Lari Višković Maturalni Rad, finalna verzija

8/6/2019 Lari Vikovi Maturalni Rad, finalna verzija

1/19

SREDNJA KOLA MATE BLAINE LABIN

Rudarska 4, 52220 Labin

ZAVRNI RAD

DIMENZIONIRANJE FOTONAPONSKOG SUSTAVA

Uenik: Lari Vikovi

Razred: IV em.

Zanimanje: Elektrotehnika- Tehniar za mehatroniku

Mentor: prof. eljko Breni

U Labinu, 19. Svibnja 201


2/19

2 | S t r a n i c a

Sadraj:

Uvod ................................................................................................... 3

Fotonaponski sustavi ......................................................................... 4

Princip rada fotonaponskih sustava ................................................... 5

Planiranje i prilagodba fotonaponskih sustava ................................ . 8

Dimenzioniranje fotonaponskih sustava ........................................... 10

Prednosti i mane solarne energije ...................................................... 11

Nain rada fotonaponskih elija ........................................................ 12

Tehnike specifikacije ....................................................................... 13

Kalibracijska krivlja FN panela ......................................................... 14

Uinkovitost pretvorbe energije ......................................................... 15

Orijentacija FN panela ........................................................................ 16

Metode poveavanja iskoristivosti FN elija ............. ......................... 17

Ovisnost foto struje o valnoj duljini svjetlosti ..................................... 17

Zakljuak ............................................................................................. 18

Literatura .............................................................................................. 19


3/19

3 | S t r a n i c a

1. UVOD

Energija sunevog zraenja izravno se moe koristiti za proizvodnju elektrine energije

fotonaponskim (photovoltaic, PV) odnosno sunevim elijama. Termin photovoltaicprvi puta je upotrebljen krajem 19. stoljea, nastao je spojem rijeiphoto (gr. svjetlo) i volt (po

Alessandru Volti). U doslovnom prijevodu termin photovoltaic znai "struja iz svjetla" i

upravo takav prijevod najbolje opisuje princip rada fotonaponskih (PV) elija pretvaranje

energiju sunevog zraenja u elektrinu energiju putem fotonaponskog efekta.

Razvoj fotonaponskih elija poinje 1839. godine istraivanjima francuskog fiziara

Edmonda Becquerela. On je primijetio fotonaponski efekt dok je eksperimentirao sa

elektrodama u otopini elektrolita prilikom ega se stvorio napon kada su elektrode bile

izloene svjetlu. Nedugo nakon Becquerel-ovog otkria, tonije 1870. godine Hertz je prouavajui selen (Se) uspio ostvariti pretvorbu svijetla u elektricitet efikasnosti oko 1 %.

Nakon navedenih otkria poinje razvoj solarnih elija, te su preglednosti radi vaniji

dogaaji prikazani u vremenskom slijedu.

y 1883. godine ameriki izumitelj Charles Fritts opisao je prvu sunevu (PV) eliju

nainjenu od selena kao vodia sa vrlo tankim slojem zlata.

y 1905. godine proslavljeni fiziar Albert Einstein objavio je znanstveni dokaz

fotonaponskog efekta, ali i teoriju relativnosti. Upravo za znanstveni dokaz

fotonaponskog efekta 1921. godine osvojio je Nobelovu nagradu (jedinu).

y 1916. godine Robert Millikian pruio je eksperimentalni dokaz fotonaponskog efekta.

y 1918. godine poljski znanstvenik Jan Czochralski otkrio je nain proizvodnje istog

silicija (Si), a koji je uspio proizvesti tek nakon 1950. istoa proizvedenog silicija

bila je oko 99.99 %, te je od tada pa do dananjeg dana na osnovi silicijske tehnologije

proizvedeno daleko najvie elektronikih komponenti.

y 1954. godina smatra se poetkom fotonaponske tehnologije. Naime, te godine su tri

amerika znanstvenika (Peasron, Fuller i Chapin) razvili prvu PV eliju koja je mogla

generirati upotrebljivu koliinu energije (efikasnosti oko 4 %).

y 1958. poinje upotreba PV tehnologije u svemirskom programu SAD-a.

Dakle, poetkom 60-ih godina prologa stoljea poinje razvoj fotonaponske

tehnologije prvenstveno za potrebe svemirskog programa, odnosno napajanja satelita, to je u

konanici dovelo do komercijalne primjene PV elija kakvu danas poznajemo.


4/19

4 | S t r a n i c a

2. FOTONAPONSKI SUSTAVI

Fotonaponski sustavi su rjeenje za mnoge korisnike koji moraju osigurati dugoroni

izvor elektrine energije na mjestima dalje od elektrine mree. Tisue fotonaponskih sustava

se svake godine instaliraju u ruralnim krajevima, nacionalnim parkovima, otocima. Razliite primjene FN sustava obuhvaaju osvjetljenje, manje aplikacije ( kuanski aparati i sl.),

vodene pumpe i komunikacijska oprema.

Ako elektrinu energiju dobivamo direktnom pretvorbom energije suneva zraenja

tada govorimo o sunevoj fotonaponskoj (FN) energiji. U fizici ovakva pretvorba energije

poznata je pod nazivom fotoelektrini efekt. Ureaji u kojima se odvija fotonaponskapretvorba energije zovu se solarne elije. Suneva FN energija ubraja se u obnovljive izvore

energije.


5/19

5 | S t r a n i c a

3. PRINCIP RADA FOTONAPONSKIH SUSTAVA

Prema kvantnoj fizici svjetlost ima dvojni karakter. Svjetlost je i estica i val. estice

svjetlosti nazivaju se fotoni. Fotoni su estice bez mase i gibaju se brzinom svjetlosti.

Energija fotona ovisi o njegovoj valnoj duljini odnosno o frekvenciji. Energiju fotona

moemo izraunati Einsteinovim zakonom koji glasi:

,

gdje je:

E- energija fotona

h - Planckova konstanta, iznosi h = 6,62610 34Js

- Frekvencija fotona

U metalima i openito u materiji, elektroni mogu postojati kao valentni ili slobodni.

Valentni elektroni vezani su uz atom, dok se slobodni elektroni mogu slobodno gibati. Da bi

od valentnog elektrona nastao slobodni, on mora dobiti energiju koja je vea ili jednaka

energiji vezanja. Energija vezanja predstavlja energiju kojom je elektron vezan za atom u

nekoj od atomskih veza. U sluaju fotoelektrinog efekta elektron potrebnu energiju dobiva

od sudara s fotonom. Dio energije fotona troi se da bi se elektron oslobodio od utjecaja

atoma za koji je vezan, a preostali dio energije pretvara se u kinetiku energiju, sada ve

slobodnog elektrona. Slobodni elektroni dobiveni fotoelektrinim efektom nazivaju se jo i

fotoelektroni. Energija koja je potrebna da se valentni elektron oslobodi utjecaja atoma naziva

se rad izlaza Wi, i ovisi o vrsti materijala u kojem se dogodio fotoelektrini efekt.

Jednadba koja opisuje ovaj proces glasi:

gdje je:

h - energija fotona

Wi izlazni rad

Ekin - kinetika energija emitiranog elektrona


6/19

6 | S t r a n i c a

Iz gornje jednadbe vidljivo je da se elektron nee moi osloboditi ako je energija

fotona manja od izlazni rad.

Proces konverzije je zasnovan na fotoelektrinom efektu kojeg je otkrio Heinrich

Rudolf Hertz 1887. g., a prvi ga objasnio Albert Einstein 1905. za to je 1921. g. dobio

Nobelovu nagradu.

Da bi dobili elektrinu energiju fotoelektrinim efektom trebamo imati usmjereno

gibanje fotoelektrona, odnosno struju. Sve nabijene estice, a tako i fotoelektroni gibaju se

usmjereno pod utjecajem elektrinog polja. Elektrino polje koje je ugraeno u sam materijal

nalazi se u poluvodiima i to u osiromaenom podruju PN spoja (diode). Za poluvodie treba

naglasiti da uz slobodne elektrone u njima postoje i upljine kao nosioci naboja koje su

svojevrstan nusprodukt pri nastanku slobodnih elektrona. upljina nastaje svaki puta kada od

valentnog elektrona nastane slobodni elektron i taj proces naziva se generacija, dok se obrnuti proces, kada slobodni elektron popuni prazno mjesto - upljinu, zove rekombinacija. Ako

parovi elektron-upljina nastanu daleko od osiromaenog podruja mogue je da se

rekombiniraju, prije nego to ih razdvoji elektrino polje. Parovi koji nastanu uz osiromaeno

podruje ili u njemu bivaju privueni, i to upljine prema P strani poluvodia, te elektroni

prema N strani poluvodia. Zbog toga se fotoelektroni i upljine u poluvodiima,

nagomilavaju na suprotnim krajevima i na taj nain stvaraju elektromotornu silu.Ako se na

takav sustav spoji troilo, potei e elek Na ovakav nain sunane elije proizvode napon oko

0,5-0,7 V uz gustou struje od oko nekoliko desetaka mA/cm-2 ovisno o snazi sunevog

zraenja, ali i o spektru zraenja.

Korisnost fotonaponske solarne elije definira se kao omjer elektrine snage koju daje

FN solarna elija i snage sunevog zraenja. Matematiki se to moe formulirati relacijom:


7/19

7 | S t r a n i c a

gdje su:

Pel - izlazna elektrina snaga,

Psol - snaga zraenja (najee Sunevog),

U- efektivna vrijednost izlaznog napona,

I- efektivna vrijednost izlazne struje,

E- specifina snaga zraenja,

A povrina.

Korisnost FN solarnih elija kree se od svega nekoliko postotaka do etrdesetak posto.Ostala energija koja se ne pretvori u elektrinu uglavnom se pretvara u toplinsku i na taj nain

grije eliju. Openito porast teperature solarne elije utjee na smanjene korisnosti FN elije.

Koncentratorski fotonaponski sustavi u Casaquemada u panjolskoj (=23%)


8/19

8 | S t r a n i c a

4. PLANIRANJE I PRILAGODBA FOTONAPONSKIH SUSTAVA

Jedan kvadratni metar fotonaponskih solarnih panela moe proizvesti do 150 W bez

odravanja snage do trideset godina. Oni e ak i raditi na difuzno svjetlo kad su oblani dani,

ali sa manje izlazne snage. Napon proizveden fotonaponskim panelom ostaje priblino isti bez

obzira na vrijeme, ali jakost (A) i snaga (W) e varirati. Najvaniju varijablu koju treba imati

na umu pri planiranju fotonaponskih solarnih instalacija je izlazna snaga, koje e uglavnom

ovisiti o etiri faktora:

1. maksimalna snaga panela (mjereno u Wp),

2. intenzitet svjetlosti,

3. broj sati izloenosti suncu i

4. kut izlaganja suncu.

Rad pri intenzivnom dnevnom svjetlu Maksimalna snaga Pmax panela izraava se u

Wp, znai koliki broj vati (W) e panel proizvoditi u optimalnim uvjetima, tj. u podne na

direktnu sunevu svjetlu po hladnom vremenu. Maksimalni intenzitet sunca je 1,000 W/m2.

Sljedei faktori e utjecati na koliinu sunca, a koji utjeu na uinkovitost fotonaponskih

panela:

1. vremenski uvjeti (oblaci, magla i sl.),

2. visina sunca i

3. broj sunanih dana.

1) Prvi faktor se pomalo olako shvaa, 50 W panela bi trebao proizvesti 50 W za svakog

sata 1,000 W / m2. Paneli e proizvesti oko pola tog iznosa (25 vata svaki sat) kada su izloeni

do 1/2 svjetla (500 W / m2). Difuzno svjetlo koje prolazi kroz tanke oblake moglo bi davati

oko 300 W / m2. U vrlo loim vremenskim uvjetima s debelim, tamnim oblacima, intenzitet

svjetlosti mogao bi pasti na 100 W / m2 i proizvesti samo 5 W po satu.

2) Drugi faktor, visina sunca iznad horizonta varira od godinjeg doba. Kada je sunce

vrlo visoko u nebo (ljeto), njegove zrake putuju kroz atmosferu bre, nego kad je nisko na

nebu (zimi). Suneve zrake su rasprene sve vie i tim vie postaju difuzne prilikom prolaska


9/19

9 | S t r a n i c a

kroz maglu ili zagaenja. Mjesto koje dobiva puno sunca u 9. mjesecu moglo bi biti

zasjenjeno od studenog do sijenja zbog prepreka (drvee, dimnjaci, krovova i sl.).

3) Trei faktor stvara najvei problem za one koji ne ive u blizini ekvatora, odnosno

razlika u broju sunanih sati izmeu godinjih doba. Optimalno okretanje panela prema Suncu

Uvijek je najbolje da se paneli usmjere prema jugu sa idealnim kutem nagiba ovisno o

geografskom poloaju i dobu godine. Suneve zrake trebaju padati okomito na panel. Idealna

situacija u Europi je da imamo krov okrenut prema jugu s kutem izmeu 40 i 60 stupnjeva, ili,

jo bolje, ravni krov ili povrinu na kojem moemo panele podesiti po volji. Moe se

odstupati od ovih vrijednosti ako nismo u mogunosti ih izvesti ili iz estetskih razloga, da bi

ih uklopitli u postojee arhitektonske strukture. Budunost fotonaponskih sistema ovisit e u

velikoj mjeri o skladnoj integraciji panela u gradnji zgrada.

Od ostalih parametara koji jo nisu spomenuti, sa energetskog stanovita, bitno je

vrijeme povrata uloene energije. Kao i svaki ureaj, tako i FN solarne elije, da bi se

proizvele, zahtjevaju odreeni ulog energije. Vrijeme povrata uloene energije je vrijeme koje

FN elija mora raditi da bi proizvela elektrinu energiju koja je bila potrebna za njenu

proizvodnju. To vrijeme iznosi od jedne do nekoliko godina, dok je rok trajanja od 10 do 30

godina, ovisno o tehnologiji.


10/19

10 | S t r a n i c a

5. DIMENZIONIRANJE FOTONAPONSKIH SUSTAVA

1. Mora se odrediti bazni napon sistema, 12, 24, 48VDC ( mi dimenzioniramo sisteme samona bazi 12VDC i 24VDC)2. Nabrojati snagu pojedinog potroaa i njegove dnevne radne sate i na taj nain dobva se

dnevna potronja svakog potroaa. Hladnjaci NE rade 24/h na dan ve cca 8h/dan zimi i 10-12h/dan ljeti.npr. TV 60W x 4h/dan = 240Wh/dan

- Hladnjak 80W x 10h/dan = 800Wh/danMora se raunati i potronja/gubitak pretvaraa ovisno o proizvoau istog (cca 0,82, odnosnoukupna snaga potroaa se dijeli sa 0,82 to ispada poveanje potronje za od prilike 22%)

Npr. 800Wh/dan / 0,82 = 975

3. Pri kalkulaciji jednostavnije je podijeliti potroae u 2 grupe : potroai na 230VAC ipotroai na 12VDC ( ili 24VDC, ovisno o baznom naponu ) ako ih ima.

4. Snaga potroaa koji rade na 230VAC podijeliti sa baznim radnim naponom sistema kakobi se dobio podatak o potronji izraen u Ah/dan

5. Potroae na 12/24VDC vrijedi ista kalkulacija te potrebno je dodati i potronju

6. Snagu potroaa na 230VACC podijeliti sa snagom potroaa na 12/24VDC (dodati ipotronju regulatora punjena koji rade 24h/dan) i tako dobivamo ukupnu dnevnu potronjusistema i potroaa dnevno.

7. Kapacitet akumulatora ovisi o eljenom broju dana autonomije i o koeficijentu pranjenjaakumulatora (kiselinski = 0,50, gel = 0,30)Formula za izraun kapaciteta akumulatora je slijedea:

8. Koji fn modul izabrati?Kada prvo moramo znati struju modula, taj se podatak dobiva od proizvoaa modula.Kao drugo moramo znati broj sunanih sati dnevno za mjesto instalacije. Ako se sistem koristi ljetimora se uzeti u obzir prosjek dnevnih sunanih sati zimi na taj nain e sistem biti predimenzioniranza ljetno koritenje ali e zimi raditi kako treba.Za odabir fn modula moramo se bazirati na ukupnu dnevnu potronju poveanu za 20% (vrijedi samoza kalkulaciju kapaciteta akumulatora) to predstavlja gubitke fn modula (smanjenje snage zbogtemperature, nagiba, kablova)Npr. 40,65 x 20% = 48,78 Ah/Dan to znai fn moduli moraju proizvoditi isto toliko ili malo vie struje

dnevno.Struja proizvedena iz fn modula dnevno se izraunava tako da mnoimo struju fn modula saprosijekom suanim satima dnevno.npr. 2,5 sunanih sati zimifn modul SLD75 struja 4,7 A, napon 16 V, 4,7 x 2,5 = 11,75 Ah/dan40,65/11,75= 3,45 zaokrui se na sljedei broj = 447 Ah/dan to znai da nam trebaju 4 fn modula SLD75 spojena paralelno da bi dobili napon od16VDC i struju od 47Ah/dan ili 8 fn modula SLD75 za napon od 32VDC( bazni napon sistema24VDC) i struju od 47Ah/dan.


11/19


6.PREDNOSTI I MANE SOLARNE ENERGIJE

Energija Sunca se koristi od samih poetaka ovjeanstva. Osim to moemo pomou solarnihkolektora na krovovima naih kua zagrijati vodu za uporabu u kuanstvu, takoer moemo

proizvesti i elektrinu energiju za mnogo iru uporabu.

Pokuat emo prikazati najznaanije prednosti i mane solarne energije u dvije posebnoodvojene skupine:

Prednosti solarne energije:

1. Oprema koja se koristi tjekom pretvorbe solarne energije u elektrinu ekoloki je

prihvatljiva jer ne zagauje okoli.

2. Solarna energija je iskoristiva na mjestima gdje ne postoji prikljuak za elektrinu mreu,kao primjer moemo navesti da se koristi za napajanje satelita u svemiru.

3. Instalacija fotonaponskih panela je novano jeftinija solucija od spjanja na elektrinumreu na odreenim lokacijama.

Mane solarne energije:

1. Fotonaponski paneli koji bi davali dovljno energije za redovnu potronju puno kotaju. Zaefikasnost potrebno je vie fotonaponskih panela. Meutim, nakon odreenog vremena utedana elektrinoj energija je vidiljiva, tako da moemo ovu manu podrediti viskom poetnimtrokovima.

2. Vremenski uvjeti su bitan faktor koji utjee na to koliko energije moemo dobiti odfotonaponskih panela.


12/19


7. NAIN RADA FOTONAPONSKIH ELIJA

Fotonaponske elije izgraene su od dva sloja pozitivnog i negativnog, a razlika potencijalaizmeu ta dva sloja ovisi o intenzitetu solarnog zraenja. Solarna energija stie na Zemlju uobliku fotona. Prilikom pada na povrinu solarneelije ti fotoni predaju svoju energiju panelu i nataj nain izbijaju negativno nabijene elektrone izatoma. Izbijeni elektroni kreu se prema drugoj(negativnoj) strani panela i na taj nain dolazi dorazlike potencijala, tj. generira se elektrinaenergija. Fotonaponske elije grade se od silicija,a silicij je jedan od najzastupljenijih elemenata naZemlji.

Princip pretvorbe solarne u eletrinu energiju

Pogreke tijekom uporabe fotonaponskih elija:

1. Panel se ne smije grijati temperaturom viom od 60 oC

2. Panel se ne smije osvjetliti usmjerenom svjetlou

3. Najvei radni napon se ne smije premaiti

Fotoelektrina konverzija u PN spoju .


13/19


8. TEHNIKE SPECIFIKACIJE

Fotonaponski panel (monokristal silicija, proizvodnja Solaris, Novigrad)Tvornika oznaka: H-245Vrna snaga: 20 W

Struja kratkog spoja: 1,36 ANapon praznog hoda: 20,5 VStruja pri maksimalnoj snazi: 1,21 A

Napon pri maksimalnoj snazi: 16,5 VVisina: 525 mmirina: 325 mmDebljina: 34 mmMasa: 2,35 kg

Regulator punjenja:Tvornika oznaka MICROLAMP 4A

Nazivni napon: 12 VMaksimalna ulazna struja: 4 AMaksimalna izlazna struja: 4 A

Akumulator:Tvornika oznaka BAT 07 HGL

Nazivni napon: 12 VKapacitet: 7 Ah

Troilo tedna sijalica:Tvornika oznaka: LC 7 WSnaga: 7 W

Nazivni napon: 12 V DCNazivna struja: 590 mA

arulje:

Koritene su arulje sljedeih snaga:40w50w75w100w150w

Digitalni multimetarMetarMilimetarski papir


14/19


9. KALIBRACIJSKA KRIVULJA FN PANELA

Odrediti emo vezu izmeu struje kratkoga spoja fotonaponskog panela i upadnog zraenjakoje se pojavljuje na panelu. Mjerimo jakost struje s obzirom na jakost upadnog zraenja,zatim konstruiramo kalibracijsku krivulju.

Oprema koju koristimo: fotonaponski panelmultimetarsuneva svjetlostmetar i milimetarski papir

Postupak:Spojivi multimetar i fotonaponski panel oitavamo razliite jakosti struje, s obzirom na

jakost svjetla.Prosjene jakosti suneva svjetla s obzirom na vremenska doba:

Uvjeti W/m2Sunce, u podne zimi 868Sunce, u podne u proljee i jesen 952Sunce, u podne ljeti 1029


15/19


10. UINKOVITOST PRETVORBE ENERGIJE

U ovom postupku mjerimo snagu zraenja i usporeujemo je sa snagom koja je potrebna zavrenje rada tj. kolikom e snagom svjetliti arulja.

Oprema:

arulja snage 100 WAmpermetarVoltmetarFotonaponski panelRavnalo i ice

Postupak:Za razliite udaljenosti izmeu arulje i fotonaponskog panela mjerimo napon i struju.Mjerimo snagu po jedinici povrine , W/+/m2.

Brojmjerenja

d (m) P= 40 W P= 50 WI (mA)

P= 75 WI (mA)

P= 100 WI (mA)

P= 150 WI (mA)

1. 50 13 22 33 42 902. 60 90 17 30 32 1873. 70 70 13 24 24 764. 80 60 11 20 20 67

5. 90 46 9 16,7 16 576. 100 3,7 7,9 14 13,4 457. 110 3,1 6 12 11,3 408. 120 2,7 5,1 10,2 10 34,79. 130 2,3 4,5 8,7 8,8 2810. 140 2,1 4 7,7 7,5 26,5

Mjerenjebr.

Udaljenost 1/d2 Struja(mA)

1. 50cm 0,00040 42mA2. 60cm 0,0002778 32mA3. 70cm 0,0002041 24mA4. 80cm 0,0001563 20mA5. 90cm 0,0001235 16mA6. 100cm 0,0001000 13,4mA7. 110cm 0,0000826 11,3mA8. 120cm 0,0000694 10mA9. 130cm 0,0000592 8,8mA10. 140cm 0,0000510 7,5mA


16/19


11. ORIJENTACIJA FN PANELAOvim postupkom emo pokazati vezu izmeu nagiba fotonaponskog panela i upadnogsolarnog zraenja.OpremaFotonaponski panelIzvor solarnog zraenja (sunce)

AmpermetarKutomjer

Broj mjerenja cos I lijevo I desno I prosjeno1. 0 1 0,6 0,6 0,62. 10 0,984823 0,59 0,59 0,593. 20 0,939753 0,585 0,585 0,5854. 30 0,866158 0,57 0,57 0,575. 40 0,766272 0,55 0,55 0,556. 50 0,643126 0,53 0,53 0,537. 60 0,50046 0,495 0,5 0,4975

8. 70 0,342602 0,465 0,47 0,46759. 80 0,174345 0,43 0,44 0,43510. 90 0,000796 0,4 0,41 0,4051. mjerenje

br.mjerenja

I(A)1. 90o O,472. 80 o 0,533. 70 o 0,574. 60 o 0,585. 50 o 0,5856.

40o

0,5657. 30 o 0,548. 20 o 0,499. 10 o 0,4210. 0 o 0,342. mjerenje

br.mjerenja

I(A)1. 90o O,3452. 80 o 0,443. 70 o 0,484. 60 o 0,525. 50 o 0,586. 40 o 0,627. 30 o 0,68. 20 o 0,579. 10 o 0,57510. 0 o 0,52


17/19


12. METODE POVEAVANJA ISKORISTIVOSTI FN ELIJA

Da bi se postigla to bolja iskoristivost dva su smjera razvoja koja se ne iskljuuju:poveanje snage insolacije koncentriranjem Sunevih zraka iskoristivost to veeg dijela spektra prispjelog svjetlaKonstrukcije kojima se to postie su slaganjem razliitih tipova elija jednih na druge priemu su gornji slojevi propusni za svjetlost koje apsorbiraju donji slojevi PV kompozita.Pojedine elije se slau i povezuju u vee cjeline s ciljem osiguranja prikladnog napona istruje za razliite aplikacije. Paralelno sloene daju veu elektrinu struju dok serijski spojeneostvaruju vii napon. Povezane elije se obino umeu u prozirni Ethyl-Vinyl-Acetateto sezatim uokviruje sa aluminijskim ili od nehrajueg elika okvirom i pokriva staklom sa

prednje strane. Tipine veliine snage takvih modula su izmeu 10 W i 100 W vrne snage pristandardnim uvjetima, koji su :1000 W/m2 Sunevog zraenja i temperatura elije od 25 C.Standardna garancija proizvoaa na takve proizvode iznosi 10 ili vie godina.

13. OVISNOST FOTO STRUJE O VALNOJ DULJINI SVJETLOSTI

U ovoj vjebi odreuje se spektralno podruje fotonaponskog panela to jest podruje u kojemje fotonaponski panel najefikasniji.Na efikasnost fotonaponski panela utjee: intenzitet svijetla

frekvenija svjetlostikut upada svjetla na povrinu

Postupak rada

Mjerenje je izvedeno sa vidljivim spektrom svjetlosti od 400nm do 700nm,sa aruljama istihsnaga te je za svaku boju svjetlosti izmjerena je struja kratkog spoja.Iz rezultata dobivenih mjerenjima vidimo da je fotonaponski panel najefikasniji kad nanjegovu povrinu upadaju valovi duljine od oko 550nm.

d(cm) Bijela(60W) Crvena(60W) Plava(60W) uta(60W) Zelena(60W)100cm 7,9mA 7,4mA 5,2mA 8,5mA 6,4mA


18/19


14. ZAKLJUAK

Sam rad FN solarnih elija praktiki ne optereuje okoli. Pri radu FN elija ne proizvode se

stakleniki plinovi. Da se elektrina energija nije proizvela u fotonaponskim elijama, morala

bi se proizvesti iz nekog od konvencionalnog izvora elektrine energije (npr. u

termoelektrani) koja pritom proizvodi staklenike plinove. Zbog toga FN solarne elije imaju

pozitivan utjecaj na okoli, a njihovom upotrebom smanjuju se emisije staklenikih plinova.

Ono to u fotonaponskoj tehnologiji optereuje okoli jest proizvodnja FN elija, te

uporaba toksinih materijala poput kadmija. Proces dobivanja silicija, kao najeeg

materijala od kojega se izrauju fotonaponske elije, energetski je vrlo zahtjevan. O tome

najbolje govori injenica da vrijeme povrata uloene energije za proizvodnju FN elija od

kristalnog silicija iznosi oko 3 godine. To se moe ublaiti upotrebom drugaijih tehnologija,

poput tehnologije tankog filma.

Loa strana, to se tie utjecaja na okoli, je to to je potrebno zauzeti vrlo veliku

povrinu za instalaciju kapaciteta kako bi se osigurala dovoljna koliina elektrine energije.

Primjerice da bi se iz fotonaponskih elija proizvelo tokom jedne godine jednako energije

koliko je iznosila godinja potronja elektine energije 2006. godine u Hrvatskoj, potrebno bi

bilo zauzeti parcelu od oko 70 km2. Radi ilustracije, toliku povrinu imala bi parcela koja bi

se protezala od Zagreba do Osijeka i bila iroka oko 250 metara. Za izradu tako velikih

kapaciteta bilo bi potrebno vrlo mnogo materijala. Poto su neki od materijala za izradu FNelija toksini, to bi predstavljalo rizik za okoli. Osim toga povrina ispod FN elija ne moe

se obraivati, tako da je bolje da se FN postrojenja grade na neobradivim podrujima kao to

su pustinje i sl. Ovi negativni utjecaji na okoli nikako se ne bi trebali podcjenjivati i

zanemarivati.

Prednosti FN tehnologije su da je to relativno ista tehnologija. Tijekom rada ne

optereuje, u prevelikoj mjeri, okoli i ne proizvodi staklenike plinove.


19/19


15. LITERATURA

Documents

Lari Višković Maturalni Rad, finalna verzija