- •Введение
- •1. Применение солнечной энергии
- •1.1. Солнце как источник энергии
- •1.2. Принцип действия солнечного элемента
- •1.4. Целесообразность применения солнечных элементов в России
- •1.5. Экономия энергии. Необходимая мощность солнечной электростанции
- •1.6. Основные элементы автономной солнечной электростанции
- •1.7. Цели и задачи проводимых исследований
- •2. Исследовательская часть
- •2.1 Принципиальная схема установки
- •2.2 Устройство установки
- •2.3. Исследование батареи солнечных элементов msm 12-700
- •2.3.1 Построение вольтамперной характеристики и кривой мощности при различной плотности излучения
- •2.3.2 Расчёт кпд солнечной батареи и коэффициента заполнения при различной плотности излучения
- •2.3.3. Построение вольтамперной характеристики и кривой мощности для различного спектрального состава излучения
- •2.3.4. Расчёт кпд солнечной батареи и коэффициента заполнения при различном спектральном составе падающего излучения
- •2.3.5. Исследование зависимости напряжения холостого хода и тока короткого замыкания солнечной батареи от угла её поворота по отношению к источнику света
- •3. Исследование зарядки аккумулятора от солнечной батареи и определение кпд регулятора заряда, аккумулятора и инвертора
- •3.3. Определение кпд регулятора заряда и аккумулятора
- •3.4. Определение суммарного кпд всей системы
- •4. Направление дальнейших исследований и усовершенствования установки
- •Заключение
- •Список использованной литературы:
4. Направление дальнейших исследований и усовершенствования установки
Созданная установка позволяет в полной мере изучить работу солнечных элементов, определить их основные характеристики, исследовать работу солнечной батареи в системах автономного энергообеспечения. Однако отметим ряд улучшений, которые могут быть применены для более детального изучения вопроса:
Увеличение мощности ламп источника света. Суммарная мощность ламп в установке составляет 600 ватт, возможна замена действующих ламп по 50 ватт на 100 ваттные с целью увеличения суммарной плотность излучения. При этом сократится время зарядки аккумулятора, что позволит изучать его зарядку в различных режимах.
Добавление дополнительных ламп другого спектрально состава, например энергосберегающих со световой температурой в 6400К. Это позволит более широко изучить спектральную зависимость выходных характеристик солнечной батареи.
Усовершенствование системы «жалюзи» для более плавного регулирования плотности излучения.
Применение различных типов батарей солнечных элементов для анализа и сравнения их эффективности.
Частичная автоматизация процесса. Дорогостоящий, но более эффективный метод непрерывного сбора данных.
Применение MPPT – контроллеров заряда аккумулятора и анализ их эффективности. При достаточно высокой мощности ламп возможна установка данного типа контроллеров заряда, которые отслеживают максимальную точку мощности солнечной батареи. При этом возможно сравнить эффективность стандартного контроллера с ШИМ и MPPT.
Заключение
В ходе написания дипломной работы был создан измерительный стенд для изучения характеристик батареи солнечных элементов имитирующий её работу в реальных условиях. При помощи стенда были проведены следующие исследования:
На примере солнечного модуля MSM 12-700 исследованы основные характеристики солнечных батарей, а так же зависимость этих характеристик от влияния внешних факторов.
При помощи дополнительного оборудования стенда изучена работа солнечного модуля в автономной солнечной электростанции
Определён КПД всех составных элементов цикла производства электроэнергии. Общий КПД цикла составил 5.95%.
Намечены направления дальнейших исследований и методы усовершенствования установки.
Установка в дальнейшем может применяться для моделирования процесса производства электрической энергии из энергии солнца. Есть возможность определения реальных характеристик и возможность сравнения эффективности различных типов солнечных элементов. Всё это полезно для моделирования солнечной электростанции с максимальной эффективностью.
Список использованной литературы:
Алферов Ж.И., Андреев В.М. Перспективы фотоэлектрического метода преобразования солнечной энергии. Черноголовка: Изд. ИХФ АН СССР, 1981.
Андреев В.М., Грилихес В.А., Румянцев В.Д. Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения. – Л.: Наука, 1989. - 310 с.
Колтун М.М. Оптика и метрология солнечных элементов. М.: Наука, 1985.
Фаренбрух А., Бьюб Р. «Солнечные элементы: теория и эксперимент». М. Энергоатомиздат 1987г. 277с.
www.solarhome.ru
www.solar-battery.narod.ru.