śnieg, systemy PV, redukcja obciążenia, dachy, niezawodność, odporność na klimat
Abstrakt
A new photovoltaic system combining electrical power production with snow mitigation intends to reduce the snow load on flat roofs. Applying electrical power to PV modules causes heat production on the module surface, allowing the ablation of snow. This study combines measurements and theoretical analysis to investigate which conditions are favourable for snow load reduction and discusses the system’s feasibility to perform a controlled snow load reduction in a heavy snow load scenario for buildings with flat roofs. Both melting and sublimating of snow are investigated as means to reduce the load. The results show that the potential for load reduction is highly dependent upon weather conditions and snowpack characteristics during system operation. The refreezing of meltwater and water saturation of snow are identified as phenomena potentially preventing sufficient load reduction in cold conditions. Due to such temperature sensitivity, the system is likely to be more suitable for warm climates occasionally experiencing heavy snow loads than for climates with long and cold winters.
Nowy system fotowoltaiczny łączący produkcję energii elektrycznej z ograniczaniem śniegu ma na celu zmniejszenie obciążenia śniegiem na dachy płaskie. Zastosowanie energii elektrycznej w modułach fotowoltaicznych powoduje wytwarzanie ciepła na powierzchni modułu, umożliwiając ablację śniegu. Niniejsze badanie łączy pomiary i analizę teoretyczną w celu zbadania, które warunki sprzyjają zmniejszeniu obciążenia śniegiem i omawia możliwości systemu w zakresie kontrolowanej redukcji obciążenia śniegiem w scenariuszu dużego obciążenia śniegiem dla budynków z płaskimi dachami. Zarówno topienie, jak i sublimacja śniegu są badane jako sposób na zmniejszenie obciążenia. Wyniki pokazują, że potencjał zmniejszenia obciążenia zależy w dużym stopniu od warunków pogodowych i charakterystyki śniegu podczas pracy systemu. Ponowne zamoczenie wody morskiej i nasycenie wody śniegiem są identyfikowane jako zjawiska potencjalnie uniemożliwiające wystarczające zmniejszenie obciążenia w niskich temperaturach. Ze względu na taką wrażliwość na temperaturę system może być bardziej odpowiedni do ciepłych klimatów, czasami doświadczając większych obciążeń śniegiem niż w klimatach o długich i zimnych zimach.
