Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги жиззах политехника институти “Т а с д и қ л а й м а н” «Электромеханика ва радиоэлектроника»

7. Готовая таблица для расчета системы
Для вашего удобства мы составили специальную таблицу расчета фотоэлектрической системы в виде таблице MS Excel. Вы можете сгрузить ее по этой ссылке.
Вы также можете воспользоваться online формой расчета фотоэлектрической системы, которая сразу посчитает Вам почти все технические параметры автономной фотоэлектрической системы.
8. Определитесь, нужна ли Вам готовая система или Вы будете собирать систему электроснабжения из компонентов сами
Разработаны фотоэлектрические комплекты для различных случаев. Хотя Вы можете спроектировать систему электроснабжения сами, используя изложенную выше методику, выбор комплекта гарантирует, что все элементы системы подобраны правильно. Также зачастую цена комплекта ниже суммарной стоимости его составляющих. Перейдите на страницу с описанием готовых комплектов фотоэлектрических систем.
Однако если Вам нужна специфическая система, Вы можете выбрать соответствующее оборудования для Ваших нужд в нашем каталоге. Вам может потребоваться следующие компоненты системы:

• 
  Контроллер заряда
  
• 
  Инвертор
  
• 
  Соединительные провода
  
• 
  Предохранители, переключатели и разъемы
  
• 
  Измерители и индикаторы
  
• 
  Инструмент для монтажа
  
• 
  Резервный генератор
  

8-Амалий машғулот
Қуёш фотоэлектрик модули. Техник параметрлари ва уларни стандарт тест шароитида (STC) ўлчаш.

Қуёш Ердаги ҳаётни мавжуд бўлишини таъминлаб берувчи асосий энергия манбаи бўлиб ҳисобланади. Қуёш нурланишини тавсифлаш учун қуйидаги асосий катталиклар фойдаланилади:

• 
  Нурланиш оқими – бир секунд давомида ихтиёрий юза орқали электр магнит тўлқинлари олиб ўтадиган энергияга тенг катталик. Нурланиш оқими ўлчов бирлиги – Д_ж/с = В_Т.
  
• 
  Нурланиш оқими зичлиги (энергетик ёритилганлик) – нурланиш оқимини бир хил нурлантираётган юзасига нисбатига тенг катталик. Нурланиш оқими зичлиги ўлчов бирлиги – Вт/м2.
  
• 
  Ёруғлик оқими. Ёруғлик оқими деб нурланиш оқимини уни инсон кўзига таъсири бўйича баҳоланадиган нурланиш оқимига айтилади. Инсон кўзи турли тўлқин узунлигини ёруғлик оқимига бир хилда сезгир эмас. Одатда кундузги ёритишда кўз 555 нм тўлқин узунликдаги ёруғликка кўпроқ сезгир. Шунинг учун бир зил қувватли нурланиш оқими, лекин турли узунлиги инсонда турлича ёруғлик хиссиётларини уйғотади.
  

Ёруғлик оқимини уни инсон кўзи билан ёрқинлик қабул қилиш нуқтаи назаридан ўлчов бирлиги люмен (ЛМ) ҳисобланади. Qк ёруғликнинг 1 лм ёруғлик оқими 4.6 х 103 Вт (ёки 1 Вт = 218 лм) га тенг.

• 
  Ёритилганлик – юзага тушаётган ёруғлик оқимини шу юзага нисбатига тенг катталик. Освешенность люксперда (лк) ўлчанади. 1 лк = 1 лм/м2. Оқ ёруғлик учун 1 лк = 4,6 х 10^-3 Вт/м2 (ёки 1 Вт/м2 = 217 лк). Ёритилганликни ўлчаш учун мўлжалланган асбоблар люксметрлар дейилади.
  
• 
  Қуёш электр энергияси – бу қуёш нурланиши энергиясини электр энергиясига ўзгартириш билан шуғулланадиган энергетика йўналиши.
  

Қуёш энергиясини ўзгартиришнинг икки услуби мавжуд: фототермик ва фотоэлектрик. Биринчисида иссиқлик ташувчи қуёш коллекторида юқори хароратга қизитилади ва электр энергия ишлаб чиқарувчи турбогенераторни айлантириш учун ёки иссиқ сув таъминоти ва биноларни иситиш учун фойдаланилади.
Қуёш батареяси – қуёш энергиясини доимий токка ўзгартириб берувчи ўзаро уланган фотоэлектр ўзгартгичлар (фотоэлементлар). Қуёш батареялари кремний кристаллари асосида қилинган модуллардан қурилади. Қўлланилиш соҳалари қараб, қуёш модуллари турли конструктив ечимларга ва турлича чиқариш қувватига эга бўлиши мумкин. Қуёш батареялари автоном электр энергия таъминоти учун қўлланилади.
Юпқа пленкали қуёш батареялари ишлаб чиқариш анча ҳисобланади, тўғри-тўғри тик қуёш нурларини талаб этмайди, тарқалган нурланишда ишлайди ва бинони деворларига ўрнатилиши мумкин. Бу қуёш модулларида ярим ўтказгич юпқа қатламда (қалинлиги бир микрон атрофида) ойнадан ёки пўлат юпқа тагликка ётқизилади.
Ярим ўтказгич сифатида ёруғликни ютиш қобилиятига эга бўлган турли материаллар қўлланилиши мумкин. Бунинг учун кўпроқ аморф кремний (a-Si:H) ёки поликристалл материаллар кадмий теллурид (CdTe) мис – индейли (CIS) ёки мис – каллийли дисселепид (CIGS)қўлланилади.
Юпқа пленка монокристалларга қараганда туманли иқлимли худудларда ёки хавосида доимий чангланганлиги мавжуд бўлган ишлаб чиқаришларда яхшироқ бўлиши мумкин. Бундай холатларда энергия ишлаб чиқариш усули рентабелроқ бўлади. 95% холатларда юпқа пленкали панеллар ишлаб чиқарилган электр энергияни бевосита тармоққа узатувчи тизимлар (on-grid тизими) учун қўлланилади.
Юпқа пленкали панеллар учун юқори вольтли инверторлар ва контроллерлар ишлатилиши лозим, улар кам қувватли маиший тизимлар билан мос келмайди.
ФИК катта бўлмаганлиги (10% атрофида) сабабли бу панеллар 10 кВт дан бошлаб тизимларда фойдаланиш самарали.
Юпқа пленкали панелларни асосий камчиликларидан бири сифатида уларни ўрнатиш учун катта майдонларни талаб этишини кўрсатиш мумкин (тахминан 2 марта катта монокристалл батареялар учун зарур бўлган майдондан). Панел ўлчамлари 1400 х 800 х 3 мм, оғирлги 20 кг атрофида, ишчи кучланиши 55.7-60 В, ишчи ток 0.9 А, тизимнинг максимал кучланиши 1000 В. Юпқа пленкали қуёш батареяларини нархи 1Вт учун 2.5-3 $ оралиқда бўлади.
Юпқа пленкали кремнийли қуёш батареялари анча узоқ вақтдан бери ишлаб чиқарилади. Улар соат ва калькуляторларда қўлланилади. Уларда аморф кремний юпқа тагликка ётқизилади. Аморф кремний асосидаги юпқа пленкали қуёш батареяларини самарадорлиги кристалл кремний асосидаги қуёш батареяларига қараганда анча паст, бироқ бу холатда юқори самарадорлик мухим тавсиф бўлиб ҳисобланмайди. Соат ёки калькулятор каби маиший жихозлар учун аморф кремний асосидаги юпқа пленкали қуёш батареялари стандарт ҳисобланади.
Монокристаллик қуёш батареялари бугунги кунда энг оммабоп. Бу қуёш батареялар қалинлиги 250-300 мкм ли кремний пластинани ташкил этади. Монокристалл қуёш батареяларини ФИКси 25% гача. Батареялара люмин рамкага ўрнатилади ва химоя ойнаси билан ёпилади. Монокристалл қуёш батареяларни фотоэлементлари ранги қора ёки тўқ кўк. Қуёш батареялари уйларни томларида, ёритиш ўйиқларида ўрнатилади ва одатда аккумуляторларни зарядлаш, сигнализация, ёритиш, маиший техникани таъминоти ва бошқалар учун фойдаланилади.
Уланиш схемаси: қуёш панеллари – контреллер – аккумуляторлар – инвентор – истеъмолчилар.
Контроллер – бу электрон қурилма, у қуёш батареяларни зарядланиши – разрядланишини ростлайди, ънергия истеъмоли режимлари ўзгартириши юкламани ошиб кетишидан ва қисқа туташувдан таъминланиш тизимини химоялайди. Аккумуляторлар энергияси тўпланиши учун хизмат қилади, инвертор эса аккумуляторнинг ўзгармас токини саноат частотасидаги ўзгарувчан токка ўзгартириб беради. Монокристалл қуёш батареяларини ўлчамлари 306 х 216 х 18 мм дан 1950 х 992 х 50 мм гача, оғирлиги 0.8 дан 24 кг гача, ишчи кучланиши 21.6 В дан 59.5 В гача, ишчи ток 0.29 А дан 7.98 А гача.
Поликристалл қуёш батареялари нархи монокристалл баатреялардан паст, ФИКи 20% атрофида. Поликристаллик батареялар ёрқин кўк рангга эга.
Қўлланиш соҳалари: маиший техникани, ёритишни таъминлаш, ноутбук, мобиль телефонлар ва бошқаларни таъминлаш.
Уланиш схемаси монокристалл қуёш паненллари кабидир.
Қуёш батареяларни камчиликлари:

• 
  Паст ФИК
  
• 
  Сиртни ифлоланишида самарадорликни пасайиши
  
• 
  Ҳароратни ошишида фотоэлементларни маҳсулдорлигини пасайиши. Юкламани қаршилигига талабчан. Бу камчиликни бартараф этиш учун бошқариш контроллерларидан фойдаланиш лозим
  
• 
  Вақт ўтиши билан характеристикаларини ёмонлашуви
  
• 
  Нархнинг юқорилиги.
  

Р асмдаги схемали асбобларни қутбланганлигини инобатга олган ҳолда йиғилади.

Йиғилган схемани тўғрилиги текширилгандан сўнг уланиш амалга оширилади. Нурлатгич (лампани) ёқиш.

Қуёш батареясини паспорт маълумотларини инобатга олган ҳолда вольт-ампер тавсифини қуриш учун 6 нуқта олинади.
Қуёш Ердаги ҳаётни мавжуд бўлишини таъминлаб берувчи асосий энергия манбаи бўлиб ҳисобланади. Қуёш нурланишини тавсифлаш учун қуйидаги асосий катталиклар фойдаланилади:

• 
  Нурланиш оқими – бир секунд давомида ихтиёрий юза орқали электр магнит тўлқинлари олиб ўтадиган энергияга тенг катталик. Нурланиш оқими ўлчов бирлиги – Д_ж/с = В_Т.
  
• 
  Нурланиш оқими зичлиги (энергетик ёритилганлик) – нурланиш оқимини бир хил нурлантираётган юзасига нисбатига тенг катталик. Нурланиш оқими зичлиги ўлчов бирлиги – Вт/м2.
  
• 
  Ёруғлик оқими. Ёруғлик оқими деб нурланиш оқимини уни инсон кўзига таъсири бўйича баҳоланадиган нурланиш оқимига айтилади. Инсон кўзи турли тўлқин узунлигини ёруғлик оқимига бир хилда сезгир эмас. Одатда кундузги ёритишда кўз 555 нм тўлқин узунликдаги ёруғликка кўпроқ сезгир. Шунинг учун бир зил қувватли нурланиш оқими, лекин турли узунлиги инсонда турлича ёруғлик хиссиётларини уйғотади.
  

Ёруғлик оқимини уни инсон кўзи билан ёрқинлик қабул қилиш нуқтаи назаридан ўлчов бирлиги люмен (ЛМ) ҳисобланади. Qк ёруғликнинг 1 лм ёруғлик оқими 4.6 х 103 Вт (ёки 1 Вт = 218 лм) га тенг.

• 
  Ёритилганлик – юзага тушаётган ёруғлик оқимини шу юзага нисбатига тенг катталик. Освешенность люксперда (лк) ўлчанади. 1 лк = 1 лм/м2. Оқ ёруғлик учун 1 лк = 4,6 х 10^-3 Вт/м2 (ёки 1 Вт/м2 = 217 лк). Ёритилганликни ўлчаш учун мўлжалланган асбоблар люксметрлар дейилади.
  
• 
  Қуёш электр энергияси – бу қуёш нурланиши энергиясини электр энергиясига ўзгартириш билан шуғулланадиган энергетика йўналиши.
  

Қуёш энергиясини ўзгартиришнинг икки услуби мавжуд: фототермик ва фотоэлектрик. Биринчисида иссиқлик ташувчи қуёш коллекторида юқори хароратга қизитилади ва электр энергия ишлаб чиқарувчи турбогенераторни айлантириш учун ёки иссиқ сув таъминоти ва биноларни иситиш учун фойдаланилади.
Фотоэлектрик ячейкаларни кўпинча кетма-кет паралле уланишда бирлаштирилади, шундай қилиб чиқиш қувватини оширилади.
Агар бир неча фотоэлементларни (ёки бир неча фотоэлементларни параллел уланиш) занжирга кетма кет уланса, у холда чиқиш кучланиши ошади.
Қуёш элементларини кетма кет уланганда барча элементлар занжири ҳосил қилиб боради ва қўшни электронлар билан қарама-қарши полюсларга уланади. (1-расм). Масалан, чиқишда тайёр 220 В кучланиш 12 В бўлган қуёш элементларини паралле улаш етарли бўлади.
Бироқ бундай уланишда бир қатор камчиликлар мавжуд:
1) ёритилганлик ёмон бўлганда кучланиш қиймати барқарор эмас.
2) бутун тизимнинг кам қуввати, бу қувват битта батареяни қувватига тенгдир.



1-расм. Қуёш элементларини кетма-кет уланиши
Агар бир неча фотоэлементлар (ёки бир неча фотоэлементларни кетма-кет уланган) параллел уланса, у холда занжирга уланган барча элементларнинг максимал ток кучи битта ячейкада ёки уларни комбинациясида максимал ҳолда бўладиган ток кучини ячейкалар сони ёки уларни комбинацияларини кўпайтмасига эквивалент. Бунда идеал холда кетма-кет параллел уланган бир хил ячейкаларнинг максимал қуввати ҳар бир ячейка қувватини яйейкалар сонига кўпайтмасига эквивалент. Бошқача қилиб айтганда, бундай уланишнинг максимал қуввати (Р_мах).
V_чик ва I_мах кўпайтмаси эквивалентига тенг.
Амалда қуёш батареяларида бундай усулда олинган қувват қуёш батареялари модуллари ташкил этган қувватдан ўзаро мослашмаслиги деб юритилувчи йўқотилиш миқдорига кичик бўлади.
Ўзаро мослашмаслигидаги йўқотилиши бу – бу турдаги модулларнинг характеристикаларини турлича бўлишидаги йўқотишлардир. Шунинг учун қуёш батареялар модулларини ўзаро мослашувидаги йўқотишларни минимумга келтириш мақсадида синчковлик билан танлаш зарур.
Параллел уланганда барча элементлар бир хил қутблари билан уланган (2 расм). Гарчи бундай уланиш қўшимча кучланиш ўзгартиргичдан фойдаланишни талаб этсада, бундай уланиш анча катта электр қувват олишни ва барқарор ишлашини имконини беради.