Disa veti fizike të sistemeve fotovoltaike

UNIVERSITETI I PRISHTINËS “HASAN PRISHTINA”

FSHMN-Departamenti i Fizikës

Punim masteri

STUDIMI I VETIVE FIZIKE TË SISTEMEVE FOTOVOLTAIKE

Udhëheqësi Kandidati

Prof. Asoc.Dr. Naim Syla prof. Lulzim Thaçi

Prishtinë, mars 2014

Studimi i vetive fizike te sistemeve fotovoltaike Punimi i Masterit

UNIVERSITY OF PRISHTINA „HASAN PRISHTINA“

FSHMN- Department of Physics

Master thesis

STUDY OF THE PHYSICAL PROPERTIES OF PHOTOVOLTAIC SYSTEMS

Supervisor Candidates

Prof.Asoc.Dr. Naim SYLA prof. Lulzim Thaçi

Prishtina, Marz 2014

http://www.uni-pr.edu/default.aspx




Përmbajtja

HYRJE ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4

Arsyeshmëria e përdorimit të sistemeve fotovoltaike ... ... 6Modernizimi dhe zgjerimi i termocentralit me linjit –Kosova C ... ... 7Zgjerimi i furnizimit nga energjitë e ripërtëritshme … … … … 7Zgjerimi i linjave me Shqipërinë dhe Maqedoninë … … … … 7Zvogëlimi i humbjeve teknike dhe humbjeve të tjera (Amvisëritë pa njehsorë harxhojnë më shumë rrymë) … … 7Kursimi i energjisë … … … … … … … … 7

1. Energjia Diellore ... ... ... ... ... ... ... ... 81.1. Parashikimi afatgjatë i shfrytëzimit të energjisë në botë … … …1.2. Rezatimi diellor në Kosovë gjatë vitit ... ... ... ... ... 11

2. Si krijohet rryma fotovoltaike ... ... ... ... ... ... ... 142.1. Përshkrimi i përfitimit të elektricitetit të një fotocelule gjysëmpërcjellëse ... 172.2. Ndjeshmëria spektrale e disa tipave të ndryshme të fotoqelulave ... 18

3. Teknologjia e prodhimit të qelulave solare ... ... ... ... ... 193.1. Teknologjia e filmit të hollë ... ... ... ... ... ... 213.2. Silici amorf ... ... ... ... ... ... ... ... 213.3. Fotoqelulat me shtresë të hollë filmi (CIS) - CuInSe2 ... ... ... 213.4. Fotoqelulat e Telurit të Kadmiumit (CdTe) ... ... ... ... ... 233.5. Qelulat e tejdukshme solare ... ... ... ... ... ... 233.6. Qelulat me shtresë të trefishtë absorbimi ... ... ... ... 243.7. Materiali dhe ndërtimi i fotoqelulave kristalore ... ... ... 253.8. Procesi Czochralski ... ... ... ... ... ... ... 27

4. Krahasimi i qelulave solare … … … … … … … 294.1.. Karakteristikat V-A të qelulave solare ... ... ... ... ... 30

5. Panelet solare ... ... ... ... ... ... ... ... ... 365.1. Lidhja e qelulave në panele solare ... ... ... ... ... 37

5.1.1. Lidhja serike ... ... ... ... ... ... ... 375.1.2. Lidhja paralele ... ... ... ... ... ... ... 38

5.2. Këndi i rënjes së rrezeve të Diellit ... ... ... ... ... 40 5.2.1. Zvogëlimi i këndit të rënies së rrezeve të Diellit ... ... ... 42 5.2.2. Panelet solare ndjekëse ... ... ... ... ... 42


5.3. Mirëmbajtja e paneleve solare ... ... ... ... ... ... 43

5.4. Lidhja e sistemeve solare … … … … … … … 45 5.4.1. Lidhja e sistemeve solare me rrjetin elektrik ... ... ... ... 45 5.4.2. Sistemet solare të lidhura me rrjetin me përdorim edhe për nevoja vetanake 46 5.4.3. Sistemet solare të pavarura nga rrjeti … … … … 47

6. Komponentët e PV - sistemeve ishuj … … … … … … 486.1. Rregullatorët … … … … … … … … 48

6.1.1. Rregullatori i mbushjes … … … … … … … 48 6.1.2. Rregullatorët serik solar … … … … … … 48 6.1.3. Rregullatori Paralel apo Shuntsolar … … … … … 49 6.1.4. Rregullatori MPP (Multi Power Point) … … … … 50

6.2. Akumulatorët … … … … … … … … 50 6.2.1. Akumulatorë – Plumbi … … … … … … 51 6.2.2. Funksionimi i një akumulatori plumbi … … … … 51 6.2.3. Zbrazja e akumulatorit … … … … … … 52 6.2.4. Mbushja e akumulatorit … … … … … … 52 6.2.5. Kapaciteti i akumulatorëve … … … … … … 53 6.2.6. Tensioni i akumulatorit … … … … … … 54 6.2.7. Tensioni në qark të hapur … … … … … … 54 6.2.8. Tensioni në të cilin përfundon mbushja … … … … 54 6.2.9. Tensioni në të cilin përfundon zbrazja e akumulatorit … … 55

6.3. Lidhja e akumulatorëve … … … … … … 56 6.3.1. Lidhja Serike … … … … … … … 56 6.3.2. Lidhja Paralele … … … … … … … 56

6.4. Invertorët … … … … … … … … 576.4.1. Invertorë/transformatorë drejtkëndësh … … … … … 576.4.2. Invertorë me formë trapezi … … … … … … 576.4.3. Invertorët me formë sinusi … … … … … … 576.4.4. Kërkesa nga invertori … … … … … … 58

6.5. Kablloja … … … … … … … … … 59 6.6. Dimensionet e sistemeve PV –ishuj … … … … … 61 6.7. Matja - përshtatja e gjeneratorit solar … … … … 65

P ë r f u n d i m i … … … … … … … … 67S u m m a r y … … … … … … … … … 69B i o g r a f i a … … … … … … … … … 71L i t e r a t u r a … … … … … … … … … 73


H Y R J E

Qysh nga koha e Big Beng,që mendohet të ketë ndodhur para dhjetëra miliardë vjetësh,

energjia është pjesë e pandashme përbërëse e kozmosit.

Ushqimi për njerzimin është energji,kurse energjia është ushqim për aparaturat e ndryshme.

Pa këto aparatura nuk mund të mendohet jeta bashkëkohore si dhe ngritja dhe zhvillimi i

standardit jetësor të njeriut por njëkohësisht edhe shteteve.

Në vazhdimësi njeriu është munduar të sigurojë sa më shumë energji dhe energji sa më

cilësore. Sigurimi i energjsë së bollshme dhe kualitative është edhe një nga obligimet e

politikës së çdo shteti.

Dihet se energjia ekziston pamvarësisht nga njeriu dhe as nuk mund të prodhohet e as

humbet por vetëm shëndrrohet nga një lloj në tjetrin.

Për zhvillimin bashkëkohor tani më e rëndësishme është përfitimi i energjisë elektrike nga

burimet e llojeve tjera te energjisë dhe për shkak të vështirësive të gjetjes së burimeve të

përhershme të energjisë dhe përfitimit të energjisë elektrike,njeriu qysh heret ka filluar të

hulumtojë burime të ndryshme.

Pashtu dihet se energjia diellore është energji që është në dispozicion të përhershëm dhe

vjen falas si dhe në të njëjtën kohë nuk e ndot ambientin.

Energjia diellore mund të shfrytëzohet në disa mënyra,më e zakonshme është përdorimi

pasiv i energjisë diellore,ku dielli direkt ngrohë dhomat tona përmes dritareve apo edhe

mureve.

Po ashtu heret është ditur për përdorimin e energjisë diellore,për ngrohjen e ujit e cila

poashtu ka gjetë zbatim të madh.

Por, qysh nga viti 1893 për herë të parë u vërejt ndikimi i dritës në sipërfaqe të materialeve

dhe shkëputja e eletroneve - efekti fotoelektrik apo efekti fotovoltaik nga Alexandre-

Edmond Becquerel (fizikan francez),i cili kryesisht kishte studiuar spektrin e diellit,

elektromagnetizmin dhe optikën.

Në eksperimentin e tij ai kishte marrë klorurin e argjendit (AgCl) e kishte vendosur në një

përzierje acidike në të cilën kishte futur elektrodat e platiniumit të cilat kanë gjeneruar

tension me çka ishte regjistruar për herë të parë efekti fotovoltaik.

5


Në vitin 1954,në SHBA në Laboratorin Bell është prezantuar

një qelulë diellore silici me një efikasitet prej 4%.

Aplikimi i parë i qelulave diellore është bërë në vitin 1958 në

hapësirë nga SHBA kur filloi punën sateliti i parë solar

(Vanguard I ), i cili ka përdor nje burim të energjisë elektrike

përmes përdorimit të qelulave solare.

Sistemet e para me një fuqi prej më shumë se 100 kW u

vendosën në fillim të viteve të tetëdhjetë, kurse tani janë

ndërtuar sistemet e mëdha të funksionimit të sistemit

fotovoltaik që mund të kenë disa MW të fuqisë, që arrihet

përmes moduleve diellore (të përbërë nga qelulat diellore të

lidhura në seri) të cilat konvertojnë energjinë diellore në

energji elektrike njëkahore ( DC - Direct Current).

Rrezet e diellit bien mbi sipërfaqen e qelulës diellore, në këtë mënyrë energjia primare e

rrezatimit nga Dielli konvertohet në energji elektrike me cilësi të lartë.

Transformimi bëhet drejtpërdrejtë, pa konvertim të ndërmjetmë në energji termike dhe

mekanike.

Për arsye të veprimit të rrezeve të Diellit mbi rrjetën e kristalit të substancës gjysëmpërquese,

vie deri te shkëputja e elektroneve nga materiali, të cilat elektrone për shkak të fushës

elektrike të brendëshme shkaktojnë një energji elektrike.

Prandaj sot përdorimi aktiv i energjisë diellore, është duke u bërë përmes moduleve diellore

të cilat direkt shëndrrojnë rrezet e Diellit në rrymë elektrike.

Për perdorim sa më efektiv të energjisë diellore janë një varg faktorësh që duhet pas

parasysh.

Këndi dhe vendi i vendosjes së moduleve diellore i mirë, mund të arrijë që në vit të mund të

marrim deri në 100 kWh të energjisë elektrike.

Konsumatorët duhet të kenë pajisje sa më kualitative nëse dëshirojnë të bëjne konvertimin e

rrymës DC që vie nga panelet diellore në AC (Alternative Current) në mënyrë që të përdorin

pajisjet elektrike normale që janë në përdorim të përditshëm.

Poashtu,ka mundësi që energjia elektrike e fituar nga rrezatimi diellor të ruhet në

akumulator dhe të përdoret në rastet e dëshiruara , prandaj do të ishin të privilegjuar

konsumatorët me kualitet sa më të lartë të akumulatorëve

6


ARSYESHMËRIA E PËRDORIMIT TË SISTEMEVE FOTOVOLTAIKE

Është e ditur se energjia më e madhe në Kosovë merret nga termocentralet që funksionojnë

me thëngjill - Kosova A dhe Kosova B, të cilat janë vjetruar dhe duhet urgjentisht të

modernizohen. Pasojë e vjetërsisë së tyre është edhe ndërprerja e shpeshtë e rrymës. Poashtu,

si pasojë e vjetërsisë së rrjetit dhe problemeve tjera teknike si dhe për arsye jo-teknike (p.sh.

rryma harxhohet, po nuk paguhet) ka humbje të mëdha të rrymës.

Poashtu e dijmë se gjatë dimrit për të plotësuar nevojat, duhet që të blihet energji shtesë nga

Shqipëria e cila energjinë elektrike e merr kryesisht nga hidrocentralet.

Dhe meqë zhvillimi i një vendi mvaret direkt nga burimet energjetike e duke pasur parasysh

se vendi jonë është në zhvillim e sipër, nevojat për rritje të burimeve të energjisë janë të

domosdoshme.

Këtë e tregon edhe fakti se harxhimi/konsumi i elektricitetit është ngritur mesatarisht nga

(6-7) % në vit ndërmjet vitit 2000 dhe 2010 1).

Në grafik shifet se në vitin 2000 energjia e konsumuar ishte rreth 3000 GWh, kurse në

vitin 2010 arrin shifrën prej 5500 GW/h – ose ngarkesa e pikut në vitin 2000 ishte rreth 600

MW kurse në vitin 2010 arrinë vlerën prej 1100 MW.

Duhet që për të ardhmen patjetër të shkohet në modernizimin dhe zgjerimin e

termocentraleve.

Sipas Zyrës së Projekteve dhe Asistencës Teknike për Energji nga Linjiti në KEK –

Kosovë ( Lignite Power Technical Assistance Project (LPTAP) Office, Kosovo and KEK) hargjimi i

energjisë në periudhën 2000-2010 duket:

Fig. 2. Grafiku i hargjimit të energjisë gjatë viteve 2000-2010

7


Propozimi momental i ministrisë së energjetikës është 1)

A) MODERNIZIMI DHE ZGJERIMI I TERMOCENTRALIT ME LINJIT

KOSOVA C

E dijmë se kjo energji ndikon direkt në ndotjen e ambientit me sulfur dhe diosid karboni

që është shumë i dëmshëm për natyrën, por këtë sigurisht do ta trajtojnë ministria dhe njerëzit

që miren me mbrojtjen e ambientit.

B) ZGJERIMI I FURNIZIMIT NGA ENERGJITË E RIPËRTRISHME

Sipas studimit që ka kryer Laboratori i Energjisë së përtëritshme dhe të përshtatshme në

Universitetin e Kalifornisë, Berkeley, një vlerësim të kostos ekonomike sociale dhe kostot

mjedisore si dhe përfitimet e një sërë skenarëve të energjisë për Kosovën, burimet e energjisë

deri në vitin 2020-2025 duhet që të orientohen në arritjen e :

Ndërtimi i Hidrocentraleve (Zhur rreth 300MW) 1)

Ndërtimi i pajisjeve Fotovoltaike (Studim i Mercados 77 MW).

165 MW Biomasë/Biogas

100 MW nga energjia Gjeotermale

Potenciali i pajisjeve që funksionojnë me erë sipas një studimi (Swiss Renewable Energy

und Energy Efficiency Promotion in International Cooperation) nuk është i lartë, pasi që në

Kosovë ka pak regjione në të cilat ka erë të mjaftueshme dhe në nivel të lartë.

C) ZGJERIMI I LINJAVE ME SHQIPËRINË DHE MAQEDONINË.

D) ZVOGËLIMI I HUMBJEVE TEKNIKE DHE HUMBJEVE TË TJERA

(AMVISËRITË PA NJEHSORË HARXHOJNË MË SHUMË RRYMË)

E) KURSIMI I ENERGJISË

Meqë prej të gjitha këtyre propozimeve dhe studimeve të lartëpërmendura lehtë mund të

kuptohet se përdorimi i sistemeve fotovoltaike është mjaft i levërdishëm pasi që mund të

vendosen edhe në menyrë individuale në objektet institucionale por edhe private dhe janë

krejtësisht të pavarura nga sistemet e lartëpërmendura energjetike të vendit por vetëm nga

rrezatimi diellor.

8


1. ENERGJIA DIELLORE

Dielli gjendet larg nga Toka për 150 milionë kilometra dhe dimensione të tilla që do të

mund të futeshin 1 milion Toka në vëllimin e tij.

Temperaturat në Diell sillen prej 5000oC në sipërfaqe deri në 15 milion oC në brendësi të tij.

Në Diell ndodhin pandërprerë reaksione termobërthamore dhe procesi i vazhdueshëm i

krijimit të Heliumit nga Hidrogjeni.

Logaritet se për çdo sekondë zhvillohen reaksione me 3,8 x 1038 protone.

Këto reaksione bërthamore lirojnë një energji të lartë, e cila në formë të valëve

elektromagnetike arrinë edhe në Tokë.

Fuqia rrezatuese e Diellit që del nga sipërfaqja e tij është reth 9,5 1025 W prej së cilës në

Tokë arrinë rreth 1,7 1017 W 2).

Rrezatimi i Diellit ndërron vlerat por mirret konstanta diellore qe si vlerë mesatare e

rrezatimit të sipërfaqes së Tokës është 1,367 kW/m2.

Energjia diellore në Tokë mund të merret drejtëpërdrejtë nga Dielli në ditët e kthjellta por

edhe nga rrezatimi difuziv dhe ai reflektues.

Gjatë kalimit nëpër atmosferën e Tokës rrezatimi diellor dobësohet por megjithatë 90% e

rrezatimit të sipërfaqes vie nga rrezatimi direkt diellor. Në ditët me vranësira 100% e

rrezatimit është rrezatim difuziv.

Në rrezatimin diellor duhet logaritur edhe rrezatimin që vie nga reflektimi i rrezeve, nga

objektet apo nga vetë trolli i Tokës.

Rrezatimi diellor përbëhet nga rrezatimi ultravjollcë rreth 9%, rrezatimi i dukshëm për

syrin e njeriut rreth 41,5% dhe ai infra i kuq rreth 49,5%.

Sidoqoftë merret se në Tokë arrin energji rreh 1013 kW e cila energji është për 10 000 herë

më e madhe se nevojat momentale të globit për energji.

Rrezatueshmëria është një termin që përdoret per vlerën e energjisë rrezatuese që brenda

njësisë së kohës bie mbi njësi të sipërfaqes, por kjo varet edhe nga këndi i rënjes në

sipërfaqen e caktuar etj.

Sidoqoftë është shumë e arsyeshme që orientimet botërore në përdorimin e sistemeve

fotovoltaike për prodhimin e energjisë elektrike janë në rritje të përhershme.

Në grafikun e mëposhtëm mund të vërehet se parashikimi afatgjatë i shfrytëzimit të

energjisë në botë është i orientuar drejt përdorimit të energjisë fotovoltaike nga Dielli.

9


Fig. 3. Energjia që ofrojnë burimet e ndryshme të energjisë 3)

Në grafikun e figurës 3 lehtë mund të vërehet se nevojat për energji të njerëzimit patjetër

duhet të orientohen në përdorimin e energjisë nga era por më së shumti nga Dielli 3) .

Fig. 4. Rezervat e disa llojeve të energjisë

(Hulumtimet që kanë dal në vitin 2005 sipas Institutit Federal Gjerman të Minierave dhe

Gjeoshkencave)

10


Rezervat e uranit për reaktorë energjetik radioaktiv në vlerë rendimentesh të shfrytëzimit

të leverdishëm janë edhe për 40 vitet e ardhshme4) ,

Rezervat e Gasit natyror edhe për 64 vite ,

Rezervat e Naftës edhe për 43 vjet,

Rezervat e Qymyrit edhe për 200 vjet por ktu poblem paraqet lirimi i CO2.

Këto të dhëna na mundësojnë të kuptojmë më lehtë se si janë bërë parashikimet e

ekspertëve të energjisë për shfrytëzimin e burimeve të ndryshme të energjive alternative.

1.1. PARASHIKIMI AFATGJATË I SHFRYTËZIMIT TË ENERGJISË NË BOTË

Shfrytëzimi vjetor i energjisë primare është i shprehur në EJ 5) ku; edhe këtu shihet se njerzimi duhet të orientohet në shfrytëzimin e energjisë diellore.

Fig. 5. Shfrytëzimi vjetor i energjisë primare i shprehur në EJ/m2 , ku; 1 EJ= 1018 J

11


1.2. RREZATIMI DIELLOR NË KOSOVË GJATË VITIT

Rrezatimi i përgjithshëm (global G) diellor paraqitet si shumë e rrezatimit direkt ( I )

diellor dhe atij difuz ( D ).

G = I + D (kWh/m2)

Në përgjithësi sasia e rrezatimit të përgjithshëm të një shteti varet nga pozita gjeografike,

moti por edhe ndotja e ajrit gjatë vitit.

Në Kosovë rrezatimi i përgjithshëm është rreth 1400 kWh/m2 përderisa për Gjermaninë sillet

në mes vlerave (850 – 1150)kWh/m2 apo nëpër vendet tjera ku poashtu përdorimi i rrezatimit

diellor është më i madh se në Kosovë dhe ka vlerat si në hartën e mëposhtme 6).

Fig. 6. Rrezatimi i përgjithshëm vjetor diellor në evropë i shprehur në kWh/m2 6)

12


Nga Harta shihet se Kosova i takon një zone me rrezatim diellor me vlera shumë të mira për

përdorimin e rrezatimit diellor, dhe për qëllime të perdorimit të saj për prodhimin e rrymës

fotovoltaike.

Rrezatimi i diellit gjatë vitit në Kosovë logaritur për:

Gjatësinë gjeografike 41o52’ deri 43o16’ (N)

Gjerësinë gjeografike 19o59’ deri 21o16’ (E)

Me vlerë të përgjithëshme 1400 kWh/m2

Në qendrat e Kosovës nuk janë matë vlerat e rrezatimit në kWh/m2 por kemi marrë vlerat e

rrezatimit duke i krahasuar vlerat:

Orë me diell në vit:7)

Prishtina 2153,2 orë,

Prizreni 2131,8 orë,

Peja 1974 orë.

Mesatarja e tyre del 2086,3 orë me diell në vit.

Numri mesatar i orëve me diell në ditë gjatë një viti:

Prishtina 5,9 orë,

Prizreni 5,8 orë,

Peja 5.4 orë.

Mesatarja e tyre del 5,7 orë me diell në ditë.

Ditë pa diell në ditë gjatë një viti:

Prishtina 43,2 ditë,

Prizreni 57,7 ditë,

Peja 60.3 ditë.

Mesatarja e tyre del 53,7 ditë pa diell në vit, që në përqindje i bie 14,7% pa diell

Ditë të kthjellëta por me mbulesë të reve gjatë një viti:

Prishtina 113,8 ditë,

Prizreni 120,3 ditë,

Peja 119.3 ditë.

13


Mesatarja e tyre del 117,8 ditë të kthjellta me mbulesë të reve në vit,

që në përqindje i bie 32,2 % .

Nëse këto të dhëna i krahasojmë me të dhënat për Gjermani që është një prej vendeve që

më së shumti përdoret rrezatimi diellor për sisteme fotovoltaike, lehtë kuptohet se Kosova

disponon kushte shumë më të mira për këtë qëllim.

Në vijim mund të shihni dendësinë e rrezatimit për zonat e ndryshme të Kosovës marrë nga

interneti sipas institutit gjerman solargis.

14


Fig. 7. Rrezatimi i përgjithshëm vjetor diellor në Kosovë për vitin 2012 i shprehur në kWh/m2 6)

2. SI KRIJOHET RRYMA FOTOVOLTAIKE

Po e përmendim efektin grimcor të dritës në materiale - fotoefektin.

15


Energjia e fotoneve të dritës absorbohet nga elektronet, të cilat në rastet kur energjia e

absorbuar është e mjaftueshme e lëshojnë shtresën e vet elektonike dhe kalojnë në shtresat më

të larta, ku pastaj e kanë më të lehtë të lëshojnë atomin dhe të bëhen bartës së elektricitetit

(rrymës).

Fig. 8. Parimi i krijimit të rrymës nga rrezet e diellit – rrymës fotovoltaike

Jo tërë spektri i dritës në materiale të caktuara është në gjendje të nxjerrë elektronet.

Ekziston fotoefekti i brendshëm dhe i jashtëm.

Kur drita vetëm e ngrit elektronin në ndonjë nivel më të lartë, por jo edhe ta lëshojë

materialin quhet fotoefekt i brendshëm.

Kur drita ka energji të mjaftueshme që elektronet përveq që i largon nga niveli i vet

energjetik por ju jep edhe energji të mjaftueshme që ato ta lirojnë materialin quhet fotoefekt i

jashtëm – FOTORRYMË.

Prandaj ekzistojnë matriale të veqanta që përdoren për përfitimin e rrymës nga rrezet e

dritës.

Figura në vijim tregon se te Potasiumi drita e spekrit të kuq (=700 nm dhe energji

E=1.77 eV) nuk ka energji të mjaftueshme që të shkëpusë elektronet por drita e spektrit të

mesëm (drita e gjelbërt) si dhe ajo e spektrit të kaltërt (=400 nm dhe energji E=3.1eV)

arrijnë të shkëpusin elektronet 8).

16


Varësisht nga lloji i materialit edhe energjia e caktuar e dritës arrinë që të ju japë shpejtësi

të caktuar elektroneve që të dalin nga materiali i sipërfaqes.

Poashtu, është i njohur edhe koncepti i vrimës elektropozitive (zbrastësirës) që krijon

elektroni i larguar.

Fig. 8. Energjia e nevojshme për ekscitimin dhe nxjerrjen e elektronit nga Potassiumi

Në këtë mënyrë nën ndikimin e dritës në material krijohet ndryshimi i potencialit në mes

të shtresave ku vendosen elektronet negative dhe shtresës ku mbeten vrimat pozitive.

I tërë ky proces realizohet shumë më lehtë te gjysmëpërcjellësit.

Dallojmë gjysmëpërcjellësit e tipit p dhe të tipit n.

17


Fig. 10. Gjysmëpërcjellësi i tipit n

Fig. 11. Gjysmëpërcjellësi i tipit p

Gjysmëpërcjellësit e tipit p karakterizohen me shumicë të vrimave kurse

gjysmëpërcjellësit e tipit n karakterizohen me shumicë elektronesh.

Gjysmëpërcjellësit që më së shumti përdoren në praktikë janë gjysmëpërcjellësit e

Germaniumit dhe të Siliciumit.

2.1. PËRSHKRIMI I PËRFITIMIT TË ELEKTRICITETIT TË NJË FOTOQELULE GJYSMËPËRCJELLËSE

18


Fig. 12. Parimi i krijimit të joneve te gjysmëpërcjellësi i Silicit

• Fotonet bien në shtresën e emiterit (Si –tipi n)

• Si rezultat i bashkëveprimit lirohet një elektron nga atomi i Si dhe në parim lind qifti

elektron- vrimë

• Elektronet (-) tërhiqen nga fusha elektrike në drejtim të bazës ( në kahun e kundërt të

fushës elektike E )

• Vrimat (+) tërhiqen nga fusha elektrike në drejtim të emiterit ( në kahun e fushes E)

• Kjo lëvizje e orientuar paraqet rrymën elektrike

• Elektriciteti do të rrjedhë përgjatë dy kontakteve

• Parim të njejtë pune ka edhe dioda

Poashtu në varshmëri nga materiali dhe konstruksioni qelula fotovoltaike mund të tregojë

ndjeshmëri të ndryshme për dritën infra të kuqe, spektrin e dritës së dukshme apo pjesën

ulravjollcë të dritës.

2.2. NDJESHMËRIA SPEKTRALE E DISA TIPEVE TË NDRYSHME TË FOTOQELULVE 9)

19


Fig. 13. Grafiku i ndjeshmërisë së disa materialeve

Siç shihet nga figura disa materiale japin vlera më të mira të ndjeshmërisë për dritën e kuqe e disa për dritën e kaltërt apo edhe spektrin infra të kuq.

3. TEKNOLOGJIA E PRODHIMIT TË QELULAVE SOLARE

20


Qelulat solare sot prodhohen me disa lloje të teknologjive; me teknologjinë e siliciumit

kristalorë dhe teknologjinë e filmit.

Më së shumti janë të përhapura qelulat solare mono- apo polikristalore rreth 90% të tregut 5).

Por këtë vit disa opinione shkenëctarësh kanë dalë edhe me zbulime te reja, të cilat pritet

plotësisht të ndërrojnë dhe të përforcojnë mundësinë e përdorimit të rrezatimit diellor për

sistemet fotovoltaike

Prodhimet e ndryshme:

• Dallohen në koeficientin e efikasitetit

• Kanë çmime të ndryshme

• Metoda të ndryshme prodhimi

Për vlerësimin e një qelule solare duhen karakteristikat elektrike.

Modulet amorfe

Fig. 14. Pamja e një moduli amorf

Koeficienti i efikasitetit përafërsisht 8% 10).

Një mbajtës me një shtresë shumë të hollë Silici.

Metoda e prodhimit- me shtypje.

Tani më nuk janë shumë aktuale.

Modulet polikristalore

21


Fig. 15. Pamja e një moduli polikristalor

Koeficienti i efikasitetit përafërsisht 13%

Bllok i ndërtuar prej shumë monokristaleve të vogla.

Ka veti më të mira se sa modulet monokristalore për rrezatim direkt (intensiv).

Kufijtë e monokristaleve pengojnë fluksin e elektroneve.

Modulet Monokristalore

Fig. 16. Pamja e një moduli monokristal

Koeficienti i efikasitetit përafërsisht 15%

Përbëhen prej një monokristali të vetëm Silici.

Prodhimi i tyre ka kosto të lartë.

Ka veti më të mira se sa modulet polikristalore për rrezatim të dobët.

3.1. TEKNOLOGJIA E FILMIT TË HOLLË

22


Në vitet tetëdhjetë filloi hulumtimi intensiv në zhvillimin e teknologjisë - film i hollë.

Materialet gjysmëpërçuese përfitohen në procesin e avullimit në shtresa të holla me kosto

mjaft të ulët dhe veti të mira optike (zakonisht xhami). Si gjysmëpërçues janë përdorur silici

amorf, indiumi i bakrit diselenid (CIS) dhe kadmium teluri (CdTe). Për shkak të koeficientit

të lartë absorbues të dritës filmi me trashësi 1-6 μm11) është i mjaftueshëm për efekt të mirë

fotovoltaik. Procesi i avullimit zhvillohet në temperatura mes 200 dhe 600 ˚C. Sasia më e

vogël e materialit gjysmëpërçues dhe energjia më e ulët e ndërtimit i bën ata që ende të jenë

teknologji konkuruese të silikonit kristalorë.

3.2. SILICI AMORF

Në temperatura në mes të 200 dhe 250 ˚C pjesa dërrmuese (SiH4) nga faza e gazit depozitohet

në xham, ku ajo formon një shtresë silici amorf. Për shkak të rrjetës së parregullt të mbajtësit

të ngarkesës elektrike kanë gjatësi të vogël të difuzionit dhe zakonisht përdoret struktura p-n

apo në mes të shtresave p-n vendoset shtresa e brendshme gjysmëpërçuese. Mungesa e

qelulave të silicit amorf bën që efikasiteti të jetë i ulët prej vetëm (5-7) % në një gjendje të

stabilizuar dhe degradimi i performancës gjatë muajve të parë të punës (6-12muaj) të jetë i

madh. Për të rritur efikasitetin dhe për të zvogëluar efektin e degradimit është përdorur

shpesh struktura e shumëfishtë p-n ku çdo shtresë p-n është optimizuar për një gjatësi vale të

veçantë të dritës. Për shkak të koeficientit të mirë të absorbimit të dritës difuzive këto qelula

shpesh perdoren për mbushjen e pajisjeve elektronike me energji në kushte me dritë të

zvogëluar.

3.3. FOTOQELULAT ME SHTRESË TË HOLLË FILMI (CIS) - CuInSe2

Shtresa aktive e këtyre fotoqelulave përbëhet nga Bakri (Cu), Indiumi (In) dhe Seleni (Se) në

përzierje Cu In Se2 që krijohet me avullimin e tyre në furra me temperatura 500 deri 600 ˚C.

Me efikasitet prej (9 – 11) % këto fotoqelula janë me efikasitetin më të lartë në treg dhe pasi

që nuk kanë fare degradim gjatë kohës janë më të përdorurat.

Përderisa qelulat kristalore kanë trashësi 200-300µm këto CIS kanë trashësi vetëm 2-3 µm.

Prandaj mund të ndërtohen edhe në formë shiriti apo mbështjellësi të ndryshëm të objekteve

dhe ambalazheve.

23


Fig. 17. Pamja e një modeli të ndërtimit të modulit me shtresë të hollë filmi

Fig. 18. Pamja e një moduli me shtresë të hollë filmi

3.4. FOTOQELULAT E TELURIT TË KADMIUMIT (CdTe)

24


Procesi i ndërtimit të pjesës aktive fotoelektrike zhvillohet në temperaturë rreth 600 ˚C.

Teknologjia CdTe në krahasim me teknologjitë e tjera film i hollë të fotoqelulave i ka

hargjimet më të ulëta të konstruktimit. Efikasiteti fotoelektrik sillet rreth (7-8,5) %. E metë e

kësa teknologjie është përdorimi i Kadmiumit që është metal i rëndë dhe helmues. Kadmiumi

përfitohet si nënprodukt i përfitimit të Zinkut prandaj procesimi i Kadmiumit në lidhjen jo të

rrezikshme CdTe është i pranuar nga aspekti ekologjik.

Pjesa e hollë e filmit CdTe ka aftësi të absorbojë mbi 90% Fig. 19. Ndërtimi i fotoqelulës

CdTe të spektrit të dritës së dukshme.

3.5. QELULAT E TEJDUKSHME SOLARE

Janë krijuar qelulat e para solare të cilat punojnë kryesisht me dritën infra të kuqe dhe e

lejojnë dritën e dukshme të kalojë deri ne 80%. Xhamat e krijuar nga këto polimere do të

ishin sikur xhamat e zakonshëm me një folie transparente.

Ndryshojnë nga panelet e zeza të tanishme solare sepse janë të ndërtuara prej polimereve ku

rolin e diodave e kanë disa nanofije nga argjendi dhe nanogrimcat nga oksidi i titaniumit të

cilat mundësojnë shikimin gati se normal nëpër sipërfaqe.

Shkalla e konvertimit të dritës në elektricitet te

këto qelula arrinë 7.3%. 12)

Si të tilla mund te vendosen nëpër xhamat e

dritareve, veturave, celularëve etj. dhe pritet të

rrisin përdorimin e energjisë diellore për

prodhimin e lirë dhe efikas të elektricitetit.

Fig. 20.

Ndërtimi i një fotoqelule të tejdukshme

solare

25


Fig. 21. Pamja një fotoqelule të tejdukshme solare

3.6. QELULAT ME SHTRESË TË TREFISHTË ABSORBIMI

Korporata Sharp ka arritur konvertimin më të lartë diellorë në botë me efikasitetit prej 44.4%. Këto

qelula diellore janë përdorur në një sistem të bazuar në flotacion thjerre, që fokuson rrezet e Diellit

mbi qelulat për të gjeneruar energji elektrike.

Ky zbulim i fundit Sharp u promovua vjet edhe nga Organizata e Zhvillimit Industrial të Teknologjisë

në Japoni (NEDO) 14).

Matja e vlerës që tregon një rekord për konvertimin me efikasitetit më të lartë në botë u konfirmua në

Institutin Fraunhofer për Sistemet Diellore të Energjisë (ISE) në Gjermani.

Qelulat me kryqëzim të trefishtë- Sharp përdorin një teknologji që mundëson konvertim efikas të

Diellit në energji elektrike me shtresa të trefishta foto-absorbuese, ashtu që e fundit është bërë nga

InGaAs (arsenid indium

galium).

Fig. 22. Struktura e një

qelule e përbërë nga një

kryqëzim i trefishtë i

shtresës absorbuese dhe

krahasimi me qelulat e

tanishme konvencionale

3.7. MATERIALI DHE NDËRTIMI I FOTOQELULAVE KRISTALORE

Element bazë për ndërtimin e fotoqelulve është Sliciumi (Silici – Si).

Rreth 95% e qelulave kristalore janë të ndërtuara nga Silici.

Silici gjindet në rërën kuarcit – SiO2 ( rëra e zakonshme e ndërtimtarisë).

Është elementi i dytë përbërës i kores së Tokës. Silici në natyrë përfitohet nga rëra që futet në

temperatura të larta edhe deri 1900˚C.

Rezultat i këtij procesi fitohet i Silici metalurgjik me pastërti rreth 99%.

Për ndërtimin e fotoqelulave kjo është papastërti e madhe prandaj duhet të pastrohet deri në

vlera 99.999999% të pastërta 14).

26


Si rezultat i pastrimit të mirë fitohe Silici në formë të kokërrzave (granulat Si) që është bazë

për ndërtimin e fotoqelulave.

RËRË GURI I SILICIT

GRANULAT SILICI GURI I SILICIT

Fig. 23. Pamje të silicit në forma të ndryshme

27


Fig. 24. Procesi i përfitimit të qelulave solare nga silici

PRODHIMI I QELULAVE SOLARE KALON NËPËR DISA PROCESE

Shihet se janë dy procese të përfitimit të fotoqelulave.

Përmes Siliciumit monokristalor dhe atij polikristalor

Përmes difuzionit të Fosforit krijohet kontakti p-n.

28


3.8. PROCESI CZOCHRALSKI

Granulati i Silicit në stufa të veqanta nxehet deri në temperaturë rreth 1420 oC dhe përmes

procesit Czochralski16) (Jan Czochralski- shkencëtar polak me të njejtin emër) përfitohet Silici

monokristalor, që prehet në formë blloku dhe mandej në forma të pllakëzave.

Blloku me qindra kilogram prehet në pllakëza me trashësi 160 μm apo më tepër.

Fig. 25. Pamje të procesit të përfitimit të shufrave të Silicit përmes procesit Czochralski

29


Finalizimi i punës në fotoqelula bëhet përmes vendosjes së një shtrese antireflektive në këto

pllakëza si dhe vendosen kontaktet mes pllakave.

Përcjellshmërinë e qelulës dhe transparencën optike deri te pjesa aktive e qelulës e siguron

një qelq i fortësuar me përmbajtje të vogël të hekurit dhe veti të posaqme optike. Qelulat

diellore vendosen në tretjen e Etilen-Vinil-Acetat (EVA) i cili nxehet deri në temperaturën

150 oC ku edhe shkrihet, bëhet i tejdukshëm, ftohet dhe pastaj përforcon dhe ngjet qelqin dhe

qelulën në një kompaktësi e poashtu shërben për të mbrojtur shtresën e fotoqelisë nga

ndikimet e atmosferës.

Pas vendosjes së kontakteve qelulat solare izolohen nga mundësia e kontaktit me ujin,

vendosen në kuti të aluminit dhe pasi të kalojnë testin e verifikimit dalin në shitje.

Modulet solare mund të përfitohen edhe me solidifikim direkt ku fitohet Silici polikristalor.

Teknologjia e prerjes së polikristaleve në pllaka (vafer) monokistalore është e shtrenjtë

prandaj edhe rrallë përdoret.

1975-51 mm, 1982:-100 mm, 2000- 200 mm; 2004 -300

mm

Fig. 26. Pamje të shufrave të Silicit dhe prerjeve të pllakëzave të holla (vafer) të Silicit 17)

30


4. KRAHASIMI I QELULAVE SOLARE

Në rrjet elektrik më së shumti i gjejmë të lidhura fotoqelulat kristalore edhe pse kanë

efikasitet më të ulët por këtë e arsyeton fakti se janë më të lira në treg. Modulet nga silici

amorf përdoren më pak dhe atë në disa raste si p.sh. gjatë kampimeve, nëpër anije apo në

mure të objekteve.

Modulet e teknologjisë film i hollë CIS dhe CdTe përdoren nëpër elektrana të rendit të

megawat (MW).

Modulet nga gjysmëpërcjellësit III-V, (GaAs, Ge, GaInAs, GaInP) për shkak të çmimit të

lartë edhe pse kanë efikasitetin mbi 30% përdoren ekskluzivisht në aplikacionet e gjithësisë

dhe të ngjashme.

Tabela 1: Vlerat maksimale të efektivitetit të fotoqelulave:18)

Efektiviteti i qelulës ηc,lab

(laborator) [%]

Efektiviteti i qelulës ηc,p

(prodhim) [%]

Efektiviteti i modulit

ηM

(prodhim serik) [%]

Silici Monokristalorë 24,7 21,5 16,9

Silici Polikristalor 20,3 16,5 14,2

Silici shirit (Ribbon) 19,7 14,0 13,1

Silici Kristal në film 19,2 14,0 13,1

Silici Amorf 13,0 10,5 7,5

CIS 19,5 14,0 11,0

CdTe 16,5 10,0 9,0

Gjysmëpërcjellësit III-V 39,0 27,4 27,0

31


4.1. KARAKTERISTIKAT V-A TË QELULAVE SOLARE

Qelula solare sillet sikur është një burim i rrymës i lidhur paralel me një diodë.

Në këtë rast dioda e përcakton karakteristikën V-A të fotoqelulës.

Humbjet e vlerave të rrymës në vetë gjysmëpërcjellësin mund ti paraqesim si një rezistencë

në seri RS.

Kuptohet që humbjet në vetë qelulën të jenë sa më të vogla ose efikasiteti i saj të jetë më i

madh duhet që vlera e rezistencës RS të jetë sa më e vogël. Kjo humbje varet nga kualiteti i

gjysmëpërcjellësit dhe teknologjia e pastrimit apo rafinimit të tij. Edhe pse në realitet kjo

humbje është mjaft e madhe mund të mos e përfillim.

Fig. 27. Skema e një fotoqelule në qarkun elektrik 15)

Nëpër hargjuesin e mundshëm të vendosur në qark do të rrjedhë rryma e barabartë me

ndryshimin në mes të rrymës që gjenerohet nga fotoqelula – rryma në start IS dhe rrymës që

lejon të kalojë dioda Id sipas relacionit:

I = IS – Id = IS – I0 ( eUU d – 1) . . . (1)

Grafiku i krahasimit të vlerave të karakteristikave V–A në mes të diodës dhe fotoqelulës

tregon qartë për ngjashmërinë që kanë, ku shihet se dallojnë për vlerën e rrymës startuese të

diodës që varet nga disa faktorë si p.sh. rrezatimi diellorë, pastërtia e gjysmëpërcjellësit etj.

32


Fig. 28. Krahasimi i grafikut të karakteristikës V-A të diodës dhe fotoqelulës 19)

Vlerësimin e një fotoqelule mund ta bëjmë duke i krahasuar parametrat kryesorë elektrik si që

janë: Tensioni i qarkut të hapur UOC (open circuit), intensiteti i rrymës në lidhje të shkurtë ISC

dhe faktori i mbushjes FM (angl. Fill Factor, FF).

Si tension i qarkut të hapur UOC merret ndryshimi i potencialit në mes të skajeve të qelulës

nëse nuk e përfillim rrymën nëpër qelulë dhe ky tension mund të logaritet me shprehjen:

UOK=U d ln (I S

I 0

+1)

Tensioni me këtë shprehje i një qelule elementare me çfarëdo dimensione ka vlerën prej

0,4V-0,7V 15) që si vlerë zakonisht meret:

U=0,5V

Skema e matjes së tensionit të qelulës si qark i hapur ku gjithashtu në mënyrë direkte mund të

matet, sepse tensoni i një qelule nuk mund të dalë mbi UOC=0,5V

Fig. 29. Skema e matjes së tensionit të qelulës

33


Rryma e një fotoqelule gjithashtu mund të përcaktohet në skaje të fotoqelulës duke bërë

lidhje të shkurtë ISC në mes të dy poleve të saj dhe në fakt paraqet rrymën

ISC = IS

Skema e matjes së rrymës në fotoqelulë:

Fig. 30. Skema e matjes së intensitetit të qelulës

VËREJTJE: I vetmi rast ku burimi i rrymës guxon të lidhet në lidhje të shkurtër dhe të

mos ketë pasoja është lidhja e fotoqelulës, të gjitha burimet tjera per shkak të rezistencës

do të shkatërroheshin.

Kjo na tregon se rryma e fotoqelulës varet direkt nga rezistenca e jashtme dhe pa rezistencë

të jashtme fotoqelula nuk jep rrymë fare.

Fig. 31. Struktura matëse për përcaktimin e karakteristikës V-A të një qelule solare kristalore.

34


Grafiku i karakteristikës V-A të një qelule solare kristalore që mund të meret nga qarku i

mësipërm.

Fig. 32. Karakteristika V-A e një qelule solare kristalore 15)

Performanca e një fotoqelule përcaktohet nga fuqia elektrike që prodhon

P = U x I

Në pikën e performancës maksimale ( MPP–Maximum Power Point) qelula punon kur

produkti i tensionit dhe i rrymës është më i larti.

PMPP = UMPP x IMPP

Fig. 33. Performansa e punës së një fotoqelule kristalore 15)

35


Kur i krahasojmë karakteristikat V-A të fotoqelulave të llojeve të ndryshme si parametër

kryesor përdorim rendimentin .

Rendimenti i fotoqelulës definohet si raport i fuqisë së fotoqelulës në pikën e

performancës maksimale PMPP ndaj fuqisë së rrymës që e jep fotoqelula nga fillimi PS

= PMPP

PS

Rendimenti i fotoqelulave varet edhe nga fuqia e rrezatimit të spektrit rënës që varet edhe nga

tejdukshmëria e ajrit (Masa Ajrore – Air Mass, AM) si dhe nga temperatura që krijohet në

fotoqelulë sepse me ngritjen e temperaturës e dimë që rritet rezistenca e përcjellshmërisë.

Për përcaktimin e të gjitha karakteristikave të një fotoqelule janë ndërkombëtarisht të

caktuara kushtet standarde të testimit (angl. standard test conditions, STC).

Për fotoqelula komerciale këto kondita janë;

Fuqia rrezatuese PRR, temperatura t, dhe masa ajrore AM me vlera përkatëse:

AM = 1,5

T=25 oC

PRR=1000W/m2

Fig. 34. Karakteristika V – A e fotoqelulës kristalore për rrezatime të ndryshme 15)

Tensioni U i qelulës ngritet me ngritjen e temperaturës së qelulës përderisa rryma e qelulave

ngritet shumë pak.

Prandaj performanca maksimale e një qelize bie me ngritje të temperaturave.

36


Për këtë arsye zakonisht përcaktohen koeficientët e tempraturave (TK) për tensionin në qark

të hapur, rrymën me lidhje të shkurt dhe performancën maksimale. Koeficientët e

temperaturës TK për Qeliza Polikristalore janë:

TK Uoc = -0,35%/K, TK ISC = 0,06%/K, TK PMPP = -0,45%/K

Kur Dielli rrezaton 1000W/m², kjo mund të ndodhë rrallë, atëherë temperatura e qelizës është

zakonisht më e lartë se 25°C. Për këtë arsye caktohen të dhënat elektrike të qelizës edhe në

temperaturën nominale të punës së qelizës (NOCT nominal operating cell temperature), e

cila nxirret gjatë rrezatimit 800W/m², temperaturës së jashtme 20°C dhe shpejtësisë së erës

1m/s.

Shkalla e ndikimit apo performanca gjindet me shprehjen:

η =

PMPP

I MPP× 1000Wm2

Për qelizat kristalore del vlera 15-20%

Në Evropë elementet fotovoltaike konstruktohen të punojnë në temperaturat e ulta deri -10 OC.

Fig. 35. Vlera e MPP (maximum Power Performance) të një fotoqelule në varshmëri nga temperaturat 15)

37


5. PANELET SOLARE

Panelet solare paraqesin grup të fotoqelulave solare të lidhura në aspektin elektrik dhe janë të

paketuara dhe të vendosura mbi një strukurë të ngurtë, e cila zakonisht luan rolin e mbajtësit

të fotoqelulave por gjatë fabrikimit izolohen që të ruhen

nga ndikimet atmosferike.

Çdo Panel apo Modul Diellorë mund të përdoret si një

komponent i një sistemi më të madh fotovoltaik, për të

gjeneruar energji elektrike për të furnizuar hargjuesit

komercial dhe banesorë.

Çdo modul para se të dalë në përdorim të gjerë i

nënshtrohet testimit standard të kontrollit (Standard Test

Controle -STC) në aspektin e fuqisë së vet prodhuese të

rrymës së vazhdueshme (DC- direct current),

Fig. 36. Përbërja e panelit solar

Zakonisht çdo modul standard arrinë të prodhojë 100-320 W për përdorimin e gjerë.

Efikasiteti i një moduli përcakton zonën e një moduli të caktuar nga prodhuesi që zakonisht

vlerësohet deri në një 8% efikasitet.

Një modul 230 W i vetëm mund të prodhojë sasi të kufizuar të fuqisë elektrike prandaj për

përdorim, varësisht nga nevojat bëhet lidhja e më shumë moduleve varësisht a dëshirohet

përforcimi i rrymës (intensitetit ) apo të tensionit elektrik.

Një sistem fotovoltaik zakonisht përfshinë një panel kolektorësh ose një grup i moduleve

diellore, një inverter dhe nganjëherë një bateri dhe apo shëndrrues dhe bartës në instalime

elektrike të interkoneksionit.

38


5.1. LIDHJA E QELULAVE NË PANELE SOLARE

Lidhja e qelulave në module (panele) solare si dhe moduleve solare në kolektorë solar bëhet

varësisht nga nevoja se a duam që të kemi rritje të tensionit apo rritje të intensitetit.

5.1.1. LIDHJA SERIKE

Fig. 37. Lidhja e fotoqelulave në seri

Nëse i lidhim tri qelula në mënyrë serike shohim se vlen që tensioni i përgjithshëm që

krijojnë qelulat është baras me shumën e tensioneve të secilës qelulë UP

UP =U1+U2+U3

UP =0,5V + 0,5V + 0,5V

UP =1,5V

Pra duke ditur se cdo qelulë ka të njejtin tension nën të njejtat kushte rrezatimi pavarësisht

madhësinë e saj atëherë mund ti lidhim në seri dhe tensioni i fituar është shumë e tensioneve

të qelulave individuale.

Gjithashtu edhe te kolektorët solar mund ti lidhim modulet solare në seri dhe paralel varësisht

nga nevojat.

Por, nëse duam të dimë se çfarë rryme na ofron në dalje lidhja serike e fotoqelulave ,duhet të

theksojmë se rrymën te lidhja serike e përcakton qelula më e dobët apo ajo me rrymën më të

vogël.

39


Pra në rastin tonë rryma që do të dalë nga moduli solar është IP = 0,8A

Duhet theksuar se te lidhja në seri nëse një qelulë errësohet ose hyn nën hije e dikton

rrymën

Nëse e mbulojmë plotësisht me dorë vetëm një qelulë do të ndërprehet plotësisht rryma në

modulin solar.

Gjithashtu nëse ndodh ndonjë shkëputje e kontakteve të qelulës atëherë vie deri te prishja e

modulit solar dhe është shumë e vështirë riparimi ,sepse pjesa mekanike e izolimit të modulit

nga kushtet atmosferike është shumë e fortë dhe e izoluar shumë mirë saqë është i vështirë

depërtimi deri te lidhja e kontakteve.

Përndryshe jeta mesatare e një moduli solar logaritet rreth 25 vite.

5.1.2. LIDHJA PARALELE

Te lidhja paralele e qelulave tensioni nuk ndryshon fare. Pasi që tensioni i këtyre qelulave

nuk varet nga madhësia e qelulës ne këtu mund të përdorim madhësi të ndryshme pa ndonjë

problem.

Fig. 38. Lidhja e fotoqelulave në mënyrë paralele

UP = U1 = U2 = U3 = 0,5V IP = I1 + I2 + I3 = 3A

40


Për të arritur tensione apo rrymë më të lartë, modulet solare lidhen së bashku në mënyrë

paralele, serike apo të përzier për të kaluar në një gjenerator solar.

Fig. 39. Karakteristika V – A e sistemit të fotomoduleve të lidhura në seri dhe paralel 15)

41


5.2. KËNDI I RËNIES SË RREZEVE TË DIELLIT

Efikasiteti i moduleve fotovoltaike varet drejtëpërdrejtë edhe nga këndi i rënies së rrezatimit

diellorë mbi panelin solar. Rrezatimi që bie në një kënd të drejtë në tokë (kur qielli është i

kthjellët) është rreth 0,8-1 kW/m2.

Mirëpo rruzulli i Tokës ndikon që rrezet në çdo vend të Tokës mos të bien në të njejtin kënd.

Kur rrezet e Diellit bien në ndonjë kënd në sipërfaqe të panelit diellor vie deri te zvoglimi i

fuqisë së rrezeve nën vlerën 0,8 kW/m2. 20)

Kjo gjithashtu vërehet edhe gjatë pjesëve të ditës si p.sh. në mëngjes dhe në mbrëmje. Në të

dyja rastet këndi në të cilin

rrezet e diellit bien në ndonjë

sipërfaqe mund të jetë edhe

më i vogël se 40°. Me atë rast

zvogëlohet fuqia e rrezeve

pasi qe rritet edhe sipërfaqja

rënëse e rrezeve si në figurë.

Poashtu duke marrë parasysh

udhëtimin e diellit në

ekliptikë gjatë stinëve të vitit,

dhe duke ditur se këndi i

Fig. 40. Vlera mesatare e këndit të rënjes së rrezeve të Diellit 20) rrezeve ndërron ashtu që

dimrit rrezet bien në kënd më të vogël ndaj siperfaqes ,sesa verës kur pothuajse bien në

këndin α=90o kuptojmë se gjatë vendosjes së kolektorëve fotovoltaik duhet që të kemi

parasysh që pozita e tyre të përshtatet që dimrit të absorbojë sa më shumë energji të rrezeve

diellore sepse verës edhe ashtu ka mjaftueshëm

42


Shembull: -

Rrezet e diellit me intensitet energjie 450 W/m2 bien normalisht në sipërfaqen e panelit diellor. Nëse qelula ka një sipërfaqe prej 0.15 m2, atëherë të llogaritet energjia totale që bie në qelulë për një ditë në KWh. Për sa do të reduktohet energjia nëse këndi i rënies së rrezes së Diellit ndaj sipërfaqes do jetë 35O . Të dhënat: .

Fuqia e rrezeve

α=30o

P = ? Energjia që e japin rrezet diellore do të jetë:

Kur ndërron këndi i rënies në rastin tonë duhet të logarisim sipas shprehjes:

Pra lehtë u vërtetua se energjia e rrezeve rënëse në këtë rast zvogëohet për 18,1 %

43


5.2.1. ZVOGLIMI I KËNDIT TË RËNJES SË RREZEVE TË DIELLIT

Për të zvogëluar problemet më këndet e rënies së

rrezeve diellore kompania V3 Solar21) ka zhvilluar një

mënyrë të re për të kthyer energjinë e diellit në energji

elektrike siç thuhet njëzet herë më shumë nga e njëjta

sasi që mund të merret me qelulat e deritanishme

diellore. Në pajisjen e tyre të re, të quajtur Cell Spin, në

vend të panelit të rrafshtë tradicional qelulat diellore

janë vendosur në një kornizë në formë koni.

Fig. 41. Pamje e panelit solar në formë koni

Dhe poashtu është me rëndësi te theksohet se ato në fakt edhe duken shumë më bukur.

Për shkak të potencialit të madh të energjisë diellore, shkencëtarët kanë provuar në rritjen e

efikasitetit të qelulave diellore duke përdorur thjerrëza ose pasqyra që të drejtojnë energjinë e

diellit mbi to, duke shpresuar për të marrë më shumë energji elektrike nga i njëjti numër i

qelulave. Për fat të keq, duke vepuar kështu ka mundësi të krijohet nxehtësi aq e madhe saqë

qelulat të bëhen të padobishme për shkak të rritjes së rezistencës ndaj elektricitetit.

Inxhinierë në V3Solar për të parandaluar nxemjen e tepërt provuan këtë ide duke vendosur

qelulat në një platformë rrotulluese, kështu do të thotë se çdo celulë e merr energjinë-

ngrohjen nga dielli për një kohë të shkurtër dhe mundësohet që përmes rrotullimit hyn në hije

pastaj ftohet. Vetëm koha do të tregojë sigurisht, arsyeshmërinë e përdorimit të tyre.

5.2.2. PANELET SOLARE NDJEKËSE

Poashtu në prodhim për të rritur performancën e përdorimit të energjisë diellore janë

prodhuar edhe të ashtuquajturat panelet solare ndjekëse të pajisura me sistemin elektronik, qe

vetë në mënyre automatike të ndjekin këndin maksimal të

rënies së rrezeve të diellit dhe në këtë mënyrë ato që janë të

fiksuara kah jugu dhe lëvizin këndin vetëm në vertikale e

rrisin peformancën deri në 30% kurse ato panele ndjekëse

edhe ne vertikale edhe ne horizontale e rrisin performancën

deri në 45 %. 22)

Fig. 42. Pamje e panelit solar ndjekës i rrezeve

44


5.3. MIRËMBAJTJA E PANELEVE SOLARE

Sikur të gjitha pajisjet elektrike edhe panelet solare duhet të mirëmbahen në mënyrë të

rregullt dhe të kujdesëshme.

Në mirëmbajtje do të përmendim:

pastrimin nga pluhuri dhe mbeturinat

ruajtjen nga dëmtimet mekanike dhe

rrufeja

kontrollimin e lidhjeve në mes

fotoqelulave

kontrolla e bazamenteve mbajtëse, etj. Fig. 43. Skicë e dëmtimit dhe mbulimit te fotoqelulave 15)

Hulumtuesit gjetën se panelet diellore të pista mund të humbin rreth 7-8 % 15) të efikasitetit të

tyre si pasojë e mbulimit me pluhur ,etj. Dhe kjo vlerë mund të rritet në vendet e thata si

Afrika. Poashtu edhe mbeturinat e ambientit si letra, gjethe etj. ndikojnë direkt në efikasitetin

e tyre prandaj kërkohet pastrimi i vazhdueshëm i paneleve.

Gjatë instalimit të paneleve solare shpesh mund të parashtrohet pyetja se si të mbrohen nga

goditjet e rrufesë.

Duhet dalluar mbrojtjen e jashtme dhe të

brendshme.

Mbrojtja e jashtme ka të bëjë me mbrojtjen e

paneleve solare direkt nga rrufeja dhe djegia e

tyre. Kjo realizohet përmes rrufepritësve të cilët

vendosen në distancë të caktuar – jo shumë afër

dhe duhet qe lidhjet mekanike me pjesë metalike

të paneleve të jenë sa më larg.

Fig. 44. Ngjitja e lidhjeve në panele solare

Mbrojtja e brendshme mund të realizohet edhe me anë të siguresave elektrike.

Lajmërimi i të ashtuquajturave pika të nxehta. Gjatë krijimit të lidhjeve në mes të qelulave,

nëse lidhja nuk është realizuar si duhet mund te vie deri te nxehja dhe shkëputja e ndonjë

fotoqelule që

45


do te kishte pasoja katastrofale pasi qe prishja e vetëm një qelule do te bënte të papërdorshëm

komplet panelin.

Duke pas parasysh çmimin relativisht të lartë të paneleve solare preferohet që gjatë blerjes ,të

blehen ato të verifikuara për nga kualiteti dhe të mirëmbahen mandej në mënyrë të

kujdesëshme.

Fig. 45. Pamje e panelit solar të dëmtuar nga djegia

46


5.4. LIDHJA E SISTEMEVE SOLARE

5.4.1. LIDHJA E SISTEMEVE SOLARE ME RRJETIN ELEKTRIK

Lidhja e fotoqelive solare mund të bëhet direkt në rrjetin elektrik apo përmes sistemeve të

akumulimit të elektricitetit.

Te sistemet e lidhura me rrjetin, rryma e prodhuar përmes sistemit solar shëndrrohet në rrymë

të përshtatshme për rrjetin publik përmes pajisjeve të veçanta që bëjnë edhe futjen e rrymës

në rrjetin publik të energjisë elektrike si:

Fig. 46. Skicia e lidhjes së sistemeve solare me rrjetin elektrik

1) Gjeneratori solar – fotoqelulat solare,

2) Shpërndarësi solar,

3) Pajisja për vendosje të rrymës në rrjetin publik – që ka edhe rolin e rregullimit të

frekuencës në mënyrë automatike sipas sinusoidës së rrymës alternative të rrjetit publik,

4) Njehsori solar – njehsor normal i rrymës që njehëson sasinë e rrymës që del në rrjet

publik,

5) Shpërndarësi shtëpiak – tabela e rrymës shtëpiake me siguresat etj.

7) Njehsori i rrymës së pranuar nga rrjeti publik

47


Duhet theksuar se ky sistem mund të përdoret vetëm në ato shtete që e kanë të rregulluar

sistemin e rrjetit të shpërndarjes së rrymës që e përkrah këtë p.sh. Gjermania dhe disa shtete

evropiane ,kurse në Kosovë nuk mund të përdoret ende.

5.4.2. SISTEMET SOLARE TË LIDHURA ME RRJETIN - ME PËRDORIM EDHE

PËR NEVOJA VETANAKE

Te një variant tjetër i sistemeve të lidhura me rrjetin, rryma e fituar futet në rrjetin e shtëpisë.

Në këtë mënyrë rryma solare përdoret së pari në shtëpi dhe vetëm rryma e tepërt kalon në

rrjetin publik.

1) Gjeneratori solar

2) Shpërndarësi solar

3) Pajisja për vendosje të

rrymës në rrjetin publik

4) Njehsori solar

5) Shpërndarësi shtëpiak

6) Njehsori i rrymës së kaluar

në rrjetin publik

7) Njehsori i rrymës së pranuar

nga rrjeti publik

Fig. 47. Skicia e lidhjes së sistemeve solare me rrjetin elektrik dhe për nesvoja personale

Këto sisteme mund të përdoren në varshmëri se a i përkrah rrjeti i shpërndarjes së rrymës.

Gjithashtu sistemet fotovoltaike ( Photovoltaic – PV) të lidhura me rrjetin publik për personat

privat janë të arsyeshme vetëm nëse tarifa për shitje është e rregulluar me ligj që në Kosovë

për momentin mungon.

Një Sistem i lidhur me rrjetin është më lehtë të dimensionohet dhe është më i lirë se sa një

sistem ishull,sepse nuk ka pjesë që amortizohen shpejt dhe me kufizueshmëri sikur

jetëgjatësia e baterive.

Poashtu është i levërdishëm atëherë kur prodhimi dhe nevoja nuk janë të njëjta !

48


5.4..3. SISTEMET SOLARE TË PAVARURA NGA RRJETI

Te sistemet fotovoltaike ishuj bëhet furnizimi i harxhuesve (p.sh. ndriçimi) me rrymë solare

pa qenë të lidhur me rrjetin. Në mënyrë që të vihen në funksion harxhuesit edhe gjatë natës

apo kur ka vranësira, është e nevojshme të kemi një akumulues të rrymës (Akumulator -

Bateri). Një sistem ishull duhet të planifikohet mirë, për të bërë që të funksionojnë si duhet

harxhuesit e lidhur.

1) Gjeneratori solar

2) Shpërndarësi solar

3) Rregullatori i mbushjes së

akumulatorëve

4) Akumulatori

5) Invertori - Transformatori Ishull

(shëndrruesi i rrymës së baterive në

rrymë alternative )

6) Shpërndarësi shtëpiak

7) Harxhuesit e mëdhenj (AC) – me

rrymë alternative (220V-380V)

8) Harxhuesit e vogël (DC) – me rrymë

prej 12V

Fig. 48. Skicia e lidhjes së sistemeve solare të pavarura nga rrjeti elektrik

Për të instaluar dhe punuar një sistem ishull na duhet ta dijmë se sa rrymë na nevojitet! (Cilët

harxhues, me çfare harxhimi kemi dhe sa gjatë punojnë brenda ditës). Kjo na nevoitet që të

dijmë se çfarë dhe sa panele solare të montojmë si dhe çfarë akumulatorësh të instalojmë për

akumulimin e rrymës. Nëse sistemet solare janë të pamjaftueshme apo akumulatorët janë të

vogël atëherë vjen deri te ndërprerja e rrymës.

Pasi që përfitimi i rrymës solare është më i lartë gjatë verës se sa në dimër, ne duhet që të

kemi zakonisht edhe një tjetër furnizues të energjisë elektrike p.sh. një dizel - gjenerator për

të mundësuar furnizimin me rrymë gjatë tërë vitit.

49


Kombinimi i furnizuesve të ndryshëm (gjenerator solar, të erës, të ujit apo dizel) të energjisë

quhet sistem hibrid.

6. KOMPONENTËT E PV - SISTEMEVE ISHUJ

6.1. RREGULLATORËT

6.1.1. RREGULLATORI I MBUSHJES

Rregullatori (kontrolluesi) është pjesë lidhëse midis panelit diellorë dhe baterisë, duke marrë

ndërveprimin e tyre dhe duke bërë përshtatjen e optimizuar të punës së sistemit. Ajo është

pjesë plotësisht automatike dhe arrin rezultate të larta të punës për kohë të shkurtër.

Rregullatori i mbushjes së akumulatorit është një nga pjesët bazë të sistemit fotovoltaik

ishull. Nga rregullatori i mbushjes së akumulatorit kërkohet:

Mbajtja ekzakte e tensionit kur duhet të ndërpritet mbushja

Funksionim të sigurt në të gjitha nivelet e punës

Humbje të vogla nga rregullatori i mbushjes

Ndërprerja (S2) automatike e harxhuesve sapo të arrihet tensioni i zbrazjes së

akumulatorit

Përshtatja e tensionit për mbarim të mbushjes me temperaturën e akumulatorit.

Nuk lejon zbrazjen e akumulatorit gjatë natës përmes modulit solar.

Dallojmë tri tipe të ndryshme të rregullatorëve: rregullatorë serik, rregullatorë paralel dhe

MPP rregullatorë.

6.1.2. RREGULLATORËT SERIK SOLAR

Te rregullatorët serik solar

një ndërprerës transistor

(S1) lidh modulin solar dhe

akumulatorin me rastin e

50


mbushjes. Posa të arrihet tensioni për ndërprerje të mbushjes së akumulatorit ndërprerësi (S1)

shkëput lidhjen.

Fig. 49. Skicia e lidhjes së rregullatorit serik solar

Anët negative të rregullatorit serik solar:

Humbje të vazhdueshme tek ndërprerësi (S1).

Në rast se akumulatori është zbrazur shumë atëherë zakonisht rregullatori nuk funksionon!

6.1.3. RREGULLATORI PARALEL APO SHUNTSOLAR

Te rregullatori Shunt (i Shuntit) ndërprerësi (S1) me arritjen e tensionit që tregon mbushjen e

akumulatorit mbyll lidhjen e modulit solar. Moduli solar nuk ofron tension, akumulatori nuk

mbushet. Elektriciteti në modulin solar shndërrohet në nxehtësi, që zakonisht nuk paraqet

ndonjë problem të nivelit të lartë. Posa të ndizen harxhuesit, tensioni i akumulatorit bie.

Ndërprerësi ndizet dhe rryma solare është prapë ne dispozicion.

Fig. 50. Skicia e lidhjes së rregullatorit paralel apo shuntsolar

Përparësitë:

Humbjet e vetme të energjisë në diodën kthyese!

Rregullatori funksionon edhe me bateri plotësisht të zbrazur!

Harxhim shumë i vogël i rrymës, gjatë mbushjes se akumulatorit!

51


6.1.4. RREGULLATORI MPP (MULTI POWER POINT)

Rregullatori serik si dhe ai Shunt zakonisht nuk e përdorin energjinë eklektrike të modulit

solar, pasi që tensioni i akumulatorit nuk përshtatet me pikën MPP të gjeneratorit solar. MPP

rregullatori krijon një përshtatje optimale, shkalla e ndikimit është vetëm ndërmjet 90 dhe

96% por që arrin efiqiencën e qarkut deri mbi 95% . 23).

Pasi që edhe puna me teknikën e kësaj lidhjeje është e madhe, ky rregullator është i

përshtatshëm vetëm për performanca më të mëdha të gjeneratorëve solar (rreth >500W).

Fig. 51. Skica e

lidhjes së

rregullatorit MPP

(Multi Power

Point)

6.2. AKUMULATORËT

Bateritë në sisteme diellore pëdoren për të ruajtur energjinë nga dielli apo era. Pasi që

modulet solare prodhojnë rrymë vetëm gjatë ditës,

energjia duhet të akumulohet në akumulator (bateri

rimbushëse) në mënyrë që të kemi energji elektrike

në mënyrë të vazhdueshme edhe natën. Gjithashtu

duhet të kemi parasysh edhe ditët me mot me shi

52


dhe periudha me mot të keq kur mungesën e energjisë së mjaftueshme nga panelet solare ta

kompensojmë përmes baterive.

Fig. 52. Pamje e prerjes së një akumulatori

Ekzistojnë tri lloje të baterive të përdorura në sisteme diellore: bateritë e mbushura thellë me

acid, me xhel, dhe AGM (Absorbed Glass Matt – fije qelqi dhe tekstili të përziera në formë

rrjete).

Bateritë që më së shumti janë të përdorura në sistemet solare janë bateritë me acid për shkak

të kostos dhe qëndrueshmërisë. Energjia në bateri është e matur në Amper/orë (A/h) që

tregon se sa Ah mund të përdoren nga bateria gjatë një periudhe kohore.

6.2.1. AKUMULATOR – PLUMBI

Në sistemet solare - ishuj më së shumti përdorën akumulator plumbi. Këta janë më të

volitshëm nga çmimi dhe kanë një

performancë të mirë, ata mund të përpunojnë

me një shkallë të mirë të ndikimit, rryma të

vogla dhe të mëdha.

Principi i një akumulatori është lehtë i

kuptueshëm. Mund të marrim rrymë dhe ta

zbrazim akumulatorin dhe pastaj ta mbushim

atë prapë. Mirëpo nëse dëshirojmë të

vendosim sisteme solare për prodhim të

rrymës atëherë ky sqarim nuk na mjafton, pasi

që na duhen më shumë informata për mënyrën

e punës dhe tiparet elektrike të akumulatorit.

Fig. 53. Skica e ndërtimit të një akumulatori

6.2.2. FUNKSIONIMI I NJË AKUMULATORI PLUMBI

Një akumulator i tillë zakonisht është i përbërë nga shumë qeliza. Një qelizë është e përbërë

nga një hapësirë e mbushur me acid sulfurik (H2SO4) me një pllakë pozitive dhe një pllakë

negative. Në mes të pllakës gjendet një ndarës për izolim.

Në gjendjen e mbushur elektroda negative është e përbërë nga plumbi (Pb) ndërsa pllaka

pozitive nga oksidi i plumbit (PbO2). Nëse merret rryma atëherë elektronet rrjedhin nga poli

negativ (minus) në polin pozitiv (plus). Kjo shkakton një reaksion kimik në mes të pllakave

dhe acidit sulfurik. Në të dy pllakat krijohet sulfati i plumbit (PbSO4).

53


Elektroliti shfrytëzohet gjatë zbrazjes, kjo do të thotë acidi bëhet më i lëngshëm. Për këtë

arsye gjendja e mbushjes mund të caktohet shumë mirë me një hidrometër. Gjatë mbushjes

elektronet rrjedhin në kahje të kundërt dhe reaksioni kimik zhbëhet. Mirëpo ky proces nuk

është plotësisht i kthyeshëm. Te zbrazja e lartë e akumulatorit ky efekt është me i madh. Kjo

është arsyeja pse një akumulator plumbi nuk duhet të zbrazet.

6.2.3. ZBRAZJA E AKUMULATORIT

Reaksioni i pllakave negative gjatë zbrazjes :

Pb(s) + HSO-4(aq) → PbSO-4(s) + H+(aq) + 2e-

Reaksioni i pllakave pozitive gjatë zbrazjes:

Reaksioni i përgjithshëm i zbrazjes mund të shkruhet në formën:

Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) → 2PbSO4(s) + 2H2O(l)

6.2.4. MBUSHJA E AKUMULATORIT

Reaksioni i pllakave negative gjatë mbushjes :

PbSO4(s) + H+(aq) + 2e- → Pb(s) + HSO−4(aq)

Reaksioni i pllakave negative gjatë mbushjes :

PbSO4(s) + 2H2O(l) → PbO2(s) + HSO−4(aq) + 3H+(aq) + 2e-

Shembull:

Nga grafiku

shohim se te

zbrazja 40% te ky

akumulator mund

të arrihen 600

cikle, ndërsa te

zbrazja 20%

arrihen rreth 1100

cikle

Fig. 54. Grafiku i shkarkimit të një akumulatori 24)

54


Cikle shumë më të larta arrihen nga akumulatorët e plumbit të cilët janë të modifikuar enkas

për qëllime të mbushjes dhe zbrazjes me cikle (me Gel – pllaka të fiksuara – bateri të ngurta,

etj). Akumulatorët e veturave nuk janë të prodhuar për punë në cikle dhe për këtë arsye nuk

janë të përshtatshëm për këtë!24)

6.2.5. KAPACITETI I AKUMULATORËVE

Kapaciteti i akumulatorit C tregohet me amper për orë (Ah) në një kohë zbrazjeje të caktuar.

Kështu që nëse e kemi të dhënë C100, kjo do të thotë që kapaciteti i akumulatorit është mbi

100 orë gjatë një zbrazjeje të baraspeshuar dhe në një temperaturë 25°C 24). Nëse akumulatori

zbrazet në një kohë më të shkurtër atëherë bie edhe kapaciteti i akumulimit. E njëjta vlen

edhe në rastin kur kemi temperatura të ulëta të akumulatorit.

Fig. 55. Grafiku i shkarkimit të një akumulatori në varshmëri të temperaturës 24)

Shembull: Grafiku për një bateri Akku Varta Solar 82070,

Kapaciteti C100 = 100Ah,

Tensioni i mbarimit të zbrazjes = 10,5V

Te një zbrazje prej 9A dhe T=25°C akumulatorit mund ti merren përafërsisht vetëm rreth

75Ah. Nëse temperatura e akumulatorit bie në 0°C atëherë me të njëjtën rrymë prej 9A mund

të merren vetëm rreth 58Ah!

55


Energjia (W) e marur gjatë zbrazjes është produkti i tensionit mesatar të akumulatorit dhe

kapacitetit të pranuar (C).

W = U C = U I t

Për shembullin lartë në T=25°C rezulton:

W = 12V 75A 1h = 900 Wh

6.2.6. TENSIONI I AKUMULATORIT

Tensioni i një qelize plumbi është 2V. Një akumulator 12 V është i përbërë nga një lidhje

serike në mes të 6 qelizave të plumbit.

6.2.7. TENSIONI NË QARK TË HAPUR

Tensioni në qark të hapur (pra pa harxhues apo mbushës të lidhur) varet nga gjendja e

mbushjes. Për këtë arsye gjendja e mbushjes e një akumulatori plumbi mund të zbulohet nga

dendësia e acidit H2SO4 apo tensioni në qark të hapur.

Në rast se kemi një akumulator të mbushur atëherë e kemi tensionin 12.7 Volt dhe dendësinë

e acidit rreth 1.28 kg/l 24).

Nëse akumulatori është i zbrazur atëherë tensioni është rreth 11.8 Volt dhe dendësia rreth

1.12kg/l.24)

6.2.8. TENSIONI NË TË CILIN PËRFUNDON MBUSHJA

Nëse mbushet akumulatori, atëherë ngritet tensioni. Tensioni në të cilin përfundon mbushja

varet nga temperatura e akumulatorit dhe vjetërsia. Në rast të ngritjes së temperaturave ky

tension bien në përafërsisht 0.6 mV/°C për qelizë.24)

Shembull: Nëse ngritet temperatura e akumulatorit nga 10°C në 30°C, atëherë ndryshon

tensioni i përfundimit të mbushjes për

-0,006V/°C x 20°C x 6 Qeliza = -0,72Volt.

Te temperatura 20°C tensionit në të cilin përfundon mbushja e një akumulatori plumbi 12V

është rreth 14.2 Volt. Tejmbushja e lehtë mund të shkaktojë gazëra, çka mund të jetë edhe

pozitive, pasi që gazërat përziejnë acidet dhe shkatërrojnë shtresa të cilat janë formuar

eventualisht (Acid i koncentruar në pjesën e poshtme - acid më pak i koncentruar në pjesën e

56


sipërme të akumulatorit). Humbja e ujit për arsye të gazërave duhet të zëvendësohet me ujë të

destiluar.

Kujdes: Gazërat që krijohen janë gazëra me eksplozivitet të lartë!

Te akumulatorët e plumbit duhet që t’i përmbahemi tensionit në të cilin duhet të përfundojë

mbushja. Pasi që te ky tip i akumulatorëve nuk mund të shtojmë ujë (është i mbyllur),

tejmbushja shkakton dëmtime të pakthyeshme të akumulatorit!!

6.2.9. TENSIONI NË TË CILIN PËRFUNDON ZBRAZJA E AKUMULATORIT

Nëse akumulatori zbrazet, atëherë në mënyrë të vazhdueshme kemi rënie të tensionit të

akumulatorit. Kah fundi i procesit të zbrazjes tensioni i akumulatorit bie më shpejt në

tensionin në të cilin përfundon zbrazja (rreth 1.8 - 1.7 V/celulë). 15)

Tensioni në të cilin përfundon zbrazja është më i lartë për rrymat e vogla se sa te rrymat e

larta.

Nëse akumulatori zbrazet edhe pse ka arritë tensionin në të cilin duhet të përfundojë zbrazja,

atëherë vjen deri të sulfatimi i pakthyeshëm që e bën të papërdorshëm atë.

Nga grafiku që paraqet zbrazjen e qelulave mund të kuptojmë se nëse prishet ndonjë qelulë

do të ndikojë ne zvoglimin e performancës së komplet akumulatorit duke pas parasysh se

tensioni i akumulatorit fitohet nga lidha serike e qelulave.

57


Fig. 56. Grafiku i përfundimit të shkarkimit të një akumulatori 15)

Përveç akumulatorëve të plumbit ekzistojnë edhe tipe të tjera të akumulatorëve: Akumulator

me Jone Litiumi (Li - Ion Akumulator), akumulator Nikel – Kadmium (Ni-Cd Akumulator),

Akumulator Nikel-Metalhdrid etj. Këto lloje të akumulatorve përdoren kryesisht për pajisje e

vogla.

6.3. LIDHJA E AKUMULATORËVE

Për ngritjen e tensionit përndryshe të kapacitetit, akumulatorët mund të lidhën sikurse qelizat

solare në seri, paralelisht apo me lidhje të përzier.

Pasi që tiparet e akumulatorëve ndryshojnë me vjetërsimin e tyre, posaçërisht lidhja paralele e

tyre mund të jetë problematike. Për këtë arsye duhet të lidhen në mënyrë paralele vetëm

akumulator të llojit të njejtë, kapacitetit të njejtë dhe me vjetërsi të njejtë. Kabllot nuk duhet

të jenë të gjata, kabllot për furnizim dhe zbrazje të rrymës duhet të jene të lidhura në pjesën

që është përballë akumulatorit!

Për shkaqe sigurie të gjitha degëzimet e lidhjes paralele duhet të sigurohen me siguresa

shkrirëse.

Akumulatorët nga plumbi më të mëdhenj duhet të vendosën në hapësira të ajrosura mirë.

16.3.1. LIDHJA SERIKE

Fig. 57. Skica e lidhjes serike të akumulatorëve

58


6.3.2. LIDHJA PARALELE

Fig. 58. Skica e lidhjes paralele të akumulatorëve

6.4. I N V E R T O R Ë T

Shume pajisje që kemi në treg nuk funksionojnë me rrymë të vazhduar 12V apo 24V. Nëse

ne dëshirojmë të lidhim pajisje të tilla në një sistem solar (apo solar ishull) atëherë ne duhet

ta kemi një invertor/transformator.

Invertorët janë pajisje qe transformojnë tensionin e rrymës nga rryma e vazhdueshme (DC -

Direct Current) në rryma altrernative (AC - Alternative Current).

Invertorët/transformatorët dallohen në varshmëri se a përdoren te sistemet fotovoltaike ishuj

(sistemet qe nuk lidhen me rrjet elektrik por rrymën e paneleve solare e kthejnë përmes

invertorëve drejt te hargjuesit) si dhe invertorët që lidhen në rrjetin elektrik dhe me

akumulator.

Invertorët dallohen për nga forma e tensionit dalës:

5.4.1. INVERTOR / TRANSFORMATOR DREJTKËNDËSH

Invertorët/transformatorët më të thjeshtë (që në treg edhe janë më të lirë) zakonisht ofrojnë

tension dalës me formë drejtkëndëshi.

Tensioni dalës është i varur drejtpërdrejt nga tensioni hyrës.

Invertorë të tillë nuk janë të përshtatshëm për motor, televizion apo pajisje HiFi.

6.4.2. INVERTOR ME FORMË TRAPEZI

Përmes një shkalle tjetër të tensionit dhe përmes

rregullimit të gjerësisë së pulsit mund të mbahet shkalla e

efektivitetit të tensionit dalës në mënyrë stabile. Këta

59


invertorë janë më të përshtatshëm për pajisje të ndjeshme elektronike, edhe pse mund të vijë

prapë se prapë deri tek zhurma p.sh. te pajisjet HiFi.

6.4.3. INVERTORËT ME FORMË SINUSI

Invertorët më cilësor janë ata që krijojnë një tension të formës së sinusit dhe për këtë arsye

janë të përshtatshëm për pajisjet e ndjeshme (televizion, kompjuter etj.)

Fig. 59. Pamje e një invertori solar

Fig 60 . Grafiku i sinjalit të pulsit të tensionit te tri llojet e invertorëve 25)

6.4.4. KËRKESA NGA INVERTORI

Siç e theksuam më lartë invertorët mund të jenë disa llojesh por në përgjithësi nga invertori i

një sistemi fotovoltaik kërkohet:

Shkallë të lartë të ndikimit (invertimit), edhe në kohën kur nuk është ngarkuar

pjesërisht

Mundësi të lartë të mbingarkesës (qëndrueshmëri)

Dalje të sigurtë nga lidhjet e shkurta që mund të shkaktohen

Dalje te tensionit në formë të sinusit

Tension dhe frekuencë stabile dalëse

Këshilla praktike

60


Posaçërisht motorët kanë nevojë gjatë startimit për një tension më të lartë se sa në tensionin

e zakonshëm të punës (p.sh. frigoriferi 10 herë me të lartë). Këtë duhet ta kemi parasysh gjatë

dimensionimit të invertorit.

Invertori duhet të jetë sa më afër akumulatorit për shkak të gjatësisë sa më të vogël të

kabllove sepse gjatësia e kabllove shkakton humbje të energjisë . Poashtu kabllot nuk duhet

të vazhdohen sepse shkaktohen humbje shumë të larta.

Gjatë ngarkesës invertorët tërheqin shumë rrymë nga akumulatori. Nëse akumulatori ëshë i

vogël nuk mund ta ofrojë këtë, atëherë nuk na duhet as invertori më i mirë.

Pra duhet që akumulatori dhe invetori të jenë shumë kompatibil me hargjimet e mundshme.

6.5. KABLLOJA

Kualiteti i kabllos dhe dimensionet e saj janë poashtu shumë të rëndësishme te sistemet

fotovoltaike.

Posaçërisht në rrjetet me rrymë të vazhduar dhe me tension të ulët duhet të llogaritet mirë

lloji dhe dimensionet i kabllos, për të shmangur humbje të mëdha apo edhe djegie të kabllos.

Kabllot për sistemet fotovoltaike dizajnohen që të jenë të qëndrueshme ndaj rrezatimit

ultravjollcë dhe ndryshimeve të motit, sepse duhet pas parasysh se përdoren për një gamë të

lartë të ndryshimit të temperaturave dhe zakonisht vendosen jashtë në ambient të hapur.

Kabllot e standardizuara kryesisht mund te jenë ato që përdoren në tensionin maksimal të

lejuar të rrymës së vazhduar prej 1,8 kV dhe në spektrin e temperaturave prej – 40oC deri në

+ 90oC. 26)

Izolimi i kabllove duhet të jetë i tillë që t’i përballojë ngarkesave termike dhe mekanike si

dhe rrezatimit UV, reshjeve acidike etj.

Lidhja e kabllove duhet të bëhet në mënyrë shumë të kujdesshme.

Kërkohet që gjatë lidhjeve apo vazhdimit të kabllove të përdoren kuti të veçanta të izoluara

me nyje lidhese 4-6 mm2 si dhe te çdo lidhje nuk lejohet të ketë humbje më shumë se 1%.

Lloji i kabllos mund të llogaritët me shprehjen:

K= 2 L IU k (3 %)

L = Gjatësia e thjeshtë e kabllos në m

I = Rryma në A

U = Tensioni në V

61


k = përcjellja e elektricitetit të bakrit (k ¿56m

Ω mm2 )

3%=humbja e lejuar e tensionit

Shembull:

Nëse një pompë 12 V duhet të vihet në funksion nga një akumulator në distancë prej 20m.

Humbjet në kabllo nuk duhet të kalojnë 3%. Cilin lloj të kabllos duhet ta zgjedhim?

I= PU

=100 W12 V

=8.33 A

K= 2 20 m 8,33 A

(3% )12 V 56m

Ωmm2

=16,53 mm2

Në rast të 230V me të dhënat lartë do të na duhej një kabllo prej 0.86mm!

Shihet se te linjat e gjata për harxhuesit me 12V do të na duheshin kabllo shume të mëdha për

të minimizuar humbjet.

Prandaj zakonisht është më e arsyeshme të vendoset një invertor dhe të përdoren harxhues të

zakonshëm 230V.

62


6.6. DIMENSIONIMET E SISTEMEVE PV -ISHUJ:

Për të dimensionur një sistem PV-ishull duhet të kemi një profil sa më të saktë të shfrytëzimit

- konsumit. Kjo do të thotë që harxhuesit, kohëzgjatja e punës së tyre dhe koha autarke (koha

e punës në të cilën nuk ka rreze të diellit) caktojnë madhësinë e gjeneratorit solar dhe

akumulatorit. Të gjithë harxhuesit që prodhojnë nxehtësi harxhojnë shumë energji.

Shembull: pllaka e shporetit elektrik rreth 1000W, automati i kafesë rreth 1000W, feni i

flokëve rreth 1000W, furra e shporetit elektrik rreth 2500W etj. .

Nëse edhe harxhuesit e tillë duhet të lidhën me sistemin ishull, atëherë ne kemi një kosto

shumë të lartë.

Mundësia e zgjidhjes: shporeti mund të funksionoj edhe me gas apo dru. Një tjetër mundësi

është edhe që harxhuesit e mëdhenj që nuk janë në funksion kohë të gjatë të furnizohen me

gjenerator.

Përcaktimi i harxhimit funksionon më së miri me ndihmën e një liste të shënuar me vlerat e

hargjimit.

Shembull: Shtëpi me dy llamba DC, televizion, frigorifer, lavatriqe.

63


Fig. 48. Skicia e lidhjes dimensionimit të sistemeve solare të pavarura nga rrjeti elektrik

Tabela 2: Vlerat hargjuesve të disa elementeve shtëpiake

HarxhuesiLloji i

rrymësPerformanca

Orë

pune

në

ditë

Harxhimi i

energjisë në ditë

Harxhimi i

energjisë në

javë

Llamba 1 DC 10W 3h 30Wh 7 x 30Wh

Llamba 2 DC 15 W 4h 60Wh 7 x 60Wh

Frigoriferi 150l AC 90 W 4h 360Wh 7 x 360Wh

Televizori AC 100 W 3h 300Wh 7 x 300Wh

Lavatriqja 5kg,

1,4 kWh për larje

2 larje në javë

AC 2500W2800Wh/7ditë=

400Wh2 x 1400Wh

Shuma pa lavatriqe 750Wh

Korrigjim - shkalla

e ndikimit

660Wh/0,9=

733Wh + 90Wh

=823Wh

64


Vërejtje: Vlerat e shënuara në tabelën e mësipërme janë përpunuar në qendrën për teknologji të gjelberta në

Mitrovicë.

Komente dhe sugjerime rreth harxhuesve

Ndriçimi

Llambat kursyese apo më mirë LED harxhojnë shumë më pak energji se sa poçat e thjeshtë.

Te blerja duhet të kemi kujdes në ngjyrën që ka drita!

Frigoriferi

Harxhimi i dhënë në tabelën më lartë bazohet në përdorim normal. Nëse frigoriferi përdoret

për ftohje të pijeve atëherë harxhimi do të ishte shumë më i madh. Gjatë dimensionimit të

invertorit duhet të kemi parasysh që një frigorifer me kompresor ka nevojë për 10 herë më

shumë energji gjatë startit. Nëse invertori ka një automatik për lëshim (invertori kalon në

standby, me rastin e rënies se harxhimit në p.sh. më pak se 10W), atëherë mund të përdoren

vetëm frigoriferët me termostat mekanik!

Televizori

Të dhënat lartë janë reale vetëm nëse televizori ndalet pasi të shikohet (jo në standby). E

njëjta vlenë kur përdoren edhe pajisje të tjera si p.sh. reciver.

Lavatriqja

Lavatriqës i nevojitët më së shumti energji për ngrohjen e ujit. Harxhimi i rrymës bëhet

shumë i lartë për një kohë të shkurtë, mirëpo kjo do të thotë që neve na duhet një invertor

shumë i fortë dhe një akumulator vetëm për këtë pajisje. Nëse nuk mund t’i iket përdorimit të

lavatriqes atëherë përdorimi i një gjeneratori do të ishte më i leverdishëm.

Për këtë arsye te vendosja e gjeneratorëve solar dhe akumulatorëve nuk janë të përfshira

lavatriqet.

Shembull: (Përcaktimi i kapacitetit të akumulatorit)

Për caktimin e kapacitetit të akumulatorit duhet të caktohet edhe tensioni në sistem. Nëse një

performancë kërkohet të jetë më e lartë se 1500W atëherë tensioni i sistemit duhet të jetë së

65


paku 24 Volt. Në shembullin tonë mjafton një performancë prej 800 Watt (pa e përfshirë

lavatriqen). Për këtë shembull ne marrim 12Volt si tension të sistemit.

Q=N E

NT

=823,33Wh12 V

=68.61 Ah

Nevoja ditore e akumulimit Q

NE - nevoja ditore e energjisë

TS - tensioni në sistem

Pasi që akumulatori me plumb ka një shkallë të akumulimit prej rreth 90%, ne duhet të

korrigjojmë nevojën e akumulimit:

Nevoja e korrigjuar ditore e akumulimit QK:

QK= Q0 .9

=68 ,61 Ah0,9

=76 ,23 Ah

Gjithashtu akumulatori duhet të mund t’i furnizojë pajisjet edhe pa pasur mbushje gjatë ditës,

pasi që mund të ndodhë të ketë borë ne sistem apo të kemi një mot shumë të keq e kjo quhet

punë autonome.

Koha që mund të japë energji autonome akumulatori, varet nga mënyra e përdorimit.

Për një shtëpi - pushimore mund të mjaftojnë të na furnizojë dy ditë (për një vikend).

Në ndërtesa ku përdoret ne vazhdimësi do të duhet të llogariten p.sh. 10 ditë.

Por nëse ne i kemi 4 ditë autonome, atëherë akumulatori duhet të ofrojë në tërësi 304,92Ah.

Akumulimi i akumulatorit për punë autonome për 4 ditë- QAUT

QAUT = QK T = QK 4 ditë = 76,23Ah/ditë x 4ditë = 304,92Ah

pasi që një akumulator plumbi nuk guxon që të zbrazet 100% edhe pas 4 ditëve të punës

autonome duhet që të marrim parasysh edhe kufizimin e paraparë në zbrazje.

Nëse ne mendojmë që akumulatorit mund të i marrim maksimalisht 80% atëherë në këtë

mënyrë ne arrijmë të kapaciteti faktik për të cilin kemi nevojë QA.

QA=QAUT

0 .8=304 ,92 Ah

0,8=381,15 Ah

Shembuj për lidhje të mundshme të akumulatorëve

66


Që të kemi mundësi të fitojmë kohë më të gjatë për punë autonome të akumulatorëve mund të

përdorim lidhjet serike dhe paralele të akumulatorëve në varshmëri nga nevoja.

Lidhje paralele me tre akumulator për mbushje solare me 130Ah pune na jep:

12V 130Ah = 12V 390Ah = 4680 VAh

apo edhe më cilësor:

lidhje serike me 6 akumulator për mbushje solare A600 Solar me 400Ah pune na jep:

12V 400Ah = 12V 400Ah = 4800 VAh

6.7. MATJA - PËRSHTATJA E GJENERATORIT SOLAR

Pasi që rrezatimi diellorë gjatë dimrit është shumë më i vogël (dita më e shkurtë, më shumë

ditë me shi, mjegull etj.) se sa gjatë verës, për shtëpitë në të cilat shfrytëzohet gjatë tërë vitit

sistemi fotovoltaik ishull duhet që ta kemi parasysh edhe mbushjen e akumulatorëve nga

panelet solare.

Pasi që nuk kemi të dhëna për rrezatimin diellorë vjetorë në Kosovë i kam marrë të dhënat

për rrezatimin diellorë të Ankonës (Itali). Të dhënat për rrezatimin diellorë nuk do të duhej të

ishin shumë më të ndryshme se sa këto.

Tabela 3: Vlerat rrezatimit vjetor sipas muajve në Ankona – Itali 27)

Muaji JAN SHK MAR PRI MAI QER KOR GUSh SHTA TET NEN DHJ

G 1209 2137 3643 5081 6575 7068 7481 6295 4705 2979 1697 1176

GMax 2499 3900 6375 7603 8919 9155 9053 8066 6410 4824 3084 2070

67


GMin 170 436 676 1065 2284 2234 2834 2155 1423 825 364 190

G-rrezatimi global vjetor

GMAX – Rrezatimi maksimal

GMIN – Rrezatimi minimal

G- vlera mesatare e 10 viteve të rrezatimit global në një sipërfaqe horizontale për ditë në

Wh/m2

Që të arrihet përfitim sa më i madh përmes rregullimit të modulit solar 60 shkallë në drejtim

të jugut rrezatimi ngritet me faktor rreth 1.6.

Kjo do të thotë që në Kosovë gjatë dimrit (dhjetor) ne mund të llogarisim të kemi mesatarisht

rrezatim

G=1176 x 1,6 = 1882Wh/m2 në ditë.

Nëse pjesëtohet rrezatimi me kushtet e normuara të rrezatimit (1000W/m2) atëherë rezulton

një numër fiktiv i orëve në të cilat gjeneratori solar punon me performancen e tij mesatare.

PM= G

1000Whm2

=1882Wh/m2

1000Whm2

/ditë=1,8 h /ditë

Rryma mesatare që prodhon gjeneratori solar del nga nevoja e korrigjuar e akumulimit të

rrymës e pjesëtuar me kohen mesatare të përforcimit

Rryma mesatare e gjeneratorit solar

I M=76 , 23

Ahditë

1,8h

ditë

=42,35 A

Numrin e moduleve që na nevoiten për këtë qëllim, e nxjerrim, pasi që të marrim rrymën

mesatare te gjeneratorit solar ta pjesëtojmë atë me rrymën mesatare të modulit.

Nëse e marrim modulin KD140 nga Kyocera me 7,91A rrymë mesatare, atëherë neve na

duhen

42 ,35 A

7 ,91A

Modul

=5,4 Module

Kjo do të thotë që duhet të lidhën 6 module të tipit Kyocera KD140 në mënyre paralele.

68


Për funksionim gjatë verës do të mjaftonin edhe dy module.

P Ë R F U N D I M I

Ky dokument duhet të shërbejë si një bazë e mirë e marrjes së informatave themelore

për njerëzit që duan të merren me përdorimin e sistemeve fotovoltaike. Jam munduar të

paraqes parametrat themelorë që janë pjesë e një sistemi fotovoltaik.

Shpresoj që këtu mjaftueshëm janë detajizuar:

a) Levërdia e përdorimit të sitemeve fotovoltaike në Kosovë

b) Arsyeshmëria e përdorimit dhe efektiviteti i tyre në rrezatimin e diellit në Kosovë si

dhe arsyeshmërinë e përdorimit nga aspekti i ruajtjes së ambientit.

c) Mënyrat e përdorimit dhe lidhjeve të komponenteve bazë të një sistemi fotovoltaik,

vazhdimisht duke i permendur përparësitë dhe të metat e mundshme

d) Përdorimi dhe mirëmbajtja e sistemeve fotovoltaike

69


Kryesisht punimi im është i koncentruar në kapitullin 5 dhe 6.

Në kapitullin e pestë janë trajtuar më hollësisht panelet diellore: prodhimi, lidhja, pastaj

mirëmbajtja, lidhja në sistemin e rrjetit elektrik, etj. Në kapitullin e gjashtë janë prezantuar

dhe trajtuar të gjitha komponentet e një sistemi fotovolatik, duke filluar me rregullatorët, për

të vazhduar me akumulatorët, inventorët, kabllot dhe për të përfunduar me dimensionimet e

këtyre sistemeve.

Vetëm tani, kur të takoheni me kompleksitetin e sistemeve të tilla keni mundësinë për të

analizuar pjesët individuale apo edhe për të përmirësuar ato në mënyrë që të arrihet efikasitet

më i madh i sistemeve të tilla.

Një numër i madh i shkencëtarëve janë të përfshirë në këto çështje, ata janë edhe më

serioz ndaj burimeve të pa-rinovueshme të energjisë (qymyr, naftë, gaz, etj). Kërkesa për

energji vazhdimisht është në rritje. Poashtu numri i sistemeve të instaluara që përdorin

burime të rinovueshme të energjisë për çdo ditë është në rritje. Vendi evropian që është

renditur i pari për nga kapacitetet e instaluara prej sistemeve fotovoltaike është Gjermania, e

cila në fund të vitit 2007 kishte instaluar kapacitete rreth 3800 MW dhe deri në fund të vitit

2010 ishte planifikuar të jetë mbi 4.500 MW. Arsyeja për këtë është që qeveria gjermane i jep

një nxitje prej 0.5 €/kWh për 350 MW e parë të energjisë të prodhuar nga burimet e

ripërtëritshme të energjisë. Në Gjermani nga 48 reaktorët bërthamorë energjetik shumica janë

mbyllur pasi që energjia elektrike është siguruar nga burimet solare dhe burimet tjera të

ripërtëritshme dhe kanë mbetur rreth 10 reaktorë të cilët poashtu janë në shuarje e sipër.

Analiza dhe Projektimi i sistemeve fotovoltaike kërkon një gamë të gjerë të njohurive

në fusha të ndryshme të shkencës dhe teknologjisë (astronomi, optikë, teknologji e

materialeve, inxhinieri elektrike, etj). Për këtë arsye, në këtë dokument, në analizën e

sistemeve fotovoltaike, nuk kam shkuar në analizën e detajuar të të gjitha pjesëve, për shkak

të kompleksitetit të tyre, të cilat do të jenë përtej fushëveprimit të objektivit të përcaktuar.

Në Kosovë ende nuk ka ligj që rregullon përdorimin e energjisë fotovoltaike deri këtë

vit (2014) por shpresojmë që edhe këtu sa më shpejt të plotësohet rregullativa ligjore e

perdorimit të sitemeve fotovoltaike. Sigurisht kjo do të ndikonte edhe në ruajtjen e ambientit.

70


SUMMARY

This document should serve as a good basis of obtaining basic information for people

who want to deal with the use of photovoltaic systems . I have tried to present the

fundamental parameters that are part of a photovoltaic system .

I hope that enough are detailed here :

a) The expedience of using photovoltaic systems are in Kosovo

b) The rationale for their use and effectiveness in solar radiation in Kosovo and the

reasonableness of use in terms of environmental protection .

c ) The method of use and connections of basic components of a photovoltaic system ,

constantly mentions the advantages and potential pitfalls

d ) Use and maintenance of photovoltaic systems

71


My work is mainly concentrated in chapter 5 and 6.

In the fifth chapter are addressed in more detail solar panels: the production, the connection,

then maintenance, connection to the electricity grid system, etc.. In the sixth chapter are

presented and handle all components of a photovoltaic systems, starting with the regulators,

to continue with batteries, Inventor, and cables to complete the dimensioning of these

systems.

Only now , when you meet with the complexity of such systems, you will have the ability to

analyze individual parts or even to improve them in order to achieve greater efficiency of

such systems.

A large number of scientists are involved in these issues , they are even more serious threat to

non- renewable sources of energy ( coal , oil, gas , etc. . ) , Demand for energy is increasing

continuously . Also the number of installed systems that use renewable sources of energy is

growing every day . European country that is ranked first by the installed capacity of

photovoltaic systems is Germany , which in late 2007 had installed capacity of about 3800

MW by the end of 2010 was intended this to be over 4500 MW . The reason for this is that

the German government gives an incentive of 0.5 € / kWh for the first 350 MW of energy

produced from renewable energy sources . This has resulted in the German energy of 48

nuclear reactors are shut because most electricity is provided by solar resources and other

renewable sources and the remaining 10 reactors which are also on the wane .

Analysis and design of photovoltaic systems requires a wide range of knowledge in

various fields of science and technology ( astronomy , optics , materials technology ,

electrical engineering , etc. ) . For this reason , in this document , the analysis of photovoltaic

systems , I do not go into a detailed analysis of all the parts , by the reason of their

complexity , which would be beyond the scope of the target set .

Kosovo has no law regulating the use of photovoltaic power until this year ( 2014) but I

hope that here is completed as soon as the legislation of the use of photovoltaic systems . Of

course this will also affect the preservation of the environment .

72


BIOGRAFIA

Lulzim (Muharrem) Thaçi ka lindur më 06 qershor 1966, në Muqivërc komuna e Kamenicës. Shkollimin fillor e kreu në vendlindje në shkollën fillore ,,1 Maji’’ tash Metush Krasniqi. Shkollimin e mesëm e kreu në Gjimnazin Ismail Qemali në drejtimin e matematikës ku mori kualifikimin bashkëpunëtor teknik i matematikës. Në vitin 1991 diplomoi në Fakultetin e Shkencave Matematike-Natyrore në Prishtinë, Departamenti i Fizikës, dhe mori titullin Profesor i Fizikës. Tani në vitin 2014 diplomon edhe në studimet Master në UP, FSHMN, departamenti i Fizikës. Prej vitit 1992 punon si mësimdhënës i fizikës në gjimnazin Ismail Qemali në Kamenicë. Prej vitit 1996 deri 2000 njëkohësisht punon edhe në shkollën e mesme të mjeksisë Dr. Asllan Elezi në Gjilan. Prej viti 2011 punon edhe në shkollën jopublike Mileniumi i Tretë në Prishtinë.

73


Flet dhe shkruan gjuhën Angleze dhe Serbokroate por mund të komunikojë edhe në gjuhën Gjermane dhe Frënge. Përveq punës në shkollë ka përvojë aktive profesionale edhe në sistemin e trajnimeve përmes MASHT dhe GIZ .Ka marrë pjesë në planifikimin zhvillimor për shkolla të mesme në MASHT.Ka kryer shume trajnime por me theks të veqantë ato profesionale ku edhe punon:

Trajner për QFE (Qasja Fillestare me Eksperiment) Trajner dhe koordinator për trajnimin Mësimdhënia e lëndës Njeriu dhe Natyra për

klasat 1-5 Ka përgatitur manualin dhe ekipin e trajnerëve së bashku me prof Bardhyl Musai, për

lëndën Njeriu dhe Natyra për klasat 1-5 Ka marrë pjesë në punëtorinë sistemet fotovoltaike – bazat dhe sistemet ishuj dhe

është pjesë e ekspertëve për energji alternative. Ka marrë pjesë në grupin e ekspertëve në parimet teknike dhe pedagogjike me

eksperimente të përzgjedhura prej fushës së energjive të ripërtëritshme, efiqiencës dhe ruajtjes së energjisë në kuadër të qendrës për teknologji të gjelbërta (QTGJ) në Mitrovicë.

Ka ndjekur punëtorinë e Fizikës në kuadër të QFE në Laboratorin Qendror në Fakultetin Teknik.

Është në ekipën e ECO Trailer – të grupit të ekspertëve për energji alternative dhe solare në Mitrovicë

Trajner per ECDL

Pra, përvoja profesionale dhe pedagogjike e nxjerr atë në një nivel të një mësimdhënësi me një karierë të suksesshme.

F A L Ë N D E R I M

Qysh në fillim dua të theksoj falënderimin ndaj Prof. Dr. Naim Syla, të cilit i jam shumë

mirënjohës dhe e falënderoj për sugjerimet që m’i ka ofruar gjatë punimit të temës.

Poashtu falënderoj prindërit e mi të cilët më përkrahën gjatë tërë periudhës së shkollimit dhe

ngritjes sime e sidomos këshillat e babait Muharrem Thaqi mësues i viteve të para të shkollës

shqipe të viteve 50-ta në Kosovë.

Një falenderim dua ti bëj edhe profesorit gjerman Dr. Juergen Schoenherr, i cili më ndihmoi

në ngritjen profesionale sidomos në pjesën e metodikës së fizikës në trajnimin QFE.

74


Pjesa eksperimentale e punimit është bërë në Qendrën për Teknologji të Gjelbër (QTGJ) në

Mitrovicë ku poashtu dua të falënderoj profesorët Wolfgang Mitternacht dhe Rolf Behringer

të cilët më ndihmuan me të dhëna dhe në matje për kompletimin e punimit e posaqërisht kur

kam punuar pjesën kryesore të punimit (Kapitullin e 5 dhe 6)

Në kapitullin e pestë janë trajtuar hollësisht panelet diellore: prodhimi, lidhja, pastaj

mirëmbajtja, lidhja në sistemin e rrjetit elektrik, etj. Në kapitullin e gjashtë janë prezantuar

dhe trajtuar të gjitha komponentet e një sistemi fotovolatik, duke filluar me rregullatorët, për

të vazhduar me akumulatorët, inventorët, kabllot dhe për të përfunduar me dimensionimet e

këtyre sistemeve.

Me gjithë përpjekjet që kam bërë, si mësimdhënës dhe njëkohësisht si student, kam pak

përvojë në sistemet fotovoltaike ashtu që mund të kem bërë ndonjë lëshim apo mangësi gjatë

trajtimit të vetive fizike të sistemeve fotovoltaike prandaj edhe këtu paraprakisht falënderoj

për mirëkuptim të gjithë ata që kanë pas kurajon të lexojnë me kujdes këtë punim ku jam

munduar sadopak të ndriqoj këtë temë që në Kosovë është ende e patrajtuar dhe e

papërfshirë sa duhet si në jetën qytetare ashtu edhe në atë shkollore.

L I T E R A T U R A

1. Lignite Power Technical Assistance Project (LPTAP) Office, Kosovo and KEK (Zyra e

Projekteve dhe Asistencës Teknike për Energji nga Linjiti në KEK – Kosovë)

2. http://de.wikipedia.org

3. www.greenpeace.org

4. Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe – Wikipedia (HULUMTIM nga Instituti

Federal Gjerman i Minierave dhe Gjeoshkencave)

5. http:// Pv-leads.de

6. http://solargis.info

75

http://solargis.info/

http://de.wikipedia.org/wiki/Bundesanstalt_f%C3%BCr_Geowissenschaften_und_Rohstoffe

http://de.wikipedia.org/


7. Dr. Sylë Tahirsylaj - "Disa veqori të rrezatimit të Diellit dhe shpejtësisë së erës ne Kosovë -

potencial energjetik natyror"

8. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu

9. http://www.greenrhinoenergy.com

10. http://www.great-solar.com

11. http://www.mawi.tu-darmstadt.de

12. http://info.biotech-calendar.com

13. http://phys.org

14. W.Badawy and K. Doblhofer – Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, pg 190

15. Planning and Installing Photovoltaic Systems, The German Solar Energy Society,

James & James/ Earthscan, United Kingdom, 2005

16. http://en.wikipedia.org/wiki/Czochralski_process

17. www.scientificmaterials.com

18. www.gradimo.hr

19. T.Bazouni: What is the Fill Factor of a Solar Panel"- Retrieved 2009-02-17.

20. http://www.volker-quaschning.de

21. http://inhabitat.com/v3solars-photovoltaic-spin-cell-cones-capture-sunlight-all-day-long/

22. http://www.photovoltaik-web.de

23. http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?reload=true&arnumber=6471698

24. www.varta.de

25. http://www.techpowerup.com/forums/threads/power-inverter-500w-wont-start-my-

laptop.182885/

26. http://www.southwire.com/support/type-pv-cables-simplify-solar-power-applications.htm

27. http://www.gaisma.com/en/location/ancona.html

76

http://www.gaisma.com/en/location/ancona.html

http://www.southwire.com/support/type-pv-cables-simplify-solar-power-applications.htm

http://www.techpowerup.com/forums/threads/power-inverter-500w-wont-start-my-laptop.182885/

http://www.techpowerup.com/forums/threads/power-inverter-500w-wont-start-my-laptop.182885/

http://www.varta.de/

http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?reload=true&arnumber=6471698

http://www.photovoltaik-web.de/

http://inhabitat.com/v3solars-photovoltaic-spin-cell-cones-capture-sunlight-all-day-long/

http://www.volker-quaschning.de/

http://www.solarfreaks.com/what-is-the-fill-factor-of-a-solar-panel-t138.html

http://www.gradimo.hr/

http://www.scientificmaterials.com/

http://en.wikipedia.org/wiki/Czochralski_process

http://phys.org/

http://www.mawi.tu-darmstadt.de/

http://www.great-solar.com/

http://www.greenrhinoenergy.com/

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/

Education

Disa veti fizike të sistemeve fotovoltaike