Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Optimering av solpaneler: En studie om optimal användning av solpaneler utifrån påverkan av solföljning, placering och skuggning
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering.
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering.
2019 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Optimization of solar panels : A study of optimal use of solar panels based on solar tracking, panel placement and shadowing (English)
Abstract [sv]

Detta kandidatexamensarbete undersöker hur man på optimalt vis använder solpaneler i syfte att producera största möjliga mängd energi samt hur dessa kan generera största möjliga intäkter. Detta görs genom att jämföra solföljande och stationära paneler. Det har även undersökts huruvida geografisk plats har en påverkan på effekten av solföljning. Detta har gjorts genom att studera både Stockholm och München. Optimal uppställning av ett system av solpaneler inom en begränsad area samt effekten av både intern och extern smal skuggning är ytterligare områden som undersöks i detta arbete.

Resultaten om solföljningens effekt samt optimal uppställning av panelerna i ett system av solpaneler har tagits fram genom simuleringar i Matlab. Resultaten kring effekten av skuggning har tagits fram genom en litteraturstudie samt experimentella mätningar.

Studien visar att användning av solföljande paneler i Stockholm ökar energiproduktionen hos en solpanel med 39,2 % för solföljning i två dimensioner respektive 36,4 % i en dimension, medan ökningen i München blir något lägre med 27,1 % respektive 23,7 %. Utöver detta togs även två alternativa optimala ekonomiska scenarier fram för ett system av solpaneler på en begränsad yta. Antingen täcks hela takytan med horisontellt placerade paneler eller så placeras paneler i sex rader med en lutningsvinkel på 21 grader. Undersökningen av externa smala skuggors effekt på en solpanel tydde på att de skuggor som täckte fler av en solpanels slingor var de skuggor som hade påtaglig effekt på energiproduktionen.

De slutsatser som dras utifrån dessa resultat är att solföljande solpaneler är värda att investera i, men att det ur ekonomisk synpunkt inte vore rimligt att installera solföljning i mer än en dimension. Av de två alternativa scenarierna för installation av solpaneler på en begränsad yta anses sex rader med en lutningsvinkel på 21 grader vara det mer realistiska alternativet då de begränsningar som applicerades på modellen som användes för att ta fram detta närmare motsvarar verkligheten. På grund av att smala skuggor som endast täcker en slinga av celler på en solpanel inte orsakade någon betydande effektminskning rekommenderas att de solpaneler som undersökts installeras på så vis att slingorna ligger vertikalt och därför löper lägre risk att flera slingor skuggas samtidigt, då de flesta naturligt förekommande skuggor är vertikala.

Abstract [en]

This bachelor's thesis examines how to use solar panels in the most optimal way in order to produce the largest possible amount of energy and to generate the highest possible revenue. This is done by comparing sun tracking and stationary solar panels. Whether geographical location has an impact on the effect of sun tracking has also been examined. This has been done by studying both Stockholm and Munich. The optimal arrangement of a system of solar panels within a limited area as well as the effect of both internal and thin external shadows are further areas that this work examines.

The results of the effect of solar tracking and the optimal arrangement of the panels in a system of solar panels have been produced through simulations in Matlab. Through a literature review and experimental measurements, the results of the effect of shading have been produced.

The study shows that the use of solar tracking panels in Stockholm increases the energy production of a solar panel by 39.2 % for solar tracking in two dimensions and 36.4 % in one dimension, while the increase in Munich is somewhat lower at 27.1 % and 23.7 %, respectively. In addition to this, two alternative optimal economic scenarios were found for a system of solar panels within a limited area. Either the entire roof surface is completely covered with horizontally placed panels or panels are placed in six rows with an inclination angle of 21 degrees. The study of the effects of external thin shadows on a solar panel indicated that the shadows that covered several of the solar panel's loops of cells were the shadows that had a significant effect on energy production.

The conclusions drawn from these results are that sun tracking solar panels are worth investing in. However, from an economic point of view it would not be reasonable to install solar tracking in more than one dimension. Out of the two alternative scenarios for installing solar panels on a limited surface, six rows with an inclination angle of 21 degrees is considered the more realistic alternative since the limitations applied on the model used to produce this scenario more closely emulates reality. Due to the fact that thin shadows covering only one loop of cells on a solar panel did not cause any considerable power reduction, it is recommended that the studied solar panel is to be installed in such a way that the loops lie vertically and therefore lower the risk of multiple loops being shaded simultaneously, since most naturally occurring shadows are vertical.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 47
Series
TRITA-ABE-MBT ; 19222
National Category
Energy Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-254212OAI: oai:DiVA.org:kth-254212DiVA, id: diva2:1329141
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-06-24 Created: 2019-06-24 Last updated: 2019-06-24Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1404 kB)14 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1404 kBChecksum SHA-512
e71c9cdfecd7f8de2ee373fe79d84170c1b3088a749f1ab637e9786c4608aee28e728535ad2bb4496f113f29364320c578bb1c46ffd52b6ca617b18a2d58bbcd
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Sustainable development, Environmental science and Engineering
Energy Systems

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 14 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 57 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf