[發(fā)明專利]雙面光伏組件工作溫度的計算方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011079585.2
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112541152A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫凱;吳軍;高紀(jì)凡;全鵬;黃國昆;趙明
• 申請（專利權(quán)）人: 天合光能股份有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務(wù)所 33233
• 代理人: 郭小麗

本發(fā)明屬于太陽能技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種雙面光伏組件工作溫度的計算方法，包括步驟：(a)將雙面光伏組件看成一個整體，輸入氣象數(shù)據(jù)、天文數(shù)據(jù)和陣列信息，利用視角系數(shù)模型計算雙面光伏組件正背面所接收到的輻照；(b)根據(jù)雙面光伏組件表面材料反射率，計算其反射出去的輻照；(c)結(jié)合雙面光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率，計算其發(fā)電功率；(d)根據(jù)氣象條件及安裝方式計算雙面光伏組件與外部環(huán)境的對流換熱；(e)根據(jù)氣象條件及安裝方式計算雙面光伏組件與外部環(huán)境的輻射換熱；(f)將上述所有的能量建立能量守恒方程，計算雙面光伏組件戶外實(shí)時工作溫度。本發(fā)明能更好地評估雙面組件在不同環(huán)境以及安裝條件下的發(fā)電性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽能技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種雙面光伏組件工作溫度的計算方法。

背景技術(shù)

光伏組件戶外運(yùn)行的工作溫度對光電轉(zhuǎn)化效率具有重要影響，光伏組件光電轉(zhuǎn)化效率隨工作溫度的上升而降低，目前行業(yè)內(nèi)對雙面光伏組件戶外工作溫度的計算準(zhǔn)確度不高。

與常規(guī)單面光伏組件不同，雙面組件是一種能夠?qū)崿F(xiàn)正反面發(fā)電的太陽能組件，在傳統(tǒng)的光伏組件傳熱模型基礎(chǔ)上，雙面組件還需要考慮組件背面輸出的影響。目前光伏組件工作溫度的計算方法，只考慮了光伏組件正面輸出，如公開號為CN1071811463A-《一種精確預(yù)測太陽能電池組件工作溫度的方法》的專利公開了一種計算單面組件工作溫度的計算方法。另外目前計算光伏組件工作溫度計算其輻射換熱時，均利用經(jīng)驗公式的視角系數(shù)，如公開號為CN110457832A-《一種穩(wěn)態(tài)條件下雙玻雙面各層溫度的計算方法》的專利提供了一種計算每層光伏組件的溫度。以上專利在計算組件與戶外散熱方式時均采用經(jīng)驗公式，精度不夠準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種雙面光伏組件工作溫度的計算方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：

一種雙面光伏組件工作溫度的計算方法，包括以下步驟：

(a)將雙面光伏組件看成一個整體，輸入氣象數(shù)據(jù)、天文數(shù)據(jù)和陣列信息，利用視角系數(shù)模型計算雙面光伏組件正背面所接收到的輻照，其中氣象數(shù)據(jù)包括水平散射和水平直射，天文數(shù)據(jù)包括時間和地理位置，陣列信息包括長度和寬度；

(b)根據(jù)雙面光伏組件表面材料反射率，計算其反射出去的輻照；

(c)結(jié)合雙面光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率，計算其發(fā)電功率；

(d)根據(jù)氣象條件及安裝方式計算雙面光伏組件與外部環(huán)境的對流換熱，包括雙面光伏組件正面與天空的對流換熱，以及雙面光伏組件背面與天空的對流換熱；

(e)根據(jù)氣象條件及安裝方式計算雙面光伏組件與外部環(huán)境的輻射換熱，包括雙面光伏組件正面與天空的輻射換熱、雙面光伏組件正面與地面的輻射換熱、雙面光伏組件背面與天空的輻射換熱以及雙面光伏組件背面與地面的輻射換熱；

(f)將上述所有的能量建立能量守恒方程，計算雙面光伏組件戶外實(shí)時工作溫度。

進(jìn)一步的，所述步驟(a)中雙面光伏組件接收到的正面輻照，按照式(1)計算：

I_f＝R_bI_b+R_dI_d+ρ(I_b+I_d)*VF_gro1-f+ρ(I_b+I_d)*VF_gro3-f+ρ(I_d)*VF_gro2-f (1)