т 1 \ а - г ] х
(1
+
х - Т ^ + Л Ғ Т0
л
А Ғ - І т ] Г х
Модульдің жұмысқа қабілеттілік (Р>0) шарты жылуды бұру
сипаттамасы мен түсетін сэуле шашыраудың қарқындылығы
арасындағы қажетті а])ақатынасты анықтайды:
Күн сәулесі үшін (І=1000Вт/м2) болғанда:
а =
1,
л
=20 Вт/(м
2
К), Ті=То,
х
~ 5-іӨ
-3^ ”1
, бүл шарт радиатор алаңына шектеу түрінде
жазылады: Ғ>0.25, бүл эдеттеғі жалпақ модуль үшін артығымен
орындалады. Сәуле шашырату концентрациясын арттырғанда
қуаттьшықтың температуралық градиенті
X
радиатордың қабатына
түсіп,
х
болғандағы өзінің минималды мэніне дейін азаяды Тм:
Параметрлердің жоғарыда келтірілген мэндерінде, сондай-ақ
7
, = 0.1, жалпақ модуль үшін (Ғ=2) береді: Тм=Т
0
+22.5 К.
Келтірілген бағалаулардан, сондай-ақ концентраторларды
пайдалану фототүрлендіргіштердің жүмыстық температурасын
азайтуға мүмкіндік береді, алаң радиатордың өрісі концентратор
терезесі алаңымен салыстыруға жарайтын болса (Ғ~1) [17, 25,
Бір мезетге фототүрлендіргіштердің тиімділігін арттырудың жэне
жүмыстық температурасын азайтудың келешегі бар бағытын эрі
карай дамыту селективті концентраторларды немесе люминесцентті
концентраторларды қолдану болып табылады, алайда, қазіргі кезде
іс жүзінде олар аз қолданылуда.
т<тх+х~\
(10.14)
(10.15)
я ғ
(10.16)
52].
131
\
10.4 Күн батареялары модульдерінің эконом икалы қ
сипаттам алары
Күн
энергиясын
фотоэлектрлік
түрлендіру
энергияның
жаңартьшатын коздерін практикалық қолданудың әлемдегі жьшдам
дамып отырган багыттарының бірі болып табылады.
Қуаттылық деп жарықтандырудың стандартты жағдайындағы
мэнін айтады - АМ 1, Т=25°С.
Фотоэлектрлік күн батареяларын халық шаруашылығында
қолданудың масштабы энергияның дәстүрлі көздерін пайдалану
арқылы алынатынға қарағанда өндірілетін электр энергиясының
өзіндік қүнының жогары болуымен ерекшеленеді.
Күн батареяларының жалпақ модульдері қуаттылығының үлесті
қүны элемдік нарықта 4-5 долл./Вт қүрайды, ал фотоэлектрлік
қондырғылардың қүны 7-10 долл./Вт. Модульдер өндіретін электр
энергиясының қүны 20-30 цент./(кВт ч) аралығында жатыр, бүл
дәстүрлі коздерінен алынатын электр энергиясының қүнынан
элдеқайда көп [9, 19,49].
Күн фотоэлектрлік қондырғының қайтым мерзімі
Т
мен
энергиямен жабдықтаудың орталықтандырьшған аймақгарындағы
күн
батареяларын
Э
орнатудың
экономикалық
тиімділігі,
орталықтан энергиямен жабдықтауда қашықтағы аумақтардағы
жылу қондырғылары сияқты сол формулалармен Ц^-Ц^ ауыстыру
арқылы анықталады.
Қазіргі кезде фотоэлектрлік модульдердің жарамдылық мерзімі
20
жыл деп бағалануда, ал өндіретін энергияның құны жылдан-
жылға төмендеуде.
;
1
Қазақстанда қағаз жүзінде орталықтандырылған энергожелілер
аймағында орналасқан, бірақ энергия бойынша оте мүқгаж үлкен
аудандардың бар екендігін ескеру қажет, ал бүгінгі жағдайда энергия
тасымалдаушыларының қүны үдайы өсуде жэне отын мен энергияны
тасымалдаудың қиындығына қарай, біркелкі емес.
Концентраторлары бар күн батареяларының қуаттылық бірлігінің
планарлы күн батареясы құнына қатынасы, яғни
К
қатысты
Цш
1
Л,[2СФ
+Цс/5^
шамалар параметрдің V түрлі мәндеріне жэне
кедергінің
К=
0.3 Ом.см
2
типтік мэндеріне арналған жэне планарлы
күн батареясы күны оның жинақтагы фототүрлендіргіштер
модульдерінің екі еселенген құнына тең етіп қабылданған, бұл
әдетте экономикалық есептеулерде қолданьшады.
132
Жалпы жағдайда бұл тәуелділіктің минимумы бар, өйткені
кіші
К
болғанда, сәйкесінше, ПӘК логарифмдік ұлғаяды, г| ~ Іп
К,
ал
К—>
оо болғанда, сәйкесінше ПӘК азаяды г) ~ Іп
2К1К.
Кіші
V (ф о т о т ү р л е н д ір гіш т е р д ің ти п тік п ар ам етр л ер і үш ін:
А =
1, ./
0
= 1 0 'І
0
А /см2,
К
= 0.3 Ом см2-V < 0.01 болғанда) [19, 5].
Қазіргі кезде жалпақ модульдердің бірлігінің әлемдік кұны 4-5
долл./Вт құрайды, ал өндірілетін электр энергиясының құны -
20-30 цент./(кВт с). ^Сүн фотоэлектрлік қондырғьшардың үлесті
құны олардың мақсатына түрлендіруцің қажетті құрылғылармен
жабдықгалуына жэне өндірілетін электр энергиясын жинақтауына
байланысты.
Күн фотоэлектрлік жүйелерінің қуатының құны, кем дегенде
күн батареяларының жалпақ модульдер қуатының кұнынан
2-10
есе
асады, ал алынатын электр энергиясының минималды кұны модульдің
құнына сэйкес келеді жэне 20 цент./(кВт
=
зт
•
+
Л8
ТП)
құрайды.
Концентраторлары бар күн батареяларының модульдерінің
қуатының құны 1.5-2.5 долл./Вт кұрайды, яғни жалпақ модульдер
құнынан
2-3
есе төмен, алаида олардың жарамдылық мерзімі
(^20
жыл) растауды қажет етеді.
10.5 Фототүрлендіргіштің жетілдірілмеген орындарына
байланысты шамалар
Фотоэлектрлік түрлендіргіште оған түсетін сэулелену энергиясы
ішінара ток тасушыларының потенциалды энергиясына айналады.
Дэл осы потенциалды энергия түрлендіргішке сыртқы жүктеме
қосылған жағдайда ток шығаратын түрлендіргіштің э.қ.к.-і болып
табылады. Құрылғының жетіспеушілігі салдарынан энергияның
пайдалы өзгеруімен бір мезгілде энергияның кеңістікке жылу
түрінде пайдасыз ыдырауына әкелетін үдерістер жүреді [5,9,12,24].
Әрбір фотоэлектрлік түрлендіргіште энергия шығындарының
келесідей түрлері орын алады (
10
.
1
-сурет):
1
) жарықтық шығындар;
2
) түрлендіргіш ішіндегі қозғалыс кезіндегі электрондар мен
саңылаулардың энергия шығындары;
Жарықтық шыгындармына жагдайлардың салдарынан болады:
133
Достарыңызбен бөлісу: |
