Расчет Солнечной Энергии

36 

 

 

1.16 Сурет - Шоттки кедергісімен күндік элементтің энергетикалық 

зонасының диаграммасын жарықтандыру 

 

Әлсізденген  қабаттағы  күшті  өріс  одан  жарықпен  тудырылатын 

тасымалдағыштарды  олар  қиыстырылғанға  дейін  шығарады,  нәтижесінде 

фототок мынаған тең болады:  

 

 

 

,                     (1.2) 

 

мұндағы  Т(l  )  –ұзындығы  1  толқынды  монохроматикалық  сәуленің 

металымен  өткізудің  коэффициенті.  Базалық  облыста  тасымалдағыштардың 

тудырылуынан 

қалыптасатын 

фототок 

былайша 

сипатталады                                                                                                 

 

 

 

 

 

 

.                   (1.3) 

 

Толық  фототок  (1.2)  және  (1.3)  формулалардың  суммасына  тең.  Көріп 

тұрғанымыздай  фототоктың ұлғайтылуы  үшін  Т  өткізудің коэффициенті  мен 

Ln диффузиялық ұзындығын жоғарылату керек. [9]. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37 

 

2 Арнайы бөлім 

 

2.1 Энерготұтынуды есептеу 

 

 

2.1 сурет – Үйдің фотоэлектрлік жобасы, үйдегі барлық құрылғылармен 

 

Үйдің  фотоэлектрлік  жүйесін  жобалау  кезінде  алдымен  үйдегі  барлық 

электр  аспаптардың  тізімін  құру  қажет,олардың  тұтынатын  қуатын  анықтап 

тізімге енгізу керек. 

Төмендегі кестеде кейбір аспаптардың тұтынатын орташа қуаты туралы 

мәліметтер  берілген.Алайда  бұлардың  барлығы  тек  жуық  бағалар  екенін 

ескерген  жөн.Инверторы  бар  (айнымалы  тоқ  аспаптары  үшін)  жүйенің 

тұтынатын қуатын (Е) есептеу үшін түзетулер енгізу қажет (жалпы қуатты алу 

үшін орташа тұтынылған қуатты С коэффициентіне көбейту). 

 

2.1 кесте – Үйдегі аспаптардың тұтыну қуаты 

Құрылғы 

Қолданылат

ын күш, Вт 

C 

Жалпы 

қажет 

элетроэнергия, Вт 

 

 

 

 

Флуоресцентт

ы лампалар  

18 

1

,5 

27 

Радио/ 

магнитофон, 6В 

2/8 

2

,0 

4/16 

Радиоқабылда

ғыш/ 

магнитофон, 

12В 

8/12 

1

,0 

8/12 

Үлкен 

емес 

теледидар 

18 

1

,0 

18 

 

 

38 

 

Басқа 

электр 

аспаптарының 

жұмысы 

үшін 

– 

тоңазытқыш,үтік,желдеткіш,электр қыздырғыш т.б. үщін үлкен өлшемді және 

қымбат 

жүйе 

қажет. 

Мұндай 

жүйелер 

бірыңғай 

стандартқа 

бағынбайтындықтан,тұтынушының 

нақты 

қажеттіліктеріне 

тәуелді 

болғандықтан есепті маманнның жүргізгені жөн. 

 

2.2 кесте – Басқа электр аспаптары үшін 

  

Екіншіден  бір  күн  ішінде  сол  және  басқа  да  электр  аспаптары  қанша 

уақыт  қолданылатынын  бағалау  қажет.  Мысалы  қонақ  бөлменің  шамы 

тәулігіне  10  сағат,ал  қойманыкі  10  минут  жанады.  Бұл  берілгендерді  келесі 

кестенің екінші бағанына жазыңдар. Сосын энергияның күнделікті тұтынуын 

жазу  үшін  үшінші  бағанды  құрыңдар.  Оны  анықтау  үшін  аспаптың  қуатын 

оның  жұмыс  уақытына  көбейту  қажет,мысалы  27  Вт*4сағ=108Вт*сағ. 

Алынған санды үшінші бағанға жазыңдар – бұл сіздің бір күн ішінде тұтынған 

жалпы энергиясы. 

Одан  әрі  берілген  аймақта  есептеуге  болатын  күн  энергиясының 

мөлшерін анықтау қажет. Екі факторды есепке алу маңызды:орташа жылдың 

күн  радиациясын,және  оның  қолайсыз  ауа  райындағы  орташа  айлық  мәні 

(жалпы мәліметтерді «Күн радиациясы» бөлімінен қараңыз). 

Бірінші  мәннің  көмегімен  фотоэлектрлік  жүйені  орташа  жылдық  күн 

радиациясымен  сәйкестендіре  отырып  реттесе,онда  кейбір  айларда  талап 

етілген энергиядан көп энергия кетеді,ал кейбірінде аз болады. Егер сіз екінші 

санмен  жетекші  етіп  отырған  болсаңыз,сізде  әрқашан  сіздің  қажеттілігіңізді 

қанағаттандыратын  және  қолайсыз  ауа  райындағы  төтенше  жағдайдан  бөлек 

жеткілікті минимум энергия аласыз. 

 

 

Құрылғы 

 

Күш, Вт 

Бір 

күндегі 

жұмыс 

сағаты 

 

Бір күндік энергия қолданыс, 

Вт·сағ 

 

 

 

 

Флуор. лампа 

27 

4 

108 

Флуор. лампа 

27 

1 

27 

Флуор. лампа 

27 

0,5 

13,5 

Радиоқабылдағы

ш 6В 

4 

10 

40 

Теледидар 

15 

2 

30 

Желдеткіш 

12 

3 

36 

Жалпы 

  

  

254 

39 

 

 

 

2.2 сурет Күн батареясының күн радиациясымен сәйкестенуі 

 

Енді  фотоэлектрлік  модульдің  номиналды  қуатын  есептеуге  болады. 

Энергия  тұтыну  (Вт*сағ  тәулігіне)  шамасын  1,7  коэффициентіне  энергия 

шығындарын  түзету  үшін  көбейтіңіз,содан  соң  күн  радиациясы  шамасына 

бөліңіз  (Вт*сағ  тәулігіне),мысалы  280  (Вт*сағ  тәулігіне)  *1,7/5  (Вт*сағ 

тәулігіне)  =  96,2  Вт.  Өкінішке  орай  фотоэлектрлік  модульдің  номиналды 

қуаты  шектеулі.50  –  Ватты  модульдерді  қолдана  отырып  қуаты  50 

Вт,100Вт,150Вт  т.б.  генераторды  тұрғызуға  болады.  Егер  энергияны  тұтыну 

95  Вт  болса,оған  екі  модульден  тұратын  жүйе  сәйкес  келеді.  Егер 

модульдердің  жалпы  қуаты  есептік  шамадан  ерекшеленсе  қуаты  жеткіліксіз 

немесе  қуатты  генераторды  қолданамыз.  Алғашқы  жағдайда  фотобатарея 

жалпы  энергия  тұтынушылықты  толығымен  қамтамасыз  етеді.  Өзіңізге 

қажеттіні  жекелей  тұрғызасыз  ба  оны  өзіңіз  шешесіз.  Екінші  жағдайда  бізде 

электр энергия шығыны болады. 

Батареяның  өлшемін  анықтау  энергияны  тұтынуға  және  фотоэлектрлік 

модульдің  санына  тәуелді  болады.  Келтірілген  мысалды  батареяның 

максималды сыйымдылығы 60 ампер – сағ (А*сағ), ал оптималдысы 10 А*сағ. 

Мұндай батарея 1200 Вт*сағ – ты 12 В – та сақтай алады. Жоғарыда айтылған 

жағдай  үшін  күндіз  энергияның  тұтынылуы  180  Вт*сағ  болғанда  электрмен 

жабдықтауда жеткілікті. [7].  

 

2.2 Delphi программалау ортасында күн энергиясын есептеу 

 

Delphi  программалық  ортасында  күн  батареяларының  ауданын  есептеу 

үшін  программа  құрылды,  программа  қолданушылар  қолданылатын 

жүктемеге байланысты.  

Қазыргы  жаңа  технологиялар  үйді  күн  батареяларымен  толықтай 

электроэнергиямен қамтамысыз етуге қауқарлы.  

40 

 

Біздің құрылған программа бойынша 5 облыстық аумақтың апертурасы 

бойынша    күндегі,  жылдағы  өндірілетін  энергияны  есептедім,  ондағы 

жоғалтулар есептелінеді. 

 

Бір жылдағы орташа өндірілген энергия: 

 

 

 

 

 

  .                                           

(2.1) 

 

Бір күндегі орташа өндірілген энергия: 

 

                                                    

      .                                                  

(2.2) 

 

Электро энергияны беру кезіндегі жоғалтулар: 

 

 

 

 

  .                                      

(2.3) 

 

Тұтынушының жүктемесі үшін үйлесімділік: 

 

  

 

   

 

 

  .                                               

(2.4)                  

 

мұндағы  а – күн батареясының ені, м; 

                 b – күн батареясының ұзындығы, м; 

                 c – күнді мезгілдің саны, күн; 

                 d – жарықтық уақыт, сағ; 

                 h – бір күндік тұтынушының жүктемесі, Вт; 

                 k – апертура. 

 

Мысалы,  Оңтүстік  Қазақстанның  апертурасы  бойынша  k=1.4,  күн 

батареясының  ені  а=5м,  батареяның  ұзындығы  b=6м,  күнді  мезгілдің  саны 

с=200күн, жарықтық уақыт d=15сағ және бір күндік тұтынушының жүктемесі 

h=40000Вт  деп  алынып,  сол  бойынша  күн  энергиясының  күндегі,  жылдағы 

өндірілетін  энергиясы,  ондағы  жоғалтулар,  тұтынушының  жүктемесі  үшін 

үйлесімділік есептелінеді.  

41 

 

 

 

2.3 сурет Delphi программалау ортасында күн энергиясын есептеу 

 

Бір жылдағы орташа өндірілген энергия: 

 

.

 

 

Бір күндегі орташа өндірілген энергия: 

 

 

.

 

 

Электро энергияны беру кезіндегі жоғалтулар: 

 

             

.

 

 

Тұтынушының жүктемесі үшін үйлесімділік: 

 

 

   

. 

 

42 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 сурет – Программаның блок - схемасы 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Басы 

a, b, c, d, k, h 

 

 

 

 

X1, X2, X22,X3 

Соңы 

43 

 

Программа листингі 

> 

 

 

 

 

function quad(form) { 

 

a=eval(form.a.value); 

 

b=eval(form.b.value);  

 

c=eval(form.c.value);  

 

d=eval(form.d.value);  

 

h=eval(form.h.value);  

 

aperture = 

(document.form.aperture.options[document.form.aperture.selectedIndex].va

lue);  

 

x2=(a*b*12*c*d/24*aperture);  

 

x1=(a*b*12*c*d/24*364*aperture);  

 

x3=((a*b*12*c*d/24*aperture)-h);  

 

x22=((a*b*12*c*d/24*aperture)*0.14);  

 

form.x1.value = x1;  

 

form.x2.value = x2;  

 

form.x22.value = x22;  

 

form.x3.value = x3;  

 

if (form.x1.value == "NaN") form.x1.value="Imag.!";  

 

if (form.x2.value == "NaN") form.x2.value="Imag.!";  

 

if (form.x22.value == "NaN") form.x22.value="Imag.!";  

 

if (form.x3.value == "NaN") form.x3.value="Imag.!";  

 

} 

 

// End -->  

 

  

 

  

 

  

 

  

44 

 

 

 

.style1 {  

 

font-size: 16px;  

 

font-weight: bold;  

 

color: #FFFFFF;  

 

}  

 

body {  

 

background-image: url(Sky.jpg);  

 

}  

 

-->