Một nhóm các nhà nghiên cứu do Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc dẫn đầu đã điều tra ảnh hưởng của khoảng cách giữa các hàng mô-đun năng lượng mặt trời đến nhiệt độ và hiệu suất của hệ thống PV và phát hiện ra rằng khoảng cách giữa các hàng quá mức không đóng vai trò quan trọng trong việc làm mát các tấm pin thông qua đối lưu nhiệt. và tăng hiệu suất năng lượng.
Long Shi, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Thay vào đó, chúng tôi nhận thấy rằng bức xạ đóng một vai trò quan trọng trong sản lượng quang điện so với tốc độ gió và khoảng cách giữa các hàng”. "Do đó, đảm bảo bức xạ đầy đủ là điều cần cân nhắc hàng đầu khi thiết kế các nhà máy điện PV. Trên cơ sở đó, việc bố trí hợp lý chế độ lắp đặt mảng PV có thể cải thiện khả năng làm mát thụ động ở một mức độ nhất định."
Shi cũng giải thích rằng công trình nghiên cứu cho thấy khoảng cách giữa các hàng lớn hơn không đạt được hiệu quả làm mát như mong đợi trong các thử nghiệm ngoài trời. "Do đó, chỉ cần đảm bảo rằng không có bóng giữa các dãy PV liền kề trong các ứng dụng thực tế và hiệu ứng làm mát có thể có do khoảng cách giữa các hàng quá mức có thể không đạt được trong quá trình bố trí thực tế."
Các nhà khoa học đã tiến hành thí nghiệm trên mảng quang điện bao gồm 30 mô-đun được triển khai theo hướng ngang thành 3 cột và 10 hàng. Họ cho biết khoảng cách hàng tối thiểu là 0,98 m để đảm bảo không có sự che chắn giữa các thành phần của mảng PV trong khoảng thời gian từ 09:00 đến 15:00 vào ngày đông chí ở bán cầu bắc.
Họ cũng lưu ý: “Để cải thiện tỷ lệ sử dụng đất, khoảng cách giữa các hàng phải càng nhỏ càng tốt”. "IEC 62548–1:2023 và IEC TS 62738–2018 quy định khoảng cách hàng tối thiểu để đảm bảo không có bóng giữa hai hàng liền kề của mảng quang điện." Họ thực hiện các phép đo thông qua trạm thời tiết, cặp nhiệt điện và đồng hồ đo điện từ ngày 10 tháng 6 năm 2023 đến ngày 5 tháng 9 năm 2023. "Khoảng cách các hàng thường xuyên được điều chỉnh trong thời gian giám sát để tránh ảnh hưởng theo mùa bên ngoài nhiệt độ không khí và tốc độ gió."
Chuỗi thí nghiệm cho thấy, trái với mong đợi ban đầu, việc tăng khoảng cách hàng không làm tăng hiệu quả truyền nhiệt đối lưu. Nó chỉ có tác dụng có lợi khi độ chiếu xạ thấp hơn 400 W/m2, trong khi trên ngưỡng này thì tác dụng là không đáng kể.
Phân tích cũng chứng minh rằng sản lượng của hệ thống PV có thể tăng tới 3,9% với khoảng cách hàng tăng lên 1,5 lần ngưỡng tối thiểu, với nhiệt độ bề mặt giảm 1.86 C và PV cũng như hiệu suất điện tăng 3,53% khi tốc độ gió tăng từ 0 lên 2,4 m/s.
Các nhà khoa học kết luận rằng nên tránh khoảng cách thô lớn hơn vì những tác động hạn chế của nó không bù đắp được tỷ lệ sử dụng đất lớn hơn. Họ nhấn mạnh vào việc xem xét các yếu tố như bức xạ trực tiếp và tốc độ gió để cải thiện hiệu suất của hệ thống.
Shi giải thích: “Các kết quả thử nghiệm toàn diện ngoài trời của nghiên cứu này cung cấp tài liệu tham khảo cho việc thiết kế các nhà máy điện PV”. "Sai số tương đối trung bình của mô hình dự đoán nhiệt độ trong nghiên cứu này chỉ là 5,4%, còn sai số tương đối của mô hình trước đó là gần 20.0%. Thông qua mô hình trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của điều kiện môi trường và cách lắp đặt các thông số trên PV có thể được định lượng chính xác hơn."
