I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   19 ,   N o .   2 A ugus t   20 20 ,   pp .   627 ~ 634   IS S N :   25 02 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 19 .i 2 . pp 627 - 634       627       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   A n   e m p i r i c a l   c o r r e l a t i o n   o f   a m b i e n t   t e m p e r a t u r e   i m p a c t   o n   PV   m o d u l e   c o n s i d e r i n g   n a t u r a l   c o n v e c t i o n       K am i l   Jad u   A l i ,   A h m e d   H as an   M o h am m ad ,   G h an i m   Th i ab   H as an   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   D e pa r t m e nt ,   S ha r q a t   E ng i n e e r i ng   C o l l e g e ,   T i kr i t   U n i v e r s i t y ,   I r a q       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e N ov   28 ,   201 9   R e v i s e F e b   29,   202 0   A c c e pt e M a r   1 4,   202 0       I t hi s   pa pe r ,   t he   e f f e c t   o f   t he   a m bi e nt   t e m pe r a t ur e   o t he   P V   m o dul e s   f o r   di f f e r e n t   a ng l e s   o f   i nc l i na t i o ns   a nd   d i f f e r e n t   i nt e ns i t i e s   o f   t h e   s o l a r   r a di a t i o o t he   s ur f a c e   o f   t he   P V   m o dul e   i s   c o ns i de r e by   us i ng   e m pi r i c a l   c o r r e l a t i o ns   f o r   na t ur a l   c o nv e c t i o n.   A a na l y t i c a l   m o de l   ba s e o t he   e ne r gy   ba l a nc e   e qu i l i b r i um   be t w e e t h e   P V   m o dul e   a nd  t he   e nv i r o nm e n t   c o ndi t i o ns   ha s   be e us e d .   A l s o   a e xpr e s s i o f o r   c a l c ul a t i ng   t he   e l e c t r i c   po w e r     o f   s i l i c o P V   m o dul e s   i n   a   f unc t i o o f   t he   a m bi e n t   t e m pe r a t u r e ,   t h e   i n t e ns i t y   o f   t he   s o l a r   r a di a t i o n,   t h e   i nc i de n t   a ng l e   o f   t he   s o l a r   r a di a t i o t o   t he   s u r f a c e   o f   t he   P V   m o dul e   a nd  t h e   e f f i c i e nc y   o f   t he   P V   m o dul e s   a t   S T C   c o ndi t i o ns   ha v e   be e us e d.   B y   c o m pa r i ng   t he   o bt a i ne bo t r e s ul t s ,   i t   c a be   s e e t h a t   t he   l a r g e s t   de v i a t i o be t w e e t he   po w e r   v a l ue s   o bt a i n e by   t he   a na l y t i c a l   m o de l   a nd  e xp r e s s i o i s   a bo ut   ( % ) .   T he   r e s u l t s   o bt a i ne i ndi c a t e s   t h a t   i t he   c a s e   o f   a   s m a l l   num be r   o f   P V   m o dul e s   c o r r e s po ndi ng   t o   t h e   r e qui r e num be r   f o r   a n   a v e r a g e   ho us e ho l d ,   i t   i s   m o r e   e c o no m i c a l   t o   i nv e s t   a ddi t i o na l   r e s o ur c e s   i i nc r e a s i ng   t h e   P V   m o dul e ' s   s ur f a c e   a r e a   t ha i c a s e   o f   t he   P V   m o dul e   w i t s un   t r a c ki ng   s y s t e m .     Ke y w or ds :   Co rr e l a t i o n   E f f i c i e n c y   In c l i n a t i o n   a n gl e   P h o t o vo l t a i c   m o dul e   T e m pe ra t u r e   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   G ha n i m   T hi a b   H a s a n ,     D e pa rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   E ngi n e e ri n g ,     Al - S ha r q a t   E ngi n e e ri n g   Co l l e ge ,     T i k ri t   U n i v e r s i t y ,   A l - S ha r q a t   E ngi n e e ri n g   Co l l e ge .     E m a i l :   ga ni m di a b @ y a h o o . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N   T h e   e n e r gy   of   s o l a r a d i a t i o n   i s   t h e   l a r ge s t   a n d   i n e x ha us t i b l e   s o ur c e   of   e n e r gy   o n   E a rt a v a i l a b l e   o a l l   pa rt s   o f   i t s   s ur f a c e .   S i n c e   t h i s   e n e r gy   i s   f r e e   a n do e s   n o t   a f fe c t   e n v i r o nm e nt a l   po l l ut i o n,   s o ,   i t   i s   unde r s t a n d a b l e   w h y   h uge   a t t e nt i o n   i s   pa i t o   t h e   s y s t e m s   fo r   t h e   e xpl o i t a t i o n   o f   s o l a r   e n e r gy ,   e s p e c i a l l y   i n   l a s t   t w o   d e c a de s   [1].   T h e   di r e c t   c o n v e r s i o n   of   t h e   s un   i n t o   e l e c t r i c i t y   by   m e a n s   of   P V   m o dul e s   t o da y   pr o v i de s   a   s m a l l   pe r c e nt a ge   o t h e   w o r l d' s   e l e c t ri c i t y   d e m a n d.   T h e   m a i n   r e a s o n s   f o r   t h i s   a r e   t h e   r e l a t i v e l y   h i g h   p r i c e s   of   t h e   P V   m o dul e s ,   b ut   a l s o   t h e i l o w   e ff i c i e n c y ,   w h i c h,   de pe n di ng  o t h e   t y pe   of   t h e   c o m m e r c i a l   P V   m o dul e s   w h i c h   r a nge s   f r o m   10  t o   18%  [2].   T h i s   m e a n s   t ha t   m o r e   t h a n   80 o f   t h e   e n e r gy   of   t h e   s o l a r   ra di a t i o n   t ha t   e nt e r s   t h e   s u r f a c e   of   t h e   P V   m o dul e   i s   c o n v e r t e i n t o   h e a t ,   w h i l e   t h e   s m a l l e r   pa rt   i s   r e f l e c t e d.   H ow e ve r ,   t h e   I n t e rna t i o n a l   E n e r gy   A ge n c y   (IE A pr e d i c t s   t ha t   by   2050,   45%  o f   t h e   w o r l d' s   e n e r gy   w i l l   be   pr o duc e f r o m   t h e   S u n' s   e n e rgy   [3].   It   i s   w e l l   k n o w n   t ha t   t he   e ff i c i e n c y   of   t h e   P V   m o dul e   i s   g r e a t l y   de pe n ds   o n   i t s   t e m pe ra t u r e .   W i t h   t h e   i n c r e a s e   i n   t h e   t e m pe r a t u r e   o f   t h e   P V   m o dul e ,   t h e   v o l t a ge   o f   t h e   P V   m o dul e   i s   r e duc e d,   r e s ul t i ng  i n   a   de c r e a s e   i n   i t s   e ff i c i e n c y .   T h i s   p r o b l e m   i s   pa rt i c ul a r l y   pr o n o un c e i n   a r e a s   w i t h   a   w a r m e r   c l i m a t e   s uc i s   o u r   c o unt r y   (Ira r e pub l i c ) .     In   t hi s   pa pe r,   t h e   a ppl i c a t i o n   o f   t h e   a na l y t i c a l   m o de l   c o n s i de r s   t h e   i n f l ue n c e   of  t h e   a m b i e n t   t e m pe ra t u r e ,   t h e   i nt e n s i t y   of   t h e   s o l a r   ra di a t i o n ,   t h e   a n g l e   b e t w e e n   t h e   n o rm a l   o n   t h e   uppe r   s ur f a c e   of   t h e   P V   m o dul e   a n d   t h e   i n c i de n t   s o l a r   ra di a t i o n,   t h e   t e m pe ra t u r e   o f   t h e   P V   m o dul e   a n d   i t s   c o rr e s po n di n g   e f f i c i e n c y   w e r e   a n a l y z e d.   O n   t h e   b a s i s   o f   t h e   o b t a i n e r e s ul t s ,   t h e   e xpr e s s i o n   f o r   c a l c ul a t i n t h e   e l e c t ri c   po w e r   o f   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2 502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   2 A ugus t   20 20  :   62 7   -   634   628   P V   m o dul e   i s   pr o po s e d e pe n di n o n   t h e   a b ov e   m e n t i o n e p a r a m e t e r s   u n de r   t h e   c o n di t i o n s   o h e a t   e xc ha n ge   b e t w e e n   P V   m o dul e s   a nd  a m b i e nt   t hr o ug h   na t u ra l   c o n v e c t i o n   a nd  ra di a t i o n .   T h e   p r o c e s s   of   h e a t   e xc h a n ge   t hr o ugh   na t u r a l   c o n v e c t i o n   a nd  r a d i a t i o n   b e t w e e n   P V   m o dul e s   a n t h e   e n v i r o n m e n t   i s   m o de l e d   by   e m pi r i c a l   a n a l y t i c a l   m o de l   f o r   t h e   de t e r m i n a t i o o f   t e m pe ra t u r e   a n d   e l e c t r i c   po w e r   o f   P V   m o dul e s .   T h e r e   a r e   m a n y   m o d e l s   i n   t h e   l i t e r a t u r e   fo r   de t e r m i n i ng  t h e   t e m pe r a t u r e   of   t h e   P V   m o dul e s   [4].   H ow e ve r ,   a l l   m o de l s   gi v e   di f fe r e n t   r e s ul t s   f o r   t h e   s a m e   v a l ue s   of   i n t e n s i t y   of   s o l a r   r a di a t i o n   a nd  a m b i e nt   t e m pe ra t u r e .   T h e s e   di f f e r e n c e s   a r e   due   t o   t h e   n e gl e c t   o f   t h e   i n f l ue n c e   of   i n di v i du a l   pa ra m e t e r s ,   c l i m a t i c   c o n di t i o n s ,   P V   m o dul e   c o n f i gura t i o n   a n v a r i o us   a pp r o a c he s   t o   pr o b l e m   s o l v i n g.   I t hi s   p a p e r ,   a a n a l y t i c a l   m o d e l   b a s e d   o t he   e q u a t i o o f   t he   e ne rgy   b a l a nc e   b e t w e e t he   re c e i v e d   e ne rgy   o f   t he   s o l a ra d i a t i o n ,     t he   p a rt   o f   t hi s   e ne rg y   c o nv e rt e d   t o   a e l e c t ri c   i t he   P V   m o du l e   a nd   t he   e x e m p t e d   t he rm a l   e ne rg y   f ro m   t he   P V   m o d u l e   t h ro u g na t u ra l   c o nv e c t i o a nd   r a d i a t i o i s   a p p l i e d   t o   d e t e rm i ne   t he   t e m p e ra t u re   o f   t he   P V   m o d u l e .     1. 1 .     L i t e r a t u r e   r e v i e w   T h e r e   a r e   a   l a r ge   n u m b e r   o f   pa pe r s   i t h e   l i t e ra t u r e   de a l i ng  w i t h   t h e   p r o b l e m   of   t h e   i n f l ue n c e   o di f fe r e nt   pa ra m e t e r s   o n   t h e   pe r f o r m a n c e   of   t h e   P V   m o dul e s .   I n   [4 ] ,   t h e r e   i s   a   c o n s t a nt   de c r e a s e   i n   t h e   e ff i c i e n c y   of   t h e   P V   m o dul e   r e l a t i v e   t o   t h e   v a l ue   p r e s c r i b e by   t h e   m a nuf a c t ur e f o r   t h e   t e m pe ra t u r e   o f   t h e   m o dul e   of   25  °   C,   w h e n   i t s   t e m pe ra t u r e   i s   h i g h e r   t h a t hi s   v a l ue .   T hi s   m e a n s   t h a t   i t   i s   n e c e s s a r y   t o   i n s t a l l   l a r ge r   n u m b e r   o f   P V   m o dul e s   i n   o rde r   t o   a c hi e v e   t h e   r e qu i r e po w e r   i n   r e a l   c o n di t i o n s   o f   e xpl o i t a t i o n   i n   r e l a t i o n   t o   t h e   S T c o n di t i o n s   o f   t h e   P V   m o dul e .   A   s e t   of   c o r r e l a t i o n s   i s   pr o po s e fo r   de t e r m i n i ng    t h e   r e qu i r e s u r f a c e   of   t h e   P V   m o dul e   fo r   a   c e rt a i n   po w e r   i n   t h e   f un c t i o n   o f   t h e   a m b i e n t   t e m pe r a t u r e ,     t h e   i nt e n s i t y   of   t h e   s o l a r   ra di a t i o n   a n d   o t h e c o n s t r uc t i o n   pa r a m e t e r s   o f   t h e   P V   m o dul e   a n d   t h e   s a m e   i s   a ppl i e t o   t h e   c l i m a t i c   c o n d i t i o n s   i n   [5].     M a t t e i   e t   a l .   [6 a na l y z e t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   P V   m o dul e   fo r   t hr e e   di f fe r e nt   v a r i a b l e s :   a m b i e nt   t e m pe ra t u r e ,   i nt e n s i t y   of   s o l a r   ra d i a t i o a n d   w i n d   s pe e w i t h o ut   t a ki n g   i nt o   a c c o un t   t h e   e f fe c t   of   r a di a t i o a n t h e   a n gl e   o t h e   P V   m o dul e .   In   [7],   a n   a s s e s s m e n t   w a s   m a de   of   t h e   i n di v i du a l   i n f l ue n c e   of  t h e   i n t e n s i t y   of  t h e   S un' s   ra di a t i o n,   i t s   s pe c t r um   a n t h e   t e m pe ra t u r e   o f   di f fe r e nt   t y pe s   of   s i l i c o n   P V   m o dul e s   o n   t h e i pe r f o r m a n c e .   S ko pl a ki   e t   a l .   [8]  s ugge s t e s e m i   e m pi ri c a l   c o r r e l a t i o n s   f o r   de t e rm i n i n g   t h e   e f f i c i e n c y   of   t h e   P V   m o dul e s   a n d   t h e i po w e r   de pe n d i n g   o n   t h e   t e m pe ra t u r e   o f   t h e   a m b i e nt ,   t h e   i n t e n s i t y   of   t h e   s o l a r a d i a t i o n,     t h e   w i n s pe e a nd  t h e   m o de s   of   P V   m o dul a t i o n .   H ow e v e r,   t h e   c o rr e l a t i o n s   i a r e   r e c o m m e n de o n l y   fo r   w i n s pe e ds   g r e a t e t ha m   /   s   [9] .         2.   M A TER I A LS   A N D   M E TH O D   In   t h i s   p a pe r ,   t h e   s pe c i f i c   P V   m o dul e   S U N T E CH   S T P 265  -   20  /   W e m   i s   m a de   o f   p o l y c r y s t a l l i n e   s i l i c o n .   S i l i c o n   S o l a c e l l s   h a v e   b e e n   de ve l o pe a m o n t h e   e a r l i e s t   a n d   m o s t   us e t o da y .   T h e   P V   m o dul e   m a de   o f   p - S i   w a s   c h o s e n   be c a us e   t o da y   i n   t h e   w o r l a b o ut   60%  o f   t h e   e l e c t r i c i t y   pr o duc e by   P V   m o dul e s   i s   pr o duc e pr e c i s e l y   i n   m o dul e s   f r o m   p - S i   [10 ,   11].   A t   t o da y ' s   l e ve l   of   d e ve l o pm e n t ,   m o s t   c o m m e r c i a l   S i   m o dul e s   ha v e   a n   e f f i c i e n c y   of   15 - 18%  a nd  v e r y   un i f o r m   c h a ra c t e r i s t i c s   r e ga rdl e s s   o f   t h e   m a nuf a c t ur e r,     s o   t ha t   t h e   c o n c l us i o n s   de r i v e f r o m   t h e   P V   m o dul e   w h o s e   da t a   a r e   gi v e i T a b l e   1       T a b l e   1 .   C ha ra c t e ri s t i c s   o f   t h e   S U N T E CH   S T P 265 - 20 / W E M   m o dul e   [ 12 - 16]   S i z e   V a l u e   S i z e   V a l u e   W i d t h   [W ]   1 . 0 0   m   A b s o r p t i o n   c o e ff i c i e n t   fo t h e   u p p e r   s u rf a c e   o f   t h e   P V   m o d u l e   S )   0 . 9 7   H e i g h t   [ L ]   0 . 6 4   m   M a x i m u m   p o w e r   a t   S T c o n d i t i o n s   [P m a x ]   2 6 5   W   Co e ff i c i e n t   o f   e m i s s i o n   fo t h e   u p p e r   s u rf a c e   o f   t h e   P V   m o d u l e   UF )   0 . 9 1   E ffi c i e n c y   d e g r e e   fo S T c o n d i t i o n s   T re f ]   1 6 . 3 %   E m i s s i o n   c o e ff i c i e n t   fo t h e   b o t t o m   s u r f a c e   P V   m o d u l e   DF )   0 . 8 5     T e m p e ra t u r e   c o e ffi c i e n t   r e f ]   0 . 0 0 4   1 / K   S T C:   In t e n s i t y   o s o l a ra d i a t i o n   1 0 0 0   W   /   m 2 ,   P V   m o d u l e   t e m p e ra t u re   2 5 ° C,   R,   A M   =   1 . 5     Re fe r e n c e   t e m p e ra t u r e   [T re f   2 5   ° C           T h e   a nge l s   t ha t   de t e r m i n e   t h e   o pt i m um   p a n e l   po s i t i o i s   de m o n s t r a t e i F i g u r e   1       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A e m pi r i c a l   c or r e l at i on  of   am bi e nt   t e m pe r a t ur e   i m p ac t   on   P V   m odul e   c ons i de r i ng…   ( Kam i l   J adu   A l i )   629       F i g u r e   1 .   T h e   a n ge l s   t ha t   de t e rm i n e   t h e   o pt i m u m   pa n e l   po s i t i o n   [17 ]       3.   M A TH EM A TI C A L   M O D U LE   U S ED   I N   T H A N A L Y S I S   T h e   m o de l   i n c l ude s   a l l   t h e   r e l e v a n t   v a l ue s   t h a t   a f f e c t   t h e   t e m pe ra t u r e   o f   t h e   P V   m o dul e ,   w h i c m a ke s   t h e   r e s ul t s   o b t a i n e by   i t   v e r y   r e l i a b l e .   T h e   m o de l   i s   de s c r i b e i n   de t a i l   a nd  o n l y   t h e   f i n i t e   e xp r e s s i o n   fo r   c a l c ul a t i ng  t h e   t e m pe ra t u r e   o f   t h e   P V   m o dul e   i n   t h e   c a s e   of   h e a t   e xc h a nge   b e t w e e n   t h i s   m o dul e   a n t h e   e n v i r o n m e n t   t hr o ug n a t u ra l   c o n v e c t i o n   a n d   r a d i a t i o n   i s   gi v e n   h e r e   [18 - 20] T a b l e   i l l us t ra t e   t h e   pa ra m e t e r s   de s c r i pt i o n   i n d i c a t e i t h e   a b ov e   e qua t i o n s .                (                  (                       ) )               (                   )            (                         )                                                                                                    (1)                                    (                   )   (2)                                  (                )   (               )   (3)                           (4)                                          (5)                    [             (        ) ]   (6)       T a b l e   2 .   P a ra m e t e r s   de s c r i p t i o i n di c a t e i t h e   a b o ve   e qua t i o n s   [21 - 2 4]   P a ra m e t e r   D e s c ri p t i o n   U n i t   T PV   T h e   m e a n   v a l u e   o f   t h e   P V   m o d u l u s   t e m p e ra t u r e .   [K ]   α S   T h e   s o l a ra d i a t i o n   a b s o r p t i o n   c o e ffi c i e n t   fo u p p e s u r f a c e s   o t h e   P V   m o d u l e .     Q   Co m p o n e n t   o f   s o l a ra d i a t i o n   i s   n o r m a l   o n   t h e   u p p e s u r f a c e   o t h e   P V   m o d u l e .   [W   /   m 2 ]   h UF   Co e ff i c i e n t   c o rr e s p o n d i n g   t o   t h e   n a t u ra l   c o n v e c t i o n   b e t w e e n   t h e   u p p e r   s u rf a c e   o f   t h e   P V   m o d u l e   a n d   t h e   a i r.   [W   /   ( m   K )]   h DF   Co e ff i c i e n t   c o rr e s p o n d i n g   t o   n a t u ra l   c o n v e c t i o n   b e t w e e n   t h e   l o w e r   s u rf a c e s   P V   m o d .   a n d   a i r.   [W   /   ( m   K )],   h r, U F     Co e ff i c i e n t   c o rr e s p o n d i n g   t o   t h e   ra d i a t i o n   b e t w e e n   t h e   u p p e s u r f a c e   o t h e   P V   m o d u l e   a n d   a m b i e n t .   [W   /   ( m   K )]   Tg   T h e   t e m p e ra t u re   o t h e   e a rt h .   [K ] .   ε UF   E m i s s i o n   c o e ff i c i e n t   t h e r m a l   ra d i a t i o n   f r o m   U p p e s u r f a c e   o f   t h e   P V   m o d u l e .     ζ SB   S t e f a n - B o l t z m a n n   c o n s t a n t .   [W   /   ( m   K 4 )],   G   In t e n s i t y   o f   s o l a ra d i a t i o n   ( d i r e c t   c o m p o n e n t ) .   [W   /   m 2 ]   Ψ   A n g l e   o P V   m o d u l e   i n c l i n a t i o n s   i n   r e l a t i o n   t o   t h e   v e rt i c a l   ]   ε UF   E m i s s i o n   c o e ff i c i e n t   t h e r m a l   ra d i a t i o n   f r o m   u p p e s u r f a c e   o f   t h e   P V   m o d u l e .     δ   A n g l e   b e t w e e n   t h e   d i r e c t i o n   o f   t h e   S u n   ra y s   a n d   n o r m a l   o n   t h e   u p p e s u r f a c e   o f   t h e   P V   m o d u l e .   ]   η   T r e f   E ffi c i e n c y   o f   P V   m o d u l e s   a t   r e fe re n c e   t e m p e ra t u re   T re f   a n d   i n t e n s i t y   o f   s o l a r   ra d i a t i o n   o f 1 0 0 0   W   /   m 2 .   [% ]   β re f   T e m p e ra t u re   c o e ff i c i e n t   t h a t   d e s c ri b e s   a   d e c r e a s e   i n   t h e   e ffi c i e n c y   o f   t h e   P V   m o d u l e   w i t h   a n   i n c r e a s e   i n   t h e   P V   m o d u l e   t e m p e ra t u re   a b o v e   t h e   re fe r e n c e   v a l u e   T re f .   [1   /   K ]         M o r e   i n f o r m a t i o n   o t hi s   m o dul e   a n d   t h e   c o rr e s po n d i n c o r r e l a t i o n s   us e f o r   m o de l i n g   n a t u ra l   c o n v e c t i o n   c a b e   f o un i n   [19] .   W h e n   i n   t h e   i t e ra t i v e   pr o c e s s   t h e   t e m pe r a t u r e   o f   t h e   P V   m o dul e   i s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2 502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   2 A ugus t   20 20  :   62 7   -   634   630   c a l c ul a t e b y   (1)  a n i t s   c o rr e s po n di n g   e ff i c i e n c y   by   (6),   t h e n   t h e   e l e c t r i c   po w e r   of   t h e   P V   m o dul e   a t   i t s   e n ds   c a b e   c a l c ul a t e a s   [25] :                                          (7)     W h e r e   S   i s   t h e   a c t i v e   s u r f a c e   of   t h e   P V   m o dul e   i [m 2].         4.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N   U s i n t h e   a b o ve - de s c r i b e a na l y t i c a l   m o de l ,   t h e   e l e c t ri c   po w e r   ge n e r a t e by   t h e   P V   m o dul e          a t   i t s   c o nn e c t i o n   e n ds   f o r   di f fe r e nt   a m b i e nt   t e m pe r a t u r e   v a l u e s ,   t h e   i n t e n s i t y   of   t h e   s un' s   r a d i a t i o a n t h e   i n c i de nt   a ngl e   o f   t h e   s un   r a di a t i o n   o n   t h e   t o o f   t h e   P V   m odul e ,   a s   t h e   m o s t   i m po rt a nt   p a r a m e t e r s   a f fe c t i n g   t h e   pe r f o r m a n c e   of   t h e   P V   m o dul e   w i l l   b e   c a l c ul a t e d.   O n   t h e   b a s i s   o f   t h e   pe r f o r m e a n a l y z e s ,   i t   w a s   e s t a b l i s h e t h a t   f o r   di f f e r e n t   a ngl e s   o f   t h e   P V   m o dul a t i o o t h e   ψ   a n t h e   c o n s t a nt   v a l ue   o f   t h e   i n t e n s i t y   o t h e   s o l a r   r a di a t i o n   o n   i t s   up pe r   s u r f a c e   G   a n t h e   a ngl e   b e t w e e n   t h e   di r e c t i o n   o f   t h e   s un ' s   i rra d i a n c e   a n n o rm a l   o t h e   up pe s u r f a c e   o f   t h e   P V   m o dul e   δ ,   t h e   e l e c t r i c   po w e r   ge n e r a t e        by   t h e   P V   m o dul e   i s   s l i g h t l y   c h a n ge d.     T h e r e f o r e ,   a l l   c a l c ul a t i o n s   a r e   c a rr i e o ut   f o r   t h e   s a m e   a ngl e   of     =   60° ) ,   w hi c i s   t h e   o pt i m u m   t i l t   a n gl e   o f   t h e   P V   m o dul e   r e l a t i v e   t o   t h e   T i k r i t   c i t y a n t h e   a n g l e   δ   c ha n ge s   i n   t h e   ra n ge     ≤  δ   ≤  60°   w i t h   a   s t e of  10° .   T h e   c h a n ge   o t h e   a z i m ut h   a n gl e   o t h e   P V   m odul e   s l i g h t l y   di s t ur b s   i t s   e l e c t r i c   pow e r   (o n l y   4%   i n   t h e   c a s e   of   t h e   a z i m ut h   a n g l e   of   t h e   P V   m o dul e   of   ±  4 ), t h a t   m e a n s   t h e   a z i m u t h   a n g l e   o P V   pa n e l s   c o n s i de r e t o   b e   c o n s t a nt   ( a z i m ut h   =   0 ° ).   S uc a   s m a l l   c ha n ge   i s   d ue   t o   t h e   f a c t   t ha t   s o l a po w e r   i s   n o t   ob t a i n e o n l y   di r e c t l y   f r o m   t h e   u n ,   b ut   a l s o   by   t h e   di f f us i o of   a i r   t hr o ug h   t h e   a t m o s ph e r e   a n t h e   r e f l e c t i o n   of   a i r   f r o m   o bj e c t s   o n   t h e   e a rt h.   F i g u r e s   2 ,   a n 4   i l l us t r a t e   t h e   e l e c t r i c a l   po w e r   i t h e   p a n e l   o ut pu t   o b t a i n e by   p e r f o r m i n t h e   p r e v i o us l y   de s c r i b e a na l y t i c a l   a l go ri t hm   ( 7)f o r   di f f e r e n t   v a l ue s   o f   δ   a n f o r   t hr e e   v a l ue s   of   G   :   (G   =   20 W   /   m 2   ) ,   (G   =   400   W   /   m 2   a n d   (G   =   1000   W   /   m 2   ).     T a b l e   gi v e s   t h e   m e a n   v a l ue s   of   t h e   i n t e n s i t y   of   s o l a r   ra di a t i o n   o n   t h e   h o r i z o nt a l   s u r f a c e   of    t h e   l o c a t i o n   o f   t h e   c o n s i de r e pl a c e ,   a s   w e l l   a s   t h e   m e a m o n t hl y   v a l ue   of   v a l ue s   c o r r e s po n d i n t o   t h e   w a r m e r   pa rt   o f   t h e   da y   w h e t h e   P V   m o dul e s   a r e   us e a r e   t a ke n .               F i g u r e   2 .   P o w e r   v a l ue s   o f   P V   m o dul e s   fo r   d i f fe r e nt   v a l ue s   of   δ   a n w h e G = 2 00  W / m 2     F i g u r e   3 .   P o w e r   v a l ue s   o f   P V   m o dul e s   fo r   d i f fe r e nt   v a l ue s   of   δ   a n W h e G   =   40 W   /   m 2           F i g u r e   4 P o w e r   v a l ue s   o f   P V   m o dul e s   fo r   d i f fe r e nt   v a l ue s   o δ   a n d   W h e n   G   =   600   W   /   m 2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A e m pi r i c a l   c or r e l at i on  of   am bi e nt   t e m pe r a t ur e   i m p ac t   on   P V   m odul e   c ons i de r i ng…   ( Kam i l   J adu   A l i )   631   B a s e o n   t h e   r e s ul t s   o b t a i n e by   p e r f o r m i n t h e   p r e v i o us l y   de s c r i b e a n a l y t i c a l   a l go ri t hm ,   w h i c h   a r e   s h o w n   i n   F i gu r e s   1,   a n 3 ,   a   c o rr e l a t i o n   i s   p r o po s e d   fo r   de t e r m i n i ng  t h e   pow e r   o t h e   P V   m o dul e   i   t h e   a m b i e nt   t e m pe r a t u r e   f un c t i o n,   t h e   i nt e n s i t y   of   t h e   ra di a t i o n ,   de g r e e   of   e ff i c i e n c y   of   P V   m o dul e   s pe c i f i e d   by   t h e   m a n uf a c t u r e r   u n de r   S T c o n d i t i o n s   a nd  t h e   i n c l i ne a n gl e   o f   t h e   pa n e l ,   t h e   o ut put   po w e r   o f   t h e   ph o t o vo l t a i c   p a n e l   c a n   a l s o   b e   c a l c ul a t e by   us i ng  t h e   f o l l ow i n e qu a t i o n :                                                 [        ]          (         )         (              )   (8)     In   t h e   (8) ,   t h e   de g r e e   o e ff i c i e n c y   of   P V   m o dul e s   un de r   S T c o n di t i o n s   ηT r e f   i s   e xpr e s s e i n   [%],   i n t e n s i t y   of   s o l a r   ra di a t i o G   i [W   /   m 2] ,   a n g l e   δ   i n   ]   a n d   a m b i e nt   t e m pe ra t u r e   T a   i n   [ ° C] .   I t hi s   w a y ,     t h e   (8)  gi v e s   t h e   e l e c t r i c   po w e r   i n   [W ].   By   us i n t h e   fo r m ul a   (8),   a n   a n a l y s i s   of   t h e   e l e c t r i c i t y   pr o duc t i o n   of  t h i s   s y s t e m   w i l l   b e   pe r f o r m e f o r   t w o   c a s e s   of   t h e   a ngl e   o f   i nc l i n a t i o o f   t h e   P V   m o dul e s   f o l l ow s :   a)   w h e n   t h e   a n gl e   o f   i n c l us i o n   o f   t h e   P V   m o dul e   i s   c o n s t a nt .   b)   w h e n   i t   c ha n ge s   f o r   e a c h   m o nt h.     T a b l e   2   gi v e s   t h e   m e a n   v a l ue s   o f   t h e   i nt e n s i t y   o f   s o l a r   r a d i a t i o n   o n   t h e   h o r i z o n t a l   s u r f a c e   o f   t h e   l o c a t i o n   o f   t h e   c o n s i de r e pl a c e ,   a s   w e l l   a s   t h e   m e a m o n t hl y   v a l ue   of   t h e   a n g l e   a t   w h i c h   t h e   s u r a y s   f a l l   t t h e   h o r i z o n t a l   s u r f a c e   of   t h e   e a rt h   f o r   t h e   l o c a t i o n   o f   t h e   T i k r i t   c i t y   (l a t i t ude :   29º57 ' 47  " ,   l o n gi t ude :   41º49' 5 1" ).   F o r   t h e   t e m pe ra t u r e ,   t h e   m e a n   v a l ue s   c o r r e s po ndi n t o   t h e   w a r m e r   pa rt   o f   t h e   da y   w h e n   t h e   P V   m o dul e s   a r e   us e w e r e   t a ke n .     B a s e o n   t h e   da t a   f r o m   T a b l e   a n us i n t h e   f o r m ul a   (8)  for   a   s pe c i f i c   s e t   o P V   m o dul e s   of   t y pe   AS - 5M - 200  W   w hi c ha v e   t h e   c h a ra c t e r i s t i c s   η T r e f   =   15. 67 %,   L e n gt =   1 . 58   m ,   W i d t =   0. 8 08  m )   t h e   e l e c t r i c a l   po w e r   of   t h e   P V   m o dul e   c a n   b e   c a l c ul a t e a nd   t h e n   c o m pa r e w i t h   t h e   e l e c t ri c a l   o ut put   po w e r   r e s ul t s   by   t h e   p r e v i o us l y   de s c r i b e m o dul e   T h e   p r o po s e fo r m ul a   (8)  w i l l   n o w   be   us e t o   c a l c ul a t e   t h e   p ow e r   of   a   s e r i e s   of   P V   m o dul e s   us e t s uppl y   t h e   e l e c t r i c a l   po w e r   t o   t h e   c o n s i de r e pl a c e .   P V   m o dul e s   a r e   m o u n t e a t   a n   a n g l e   of   45° .   T h e   o pt i m a l   v a l ue   of   t h e   a n g l e   of   i n c l i na t i o n   f o r   t h e   w h o l e   y e a r   f o r   t h e   c o n s i de r e l o c a t i o n   w a s   o b t a i n e by   m ul t i pl y i n g   t h e   ge o gr a p h i c a l   w i dt h   o f   t h e   l oc a t i o n   a t   w h i c h   t h e   P V   m o dul e   i s   l o c a t e a t   0. 9,   w h i l e   t h e   o pt i m a l   v a l ue s   o t h e   i n c l i n a t i o n   a n gl e s   fo r   e a c h   m o nt h   a r e   o b t a i n e s o   t h a t   t h e   m o dul e s   r e c e i ve   t h e   h i g h e s t   e n e r gy   of   t h e   s un ' s   ra di a t i o i t h e   pe ri o b e t w e e n   a n d   15  w h e i t   i s   m o s t   i n t e n s e .     T h e   r e s ul t s   a r e   gi v e n   i T a b l e s   3,   a n w h i c h   i l l us t ra t e   t h e   e xpe c t e e l e c t r i c a l   po w e r   ge n e ra t i o fo r   P V   m o dul e s   (t y p e   A S - 5M - 200  W   o b t a i n e by   us i n g   (8)  f o r   pa ra m e t e r   v a l ue s   f r o m   T a b l e   a n t w c a s e s ,   i n   t h e   f i r s t   c a s e   w h e n   t h e   i n c l i na t i o a n g l e   Ψ   i s   c o ns t a n t ,   w hi l e   i t h e   s e c o n c a s e   w h e n   t h e   a ngl e   o i n c l i na t i o n   Ψ   )   i s   c ha n g i ng  f o r   e a c m o n t o f   P V   m o dul e .       T a b l e   3 .   T h e   m e a n   v a l ue s   o f   s o l a ra di a t i o n   i n t e n s i t y   o n   h o r i z o n t a l   e a r t s u r f a c e   T i m e   P a ra m e t e r   J a n .   F e b .   M a rt   A p r.   M a j   J u n e   J u l y   A v g .   S e p .   O c t .   N o v .   D e c .   6 - 9   h   G   [k W / m 2 ]   δ   [ ° ]   0 . 0 2   0 . 0 5   0 . 1 1   0 . 2 3   0 . 2 4   0 . 3 0   0 . 3 3   0 . 2 4   0 . 1 7   0 . 1 2   0 . 0 3   0 . 0 3   7 . 7 1   1 3 . 3 5   2 2 . 4 5   3 2 . 6   3 9 . 7 2   4 3 . 0 1   3 9 . 5 7   3 4 . 9 1   2 8 . 4 2   2 0 . 6 5   1 2 . 8 9   7 . 5 5   9 - 1 2   h   G   [k W / m 2 ]   δ   [ ° ]   0 . 2 1   0 . 3 0   0 . 4 2   0 . 3 6   0 . 4 5   0 . 6 3   0 . 6 7   0 . 6 1   0 . 5 3   0 . 3 6   0 . 2 2   0 . 1 9   2 3 . 6 7   3 1 . 6 7   4 2 . 1 5   5 3 . 5 6   6 2 . 1 7   6 6 . 2 7   6 4 . 3 3   5 7 . 3 2   4 7 . 4 3   3 6 . 3 7   2 6 . 8 1   2 2 . 0 3   12 - 1 5   h   G   [k W / m 2 ]   δ   [ ° ]   0 . 2 4   0 . 3 4   0 . 4 3   0 . 4 6   0 . 5 2   0 . 5 8   0 . 6 3   0 . 6 0   0 . 4 5   0 . 3 3   0 . 2 2   0 . 1 9   1 7 . 2 7   2 5 . 1   3 4 . 0 5   4 2 . 1 6   4 9 . 2 1   5 2 . 9   5 2 . 2 3   4 6 . 3 3   3 6 . 5 3   2 5 . 6 7   1 6 . 2 9   1 3 . 6 6   15 - 1 8   h   G   [k W / m 2 ]   δ   [ ° ]   0 . 0 4   0 . 0 9   0 . 1 6   0 . 2 0   0 . 2 6   0 . 3 3   0 . 2 4   0 . 6 8   0 . 0 7   0 . 0 6   0 . 0 3   0 . 0 6   8 . 7 1   1 5 . 5 5   2 6 . 4 5   3 3 . 2   4 1 . 6 2   4 5 . 0 1   4 1 . 2 7   3 6 . 2 1   2 9 . 6 2   2 2 . 6 5   4 2 . 8 9   9 . 8 5     T a   [ ° C]   5   8   13   18   23   27   29   29   23   19   12   5       T a b l e   4 .   E xpe c t e e l e c t ri c a l   po w e r   ge n e r a t i o o f   P V   m o dul e s   (t y p e   A S - 5M - 200  W   )   o b t a i n e b y   us i n (8)  w h e n   t h e   a n gl e   o f   i n c l us i o n   (   Ψ   i s   c o n s t a n t     T i m e   O u t p u t   e l e c t ri c a l   p o w e r   J a n   F e b   M a rt   A p r   M a j   J u n   J u l   A v g .   S e p   O c t .   N o v   D e c   Y e a rl y   p ro d u c t i o n   a v e ra g e   6 - 9   h   Ψ   =   (5 1 ° )   P [ K W ]   0 . 3 1   0 . 3 3   0 . 3 2   0 . 4 5   0 . 6 1   0 . 5 3   0 . 5 7   0 . 5 1   0 . 4 2   0 . 0 6   0 . 0 6   0 . 1 5   3 . 6 5   M W h   /   y e a r   9 - 1 2   h   P [ K W ]   0 . 3 6   0 . 4 2   0 . 4 5   0 . 5 7   0 . 5 6   0 . 6 2   0 . 6 7   0 . 6 5   0 . 5 2   0 . 5 3   0 . 5 0   0 . 4 2   12 - 1 5   h   P [ K W ]   0 . 3 1   0 . 3 6   0 . 5 0   0 . 6 3   0 . 6 4   0 . 6 5   0 . 6 2   0 . 5 2   0 . 5 0   0 . 4 2   0 . 4 8   0 . 4 5   15 - 1 8   h   P [ K W ]   0 . 3 3   0 . 3 5   0 . 3 8   0 . 4 5   0 . 5 1   0 . 5 3   0 . 5 7   0 . 5 1   0 . 4 3   0 . 0 5   0 . 0 3   0 . 1 5           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2 502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   2 A ugus t   20 20  :   62 7   -   634   632   T a b l e   5 .   E xpe c t e e l e c t ri c a l   po w e r   ge n e r a t i o o f   P V   m o dul e s   (t y p e   A S - 5M - 200  W   )   o b t a i n e b y   us i n (8)  w h e n   t h e   a n gl e   o f   i n c l us i o n   (   Ψ   c ha n ge s   f o r   e a c h   m o n t h   T i m e   P a ra m e t e r   J a n .   F e b .   M a rt   A p r   M a j   J u n   J u l y   A v g .   S e p   O c t .   N o v .   D e c .   Y e a rl y   p ro d u c t i o n   6 - 9   h   Ψ   [ ° ]   21   28   38   48   56   59   58   52   42   31   22   32   3 . 7 0   M W h   /   y e a r   P   [k W ]   0 . 0 7   0 . 1 8   0 . 3 6   0 . 6 1   0 . 8 2   0 . 9 0   0 . 8 4   0 . 6 8   0 . 4 9   0 . 3 3   0 . 1 4   0 . 0 8   9 - 1 2   h   Ψ   [ ° ]   21   28   38   48   56   59   58   52   42   31   22   18   P   [k W ]   0 . 7 3   0 . 9 6   1 . 2 5   1 . 3 6   1 . 5 7   1 . 6 7   1 . 7 3   1 . 6 8   1 . 4 1   1 . 1 1   0 . 7 7   0 . 6 4   12 - 1 5   h   Ψ   [ ° ]   21   28   38   48   56   59   58   52   42   31   22   18   P   [k W ]   0 . 7 9   1 . 0 8   1 . 3 1   1 . 3 6   1 . 4 9   1 . 6 2   1 . 7 3   1 . 6 6   1 . 3 1   1 . 0 3   0 . 7 1   0 . 0 6   15 - 1 8   h   Ψ   [ ° ]   21   28   38   48   56   59   58   52   42   31   22   18   P   [k W ]   0 . 1 4   0 . 2 9   0 . 4 6   0 . 5 3   0 . 6 4   0 . 7 4   0 . 8 1   0 . 6 8   0 . 4 5   0 . 2 5   0 . 0 7   0 . 0 6       F r o m   t h e   r e s ul t s   ob t a i n e i n   T a b l e s   3,   4   a n a n a c c o r d i n t o   (8),   i t   c a n   b e   c o n c l ude   t h a t   t h e   e l e c t r i c a l   po w e r   of   t h e   P V   m o dul e   di r e c t l y   de p e n ds   o n   t he   i n t e n s i t y   of   s o l a r   ra di a t i o n   a n t h e   de g r e e   of  ut i l i z a t i o n   o f   P V   m o dul e s .   It   ha s   a l s o   b e e n   c o n f i r m e t h a t   t h e   m a x i m u m   po w e r   of   t h e   P V   m o dul e   i s   i n   t h e   c a s e   w h e n   i t   i s   i n c l i n e a t   a n   o pt i m u m   a n g l e   (w h e t h e   a n g l e   b e t w e e n   t h e   s o l a r   ra y s   a n t h e   n o rm a l   t o   t h e   P V   m o dul e   i s   e qua l   t o   z e r o ).   T h e   m e m b e r   (245  -   T a a c t ua l l y   ha s   t h e   f o r m   (270  -   (T a   +   25 )),   w h e r e   25   ° C   i s   a dde t o   t h e   a m b i e n t   t e m pe r a t u r e   b e c a us e   i t   i s   t h e   t e m pe r a t u r e   o f   t h e   P V   m o dul e   o n   w h i c h   t h e   m a n uf a c t u r e pr e s c ri b e s   t h e   c h a ra c t e ri s t i c s   u n de r   S T c o n d i t i o n s .   T h i s   i s   c o n f i r m e by   t h e   f a c t   t ha t   f o r   t h e   t e m pe ra t u r e   of  t h e   m o dul e   i s   a b o ut   270  ° C,   t h e   po w e r   ge n e r a t e by   t h e   P V   m o dul e   i s   e qua l   t o   z e r o .   E xpo n e nt s   0 . 92  a n 0 . 9   i n   f o r m ul a   (8)  t a ke   i nt o   a c c o un t   t h e   i n f l ue n c e   of   di ff e r e n t   p a r a m e t e r s   /   p h e n o m e n a   o n   t h e   e ff i c i e n c y   of   t h e   P V   m o dul e ,   s uc h   a s   t h e   s e pa r a t i o n   o f   t h e   b o un da r y   l a y e r   a l o n t h e   s ur f a c e   of   t h e   i n c l i n e P V   m o dul e   w h i c de pe n ds   o n   t h e   a ngl e   o f   i n c l i na t i o o f   t h e   P V   m o dul e ,   t h e   c ha n ge   i t h e   e m i s s i v i t y   of   t h e   uppe r   s u r f a c e   o f   t h e   P V   m o dul e   w i t h   t h e   c ha n ge   i t h e   i n c i de nt   a n gl e   a nd  t h e   i n t e n s i t y   of   t h e   s o l a r   ra di a t i o n.   T h e   o pt i m a l   v a l ue   of  t h e   a ngl e   of   i n c l i na t i o n   f o r   t h e   w h o l e   y e a r   fo r   t h e   c o n s i d e r e l o c a t i o n   w a s   o b t a i n e by   m ul t i p l y i n t h e   ge o gr a p h i c a l   w i dt h   of   t h e   l o c a t i o n   a t   w h i c h   t h e   P V   m o dul e   i s   l o c a t e a t   0. 9,   w h i l e   t h e   o pt i m a l   v a l ue s   of   t h e   i n c l i na t i o n   a ngl e s   fo r   e a c h   m o n t a r e   o b t a i n e s o   t ha t   t h e   m o dul e s   r e c e i ve   t h e   h i g h e s t   e n e r gy   of   t h e   s un ' s   ra di a t i o i t h e   pe ri o b e t w e e n   a n d   15  w h e i t   i s   m o s t   i n t e n s e .     A s   s h ow n   i n   (8)  i s   ve r y   s i m pl e   a nd  v e r y   us e f ul   f o r   c a l c ul a t i ng  t h e   e xpe c t e pr o duc t i o n   of   e l e c t r i c i t y   a n t h e   t e c hn o - e c o n o m i c   o pt i m i z a t i o n   o f   t h e   P V   s y s t e m   bo t h   s t a t i c   a n t h o s e   t h a t   h a v e   t h e   a b i l i t y   t m o n i t o t h e   po s i t i o n   o f   t h e   s u n.   By   c o m pa ri n t h e   o b t a i n e b o t h   re s ul t s ,   i t   c a n   b e   s e e n   t h a t   t h e   l a r ge s t   de v i a t i o b e t w e e n   t h e   po w e r   v a l ue s   ob t a i n e by   t h e   a na l y t i c a l   m o de l   a n f o r m ul a   (8)  i s   a b o ut   4. 6 % F r o m   t he   c o m p a ri s o n   o f   t he   re s u l t s   o b t a i ne d   f o t he   t w o   c a s e s ,   i t   a l s o   c a b e   s e e n   t ha t   t h e   d i f f e r e nc e   i t h e   a nnu a l   p r o d uc t i o n   o f   e l e c t ri c a l   po w e r   i n   t h e   c a s e   w h e r e   P V   m o du l e s   do   n o t   ha v e   t he   po s s i b i l i t y   o f   c h a ng i ng  t h e   a ng l e   o f   i n c l i na t i o a nd   t he   c a s e   w h e t hi s   a ng l e   i s   c ha nge d   f o e a c h   m o nt h,   i t   i s   v e r y   s m a l l   (o nl y   50   kW /   y e a r) .     H ow e ve r ,   i o r de r   t o   m o ni t o r   t h e   po s i t i o n   o f   t h e   s u n   a nd  a dj us t   t h e   a n gl e   o f   i n c l i na t i o n   o f   t h e   P V   m o dul e ,   a m o n o t h e r   t hi n gs ,   a n   m o t o r   a n d   a   s o l a r   po s i t i o ne r   i s   r e qui r e d .   I n   t h e   u ni di r e c t i o n a l   m o n i t o r i ng  s y s t e m   of   t h e   s un   po s i t i o n,   a n   a ddi t i o n a l   m e c ha n i s m   f o r   r o t a t i n t h e   P V   m o dul e   i s   n e e de d,   a n t h e   m a i n t e n a n c e   c o s t s   due   t o   m o r e   f r e que n t   s y s t e m   f a i l u r e s   a n hi g h e r   ow n   c o n s um pt i o n   f o r   t h e   o pe r a t i o n   of   t h e   e n gi n e   a r e   a l s o   hi g h e r .   T h e r e f o r e ,   i n   o r de r   t o   a c h i e v e   t h e   r e qui r e po w e r   of   t h e   P V   s y s t e m ,   i n   t hi s   c a s e ,   i t   i s   m uc h   m o r e   e c o n o m i c a l   t o   i n v e s t   i n   a   l a r ge r   num b e r   o f   P V   m o dul e s   w i t h   c o n s t a nt   a n g l e   i n c l i n a t i o n s   t h a n   i n   a   uni di r e c t i o n a l   m o ni t o ri n g   s y s t e m   f o r   t h e   po s i t i o o f   t h e   s u n.         5.   C O N C LU S I O N   In   t h i s   p a pe r ,   t h e   a m b i e n t   t e m pe ra t u r e   e f fe c t   o n   t h e   p h o t o vol t a i c   (P V m o dul e s   fo r   di f f e r e n t   a ngl e s   of   i n c l i n a t i o n s   a n d i f f e r e n t   i nt e n s i t i e s   of   t h e   s o l a r   ra di a t i o n   o n   t h e   s u r f a c e   of   t h e   P V   m o dul e   ha s   b e e n   s t udi e by   us i n e m pi ri c a l   c o rr e l a t i o n s   f o r   n a t u r a l   c o n v e c t i o n.   A n   a n a l y t i c a l   m o de l   b a s e o n   t h e   e n e r gy   b a l a n c e   e qui l i b ri um   b e t w e e n   t h e   P V   m o dul e   a nd  t h e   e n v i r o nm e n t   c o n d i t i o n s   h a s   b e e n   us e d.   T h e   r e s ul t s   ob t a i n e i ndi c a t e s   t h a t   t h e   po w e r   o f   t h e   P V   m o dul e   de pe n ds   o n   t h e   a m b i e n t   t e m pe r a t u r e .   T hi s   de pe nde n c e   i s   l i n e a r   i n   c o n t ra s t   t o   t h e   de pe n de n c e   of   t h e   pow e r   o t h e   P V   m o dul e   o n   t h e   i nt e n s i t y   of   t h e   s un ' s   r a d i a t i o n   a n d   t h e   a ngl e   b e t w e e n   t h e   s u n ' s   i rra di a n c e   a n d   t h e   n o rm a l   o n   t h e   uppe s u r f a c e   of   t h e   P V   m o dul e .     T h e   s t udy   a l s o   i n c l ude   a   p r o po s e fo r m u l a   ( 8)  f o r   c a l c ul a t i n t h e   po w e r   o f   t h e   P V   m o dul e s   i n   f un c t i o n   o f   t h e   s t a n da rd  t e s t   c o n d i t i o n s   (S T C o f   t h e   p h o t ov o l t a i c   (P V m o dul e   (25  ° -   1000  W   /   m 2).   F o r m ul a   a pp l i e s   t o   t h e   w o r s t   c a s e   of  c oo l i n P V   m o dul e s   w h e n   t h e   w i n s pe e i s   z e r o .   By   c o m pa ri n g     t h e   o b t a i n e b o t h   r e s ul t s ,   i t   c a n   b e   s e e n   t ha t   t h e   l a rge s t   de v i a t i o n   b e t w e e n   t h e   pow e r   v a l ue s   ob t a i n e by   t h e   a n a l y t i c a l   m o de l   a n f o r m u l a   (8)  i s   a b o ut   (5  %) .   A l s o ,   f r o m   t h e   r e s ul t s   o b t a i n e d ,   It   ha s   b e e n   s h o w n   t h a t   i   t h e   c a s e   of   a   s m a l l e r   n u m b e r   o f   P V   m o dul e s   c o r r e s po n di ng  t o   t h e   r e qui r e n u m b e r   f o r   a n   a v e r a ge   h o us e h o l d,   i t   i s   m o r e   e c o n o m i c a l   t o   i n v e s t   a dd i t i o n a l   r e s o ur c e s   i n   i n c r e a s i ng  t h e   P V   m o dul e ' s   s u r f a c e   a r e a   t ha i c a s e   of  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A e m pi r i c a l   c or r e l at i on  of   am bi e nt   t e m pe r a t ur e   i m p ac t   on   P V   m odul e   c ons i de r i ng…   ( Kam i l   J adu   A l i )   633   t h e   s un   t r a c k i n s y s t e m .   O f   c o ur s e ,   t hi s   a p pl i e s   t o   t h e   a m b i e n t   c o n d i t i o n s   o f   l oc a t i o n   a t   w hi c h   t h e   P V   m o dul e s   a r e   b e i ng  p l a nn e d ,   e s pe c i a l l y   i h o t   c o un t ri e s   s uc h   a s   I r a q   c o un t r y .         R EF ER EN C ES   [ 1]   W a ng   T ,   W a ng   S ,   L uo   R ,   Z h C ,   A ki y a m a   T ,   Z ha ng   Z .   M i c r o e nc a ps ul a t i o o f   pha s e   c ha ng e   m a t e r i a l s   w i t b i na r y   c o r e s   a nd   c a l c i um   c a r bo na t e   s he l l   f o r   t h e r m a l   e n e r g y   s t o r a g e .   A pp l y   E ne r g y ,   v o l .   171 ,   pp.   1 13 - 9,   20 16.     [ 2]   H a c he m   F ,   A bdul h a y   B ,   R a m a d a M ,   E l   H a g e   H ,   E l   R a b   M G ,   K h a l e M .   I m pr o v i ng   t he   p e r f o r m a nc e   o f   pho t o vo l t a i c   c e l l s   u s i ng   pur e   a nd  c o m bi ne pha s e   c ha ng e   m a t e r i a l s - e x pe r i m e nt s   a nd  t r a n s i e nt   e ne r g y   ba l a nc e .   R e ne w   E ne r gy v o l .   1 07 ,   p p.   56 7 - 75 ,   20 17 .     [ 3]   Z hu  L ,   R a m a A P ,   F a S   R a di a t i v e   c oo l i ng   o f   s o l a r   a bs o r b e r s   us i ng   a   v i s i b l y   t r a ns pa r e nt   pho t o ni c   c r y s t a l   t he r m a l   bl a c bo d y .   I n :   P r oc e e di ngs   o f   t he   na t i o na l   a c ade m y   of   s c i e nc e s ,   p p.   122 82 - 87,   A ug us t   2015 .     [ 4]   E l br e k i   A M ,   A l g h o ul   M A ,   A l - S ha m a ni   A N ,   A m m a r   A A ,   Y e ga ni   B ,   A l s a no s s i ,   A bog hr a r a   M ,   R us a l M H ,     S o pi a K .   T h e   r o l e   o f   c l i m a t i c - de s i g n - o pe r a t i o na l   p a r a m e t e r s   o c o m bi ne P V / T   c o l l e c t o r   pe r f o r m a nc e :   a   c r i t i c a l   r e v i e w .   R e ne w   Sus t a i E ne r gy   R e v v o l .   57,   p p.   60 2 - 47 ,   20 16 .     [ 5]   V i s hw a na t ha B ,   R e i nde r s   A H M E ,   d e   B o e r   D K G ,   D e s m e t   L ,   R a s   A J M ,   Z a hn  F H ,   D e bi j e   M G ,   A   c o m pa r i s o o f   pe r f o r m a nc e   o f   fl a t   a nd   be nt   pho t o v o l t a i c   l um i ne s c e n t   s o l a r   c o nc e nt r a t o r s .   S ol   E ne r g y ,   v o l .   112 ,   pp.   1 20 - 7 ,   20 15 .     [ 6]   C o r r e i a   S F H ,   L i m a   P P ,   A ndr e   P S ,   F e r r e i r a   M R S ,   C a r l o s   L A D .   H i g h - e ffi c i e nc y   l um i ne s c e n t   s o l a r   c o n c e nt r a t o r s   f o r   fl e xi b l e   w a v e   g ui di ng   pho t o v o l t a i c s .   S ol   E ne r g y   Sol   C e l l s ,   v o l .   138 ,   p p.   51 - 7 ,   2015 .     [ 7]   P o pov i c i   C G ,   H udi s t e a n S V ,   M a t e e s c T D ,   C he r e c he s   N C .   E ffi c i e nc y   i m pr o v e m e nt   o f   pho t ov o l t a i c   pa ne l s   by   us i ng   a i r   c o o l e h e a t   s i nks .   E ne r g y   P r oc e d i a v o l .   85,   p p.   42 5 - 32 ,   2016 .     [ 8]   W a ng   Y ,   Z ho S ,   H o H .   C o s t   a nd  C O 2   r e duc t i o ns   o f   s o l a r   pho t ov o l t a i c   po w e r   g e ne r a t i o i C h i na :   pe r s pe c t i v e s   f o r   2020 .   R e ne w   Sus t a i E ne r gy   R e v v o l .   3 9,   pp .   370 - 80 ,   201 4 .     [ 9]   C o r r e i a   S F H ,   L i m a   P P ,   A ndr e   P S ,   F e r r e i r a   M R S ,   C a r l o s   L A D .   H i g h - e ffi c i e nc y   l um i ne s c e n t   s o l a r   c o n c e nt r a t o r s   f o r   fl e xi b l e   w a v e   g ui di ng   P V .   Sol   E ne r g y   M a t e r   Sol   C e l l s ,   v o l .   13 8,   pp .   51 - 7 ,   20 15 .     [ 10]   S a m i r   K o ur o ,   J o s e   I .   L e o n,   D i m i t r i   V i nn i ko v ,   L e o p o l do   G .   F r a n qu e l o ,   G r i d - C o nne c t e P ho t o v o l t a i c   S y s t e m s :   A n   O v e r v i e w   o f   R e c e nt   R e s e a r c a nd  E m e r g i ng   P V   C o n v e r t e r   T e c hn o l ogy I E E E   I ndus t r i a l   E l e c t r o ni c s   M aga z i ne   v o l .   9,   no .   1,   M a r c 20 15 .     [ 11]   R .   A r ul m o z hi y a l   a nd  K .   B a s ka r a n ,   " I m pl e m e nt a t i o o f   a   F uz z P I   C o nt r o l l e r   f o r   S pe e C o nt r o l   o f   I nduc t i o M o t o r s   U s i ng   F P G A , "   J ou r na l   of   P ow e r   E l e c t r o ni c s ,   v o l .   10 ,   p p.   6 5 - 71,   201 0.     [ 12]   P e l i n ,   D e ni s ;   O pa č a k,   M i l a n;   P a l ,   M a t e j ,   P V   E m u l a t i o by   us i ng   D C   P r og r a m m a bl e   S o ur c e s .   I nt e r na t i ona l   J our nal   o f   E l e c t r i c a l   a nd   C om pu t e r   E ngi ne e r i ng   Sy s t e m s .   v o l   8 ,   no . 1,   pp .   11 - 17,   2 017 .     [ 13]   A y o p,   R a z m a n;   T a n,   C he e   W e i ,   A   c om pr e he n s i v e   r e v i e w   o pho t o vo l t a i c   e m ul a t o r ,   R e ne w abl e   and  Sus t ai nab l e   E ne r gy   R e v i e w s ,   v o l .   8 0,   pp .   430 - 45 2,   20 17 .     [ 14]   A .   S .   G uj a r i ,   M .   M .   W a g h,   N .   N .   S hi n de ,   A   t e c hno e c o n om i c   f e a s i bi l i t y   o f   i nv e r t e r   s e l e c t i o f o r   M e g a W a t t ( M W )   s c a l e   g r i c o nne c t e s o l a r   pho t o v o l t a i c   po w e r   pl a nt ¸   2017  I n t e r n at i ona l   C on f e r e nc e   on  E ne r gy ,   C om m un i c at i on ,   D at a   A na l y t i c s   an S of t   C om pu t i ng  ( I C E C D S) pp .   2 82 - 288 ,   201 7.     [ 15]   K a t a l o š ki   po da c i   m o dul a   B M U - 250  p r o i z v o đa č a   B I S O L :   ht t p: / / w w w . b i s o l . c o m   / f i l e s /   D a t a s he e t s / C R O / B I S O L % 20P r o duk t na % 2 0s p e c i f i ka c i j a % 2 0B M U % 20H R . pdf   ;   pr i s t u 1 . 8 .   201 8.     [ 16]   S a ha y   A ,   S e t h i   V K ,   T i w a r i   A C ,   P a nde y   M .   A   r e v i e w   o f   s o l a r   p ho t o vo l t a i c   pa n e l   c o o l i ng   s y s t e m s   w i t s pe c i a l   r e f e r e nc e   t o   G r o und  C o upl e C e n t r a l   P a ne l   C o o l i ng   S y s t e m ,   R e ne w abl e   and  Sus t ai nab l e   E ne r gy   R e v i e w s v o l .   42 pp.   30 6 - 12 ,   20 14 .     [ 17]   R oy ne   A ,   D e y   C J ,   M i l l s   D R ,   C o o l i ng   o f   pho t ovo l t a i c   c e l l s   un d e r   c o nc e nt r a t e i l l um i na t i o n:   a   c r i t i c a l   r e v i e w .     Sol   E ne r gy   M a t e r   S ol   C e l l s v o l .   86,   p p.   45 1 - 83 ,   20 03 .     [ 18]   J o r de h i   A R ,   P a r a m e t e r   e s t i m a t i o o f   s o l a r   pho t o v o l t a i c   ( P V )   c e l l s ,   v o l .   61 ,   pp .   354 - 71 ,   201 6 .     [ 19]   T s e   K . - K . ,   C ho w   T . - T .   a n S Y ,   P e r f o r m a nc e   e v a l u a t i o a nd   e c o nom i c   a na l y s i s   o f   a   f ul l   s c a l e   w a t e r - ba s e d   pho t o vo l t a i c / t he r m a l   ( P V / T )   s y s t e m   i n   a n   o f f i c e   bui l d i ng ,   v o l .   1 22 , pp .   42 - 52 ,   2 016 .     [ 20]   C ha nn e l   he a t   s i nks   i t h e   a p pl i c a t i o o f   ul t r a - hi g c o nc e nt r a t o r   pho t o v o l t a i c   s y s t e m .   Sol   E ne r gy ,     pp.   31 4 - 27 ,   20 17.     [ 21]   da   C un ha   J P ,   E a m e s   P ,   T h e r m a l   e ne r gy   s t o r a g e   f o r   l o w   a n m e d i um   t e m pe r a t ur e   a p pl i c a t i o ns   u s i ng   pha s e   c ha ng e   m a t e r i a l s - a   r e v i e w ,   A pp l .   E ne r g y v o l .   177 ,   pp .   2 27 - 38 ,   2 016 .     [ 22]   L i u   L ,   S D ,   T a ng   Y ,   F a ng   G ,   T he r m a l   c o nduc t i v i t y   e nha nc e m e nt   o f   pha s e   c ha ng e   m a t e r i a l s   f o r   t he r m a l   e ne r g y   s t o r a g e :   a   r e v i e w .   R e ne w   Sus t a i E ne r gy   R e v ,   v o l .   6 2,   pp .   305 - 17 ,   2016 .     [ 23]   S D ,   J i a   Y ,   A l v a   G ,   L i L ,   F a ng   G .   C o m pa r a t i v e   a na l y s e s   o dy na m i c   pe r f o r m a nc e s   o f   pho t o vo l t a i c t he r m a l   s o l a r   c o l l e c t o r s   i n t e g r a t e w i t pha s e   c ha ng e   m a t e r i a l s ,   E ne r gy   C o nv e r s   M a nage m e nt v o l .   131 ,   pp.   79 - 89 ,   20 17 .     [ 24]   D .   S .   T a s i ć ,   J .   L . G .   P e u t e m a n ,   D .   O .   K l i m e nt a ,   L j .   N .   A ndj e l ko v i ć ,   T he   m o de l l i ng   o f   t he   a ng l e   o f   i nc l i na t i o n   e f f e c t   o t he   c o nv e c t i o o f   a   f l a t   pl a t e :   t he   p ho t o vo l t a i c   m o dul e   c a s e ,   T he r m al   s c i e nc e ,   pub l i s he d   o nl i ne :     M a r   2 016 ,   D O I :   10. 2 298 / T S C I 14082105 9P .     [ 25]     Hu   J ,   C he n   W ,   Y a ng   D ,   Z ha o   B ,   S o ng   H ,   G e   B ,   E ne r gy   pe r f o r m a nc e   o f   E T F E   c us hi o r o o f   i nt e g r a t e d   pho t o vo l t a i c / t he r m a l   s y s t e m   o ho t   a nd   c o l d a y s ,   A p pl y   E ne r gy v o l .   173 ,   pp.   40 - 51 ,   20 16 .               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2 502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   2 A ugus t   20 20  :   62 7   -   634   634   B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       K am i l   J a d e   A l i ,   B o r i S a l a a l -   de e n ,   I r a q,   ho l ds   a   B a c he l o r ' s   de g r e e   i E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   f r o m   t he   U ni v e r s i t y   of   S a r a j e v o ,   R e pu bl i c   o f   B o s ni a   i 1984 ,   c o m pl e t e a   m a s t e r s   de g r e e   i n   e l e c t r i c a l   e ng i n e e r i ng   a t   t h e   U n i v e r s i t y   of   B e l g r a de ,   F a c ul t y   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   i 19 86,   c u r r e n t l y   w o r k s   a s   a   t e a c h e r   i n   t h e   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   p u b l i s h e d   s e v e r a l   s c i e n t i f i c   r e s e a r c h e s   i n   h i s   f i e l d   o f   c o m p e t e n c e .   A l - S h a r q a t   e n g i n e e r i n g   c o l l e g e , T i k r i t   u n i v e r s i t y ,   I r a q .           A h m e d   H as a n   M o h am m a d ,   B o r i n   S a l a a l - D i n ,   I r a q ,   ho l d s   a   B a c he l o r ' s   d e g r e e   i n   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   f r o m   t h e   U n i v e r s i t y   o f   S a r a j e v o ,   R e p u b l i c   o f   B o s n i a   i 19 8 3 ,   c o m p l e t e a   m a s t e r s   de g r e e   i e l e c t r i c a l   e ng i n e e r i ng   a t   t h e   U n i v e r s i t y   o f   B e l g r a d e   19 85 ,   F a c u l t y   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   c u r r e n t l y   w o r k s   a s   a   t e a c h e r   i t he   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng ,   pu b l i s h e d   s e v e r a l   s c i e n t i f i c   r e s e a r c h e s   i n   h i s   f i e l d   o f   c o m p e t e nc e ,   K i r k u k   u n i v e r s i t y ,   C o l l e g e   o f   e ng i n e e r i ng .           G h an i m   T h i ab   H a s an ,   B o r i S a l a a l - D i n ,   I r a q,   ho l ds   a   B a c he l o r ' s   de g r e e   i E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   f r om   t he   U ni v e r s i t y   o f   S a r a j e v o ,   R e publ i c   of   B o s ni a   1984 ,   c o m pl e t e a   m a s t e r s   de g r e e   i e l e c t r i c a l   e ng i ne e r i ng   a t   t h e   U n i v e r s i t y   o f   B e l g r a de   i n   1986 ,   F a c ul t y   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   c ur r e nt l y   w o r ks   a s   a   t e a c he r   i t h e   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   pu bl i s h e d   s e v e r a l   s c i e n t i f i c   r e s e a r c he s   i h i s   f i e l d   o f   c o m pe t e nc e .   T i k r i t   un i v e r s i t y ,   A l   S ha r q a t   e ng i ne e r i ng   c o l l e g e ,   R e p ubl i c   o f   I r a q.           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.