2-сабақ

Теориялық бөлім

Күн панельдерінің төрт заманауи түрі бар:монокристалды, поликристалды, жұқа пленкалы және шоғырланған. Монокристалды күн панельдері монокристалды кремнийден жасалған. Олардың ерекше көрінісі қара түсті және дөңгелектелген жиектерді қамтиды. Олар кремнийдің тазалығына байланысты өте тиімді. Сондықтан олардың тиімділігі 20% – дан асуы мүмкін. Монокристалды кремний жоғары температураға қатысты болса да, олардың беріктігін арттырады. Олардың қуаты да жоғары. Алайда, бұл оларды қымбаттатады.

Поликристалды күн панельдері де ерекше көрініске ие: бұл бұрыштары кесілмеген төртбұрышты панельдер, негізінен көк. Оларды өндіру біршама жылдамырақ және арзанырақ, өйткені олар шикі кремнийді еріту арқылы жасалады. Олар арзанырақ, бірақ тиімділік коэффициенті сәл төмен, бұл шамамен 15% құрайды. Олар жоғары температураға ұзақ уақыт әсер еткенде соншалықты берік емес. Алайда, олардың және монокристалды панельдердің арасындағы айырмашылық онша маңызды емес. Монокристалды панельдер кеңістіктік тиімділікке ие, бірақ қуаттың шығуына қатысты олар өте ұқсас. Жұқа пленкалы күн панельдерінде жұқа пленкалы күн батареялары бар және негізінен шағын күн энергиясы жүйелері үшін қолданылады.

Бұл панельдер кремний, кадмий немесе мыс сияқты материалдардан жасалған. Оларды өндіру оңай, бұл оларды өндіру үшін әлдеқайда аз материалды қажет ететінін ескере отырып, күн панельдерінің басқа түрлеріне қарағанда арзанырақ нұсқа етеді. Мұндай панельдер қол жетімді болумен қатар, олар икемді. Бұл оларды қолдануды едәуір жеңілдетеді және жоғары температураға сезімталдығын төмендетеді. Аморфты кремнийден күн панельдерін жасау үшін жұқа пленкалы материалдарды өндірудің ең жақсы үш қабатты технологиясы қолданылады. Олар оңай өндірілетінін және құны төмен екенін ескере отырып, олардың қызмет ету мерзімі мен кепілдігі аз. Фотоэлементтердің шоғырланған панельдері 41% тиімділікпен көп ауыспалы болып табылады. Олар өте тиімді 20 қисық айна беттерінің, линзаларының және салқындату жүйелерінің арқасында.

Зерттеу бөлімі

Осы аптада оқушылар Титан 8 күн трекерінің тиімділігін есептеуі керек

1-қадам. Құрылғы ОҚО-да күнге перпендикуляр орналасқан, бірінші кезекте екі осьті күн трекерінің тогы мен кернеуін өлшеді, содан кейін ол қозғалмайтын панельден де солай жасады, барлық көрсеткіштерді электр өлшеу құралы, мультиметр көмегімен түсірді. Көрсеткіштердің қорытындысы кестеге келтірілді

Күн панелінің бағыты бастапқыда күн сәулелеріне перпендикуляр болуы керек.

	Трекер	Панель		Трекер	Панель
Уақыт	I,А	I,А	U,В	P, Вт	P, Вт
12:00	0,76	0,64	5,6	4,256	3,584
13:00	0,8	0,55	5,7	4,56	3,135
14:00	0,74	0,72	5,7	4,218	4,104
15:00	0,9	0,75	5,7	5,13	4,275
16:00	0,68	0,59	5,7	3,876	3,363
17:00	0,7	0,66	5,7	3,99	3,762
18:00	0,56	0,55	5,7	3,192	3,135
19:00	0,5	0,47	5,7	2,85	2,679
20:00	0,33	0,15	5,7	1,881	0,855

2-қадам. Күн панелінің тиімділігін есептеу үшін панельге жарық көзінен түсетін сәулелену қуатын (жұмсалған қуат) және күн панелінің берілген қуатын (пайдалы қуат) салыстыру, сондай-ақ күн панелінің ауданын анықтау қажет. Күн инсоляциясының мөлшерін анықтау үшін (күн сәулесінің сәулесімен беткі сәулелену мөлшері) мен  ОҚО бойынша деректер қолданылды, олар 2-кестеде көрсетілген.

Уақыт	Күн инсоляциясыкВт*сағ/м2	Оңтайлы көлбеу бұрышы, С
Қаңтар	1,76	69
Ақпан	2,78	61
Наурыз	4,15	49
Сәуір	5,04	33
Мамыр	5,95	19
Маусым	6,26	13
Шілде	6,11	16
Тамыз	5,13	28
Қыркүйек	3,90	43
Қазан	2,66	56
Қараша	1,85	66
Желтоқсан	1,58	72
Орташа мән 1 жылдағы	3,93	43,75

3-қадам. Енді  жұмсалатын қуатты анықтау үшін күн панелінің ауданын есептеуіңіз керек. Аудан 1 формула бойынша анықталады.

𝑆 = 𝑎 × 𝑏 

Titan 8 панелінің деректері (мысалы, бүкіл топтың бір күн панелі бар, сондықтан бүкіл топтың панелінің ауданы бірдей болуы керек)

a=1.791 м

b=1.052 м

4-қадам. Жұмсалатын қуат формула 2 бойынша.

P(шығ)=P(к) × S

P(к) = 1000 Вт*сағ/м2 – Күннің қуаты

S, м2 – Күн панелінің ауданы

5-қадам. Толық қуатты U және I үшін 3 формула бойынша анықтаймыз, 1 кестеден аламыз

мұнда U [В] – күшейту модулінен кернеу

I [A] – күн панелінің ток күші

  P(тол) = U ×  I

6-қадам. Күн панелінің ПӘК-ін 4 формула бойынша табамыз

η= P(тол)/P(шығ) * 100‰

P(тол) – толық қуат

P(шығ) – шығын қуаты

В конце экспериментальной части, каждая группа должна обмениваться и проверить свои расчеты