Experimental validation of CFD model predicting wind effects on inclined-roof mounted photovoltaic modules

Sammanfattning: I detta arbete, utvecklades flera CFD modeller för att identifiera och karakterisera el produktion från solceller med hänsyn till instrålning nivån och yttemperaturen. De genoförda experimentella arbete tyder på att när PV-modulen utsätts för väder och vind sker signifikanta förändringar av temperaturen på modulens yta. Förhållandet mellan vindströmningsfältet kring modulen i relation till förändringar i luftspalten samt takkonstruktionens utformning har inte studerats i detalj tidigare. I alla relevanta studier ansågs temperaturen på PV-ytorna vara konstanta. Men i självaverket varieras yttemperaturen och värmeöverföringsgraden beroende på vindströmningsförhållandena kring PV-ytan. Ytterligare förändringar i luftströmmen uppstår i samband med olika luftspalter och olika lutningar på takstrukturen.I den här uppsatsen modellerades vindströmmen med hjälp av en CFD på och kring PV-ytan. Experimenten genomfördes i specialbyggda vindtunnlar med lutande takuppsättningar där en fotovoltisk anordning (BAPV) sattes upp för att validera modellen. En tillfredsställande överensstämmelse observerades när data jämfördes med simulerings Datat.Reynolds Averages Navier Stokes med fasta tillståndslösare användes för att simulera en 3D-geometrisk modell av en BAPV-modul med ett stadigt inloppstillstånd. Denna studie undersöker vindströmningsfältet kring och nära modulens ytor. Vindflödeshastigheten (1-5 [m/s] och luftspalten under modulen (3,5;5,5 [cm]) varierades under studien. Dessutom, senare i denna uppsats studeras effekten av olika lutande takkonstruktioner med 3 olika geometrier. Resultatet visar signifikant känslighet i vindströmningsfältet på grund av små förändringar i lutningen av takkonstruktionen.