Panouri Fotovoltaice 1,0

8/10/2019 Panouri Fotovoltaice 1,0

1/28

CUPRINS

CAPITOLUL I...........................................................................................................................3

I.I Soarele - energie inepuizabila la scara globala..................................................................3

I.2 Orientarea..........................................................................................................................4

I.3 Raspanirea pe glob...........................................................................................................!

CAPITOLUL II..........................................................................................................................."

II.# Ce sunt i cu$ %unctioneaz& siste$ele solare' ................................................................."

II.2 Panouri %oto(oltaice )P*+.................................................................................................,

II.3 Siste$ele %oto(oltaice......................................................................................................

II.4 Construcia unui panou solar obi/nuit )ele$ente constructi(e+.......................................0CAPITOLUL III........................................................................................................................#1

III.# Celula solar&..................................................................................................................#1

III.2 Celulele solare pot %i cla i%icate up& $ai $ulte criterii. ..............................................##

III.4 Celule pe baz& e siliciu...............................................................................................#2

III.! ouri e constructie...................................................................................................#2

III." Principiu e %uncionare................................................................................................#3

CAPITOLUL I*........................................................................................................................#3

I*.# abricarea panoului solar..............................................................................................#3

I*.2 Caracteristici tecnice ale panoului solar......................................................................#4

I*.3 Tipuri e panouri...........................................................................................................#4

I*.4 A(anta5ele panourilor solare..........................................................................................#!

CAPITOLUL *.........................................................................................................................#"

*.# Aplicatiii ale panourilor solare %oto(oltaice...................................................................#"

*.2 Utilizarea casnic&............................................................................................................#

CAPITOLUL *I.......................................................................................................................2#

6$bunat& iri propuse 7n proiectarea ecologic& a panourilor %oto(oltaice. ............................2#

Capitolul *II.............................................................................................................................22

Stuiu e caz 8 PARC OTO*OLTAIC #9!:.................................................................22

#


2/28

Cli$a si %eno$enele naturale speci%ice................................................................................23

A$plasarea panourilor pe teren............................................................................................2!

TIPUL ;< R


3/28

CAPITOLUL I

. Soarele - energie inepuizabila la scara

globala

Soarele este9 e eparte cea $ai i$portant& surs& e energie pentru noi.

Soarele 7nc&lze te at$os%era p&$ntului9 (aporizeaz& apa in oceane9 irectioneaz&norii rezultati prin curenti e aer9 enu$ite i (anturi spre continente9 acolo une i i o(eesc utilitatea eter$7nan ploile i $en inan ebitele raurilor. Aceasta este o $oalitate irect& e a %olo i aceasta energie i %ace parte in procesele ce au loc pe pa$ant e $ilioane e ani.

6nsa Soarele poate %ace Bun picB $ai $ult ar putea sa asigure 7ntreaga cantitate eenergie e care are ne(oie o societate inustriala $oerna9 la scara $oniala pentru un (iitor

nee%initD ceea ce nu poate %ace o sursa e energie obisnuita. Acestea s-ar putea 7nta$pla cuusurinta %ara poluare sau batai e cap 7n pri(inta resurselor naturale epuizabile. ulti oa$eni7nsa nu sunt con(7n i e acest lucru ei a(an parerea ca o ast%el e 7n(estitie ar auce piererii nu un pro%it neganit e $are.


4/28

(alurilor9 electricitatea iro /i bio$asa9 reprezint& cea $ai $are parte in energia pro(enit&in sursele regenrabile isponibile pe p&$nt. ;in energia solar& se utilizeaz& nu$ai o %oarte$ic& parte.

Proucerea e energie electric& in energie solar& se bazeaz& pe instalatii ter$ice /i pepanourile %oto(oltaice. oalit&ile 7n care se utilizeaz& energia solar& sunt li$itate nu$ai ei$aginaia o$ului. O list& parial& a aplicaiilor energiei solare cuprine 7nc&lzirea /i r&cireaspaiului cu a5utorul aritecturii solare9 %urniz&rea e ap& potabil& prin istilare /i ezin%ecie9

ilu$inatul9 proucerea e ap& cal&9 g&titul cu a5utorul energiei solare /i c&lura e proces e7nalt& te$peratur& utilizat& 7n scopuri inustriale. Pentru a utiliza energia solar&9 se %olosesce obicei panourile solare.

Tenologiile solare pot %i9 7n general9 pasi(e sau acti(e 7n %uncie e $oul 7n careenergia solar& este captat&9 con(ertit& /i an istribuit&. Tenicile solar acti(e 7nclu utilizarea

panourilor %oto(oltaice /i a colectoarelor ter$ice pentru captarea energiei. Tenicile solarepasi(e inclu orientarea unei cl&iri spre soare9 selectarea $aterialelor cu o $as& ter$ic&%a(orabil& sau cu propriet&i e ispersie a lu$inii9 precu$ /i proiectarea spaiilor 7n a/a %el7nct aerul s& circule 7n $o natural.

.2 Orientarea

Raza lu$inoasa parcurge o linie reapta e la Soare spre Pa$ant. La intrarea 7nat$os%era Pa$antului9 o parte in lu$ina se i$prastie iar o parte a5uge la sol 7ntr-o liniereapta. O alta parte a lu$inii este absorbita e at$os%era. Lu$ina ce s-a i$prastiat 7nat$os%era este ceea ce noi nu$i$ lu$ina i%uz& sau raia ie i%uz&. Raz& e lu$ina ce a5unge

pe supra%a a solului %ara sa %ie i$prastiat& este enu$ita raia ie irect&. Raiatia solar& irect& este cea $ai cunoscuta i si$tita 7n $o irect e catre oa$eni.=u$ai o $ic& parte a raia ie solare a5unge cu ae(arat pe solul Pa$antului.

Un panou solar prouce energie electric& ciar i cn nu eEist& raia ie irect&. Asaar9 ciar aca este 7nnorat a%ara9 un siste$ solar (a prouce energie electric&.

Totu i9 cele $ai bune conitii e obtinere a energiei electrice sunt 7n zilele 7nsorite9 iarpanoul 7nreptat irect spre Soare. ;aca nu se opteaz& pentru siste$e e orientare auto$ata 7n%unc ie e soare9 se (a %ace un co$pro$is 7n asezarea panourilor. Pentru zonele ce se a%l& 7ne$is%era noica9 panourile se (or orienta spre su iar pentru cele in e$is%era suica9 se (ororienta spre nor.

O $ic& e(iatie e la orientare opri$a nu (a a(ea un e%ect se$ni%icati( 7n prouctia eenergie electric& anuala.

4


5/28

.3 Raspan direa pe glob

R&spnirea %oarte li$itat& a utliz&rii tenologiei solare are %oarte $ulte cauze.6n pri$ul ran9 tenologia e captarea a razelor solare este 7nca la 7nceput i costisitoare.Pretul proucerii unui :ATT 7n prezent9 prin inter$eiul celulelor %oto(oltaice9 este e "-,

ori $ai $are ecat cel al proucerii sale 7n ter$ocentrale.;e aceea 7n(estitia initiala 7ntr-un siste$ e proucere a energiei prin captarea razelor

solare este $are9 ciar aca a$ortiz&rea se prouce 7n ti$p9 siste$ele %iin 7n general %oarte%iabile i putan %unctiona #1-2! e ani %ara $ari costuri e 7ntre inere. 6n plus9 panourile solare au un rana$ent %oarte scazut aca raporta$ cantitatea e energie

prousa la i$ensiunea lor pentru acoperirea necesitatilor unei locuinte %iin necesarepanouri e cate(a zeci e $etri patrati. ;ar i acest lucru se (a sci$ba pe $asur& cetenologia e(olueaz&.

Cel $ai $are eza(anta5 este 7nsa acela ca energia solar& este epenenta e razelesoarelui9 cu alte cu(7nte e cantitatea e raiatii solare care a5ung pe Pa$ant. Iar aceasta este(ariabila9 7n %unc ie e ora9 e perioaa a anului9 e conitiile at$os%erice9 etc. i nu 7n ulti$ul rn9 rana$entul siste$elor solare epine 7n $are $asura e ungiul sub care caeraz& e soare pe panoul solar9 asaar e pozitia pe glob.


6/28

CAPITOLUL II

.1 Ce sunt i cum functioneaz sistem ele

solare?

Siste$ele solare sunt e $ai $ulte tipuri up& $oul e constructie9 %unc ionare i estinatie. Siste$ele cu panouri %oto(oltaice se %olosesc pentru proucerea curentului electric97nsa 7n acest articol ne re%eri$ oar la siste$ele ter$o-solare9 care recupereaz& calura inraiatia 7n%raro ie a soarelui i o stoceaz& pana la utilizare. L&sn la o parte aplicatiile inustriale $ari9 cele $ai %olosite siste$e sunt cele care prouc apa cal& necesar&consu$ului zilnic.

Principalele tipuri e colectoare solare %olosite 7n aplicatiile obisnuite sunt cele planesau cele cu tuburi (iate. Colectoarele cu tuburi (iate sunt ce(a $ai scu$pe9 ar $ai

per%or$ante9 atorita graului riicat e izolare ter$ic& i a e%icientei $ult crescute.

Acestea se utilizeaz& 7n special la aplicatiile une este necesar& o te$peratura $airiicata sau la 7nstalatiile co$pleEe9 care genereaz& atat apa cal& $ena5era cat i calura

pentru 7ncalzirea locu7ntelor. 6n general9 colectoarele plane sunt %or$ate intr-o retea e te(iin $aterial ter$oconuctor )cupru9 7n general+ cu aripioare in tabla pentru crestereasupra%etei e captare. Tot acest ansa$blu este a ezat 7ntr-o cutie bine izolata ter$ic9 cu

peretele inspre soare transparent )in sticl& cu transparenta riicata+.

Supra%a a te(ii i a aripioarelor $etalice este acoperita cu un strat selecti( care %aciliteaz& absorbtia raiatiilor solare i li$iteaz& 7n acela i ti$p re%leEia acestora.

Colectoarele plane sunt $ai ie%tine ecat cele cu tuburi. Pe litoral9 ele sunt ieale9 %iin%olosite nu$ai 7n lunile e (ara. 6n celelalte perioae ale anului sau 7n restul tarii )$ai ales la$unte+9 e%icienta acestui tip e colectoare este $ai reusa ecat a colectoarelor cu tuburi(iate9 la supra%ete e captare si$ilare.

Siste$ele cu tuburi (iate sunt actual$ente larg utilizate 7n @er$ania9 Canaa9 area?ritanie i Cina atorita per%or$antelor lor tenice.

iecare tub este %or$at in ou& tuburi concentrice in sticl& borosilicat )%oarterezistenta i cu un gra e transparenta riicat+9 suate 7ntre ele. Spatiul intre cele ou&tuburi se (ieaz&9 iar supra%a a interioara a tubului 7ntern se acopera cu un strat selecti( cueEcelente proprietati e absorbtie a raia iei solare )G02H+ i cu o re%leEi(itate %oarte reusa )H+. Calura este trans%erata agentului ter$ic %ie 7n $o irect %ie cu a5utorul unui tubter$ic. *acuu$-ul intre cele ou& tuburi %or$eaz& un %el e Bter$osB ast%el 7ncat9 e ite$peratura 7n 7nterior a5unge la #!1JC9 la eEterior tubul este rece. Aceasta proprietate %aceinstala ia utilizabil& i 7n cli$ate %oarte reci. Acu$ulatorul ter$ic al siste$ului pastreaz& calura care este preluata atunci cn este ne(oie pentru necesitatile locuin ei. Acest principiue %unctionare este asistat e un controler igital.

"


7/28

.2 anou ri foto!oltaice "#$

Panourile %oto(oltaice realizeaz& con(ersia irect& a lu$inii 7n energie electric& lani(el ato$ic. Unele $ateriale au proprietatea e a absorbi %otoni e lu$ina i a elibera

electroni. Acest e%ect poarta nu$ele e e%ect %otoelectric. Atunci cn ace/ti electroni suntcaptai rezult& un curent electric care poate %i utilizat ca electricitate.


8/28


9/28

.% Construc&ia unui panou solar obi'nuit

"elem ente co nstructi!e$

Constructi( un panou %oto(oltaic este alcatuit intr-un siste$ tipsendwich, ast%el

Un gea$ )e cele $ai $ulte ori gea$ securizat $onostrat+ e protecie pe %aa eEpus&la soare9

Un strat transparent in $aterial plastic )etilen (inil acetat9


10/28

)panoul ebiteaz& curent+ are la borne tensiune 7n(ers& )catoul ioei legat la polul poziti( alpanoului+.

;ac& panoul ar %i u$brit sau s-ar e%ecta nu ar $ai ebita curent9 polaritatea ten iuniila borne s-ar sci$ba /i acesta s-ar e%ecta9 sau 7n cel $ai bun caz rana$entul acelui lan e$oule ar sc&ea. Acest lucru este 7$pieicat e ioa bMpass care preia curentul 7n acest caz.

CAPITOLUL III

.1 Celula solar

O celula solar& const& in ou& sau $ai $ulte straturi e $aterial se$iconuctor9 cel

$ai 7ntalnit %iin siliciul. Aceste straturi au o grosi$e cuprinsa 7ntre 1911# i 192$$ i sunt opate cu anu$ite ele$ente ci$ice pentru a %or$a 5onctiuni pQ i nQ. Aceasta structura esi$ilara cu a unei ioe. Cn stratul e siliciu este eEpus la lu$ina se (a prouce o agitatieQa electronilor in $aterial i (a %i generat un curent electric.

Celulele9 nu$ite i celule %oto(oltaice9 au e obicei o supra%a & %oarte $ic& i curentul generat e o singura celula este $ic ar co$binatii serie9 paralel ale acestor celule pot

prouce curenti su%icient e $ari pentru a putea %i utilizati 7n practica. Pentru aceasta9 celulelesunt 7ncapsulate 7n panouri care le o%era rezistenta $ecanic& i la inte$perii.

Aceasta 5onctiune se creeaz& prin i$puri%lcarea controlata. Pentru a realiza pro%ilulorit9 7n $o nor$al se i$puri%ica nQ un strat subtire e supra%aa i pQ stratul gros eeesubt 7n ur$a caruia apare 5onctiunea. Sub actiunea %otonilor apar cupluri electron-gol 7n

5onctiune9 in care electronii (or %i accelerati spre 7nterior9 iar golurile spre supra%a a. O partein aceste cupluri electron-gol se (or reco$b7na 7n 5onctiune rezultan o i ipare e calura9restul curentului putan %i utilizat e un consu$ator9 7ncarcat 7ntr-un acu$ulator sau prin7nter$eiul unui 7n(ertor li(rat 7n reteaua publica.

Tensiunea electro$otare $aEi$a la bornele unei celule solare )e eEe$plu la cele $aiutilizate9 celulele e siliciu cristaline+ este e 19!*. Structura celulelor solare se realizeaz& 7n

asa $o 7ncat sa absoarba cat $ai $ulta lu$ina i sa apara cat $ai $ulte sarc7ni 7n 5onctiune.Pentru aceasta electroul e supra%a a trebuie sa %ie transparenta9 contactele la acest strat sa %ie

pe cat po ibil e subtiri9 pe supra%a a se (a aplica un strat antire%lectoriz&nt pentru a $icsora graul e re%leEie a lu$7nii 7nciente. Acestui strat antire%lectoriz&nt i se atribuie culoarenegru-albastruie a celulelor solare care %ara aceasta ar a(ea o culoare gri-arg7ntie.

La celulele solare $oerne se obt7ne in nitrat e siliciu prin proceeul P


11/28

Se $ai utilizeaz& straturi re%lectoriz&nte in SiO2 i TiO2 ce se epun prin proceeulAP-C*;.

@rosi$ea stratului 7n%luenteaz& culoarea celulei )culoarea e 7nter%erenta+. @rosi$eastratului trebuie sa %ie cat se poate e uni%or$a9 eoarece abateri e cati(a nano$etri $arescgraul e re%leEie. Celulele 7 i atoreaz& culoarea albastr& realiz&rii unei gro i$i ce corespune lungi$ii e una a culorii ro ii9 culoarea cea $ai bine absorbita e siliciu. 6n

principiu 7nsa 7n acest $o se pot realiz& celule ro ii9 galbene9 sau (erzi la cerintearitectonice eosebite9 ar (or a(ea un rana$ent $ai slab. 6n cazul nitratului e siliciu i a

bioEiului e siliciu stratul antire%lectoriz&nt $ai are i un rol e a reuce (itez& ereco$b7nare super%iciala.

.2 Celulele solare pot f i c la i ficate dup mai

m ulte criterii.

Cel $ai %oosit criteriu este up& grosi$ea stratului $aterialului. Aici eosebi$celule cu strat gros i celule cu strat subtire.Un alt criteriu este %elul $aterialului se 7ntrebu7nteaz&9 e eEe$plu9 ca $ateriale

se$iconuctoare co$binatiile CTe9 @aAs sau Cu6nSe9 ar cel $ai es %oosit estesiliciul.

;up& structura e baz& eosebi$ $ateriale cristal7ne)$onocristal7ne %abricate inpastile e siliciu $onocristalinpolicristaline %abricate in $ai $ulte cristale $ici+respecti( a$or%e.

6n %abricarea celulelor %oto(altaice pe lng& $ateriale se$iconuctoare9 $ai nou9

eEist& po ibiltatea utiliz&rii i a $aterialelor organice)celulele pe baz& e co$pu i organici prezinta un i$peient9 %aptul ca aceste celule au un rana$ent reus i o uratae (iata reusa9 $aE !111+ sau a pig$entilor organici )proceura se bazeaz& pe e%ectule %otosintez&+.

##


12/28

.% Celule pe baz de si liciu

Strat grosCelule $onocristaline )c-Si+ rana$ent $are-7n prouctia 7n serie se pot atinge

pana la peste 21 % rana$ent energetic9 tenica e %abricatie pusa la punctD totu iprocesul e %abricatie este energo%ag9 ceea ce are o in%luenta negati(a asupra perioei e

recuperare )ti$p 7n care eci(alentul energiei consu$ate 7n procesul e %abricare e(7neegal cantitatea e energia generata+.

Celule policristaline )$c-Si+ la prouctia 7n serie s-a atins e5a un rana$entenergetic e peste la #"H9 cosu$ relati( $ic e energie 7n procesul e %abricatie9 i panaacu$ cu cel $ai bun raport pret-per%or$anta.Acestea pot %i %abricate e eEe$plu prin

proceeul e turnare$ sunt $ai ie%tine i ca atare cele $ai raspanite 7n prouc ia e ispoziti(e %oto(oltaice.

Strat subireCelule cu siliciu a$or% )a- i+ constau intr-un strat subtire e siliciu a$or% )%ara

cristalizare+ i in aceasta cauz& se nu$esc celule cu strat subtire.Se pot prouce prinproceeul e conensare e (apori e siliciu i sunt ie%tine9 ar au un rana$ent scazut7n spectrul e lu$ina solar&9 totu i au a(anta5e la lu$ina slabaD rana$ent energetic al$oulelor e la ! la ,D se utilizeaz& la calculatoarele e buzunar i ceasuri.

Celule pe baz& e siliciu cristalin9 $icrocristalele9 au un rana$ent $ai bun ecatcelulele a$or%e i nu au un strat ata e gros ca i celulele policristaline. Se utilizeaz&

partial la %abricarea e panouri %oto(oltaice9 ar nu sunt atat e raspanite.

.( )od uri de constructie

Pe lng& $ateria pri$a o i$portanta $are prezint& tenologia utilizata. Se eosebesci%erite structuri i aran5a$ente 7n care se epun electrozii e acoperire transparenti a carorrezistenta nu este eloc negli5abila.

Alte tenici (izeaz& $arirea e%icientei asiguran absorbtia unui spectru e %rec(entacat $ai larg prin suprapunerea $ai $ultor $ateriale cu i%erite caracteristici e absorbtie. Se7ncearca selectarea $aterialelor 7n asa %el 7ncat spectrul lu$7nii naturale sa %ie absorbit la

$aEi$u$.Actual$ente celulele solare pe baz& e $ateriale se$iconuctoare cele $ai esco$ercializ&te sunt cel pe baz& e siliciu.

Celulele solare pe baz& e $ateriale se$iconuctoare utilizate pentru proucerea eenergie electric& sunt legate 7n $oule.

Pe un $oul se a%l& $ai $ulte ranuri e celule solare conectate 7n serie 7ntre ele pe%ata i pe re(ersul $oulului per$itan9 atorita ten iunii 7nsu$ate9 utilizarea unor conuctori cu sectiune $ai $ic& ecat la legarea 7n paralel. Pentru prote5area unei celulesolare 7$potri(a e%ectului e a(alansa 7n 5onctiune9 atorata potentialului $ai $are )aparutae eEe$plu la u$brirea partiala a $oulului+9 trebuie 7ncorporate paralel cu celulele solareioe e protectie)bMpass+.

#2


13/28

Siste$ele e panouri solare sunt 7nzestrate uneori cu $ecanis$e e orientare9 panoul%iin 7n per$anenta irectionat pentru a eEploata la $aEi$u$ energia solar& 7ncienta.

Rana$entul ter$oina$ic $aEi$ teoretic pentru proucerea e energie in lu$inasolar& este e ! H. Acesta se calculeaz& in te$peratura supra%etei soarelui)!11J+9te$peratura $aEi$a e absorbtie)2!11J9 te$pertura e topire a $aterialelor greu%uzibile+ i te$peratura $eiului 7ncon5urator)311J+. ;aca se utilizeaz& oar o portiune inspectrul lu$7nii solare9 (aloarea teoretica se reuce 7n %unc ie e lungi$ea e una9 pana la!-3! H. =eutilizarea spectrului co$plet este una in eza(anta5ele celulelor solare %ata ecentralele solare ter$ice.

.* rincipiu de func&ionare

Celulele solare pe baz& e $ateriale se$iconuctoare 7n principiu sunt construite caniste %otoioe cu supra%a a $are care 7nsa nu se utilizeaz& ca etectoare e raiatii ci ca sursae curent.

6nteresant la acest tip e se$iconuctoare este ca prin absorbtie e energie )calurasau lu$ina+ elibereaz& purtatori e sarc7na )electroni i goluri+.


14/28

#.2 Cara cteristici tec,nice a le panou lui solar

Para$etrii unui panou solar se stabilesc9 la %el ca i cei pentru celule solare9 pentruconitii e test stanar.

Prescurtari ale ter$enilor $ai es utilizatiN SC Sort Circuit-Scurtcircuit

N OC Open Circuit-ers 7n golN PP aEi$u$ Poer Point-Punctul e putere $aEi$a.

Caracteristicile unui panou solar suntN Tensiunea e $ers 7n gol !CN Curent e scurtcircuit"SCN Tensiunea 7n punctul opti$ e %unctionare mppN Curentul 7n punctual e putere $aEi$a"#$$N Putere $aEi$a$#$$

N actor e u$plereN Coe%icient e $oi%icare a puterii cu te$peratura celulei

Rana$entul celulei solare n 7ncapsulare urabila a ele$entelor co$ponente are oi$portanta %oarte $are eoarece u$iitatatea ce ar putea patrune ar a%ecta urata e (iata a

panoului solar prin coroziune i prin scurtcircuitarea legaturilor intre ele$entele prin caretrece curent electric.

#.3 ipuri de panouri

In %unctie e $aterialele %olosite la %abricarea lor9 panourile %oto(oltaice se clasi%icaast%elN panouri la$inate sticl&-sticl&N panouri sticl&-sticl& utilizn ra ini aplicate prin turnareN panouri cu strat subtire )CTe9 CI@SSe9 CIS9 a-Si+ pe supra%ete e sticl& sauaplicate ca %olie %leEibilaN panouri concentrator

Lu$ina solar& se concentreaz& cu a5utorul unui ispoziti( optic pe celule solare ei$ensiuni $ai $ici. Ast%el utilizn lentile co$parati( $ai ie%tine pentru a crea un%ascicol e lu$ina $ai subtire9 se econo$iseste $aterial se$iconuctor care este $aiscu$p. Siste$ele cu concentrator sunt utilizate e cele $ai $ulte ori la celule solare inse$iconuctori pe baz& e ele$ente in grupa III-*. Pentru ca utilizarea lentilelori$pune ca razele solare sa caa perpenicular pe acestea9 (a %i ne(oie e un siste$ eorientare $ecanic& 7n %unc ie e pozitia soarelui.

Colectorul cu &luorescentaeste un tip eosebit e panou solar ce trans%or$& lu$inaincienta9 prin inter$eiul unui strat e $aterial sintetic9 7n raia ie e o lungi$e e unaacorata pe %rec(enta e absorbtie $aEi$a in celula solar&. 6n acest scop $aterialul

#4


15/28

sintetic este i$puri%icat cu un pig$ent %luorescent. Lu$ina solar& este absorbita epig$ent i ree$isa cu o lungi$e e una $ai $are. Aceasta lu$ina generata parasestestratul e $aterial sintetic oar pe o anu$ita irectie bine eter$7nata pe toate celelalteirectii %iin re%lecteta i ast%el ret7nuta 7n $aterial. Pe irectia e$isie se aseaz& celulelesolare ce sunt opti$iz&te pe lungi$ea e una e$isa e pig$ent. Prin aplicare $ai$ultor straturi e $aterial sintetic i celule solare acorate pe lungi$i e una i%erite9 se

poate $ari rana$entul eoarece se poate acoperi un spectru $ai larg ecat cu panourile

solare obisnuite.

#.% !an ta/ele panourilor solare

Pri$ul a(anta5 este costul e eEploatare %oarte $ic. Pentru %unctionarea instala iei nuconteaz& care este te$peratura eEterioara9 conteaz& nu$ai urata i ni(elul e 7nsorire. 6n taranoastra raiatia solar& 7nregistreaz& o $eie anuala e #.4!1F:$p )%ata e @recia spre

eEe$plu9 une $eia anuala este e #.,1 F:$p+.

=i(elul raia iei solare i%era 7nsa e la o localitate la alta9 7n %unc ie e latituine9 relie% sau 7n%luente $arine. Siste$ul nostru se bazeaz& pe stocarea calurii. Calura se ob inein cea $ai ie%tina i la 7ne$ana sursa )soarele+ i este stocata zile 7n ir 7ntr-un rezer(or cu apa9 cat $ai $are. Acesta este %oarte bine izolat ter$ic i se 7ngroapa 7n pa$ant9 lng& casa9apoi se acopera cu iarba.


16/28

#.1 p licatii i ale pa nourilor so lare foto!oltaice

Ceasurile de m'n

Ceasurile cu o celul& solar& inclusa 7n caran care 7ncarca un acu$ulator cu litiu a(no 7nepenenta e #!1-241 zile i care up& o %uncionare e 21 ani prezint& o scaere e

capacitate e $aEi$u$ 21H.

Calculator de bu*unar

Calculatoarele e buzunar pot ispune e ali$entare ubla e la baterie i celula solar&sau ali$entare i$pla oar e la celule solare9 caz 7n care pentru %unctionare este ne(oie e oilu$inare relati( puternica.

+parat de taare n parcri

Aparatele auto$ate e taEare 7n parcari apart7n ite$elor cu ali$entare autono$a care pelng& un $oul cu celule solare $ai este 7nzestrat i cu un acu$lator pentru a se asiguraali$entarea continua cu energie electric&.

-ampion


17/28

Auto$obilele solare sunt construite utilizn rezultate in tenica spatiala9tenologia e %abricatie a bicicletelor9 inustria e auto$obile i tenologia energieireannoibile. Carul este realizat in $ateriale co$po ite usoare )%ibra e carbon9 %ibra esticl&9 e(lar+ asa$blate prin lipire cu ra ini sintetice )epoEiice+ i este purtatorul a sute e celule solare legate 7ntre ele. Un ast%el e ansa$blu9 7ntr-o zi 7nsorita9 poate prouce o

putere e p7na la 2F:)29"CP+.

#i.loace de transport pe ap,

ppanourile solare utilizeaz&-ali$entarea bateriei e acu$ulatoare e bor. Pentrugenerarea e curent electric stocat ulterior 7n acu$ulatoare pentru ali$entarea utilitatilore bor e eEe$plu 7n cazul a$barcatiunilor. ;e eEe$plu o baterie e acu$ulatoare se

poate 7ncarca e la panouri solare $ontate pe bor la un curent e 0A. Pentru propulsarea(asului9 caz 7n care panourile solare (or acoperi o supra%a a e obicei orizontala e tipacoperis9 sau ciar o parte in puntea (asului.

/ehicule pe ine

*agon autono$ actionat e $otor electric ali$entat cu curentul prous e panourisolare i stocat 7n baterii e acu$ulatoare.


18/28

Satelitul STAR;UST are o supra%a a e panouri solare e "9"$p ce stoceaz&energia necesar& 7n perioa e u$bra 7n acu$ulatoare e nicFel-Mrogen )=i2+ cu ocapacitate e #" A Statia Spatiala Internationala )ISS+ este ali$entata cu energieelectric& a(n ca surs& celule solare ce ecipeaz& panouri es%asurate pe o lungi$e ecate 3!91!$ lungi$e i ##9!$ lati$e cu o $asa e #9#T %iecare. Celulele solare pe oaripa sunt 7n nu$ar e 3211 a ezate 7n ranuri e cate 411. Un panou %urnizeaz& statiei329iloatt energie electric&9 la o tensiune reglata la #41* prin UtilitM Trans%er

Asse$blM )UTA+. Pe perioaa e eclipsa )3!$in in %iecare 01$in a rotatiei pe orbita+.


19/28

e 231*. O alta caracteristica i$portanta a unui 7n(ertor este %or$a unei e ie ire. Ast%el9eEist& 7n(ertoare cu una inusoiala pura sau cu una inusoiala $oi%icata. In(ertoarele cu una sinusoiala $oi%icata sunt $ai acce ibile ca pret9 ar nu se preteaz& la ecipa$enteelectrice sau electronice care %olosesc $otoare ali$entate irect la 231 *9 pentru care seutilizeaz& in(ertoare cu una sinusoiala pura.

tili*are industriala.Panourile solare sunt utilizate pe scara tot $ai larga la proucerea

e curent electric Ca surse principalesecunare e curent electric 7n cazul clairilor. CentralesolareCentralele e proucere a energiei electrice pe baz& e panouri solare castiga teren.Centrala solar& in Atzeno% suburbia orasului Xrt@er$ania prouce #: energieelectric& cu a5utorul a #44 panouri solare ce acopera o %osta ala e eseuri $ena5ere.Centrala solar& in Yuierscie suburbia orasului @Zttelborn@er$ania construita pe osupra%a a e #"!111$p 7n 2114211! prouce ,94: energie electric& utilizn panourisolare. Actual$ente cea $ai $are centrala solar& se a%l& 7n PocF7ng ?a(aria co$pusa in!,0#2 panouri solare e 7nalta per%or$anta cu o putere e #1 :. 6n SInanCorea e Su a7nceput construirea unei $ari centrale solare cu o putere 7nstalata e 21 :9 prouctie anualaesti$ata la 2,111 :.

"mbtr'nirePrin i$batranire 7ntelege$ $oi%icarea para$etrilor e %uncionare aele$entelor se$iconuctoare a celulelor solare 7n ti$p9 7n special sc&erea rana$entului

pe parcursul (ieii acestora.Perioaa luat& 7n consierare este e cca 21 ani9 6n coniii eutilizare terestr&9 rana$entul scae cu cca #1H9 pe cn 7n spaiu acest procent se atinge7ntr -un ti$p $ult $ai scurt atorit& c$purilor e raiaii $ult $ai puternice. Pierere erana$ent 7n utilizare se atoreaz& 7n $ulte cazuri unor cause banale 7nepenente ecelulele solare. Aici enu$er&$ $ur&rirea supra%eelor sticlei e protecie a$oulelor9$uceg&irea porn7n e la ra$a $oulului9 u$brirea $oulelor e c&tre

(egetaia in 5ur crescut&7ntre ti$p9 7ng&lbirea poli$erilor care constituie $aterialul econtact 7ntre celul& /i sticl&. Proucatori9 eEportatori9 i$portatori. &rile cu cea $ai $are

prouctie e $oule solare sunt Vaponia9 @er$ania i Cina. 6n ti$p ce Vaponia i CinaeEporta e ani e zile $ai $ult e 5u$atate in prouctie9 @er$ania i$porta cca. 23 ininstalatiiele sale9 7n cea $ai $are parte in Cina i Vaponia9 up& cu$ arata analiza e

piata.

3eciclareCu toate ca urata e (iata a panourilor solare este e 21-41 ani9 7n prezent se

acu$uleaz& e5a eseuri e orinul a sutelor e tone anual)2114+. Pe plan $onial

ingura instala ie pilot e reciclare a celulelor solar e siliciu cristal7n se a%l& 7nreiberg-@er$ania. Aici la o te$peratura e "11JC se ar $aterialele sintetice incluse7n panouri9 rezultan sticl&9 $etal9 $aterial e u$plere i celulele solare. Aceste celule

pot %i reutilizate up& prelucrare cu piereri $7ni$e e $aterial.

$rotectia mediului6n %abricarea e celule solare se utilizeaz& partial i $ateriale aunatoare sanatatii i

$eiului.


20/28

procesul e %abricatie nu sunt (izibile. Aici inter(ine cerinta e a pro$o(a selecti(tenologiile e %abricare a celulelor solare ce nu istrug $eiul i care pe baz& progreselortenologice pro$it a(anta5e concuren iale.

CAPITOLUL VI

mbunat iri propuse n proiectarea ecologic a

panourilor foto!oltaice

.

6$bunatatirea per%or$antei panourilor %oto(oltaice se poate realiz& 7n pri$ul ran prini$bunatatirea tenologiei %oto(oltaice la toate tipurile e celule %oto(oltaice La celule pe

baz& e siliciu-reucerea consu$ul e siliciu i grosi$ea e 2!1p9$ la #"1p9$9 7n ti$p cesi$ultan cu cresterea sperantei e (iata a $oulelor panourilor (oltaice la 41 e ani.

Utilizarea unor noi tipuri e celule solare care cont7n un co$pus e ele$ente9@alliu$ arsenie)@aAs+9 care au capacitatea e a genera energie electric& la te$peratuririicate cat i la lu$ina scazuta. Acest lucru 7nsea$n& c&9 panourile au o ensitate e energie

se$ni%icati( $ai $are ecat alte tenologii9 generan $ai $ulti Filoati-ora e energie peparcursul unui an9 7n conitiile e (iata reale. Celulele sunt aproEi$ati( un $icron grosi$e9

21


21/28

7n co$paratie cu un %ir e par u$an care este e aproEi$ati( 41 $icroni grosi$e.Ccelule e tip Tin il$ procesul e proucie al celulelor presupune epunerea unor straturisucesi(e e $aterial se$iconuctor a(7n grosi$ea e orinul nano$icronilor ce reuceast%el cantitatea e $aterial necesar la %abricare i i$plicit costul celulelor care este cuaproEi$ati( 31H $ai $ic ecit al celulelor cristal7ne cla ice. Celulele %oto(oltaice e tip stratsubtire au un raspuns $ai bun la spectrul lu$7nii acoper7n o bana e lungi$ii e una e 2

p7na la ! ori $ai $are ecit spectrul acoperit e celulele cu siliciu cristalin i se co$porta $ai

bine ecit panourile cu siliciu cristal7n 7n conitii e cer 7nnorat sau ilu$inare inirect&.

I$bun&t& rea per%or$antei panourilor %oto(oltaice se poate realiz& i prin utilizarea unor $ateriale superior calitati(e 7n procesul e %abricatie panouri e sticl& rezistenta9 ra$ee uralu$7niu9 $ateriale ce (or $ari urata e (iata a panourilor %oto(oltaice i ce (or putea%i reciclate 7ntegral la s%ar itul perioaei e utilizare a panourilor. Rezistenta crescuta la7nterperii i urabilitatea este ata tot e $aterialele utilizate 7n procesul e prouctie.


22/28

Fig. 2. Modul de fixare in sol a suporilorpanourilor solare.

Capitolul VII

Studiu de caz RC +O O#O4 C 15() 6

Parcul %oto(oltaic este co$plet auto$atizat /i supra(egeat electronic e la istan&

prin suport @S-@PRS9 nu are nici un anga5at la %aa locului. Parcul este oconstrucie te$porar&9 u/oar&9 e$ontabil& /i nu presupune nici un gra$ e beton.

Fig. 1. Supori de fixare al panourilor solare.

;in 7ntreaga supra%a& e 3#.111$p se scot in circuitul natural $ai puin e#!1$p)POTWCUTW1911! H+ Terenul r&$ne 7n continuare isponibil pentru %nete9 p&/unesau legu$icultur&. Procesul tenologic este unul curat nu presupune substane ci$ice solie9

%luie sau gazoase prin ur$are nu necesit& utilit&i e ap& /i canalizare. Toate ecipa$entelesunt outoorQ prin ur$are nu necesit& 7nc&lzire /i eci nici surse e gaz $etan sau alt

22


23/28

co$bustibil %osil.Conectarea la reeaua S


24/28

7n&li$ea $aEi$& a /irurilor e panouri 29,!$ (olu$ul construciilor - nu e cazul (olu$ul containerului - 21$c procentul e ocupare a terenului - P.O.T. /i coe%icientul e utilizare a terenului

- C.U.T. sunt ientice 7n cazul e %a& /i se pot calcula9 7n eEtre$is9 7n 2 %eluri socoti$ terenul e sub panouri rept supra%a& construit& )nu e cazul+ POTWCUTW3"9"H socoti$ teren construit nu$ai supra%a& scoas& e%ecti( in circuitul natural /i

7n acest caz POTWCUTW1911!H

Terenul propriu zis (a r&$ne 7n continuare s& %ie eEploatat ca %7nae sau p&/unesau pentru culturi $ici.

24

Camp de panouri solare


25/28

m plasarea panou rilor pe teren

Se %ace pe 24 e rnuri9 rnurile sunt e lungi$i i%erite atorit& con%or$aie /iorient&rii terenului ar lungi$ea %iec&rui rn este un $ultiplu e #! sau #"$9 atorit&grup&rii panourilor la un in(ertor $oular.

2!


26/28

-I)04 78 R8C08R.R8 . I9#8S-I-I8I5

Avantaje:

#. Preul ecipa$entelor s-a 7n5u$&t&it 7n ulti$ii 2 ani

Riscuri

6n ulti$ii 2 ani legislaia 7n o$eniu s-a sci$bat e 2 ori /i se (a $ai sci$ba oat&7n acest an

Legile sunt $oi%icate prin acte in%erioare )regula$ente /i orine+ e c&tre A=R

Date post:	02-Jun-2018
Category:	Documents
Upload:	badet-violeta
View:	320 times
Download:	8 times

Panouri Fotovoltaice 1,0

Documents