Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к использованию солнечной энергии и может быть применено при установке солнечных панелей.
Известен способ размещения панелей солнечных батарей [1], состоящий в том, что панели солнечных батарей располагают рядами друг за другом параллельно длинными торцами друг к другу, а плоскостями - перпендикулярно или с максимально большим углом к направлению солнечных лучей в данном районе, с технологическим интервалом между рядами, таким образом, чтобы тень от предыдущего ряда панелей при оптимальной высоте солнца не накрывала последующий ряд.
В качестве наиближайшего аналога принят способ установки солнечной панели [2], содержащий этапы, на которых их компонуют в горизонтальном направлении множество вертикально ориентированных прямоугольных солнечных панелей на раме в рамной конструкции и располагают поверхности освещения в одной и той же плоскости. Способ содержит этап, на котором устанавливают угол наклона каждой из солнечных панелей между 15 и 45°.
Общие недостатки аналогов: панели расположены горизонтально, угол их наклона не является оптимальным и поэтому дает низкий КПД.
Целью является разработка способа установки солнечных панелей, позволяющего добиться повышения КПД солнечной энергетической системы.
Технический результат достигается путем установки солнечных панелей гребнистым способом и некоторым наклоном к горизонтальной плоскости.
Заявляемая разработка поясняется графическими изображениями Фиг. 1, 2,
где на Фиг. 1 схематично изображен вид солнечной энергетической системы сверху, на Фиг. 2 – вид сбоку.
По заявленному способу (Фиг. 1, 2) прямоугольные солнечные панели 1 горизонтально устанавливают на раме 2 в рамной конструкции рядами друг за другом параллельно длинными торцами друг к другу, а плоскостями - перпендикулярно или с максимально большим углом к направлению солнечных лучей. Одновременно каждую пару панелей в рядах располагают под углом α1 по отношению друг к другу, придавая им гребнистое расположение.
Солнечные панели установленные в гребнистой форме, занимают меньшую площадь отчуждаемой земли, так как для этого выделяются поля сельскохозяйственного назначения. К примеру, в Таджикистане, где население составляет около 10 млн. на каждого жителя приходится около 0,08 га орошаемой пашни и экономия площади необходимой для установки солнечных панелей весьма важна.
Для достижения максимального КПД минимальный угол наклона α1 можно изменять до максимально развернутого α2, а именно от 90° до 180°. При этом полезная поверхность солнечной энергетической системы увеличивается на величину 1,41 и, следовательно, КПД также возрастает в 1,41 раза. Максимальную высоту h верхних краев панелей (выступов) предлагается выдерживать в пределах 10-15 мм. Шаг выступов (углублений) равен 2h, т.е. варьирует в пределах 10-20 мм.
При максимальной высоте
, из выражения
(по формуле Пифагора), получаем длину(ширину) панели
по следующей формуле:

где
шаг выступов панелей.
Из расчета видно, что рабочая поверхность панелей увеличивается с 10 мм при горизонтальном расположении до 14,1 мм, при расположении под углом 90°. При этом выработка энергии увеличивается в 1,41 раза.
Также за счет образуемых углов наклона панелей в двух плоскостях, происходит самоочистка от атмосферных загрязнений и снега, которые меньше задерживаются на их поверхности. Все это имеет немаловажную роль при установке солнечных панелей в гористой местности.
Зависимость КПД солнечной батареи (η) от солнечного угла (α) можно описать следующей функцией
η = f(α), α1 < α < α2
где, α1 < α < α2 ғ диапазон изменения солнечного зенитного угла.
Регулирование зенитного угла солнечнҷх батарей, позволяет определитьдиапазон (α1 - минимальное значение угла и α2 - максимальное значение угла) изменения зенитного угла в условиях горной местности, где можно получить максимальный КПД солнечной батареи.