Эффект солнечных батарей на крыше в жару

Ученые из исследовательских институтов по всему Китаю разработали модель для оценки влияния фотоэлектрических систем на крышах на энергопотребление жилых зданий и температуру окружающего воздуха во время сильной жары. Они представили свои выводы в статье «Тепловые и энергетические преимущества фотоэлектрических панелей на крыше в полузасушливом городе во время экстремальной жары», которая недавно была опубликована в журнале Energy and Buildings.

Эффект солнечных батарей на крыше в жару
Влияние солнечных батарей на крышах на температуру в городе

В исследовании оценивается влияние фотоэлектрических батарей на крышах с различной энергоэффективностью на жилые дома средней этажности. В частности, он исследует влияние на использование кондиционеров и окружающие городские температуры. Исследователи провели исследование на северо-востоке Китая, в полузасушливой зоне, которая пострадала от сильной жары в 2018 году.

Они выполнили численную оценку с помощью модели исследования и прогнозирования погоды (WRF) в сочетании с параметризацией эффекта здания (BEP) и моделью энергопотребления здания (BEM).

«Учитывая атмосферные условия на самом низком уровне модели WRF, система вычисляет поверхностный импульс, тепло, влажность и потоки турбулентной кинетической энергии, вызванные подстилающей городской поверхностью, и возвращает эти потоки в управляющие уравнения динамики атмосферы», — говорится в сообщении. исследователи.

Ученые проанализировали 12 симуляций с разным процентом покрытия крыш и эффективностью преобразования панелей по сравнению с контрольным случаем. Они предположили, что фотоэлектрические батареи были установлены параллельно и на определенной высоте от крыши. Также предполагалось, что каждое здание в городе использовало систему кондиционирования воздуха во время смоделированных условий сильной жары.

В контрольном корпусе была установлена ​​система кондиционирования воздуха, но не было фотоэлектрической панели на крыше. 12 сценариев включают уровни фотоэлектрического покрытия на крыше 25%, 50%, 75% и 100% с эффективностью преобразования 10%, 20% и 30%.

Результаты показали, что увеличение площади покрытия и эффективности преобразования способствовало сильному охлаждающему эффекту. Крыши со 100-процентным фотоэлектрическим покрытием и энергоэффективностью 30 % могут снизить температуру воздуха на 0,4–0,7 °C. Такая комбинация снижает потребление энергии на кондиционирование воздуха на 14,74 %.

«Такие результаты показывают, что города с более низким альбедо и излучательной способностью могут получить больше пользы от внедрения [фотоэлектрических систем на крыше] в смягчении последствий городского тепла, наряду с увеличением эффективного городского альбедо», — говорят исследователи.

Основываясь на 12 сценариях, среднесуточное снижение потребления энергии на охлаждение составило от 1,29 МВтч до 6,58 МВтч на квадратный километр. Это представляет собой снижение энергии на 2,89% до 14,74% по сравнению с контрольным сценарием. Исследователи пришли к выводу, что сценарий покрытия 25% на крыше и сценария эффективности 10% показал незначительное тепловое воздействие, «предполагая минимальный порог покрытия [PV на крыше] с точки зрения улучшения тепловой среды».

Источник

Прочитано 6 раз(а) c 28/11/2022

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.