OPTIMIZATION OF ROW PLACEMENT OF SOLAR ENERGY COLLECTORS FOR THE CLIMATIC CONDITIONS OF THE SOUTH OF UKRAINE

The maximum amount of solar energy falling on the surface of multiple collector rows occurs when effect of shading one row by another is negligible. The existing methods for calculating of incident solar radiation on collector planes under conditions of shaded rows are not capable to give a universa...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2020
Автори:	Andronova, O., Kurak, V.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2020
Теми:	solar radiation shading tilt angle distance between the rows. сонячна радіація затінення кут нахилу відстань між рядами.
Онлайн доступ:	https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/254
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Vidnovluvana energetika

Репозитарії

Vidnovluvana energetika

id	veorgua-article-254
record_format	ojs
institution	Vidnovluvana energetika
collection	OJS
language	Ukrainian
topic	solar radiation shading tilt angle distance between the rows. сонячна радіація затінення кут нахилу відстань між рядами.
spellingShingle	solar radiation shading tilt angle distance between the rows. сонячна радіація затінення кут нахилу відстань між рядами. Andronova, O. Kurak, V. OPTIMIZATION OF ROW PLACEMENT OF SOLAR ENERGY COLLECTORS FOR THE CLIMATIC CONDITIONS OF THE SOUTH OF UKRAINE
topic_facet	solar radiation shading tilt angle distance between the rows. сонячна радіація затінення кут нахилу відстань між рядами.
format	Article
author	Andronova, O. Kurak, V.
author_facet	Andronova, O. Kurak, V.
author_sort	Andronova, O.
title	OPTIMIZATION OF ROW PLACEMENT OF SOLAR ENERGY COLLECTORS FOR THE CLIMATIC CONDITIONS OF THE SOUTH OF UKRAINE
title_short	OPTIMIZATION OF ROW PLACEMENT OF SOLAR ENERGY COLLECTORS FOR THE CLIMATIC CONDITIONS OF THE SOUTH OF UKRAINE
title_full	OPTIMIZATION OF ROW PLACEMENT OF SOLAR ENERGY COLLECTORS FOR THE CLIMATIC CONDITIONS OF THE SOUTH OF UKRAINE
title_fullStr	OPTIMIZATION OF ROW PLACEMENT OF SOLAR ENERGY COLLECTORS FOR THE CLIMATIC CONDITIONS OF THE SOUTH OF UKRAINE
title_full_unstemmed	OPTIMIZATION OF ROW PLACEMENT OF SOLAR ENERGY COLLECTORS FOR THE CLIMATIC CONDITIONS OF THE SOUTH OF UKRAINE
title_sort	optimization of row placement of solar energy collectors for the climatic conditions of the south of ukraine
title_alt	ОПТИМІЗАЦІЯ РОЗМІЩЕННЯ ПРИЙМАЧІВ СОНЯЧНОЇ ЕНЕРГІЇ РЯДАМИ ДЛЯ КЛІМАТИЧНИХ УМОВ ПІВДНЯ УКРАЇНИ
description	The maximum amount of solar energy falling on the surface of multiple collector rows occurs when effect of shading one row by another is negligible. The existing methods for calculating of incident solar radiation on collector planes under conditions of shaded rows are not capable to give a universal answer about the optimal placement of rows for any place, and data on solar insolation for particular location are required for optimization. Since the methods based on the calculation of absolute solar energy falling on the whole collector field require additional non-energy criteria of optimization, it is necessary to focus on solar radiation per unit area of shaded collector.The aim of this work is to calculate incident solar radiation per unit area of a partially shaded collector row and to determine the optimal parameters of multiple row placement of collectors for the climatic conditions of the south of Ukraine.A method for calculating of incident solar energy for the case of partially shaded collector row taking into account direct and diffuse solar radiation as well as radiation reflected from the underlying base and inclined collector surfaces is presented. Expressions for the annual incident solar energy per unit collector area of the shadowed row depending on the tilt angle and the distance between the rows have been obtained for the climatic conditions of Kherson. These expressions make it possible to avoid cumbersome calculations when the data on annual incident energy under conditions of shading are needed. It is shown that the optimal position angle, which determines the distance between the collector rows, is the angle of the Sun height at solar noon on December 21. The optimal tilt angle of collectors that provides the maximum annual solar radiation per unit area of the shaded collector row has been determined. Parameters of the multiple row placement of collectors have been calculated for the climatic conditions of other cities of the south of Ukraine and the average values of optimal position angle and optimal tilt angle of collectors were determined. Ref. 8, tab. 8, fig. 4.
publisher	Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
publishDate	2020
url	https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/254
work_keys_str_mv	AT andronovao optimizationofrowplacementofsolarenergycollectorsfortheclimaticconditionsofthesouthofukraine AT kurakv optimizationofrowplacementofsolarenergycollectorsfortheclimaticconditionsofthesouthofukraine AT andronovao optimízacíârozmíŝennâprijmačívsonâčnoíenergíírâdamidlâklímatičnihumovpívdnâukraíni AT kurakv optimízacíârozmíŝennâprijmačívsonâčnoíenergíírâdamidlâklímatičnihumovpívdnâukraíni
first_indexed	2024-06-01T14:33:57Z
last_indexed	2024-06-01T14:33:57Z
_version_	1800669692264710144
spelling	veorgua-article-2542020-06-28T18:06:19Z OPTIMIZATION OF ROW PLACEMENT OF SOLAR ENERGY COLLECTORS FOR THE CLIMATIC CONDITIONS OF THE SOUTH OF UKRAINE ОПТИМІЗАЦІЯ РОЗМІЩЕННЯ ПРИЙМАЧІВ СОНЯЧНОЇ ЕНЕРГІЇ РЯДАМИ ДЛЯ КЛІМАТИЧНИХ УМОВ ПІВДНЯ УКРАЇНИ Andronova, O. Kurak, V. solar radiation, shading, tilt angle, distance between the rows. сонячна радіація, затінення, кут нахилу, відстань між рядами. The maximum amount of solar energy falling on the surface of multiple collector rows occurs when effect of shading one row by another is negligible. The existing methods for calculating of incident solar radiation on collector planes under conditions of shaded rows are not capable to give a universal answer about the optimal placement of rows for any place, and data on solar insolation for particular location are required for optimization. Since the methods based on the calculation of absolute solar energy falling on the whole collector field require additional non-energy criteria of optimization, it is necessary to focus on solar radiation per unit area of shaded collector.The aim of this work is to calculate incident solar radiation per unit area of a partially shaded collector row and to determine the optimal parameters of multiple row placement of collectors for the climatic conditions of the south of Ukraine.A method for calculating of incident solar energy for the case of partially shaded collector row taking into account direct and diffuse solar radiation as well as radiation reflected from the underlying base and inclined collector surfaces is presented. Expressions for the annual incident solar energy per unit collector area of the shadowed row depending on the tilt angle and the distance between the rows have been obtained for the climatic conditions of Kherson. These expressions make it possible to avoid cumbersome calculations when the data on annual incident energy under conditions of shading are needed. It is shown that the optimal position angle, which determines the distance between the collector rows, is the angle of the Sun height at solar noon on December 21. The optimal tilt angle of collectors that provides the maximum annual solar radiation per unit area of the shaded collector row has been determined. Parameters of the multiple row placement of collectors have been calculated for the climatic conditions of other cities of the south of Ukraine and the average values of optimal position angle and optimal tilt angle of collectors were determined. Ref. 8, tab. 8, fig. 4. Максимальне надходження сонячної енергії на поверхню приймачів при їх розміщенні паралельними рядами забезпечується мінімізацією затінення одного ряду іншим. Існуючі методики розрахунку надходження сонячної радіації до приймачів в умовах затінення рядами не дають універсальної відповіді на питання щодо оптимального взаєморозташування рядів сонцесприймальних поверхонь і потребують залучення даних щодо умов сонячної інсоляції для конкретної місцевості. Оскільки методики, що базуються на розрахунку абсолютних показників з надходження енергії до поля приймачів, потребують, окрім енергетичних, додаткових критеріїв оптимізації, то варто орієнтуватися на показники з надходження сонячної радіації на одиницю площі сонцесприймальної поверхні, яка затінюється. Метою даної роботи є розрахунок надходження сонячної радіації на одиницю площі сонцесприймальної поверхні частково затіненого ряду та визначення оптимальних параметрів розміщення приймачів паралельними рядами для кліматичних умов півдня України. Представлено методику розрахунку надходження сонячної енергії на частково затінені ряди, що враховує пряму, дифузну, відбиту сонячну радіацію від підстилаючої поверхні та нахиленої поверхні приймачів. Для кліматичних умов м. Херсона отримано вирази, що дозволяють в зручний спосіб без проведення громіздких розрахунків визначити річну питому енергію, яка надходить на одиницю площі затіненого ряду при заданому куті нахилу поверхні та відстані між рядами. Показано, що в якості оптимального кута положення, який визначає відстань між рядами приймачів, доцільно прийняти кут висоти Сонця у сонячний полудень 21 грудня. Визначено оптимальний кут нахилу поверхні приймачів, що забезпечує максимальне річне надходження сонячної радіації на одиницю площі сонцесприймальної поверхні затіненого ряду. Розраховано параметри розміщення приймачів паралельними рядами для інших міст півдня України та визначено середні значення оптимальних кутів положення та нахилу сонцесприймальної поверхні. Бібл. 8, табл. 8, рис. 4. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2020-06-28 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/254 10.36296/1819-8058.2020.2(61).45-53 Возобновляемая энергетика; № 2(61) (2020): Научно-прикладной журнал Возобновляемая энергетика; 45-53 Відновлювана енергетика; № 2(61) (2020): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 45-53 Vidnovluvana energetika ; No. 2(61) (2020): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 45-53 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2020.2(61) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/254/181 Copyright (c) 2020 Vidnovluvana energetika

OPTIMIZATION OF ROW PLACEMENT OF SOLAR ENERGY COLLECTORS FOR THE CLIMATIC CONDITIONS OF THE SOUTH OF UKRAINE

Репозитарії

Схожі ресурси