תאים ומודולים סולאריים. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

תאים ומודולים סולאריים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

שיטת השגת החשמל מאור השמש ידועה זה מכבר. תופעת האפקט הפוטואלקטרי נצפתה לראשונה על ידי E. Becquerel בשנת 1839. אך תופעה זו לא זכתה לתשומת לב עד 1873, כאשר W. Smith גילה אפקט דומה כאשר לוחית סלניום הוקרנה באור. כבר במאה העשרים. הומצא תא הסולארי הסיליקון, שעד שנות ה-50 הגיע לדרגה גבוהה של שלמות.

העיצוב הפשוט ביותר של תא סולארי המבוסס על סיליקון חד-גביש מוצג באיור 1. בעומק רדוד מפני השטח של פרוסת סיליקון שכבת p, נוצר צומת pn עם מגע מתכתי דק.

מגע מתכת מוצק מוחל על הצד האחורי של הצלחת. כאשר תא סולארי מואר, הפוטונים הנקלטים יוצרים זוגות אלקטרונים-חורים שאינם בשיווי משקל. האלקטרונים הנוצרים בשכבת p ליד צומת pn מתקרבים לצומת pn ומבוצעים לאזור n על ידי השדה החשמלי. באופן דומה, חורים עודפים שנוצרו בשכבת n מועברים חלקית לשכבת p. כתוצאה מכך, שכבת n רוכשת מטען שלילי נוסף, ושכבת p רוכשת חיובי.

הפרש פוטנציאל המגע הראשוני בין שכבות p ו-n של המוליך למחצה יורד, ומתח מופיע במעגל החיצוני. הקוטב השלילי של המקור מתאים לשכבת n, והקוטב החיובי לשכבת p.

בניגוד למקורות זרם אחרים, המאפיינים של תאים סולאריים תלויים בכמות האור הנופלת על פני השטח. לדוגמה, ענן נכנס יכול להפחית את הספק הפלט ביותר מ-50%. בנוסף, לתאים סולאריים יש פיזור בפרמטרים, ולכן יש למיין אותם לפי זרם פלט.

על ידי טעינת האלמנט, ניתן לשרטט את התלות של הספק המוצא במתח (איור 2). שיא הספק מתאים למתח של 0,47 וולט.

לפיכך, על מנת להשוות תאים סולאריים זה עם זה באותם תנאים, יש צורך להעמיס אותם כך שמתח המוצא יהיה 0,47 V. יש להלחים תאים מתאימים בסדרה כדי לקבל מתח גבוה יותר או במקביל כדי לקבל מתח גבוה יותר. נוֹכְחִי. אתה יכול גם להשתמש בחיבור סדרתי מקביל.

נקודה חשובה היא משטר הטמפרטורה. כאשר האלמנט מחומם מעלה אחת מעל 25 מעלות צלזיוס, הוא מאבד 0,002 וולט. לשם השוואה, איור 3 מציג משפחה של עקומות של מתח הזרם המאפיין לטמפרטורות של 25 ו-60 מעלות צלזיוס. ביום שמש בהיר, האלמנטים מתחממים עד 60-70 מעלות צלזיוס. זו הסיבה העיקרית לירידה ביעילות התאים הסולאריים (בדרך כלל היא 10-16%). אלמנט בגודל 100x100 מ"מ יכול אפוא לייצר 1...1,6 וואט.

חיבור של תאים סולאריים בשרשרות מקבילות וטוריות נקרא מודול סולארי. בשימוש לטעינת סוללות במתח נומינלי של 12 וולט, ככלל, נדרשים 36 תאים סולאריים, מה שנותן 16 ... במטען.

ניתן לחלק את כל המערכות הפוטו-וולטאיות לשני סוגים: אוטונומיות ומחוברות לרשת החשמל (האחרונים נותנים עודף אנרגיה חשמלית לרשת). המערכת האוטונומית מורכבת מסט של מודולים סולאריים המוצבים על מבנה תומך, סוללה (סוללה), בקר טעינה-פריקת סוללה וכבלי חיבור. אם הצרכן צריך מתח חילופין, אז מתווסף לערכה זו ממיר מהפך של מתח ישר למתח חילופין.

חישוב ה-FES כולל: קביעת ההספק הנומינלי של המודולים, מספרם, סכימות חיבור, בחירת סוג וקיבולת הסוללה, הספק של המהפך ובקר הטעינה-פריקה.

כוחם של הצרכנים מצוין בדפי הנתונים של המוצר. יש לבחור את הספק המהפך בהתבסס על ההספק הכולל של הצרכנים כפול 1,25. יש לזכור שצרכנים מסוימים בזמן ההפעלה צורכים חשמל פי כמה מהנומינלי (מנועים חשמליים).

הטווח הנומינלי של הממירים הוא 150, 300, 500, 800, 1500, 2500, 5000 W. עבור הספקים מעל 1 קילוואט, מתח התחנה נבחר לפחות 48 וולט.

קביעת קיבולת הסוללה. קיבולת הסוללה נבחרת מתוך מגוון סטנדרטי של קיבולות. והקיבולת המחושבת מתקבלת על ידי חלוקת הכוח הכולל של הצרכנים בתוצר של מתח הסוללה ועומק הפריקה של הסוללה. לדוגמה, אם ההספק הכולל של הצרכנים הוא 1000 W, כולל. ליום, ועומק הפריקה של סוללת 12 V הוא 50%, אז הקיבולת המחושבת תהיה 1000 / (12x0,5) = 167 A.h. חישוב זה נעשה עבור המצב שבו כל הימים שטופי שמש.

קביעת ההספק הכולל ומספר המודולים הסולאריים. הערך הממוצע של קרינת השמש עבור קווי רוחב שונים וחודשים שונים בשנה ניתן בטבלאות מטאורולוגיות. לדוגמה, עבור קו רוחב של 50°, ערכה של קרינת השמש ביולי הוא 180 קוט"ש/מ"ר כאשר האתר מכוון לדרום בזווית של 2° לאופק. המשמעות היא שבממוצע השמש זורחת ביולי למשך 40 שעות (180 שעות ביום) בעוצמה של 6 W/m1000.

מודול Pw יפיק את כמות האנרגיה הבאה במהלך התקופה שנבחרה:

W = k Pw E/1000,

כאשר E הוא הערך של insolation עבור התקופה שנבחרה; k הוא מקדם השווה ל-0,5 בקיץ ו-0,7 בחורף (הוא לוקח בחשבון את התיקון לחימום אלמנטים בשמש). לדוגמה, עם הספק מודול של 1000 W ו-E = 180 קוט"ש/מ"ר, הוא יפיק 2 קוט"ש של חשמל ביולי.

בהתבסס על נתונים אלה, אתה יכול לחשב את ההספק הכולל של המודולים, ולחלק אותו בהספק של מודול אחד, לחשב את מספר המודולים.

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

תלמידי בית ספר המדלגים על ארוחת הבוקר מתפקדים גרוע יותר 14.10.2023

תלמידים המדלגים על ארוחת בוקר בימי הלימודים מקבלים ציונים נמוכים יותר מאלה שאוכלים באופן קבוע לפני תחילת הלימודים, כך עולה ממחקר חדש ביורקשייר, בריטניה.

ד"ר קייטי אדולף, מבית הספר לפסיכולוגיה באוניברסיטת לידס, המחברת הראשית של המחקר, אמרה:

"העבודה שלנו מראה שתלמידי תיכון נמצאים בנחיתות אם הם מדלגים על ארוחת הבוקר שלהם, ולא מספקים למוח את המשאבים הדרושים לו כדי להתחיל את יום הלימודים".

סקר שנערך בקרב 294 תלמידים מבתי ספר ומכללות במערב יורקשייר מצא כי 29% אכלו ארוחת בוקר רק לעתים נדירות או אף פעם לא בימי הלימודים, 18% אכלו ארוחת בוקר לפעמים ו-53% אכלו זאת בקביעות.

בעת ניתוח ביצועים אקדמיים, החוקרים מצאו שתלמידים שאכלו ארוחת בוקר לעיתים רחוקות קיבלו ציון נמוך ב-1,20 נקודות בממוצע מאלה שאכלו לפני הלימודים, תוך שליטה בגורמים אחרים.

מחקר זה מספק נתונים חשובים המדגישים את החשיבות של ארוחת הבוקר בשיפור הישגי התלמידים והתגברות על מחסומים לחינוך. מכיוון שחינוך ממלא תפקיד מפתח בהצלחתו העתידית של הילד וביציאתו מהעוני, הבטחת תחילת היום של כל ילד בריאה צריכה להיות בראש סדר העדיפויות של ההורים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ קולובוקס להגנה

▪ פאנל OLED בגודל 40 אינץ' עבור צגים וטלוויזיות דקים במיוחד

▪ צילום תרמי מיניאטורי

▪ קבלת מים אפילו מאוויר המדבר

▪ לילה ללא שינה מוסיף שומן

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר ציוד ריתוך. בחירת מאמרים

▪ כתבה האחים הקטנים שלנו. ביטוי עממי

▪ כתבה לאחר איזו קריקטורה הוצגה, כ-700 ילדים הגיעו לבתי חולים? תשובה מפורטת

▪ מאמר בור מתפשט. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר קריאה מלודית על שבב UMC8. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר פתגמים ואמירות טבסארן. מבחר גדול

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר