3.4 Energia Solară Fotovoltaică

8/19/2019 3.4 Energia Solară Fotovoltaică

1/22

3.4 Energia solară fotovoltaică3.4.1. Efectul fotovoltaicÎn figura este prezentată structura energetică a materialelor

În situaţii normale, electronii ocupă în jurul nucleelor atomilor materialuluirespectiv, diferite nivelele energetice denumite şi straturi sau benzi energetice. Acestenivele energetice accesibile pentru electroni, sunt separate de benzi energetice interzise,

reprezentând adevărate “bariere energetice pentru electroni. !ivelul energetic cel mairidicat dintre cele ocupate de electroni, este denumit şi bandă energetică de valenţă, sau maisimplu bandă de valenţă. "rmătorul nivel energetic accesibil electronilor, dar neocupat deaceştia, este denumit bandă energetică de conduc ie,ț sau mai simplu bandă de conducţie.#ste evident că pentru materiale diferite, nivelele energetice ale benzii de valenţă şi ale benziide conducţie sunt diferite.

$iferenţa de potenţial energetic %#, dintre banda de conducţie şi banda de valenţă,reprezentând şi valoarea “barierei energetice dintre cele două straturi, este diferenţa dintrenivelurile energetice #c al benzii de conducţie şi #v al benzii de valenţă&

%#'#c(#v.

În cazul &• siliciului monocristalin, valoarea acestei bariere energetice este %#)*e+,• iar în cazul siliciului amorf poate să ajungă la %#)*,e+.

Aceste valori ale barierei energetice, reprezintă cuante de energie care trebuie să fietransmise electronilor de pe stratul de valenţă pentru ca aceştia să devină liberi, adică

pentru a putea trece pe banda de conducţie.-rin supunerea materialelor semiconductoare de tipul siliciului la radiaţia solară,

fotonii, sau cuantele de lumină cum mai sunt numiţi aceştia, sunt capabili să transmităelectronilor de pe banda de valenţă, energia necesară pentru a depăşi “bariera energetică şi atrece pe banda de conducţie.

$atorită polarizării electrice a materialului respectiv care se produce sub acţiunea

luminii, apare o tensiune electromotoare, care poate genera curent electric într(un circuitîncis.

#fectul de apariţie a unei tensiuni electromotoare, sub acţiunea energiei solare,denumit efect fotovoltaic, a fost descoperit de fizicianul francez Alexandre-Edmond

Becquerel, în anul */01.$enumirea acestui efect provine din grecescul phos, care înseamnălumină şi din numele fizicianului Allesandro olta, realizatorul primei baterii electrice dinlume.

#fectul fotovoltaic este datorat eliberării de sarcini electrice negative 2electroni3 şi pozitive 2goluri3, într(un material solid, atunci când suprafaţa acestuia interacţionează culumina. Acest fenomen se produce în celulele fotovoltaice!

În vederea fabricării celulelor fotovoltaice, 4i este impurificat 2dopat3 cu diferiteelemente cimice, pentru obţinerea unui surplus de sarcini electrice negative 2electroni3 sau

pozitive 2goluri3. 4e obţin astfel straturi de siliciu semiconductoare de tip n, respectiv de tip p,


2/22

în funcţie de tipul sarcinilor electrice care predomină. -rin alăturarea a două asemeneastraturi de material semiconductor, caracterizate prin predominanţa diferită a sarcinilor electrice, în zona de contact, se obţine o aşa numită joncţiune de tip p(n.

4ub acţiunea diferenţei de potenţial electric, manifestată în zona de contact, electroniie5cedentari din stratul n, prezintă tendinţa de migraţie în stratul p, deficitar în electroni.

Analog, golurile e5cedentare din stratul p, prezintă tendinţa de a migra în stratul n, deficitar însarcină electrică pozitivă.Amploarea migraţiei sarcinilor electrice întrecele două straturi ale joncţiunii p(n estelimitată de nivelul energetic al

purtătorilor celor două tipuri de sarcinielectrice. Astfel, cu toate că nu se varealiza o reecilibrare la nivelulsarcinilor electrice în toată profunzimea celor două straturi, o zonă superficială din

stratul p va fi ocupată de sarcini

electrice negative 2electroni3, iar o zonă superficială din stratul n, va fi ocupată de

sarcini electrice pozitive "goluri#. 6a efect,se va produce o redistribuire a sarcinilor electrice în zona joncţiunii p(n, de tipul celeireprezentate în figura

4e observă că efectul acesteiredistribuiri este reprezentat de apariţia uneidiferenţe de potenţial locale, la nivelul

joncţiunii. Această diferenţă internă de potenţial reprezintă o barieră care $mpiedică o eventuală

deplasare ulterioară a sarcinilor electrice

negative din stratul n spre stratul p şi a celor

pozitive din stratul p spre stratul n. 4arcinileelectrice libere din cele două straturi suntrespinse din zona joncţiunii spre suprafeţeleacestor straturi, opuse joncţiunii p(n.

%in punct de vedere clasic bariera de potential este trecuta de o particula daca energiacinetica a acestora este mai mare decat energia potentiala a barierei de potential 2"o'mg 3

%in punct de vedere cuantic miscarea particulei este descrisa de ecuatia 4crodinger care pentru regiunea 7 si 777 are forma

iar pentru regiunea 77

Figura 8endinţa de migrare a sarcinilor electrice întrestraturile joncţiunii p(n

Figura Apariţia unei diferenţe de potenţial electric în zona joncţiunii p(n


3/22

Daca energia totala a perticulei E


4/22

• electronii din regiunea p pot trece de aceasta bariera 2 se deplaseaza in sensopus campului #3 iar golurile din aceasta regiune nu pot trece in regiunea n2se deplaseaza in sensul campului #3

;ezulta ca sub actiunea radiatiei solare zona p se încarcă pozitiv, zona n se încarcă negativ.

6onectarea unei sarcini la cele doua terminale duce la apariţia unui curent electric I s prin joncţiune, determinat de conversia fotovoltaică a radiaţiei solare. Acest curent, circulând prin joncţiune dinspre zona n spre zona p 2figura 3 duce la o cădere de tensiune ( pe sarcinae5ternă ). 8ensiunea U în raport cu joncţiunea p(n acţionează în sens direct şi, la rândul său,va determina prin joncţiune curentul diodei I d de sens opus curentului fotovoltaic I s

$iferenţa de potenţial şi curentul electric se pot menţine la un nivel constant atâta tip

cât se manifestă radiaţia solară. #ste evident că variaţia intensităţii radiaţiei solare va produce şi variaţii ale diferenţei de potenţial, dar mai ales ale intensităţii curentuluielectric.


5/22

#ficienţa celulelor fotovoltaice depinde de doi factori&• 7ntensitatea radiaţiei solare incidente pe suprafaţa celulei?• #ficienţa procesului de conversie a energiei radiaţiei solare în energie electric

4.4.2 Tipuri de celule fotovoltaice

6elulele solare pot fi clasificate după mai multe criterii, după cum putem observa în figuraun criteriu este felul materialului(4iliciu,combinatie de materiale semiconductoare 26d8e,=aAs etc3 sau alte materiale precum materialelor organice sau pigmen i organici . $upa dupăț

grosimea stratului materialului sunt celule cu strat gros i celule cu strat sub ire.$upăș ț structură de bază deosebim celule cristaline 2mono(@policristaline3 respectiv amorfe.

6ele mai utilizate din punct de vedere al materiei prime de bază regasim celulele pe baza de siliciu 2disponibil în cantită i aproape nelimitate3ț

*! +trat gros

elule monocristaline 2c(4i3care au randament mare ( în produc ia înțserie se pot atinge până la peste :9 dar au proces de fabrica iețenergofag, ceea ce are o influen ă negativă asupra periodei dețrecuperare 2timp în care ecivalentul energiei consumate în procesulde fabricare devine egal cantitatea de energia generată3.

elule policristaline 2mc(4i3 ce(n la produc ia în serie au randamentțenergetic de peste la *B , cosum relativ mic de energie în procesul defabrica ie, i cel mai bun raport pre C performan ă.ț ș ț ț

:. 4trat sub ireț elule cu siliciu amorf 2a(4i3 cel mai mare segment de pia ă la celuleț

cu strat sub ire? randament energetic al modulelor de la > la ț elule pe bază de siliciu cristalin de tip microcristale 2Dc(4i3 în

combina ie cu siliciul amorfț

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Monocristaline&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Monocristaline&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Energiehttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Policristaline&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Policristaline&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Monocristaline&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Energiehttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Policristaline&action=edit&redlink=1


6/22

Ca tehnologie de fabricatie 2ponderea in figura3*. onocristalele se obţin sub formă de bagetă sau vergea, prin turnarea siliciului pur.

Aceste bagete se taie ulterior în plăci foarte subţiri care se utilizează la fabricaţiacelulelor fotovoltaice. Acest proces tenologic asigură cel mai ridicat nivel deeficienţă a conversiei fotoelectrice, dar este şi cel mai costisitor2*9 #uro@E3.

onocristaline .olicristaline Amorfe

8ipuri de celule

:. .olicristalele se obţin în urma unui proces de producţie ce consta in turnarea siliciuluilicid în blocuri, care ulterior sunt tăiate în plăci subţiri. În procesul de solidificare, seformează cristale de diferite dimensiuni şi forme, iar la marginea acestor cristale apar şi unele defecte de structură. 6a urmare a acestor defecte, celulele fotovoltaicefabricate prin această metodă sunt mai puţin eficiente dar mai ieftine 2>#uro@E3.

0. +tructura amorfă se obţine prin depunerea unui film e5trem de subţire de siliciu pe osuprafaţă de sticlă, sau pe un substrat realizat dintr(un alt material. În acest caz,solidificarea atomilor nu se realizează într(o structură cristalină ci sub forma uneireţele atomice cu dispunere neregulată, denumită structură amorfă. În această reţeaatomică apar şi numeroase defecte, care diminuează performanţele electrice ale

materialului. =rosimea stratului amorf de siliciu, obţinut prin această metodă este maimică de*Dm. 6osturile de fabricaţie ale silicului amorf sunt foarte reduse, datortăcantităţii reduse de material utilizat, dar eficienţa este mult mai redusă. $atorităcostului redus, celulele fotovoltaice cu siliciu amorf se utilizează preponderent lafabricarea ecipamentelor cu putere redusă, cum sunt ceasurile sau calculatoare de

buzunar.

-onderea fabricatiei celulelor


7/22

4.4.3. Caracteristicile celulei fotovoltaice

7n functionarea celulei 2 figura3 identificam o iradiere provenită de la soare 2*999E@m:3,iar la ieşirea din celulă obţinem două mărimi specifice în domeniul electricităţi&curentul 7FAG şi tensiunea "F+G.

/igura aracteristicile celulei fotovoltaice

6aracteristicile celulei redau dependenta dintre&*. marimile de iesire poarta denumirea de caracteristica e5terna:. dependenta dintre marimile de iesire functie de marimea de la intrare poarta

denumirea de caracteristici de transfer.A. Caracteristicile de transfer

6elulei elementare din figura

i se poate asocia urmatoarea scema ecivalenta

7n care jonctiunii p(n, i s(a asociat o dioda


8/22

6aracteristica diodei fiind redata in figura urmatoare

7ar ecuatia corespunzatoare diodei fiind

4arcina fiind variabila intre 9 si infinit atunci celului i se poate determina & A.1 la functionarea in scurtcircuit. 7n acest regim curentul debitat in circuitul e5terior

este '0' sc6aracteristica la functionarea in scurtcircuit reprezinta dependenta curentului de

scurtcircuit masurat de ampermetru in functie de intensitatea radiatiei solare conducande5perimental la o dependenta liniara de valoarea iradiatiei

A.2 la functionarea in gol Ha functionarea in gol 7'9 iar dependenta tensiunii masuratela bornele celulei de intensitatea radiatiei solare

.-utem observa că tnsiunea de mers în gol +oc, este în creştere până în jurul iradieri de

:99E@m :

după care tensiunea se stabilizează fiind apro5imativ 2+oc3 '9.>+3


9/22

. La functionarea in sarcina conform figurii din aplicarea teoremei * Iirccoff rezulta

7nlocuind curentul diodei in relatia de mai sus se obtine

-articularizand aceasta relatie pentru functionarea in gol 2 7'93 rezulta tensiunea demers in gol a celulei fotovoltaice

$aca curentul debitat de celula fotovolatica are o dependenta liniara de nivelul radiatiei solaredin relatia tensiunii de mers in gol rezulta dependenta neliniara a ei de nivelul radiatiei solare

Ha temperatura de :>o6 avem

-entru o celulă din siliciu raportul 's1' 2 este de circa *9*9

, factorul J8@e, numit şi tensiunetermică, este egal cu :B m+ , Astfel 2 ' 9,B +.

Caracteristica e!terna a celulei este e superpozitia caracteristicii surse ideale de curent cu adiodei cu ecuatia

Kamilia de caracteristici ce poate fi obtinuta la valori diferite ale iradiatiei este


10/22

4.4.4 "anouri fotovolatice"n -+ presupune conectarea serie a mai multor celule . $aca insa una din celule este

umbrita fiind o cone5iune serie aceasta nu produce curent deci nu avem curent prin sarcina7n aceasta situatie curentul debitata de cealalta celula trebuie sa se incida printr(un circuitinterior

6urentul debitat va avea e5presia

7nfluenta acestei rezistente asupra caracteristicii -+ este redata in figura urmatoare


11/22

Ha pierderi de sub * valoarea rezistentei paralel este

$aca se tine seama si de rezistenta cone5iunilor se poate introduce o rezistenta serie;s

8ensiune la bornele diodei este in acest caz

7ar curentul debitat devine

4i aici daca se impune o pierdere de * a tensiunii pe rezistenta serie se obtine

7nfluenta rezistentei serie asupra caracteristicii este


12/22

4cemă ecivalentă completă a celulei inglobata in -+ este &

6u ecuatia

aracteristicile principale ce stau la baza panoului fotovoltaic sunt&a38ensiunea în gol co,

b36urentul de scurt(circuit ' sc,c36aracteristica curent funcţie de tensiuned3Kamilia de caracteristici a celulei la diferite nivele de radiaţii?e36aracteristica de putere a celulei fotovoltaice?f3 ;andamentul energetic al unei celule se defineşte, ca fiind raportul dintre puterea

electrică ma5imă şi puterea incidentă&

+ E

. m

⋅

=η

g3 factorul de formă definit de raportul&

ccco

m

'

. //

⋅

=

care arată cât de ideală este caracteristica panouluiîn care&

# ( iluminarea FE@mLG?4 ( suprafaţa activă a panourilor FmLG.

. m ( puterea ma5imă masurată în condiţiile 486 24tandard 8est 6onditions3, respectiv înspectrul AM*.>, la o temperatură de :>N6 şi iluminare de *999 E@mL.

Caracteristica de putere a celulei fotovoltaice-uterea electrică cedată sarcinii ; a unei celule -+ este&

+aloarea ma5imă a acestei puteri se obţine într(un punct M al caracteristicii curent(tensiune,ale cărui coordonate sunt rezultate din condiţia d.1d(023


13/22

unde ( 4 0 541e!-entru o sarcină pasivă valoarea optimă a rezistenţei sarcinii va fi

Puterea critică sau maimală. #ste produsul curentului la tensiunea în punctul acaracteristicii '- . si se notează . !

!actorul de um"lere #fill factor$ reprezinta raportul dintre puterea ma5ima si produsulcurrent de scurtcircuit tensiune de mers in gol

6u valori 9,>(9,/>

%andamentul sau &ficienta celulei de arie A

EA

' //( sco

=η

7n concluzie in baza caracteristicilor celulei se definesc caracteristicile -anoului votovoltaic

care sunt redata in tabelul urmator &


14/22

Te#peratura $or#ală de Func%ionare a Celulei&$'CT( . 6orespunde temperaturii celulei-+ la funcţionare în gol, la temperatura mediului de :9 96, radiaţia globală de /99 E@m: şiviteza vântului mai mică de * m@s. -entru celule uzuale !O68 se situează între P: şi PB 96.$acă cunoaştem !O68 putem determina temperatura celulei 4 în alte condiţii defuncţionare caracterizate de temperatura mediului 4A şi radiaţia globală 6

)nfluenta te#peraturii asupra caracteristicii8emperatura celulei -+ influenţează semnificativ asupra tensiunii de mers în gol şi cu multmai puţin asupra curentului de scurtcircuit 2vezi figura P./ b3. Odată cu creşterea temperaturiitensiunea de mers în gol scade. -entru celule din siliciu coeficientul de variaţie a tensiunii cutemperatura 7 4 este egal cu :,0 m+@96. Astfel parametrul "9 pentru temperaturi diferite decea standard se va calcula cu e5presia

unde ( 289 este tensiunea de mers în gol a celulei -+ la temperatura standard? t C estetemperatura curentă a celulei, in 96. În calculele de proiectare variaţia curentului descurtcircuit şi a factorului de umplere // cu temperatura este neglijată.


15/22

4.4.4. *odule fotovoltaice6elulele fotovoltaice de construcţie modernă produc energie electrică de putere ce nu

depăşeşte *,>(: Qatt la tensiuni de 9,>(9,B +. -entru a obţine tensiuni şi puteri necesareconsumatorului celulele -+ se conectează în serie şi@sau în paralel.

6ea mai mică instalaţie electrică formată din celule -+ interconectate în serie şi@sau în paralel, încapsulate pentru a obţine o rezistenţă mecanică mai mare şi a proteja celuleleîmpotriva mediului se numeşte #odul fotovoltaic. "n număr de module -+ asamblatemecanic ca o unitate mai mare şi conectate electric, se numeşte panou sau c+#p de #odule.

În acord cu standardele 6omisiei 7nternaţionale de #lectrotenică 27#63 se utilizeazătermenul ,arra- ( ceea ce înseamnă sistem, reţea. #5presiile “modul fotovoltaic, “panoufotovoltaic sau “câmp de module deseori au una şi aceeaşi semnificaţie.

Ha proiectarea modulelor -+ se ia în consideraţie folosirea frecventă a modulelor -+ pentru încărcarea acumulatoarelor electrice, tensiunea cărora este de *: (*:,> +. Astfel, încondiţii de radiaţie standard, tensiunea "M trebuie să fie *B(*/ + iar tensiunea de mers în gol:9(::,> +. O singură celulă generează în gol circa 9,B + şi trebuie să conectăm în serie 00(0Bcelule pentru a obţine tensiunea necesară. -uterea modulului va varia între >9 şi *99 E.


16/22

6onstrucţia modulului -+ este, de obicei, dreptungiulară, suportul se confecţioneazădin aluminiu separat de structura laminată a celulelor cu căptuşeală, care nu permite

pătrunderea umezelii. 6elulele -+ sunt protejate de acţiunea condiţiilor nefavorabile, care potinterveni pe parcursul e5ploatării& ploaie, grindină, zăpadă, praf etc., de un sistem ce constădintr(un strat de sticlă şi minimum din două straturi 2din faţă şi din spate3 din etilen vinilacetat #+A.

Cone!iune serie a "/Ha conectarea în serie a două sau mai multe module -+ identice, curentul debitatconsumatorului rămâne acelaşi, iar tensiunea creşte de n ori.


17/22

6urentul trece prin ;p ( celula se incalzeste

7nfluenta diodei b:-pass asupra celulei Cacelasi curent scade tensiunea cu 9,B+ . #lelimitează încălzirea celulelor -+ şi nu permite micşorarea intensităţii curentului dacă unmodul din circuitul consecutiv este mai puţin performant sau este umbrit

)nfluenta diodei b'("ass retelei de "/$acă se conectează mai multe module în serie, este necesar să montăm câte o diodă

antiparalel pe fiecare panou. 6urentul ma5im şi tensiunea de străpungere ale diodei trebuie săfie cel puţin egale cu curentul şi tensiunea panoului. $e multe ori se utilizează diode deredresare de 0 A @ *99 +. $ioda pentru mers în gol este conectată la bornele de legătură alefiecărui panou astfel încât în regim normal de funcţionare 2panoul debitează curent3 avînd la

borne tensiune inversă 2catodul diodei legat la polul pozitiv al panoului3. $acă panoul ar fiumbrit, ca în figura 0.*:, sau s(ar defecta nu ar mai debita curent, polaritatea tensiunii la

borne s(ar scimba şi acesta s(ar defecta, sau în cel mai bun caz randamentul acelui lanţ demodule ar scădea. Acest lucru este împiedicat de dioda bR(pass care preia curentul în acest

caz.

http://ro.wikipedia.org/wiki/Catodhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Catod


18/22

/igura ;!*8 'nfluenţa diodei b:-pass conectată $n modulele .

!u este însă economic să se conecteze câte o dioda bR(pass în paralel cu fiecare celulăa modulului. O soluţie de compromis o reprezintă conectare unei diode bR(pass în paralel cuun grup de celule, de regulă format din jumatate din celulele modulului. $acă una din celuleunui grup devine nefuncţională, dioda bR(pass conectată în paralel cu grupul respectiv devine

polarizată direct şuntând astfel celula defectă.$iferenţa între un modul care are diode bRpass şi unul care un are este de forma&

(fară diodă 7'9, "'"o

(cu diodă 7'7sc, "'9,B+6elulele şi modulele trebuie sortate şi asamblate împreună în aşa fel încât să producă

acelaşi curent M--. Această condiţie suplimentară este răsplătită de creşterea productivităţiide energie.

În acelaşi timp, sunt module standard cu : de celule şi module speciale alcătuite dinmai mult de *99 de celule conectate în serie. -rin urmare, astfel de module solare pot ficonectate în serie, sub formă de şir, formând un generator solar care dezvoltă tensiuni maimari de câteva sute de volţi.

-entru a asigura puterea de ieşire dorită a generatorului solar, câteva module sau şiruri pot fi conectate în paralel, conducând la creşterea curentului electric. Această interconectaremodulară permite generatoarelor fotovoltaice să fie proiectate cu puteri de ieşire de la mE

până la ME, toate cu aceeaşi tenologie de bază.

Ha incarcarea bateriilor pot apare curenti de circulatie inversa pe modulele umbrite


19/22

-roducătorul de module -+ garantează următorii parametri în condiţii de e5ploatare standard&S 6urentul de scurtcircuit, 7scst ' 0 A?

S 8ensiunea la mers în gol "9st ' :9,> +?S -uterea critică 2ma5imală3, -6st ' >9 E?S 8emperatura !ormală de Kuncţionare a 6elulei, !O68 ' P> 96.S KK'-cst@ "9st 7scst '9,/*

$aca modulul funcţionează în următoarele condiţii& radiaţia globală = ' /99 E@m:,temperatura mediului 8a ' 09 96 atunci

• 6urentul de scurtcircuit este 7sc'2/99@*99930':,PA• 8emperatura celulei >>o6 calculata cu relatia

•

• 8ensiunea de mers in gol "o2>>o63'*/+• -uterea ma5ima -ma5'KK "o2>>o63 7sc'0>E

4.4.0.Aplicatii "/A Utiliare industrialăAparatele automate de ta5are în parcări aparţin sistemelor cualimentare autonomă care pe lângă un modul cu celule solare mai esteînzestrat şi cu un acumulator pentru a se asigura alimentarea continuă cu

energie electrică.-e un stâlp de iluminare semontează un panou solar de ccaP9 Ec care alimentează o

bateria de cca >9A. Acestaasigură o autonomie de cca > zile a/ ore de noapte. Aprinderea şistingerea luminii se asigură cu un

programator inclus.Kaţa sudică a clădirii din

8Tbingen@=ermania terminată în anul :99P a fost acoperită cu 19

panouri fotovoltaice cu o putere instalată de P0, JE şi care se estimează căvor produce anual :B999 JE energie.

Figura -anouri solare pe faţadaalei de sport din 8Tbingen

Figura Aparat de ta5are în parcări

Figura Hampadar cu celule fotovoltaice

http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Aparat_automat_de_taxare&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Lampadar&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Lampadar&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Panou_fotovoltaichttp://ro.wikipedia.org/wiki/Panou_fotovoltaichttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Aparat&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Aparat_automat_de_taxare&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Aparat&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Lampadar&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Panou_fotovoltaic


20/22

.

Transport pe apă

Ha mijloacele de transport pe apă, panourile solare se utilizează &• Alimentare bateriei de acumulatoare de bord

• -entru generarea de curent electricstocat ulterior în acumulatoare pentrualimentarea utilităţilor de bord dee5emplu în cazul ambarcaţiunilor . $ee5emplu o baterie de acumulatoare se

poate încărca de la panouri solaremontate pe bord la un curent de 1A.

-rimele vase comerciale au fost construite în*11>, printre acestea fiind 4olifleur construit la

ME(Hine in Uverdon, #lveţia, cu o capacitate detransport de *: persoane şi care a efectuat curse pe lacul !eucâtel. În staţionare energiasuplimentar produsă este livrată în reţea la :09 +.Începută în 9*.*:.:99B ora locală 0.99pm din4evilia călătoria navei 4"!:*, având la bord oecipă de > specialişti elveţieni, s(a terminat cusucces în 9/.9*.:99 ora locală 0.99pm în !eQ UorJ reuşind traversare Oceanului Atlantic, propulsat fiinde5clusiv cu energie solară, după o călătorie cu P zilemai scurtă decât cea a lui 6olumb ladescoperirea continentului american.6atamaranul de tip AVuabus 6B9 de *Pmlungime, B,Bm lăţime cu B locuri este propulsat de :motoare de curent continuu a câte /JEalimentate de un sistem de : module solare a câte >JE şio baterie de acumulatoare de >:9A @6>, P/+ $6. +iteza ma5imă este de noduri 2cca*0Jm@3 iar cea de croazieră de > noduri 2cca. 1Jm@3.

C Transport pe uscat

Acesta este primul vagon autonom acţionat de motor electric, alimentat cu curentul produs de panouri solare

şi stocat în baterii de acumulatoare. #H4# este unvagon e5perimental cu B(/ locuri -uterea ma5imă de 0JE este dezvoltată de un motor cu un randament de1> la :P +. +iteza de croazieră este de *> Jm@2teoretică ma5imă >9 Jm@3. Autonomia în condiţii deumbră este de B9 Jm.În studii, se găseşte un veiculdestinat transportului public de

persoane, alimentat de celulefotovoltaice, +ectus -;8

2-ersonal ;apid 8ransit3. 6apacitatea de transport a acestui sistem este

de :, ma5im P persoane, spre deosebire de mijloacele clasice care suntcapabile de a transporta :9 C P9 pasageri. 6u toate acestea, specialiştii

Figura 1 +asul de pasageri 4olifleur(#lvetia *11>

Figura !ava 4"!:*

Figura #H4# vagon propulsat cu energie solară

Figura Arbore solar în4tRria, Austria

http://ro.wikipedia.org/wiki/Ambarca%C5%A3iunehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Ambarca%C5%A3iunehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Nav%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Trenhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Trenhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Ambarca%C5%A3iunehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Nav%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Tren


21/22

susţin eficacitatea acestui sistem. #i spun că a opri un mijloc de transport încărcat cu P9 de pasageri într(o staţie, pentru doar câţiva dintre aceştia, înseamnă pierdere de timp şi energie.Astfel, utilizând veicule mai mici, oamenii se pot deplasa mai eficient.

D Transport n aer

-rimul avion cu o greutate de *: Jg a fost 4unrise 7 având o putere de P>9E furnizată de cca*999 celule solare. A efectuat primul zbor la P noiembrie *1P. A urmat 4unrise 77 la :. 91.*1> acţionat de un motor de B99 E alimentat de PP/9 celule solare.Ha ** septembrie *11> -atfinder a realizat recordul de zbor de *: ore la **P9 m altitudinecorectat la iulie *11 la :*./9: m. În *11/ din-atfinder a rezultat -atfinderWplus cu o putereainstalată a celulelor solare de ,> JE alimentând Bmotoare cu o putere de *,> JE fiecare.Avionul fără pilot X#H7O4 cu o greutate de >/9 Jgavea suprafaţa acoperită cu BB999 celule solare curandamentul de :: şi o putere de 0> JE. +iteza de

zbor era de 09 până la >9 Jm@. Xelios s(a prăbuşit la :1 Mai :990 lângă XaQaii în oceanul-acific.În *11 =ossamer -enguin a efectuat primul zbor cu pilot la o înălţime de P m având o puterede B99 E. -rimul avion solar se consideră a fi 4olar 6allenger cu care s(a reuşit la iulie*1/* traversarea canalului mânecii lăsând în urmă *B0 mile după un zbor la o altitudine de0999 m. 4olair 7 a efectuat la :* August *1/0 un zbor de > P* m. Yertrand -icard intenţionează ca în:9*9 să traverseze oceanul Atlantic, iar în :9** săînconjoare globul cu un avion solar având osuprafaţă de cca :>9mp acoperită cu celule solare dinsiliciu monocristalin de *09Zm grosime şi unrandament de :9.

E ateli%i

4taţia 4paţială 7nternaţională 27443 estealimentată cu energie electrică având ca sursăcelule solare ce ecipează / panouridesfăşurate pe o lungime de câte 0>,9> mlungime şi **,>/ m lăţime cu o masă de *,* 8fiecare. 6elulele solare pe o aripă sunt în

număr de 0:/99 aşezate în rânduri de câte P99."n panou furnizează staţiei 0:,/ IiloQattenergie electrică, la o tensiune reglată la*P9 + prin "tilitR 8ransfer AssemblR 2"8A3. -e

perioada de eclipsă 20> min din fiecare 19 min arotaţiei pe orbită3. #nergia este stocată în

baterii de nicel(idrogen proiectate pentru 0/.999 cicluri de încărcare descărcare respective odurată de viaţă de B,> ani. -entru ma5imizarea puterii furnizate panourile sunt orientate

permanent către soare de sistemele Y=A 2Yeta =imbal AssemblR3 şi 4A;< 24olar Alpa;otarR


22/22

F Utiliare casnică

În utilizarea casnică panourile solare au oimportanţă mai mare în cazul locuinţelor izolate fără racord la reţeaua de curentalternativ. În general în sistemele maievolute, opţional pe lângă panouri se mai

montează&• baterie de acumulatori pentru a

putea livra energie şi în lipsaluminii solare un regulator detensiune pentru prevenireasupraîncărcării bateriei

• un dispozitiv de deconectare în cazul descărcării sub limită a acumulatoarelor

• un dispozitiv de măsurare ce indică direcţia de alimentare şi cantitatea de energie produsă@consumată

• în cazul utilizării de consumatori de curent alternativ, este nevoie şi de un invertor. Înacest caz la locuinţele racordate la reţeaua de curent alternativ teoretic ar e5ista

posibilitatea eliminării din scemă a bateriei de acumulatoare, energia suplimentarăfiind măsurată în ambele direcţii 2la surplus sau lipsă3.

Figura -anouri solare integrate în acoperiş

3.4 Energia Solară Fotovoltaică

Documents

Transcript of 3.4 Energia Solară Fotovoltaică