярна напрямку сонячних променів[10-11].
Електронна частина устрою, що слідкує за Сонцем видає ведучому механізму інформацію про становище небесного світила. По електронній команді панель встановлюється в потрібному напрямку. Як тільки Сонце зміститься на захід, електронний регулятор запустить електродвигун до тих пір, поки знову не відновиться потрібний напрямок панелі на Сонце.
2.9.Системи управління роботою сонячних панелей на основі інтелектуального реле zelio logic[15]
Відомі обмеження, пов'язані з використанням сонячної енергії - а саме, сонячні установки не працюють вночі та малоефективні в похмуру погоду, тому вибір оптимальної орієнтації сонячних панелей є одним з найважливіших питань при практичному використанні сонячних установок будь-якого типу.
Кут падіння променів на поверхню батареї досить сильно впливає на коефіцієнт відбиття, а отже, на частку неприйнятої сонячної енергії. Так для скла при куті падіння світлового променя на поверхню діелектрика (напівпровідника) до 30°, коефіцієнт відбиття світла становить 0,05, при куті падіння 60° коефіцієнт відбиття складає трохи менше 0,10, при куті падіння 70° коефіцієнт відбиття складає 0,2 від падаючого випромінювання, а при куті падіння 80° становить 0,4.
Для більшості технологічних матеріалів залежність коефіцієнта відбиття від кута падіння має приблизно той же характер.
Ще один важливий фактор - ефективна площа панелі, тобто перетин потоку випромінювання, який перекривається панеллю.
Ефективна площа панелі дорівнює реальної площі панелі, помноженої на синус кута між її площиною та напрямком потоку. Якщо панель перпендикулярна потоку світла, ефективна площа дорівнює реальної площі панелі, якщо потік світла відхилився від перпендикуляра на 60° - половині реальної площі, а якщо потік сонячного світла паралельний сонячної панелі, ефективна площа фотопанелі дорівнює нулю. Тому, істотне відхилення світлового потоку від перпендикуляра до панелі не тільки збільшує відбиття світлової енергії, але знижує ефективну площу панелі, що обумовлює дуже помітне зменшення вироблення електричної енергії. Очевидно, найбільш ефективна постійна орієнтація панелі саме перпендикулярно потоку сонячних променів, а це вимагає зміни положення панелі в двох площинах (по азимуту та висоті Сонця над горизонтом), при цьому потрібно врахувати, що траєкторія видимого руху Сонця на небосхилі залежить не тільки від часу доби, але і від пори року. Ефективність панелі, яка повертається слідом за Сонцем перевищує ефективність нерухомих панелей, нахилених під оптимальним кутом більш ніж на 30% в літній період, а в зимовий - на 10%.
Один із способів підвищення ефективності роботи сонячних панелей - це розробка системи управління обертанням панелей на основі інтелектуального реле Zelio Logic.
Другий спосіб підвищення ефективності роботи сонячних панелей - це розробка системи на основі інтелектуального реле Zelio Logic керування поверхнями, які будуть концентрувати та фокусувати сонячну енергію на панелі. Причому панелі в цьому випадку будуть нерухомими, а система керування буде змінювати кривизну поверхні, що приймає світлову енергію. Система керування може також враховувати стан атмосфери при різних погодних умовах. При безхмарній погоді гнучкі панелі концентрують світлову енергію, що випромінюється «точковим» джерелом - Сонцем. При похмурій погоді кривизна панелей буде змінюватися для того, щоб використовувати інтегральну світність похмурого неба, тобто збирати випромінювання з усією небесної півсфери. При наявності на небі купчастих хмар, які ефективно відбивають світло небесної сфери, система керування приймає оптимальний вибір.
Вона буде або стежити за рухом Сонця, яке може «сховатися» серед хмар або знаходити на небі ділянки неба з яскравими білими купчастими хмарами, ефективно відображають сонячне світло.
Використання в цьому випадку інтелектуального реле Zelio Logic дозволить ефективно управляти роботою сонячних панелей, при мінімальних витратах, так як зміна кривизни тонких світловідбивних панелей (наприклад, алюмінієвих) потребують менше енергії, що витрачається на поворот всієї панелі сонячної батареї[11].
Таблиця 2.9.1 - Місячні та річні суми сумарної сонячної радіації для сонячних панелей, різноорієнтованих щодо полярної осі обертання Землі, кВтгодин/м2 [12]
Одеса
φ = 46,5°
Січень
Лютий
березень
квітень
травень
червень
липень
серпень
вересень
жовтень
листопад
грудень
Річна сума
Горизонтальна панель
32
53
96
146
189
210
190
175
128
82
45
27
1371
Вертикальна панель
62.1
76
100
103
97
92
92
112
123
116
86
53
1112
Нахил панелі 45°
56
79
122
162
188
198
184
190
165
125
80
47
1594
Обертання навколо полярної осі
70
96
157
218
268
293
269
276
229
164
102
57
22
2.10.Вплив метеорологічних та антропогенних факторів на ефективність роботи сонячних батарей[12]
Ефективність роботи сонячних батарей на нашій планеті Земля залежить від багатьох факторів, головними з яких є метеорологічні та антропогенні фактори, обумовлені діяльністю людини.
Планета Земля характеризується наявністю атмосфери з великою кількістю вологи яка призводить до різних форм хмарного покриття небосхилу.
Це проявляється в різноманітності хмарного покриву, який з одного боку, послаблює промені Сонця, що проходять крізь нього, з іншого боку, хмари, що яскраво виблискують на небосхилі, підвищують ефективність сонячних батарей.
Але, з іншого боку, наявність вологи і атмосферного пилу приводить до того, що джерело сонячної енергії - Сонце, не є яскравим малим диском, як на Місяці, позбавленому атмосфери а нам, землянам, представляється деяким яскравим пучком світла, що характеризується деяким сферичним кутом.
Розглянемо деякі фізичні величини, що характеризують дане явище.
2.11. Альбедо небосхилу[2-3]