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Shading on Photovoltaic Collectors on Rooftops

DOI:10.3390/app10082977 期刊:Applied Sciences 出版年份:2020 更新时间:2025-09-23 15:21:01
摘要: Rooftop photovoltaic (PV) systems in urban environments play an important role in solar electric energy generation. Shading on PV collectors, by self-shading walls and fences on rooftops, affect negatively the output energy of the PV systems. Increasing the distance between the collector rows, and between the walls and fences near to the collectors, may minimize the shading losses. Practically, this option is usually limited, especially on rooftops. Rooftops may be of different types: horizontal, inclined, and saw-tooth, and may have obscuring structures like walls and fences. The distance between the shading objects and the PV collector rows determine the loss of energy due to shading. The study provides the PV system designer with mathematical expressions for distances from obscuring objects for the deployment of PV systems on rooftops. The optimal inclination and azimuths angles of a PV system on a triangular sloped rooftop are also illustrated.
作者: Avi Aronescu,Joseph Appelbaum
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研究概述 实验方案

The main objective of the present study is to develop mathematical expressions for distances from objects, like walls and fences encountered on rooftops, to PV collectors deployed on horizontal, sloped, and saw-tooth roofs affecting shading losses.

The deployment of PV collectors on rooftops may encounter shading by adjacent collectors and by obscuring structures on the rooftops, resulting in a reduction in the generated electric energy. The present study develops mainly analytical expressions for distances between walls and fences and PV collector rows for horizontal, inclined, and saw-tooth roofs. These expressions may also be applied to PV fields on the ground.

The study focuses on mathematical expressions for distances from obscuring objects to PV collectors on rooftops. The practical application of these expressions may be limited by the specific conditions of each rooftop, such as available space and the height of obscuring objects.

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