Влияние угла падения солнечных лучей на выходную мощность солнечного модуля. Принцип работы сантрекера.
Главными факторами, влияющими на электрическое исполнение солнечных панелей, являются: – интенсивность солнечного излучения; – угол падения солнечных лучей; – величина нагрузки; – рабочая температура.
Угол падения солнечных лучей по отношению к нормали приемной поверхности.
Ячейка выдает ток нагрузки по закону I = 0I cos θ,
где: 0I – ток, который выдает ячейка при расположении ее плоскости перпендикулярно к падающим лучам;
θ – угол падения солнечных лучей, отложенный от нормали.
Этот закон дает приемлемый результат для θ от 0 до 50°. При увеличении θ более 50° значения выходных параметров значительно отклоняются от косинусоидальной зависимости, а при θ = 85° ячейка не генерирует никакой мощности. Фактическую зависимость генерируемой ячейкой мощности от угла солнечных лучей называют косинусом Kelly (рис. 6.29, табл. 6.2).
Принцип работы сантрекера:Влияние движения солнца на генерацию солнечных панелей.
Энергия, получаемая от солнечной панели, будет больше, если она снабжена приводом, обеспечивающим поворот панели за солнцем подобно подсолнечнику. Существуют два типа таких приводов:
– привод с одной осью, который обеспечивает ориентацию панели в одной плоскости (в течение дня) при движении солнца с востока на запад (рис. 6.35);
– привод с двумя осями, обеспечивающими ориентацию панели в одной плоскости, как в течение дня при движении солнца с востока на запад, так и в другой плоскости при смене сезонов в течение года при перемещении солнца с севера на юг (рис. 6.36).
|
|
|
Энергия, получаемая от конструкций, отслеживающих движение солнца, на 40 % больше энергии, получаемой от зафиксированных солнечных панелей. Ориентация панели на солнце осуществляется с помощью двух двигателей с точностью до одного градуса.
В течение дня такая конструкция отслеживает движение солнца с востока на запад, а ночью позиционируется на восток.
Старые приводы поворачивали панель на восток после заката, используя для этого аккумуляторные батареи.
Новые используют для этого энергию слабых солнечных лучей во время заката и/или восхода.
Косинус Kelley (см. табл. 6.2) позволяет точно оценить мощность, доступную для углов солнечного света в вечернее время.
Когда солнце заходит за облако, привод начинает ориентировать панель на самую яркую область неба, которой является край облака.
Когда солнце выходит, привод ориентирует панель на солнце.
Такой недостаток устранен в более новых конструкциях приводов. Один из методов, реализующих ориентацию солнечной панели на солнце, заключается в следующем: две фотоэлектрические ячейки устанавливают на основании под углом 45° (рис. 6.37), их выводы соединяют последовательно через привод двигателя, обеспечивающий поворот панели.
|
|
|
Соединение выполняют так, чтобы выходные токи ячеек были направлены встречно .
Таким образом, когда солнечные лучи падают перпендикулярно к основанию, на котором установлены ячейки, выходные токи обоих ячеек равны I0 cos 45°.
В результате суммарный ток в приводе равен нулю и панель не поворачивается.
Как только солнце отклоняется от нормали, углы солнечных лучей становятся различными для этих ячеек, а значит, различны и значения выходных токов: 
, 
Следовательно, ток в приводе:
, Используя разложение в ряд Тейлора: 
преобразуем выражения для токов: 
, тогда ток привода: 
.
Небольшие панели могут использовать устройства для ориентации на солнце, установленные на одном полюсе. Крупные панели разделяют на небольшие модули, каждый из которых имеет свои приводы с одной или двумя осями. Такое решение позволяет упростить конструкцию и устраняет проблему, связанную с большими передвижениями
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 952; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!