1-mavzu: 25-mavzu. Fotoenergetikaning fizik asoslari

31-mavzu: 42-mavzu. Quyosh fotoelektrik modulining optimal joylanishini tanlash.
31.1. Quyosh fotoelektrik modulini regionlarga mos holda optimal joylashishini aniqlash.
31.2. Fotoelektrik modullar uchun avtomatik va qo‘lda boshqariladigan kuzatuvchi tizimlarni tanlash.
31.3. Tayanch tizimlarining har xil konstruksiyalarini o‘rganish.
Fotovoltaik tizimining birlamchi parametrlarini hisoblash.
Barcha fotovoltaik tizimlarni (FVT) ikki turga bo'lish mumkin: avtonom va elektr tarmog'iga ulangan. Ikkinchi turdagi stansiyalar ortiqcha energiyani tarmoqqa beradi, bu esa ichki energiya tanqisligi yuzaga kelganda zaxira bo'lib xizmat qiladi.
Avtonom tizim, odatda, qo'llab-quvvatlovchi tuzilmada yoki uyingizda joylashgan quyosh modullari to'plamidan, akkumulyator batareyasidan (akkumulyator), zaryadsizlanishni boshqarish moslamasidan - batareya zaryadidan va ulash kabellaridan iborat. Agar iste'molchi o'zgaruvchan kuchlanishga ega bo'lishi kerak bo'lsa, u holda ushbu to'plamga DC-AC inverteri qo'shiladi.
Har xil atmosfera massasida o‘lchash uchun QNI yasash qiyin masala. Yer sharoitida quyosh nurlanishining spektral tarkibi vaqtga qarab o‘zgaradi. Misol uchun AM 1,5 standarti uchun spektral diapazon 0,4 – 1,1 mkm orasidadir.
Quyosh imitatorlarining spektral xarakteristikalarini o‘rganish.
Shubhasiz, har turdagi energiyalar orasida elektr energiya foydalanish uchun eng qulay energiya hisoblanadi. Bu energiyaning asosiy qismi yer sharida u yoki bu turdagi motorlari yordamida harakatga keluvchi elektromagnit generatorlarda ishlab chiqariladi. Endi esa biz elektr energiyani quyosh nurlanishi ta’sirida olishni va uning samarali ishlashini oshirish yo‘llarini ko‘rib o‘tamiz.
Ma’lumki, yarim o‘tkazgich materialda elektronlar energetik zonaning yangi ruxsat etilgan sathlarini egallashlari tufayli tok hosil bo‘lishi uchun ular qo‘shimcha energiya olishlari kerak. To‘ldirilgan yoki valent zonadagi elektronlar yetarli energiyani olmagunlaricha ta’qiqlangan zona orqali o‘tkazuvchanlik zonasiga siljiy olmaydilar. Ta’qiqlangan zonaga o‘tishlari uchun kremniy yoki germaniy kabi tabiiy yarim o‘tkazgich elektronlari 1 eV energiyani olishlari kerak bo‘ladi. Bunday energiyaga yorug‘lik fotonlari ega. Yarim o‘tkazgichli foto elektrik generatorlar (quyosh batareyalari) ning ishlash jarayoni quyidagicha bo‘ladi: quyosh radiatsiyasi fotonlarini yutib elektronlar qo‘shimcha energiyaga ega bo‘ladilar va o‘tkazuvchanlik zonasiga siljiy boshlaydilar. Har bir elektronning energiyasi ta’qiqlangan zona kengligi qiymatiga mos ravishda ortadi. Odatda elektron bu holatda juda oz vaqt oralig‘ida bo‘ladi. Keyin u ion bilan rekombinatsiyalanadi, bundan ajralib chiqqan energiya esa kristall panjara tebranishini kuchaytiradi yoki qayta nurlanib ketadi. Avvalo, bir vaqtning o'zida ulangan barcha iste'molchilarning umumiy quvvatini aniqlash kerak. Ularning har birining kuchi vattlarda o'lchanadi va mahsulot pasportlarida ko'rsatilgan. Ushbu bosqichda inverterning quvvatini tanlash allaqachon mumkin, bu hisoblanganidan kamida 1,25 barobar ko'p bo'lishi kerak. Shuni esda tutish kerakki, ishga tushirish vaqtida kompressorli sovutgich kabi murakkab qurilma pasportga qaraganda 7 barobar ko'proq quvvat sarflaydi. Invertorlarning nominal diapazoni 150, 300, 500, 800, 1500, 2500, 5000 Vt. Kuchli stantsiyalar uchun (1 kVt dan ortiq), stantsiya kuchlanishi kamida 48 V tanlanadi, chunki yuqori quvvatlarda inverterlar yuqori kirish kuchlanishlari bilan yaxshi ishlaydi.