Rodzaje i charakterystyka baterii słonecznych. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Rodzaje i charakterystyka baterii słonecznych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii

Komentarze do artykułu

Bateria słoneczna składa się z pojedynczych elementów połączonych szeregowo-równolegle (rys. 1.3, 1.4).

Elementy stosowane są w przenośnych urządzeniach elektronicznych, do miniaturowych lamp (LED) i ładowarek do telefonów komórkowych.

Fotopowielacze (PMT) są prototypem nowoczesnych ogniw słonecznych.

Fotopowielacze

Fotopowielacze charakteryzujące się dużym wzmocnieniem i szybkością znajdują szerokie zastosowanie w przyrządach dozymetrycznych wykorzystujących scyntylatory – substancje reagujące na wnikającą w nie cząstkę jonizującą wraz z błyskiem światła.

Rodzaje i cechy paneli słonecznych
Rys1 3. Element o nazwie EL44. Napięcie 1,6 V, prąd 25 mA.

Rodzaje i cechy paneli słonecznych
Rys.1.4. Element RS5415.5. Napięcie 1,2 V, prąd 22 mA

Parametry niektórych fotopowielaczy produkcji krajowej podano w tabeli 1.3.

Tabela 1.3. Fotopowielacze

Rodzaje i cechy paneli słonecznych

Proces przekształcania energii świetlnej (fotonów) w energię elektryczną (napięcie) nazywany jest efektem fotowoltaicznym. Odkryto go w 1954 roku, kiedy naukowcy odkryli, że 4to krzem (ten pierwiastek jest podstawą zwykłego piasku) wytwarza energię elektryczną, gdy jest oświetlony światłem słonecznym. Wkrótce ogniwa słoneczne zaczęto wykorzystywać do zasilania sprzętu elektronicznego w satelitach kosmicznych oraz małych urządzeń elektronicznych, takich jak kalkulatory i zegarki naręczne.

Kiedy akumulator jest podłączony do panelu słonecznego w celu ładowania, zwykle konieczne jest włączenie kontrolera do obwodu, aby zapobiec przeładowaniu. Obwód ten wykorzystuje metodę połączenia równoległego. Dzięki tej metodzie panel słoneczny jest zawsze podłączony do akumulatora poprzez diodę szeregową. Kiedy panel słoneczny ładuje akumulator do pożądanego maksymalnego napięcia, obwód równoległy z panelem słonecznym łączy rezystor obciążający, aby pochłonąć nadmiar mocy z panelu słonecznego.

Funkcja mocy użytecznej dostarczanej przez baterię słoneczną do odbiornika zależy od generowanego napięcia, które z kolei zależy od nasłonecznienia – czyli intensywności światła słonecznego – oraz temperatury samego akumulatora. Używanie krzywej prądu/napięcia w dowolnym miejscu innym niż punkt maksymalnej odbieranej mocy powoduje zmniejszenie wydajności operacyjnej i utratę dostępnej energii. Dlatego kontrola maksymalnego punktu mocy jest niezbędną funkcją w zaawansowanych systemach kontroli słonecznej, ponieważ może zwiększyć praktyczną wydajność często o 30% lub więcej.

Systemy otrzymujące energię ze źródeł odnawialnych, takich jak panele słoneczne lub generatory wiatrowe, zazwyczaj magazynują energię w akumulatorach, a następnie uwalniają ją do obciążenia. Często oba te procesy zachodzą niezależnie. Okresowe obliczanie stanu naładowania akumulatora gwarantuje dobrą i długoletnią pracę, to samo dotyczy monitorowania prądu dostarczanego przez akumulator do obciążenia. Aktualny poziom naładowania akumulatora obliczany jest na podstawie wcześniej wyliczonego ładunku powiększonego o energię otrzymaną podczas ładowania lub pomniejszoną o energię przekazaną do obciążenia.

konwerter fotowoltaiczny

FEP są używane w warunkach dobrego oświetlenia.

Istnieje kilka typów krzemowych ogniw słonecznych; najbardziej wydajny typ (PV) jest wykonany z krzemu monokrystalicznego. Sprawność takich ogniw słonecznych sięga 24%.

Typowe ogniwa fotowoltaiczne oparte na monokryształach mają sprawność do 17,5%. Żywotność jest praktycznie nieograniczona, poza lekkim przyciemnieniem polimeru technologicznego, który jest jednocześnie uszczelniaczem do płyt fotograficznych; Na tej podstawie żywotność może osiągnąć ćwierć wieku.

Czasy, w których panele fotowoltaiczne były bardzo nieporęczne, kruche i delikatne, powoli odchodzą w przeszłość, a producenci oferują coraz bardziej ekstremalne wersje tych ekologicznych źródeł energii.

FEC wykonane z krzemu polikrystalicznego mają maksymalną wydajność do 15%, a ich żywotność jest zbliżona do żywotności krzemu monokrystalicznego. Koszt krzemu polikrystalicznego jest nieco niższy niż krzemu monokrystalicznego.

Istnieje wiele urządzeń elektronicznych opartych na fotokomórkach. Ponadto miniaturowe fotokomórki, takie jak te pokazane na ryc. 1.3 i 1.4 mają niską moc i odpowiednio niski koszt. Jednakże w rozwoju radioamatorskim wskazane jest stosowanie tych niedrogich fotokomórek, a nawet składanie z nich baterii słonecznych o małej mocy. Jako przykład rozważmy konstrukcję latarki z elementem „słonecznym”.

O modułach słonecznych

Moduły baterii słonecznych konstrukcyjnie realizowane są w postaci monolitycznego laminatu lutowanych elementów monokrystalicznych.

Rama baterii słonecznej wykonana jest w formie panelu zamkniętego w ramie wykonanej z profilu aluminiowego. Panel to generator fotowoltaiczny składający się z szklanej płyty z zalaminowanymi na niej elementami.

Wewnątrz obudowy modułu zamocowany jest blok diod, pod którego osłoną znajdują się styki elektryczne przeznaczone do podłączenia modułu.

Moduły bezramowe to laminat z aluminium, włókna szklanego, a także bez żadnego podkładu. Ogniwa słoneczne są umieszczone pomiędzy dwiema warstwami folii laminującej EVA (octan etylowinylu). Strona przednia jest zabezpieczona optycznie przezroczystą folią PET (tereftalan polietylenu), a strona tylna jest zabezpieczona podłożem (włókno szklane, aluminium) lub tą samą folią PET bez dodatkowych wymagań dotyczących właściwości optycznych.

Panele słoneczne nadal działają:

w zakresie temperatur od -50°C do +75°C;
ciśnienie atmosferyczne 84-106,7 kPa;
wilgotność względna do 100%;
deszcz o natężeniu 5mm/min;
obciążenie śniegiem lub lodowym wiatrem do 2000 Pa.

Bateria słoneczna to przede wszystkim kompletny konwerter fotowoltaiczny, o którym była mowa powyżej, a jego parametry techniczne dotyczą zarówno poszczególnych elementów, jak i baterii słonecznych.

Autor: Kashkarov A.P.

Zobacz inne artykuły Sekcja Alternatywne źródła energii.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Sztuczna siatkówka oparta na organicznych chipach 21.11.2023

Naukowcy z Uniwersytetu Bicoca w Mediolanie zaprezentowali chip wykonany z elektronicznych komponentów organicznych, zdolny do emulacji funkcji siatkówki. Technologia ta otwiera perspektywę wykorzystania implantów neuronowych w leczeniu chorób oczu i zaburzeń neurologicznych.

Powstały prototyp organicznego chipa zdolnego do emulacji funkcji siatkówki stanowi znaczący krok w kierunku stworzenia zaawansowanych interfejsów neuronowych. Pomimo obecnych ograniczeń wyniki są obiecujące w leczeniu chorób oczu i różnych zaburzeń neurologicznych przy użyciu nowych technologii.

Prezentowane urządzenie jest organicznym tranzystorem fotoelektrochemicznym składającym się z dwóch cienkich warstw polimeru wiodącego osadzonych na szklanym podłożu i połączonych elektrolitem. Jedna z folii pełni rolę kanału pomiędzy elektrodami, a druga pełni rolę bramki. Przyłożenie napięcia do bramki powoduje migrację jonów z elektrolitu do kanału, zmieniając jego przewodność. Wyjątkowość urządzenia polega na integracji cząsteczek światłoczułych, co pozwala na sterowanie „obrożami” za pomocą sygnałów świetlnych, podobnie jak praca siatkówki oka.

Układ ten z powodzeniem symulował dwa uzupełniające się procesy w odpowiedzi na sygnały świetlne, znane jako plastyczność krótkoterminowa i długoterminowa. Chociaż prototyp jest wolniejszy od neuronów biologicznych i może reagować jedynie na sygnały biologiczne, naukowcy pracują już nad kolejną wersją, która będzie w stanie wytwarzać sygnały chemiczne w celu interakcji z układami biologicznymi.

Projekt nie tylko przewiduje rozwój całkowicie organicznych implantów neuronowych, ale także otwiera nową erę interakcji pomiędzy tradycyjną elektroniką i systemami biologicznymi.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Hybrydowa karta graficzna EVGA GeForce GTX 980

▪ Pocisk naddźwiękowy X-60A

▪ Mikrokontrolery Texas Instruments MSP432

▪ Hiperstabilne sztuczne białko

▪ Samoloty są tu rzucane

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Cywilna komunikacja radiowa. Wybór artykułów

▪ artykuł Adwokacja i notariusze. Kołyska

▪ Jakie cechy charakteryzują rozdrobnienie feudalne w Niemczech w XI-XV wieku? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Radiowe prace pomiarowe. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Miernik częstotliwości - skala cyfrowa. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Linie kablowe do 220 kV. Układanie linii kablowych w konstrukcjach kablowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn