Total installert effekt – 6,3 MW
Fullførte prosjekter – 700+
Reduserte CO2-utslipp – 6500 t/år
Representert – 10 land

Naturlig ventilasjon og effekt av temperatur på solcelletak

Nyttig lesing > Naturlig ventilasjon og effekt av temperatur på solcelletak

Bygningsintegrert solcelleanlegg (BIPV) har evnen til å redusere elektrisitet, materialkostnader og forurensning ved å dra nytte av fornybare energikilder. Å redusere energibehovet i bygninger vil i vesentlig grad begrense den nødvendige tilgangen på energi og dermed minimere klimagassutslippene. Varmegenereringsproblemer knyttet til design og implementering av BIPV-systemer er grunnleggende problemer som krever systematisk reduksjon og utvikling. Når overflatetemperaturen til solcellepanelene dine blir for høy, kan solcellepanelets effektivitet synke noe. La oss undersøke effekten av temperatur på solcelletak.

Grunnleggende info om PV-termiske materialer

Under operering absorberer PV-moduler hendelsevis solstråling for å generere elektrisitet. Bare 15% -20% av solstrålingen omdannes til elektrisitet, og de resterende, svimlende ca. 80% av innkommende solbestråling absorberes av PV-panelet og overføres via termisk stråling og varmekonveksjon til nærliggende overflater. Dette representerer en varmebelastning som må fjernes fra PV-panelet for å øke ytelsen og redusere kjølebelastningen. En BIPV-modul er alltid montert nær en overflate, og en temperaturøkning vil oppstå på grunn av begrenset luftstrøm rundt modulen og reduksjon i varmetap ved stråling på grunn av tilstedeværelsen av omkringliggende varme overflater.

I hovedsak har det tre negative effekter:

  1. solstråling øker modultemperaturen, og reduserer dermed effektiviteten,
  2. noe av økningen av solstrålingstemperaturen overføres til bygningstaket og loftet ved naturlig konveksjon og stråling,
  3. dårlig utformede og ventilerte BIPV-systemer kan bli en brannfare.

 

Overoppheting av PV-moduler og overføring av denne varmen til bygningen kan utilsiktet øke kjølebelastningen og øke strømforbruket for kjøleutstyr. Derfor er det viktig å ta forholdsregler slik at unødvendig overoppheting av moduler kan unngås.

Faktorer som påvirker BIPV-systemer

Byggematerialer og huskonstruksjoner er forskjellige fra land til land, men solcelleanleggteknologien er nesten helt lik og internasjonal. PV-paneler har begrenset generell effektivitet og faktorer som påvirker BIPV-systemer er solstråling, PV-panelstørrelse, fuktighet, design, plassering, luftgap, vindhastighet og takventilasjonsstrategi. I varme og fuktige klima opplever PV-moduler endringer i fuktighetsinnholdet som etter hvert vil ha en skadelig effekt på modulytelsen. Hvis fuktighet begynner å trenge inn i polymeren og når solcellen, kan den svekke limbindingene, noe som resulterer i delaminering og økt antall inntrengningsbaner, tap av passivering og korrosjon av loddeskjøter.

BIPV bør opprettholde tekniske og økonomiske krav og estetiske aspekter før de integreres i bygningskonvoluttene for å oppfylle de nødvendige fraksjonskravene.

Fotokilde: http://www.ibpsa.org/proceedings/BS2019/BS2019_210893.pdf

Naturlig ventilasjon av solcellepaneler

I sommermånedene kan celletemperaturen nå så høyt som 70 °C og føre til en reduksjon av konverteringseffektiviteten med ca. 22,5 % av standard testforhold. En metode for å redusere solstrålingsbelastningen er direkte rettet naturlig ventilasjon under PV-en. Å gi modulen et luftgap som gjør at luft kan strømme bak modulen, reduserer temperaturen og øker ytelsen til BIPV. Varme overføres ved konveksjon til luften og transporteres bort av luftstrømmen.

Oppdrift (varme) og vindindusert trykkforskjell mellom toppen og bunnen av luftgapet driver luften. Høyere strømningshastighet i luftgapet minimerer celletemperaturen. Det er fornuftig, ikke sant? Luftgapene bør utformes for å maksimere luftstrømmen og samtidig opprettholde en jevnt fordelt og stabil luftstrøm. Ujevnt fordelt luftstrøm kan føre til forekomst av “hot spots”. Ustabilitet i strømmen kan føre til delvis omvendt strømning.

Hvis luftgapet er lite, forblir temperaturen høy på grunn av strømningsmotstand inne i lufthulen. Etter hvert som lufthuledybden øker, faller temperaturen. Studier har funnet ut at luftgap mellom 10-12,5 cm er optimalt for å gi den laveste celletemperaturen. Etter hvert som vindhastigheten øker, reduseres den gjennomsnittlige celletemperaturen, og man kan merke betydelige fall når vindhastigheten er høyere enn 1 m/s

Solarstones tilnærming

Når det gjelder naturlig ventilasjon, handler det til slutt om systemdesign og luftgap. Solarstone råder alltid byggherrer til å installere et vanntett pustende underlag som evakuerer all fuktighet ut av bygningsstrukturen. Underlag av høy kvalitet bør brukes (i samsvar med harmonisert europeisk standard BS EN 13859-1:2014) med høy motstand og stivhet mot vindopplastinger. For forbedret ventilasjon anbefaler Solarstone å bruke følgende lekterspesifikasjoner.

  • Ventilasjonslekter: 45… 53 x 45… 53 mm
  • Motlekter: 45… 53 x 95…103mm

Etter at startklemmene er festet, bør det monteres en ventilasjonsprofil som fungerer som takskjeggfylling mot fuglekam. Profilen forhindrer at fugler og skadedyr kommer inn i lektehulen og tillater luftstrøm inn i underlaget og lektehulen.

Solarstone flislagt tak og Klikk-på takpaneler overlapper, skaper et større luftgap bak modulene, og forbedrer dermed naturlig luftsirkulasjon.

Kilder:

Etterspør et sitat