helio+el-2

VALORIFICAREA SURSELOR DE ENERGIE NECONVENȚIONALE IcircN SISTEMUL CLĂDIRE

Capitol Sisteme helio-electrice

1

Capitolul IV

Sisteme helio-electrice

21 Terminologie Generalităţi

Una din utilizările radiaţei solare o constituie transformarea acesteia icircn electricitate prin intermediul procesului fotoelectric

211Terminologie

Termenul fotovoltaic deriva din combinatia cuvantului grec photos ( lumina ) si numele unitatii de masura a fortei electromotoare - volt

Tehnologia fotovoltaica (PV) descrie procesul de generare a electricitatii prin conversia radiaţiei luminoase

Cu sensul de celula fotovoltaică se utilizează impropriu şi termenii de celulă fotoelectrică (FE) sau termenul de foto-pilă (pilă electrică) se precizează că icircntr-o celulă fotovoltaică nu se icircnmagazinează deloc energie sub nici o formă (nici chimică) Nu este deci o pilă electrică ci un convertor instantaneu ce nu poate furniza energie electrică icircn absenţa radiaţiei solare O celulă icircn icircntuneric total se comportă ca un element pasiv

Icircn plus celula solară nu poate fi asimilată cu nici un alt tip de generator clasic de energie electrică de curent continuu Aceasta deoarece celula fotoelectrică nu este nici sursă de tensiune constantă nici sursă de curent constant Icircn prezent randamentul conversiei energiei solare icircn energie electrică este slab (6 121 19 23 ) Acest randament scăzut ca şi costurile destul de mari ale sursei fotoelectrice au determinat ca utilizatorii să icircşi pună problema exploatării la maximum a puterii electrice disponibile la nivelul generatorului FV Acest maxim se obţine icircn general prin asigurarea unei bune adaptări icircntre generatorul FV şi consumatorul asociat Adaptarea se realizează prin utilizarea convertoarelor statice (cu funcţionare icircn regimuri variate)

Termenul de helio-electricitate se referă la transformarea directă a energiei solare icircn energie electrică

212 Generalităţi

Schema de principiu a unui sistem de generare a energiei electrice prin conversie foto-voltaică este preyentată icircn figura de mai jos şi include ca şi componentă principală celulemodulele foto-voltaice

Figura 1 Transformarea energiei solare icircn energie fotoelectrică

1 Aceasta icircnseamnă că icircntr-o zonă cu expunere nominală de 1000 Wm2 sunt necesari 12 m2 de panouri FE pentru a furniza 1 kWv ceea ce determină un cost ridicat al wattului-vacircrf



2

Producţia de energie fotoelectrică depinde de expunerea la Soare a locaţiei şi de temperatură deci de situare geografică de anotimp şi de ora zilei2 Icircn raport cu condiţiile geografice şi meteorologice valoarea medie a radiaţiei solare ce poate fi convertită este variabilă şi icircn consecinţă şi energia electrică ce poate fi generată prin efect fotovoltaic este diferită Valoarea maximă ce poate fi obţinută (numită de referinţă) este de aproximativ 1000 Wmsup2

Instalaţiile fotoelectrice sunt dezvoltate inegal icircn Europa şi contrar aşteptărilor echiparea cu tehnologie fotovoltaică nu este icircn corelaţie cu potenţialul solar al ţărilor

Cacircteva dintre aplicaţiile tipice ale sistemelor foto-voltaice de generare a energiei solare

sunt

Instalaţii pentru care energia solară este suficientă şi evită instalarea de cabluri subterane sau aeriene

Bornă solară de balizaj Aparat solar marcare datăoră

Lampadar

wwwcamiffr wwwceafr Se icircncarcă pe durata zilei şi se

aprinde automat noaptea DG4S2

(Schlumberger) putere75 W

Lampadare alimentate individual de celule fotoelectrice (Antibe Alpi)

CEAGENEC

Instalaţii izolate sau unde nu este accesibilă reţeua

Cabană montană Platformă petrolieră

wwwademefr wwwademefr

Instalaţii solare icircn locaţii cu condiţii climatice favorabile sau cost mai mic decacirct racordarea la reţea sau pentru protejarea mediului sau pentru dezvoltare durabilă

2 producţia este maximă la amiază (ora solară) cacircnd cerul este senin Aceasta icircnseamnă că pentru o instalaţie de 20 msup2 se poate obţine o producţie zilnică de aproximativ 5 - 8 kWh ceea ce ar putea acoperi nevoile unei locuinţe de patru persoane



3

Preparatoare de apa caldă hibride

panouri PV-T

Vehicul solar tehnologie solară fotoelectrică

wwwheliosfr ou wwwheifr

Vehicul solar realizat de studenţii HEI Lille Franţa

Aplicaţii de mică putere

Calculatoare Ceasuri

wwwecom-instrumentsde wwwboutiquesolairecom

Bionic Solar (Junghans) Rezervă de energie pentru mai

mult de 2 luni

Aplicaţii spaţiale

Realizarea unui satelit Satelit pe orbită

wwwalcatelcom space wwwceafr



4

22Istoric

1839 Alexandr Edmond Becquerd tatal Laureatului Premiului Nobel Henri Becquerel a descoperit efectul fotovoltaic care explica cum poate fi generata electricitatea de lumina solara bdquoilminarea unui electrod afundat intr-o solutie conductiva va crea un curent electric După aceasta descoperire conversia fotovoltaica continua sa fie ineficienta in pofida unor cercetari extensive Celulele fotovoltaice erau utilizate mai mult pentru propuneri de masurare a intensitatii luminii

1887 primul raport asupra efectului fotovoltaicfotoelectric savantii din Cambridge W Adams si R Day descriu schimbarile care au loc intr-o placa de selenium expusa luminii

1887 Heinrich Hertz a observat ca o placa din zinc se incarca cu sarcina pozitiva daca este expusa unei radiatii ultraviolete fenomenul se datoreaza aceluiasi efect fotoelectric sub actiunea razelor ultraviolete sunt dizlocaţi electroni din metal metalul se incarca pozitiv

1883 Prima celula PV a fost construita de electricianul american Charles Fritts pe baza de selenium

1884 este patentata constructia celulei lui Charles Fritts era foarte asemanatoare cu celulele de astazi eficienţa celulei mai mica de un procent nu a fost dezvoltată pacircnă la producţia industriala

1921 Albert Einstein primeşte premiul Nobel in fizica pentru explicarea efectului fotovoltaic

1930 dezvoltarea celulei cu oxid de cupru şi apoi a celei cu seleniu

1946 Russell Ohl a inventat celula solara

1947 inventarea tranzistorului

1953 savantii si inginerii au revenit asupra studiului efectului fotovoltaic care are loc in semiconductoare echipa de ingineri de la Telephone Laboratories (Bell Labs) D Chapin C Fuller si G Pearson creeaza celula PV din siliciu cu o eficienta mult mai mare decat celula din selenium

1954 realizarea primelor celule fotoelectrice cu siliciu (echipa de ingineri de la Telephone Laboratories -Bell Labs) celula din siliciu produsă avea un randament de 6 sunt utilizate pentru alimentarea vehiculelor spaţiale se icircntrevede posibilitatea obţinerii de energie electrică

1957 apar primii consumatori de energie fotovoltaica - satelitii artificiali In a 1957 celule PV au fost instalate pe primul satelit artificial al pamantului Sputnic 3 3

1958 celulele PV au fost instalate la bordul satelitului american Vanguard 1 serveau pentru alimentarea unui emitator radio

1980 tehnologia fotoelectrică terestră a progresat cu regularitate prin punerea icircn funcţiune a mai multor centrale de cacircţiva megawaţi şi prin produse cu consum redus ceasuri calculatoare de buzunar balize radio şi meteo pompe

şi frigidere solare au contribuit şi evenimente cum ar fi cursele de vehicule solare care oferă imaginea icircnaltei tehnologii ecologice a viitorului

3 Pana in prezent celulele PV sunt cele mai recomandate surse de energie pentru tehnica spatiala Competitia intre SUA si ex-URSS din anii 60 ai secolului trecut in domeniul surselor de alimentare cu energie electrica a satelitilor a condus la o dezvoltare spectaculoasa a tehnologiei PV si s-a produs o ruptura in dependenta rigida a energeticii descentralizate de sursele traditionale grupuri electrogene baterii de acumulatoare sau baterii uscate S-a inceput o noua competitie mdash pentru readucerea pe pamant a generatorului PV Guvernele tarilor industrializate si numeroase companii particulare au investit miliarde de dolari in progresul tehnologiei PV Prin folosirea efectului fotovoltaic are loc conversia directa a luminii solare in energie electrica Tehnologia conversiei directe exclude transformarile intermediare radiatia solara in energie termica energia termica in energie mecanica energia mecanica in energie electrica de curent alternativ Conversia directa se realizeaza cu ajutorul materialelor semiconductoare folosind efectul fotovoltaic



5

19801990 Evoluţia tehnologiei şi a pieţei de produse fotoelectrice este pozitivă ameliorarea metodelor de fabricaţie creşterea volumului de producţie reducerea costurilor Producţia mondială de module fotoelectrice a crescut de la 5 MW-vacircrf (MWv) icircn 1982 la 60 MWv icircn 1992

2006 se testează icircn laboratoarele SPECTROLAB celule multi-joncţiune cu concentrare se obţine randamentul de conversie c=043

2009 intră icircn producţie celule multi-joncţiune cu concentrare

Icircn prezent 90 din producţia mondială de module se realizează icircn Japonia Statele Unite şi Europa icircn special de mari companii ca Siemens Sanyo Kyocera Solarex şi BP Solar care deţin 50 din piaţa mondială Restul de 10 al producţiei mondiale este realizat icircn Brazilia India şi China care sunt principalii producători de module fotoelectrice din ţările icircn curs de dezvoltare

23 Celula fotovoltaica Conversia electrică Principiu funcţional

Caracteristici si parametri tehnici


Celula fotoelectrică permite conversia directă a energiei luminoase icircn energie electrică O celulă fotoelectrică poate fi asimilată cu o diodă fotosensibilă cu suprafaţă mare care icircnsă

nu se utilizează ca detectoare de radiaţii ci ca sursă de curent Funcţionarea ei se bazează pe proprietăţile materialelor semiconductoare Principiul de funcţionare se bazează pe efectul fotoelectric Efectul fotoelectric respectiv transformarea energiei solare (foton) icircn energie

electrică (volt) a fost descoperit icircn 1839 de fizicianul A Becquerel Acest efect se bazează pe trei fenomene fizice simultane stracircns legate icircntre ele

bull Absorbţia luminii de către materiale bull Transferul de energie de la fotoni la sarcinile electrice bull Colectarea sarcinilor Absorbţia luminii Fotonii compun lumina Aceştia pot penetra anumite materiale sau chiar să le traverseze Icircn general o rază de lumină care atinge suprafaţa unui mediu poate suporta trei fenomene optice bull Reflexia lumina este icircntoarsă de către suprafaţă bull Transmisia lumina traversează obiectul bull Absorbţia lumina penetrează obiectul şi nu icircl mai părăseşte energia fiind restituită icircntr-o altă formă

Energia unui foton este dată de

Unde h este constanta lui Planck (66210

-34 Js)

v este frecventa fotonilor [Hz]

c - viteza luminii (3108 ms)

λ - lungimea de undă [m]

Icircntr-un material fotoelectric o parte a energiei fluxului luminos va fi restituită sub formă de

energie electrică Trebuie deci ca materialul să aibă capacitatea de a absorbi lumina vizibilă

aceasta fiind ceea ce se doreşte a se converti lumina solară sau a altor surse artificiale

Transferul de energie de la fotoni la sarcinile electrice (Cum se transformă energia

luminoasă icircn electricitate)



6

Sarcinile elementare ce vor determina apariţia unui curent electric icircn urma iluminării sunt

electroni (sarcini negative elementare conţinuţi de materialele semiconductoare)

Fotonii vor ceda energia lor electronilor periferici ceea ce le va permite să se elibereze de

atracţia exercitată de nucleu Aceşti electroni eliberaţi vor putea forma un curent electric dacă

sunt extraşi din material

Colectarea sarcinilor

Pentru ca sarcinile eliberate prin iluminare să genereze energie trebuie ca acestea să circule

Trebuie deci extrase din materialul semiconductor şi creat un circuit electric

Această extracţie a sarcinilor se realizează prin intermediul unei joncţiuni create special icircn

semiconductor Scopul este de a crea un cacircmp electric icircn interiorul materialului care va

antrena sarcinile negative icircntr-un sens iar pe cele pozitive icircn celălalt sens Aceasta se

realizează prin doparea semiconductorului Joncţiunea unei fotocelule cu siliciu este

constituită dintr-o parte dopată cu fosfor (P) numită de tip n alipită unei părţi dopate cu bor

(B) numită de tip p La frontiera celor două părţi se creează cacircmpul electric care separă

sarcinile pozitive şi cele negative

Figura 2 Schema unei celule elementare

Schema constructivă



7

Doparea semiconductoarelor Doparea unui material semiconductor reprezintă introducerea icircn structura materialului a unor

sarcini excedentare pentru se ameliora conductivitatea materialului

Siliciu pur ( figura 7a) Siliciu N (figura 7b) Siliciu P (figura 7c) Figura 7 Reprezentarea schematică plană a atomilor de siliciu (4 electroni pe stratul exterior)

Icircn stare pură numită intrinsecă siliciul nu este fotoconductor (Figura 7a)

Fiind dopat cu fosfor (5 electroni pe stratul exterior) va apare un excedent de sarcini negative

Materialul va fi potenţial donor de electroni disponibili pentru conducţia electrică Acest tip

de material este siliciul de tip n (Figura 7b)

Siliciul se poate dopa cu bor (3 electroni pe stratul exterior) apăracircnd un excedent de goluri

respectiv de sarcini pozitive Materialul va fi potenţial acceptor de electroni Acest tip de

material este siliciul de tip p (Figura 7c)

Interesant la acest tip de semiconductoare este că prin absorbţie de energie (căldură sau

lumină) eliberează purtători de sarcină (electroni şi goluri) Este nevoie de un cacircmp

electrostatic intern pentru ca din aceşti purtători să se creeze un curent electric dirijacircndu-i icircn

direcţii diferite

Acest cacircmp electric intern apare icircn dreptul unei joncţiuni p-n Pentru că intensitatea fluxului

luminos scade exponenţial cu adacircncimea această joncţiune este necesar să fie cacirct mai aproape

de suprafaţa materialului şi să se pătrundă cacirct mai adacircnc Această joncţiune se creează prin

impurificarea controlată Pentru a realiza profilul dorit icircn mod normal se impurifică bdquonrdquo un

strat subţire de suprafaţă şi bdquoprdquo stratul gros de dedesubt icircn urma căruia apare joncţiunea Sub

acţiunea fotonilor apar cupluri electron-gol icircn joncţiune din care electronii vor fi acceleraţi

spre interior iar golurile spre suprafaţă O parte din aceste cupluri electron-gol se vor

recombina icircn joncţiune rezultacircnd o disipare de căldură restul curentului putacircnd fi utilizat de

un consumator icircncărcat icircntr-un acumulator sau prin intermediul unui invertor livrat icircn reţeaua

publică Tensiunea electromotare maximă la bornele unei celule solare (de exemplu la cele

mai utilizate celulele de siliciu cristaline) este de 05 V

Structura celulelor solare se realizează icircn aşa mod icircncacirct să absoarbă cacirct mai multă lumină şi să

apară cacirct mai multe sarcini in joncţiune Pentru aceasta electrodul de suprafaţă trebuie să fie

transparentă contactele la acest strat să fie pe cacirct posibil de subţiri pe suprafaţă se va aplica

un strat antireflectorizant pentru a micşora gradul de reflexie a luminii incidente Acestui strat

antireflectorizant i se atribuie culoare negru-albăstruie a celulelor solare care fără aceasta ar

avea o culoare gri-argintie

La celulele solare moderne se obţine din nitrat de siliciu prin procedeul PE-CVD(pe o

suprafaţă icircncălzită se depun icircn urma unei reacţii chimice componente extrase dintr-o fază

gazoasă) un stratul antireflectorizant de cca 70 nm grosime (sfert de lungime de undă la un

coeficient de refracţie de 20) Se mai utilizează straturi reflectorizante din SiO2 şi TiO2 ce se

depun prin procedeul AP-CVD



8

Grosimea stratului influenţează culoarea celulei (culoarea de interferenţă) Grosimea stratului

trebuie să fie cacirct se pote de uniformă deoarece abateri de cacircţiva nanometri măresc gradul de

reflexie Celulele icircşi datorează culoarea albastră realizării unei grosimi ce corespunde

lungimii de undă a culorii roşii culorea cea mai bine absorbită de siliciu Icircn principiu icircnsă icircn

acest mod se pot realiza celule roşii galbene sau verzi la cerinţe arhitectonice deosebite dar

vor avea un randament mai slab Icircn cazul nitratului de siliciu şi a bioxidului de siliciu stratul

antireflectorizant mai are şi un rol de a reduce viteza de recombinare superficială

Celula fotovoltaica este deci un dispozitiv opto - electronic a carui functionare se

datoreaza efectului generat de către energia radiaţiei luminoasă a purtatorilor de sarcina liberi

si separarea lor de catre un camp electric intern a al jonctiunilor p-n MOS sau Schottky

In fig 2 este prezentata schema constructiva simplificata a celulei PV

Fenomenele care au loc daca celula PV este expusa unei radiatii incidente sunt

Radiatia echivalează cu un flux de fotoni cu energia E = hv Unde h este constanta lui Planck iar v este frecventa fotonilor

Daca energia fotonului este mai mare ca energia benzii energetice interzise a semiconductorului atunci in urma interactiunii fotonului cu un atom electronul din banda de valenta va trece in banda de conductie devenind liber generand totodata un gol in banda de valenta Astfel sub actiunea fotonilor are loc generarea de perechi electroni-goluri Acest efect se mai numeste efect fotovoltaic interior Icircn fig 2 - stanga fotonul A are o frecventa mai mica si deci o energie mai mica iar fotonul B are o frecventa mai mare si corespunzator o energie mai mare (unda electromagnetica cu frecventa mica patrunde in material la adancimi mai mari si invers)

Purtatorii de sarcina liberi sunt separati de campul electric al jonctiunii p-n caracterizat prin potentialul de bariera U0 si care in functie de tipul semiconductorului folosit este de circa 62 - 07 V campul electric va avea rolul de separator de sarcini libere mdash perechi electroni-goluri Electronii vor fi dirijati spre zona n golurile - spre zona p a celulei Acesta este motivul pentru care sub influenta luminii zona p se incarca pozitiv iar zona n se incarca negativ ceea ce conduce la aparitia unui curent electric prin circuitul extern determinat de conversia fotovoltaica a radiatiei solare Acest curent (fig 274 din stanga) duce la o cadere de tensiune U pe sarcina externa R conectata la contactele din spate si contactul-grila frontal (fig 2 dreapta) Tensiunea U in raport cu jonctiunea p-n actioneaza in sens direct si la randul sau va determina prin jonctiune curentul diodei Id de sens opus curentului fotovoltaic Is care se determina din expresia cunoscuta

Id = I0 [ exp ( 119890119880119870119879 ) minus 1] unde I0 este intensitatea curentului de saturatie k - constanta lui Boltzmann T- temperatura absoluta e - sarcina electronului

232 Tehnologia de realizare a celulelor fotovoltaice

O celulă solară constă din două sau mai multe straturi de material semiconductor Cel mai

utilizat element semiconductor este siliciul Straturile de material semiconductor au o grosime

cuprinsă icircntre 0001 şi 02 mm şi sunt dopate cu anumite elemente chimice pentru a forma



9

joncţiuni bdquoprdquo şi bdquonrdquo Structura astfel obtinuta e similară cu cea a unei diode Cacircnd stratul de

siliciu este expus la lumină se va produce o bdquoagitaţierdquo a electronilor din material şi va fi

generat un curent electric

Celulele fotovoltaice au de obicei o suprafaţă foarte mică şi curentul generat de o singură

celulă este mic dar combinaţii serie paralel ale acestor celule pot produce curenţi suficient de

mari pentru a putea fi utilizaţi icircn practică Pentru aceasta celulele sunt icircncapsulate icircn panouri

care le oferă rezistenţă mecanică şi la intemperii

Cel mai utilizat material pentru realizarea fotopilelor sau a celulelor solare este siliciu un

semiconductor de tip IV Acesta este tetra-valent ceea ce icircnseamnă că un atom de siliciu se

poate asocia cu patru alţi atomi de aceeaşi natură

Se mai utilizează arseniură de galiu şi straturi subţiri de CdTe (telură de cadmiu) CIS (cupru-

indiu-diseleniu) şi CIGS

Producţia de celule fotovoltaice a cunoscut practic trei generaţii

Generaţia I celule cristaline

Generaţia II celule cu straturi subţiri bdquofilme subţirirdquo

Generaţia III celule cu multi-joncţiune şi concentrare

Generaţia I Celulele cristaline Sunt de obicei din siliciu cuprinde o singură jonctiunea pn tehnologia de fabricaţie a acestor celule bazate pe producţia de vafe dintr-un silicon foarte pur

este mare consumatoare de energie şi costisitoare

Metoda de fabricaţie cristalul format prin răcirea siliciului topit icircn creuzete paralelipipedice se

taie icircn felii subţiri numite napolitane Celulele au fost apoi obţinute după dopaj şi tratament

de suprafaţă

Există două tipuri de celule cristaline

Celule policristaline

Răcirea siliciului topit este efectuată icircn creuzete dreptunghiulare cu fundul plat Prin aceasta tehnica se formează cristale cristale cu orientate neregulată ceea ce face ca acestea să aibă aspectul caracteristic de celule albastru cu modele generate de cristale

randament 11-15 putere de 110 - 150 W msup2 avantaj raport preţ performanţă bun sunt cele mai utilizate dezavantaj randament scăzut icircn condiţii de iluminare redusă



10

Celule monocristaline

Sunt realizate din cristale foarte pure obţinute printr-un control strict şi răcirea treptată

a siliciu

Randament 12-19 (Acest lucru oferă o putere de 120 - 190 Wp pe msup2)

Avantaj performanţe foarte bune

Dezavantaje Costuri ridicate randament scăzut icircn condiţii de iluminare redusă


Icircn cazul tehnologiei cu film subţire semiconductorul este depus direct prin evaporare pe un material de sprijin (de exemplu sticlă) Siliciu amorf (a-Si) (siliciu non-cristalizat de culoare gri icircnchis) telura de cadmiu (CdTe) selura dublă de cupru şi indiu (IRC ) fac parte din această generaţie specială Celule obţinute prin această tehnologie se regăsesc icircn ceasuri calculatoare solar spune

Randament 60-70 Wcmsup2

Beneficii

bull costuri reduse material folosit relativ puţin

bull mai puţin poluante de fabricaţie

bull funcţionează şi la intensităţi ale radiaţiei luminoase scăzute

bull mai puţin sensibile la umbrire şi creşterea temperaturii

bull pot fi folosite pentru a crea panouri flexibile

Dezavantaje

randament global mai mic

Performanţă sub nici o lumină directe

Scăderea de performanţă a lungul timpului mai important

Există şi alte tipuri de celule subtire telura de cadmiu (CdTe) selura dublă de cupru şi indiu (IRC )

CdTe are performante bune dar toxicitatea cadmiului este o problemă pentru producerea ei

Modulele CIS ating randamente de 17 icircn laborator şi de pacircnă la 11 pentru celulele comercializate aproapiate deci de cele ale celulelor cristaline

Avantaje

bull au costuri mai mici decat cele din prima generatie deoarece se foloseşte mai puţin material

semiconductor

bull nu este nevoie să se treacă prin faza de prelucrare a siliciule wafw (mai putina energie)

bull aplicaţii speciale icircn module flexibile cu lumini mici sau temperaturi ridicate



11


Pentru a icircmbunătăţi randamentul celulelor cercetările se icircndreaptă spre diferite căi dintre care realizarea de celulele multistrat prin suprapunerea a mai multor straturi de celule

multiple cu proprietăţi diferite (care folosesc benzi de energie diferite permiţacircnd un baleaj mult mai larg al spectrului solar) Acest tip de celule este deja pe piaţă şi se utilizează mai ales pentru aplicaţii spaţiale Randamentele obţinute sub concentraşie sunt foarte promiţătoare (aproximativ 30)

Celule cu concentrare (permit utilizarea fotonilor cu energie scăzută care nu sunt absorbiţi icircn mod uzual de către celule)

Celule organicehellip



12

Concluzii

Ca material initial pentru fabricare se utilizeaza de obicei siliciu in care prin diverse

metode tehnologice se formeaza straturi cu conductibilitate diversa pentru a obtine jonctiunea

p-n Conversia PV se realizeaza prin trei tipurile de materiale fotovoltaice siliciu cristalin

siliciu policristalin si siliciu amorf

Peste 84 din productia mondial de celule PV este bazata pe siliciu policristalin si

cristalin In prezent tehnologia siliciului policristalin si cristalin este cea mai avansata

asigura producerea de module PV la scara industrials cu un randament de 14-17 si cu o

durata de viata a modulelor de 30 de ani Dar aceasta tehnologie are un dezavantaj esential

potential limitat de scadere in viitor a costurilor de producere a celulelor PV Expertii in

domeniu considera ca costul unui watt nu va scadea mai jos de 2 euro Din acest punct de

vedere tehnologia siliciului amorf si a siliciului in straturi subtiri are o perspective mai

promitatoare Costurile unui watt produs cu aceste tehnologii va scadea pana la 1 euro-cost limita

la care energia electrica PV devine mai ieftina decat energia electrica produsa din surse fosile

Se presupune ca din aceste motive in ultimii ani se constata o redistributie a pietei mondiale

in favoarea tehnologiei siliciului amorf si in straturi subtiri

Icircn figura de mai jos se prezintă un grafic cu evoluţia icircn timp a celulelor fotovoltaice



13

Clasificare

Celulele solare pot fi clasificate după mai multe criterii

după grosimea stratului materialului celule cu strat gros şi celule cu strat subţire

după felul materialului se icircntrebuinţează de exemplu ca materiale semiconductoare

combinaţiile CdTe GaAs sau CuInSe dar cel mai des folosit este siliciul

după structura de bază materiale cristaline (mono-policristaline) respectiv amorfe Icircn

fabricarea celulelor fotovaltaice pe lacircngă materiale semiconductoare mai nou există

posibiltatea utilizării şi a materialelor organice sau a pigmenţilor organici

Materiale4

Funcție de natura materialelor utilizate la realizarea celulelor solare se deosebesc

1 Celule pe bază de siliciu o Strat gros

Celule monocristaline (c-Si) randament mare - icircn producţia icircn serie se pot atinge pacircnă la peste 20 randament energetic tehnică de fabricaţie pusă la punct totuşi procesul de fabricaţie este energofag ceea ce are o influenţă negativă asupra periodei de recuperare (timp icircn care echivalentul energiei consumate icircn procesul de fabricare devine egal cantitatea de energia generată)

Celule policristaline (mc-Si) la producţia icircn serie s-a atins deja un randament energetic de peste la 16 cosum relativ mic de energie icircn procesul de fabricaţie şi pacircnă acum cu cel mai bun raport preţ ndash performanţă

o Strat subţire Celule cu siliciu amorf (a-Si)

cel mai mare segment de piaţă la celule cu strat subţire randament energetic al modulelor de la 5 la 7 nu există strangulări icircn aprovizionare chiar şi la o producţie de ordinul TeraWatt

Celule pe bază de siliciu cristalin ex microcristale (microc-Si) icircn combinaţie cu siliciul amorf randament mare tehnologia aceeaşi ca la siliciul amorf

2 Semiconductoare pe bază de elemente din grupa III-V

4 Rezervele de materia primă Ca materie primă de bază siliciul este disponibil icircn cantităţi aproape nelimitate Pot apare icircnsă strangulări icircn aprovizionare datorate capacităţilor de producţie insuficiente şi din cauza tehnologiei energofage La celulele solare ce necesită materiale mai speciale cum sunt cele pe bază de indiu galiu telur şi seleniu situaţia se prezintă altfel La metalele rare indiu şi galiu consumul mondial (indiu cca 850 t galiu cca 165 t) depăşeşte deja de mai multe ori producţia anulă (USGS Minerals Information) Deosebit de critică este situaţia datorită creşterii accentuate a consumului de indiu icircn formă de indiu ndash oxid de zinc icircn ecranele cu cristale lichide şi cele cu LED organic precum şi utilizării de galiu şi indiu icircn producţia diodelor luminiscente (LED) care se comercializează icircn surse de lumină cu consum mic de energie respectiv ca sursă de lumină de fundal icircn televizoare cu ecran plat Rezervele de indiu estimate la 6000 tone(economic exploatabile 2800 tone) se presupune că se vor epuiza deja icircn această decadă (Neue Zuumlrcher Zeitung 7 Dezember 2005) (reserve de indiu conform USGS Mineral Commodity Summaries (2006)) La seleniu şi telur care e şi mai greu de găsit situaţia pare mai puţin critică deoarece ambii metaloizi se regăsesec icircn cantităţi mici icircn nămolul anodic rezultat icircn urma procesului de electroliză a cuprului iar producătorii de cupru utilizează doar o parte din nămolul rezultat pentru extragerea de telur şi seleniu Rezervele exploatabile economic la seleniu se estimează totuşi la doar 82000 tone iar la telur la doar 43000 tone vizavi de cupru unde se estimează la 550 milioane tone



14

o Celule cu GaAs randament mare foarte stabil la schimbările de temperatură la icircncălzire o pierdere de putere mai mică decacirct la celulele cristaline pe bază de siliciu robust vizavi de radiaţia ultravioletă tehnologie scumpă se utilizează de obicei icircn industria spaţială (GaInPGaAs GaAsGe)

3 Semiconductoare pe bază de elemente din grupa II-VI o Celule cu CdTe

utilizează o tehnologie foarte avantajoasă CBD(depunere de staturi subţiri pe suprafeţe mari icircn mediu cu pH temperatură şi concentraţie de reagent controlate) icircn laborator s-a atins un randament de 16 dar modulele fabricate pacircnă acum au atins un randament sub 10 nu se cunoaşte fiabilitatea Din motive de protecţia mediului este improbabilă utilizarea pe scară largă

4 Celule CIS CIGS CIS este prescurtarea de la Cupru-Indiu-Diselenid produs icircn staţie pilot la firma Wuumlrth Solar icircn Marbach am Neckar respectiv Cupru-Indiu-Disulfat la firma Sulfurcell icircn Berlin iar CIGS pentru Cupru-Indiu-Galiu-Diselenat produs icircn staţie pilot icircn UppsalaSuedia Producătorii de mai sus promit trecerea la producţia icircn masă icircn anul 2007

5 Celule solare pe bază de compuşi organici Tehnologia bazată pe chimia organică furnizează compuşi care pot permite fabricarea de celule solare mai ieftine Prezintă totuşi un impediment faptul că aceste celule au un randament redus şi o durată de viaţă redusă (max 5000h) Icircncă (ianuarie 2007) nu există celule solare pe bază de compuşi organici pe piaţă

6 Celule pe bază de pigmenţi Numite şi celule Graumltzel utilizează pigmenţi naturali pentru transformarea luminii icircn energie electrică o procedură ce se bazează pe efectul de fotosinteză De obicei sunt de culoare mov

7 Celule cu electrolit semiconductor De exemplu soluţia oxid de cupruNaCl Sunt celule foarte uşor de fabrict dar puterea şi siguranţa icircn utilizare sunt limitate

8 Celule pe bază de polimeri Deocamdată se află doar icircn fază de cercetare

Multe procese de producţie utilizează galiu indiu seleniu şi telur icircn mod neeconomic

Spre deosebire de cupru unde procesul de reciclare este pus la punct la galiu indiu seleniu şi

telur procesul de reciclare nu este posibil deoarece aceste elemente se găsesc incluse icircn

structuri multistrat foarte fin distribuite de unde recuperarea se pare nici icircn viitor nu va fi

posibilă

Moduri de construcţie

Pe lacircngă materia primă o importanţă mare prezintă tehnologia utilizată Se deosebesc diferite

structuri şi aranjamente icircn care se depun electrozii de acoperire transparenţi a căror rezistenţă

nu este deloc neglijabilă

Alte tehnici vizează mărirea eficienţei asiguracircnd absorbţia unui spectru de frecvenţă cacirct mai

larg prin suprapunerea mai multor materiale cu diferite caracteristici de absorbţie Se icircncearcă

selectarea materialelor icircn aşa fel icircncacirct spectrul luminii naturale să fie absorbit la maximum

Actualmente celulele solare pe bază de materiale semiconductoare cele mai des

comercializate sunt cel pe bază de siliciu



15

Celulele solare pe bază de materiale semiconductoare utilizate pentru producerea de energie

electrică sunt legate icircn module Pe un modul se află mai multe racircnduri de celule solare

conectate icircn serie icircntre ele pe faţa şi pe reversul modulului permiţacircnd datorită tensiunii

icircnsumate utilizarea unor conductori cu secţiune mai mică decacirct la legarea icircn paralel Pentru

protejarea unei celule solare icircmpotriva efectului de avalanşă icircn joncţiune datorată

potenţialului mai mare (apărută de exemplu la umbrirea parţială a modulului) trebuie

incorporate paralel cu celulele solare diode de protecţie(bypass)

Sistemele de panouri solare sunt icircnzestrate uneori cu mecanisme de orientare panoul fiind icircn

permanenţă direcţionat pentru a exploata la maximum energia solară incidentă

Randamentul termodinamic maxim teoretic pentru producerea de energie din lumina solară

este de 85 Acesta se calculează din temperatura suprafeţei soarelui(5800 degK) temperatura

maximă de absorbţie(lt2500 degK tempertura de topire a materialelor greu fuzibile) şi

temperatura mediului icircnconjurător(300 degK)

Dacă se utilizează doar o porţiune din spectrul luminii solare valoarea teoretică se reduce icircn

funcţie de lungimea de undă pacircnă la 5-35 Neutilizarea spectrului complet este una din

dezavantajele celulelor solare faţă de centralele solare termice

24 4Celule solare Caracteristici Avantajedezavantaje

241Celule solare pe bază de siliciu

Materialul cel mi utilizat pentru fabricarea de celule solare pe bază de semiconductori este

Siliciul Dacă la icircnceput pentru producerea celulelor solare se utilizau deşeuri rezultate din

alte procese tehnologice pe bază de semiconductori astăzi se apelează la materiale special icircn

acest scop fabricate Pentru industria semiconductorilor siliciul este materialul aproape ideal

Este ieftin se poate produce icircntru-un singur cristal la un icircnalt grad de puritate şi se poate

impurifica(dota) icircn semiconductor de tip ldquonrdquo sau ldquoprdquo Prin simpla oxidare se pot crea straturi

izolatoare subţiri Totuşi lărgimea zonei interzise fac siliciul mai puţin potrivit pentru

exploatarea directă a efectului fotoelectric Celule solare pe bază pe siliciu cristalin necesită o

grosime de strat de cel puţin 100 microm sau mai mult pentru a pute absorbi lumina solară

eficient La celulele cu strat subţire de tip semiconductor direct ca de exemplu GaAs sau chiar

siliciu cu structura cristalină puternic perturbată (vezi mai jos) sunt suficiente 10 microm

Icircn funcţie de starea cristalină se deosebesc următoarele tipuri de siliciu

Monocristaline Celulele rezultă din aşa numitele Wafer (plăci de siliciu dintr-un cristal) Aceste cristale reprezintă materia de bază pentru industria de semiconductori şi sunt destul de scumpe

Policristaline Celulele sunt din plăci care conţin zone cu cristale cu orientări diferite Acestea pot fi fabricate de exemplu prin procedeul de turnare sunt mai ieftine şi ca atare cele mai răspacircndite icircn producţia de dispozitive fotovoltaice Deseori ele se numesc şi celule solare policristaline

Amorfe Celulele solare constau dintr-un strat subţire de siliciu amorf (fără cristalizare) şi din această cauză se numesc celule cu strat subţire Se pot produce de exemplu prin procedeul de condensare de vapori de siliciu şi sunt foarte ieftine dar au un randament scăzut icircn spectru de lumină solară totuşi au avantaje la lumină slabă De aceea se utilizează icircn calculatoare de buzunar şi ceasuri



16

Microcristaline Acestea sunt celule cu strat subţire cu structură microcristalină Au un randament mai bun decacirct celulele amorfe şi nu au un strat atacirct de gros ca cele policristaline Se utilizează parţial la fabricarea de panouri fotovoltaice dar nu sunt atacirct de răspacircndite

Celule solare tandem sunt straturi de celule solare suprapuse deobicei o combinaţie de straturi policristaline şi amorfe Straturile sunt din materiale diferite şi astfel acordate pe domenii diferite de lungimi de undă a luminii Prin utilizarea unui spectru mai larg din lumina solară aceste celule au un randament mai mare decacirct celulele solare++ simple Se utilizează parţial la fabricarea de panouri solare dar sunt relativ scumpe O ieftinire apreciabilă se va obţine prin utilizarea icircn combinaţie cu sisteme de lentile aşa numitele sisteme de concentrare

242Celule solare cu strat subţire

Celulele solare cu strat subţire se găsesc icircn diferite variante după substrat şi materialul

condensat avacircnd o varietate a proprietăţilor fizice şi a randamentului pe măsură Celulele

solare cu strat subţire se deosebesc de celulele tradiţionale (celule solare cristaline bazate pe

plăci de siliciu) icircnainte de toate icircn tehnologia de fabricaţie şi grosimea stratului materialului

icircntrebuinţat Proprietăţile fizice ale siliciului amorf care se deosebesc de cele ale siliciului

cristalin determină proprietăţile celulelor solare Anumite proprietăţi nu sunt icircncă pe deplin

clarificate din punct de vedere teoretic

Chiar şi la celulele solare cristaline lumina este absorbită deja icircntr-un strat superficial (de o

adacircncime de cca 10 microm) Ar fi deci de preferat să se fabrice celulele solare cu un strat foarte

subţire Icircn comparaţie cu celulele din plăci de siliciu cristalin celule cu strat subţire sunt de

100 de ori mai subţiri Celulele cu strat subţire se obţin de cele mai multe ori prin condensarea

din fază gazoasă direct pe un material purtător care poate fi sticlă folie metalică material

sintetic sau alt material Procesul costisitor de debitare a blocurilor de siliciu descris icircn

capitolul anterior poate fi deci eliminat

Cel mai icircntrebuinţat material pentru celulele cu strat foarte subţire este siliciul amorf (a-SiH)

Modulele cu celule de acest tip au o durată de viaţă lungă Testele confirmă un randament

stabil pe o perioadă de mai mult de 10 ani

Alte materiale ce se mai pot icircntrebuinţa sunt siliciul microcristalin (microc-SiH) arseniura de

galiu (GaAs) teluriura de cadmiu (CdTe) sau legături cupru-indiu-(galiu)-sulf-seleniu aşa

numitele celule CIS respective celule CIGS unde icircn funcţie de tip S poate icircnsemna sulf sau

seleniu

Modulele pe bază de celule cu strat subţire CIS au atins deja un randament de 11-12 egal

cu cel al modulelor multicristaline cu siliciu

Pentru producerea de curent electric este de dorit un randament mai mare pe care parţial icircl pot

oferi şi celulele cu strat subţire Se pot atinge randamente icircn jur de 20 (de exemplu 192

cu cellule CIS vezi)

Totuşi randamentul nu este singurul criteriu icircn alegere de multe ori mai importante sunt

costurile la care se poate produce curent cu ajutorul panourilor solare iar acestea sunt

determinate de procedeul de fabricaţie utilizat şi de preţul materiei prime

Una din proprietăţile avantajoase a celulelor cu strat subţire constă icircn fapul că nu necesită un

substrat rigid ca de exemplu sticlă sau aluminiu La celulele solare flexibile ce pot fi fixate pe

rucsac sau cusute pe haină se acceptă un randament mai scăzut deoarece factorul greutate este

mai important decacirct transformarea optimă a luminii icircn energie electrică



17

O altă proprietate avantajoasă a celulelor cu strat subţire mai ales al celor din siliciu amorf

este că ele au un mod de fabricaţie mai simplu şi pot avea o suprafaţă efectivă mai mare Din

acest motiv ele au un segment de piaţă semnificativ

Utilajele de fabricaţie parţial sunt identice cu cele utilizate icircn fabricarea de ecrane plate şi se

pot obţine straturi cu o suprafaţă de peste 5 msup2 Cu procedeul de fabricaţie bazat pe siliciu

amorf se pot produce şi straturi subţiri din siliciu cristalin aşa numitul siliciu microcristalin

combinicircnd proprietăţile siliciului cristalin ca material pentru celule solare cu avantajele

metodelor utilizate icircn tehnica filmului subţire Prin combinarea siliciului amorf şi a celui

microcristalin au fost obţinute măriri substanţiale de randament icircn ultimul timp

Un procedeu de producere a celulelor cu strat subţire din siliciu este CSG (Crystalline Silicon

on Glass) prin acesta se depune un strat subţire de mai puţin de 2 microm direct pe o suprafaţă de

sticlă după un tratament termic se obţine structura cristalină Circuitele pentru curentul

electric se aplică cu ajutorul tehnicii laser şi celei utilizate icircn imprimantele cu jet de cerneală

Pe baza acestei tehnologii se construieşte o fabrică icircn Germania care ar trebui să producă

primele module icircn 2006 (Sursa CSG Solar)

243Celule cu concentrator

La acest tip de celulă se economiseşte suprafaţă de material semiconductor prin faptul că

lumina este concentrată pe o suprafaţă mai mică prin utilizarea lentilelor acestea fiind mult

mai ieftine decacirct materialul semiconductor Icircn mare parte la acest tip de celule se utilizează

semiconductori pe bază de elemente din grupa III-V de multe ori aplicate icircn tandem sau pe

trei straturi Din cauza utilizării lentilelor panourile cu acest tip de celule trebuie orientate

incontinuu perpendicular pe direcţia razelor solare

244Celule solare electrochimice pe bază de pigmenţi

Acest tip ce cellule se mai numesc şi celule Graumltzel Spre deosebire de celulele prezentate

picircnă acum la celule Graumltzel curentul se obţine prin absorbţie de lumină cu ajutorul unui

pigment utilizacircndu-se oxidul de titan ca semiconductor Ca pigmenţi se utilizează icircn principiu

legături complexe al metalului rar ruthenium dar icircn scop demonstrativ se pot utiliza şi

pigmenţi organici de exemplu clorofila sau anthocian (din mure) (dar au o durată de viaţă

foarte redusă) Modul de funcţionare al acestui tip de celule nu este icircncă pe deplin clarificat

este foarte probabilă utilizarea comercială dar tehnologia de producţie nu este pusă la punct

245Celule solare din compuşi organici

Celule solare din compuşi organici utilizează legături carbon-hidrogen care au proprietăţi

semiconductoare Icircn aceşti semiconductori lumina excită golurielectroni din legăturile de

valenţă care icircnsă au un spectru de lungime de undă destul de restracircns De aceea deseori se

utilizează două materiale semiconductoare cu nivele de energie puţin diferite pentru a

icircmpiedica dispariţia acestor purtători Randamentul pe o suprafaţă de 1cmsup2 se cifrează la

maximal 5 (situaţia la nivel de ianuarie 2007)

246Celule bazate pe fluorescenţă

Este vorba de celule solare care mai icircntacirci produc lumină de lungime de undă mai mare prin

fenomenul de fluorescenţă ca mai apoi să o transforme la marginile plăcii



18

Istoric Icircn Grecia antică se ştia că energia luminii se poate utiliza astfel se pare că la asediul Siracuzei icircn anul 212 icircnaintea erei noastre grecii au concentrat lumina solară cu oglinzi şi au icircndreptat-o către flota asediatoare a romanilor incendiind-o Tot grecii au fost şi cei care au utilizat energia luminoasă icircn scop paşnic aprinzacircnd cu ea flacăra olimpică Icircn 1839 Alexandre Edmond Becquerel a descoperit că o baterie expusă la soare produce mai mult curent electric decacirct una neexpusă Pentru acest experiment a măsurat diferenţa de potenţial dintre doi electrozi de platină situaţi unul pe faţa luminată şi celălalt pe faţa umbrită a recipientului şi scufundaţi icircntr-o baie de soluţie chimică acidă Cacircnd a expus această construcţie la soare a observat trecerea unui curent printre electrozi Aşa a descoperit efectul fotoelectric pe care icircnsă nu icircl putea explica icircncă Mărirea conductivităţii seleniului a fost demonstrată icircn 1873 Zece ani mai tacircrziu a fost confecţionat prima celulă fotoelectrică ldquoclasicărdquo După icircncă zece ani icircn 1893 a fost confecţionat prima celulă solară care producea electricitate Icircn 1904 fizicianul german Philipp Lenard a descoperit că lumina incidentă pe anumite suprafeţe metalice eliberează electroni din suprafaţa acestuia şi astfel a oferit prima explicaţie referitoare la efectul fotoelectric Totuşi el nu ştia icircncă de ce şi la care metale se produce acest efect Cu toate acesta pentru această descoperire el a obţinut premiul Nobel pentru fizică icircn anul 1905 Rezolvarea problemei a venit de la Albert Einstein icircn 1905 cacircnd cu ajutorul teoriei cuantice a explicat dualitate luminii ea fiind prezentă icircn acelaşi timp şi ca particulă şi ca undă Pacircnă atunci se credea că lumina este doar energie cu diferite lungimi de undă Einstein icircn experimentele sale a constatat că lumina icircn unele situaţii se comportă ca o particulă şi că energia fiecărei particule sau foton depinde doar de lungimea de undă El a descris lumina ca o serie de gloanţe ce ating suprafaţa materialului Dacă aceste gloanţe au suficientă energie un electron liber din metalul atins de foton se va elibera din structura acestuia Totodată a constatat că energia cinetică maximă a electronului este independentă de intensitatea luminii şi depinde doar de energia fotonului care l-a eliberat Această energie depinde totodată numai de lungimea de undă respectiv frecvenţa luminii Pentru lucrările sale privind fenomenul fotovoltaic a obţinut premiul Nobel pentru fizică icircn anul 1921 Descoperirea icircn anul 1949 a joncţiunii p-n de către William B Shockley Walther H Brattain şi John Bardeen a fost icircncă un pas mare icircn direcţia celulelor După această descoperire fabricării celulei solare icircn forma cunoscută astăzi nu icirci mai sta nimic icircn cale Fabricarea primei celule solare icircn 1954 icircn laboratoarele firmei americane Bell se datorează totuşi unei icircntacircmplări fericite Angajaţii firmei sub conducerea lui Morton Price au observat cicircnd cercetau un redresor cu siliciu că acesta producea mai mult curent cicircnd era expus la soare Ca urmare firma Bell prin contribuţia domnilor Chapin Fuller şi Pearson a dezvoltat icircn 1953 primele celule solare din siliciu impurificate cu arsen dar care aveau un randament de doar 4 care a fost mărit la 6 prin schimbarea impurificării Icircn 1958 au fost testate celule solare pentru prima dată pe sateliul Vanguard I dotat cu un panou solar avacircnd 108 celule solare pe bază de siliciu Rezultetele obţinute au fost peste aşteptări ndash pacircnă icircn ziua de azi sondele spaţiale pacircnă dincolo de marte sunt alimentate cu curent produs de celulele solare iar icircn anul 2011 se va lansa sonda spaţială Juno care va fi prima sondă spaţială spre Jupiter alimentată cu curent produs de celule solare S-au atins icircn spaţiu randamente de pacircnă la 105 Aceste rezultate nu se puteau realiza pe pămicircnt şi datorită condiţiilor diferite din spaţiu unde nu se regăseşte ritmul zi-noapte şi lumina naturală nu este absorbită parţial de atmosferă şi nori totodată radiaţiile cosmice conduc la o icircmbătracircnire mai rapidă a celulelor solare decacirct pe pămacircnt De aceea industria şi cercetarea icircncearcă obţinerea unor randamente tot mai mari icircn paralel cu prelungirea duratei de viaţă Randamentul teoretic pentru celule solare pe bază de siliciu



19

se consideră a fi de 29 pentru condiţiile de iradiaţie pe spectrul din zona de mijloc Mandelkorn şi Lamneck au mărit durata de viaţă a celulelor solare icircn 1972 printr-o reflectare a purtătorilor de sarcină minoritari după ce au introdus un strat numit black surfaces field (BSF) icircn stratul impurificat ldquoprdquo Icircn 1973 Lindmayer şi Ellison au confecţionat aşa numita celulă mov ce avea un randament de 14 Prin reducerea reflexiei icircn 1975 s-a mărit randamentul la 16 Aceste celule s-au numit celule CNR (Comsat Non Reflection Comsat = Telefonsatelit ) şi au fost concepute pentru sateliţi Criza de la icircnceputul anilor 70 a condus la creşterea preţurilor produselor petroliere avacircnd ca rezultat creştere preţului energiei Acest lucru a impulsionat cercetările icircn domeniul celulelor solare Icircn 1980 s-a icircnceput organizarea de concursuri de automobile acţionate cu energie electrică obţinută de la module solare Icircn 1981 un avion acţionat de energie solară a traversat Canalul Macircnecii

Icircntre timp Green precum şi specialiştii de la Universitatea Stanford şi cei de la Telefunken au dezvoltat cellule solare cu un randament icircn jur de 20

Forme şi mărimi La icircnceputul comercializării panourilor solare celulele aveau o formă rotundă păstracircnd forma barelor de siliciu din care au fost debitate Această formă azi este rar utilizată locul ei fiind preluat de formele dreptunghiulare de cele mai multe ori pătrate avacircnd colţurile mai mult sau mai puţin teşite Pacircnă la sfacircrşitul anilor 1990 celulele solare aveau cel mai des mărimea de fabricaţie de 100100 mm (icircn jargonul de specialitate numite celule de 4 ţoli) După aceea au fost introduse pe scară tot mai largă celulele cu latura de 125 mm şi de prin anul 2002 şi celulele cu latura de 150 mm se utilizează tot mai des icircn modulele standard şi se prevede că nici celulele de 200200 nu vor fi o raritate icircn viitor

Icircn procesul debitare rezultă şi plăci de dimensiuni mai mici care pot genera aceeaşi tensiune

doar cu un curent mai mic datorită suprafeţei mai mici şi care icircşi găsesc aplicaţia icircn aparatele

cu consum mic

Prin procedeul EFG rezultă şi patrulatere cu laturi de lungimi diferite

Icircmbătracircnirea Prin icircmbătracircnire icircnţelegem modificarea parametrilor de funcţionare a elementelor semiconductoare a celulelor solare icircn timp Icircn cazul de faţă icircn special scăderea randamentului pe parcursul vieţii acestora

Perioada luată icircn considerare este de cca 20 ani Icircn condiţii de utilizare terestră randamentul

scade cu cca 10 pe cacircnd icircn spaţiu acest procent se atinge icircntr-un timp mult mai scurt

datorită cacircmpurilor de radiaţii mult mai puternice

Pierdere de randament icircn utilizare se datorează icircn multe cazuri unor cause banale

independente de celulele solare Aici enumerăm murdărirea suprafeţelor sticlei de protecţie a

modulelor mucegăirea pornind de la rama modulului umbrirea modulelor de către vegetaţia

din jur crescută icircntre timp ingălbirea polimerilor care constituie materialul de contact icircntre

celulă şi sticlă

27Celule solare cristaline

La celulele solare actuale randamentul este de cca 12 - 17 Adesea fabricantul acordă o

garanţie la randament de 80 - 85 (la puterea de vacircrf) după 20 aniRezultă deci după un



20

timp de utilizare icircndelungat pierderi destul de limitate ceea ce icircndreptăţeşte utilizarea

sistemelor cu panouri solare

Pentru icircmbătracircnirea propriu-zisă a celulelor solare răspunzător sunt defecte provenite din

recombinare ceea ce reduce durata de viaţă a purtătorilor de sarcină cu cca 10 faţă de

valoarea iniţială Icircn celulele fabricate după procedeul Czochralski icircmbătracircnire este produsă de

crearea de compuşi complecşi cu bor-oxigen

28Celule solare amorfe

Aceste celulea ating un grad avansat de icircmbătracircnire de pacircnă la 25 icircn primul an de

funcţionare de aceea pentru acest tip de panouri solare icircn caracteristicile tehnice din

documentele de icircnsoţire nu se dă puterea atinsă la fabricaţie ci puterea de după procesul de

icircmbătracircnire Ca urmare acest tip de panouri au caracteristici mai bune la cumpărare decacirct cele

din documente Icircmbătracircnirea se produce sub acţiunea luminii şi este rezultatul aşa numitului

effect Staebler-Wronski(SWE) Icircn cadrul acestuia siliciul hidrogenat amorf (a-SiH)

metastabil trece printr-o fază de creştere concentraţiei defectelor cu un ordin de mărime

paralel cu scăderea conductivităţii şi deplasarea nivelului Fermi către mijlocul distanţei dintre

banda de valenţă şi banda de conducţie După cca 1000 ore de expunere la soare celulele de

siliciu amorf ating un grad de saturare stabil

3Modelul matematic echivalent al unei fotocelule Modelul matematic al celulei fotoelectrice se poate obţine plecacircnd de la cel al joncţiunii PN

Se adaugă curentul Iph proporţional cu iluminarea şi un termen ce modelează fenomenele

interne Curentul I furnizat de celulă se poate scrie

icircn care

bull Iph fotocurent sau curent generat prin iluminare [A]

bull I0d curent de saturaţie [A]

bull Rs rezistenţă serie [Ω]

bull Rsh rezistenţă paralel [Ω]

bull k constanta lui Boltzmann (k = 13810-23

)

bull q sarcina electronului (q = 160210-19

C)

bull T temperatura celulei (K)

Expresia de mai sus se poate deduce din schema echivalentă din Figura 1

Dioda modelează comportamentul celulei icircn icircntuneric Sursa de curent modelează curentul Iph

generat prin iluminare

Rezistenţele modelează pierderile interne

bull Rezistenţa serie Rs - modelează pierderile ohmice ale materialului

bull Rezistenţa paralel Rsh - modelează curenţii paraziţi ce parcurg celula



21

Figura 1 Schema echivalentă a unei celule fotoelectrice

Ideal se poate neglija Rs şi I faţă de U şi să se lucreze cu un model simplificat

Cum rezistenţa paralel este mult mai mare decacirct rezistenţa serie se poate neglija curentul prin

Rsh Rezultă

Schema echivalentă din Figura 2 corespunde celulei ideale

Figura 2 Schema echivalentă simplificată

4ParametriiCaracteristici tehnice celule fotovoltaice

Parametrii tehnici ai celulelor solare sunt daţi pentru condiţii standard (STC Standard Test

Conditions) și sunt

Intensitate luminoasă de 1000 Wm2 icircn zona panoului Temperatura celulei solare constant 25 degC



22

Spectrul luminii AM 15 global5 DIN EN 61215 IEC 1215 DIN EN 60904 IEC 904

AM 15 global indică slăbirea luminii solare la suprafaţa pămacircntului icircn funcţie de latitudine

datorită parcurgerii unei mase mai mari de aer proporţional cu latitudinea (icircn acest caz se

consideră latitudinea de 50deg) Aceasta corespunde condiţiilor de vară din Europa centrală din

nordul Italiei pacircnă icircn centrul Suediei Icircn iarnă condiţiile corespund unor valori de AM 4 pacircnă

la AM 6 Prin absorbţie atmosferică şi spectrul luminii ce cade pe panou se deplasează Global

indică faptul că lumina este compusă atacirct din lumina difuză cacirct şi din cea directă

Este de remarcat că icircn realitate icircndeosebi vara la pracircnz temperatura celulelor solare (icircn

funcţie de poziţie condiţii de vacircnt etc) poate atinge 30 pacircnă la 60 degC ceea ce are ca urmare o

scădere a randamentului Din acest motiv se ia icircn calcul un alt parametru PNOCT care indică

puterea la temperatura de funcţionare normală (normal operating cell temperature)

O caracteristică esențială a celulelor fotovoltaice este randamentul energetic al unei celule

care se definește ca fiind raportul dintre puterea electrică maximă şi puterea incidentă

icircn care

bull E - iluminarea [Wmsup2]

bull S - suprafaţa activă a panourilor [msup2]

bull Pm - puterea maximă măsurată icircn condiţiile STC (Standard Test Conditions) respectiv icircn

spectrul AM15 la o temperatură de 25degC şi iluminare de 1000 Wmsup2

Randamentul unei celule este icircn general destul de scăzut de ordinul 10 - 20 Au fost

obţinute randamente mai bune cu materiale noi (icircn laborator arseniura de galiu AsGa oferă un

randament mai mare de 25) cu tehnologii experimentale (tehnologia multistraturi) deseori

dificile şi costisitoare pentru a fi puse icircn practică

Icircn aceste condiţii materialul fotoelectric cel mai utilizat este siliciul care reprezintă o soluţie

economică Pentru astfel de celule randamentul energetic nu depăşeşte 15

Pe baza caracteristicilor curent-tensiune şi putere-tensiune se pot obţine şi alţi parametrii

bull Curentul de scurtcircuit Icc respectiv curentul debitat de celulă atunci cacircnd tensiunea la

bornele sale este nulă Practic acest curent este foarte apropiat de fotocurentul Iph

bull Tensiunea icircn gol Vco respectiv tensiune la bornele celulei atunci cacircnd curentul debitat este nul

bull Icircntre cele două extreme există un optim care oferă puterea maximă Pmax sau MPP

(Maximum Power Point)

bull Factorul de formă care arată cacirct de

ideală este caracteristica respectiv

raportul

Caracteristica current-tensiune a unei cellule solare luminat şi neluminat

5



23

Prescurtări utilizate

SC Short Circuit - scurtcircuit OC Open Circuit - mers icircn gol MPP Maximum Power Point - punctul de putere maximă PR Performance Ratio Qualitaumltsfaktor Factor de performanţă indică porţiunea icircn care

panoul furnizează curentul la valori nominale

Caracteristicile unei celule solare sunt

Tensiunea de mers icircn gol UOC (auch VOC) Curentul de scurtcircuit ISC Tensiunea icircn punctul optim de funcţionare UMPP (auch VMPP) Curentul icircn punctual de putere mazimă IMPP Puterea maximă estimatăPMPP Factor de umplere

Coeficient de modificare a puterii cu temperatura celulei Randamentul celulei solare la o suprafaţă iluminată A şi intensitate luminoasă Popt

Celulele solare deci pot ceda o putere de 160 W msup2 Incluse icircn module puterea pe suprafaţă

va fi mai scăzută pentru că icircntre celule şi marginea modulului este o distanţă

Randamentul este raportul dintre puterea debitată de panou şi putere conţinută icircn lumina

incidentă totală Semiconductoare cu zona interzisă stabilă utilizează doar o parte a luminii

solare Randamentul teoretic maxim ce poate fi atins icircn acest caz este de 33 pe cacircnd

randamentul theoretic maxim la sistemele cu mai multe benzi interzise care reacţionează la

toate lungimile de undă a luminii solare este de 85

Material Randament(AM15) Durată de viaţă Costuri[4]

Siliciu amorf 5-10 lt 20 J ani

Siliciu policristalin 10-15 25-30 ani 5 EURW

Siliciu monocristalin 15-20 25-30 ani 10 EURW

Arseniura de galiu (monostrat) 15-20

Arseniura de galiu (doua straturi) 20

Arseniura de galiu (trei straturi) 25 (30 la AM0) gt20 ani 20-100 EURW



24

Randamentul celulelor solare comerciale este de cca 20 iar modulele construite cu acestea

ating un randament de cca 17 Recordul pentru celulele fabricate icircn condiţii de laborator

este de 247 (University of New South Wales Australia) din care s-au confecţionat panouri

cu un randament de 22 Preţul acestor module fabricate prin procedeul de topire zonală este

de cca 200 Euro pe celulă la o suprafaţă a celulei de 216 cm2 corespunzacircnd unui cost de 5-10

EuroW Sistemele GaAs au costuri de 5 pacircnă la 10 ori mai mari

Icircmbătracircnirea conduce la scăderea randamentului cu cca 10 icircn 25 ani Fabricanţii dau

garanţii pe cel puţin 80 din puterea maximă icircn 20 ani

Icircn spaţiu constanta solară este mai mare decacirct iluminarea globală pe pămicircnt totodată celulele

solare icircmbătracircnesc mai repede Panourile pentru sateliţi ating momentan (2005) un randament

de 25 la o durată de viaţă de 15 ani[5]

1Influenţa temperaturii Randamentul unei celule depinde de iluminare şi de temperatură

Temperatura este un parametru important deoarece celulele sunt expuse radiaţiei solare fiind

posibilă icircncălzirea lor Icircn plus o parte din energia absorbită nu este convertită icircn energie

electrică se disipă sub formă de căldură Din aceste motive temperatura celulelor este

icircntotdeauna mai ridicată decacirct a mediului ambiant

Pentru a estima temperatura unei celule Tc cunoscacircnd temperatura mediului ambiant Ta se

poate folosi expresia

icircn care

bull Em iluminarea medie [Wm2]

bull TUC Temperatura de utilizare a celulei [degC]

Animaţia de mai jos vă permite să vizualizaţi influenţa valorii temperaturii (pe care o puteţi

modifica prin intermediul cursorului) asupra curentului şi puterii Se poate de asemenea să

se vizualizeze puterea maximă ce va determina caracteristica P = f(U)

Ipoteze

bull iluminarea este constantă (1000 Wm2)

bull celula este realizată din siliciu



25

Figura 1 Influenţa temperaturii

Cu ajutorul animaţiei de mai sus se poate observa că temperatura celulei are o importanţă

foarte mare asupra performanţelor electrice Cu cacirct temperatura este mai mică cu atacirct celula

este mai eficientă

Fiecare grad de icircncălzire a celulei determină o pierdere a randamentului de ordinul a 05

Icircn mod empiric s-a constatat că fotocurentul creşte puţin cu temperatura (de ordinul a

005degK icircn cazul celulelor cu siliciu)

De asemenea se poate observa că punctul de putere maximă poate avea variaţii semnificative

2Influenţa iluminării Fotocurentul este practic proporţional cu iluminarea sau cu fluxul luminos

Animaţia de mai jos vă permite să vizualizaţi influenţa valorii iluminării (pe care o puteţi



Ipoteze

bull temperatura este constantă (27degC)


Figura1 Influenţa iluminării

Icircn mod normal curentul se modifică Acest comportament nu este valabil decacirct pentru

celulele care nu utilizează concentratoare a radiaţiei solare sau cu concentrare redusă Icircn

consecinţă densitatea purtătorilor de sarcină şi curentul de saturaţie variază prin modificarea

temperaturii şi a concentraţiei iluminării

Fotocurentul creat de o celulă fotoelectrică este proporţional şi cu suprafaţa S a joncţiunii

supusă expunerii la radiaţia solară pe de altă parte tensiunea icircn gol nu depinde de această

suprafaţă ci doar de calitatea materialului semiconductor şi de tipul joncţiunii

Se poate considera că tensiunea U este constantă deoarece variaţia valorii Upmax icircn funcţie de

iluminare este infimă (Figura 2a 2b) Pierderea de putere nu va fi semnificativă

Figura 2a Familie de caracteristici U-I Figura 2b Familie de caracteristici U-P



26

Pentru creşterea iluminării celulelor este de dorit ca acestea să fie orientate astfel icircncacirct razele

Soarelui să cadă perpendicular pe ele Există panouri fixe dar şi cu icircnclinare variabilă cele

din urmă fiind mai eficiente De exemplu pe timpul iernii un panou plasat orizontal este de

două ori mai puţin eficient decacirct un panou icircnclinat astfel icircncacirct incidenţa radiaţiei să fie

perpendiculară

5 Soluții de conectare celulele

Semnul convenţional pentru o celulă solară indică asemănător unei diode sau fotodiode prin

interediul unei săgeţi sensul curentului pentru conectare Caracteristica unei cellule solare se

deosebeşte totuşi de cea a unei fotodiode ideale Pentru a modela aceste diferenţe există mai

multe scheme echivalente

Scheme de conectare

Schemă de conectare şi schemă echivalentă a unei cellule solare

Schemă echivalentă simplificată

Schema este compusă dintr-o sursă de curent legată icircn paralel cu o diodă ideală Această sursă

produce un curent dependent de intensitatea luminii şi este modelat de fotocurentul IPh La

valoare curentului total contribuie şi curentul prin diodă ID (siehe Diode) zu

Schemă echivalentă extinsă (Model cu una sau două diode)

Model de celululă solară cu o diodă

Schema extinsă ţine cont de parametrii reali ai elementelor componente care apar icircn procesul

de fabricaţie Prin aceasta se icircncearcă modelarea cicirct mai exactă din punct de vedere electric a

celulei solare



27

Faţă de schema echivalentă simplificată la cea extinsă cu o diodă schema se icircntregeşte cu o

rezistenţă legată icircn parallel şi una legată icircn serie

Rezistanţa icircn paralel Rp ia icircn considerare defectele de cristal impurificări neomogene şi defecte de material prin care apar curenţi de pierdere care traversează joncţiunea p-n La celule solare bine construite această rezistenţă este relativ mare

Cu rezistenţa icircn serie Rs se iau icircn considerare efectele icircn urma cărora creşte rezistenţa totală a elementelor componente Acestea sunt icircn principal rezistenţa semiconductorului rezistenţa contactelor şi a legăturilor La celulele solare această rezistenţă trebuie să fie cacirct se poate de mică

Formula pentru curentul total icircn acest model este o funcţie recursivă şi arată astfel

Model cu două diode cu sursă cu limitare de tensiune la efectul de avalanşă la tensiune inversă

Faţă de cea anterioară aceastei scheme i se mai adaugă o diodă cu alţi parametri pentru a

evidenţia funcţionarea icircn regim de tensiune inversă Formulele pentru această schemă conţin

referiri la conductivitatea gb tensiunea de străpungere Ub şi coeficientul exponenţial de

avalanşă şi arată astfel nb

Icircn condiţii standard STC (1000Wmsup2 25degC AM15) puterea maximă a unei celule de

siliciu de 10 cmsup2 va fi de aproximativ 125 W Celula fotoelectrică elementară reprezintă

deci un generator electric de foarte mică putere insuficient pentru majoritatea aplicaţiilor

casnice sau industriale Icircn consecinţă generatoarele fotoelectrice sunt realizate prin

conectarea (asocierea) icircn serie şisau icircn paralel a unui număr mare de celule elementare

Aceste grupări se numesc module care la racircndul lor vor forma panourile

Această conectare trebuie să se realizeze cu respectarea anumitor criterii precise ţinacircnd cont

de dezechilibrele care se creează icircn timpul funcţionării icircntr-o reţea de fotocelule Practic chiar

dacă numeroasele celule care formează un generator sunt teoretic identice datorită

inevitabilelor dispersii de fabricaţie ele au caracteristici diferite Pe de altă parte iluminarea

şi temperatura celulelor nu este aceeaşi pentru toate celulele din reţea

Conectarea icircn serie a celulelor face ca tensiunea la bornele ansamblului să fie mai mare

curentul fiind acelaşi icircn toate celulele Conectarea icircn paralel determină creşterea curentului

debitat tensiunea la bornele ansamblului fiind aceeaşi



28

Conectarea icircn serie

Icircn cazul conectării icircn serie celulele sunt parcurse de acelaşi curent iar caracteristica

ansamblului rezultat este dată de suma tensiunilor celulelor componente la un anumit curent

Figura 1 Conectarea serie

Conectarea icircn paralel

Icircn cazul conectării icircn paralel tensiunea la bornele tuturor celulelor este aceeaşi curentul

rezultat al ansamblului fiind suma curenţilor celulelor componente Caracteristica ansamblului

este dată de suma curenţilor furnizaţi de celulele componente la o anumită tensiune

Figura 2 Conectarea paralel

De exemplu un modul des comercializat este compus din 36 de celule de siliciu cristalin

conectate icircn serie pentru aplicaţii de 12 V

46Regulatoare serie

Schema de principiu



29

Figura 2 Schema de principiu a regulatorului serie

Icircntreruptorul de icircncărcare este icircn serie cu bateria El se deschide cacircnd bateria este icircncărcată

Avantaj tensiunea la bornele icircntreruptorului este mică

Dezavantaj faţă de regulatoarele de tip paralel icircntreruptorul determină o cădere de tensiune

suplimentară icircntre panouri şi baterie

Regulatoare parallel Schema de principiu

Pe durata icircncărcării panourile solare sunt conectate direct la baterii Cacircnd acestea sunt

icircncărcate panourile sunt scurtcircuitate Dioda de separare trebuie neapărat să fie prevăzută icircn

schemă pentru a nu scurtcircuita bateria atunci cacircnd icircntreruptorul este icircnchis Această diodă

asigură şi blocarea curentului nocturn ce ar putea să apară icircntre baterie şi panou

Figura 3 Schema de principiu a regulatorului paralel

Icircntreruptorul static tranzistor MOSFET

Dezavantaje

bull Icircntreruptorul este solicitat de icircntreaga tensiune a panoului putacircnd deci apare probleme de

protecţie la supratensiuni

bull Solicitarea termică a icircntreruptorului poate fi importantă la valori mari ale curentului

Regulatoare cu căutarea punctului de putere maximă (MPPT)

Principiul MPPT

Regulatoarele MPPT sunt concepute pentru a asigura extragerea puterii maxime din panourile

solare Aceasta permite recuperarea maximului de energie indiferent de temperatură şi

iluminare Icircn permanenţă tensiunea şi curentul sunt măsurate pentru deducerea puterii

extrase din panou Puterea este comparată cu valoarea anterioară a acesteia Icircn urma

comparării tensiunea la bornele panoului este crescută sau redusă



30

Avantaj Funcţionează icircntr-o plajă foarte largă de temperaturi ceea ce asigură recuperarea

excesului de energie pe durata iernii

Dezavantaj Investiţia devine rentabilă icircn urma analizei pierderilor induse de regulatorul

MPPT şi de convertoarele cc-cc

Convertoare statice cc - cc

Principii

Aceste convertoare numite şi Variatoare de Tensiune Continuă (VTC) transformă o tensiune

continuă (a bateriei) tot icircn tensiune continuă cu valoare medie diferită pentru alimentarea

sarcinilor de cc

Există două tipuri de astfel de VTC ridicător şi coboracirctor

bull VTC ridicător

Figura 4 Schema de principiu a unui VTC ridicător

Pe intervalele cacircnd icircntreruptorul este icircnchis icircn bobină se icircnmagazinează energie de la baterie

La deschiderea icircntreruptorului tensiunea de autoinducţie a bobinei icircmpreună cu sursa

determină apariţia unei supratensiuni ce este transferată condensatorului şi sarcinii Dioda

(numită de separare) icircmpiedică descărcarea condensatorului pe intervalele cacircnd

icircntreruptorul este icircnchis Condensatorul filtrează tensiunea continuă la ieşire reducacircndu-i

pulsaţiile

Randamentul unor astfel de convertoare este de 70 putacircnd atinge 85 - 90 pentru cele mai

performante

bull VTC coboracirctor

Tensiunea la ieşire este mai mică decacirct a bateriei fiind utilizate pentru alimentarea sarcinilor

cu tensiune mai mică decacirct a bateriei (aparate radio)



31

Figura 5 Schema de principiu a unui VTC coboracirctor

Pe intervalele cacircnd icircntreruptorul este icircnchis bateria debitează curent sarcinii ce parcurge

bobina Cacircnd icircntreruptorul este deschis energia icircnmagazinată icircn bobină asigură menţinerea

nenulă a curentului ce se va icircnchide pe aceste intervale prin diodă (numită de nul)

Randamentul acestor convertoare este de 80 - 90

Convertoare statice cc - ca

Aceste convertoare se numesc invertoare Ele pot fi utilizate atacirct pentru alimentarea sarcinilor

izolate cacirct şi conectarea generatoarelor fotoelectrice la reţea Deformaţiile formei de undă

datorate comutaţiilor poate produce perturbaţii icircn funcţionarea celulelor fotoelectrice

Normele de construcţia a panourilor fotoelectrice integrează standardele IEEE

Invertoarele pot genera formă de undă sinusoidală (mai rar) formă de undă dreptunghiulară

(undă plină) sau aşa-zis pseudosinusoidală Alegerea tipului de invertor depinde de

echipamentele ce trebuie alimentate

Invertoarele autonome sunt convertoare destinate alimentării sarcinilor de curent alternativ

plecacircnd de la o sursă de curent continuu

Ele sunt icircn general monofazate sau trifazate

Icircn funcţie de aplicaţie ele pot

fie să furnizeze una sau mai multe tensiuni alternative de frecvenţă şi aplitudine constante este vorba de sursele de rezervă destinate să icircnlocuiască reţeaua icircn cazul defectării acesteia

fie să furnizeze tensiuni sau curenţi alternativi de frecvenţă şi amplitudini variabile este vorba de invertoare destinate alimentării motoarelor de curent alternativ (sincrone sau asincrone) ce trebuie să funcţioneze cu viteză variabilă

Se disting două mari familii de invertoare autonome

invertoarele de tensiune invertoarele de curent



32

Invertoarele de tensiune

Un invertor de tensiune este alimentat de la o sursă de curent continuu avacircnd caracter de

sursă de tensiune

Icircn cazul ideal tensiunea la intrarea invertorului are o valoare constantă U ce nu depinde de curentul i pe care icircl absoarbe invertorul (figura 1)

Figura 1

Icircn practică caracterul de sursă de tensiune al generatorului se obţine prin conectarea icircn paralel la bornele sale a unui condensator C de valoare importantă sau a unui filtru L-C Generatorul propriu-zis este de cele mai multe ori

o reţeaua redresată (figura 2)

Figura 2

o o baterie de acumulatori (figura 3)

Figura 3

Pentru a respecta regula alternanţei surselor invertorul trebuie să alimenteze o sarcină de curent

alternativ de tipul sursă de curent



33

Ideal curentul absorbit de sarcină este (figura 4)

Figura 4

o un curent sinusoidal dacă sarcina este monofazată o un sistem trifazat echilibrat de curenţi sinusoidali dacă sarcina este trifazată

Icircn practică sarcina are caracter de sursă de curent datorită existenţei unor inductanţe serie la bornele sale (figura 5)

Figura 5

Icircn cazul invertoarelor icircn punte fiecare bornă a sarcinii este conectată la generator prin două

elemente semiconductoare unul permite conectarea la borna + a generatorului celălalt la

borna - Aceste două elemente semiconductoare formează un braţ al invertorului (figura 6)



34

Figura 6a

Figura 6b

Comandacircnd starea (ON-OFF icircn conducţie-blocat) elementelor semiconductoare se pot

impune la bornele sarcinii tensiuni astfel icircncacirct să se obţină una sau mai multe tensiuni

alternatine

Curentul sau curenţii absorbiţi de sarcină depind de tensiunile ce sunt aplicate Aceşti curenţi

ca şi comenzile elementelor determină curentul absorbit din generator

Pentru studiul invertoarelor de tensiune trebuie icircn primul racircnd să se precizeze structura prin

determinarea caracteristicilor necesare ale elementelor semiconductoare şi a modului icircn care

ele vor fi comutate dintr-o stare icircn alta

Va trebui icircn continuare să se studieze diferitele posibilităţi de comandă

comanda cu undă plină comanda cu modulaţie icircn durată comanda prin modulaţie delta

Principiul MPPT

Experimental s-a observat că celulele fotoelectrice (FE) prezintă mari variaţii ale puterii

electrice debitate icircn funcţie de condiţiile meteorologice Icircn plus cacircnd ele debitează pe

sarcină apar anumite probleme iar puterea transferată sarcinii rareori corespunde puterii

maxime furnizate de generatorul FE Probleme similare apar şi icircn cazul eolienelor

Pentru a avea cea mai bună conexiune icircntre o sursă neliniară şi o sarcină oarecare şi pentru a

produce energie icircn condiţii optime icircncepacircnd cu 1968 a fost dezvoltat sistemul de Urmărire a

Punctului de Putere Maximă - Maximum Power Point Tracking (MPPT) Acest tip de

regulatoare special adaptate pentru a comanda o sursă neliniară forţează generatorul să

lucreze icircn Punctul de Putere Maximă - Maximum Power Point (MPP) determinacircnd

ameliorarea globală a randamentului sistemului de conversie electrică



35

Cacircnd o sursă de energie electrică este conectată la o sarcină punctul de funcţionare se

stabileşte la intersecţia caracteristicilor curent-tensiune (I-V) ale celor două Acest punct se

modifică icircn permanenţă deoarece sursa sau sarcina se modifică permanent Din acest motiv

de cele mai multe ori nu se funcţionează icircn MPP iar puterea furnizată sarcinii este mai mică

decacirct puterea maximă ce ar putea fi furnizată

Există mai multe tipuri de regulatoare MPPT Icircn general fiecare dintre aceste regulatoare a

fost realizat pentru o anumită aplicaţie Precizia şi robusteţea acestor regulatoare depind de

anumiţi parametri

bull Randamentul global al sistemului dorit de constructor

bull Tipul de convertor static ce permite adaptarea şi conectarea la sarcină (cc-cc cc-ca)

sau la reţeaua electrică

bull Aplicaţia dorită (sisteme autonome conectate la reţea spaţiale)

bull Caracteristicile sistemului MPPT icircn funcţie de viteza de reacţie calitate

bull Tipul de realizare (analogică numerică mixtă)

Principiile regulatoarelor MPPT se bazează deseori pe cotul caracteristicii putere-tensiune

(P-V) Este mai mult sau mai puţin o metodă bazată pe tatonare aşa cum se poate vedea icircn

figura de mai jos

Figura 1 Principiul unui regulator MPPT

Fiind icircntr-un anumit punct pe curbă (X1) se urmăreşte dacă valoarea puterii icircn punctul

următor este mai mare sau nu Dacă da punctul de funcţionare se deplasează icircn punctul

următor (X2) pacircnă cacircnd valoarea următoare (Xn) va fi mai mică decacirct cea precedentă (Xn-1)

Icircn acest moment se consideră intervale mai mici icircntre puncte şi se reicircncepe plecacircnd din (Xn-

1) pacircnă se obţine MPP (X)



36

Animaţia de mai jos vă permite să vizualizaţi căutarea MPP prin modificarea tensiunii

bateriei pentru a găsi valoarea optimă icircn funcţie de caracteristicile curent-tensiune (I-V) şi

putere-tensiune (P-V)

Figura 2 Căutarea MPP

Totuşi acest principiu aparent simplu de realizat icircn aceste condiţii devine mai puţin accesibil

atunci cacircnd intervine şi modificarea iluminării Practic atunci cacircnd se modifică intensitatea

iluminării de la E1 la E2 cu E2ltE1 caracteristica P-V se modifică Punctul (X) care era

pacircnă acum MPP devine un punct de funcţionare nesatisfăcător icircn noile condiţii aşa cum se

poate vedea icircn figura de mai jos Se observă că un alt punct este MPP notat (X)

Figura 3 Consecinţa modificării iluminării asupra căutării MPP

Ca şi icircn cazul regulatoarelor lineare controlul se bazează pe un sistem de reglare ce are

variabilele de intrare şi ieşire Xi respectiv Xo Icircn cazul celor mai multe sisteme de reglare

este suficientă o singură măsurătoare pentru a cunoaşte raportul dintre Xo şi Xi Aceasta nu

mai este icircnsă valabilă icircntr-un sistem icircn care acest raport depinde de timp



37

Figura 4 Schema bloc clasică

Modificarea punctului Xi poate fi asimilată cu cu o perturbaţie icircn reglarea maximului Icircn

consecinţă dacă se cunoaşte semnul derivatei lui Xo şi dacă acesta arată că Xo se depărtează

de maxim regulatorul schimbă semnul şi direcţia lui Xi pentru a regăsi maximul Această

evoluţie permanentă a lui Xi determină oscilaţii permanente icircn jurul valorii maxime

Totuşi există mai multe limite

bull Caracteristica putere-tensiune (P-V) a generatorului poate avea mai mult de un maxim

Această situaţie apare atunci cacircnd sunt conectate icircn serie sau icircn paralel multe celule FE cu

diodele lor de protecţie

bull Apar variaţii bruşte ale iluminării sau ale sarcinii Dacă sistemul MPPT nu are o dinamică

bună MPP poate fi pierdut Pe durata intervalului de regăsire a lui MPP apar pierderi de

putere

bull Există oscilaţii icircn jurul MPP pe durata căutării acestuia Acestea determină pierderi

Trebuie subliniat faptul că sistemele MPPT funcţionează la frecvenţe audio foarte icircnalte icircntre

20 kHz şi 50 kHz Avantajul circuitelor de icircnaltă frecvenţă icircl constituie faptul că ele pot fi

construite cu transformatoare cu randament foarte bun gabaritul componentelor fiind mai

mic

Diferitele sisteme MPPT existente

După 1968 au fost realizate numeroase regulatoare MPPT

bull Primele regulatoare

Se bazează pe controlul unui icircntreruptor prin intermediul unui comutator basculant Acesta la

racircndul lui este controlat de două elemente diferenţa dintre valoarea actuală a curentului I şi

valoarea sa maximă şi diferenţa dintre valoarea actuală a tensiunii V şi valoarea sa de vacircrf Se

face o alegere aleatoare icircntre maximele diferenţelor ΔI şi ΔV astfel icircncacirct să se obţină o

funcţionare aproape de MPP

bull Alte MPPT icircn aplicaţii spaţiale

Mediul spaţial diferă de cel de pe Pamacircnt Practic cantitatea de iluminare depinde de poziţia

satelitului care este o informaţie cunoscută şi nu de condiţiile meteorologice ca pe Pămacircnt

Din acest motiv pot fi făcute anumite simplificări pentru evaluarea puterii furnizate de

generatorul FE

bull Sistemele MPPT care utilizează algoritmi



38

Algoritmii de programare a regulatoarelor MPPT sunt relativ simpli datorită limitelor

tehnologice ale microprocesoarelor disponibile Ei pot fi implementaţi cu uşurinţă pe un

calculatoare sau un microprocesor

Există de asemenea algoritmi amelioraţi analogici sau numerici Practic cei din urmă permit

adaptarea comenzii putacircndu-se obţine randamente de 100

Concluzie

Pentru ameliorarea regulatoarelor existente cercetările trebuie să se focalizeze asupra

caracterului lor

bull Dacă valoarea maximă a puterii este mare Este cazul conectării unui număr mare de celule

FE icircn serie sau icircn paralel

bull Dacă apar schimbări bruşte ale iluminării sau ale sarcinii Icircn acest caz curba de putere a

generatorului FE şi deci punctul său MPP poate fi modificată oricacircnd

bull Cum se pot elimina pierderile determinate de sistemul de control Natura oscilatorie a

reglajului icircn jurul lui MPP determină performanţe slabe

46Analogie celulă foto-voltaică-diodă Celula fotoelectrică este elementul de bază icircn conversia fotoelectrică

Icircn icircntuneric ea se comportă ca şi o joncţiune PN (diodă)

Icircn aceste condiţii o celulă fotoelectrică are caracteristica curent - tensiune a unei joncţiuni PN

(Figura 1)

Cacircnd celula este iluminată ea produce un curent cu atacirct mai mare cu cacirct iluminarea este mai

intensă Curentul este deci proporţional cu iluminarea

Se va regăsi aceeaşi caracteristică de mai sus dar decalată icircn jos cu curentul Iph (fotocurent)

corespunzător intensităţii iluminării

Caracteristica de putere P = f(U) relevă faptul că pentru anumite condiţii de iluminare şi

temperatură se pune icircn evidenţă un punct de funcţionare la puterea maximă aşa cum se poate

observa icircn Figura 2b

Figura 2a Caracteristica curent-tensiune Figura 2b Caracteristica putere-tensiune

Pentru urmărirea analogiei și icircnțelegerea tuturor aspectelor legate de avantajele funcționării la

putere maximă s-au realizat simulatoare icircn diferite medii de programare (Matlab TRNSYS

Pvexpert)



39

47Amortizarea energetică şi eficienţa energetică

Amortizarea energetică este momentul icircn care energia consumată pentru fabricarea celulei

fotovoltaice este egalată de cea produsă icircn timpul exploatării Cel mai bine se prezintă din

acest punct de vedere celulele cu strat subţire Un panou solar (fără cadru) cu astfel de celule

se amortizează icircn 2-3 ani Celulele policristaline necesită pacircnă la amortizare cca 3-5 ani pe

cacircnd cele monocristaline 4-6 ani Deoarece un sistem cu panouri solare include şi suporţii de

montare invertor etc durata de amortizare energetică se măreşte cu cca 1 an[6]

48Protecţia mediului

Icircn fabricarea de celule solare se utilizează parţial şi materiale dăunătoare sănătăţii şi mediului

Exemplu icircn acest sens prezintă celulele cu strat subţire CdTe şi arseniura de galiu şi mult

discutatele celule solare de tip CIS şi CISG Producţia icircn masă şi utilizarea pe suprafeţe

extinse a acestora trebuie bine cacircntărită Dar şi producţia de celule cu siliciu tradiţionale

ascunde pericole pentru mediu Pentru persoane neavizate aceste riscuri ce sunt legate de

procesul de fabricaţie nu sunt vizibile Aici intervine cerinţa de a promova selectiv

tehnologiile de fabricare a celulelor solare ce nu distrug mediul şi care pe baza progreselor

tehnologice promit avantaje concurenţiale

Sisteme de instalații care valorifică energiei

electrică produsă din energie solară

Din punct de vedere al modului de valorificare a energiei electrice produse prin conversia

fotovoltaică există trei tipuri de sisteme fotoelectrice

sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii

Sistemele autonome se bazează doar pe energia solară pentru a asigura necesarul de energie

electrică Aşa cum s-a arătat mai icircnainte ele pot conţine acumulatori care icircnmagazinează

energia produsă pe timpul zilei furnizacircnd-o pe durata nopţii sau cacircnd radiaţia solară este

insuficientă Acest tip de sistem poate de asemenea să corespundă nevoilor unei aplicaţii

(cum ar fi pomparea apei) fără să se utilizeze acumulatori Ca regulă generală sistemele FV

autonome se instalează acolo unde reprezintă sursa cea mai economică de energie electrică

Oricacircnd se poate opta din motive de mediu sau pentru a asigura un sistem mai fiabil fără

conectare la reţea pentru un sistem hibrid



40

Figura 1 Sistem de pompare fără acumulatori

22Sisteme hibride

Sistemele hibride care sunt de asemenea independente de reţeaua electrică de distribuţie se

compun dintr-un generator fotoelectric asociat cu o eoliană sau grup electrogen cu motor cu

ardere internă sau cu ambele Un astfel de sistem se dovedeşte util icircn cazul aplicaţiilor care

necesită alimentarea continuă cu putere relativ mare icircn cazul icircn care nu este suficientă lumină

pe durata unor perioade ale anului sau pentru reducerea investiţiei icircn ceea ce priveşte

modulele fotoelectrice şi bateriile de acumulatori

Figura 2 Sistem hibrid cu grup electrogen

23Sisteme conectate la reţea

Sistemele de producere a energiei fotoelectrice conectate la reţea sunt rezultatul tendinţei de

descentralizare a reţelelor electrice Energia este produsă mai aproape de locul unde se

consumă şi nu numai icircn termocentrale sau hidrocentrale mari

Icircn timp sistemele conectate vor reduce necesitatea creşterii capacităţii liniilor de transport şi

distribuţie Un sistem conectat la reţea asigură necesarul local de energie electrică iar



41

eventualul excedent icircl debitează icircn reţea acest transfer elimină necesitatea achiziţionării şi

icircntreţinerii bateriilor de acumulatoare

Sistemele mai mari presupun un invertor de putere mare ce poate fi conectat la mai multe

panouri (ca icircn cazul sistemelor neconectate la reţea) Curentul continuu este transformat icircn

curent alternativ sincronizat cu reţeaua Aceasta se comportă ca o baterie de acumulatori fără

limită de capacitate

Cea mai mare parte a costului unui sistem conectat la reţea o reprezintă fabricaţia modulelor

fotoelectrice din componenţa acestuia Aceste costuri au cunoscut reduceri importante pe

parcursul ultimilor ani şi este de aşteptat ca această tendinţă să continue

Icircn consecinţă acest tip de sistem devine din ce icircn ce mai abordabil

bull Icircn unele regiuni urbane cu climat cald costul kWh de electricitate produsă de sistemele

fotoelectrice conectate la reţea este comparabil cu cel produs prin alte metode clasice

bull Icircn regiunile cu radiaţie solară redusă acest tip de sistem este mai puţin interesant

Există un cert potenţial al pieţei de sisteme rezidenţiale fotoelectrice conectate la reţea dar

trebuie ca preţul lor să mai scadă pentru a putea deveni competitive economic cu distribuţia

clasică de energie relativ ieftină şi disponibilă

Figura 3 Sistem fotoelectric conectat la reţea

3Componentele unui sistem fotoelectric

Componentele unui sistem fotoelectric depind de aplicaţie locuinţă izolată sau icircn apropierea

reţelei utilizarea unei baterii sau doar a energiei solare existenţa convertoarelor statice de

putere

Un sistem fotoelectric poate cuprinde

Celulele solare Baterii de acumulatoare Regulatoare de sarcină Convertoare statice Alte componente



42

După cum se poate vedea celulele solare sunt tratate icircntr-o lecţie separată Icircn continuare se

vor detalia puţin celelalte componente

31 Bateriile de acumulatoare

Icircn sistemele electrice autonome stocarea energiei este asigurată icircn general de baterii de

acumulatoare Acestea sunt esenţiale pentru buna funcţionare a sistemelor autonome

Elementele de stocare reprezintă 13 - 15 din investiţia iniţială pentru o durată de exploatare

de douăzeci de ani

Bateriile de acumulatoare sunt de tipul plumb-acid

Bateriile se utilizează icircn cazul icircn care există un decalaj icircntre perioadele cacircnd este solicitată

energie şi perioadele icircnsorite Alegerea tipului de baterie se face icircn funcţie de puterea medie

zilnică şi icircn funcţie de timpul necesar de stocare

Figura 1 Caracteristicile generatoarelor fotoelectrice şi a bateriei

După cum se vede din figura de mai sus caracteristica bateriilor se adaptează destul de bine

celor ale generatoarelor fotoelectrice deoarece ele funcţionează la tensiune cvasi-constantă

Este suficient să se dimensioneze bateria pentru a plasa punctul de funcţionare icircn punctul de

putere maximă deoarece tensiunea sa Upmax (tensiunea corespunzătoare puterii maxime) se

modifică puţin icircn funcţie de iluminare

32 Regulatoarele de sarcină



43

Icircn sistemele fotoelectrice se pot utiliza mai multe tipuri de regulatoare Acestea controlează

fluxul de energie trebuind să protejeze bateria de supraicircncărcare (solară) şi de descărcare

gravă (consumatori) De asemenea regulatoarele asigură supravegherea şi siguranţa

instalaţiei

Există trei categorii principale de regulatoare

bull Regulatoare serie care conţin un icircntreruptor icircntre generatorul fotoelectric şi bateria de

acumulatoare pentru icircntreruperea icircncărcării

bull Regulatoare paralel care scurtcircuitează generatorul fotoelectric la finalul icircncărcării

bateriei de acumulatoare

bull Regulatoare ce urmăresc punctul de putere maximă (MPPT - Maximum Power Point

Tracking) care permit extragerea din cacircmpul de celule icircn permanenţă a maximului de

putere

33 Convertoarele statice

Icircn funcţie de aplicaţie se utilizează convertoare statice pentru adaptarea puterii generate la

necesităţile sarcinii

Icircn principal există convertoare cc-cc care adaptează tensiunea de cc furnizată de

panourile fotoelectrice la necesităţile sarcinii şi convertoare cc-ca care transformă energia

de cc icircn ca pentru alimentarea sarcinilor corespunzătoare

34 Alte componente

Icircn această categorie intră elementele conexe dar care sunt indispensabile bunei funcţionăria

sistemelor fotoelectrice protecţiile contra descărcărilor atmosferice disjunctoare şi siguranţe

fuzibile

Deoarece panourile solare sunt echipamente scumpe ele trebuie protejate pentru a evita

deteriorarea lor Pericolele sunt multiple

bull Perturbaţii induse de comutaţiile elementelor din componenţa convertoarelor statice de

putere Se pot utiliza filtre pentru eliminarea armonicilor

bull Funcţionarea sarcinii panourile se deteriorează repede dacă absorb putere electrică Se pot

utiliza diode care să icircmpiedice circulaţia curentului icircn sensul nedorit

bull Descărcări atmosferice

5Dimensionarea unei instalaţii Dimensionarea precisă a unui sistem fotoelectric este relativ complexă deoarece trebuie să se

ţină seamă de numeroşi parametri Procedura este iterativă

Problematica se poate sistematiza icircn mai multe etape Evaluarea necesităţilor utilizatorului Evaluarea cantitativă a energiei solare recuperabile Definirea modulelor fotoelectrice



44

Dimensionarea capacităţii bateriei de stocare şi alegerea tehnologiei alegerea unui regulator Plan de cablare

Evaluarea necesităţilor Este important de subliniat că primordială este economia de energie la nivelul consumatorilor

Aceasta implică un preţ de achiziţie mai mare dar costul global va fi mai mic deoarece va

rezulta necesitatea unei instalaţii mai mici

Tensiunea nominală a consumatorilor Odată cu determinarea puterii se poate determina tensiunea preferabilă pentru sistemul

fotoelectric

Necesarul de energie Această etapă este importantă Trebuie să se cunoască necesarul de energie pentru a obţine un

sistem adaptat corespunzător Trebuie subliniat că orice cerinţă suplimentară va determina o

creştere a puterii de instalat respectiv mai multe panouri baterie mai mare

Pentru a calcula necesarul zilnic de energie al unei aplicaţii se utilizează expresia

W = P t Necesarul zilnic de energie este deci egal cu produsul dintre puterea consumată de aplicaţie şi

timpul zilnic de utilizare

Trebuie să se facă diferenţa dintre putere şi energie Puterea este o valoare instantanee (de

exemplu un panou produce 90 W la un moment dat) iar energia este dată de integrala puterii

pe un interval de timp (de exemplu 3 panouri vor furniza 180 Wh pe durata unei zile de

iarnă)

Pentru a calcula consumul total al unei aplicaţii se va calcula necesarul energetic al fiecărui

aparat sau a fiecărei funcţiuni şi se adună Necesarul energetic zilnic Nz sau consumul zilnic

este energia electrică consumată de aplicaţie icircn 24h

Va rezulta Nz = W1 + W2 + W3 +hellip

Consumul zilnic de energie poate fi exprimat fie icircn [Wh] fie icircn [mAh]

Exerciţiul următor ilustrează cum se determină consumul zilnic

Exerciţiul 1

Se presupune că instalaţia alimentează următoarele aparate

Aparat Număr Tensiunea Puterea

Randamentul

conversiei

cc-ca ()

Durata de utilizarezi

(hz)

Becuri 5 24 Vcc 10 - 3 h

Emiţător radio (icircn stand-by) 1 24 Vcc 2 - 24h

Emiţător radio (icircn emisie) 1 24 Vcc 160 - 2h

Echipamente 1 230 Vcc 500 85 30 min

Pornind de la datele de mai sus determinaţi consumul zilnic total de energie

Răspuns

Consum zilnic total de 812 Whz Argumentare

Pentru becuri 5 10 W 3 h = 150 Whz

Pentru emiţătorul radio icircn stand-by 1 2 W 24 h = 48 Whz

Pentru emiţătorul radio icircn emisie 1 160 W 2 h = 320 Whz

Pentru echipamente (1 500 W 05 h) 085 = 294 Whz

Rezultă un total de 150 + 48 + 320 + 294 = 812 Whz

Icircn cazul icircn care consumul nu este constant pe durata unui an se va construi un tabel pentru

fiecare perioadă De exemplu pentru consumul pe durata sfacircrşitului de săptămacircnă (week-

end) se va determina ca icircn cadrul exerciţiului şi vom distribui acest consum de 2 zile pe 7



45

zile prin icircnmulţirea rezultatului obţinut Nz cu 27 De asemenea este posibil să existe un

consum de vară şi unul de iarnă

1 Alegerea aparatelor electrice

Eticheta de mai jos standardizată icircn Europa şi ataşată fiecărui aparat permite aflarea

caracteristicilor acestuia Pe aceasta se află inscripţionată clasa energetică Preferaţi

echipamentele de categorie A icircn defavoarea celor de categorie B sau mai mare ceea

ce vă va oferi siguranţa că echipamentul este mai puţin costisitor icircn exploatare

Referinţele aparatului Icircn această primă parte a etichetei se găsesc referinţele precise ale aparatului (icircn

exemplu o maşină de spălat veselă) ale producătorului şi modelului

Clasa energetică De la A (aparat foarte economic) la G (aparat mare consumator de energie)

codul culorilor oferă o informaţie asupra consumului de energie al aparatului

electrocasnic Această clasificare se referă mai ales la cuptoare maşini de

spălat maşini de uscat rufe frigidere congelatoare Pe coloana din dreapta pe

fond negru figurează categoria aparatului Este un indiciu al costului aparatului

pe durata utilizării

Consumul randament

capacitate

Pentru exemplul considerat este indicat consumul de apă energie electrică

capacitatea aparatului icircn număr de farfurii ca şi două criterii de eficienţă

randamentul spălării şi cel al uscării

Zgomotul Factor deloc de neglijat al confortului zgomotul emis de aparat icircn funcţionare

este icircnscris icircn decibeli De fapt această informaţie nu este chiar uşor de a fi

percepută dar permite compararea cu alte produse

Ca refrigeratoare este preferabil un congelator şi un frigider separate Este preferabilă uscarea naturală a rufelor o maşină de uscat rufe nu este recomandabilă

deoarece consumă de două ori mai multă energie decacirct o maşină de spălat rufe Eliminaţi lămpile halogen şi icircnlocuiţi becurile normale (cu incandescenţă) cu becuri fluo-

compacte cu consum redus Acestea consumă de 5 ori mai puţin şi au durata de viaţă de 5 ori mai mare

Pompa de recirculare pentru icircncălzire trebuie să fie coordonată cu arzătorul cazanului de icircncălzire

Orientarea şi icircnclinarea modulelor Randamentul modulelor fotoelectrice este influenţat direct de poziţia acestora faţă de radiaţia

solară Este foarte important să fie bine plasate pentru a beneficia la maxim de posibilităţile

lor

Dacă este posibil de ales este foarte simplu de determinat orientarea ideală a modulelor

fotoelectrice se plasează pe direcţia Ecuatorului Dacă site-ul este icircn emisfera nordică panoul

va fi orientat către Sud iar icircn emisfera sudică către Nord

Icircn ceea ce priveşte icircnclinarea aceasta se determină mai special

Să considerăm mai icircntacirci o aplicaţie autonomă care consumă energie cvasi-constant pe toată

durata anului Pe durata iernii trebuie optimizată producţia fiind perioada mai puţin icircnsorită

Panourile trebuie să recupereze energia Soarelui a cărui icircnălţime este mică Icircn Europa pentru

o utilizare pe toată durata anului icircnclinarea ideală este aproximativ egală cu latitudinea

amplasamentului + 10deg Aceasta icircnseamnă că icircn Romacircnia vom avea un amplasament numit

55deg Sud (orientare Sud icircnclinare 55deg)

Dacă aplicaţia nu funcţionează decacirct vara se preferă o icircnclinare de 20 - 30deg cu aceeaşi

orientare

Se consideră acum o aplicaţie conectată la reţea Icircn acest caz utilizatorul va vinde surplusul

de energie produs de panouri (icircn UE) El va avea deci interesul să producă cacirct mai mult

posibil pe toată durata anului Icircn acest caz optimul se situează icircntre 15 şi 45deg icircn sudul

Europei şi icircntre 25 şi 60deg nordul Europei cu aceeaşi orientare



46

Icircn cazul icircn care panourile sunt instalate pe acoperişul locuinţei nu totdeauna este posibilă

orientarea către Sud datorită amplasamentului casei Icircn acest caz trebuie ştiut că trebuie

excluse orientările către Nord Nord-Est Nord-Vest care sunt foarte defavorabile Din contră

pentru un site a cărui amplasament ideal este de exemplu 30deg Sud nu vom pierde decacirct cel

mult 15 din producţia anuală dacă panourile sunt orientate către Est Vest Sud-Est sau Sud-

Vest iar icircnclinarea panourilor nu depăşeşte 30deg faţă de orizontală

Date meteorologice O suprafaţă expusă la Soare primeşte la un moment dat un flux de energie din radiaţia solară

ce se exprimă icircn Wmsup2 (putere pe unitate de suprafaţă) Acest flux depinde de ora zilei de

trecerea norilorhellip La finalul unei zile acest flux a produs o anumită cantitate de energie

zilnică ce este proporţională cu integrala radiaţiei solare fiind exprimată icircn Whmsup2 pe zi

fiind deci produsul dintre radiaţie şi timp Cum radiaţia solară instantanee este variabilă

energia zilnică se obţine calculacircnd integrala curbei radiaţiei icircn funcţie de timp

Datorită staţiilor meteorologice se dispune de multe date statistice Acestea sunt date globale

zilnice care servesc la dimensionarea sistemelor fotoelectrice

Pentru o expunere fără umbre se poate realiza o dimensionare destul de precisă utilizacircnd

doar 12 valori ale radiaţiei solare cacircte una pentru fiecare lună a anului

Pentru o dimensionare mai rapidă se poate utiliza valoarea cea mai mică pe durata de

funcţionare a aplicaţiei Icircn Franţa de exemplu pentru o utilizare anuală se poate utiliza

valoarea lunii decembrie care este icircn general cea mai mică Din contră pentru o utilizare

estivală de exemplu icircntre mai şi septembrie se va utiliza valoarea lunii mai

Umbrirea

Planul expunerii Umbrirea este o caracteristică foarte dificil de determinat neexistacircnd nici metode simple nici

măcar grosiere pentru estimarea ei Umbrire este determinată fie de umbra unei clădiri

(simplu de determinat) dar şi de trecerea norilor (aleatoare)

Calculul puterii de vacircrf a sistemului

Planul expunerii Icircn cazul icircn care Soarele este singura sursă de energie a unui sistem autonom (fără generator

tampon) modulele fotoelectrice trebuie să asigure icircntreaga cantitate de energie consumată

inclusiv pierderile la toate nivelele

Producţia zilnică de electricitate a unui modul

Un modul se caracterizează icircn primul racircnd prin puterea de vacircrf Pv [W] putere icircn condiţii

STC

Modulul expus icircn condiţiile STC va produce la un moment dat puterea electrică de vacircrf Pv

iar dacaă aceasta durează N ore se va produce energie electrică Welec egală cu produsul dintre

puterea de vacircrf şi intervalul de timp

Welec = N Pv [Wh]

respectiv Energia electrică [Wh] = Numărul de ore Puterea de vacircrf [W]

Totuşi iluminarea nu este constantă pe durata icircntregii zile deci nu se poate aplica strict

această relaţie

Pentru a calcula ceea ce produce un modul fotoelectric pe durata unei zile icircnsorite care are un

anumit profil pe baza cărui rezultă integrala energiei solare [Whmsup2] se va asimila această

energie solară ca produsul dintre radiaţia instantanee de 1000 Wmsup2 şi un anumit număr de

ore numit număr de ore echivalente

Datorită valorii de 1000 a radiaţiei de referinţă numărul de ore echivalente este chiar integrala

radiaţiei solare exprimată icircn kWhmsup2 zi

Esol = Ne 1000

respectiv energia solară zilnică [Whmsup2zi] = numărul de ore echivalente [hzi] 1000

[Wmsup2]



47

Exemplu

Pe durata unei zile la staţia meteo din Toulouse icircn decembrie pentru orientarea Sud şi

icircnclinarea de 60deg Soarele a furnizat 112 kWhmsup2 zi Această zi va fi asimilată cu 112h

echivalente cu radiaţia de 1000 Wmsup2

Icircn continuare se presupune că puterea electrică a panoului este direct proporţională cu

radiaţia instantanee ceea ce este corect icircntr-o primă aproximaţie dacă tensiunea la bornele

panoului este suficient de mare Se poate calcula astfel energia electrică produsă zilnic de

panou ca fiind produsul dintre puterea de vacircrf şi numărul de ore echivalente

Welec = Ne Pv

Deoarece Ne = Esol 1000 se poate scrie

Welec [Wh] = Esol [kWhmsup2 zi] Pv [W] Acest calcul nu este valabil decacirct pentru un panou izolat icircn condiţii ideale Expresia nu ţine

seama de pierderile inevitabile icircn cazul unui sistem complet icircn condiţii reale Aceste pierderi

au mai multe cauze şi afectează anumiţi parametri ai sistemului

Pierderi electrice Modulele trebuie să furnizeze icircntreaga energie consumată chiar şi cea care se pierde Calculul

puterii ce trebuie instalată trebuie să ţină cont de integrala tuturor pierderilor

Tipuri de pierderi

Pornind de la radiaţia solară se icircntacirclnesc următoarele

I Pierderi datorate murdăririi panoului zăpezii prafului sau chiar geamul de protecţie

modifică curentul debitat (tensiunea la borne nu este afectată)

Icircn continuare există căderi de tensiune icircntre ieşirea panoului şi intrarea icircn baterie

II pe dioda serie

III pe regulatorul serie dacă se utilizează un astfel de regulator

IV pe cablurile de legătură icircn funcţie de lungimea lor secţiune şi curentul vehiculat

O altă componentă a pierderilor afectează direct tensiunea panoului respectiv

V scăderea tensiunii datorită creşterii temperaturii puterea de vacircrf fiind dată pentru

temperatura de 25degC

Icircn ceea ce priveşte bateria apar şi aici pierderi ea ne-restituind 100 energia primită

trebuind să se ţină seama de

VI randamentul energetic al bateriei raportul dintre energia restituită şi energia primită

(furnizată de panou)

Regulatorul poate determina pierderi datorate unei ne-acordări corespunzătoare a tensiunii

VII icircntr-un sistem cu regulator clasic (nu de tip MPPT) tensiunea este impusă de baterie

deci modulul fotoelectric nu lucrează icircn punctul său de putere maximă

Pe de altă parte calculul prezentat icircn secţiunea anterioară presupune că puterea panoului este

proporţională cu iluminarea dar de fapt curentul este proporţional deci trebuie să se mai ţină

seama de

VIII pierderile de la icircnceputul şi sfacircrşitul zilei cacircnd iluminarea este slabă iar tensiunea

insuficientă pentru a icircncărca bateria

Evaluarea cantitativă a pierderilor

Unele pierderi pot fi reduse prin mijloace simple şi neglijate icircn evaluarea cantitativă Icircn ceea

ce priveşte murdărirea (I) se va face o curăţire periodică Zăpada se topeşte imediat ce panoul

icircncepe să se icircncălzească iar pentru evitarea prafului se poate plasa panoul la icircnălţime

Icircn ceea ce priveşte pierderile pe cabluri (IV) pot fi limitate prin optimizarea cablării

Pierderile datorate temperaturii (V) nu sunt semnificative decacirct icircn regiunile calde unde se va

prevedea o ventilare mai bună a modulelor

Pierderile datorate ne-acordării corespunzătoare a tensiunii (VII) pot fi evitate complet prin

instalarea unui regulator MPPT care este conceput tocmai pentru a realiza această funcţie



48

Tehnologia modulelor este importantă pentru a reduce pierderile (VIII) şi (V) Panourile cu

siliciu amorf se comportă mai bine la iluminări reduse decacirct cele cu siliciu cristalin De

asemenea tensiunea lor se modifică mult mai puţin icircn funcţie de temperatură

Icircn afară de a dispune de un bun regulator MPPT cele mai corecte măsuri sunt

rarr luaţi măsurile necesare pentru reducerea căderilor de tensiune cablare adecvată regulator

serie doar icircn cazul sistemelor de 24 sau 48 Vcc bună ventilare

rarr evaluaţi căderea de tensiune icircntre panou şi baterie de exemplu 08V pe dioda serie + 05

V pe cabluri +15 V pierderi datorate icircncălzirii la temperatura medie a locaţiei

rarr alegeţi module a căror tensiune la puterea de vacircrf este mai mare sau egală cu tensiunea

maximă a bateriei + pierderea de tensiune

rarr calculaţi cacircmpul fotoelectric şi capacitatea bateriei icircn funcţie de curentul la această putere

maximă [A] neţinacircnd cont de tensiune ci doar de pierderile care afectează curentul

Ansamblul măsurilor de mai sus poate fi rezumat la alegerea pentru un sistem de 12 V

nominal a unor panouri fotoelectrice care să aibă la punctul de putere maximă tensiunea de

17-18 V pentru utilizarea icircn zonele calde şi de 15-16 V pentru zonele temperate

Inevitabilele pierderi icircn curent sunt luate icircn seamă icircn calculul energetic sub forma unui

coeficient Cp numit coeficient de pierderi icircn curent

Evaluarea lui Cp

Pentru murdărire (I) se va considera Cp cuprins icircntre 09 şi 095 Aceasta depinde dacă

panourile sunt curăţate cu regularitate plasate orizontal protejate de un geamhellip

Pentru bateriile u plumb utilizate icircn sistemele fotoelectrice se poate considera un randament

icircn Ah cuprins icircntre 08 şi 09 icircn funcţie de caracteristicile acestora

Calculul practic al puterii fotoelectrice Calculul producţiei de energie electrică a unui modul se poate scrie ca

Celec = Esol Im Cp

respectiv capacitatea electrică produsă icircntr-o zi [Ahzi] = energia solară zilnică [kWhmsup2 zi]

curentul modulului la puterea maximă STC [A] coeficientul de pierderi icircn curent

Pentru a calcula puterea necesară aplicaţiei se utilizează relaţia de mai sus icircn sens invers

icircnlocuind energia produsă prin energia solicitată

Pentru a avea garanţia asigurării energiei icircn orice anotimp calculul se va face icircn condiţiile

cele mai defavorabile de radiaţie solară pe durata de utilizare a sistemului

Pentru determinarea curentului modulului la puterea maximă STC se poate utiliza relaţia

Im = Nz (Esol Cp)

respectiv curentul modulului la puterea maximă STC [A] = necesarul zilnic al aplicaţiei

[Ahzi] (energia solară zilnică cea mai defavorabilă [kWhmsup2 zi] coeficientul de pierderi

icircn curent)

Exerciţiul 2

Reluacircnd datele de la Exerciţiul 1 s-a obţinut un necesar zilnic de 812 Whzi

1 Care este necesarul zilnic icircn [Ahzi]

Se va considera pentru coeficientul de pierderi icircn curent valoarea 075 iar energia zilnică de

la Paris icircn decembrie (expunere 60deg Sud) este de 112 kWhmsup2 zi

2 Care va fi curentul Im necesar

3 Care va trebui să fie valoarea minimă a puterii fotoelectrice de vacircrf a sistemului Pv dacă

modulele au tensiunea maximă de 34 V Răspuns

1 Necesarul zilnic Nz = 34 Ahzi

2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49

1 Nz = 812 Whzi 24 V (tensiunea nominală aleasă) = 34 Ahzi

2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv

Tehnologia modulelor Cea mai adecvată tehnologie pentru module depinde icircn primul racircnd de puterea necesară dar

şi de tipul climatului de costuri dar uneori şi de aspectele estetice

Siliciul amorf are un aspect particular dar mai ales are bune performanţe la iluminări slabe şi

icircn cazul radiaţiei difuze Icircn schimb randamentul lui icircn cazul radiaţiei solare nu este decacirct de

7 faţă de 13 cacirct este icircn cazul siliciului cristalin El este utilizat icircn situaţii speciale

- putere mică (lt 10 Wv) icircn climat temperat

- aplicaţii cu preţ redus

- produse portabile sau flexibile

- anumite aplicaţii arhitecturale datorită aspectului său uniform

Alegerea adecvată a tipului de panou pentru fiecare aplicaţie trebuie făcută ţinacircnd cont de toţi

parametrii electrici dar se va acorda o atenţie specială următoarelor aspecte

- tensiune suficientă

- tipul de garanţie asupra puterii de vacircrf

- profil climatic

- facilitate de montare etc

Tensiunea de funcţionare

Planul expunerii Tensiunea nominală a sistemului fotoelectric Tensiunea nominală a cacircmpului fotoelectric trebuie aleasă ţinacircnd cont de

- tipul aplicaţiei

- puterea fotoelectrică a sistemului

- disponibilitatea de materiale (module şi consumatori)

- extinderea geografică a sistemului

Icircn cazul sistemelor conectate la reţea icircntreaga energie produsă este convertită icircn 220 Vca

(230 Vca icircn UE) Ar fi deci interesant ca montarea să se facă icircn curent continuu de tensiune

cacirct mai mare prin conectarea icircn serie a modulelor Aceasta ar limita pierderile deoarece

curentul ar fi mai mic şi s-ar putea utiliza invertoare cu randament mare

Icircn cazul sistemelor autonome pentru o anumită putere o tensiune redusă determină curenţi

mari care produc pierderi Joule icircn cabluri (pentru un aparat de 100 W la 12 V curentul

absorbit va fi de 8 A) Diametrul cablurilor se va alege corespunzător pentru limitarea acestor

pierderi

Pentru instalaţii mai mari se va alege mai degrabă tensiunea de 24 sau 48 V pentru a nu avea

curenţi prea mari

Icircn tabelul următor se prezintă tensiunile recomandate pentru sistemele fotoelectrice icircn funcţie

de puterea lor

Puterea cacircmpului fotoelectric 0 - 500 Wv 500 Wv - 2

kWv

2 - 10 kWv gt 10 kWv

Tensiunea recomandată 12 Vcc 24 Vcc 48 Vcc gt 48 Vcc

După alegerea tensiunii nominale trebuie să se verifice că sunt disponibili consumatori la

tensiunea aleasă Icircn caz contrar se pot utiliza convertoare cc-cc (variatoare de tensiune

continuă) Aceasta icircnsemnă totuşi că trebuie revăzut consumul zilnic al sistemului şi deci

puterea fotoelectrică (datorită randamentului convertoarelor)

Compunerea cacircmpului fotoelectric După determinarea puterii fotoelectrice necesare şi icircn funcţie de tensiunea modulelor şi de

cacircmpul ce trebuie realizat se va realiza compunerea cacircmpului (conectare icircn serieparalel sau

doar icircn paralel) Evident se va face rotunjirea la o valoare icircntreagă superioară



50

Exerciţiul 3

Icircn cadrul exerciţiului anterior s-a determinat necesarul de putere fotoelectrică de 1377 Wv la

tensiunea nominală de 24 V

Se presupune că modulele alese sunt de 47 Wv ndash 12 V

1 Cacircte module trebuiesc utilizate

2 Cum se vor conecta modulele

Răspuns

1 30 module

2 Se vor conecta 2 cacircte 2 module icircn serie apoi se conectează cele 15 ansambluri icircn paralel

Argumentare

1 Dacă se utilizează 29 de module acestea vor furniza 29 47 = 1363 Wv ceea ce nu este

suficient Dacă se utilizează 30 de module acestea vor furniza 30 47 = 1410 Wv ceea ce

este suficient

2 Conectacircnd 2 cacircte 2 module icircn serie vom avea 15 ansambluri de 24 V ce corespunde

tensiunii nominale alese Nu rămacircne decacirct să le conectăm icircn paralel pentru icircnsumarea

curenţilor furnizaţi şi obţine astfel puterea necesară de 1410 Wv

Dispunerea va fi ca icircn montajul următor

Dimensionarea bateriei de stocare şi a regulatorului Autonomie fără aport solar Se defineşte numărul de zile fără aport solar Nza numărul zilelor pe durata cărora bateria

singură poate alimenta instalaţia pe toată durata anului

Icircn parte datele meteorologice ale locaţiei pot furniza informaţii despre numărul necesar de

zile de autonomie a bateriei

Calculul capacităţii bateriei Calculul capacităţii pentru o funcţionare de Nza zile şi un necesar energetic zilnic Nz se poate

face cu relaţia

Cu = Nza Nz

respectiv capacitatea utilă a bateriei [Ah] = numărul de zile de autonomie fără aport solar

necesar energetic zilnic [Ah]

Capacitatea utilă Cu nu este capacitatea nominală C20 (corespunzătoare unei descărcări timp

de 20h la 25degC) ci capacitatea real disponibilă icircn funcţionare tot timpul Pentru a calcula

puterea nominală icircn funcţie de această capacitate necesară trebuie să se ţină cont de

temperatură şisau de nivelul permis de descărcare

Nivelul de descărcare

O baterie nu poate fi descărcată mai mult decacirct un anumit nivel altfel ea riscă să fie

deteriorată



51

O baterie icircncărcată 70 se află la un nivel de descărcare de 30 (ND = 03)

Icircn practică icircn absenţa problemelor legate de temperaturile scăzute şi pentru o utilizare

normală se poate considera ca acceptabil un nivel de descărcare de ordinul ND = 07 - 08 icircn

funcţie de modelul bateriei 07 pentru bateriile care suportă un număr mic de reicircncărcări şi

08 pentru bateriile care suportă un număr mare de reicircncărcări Dacă bateria se va reicircncărca

frecvent s-ar putea diminua ND pentru a prelungi viaţa bateriei Din contră dacă bateria are

puţine şanse de a se descărca se poate considera ND = 09 sau chiar 1

Efectul temperaturii

Icircn cazul icircn care aplicaţia proiectată este destinată să funcţioneze la temperaturi scăzute

aceasta va fi principala cauză a reducerii capacităţii deoarece reacţiile de icircncărcare şi

descărcare a acumulatoarelor sunt icircncetinite la frig

Pentru a determina reducerea de capacitate rezultată este necesar să se cunoască curbele de

descărcare a bateriei la diferite temperaturi furnizate de constructorul batriei Icircn funcţie de

temperatura minimă pe care o poate accepta sistemul se va determina pe aceste curbe

coeficientul de reducere a capacităţii datorată temperaturii RT

Calculul capacităţii cu coeficienţii de reducere

Pentru a ţine cont atacirct de fenomenele datorate temperaturii cacirct şi de nivelul maxim de

descărcare capacitatea nominală se calculează

C20 = C (ND RT) = (Nza Nz) (ND RT)

respectiv capacitatea nominală C20 [Ah] = numărul de zile de autonomie fără aport solar

[zile] necesarul zilnic [Ahzi] nivelul maxim autorizat de descărcare coeficientul de de

reducere a capacităţii datorată temperaturii

Alegerea tipului de baterie Utilizarea unei baterii de acumulatoare permite aplanarea problemelor datorate variaţiilor

climatice pe intervale mergacircnd de la cacircteva minute la cacircteva zile La alegerea bateriei trebuie

ţinut seama de anumiţi parametri Aceştia sunt atacirct de ordin tehnic cacirct şi economic De

asemenea trebuie ţinut seama de faptul că bateria de acumulatoare constituie elementul cel

mai puţin durabil al unui sistem fotoelectric trebuind să fie icircnlocuită icircnaintea panourilor

Dimensionarea regulatorului Alegerea tehnologiei

Regulatorul de icircncărcare are rolul de a menţine bateria icircncărcată la capacitatea maximă şi să o

protejeze icircmpotriva descărcării dar nu poate gestiona şi problemele de descărcare accidentală

Un astfel de regulator este deci suficient dacă nu există riscul descărcărilor accidentale

Icircn cazul aplicaţiilor casnice de cele mai multe ori este necesar un regulator de icircncărcare-

descărcare deoarece utilizatorii pot frecvent depăşi consumul prevăzut De aceea este bine ca

uneori să se renunţe la utilizarea unei părţi a consumatorilor pentru a permite bateriei de a se

reicircncărca

Alegerea tehnologiei regulatorului (serie paralel sau MPPT) este icircn primul racircnd determinată

de puterea sistemului fotoelectric şi de tipul bateriei tampon Regulatorul paralel care disipă

energia debitată de panouri icircn cazul supraicircncărcării bateriei este recomandabil icircn cazul

sistemelor mici regulatoarele serie fiind recomandate icircn cazul sistemelor de putere mare

Dimensionare

După alegerea tehnologiei regulatorul va fi dimensionat icircn funcţie de următorii parametri

- tensiunea nominală (12 24 sau 48 Vcc) este tensiunea nominală a cacircmpului fotoelectric

- curentul de intrare este curentul de icircncărcare maxim pe care modulele icircl pot debita la un

moment dat Acesta trebuie să poată fi suportat de regulator fără probleme

De asemenea pentru regulatoarele care asigură protecţia la descărcare

- curentul de ieşire curentul maxim total ce poate fi absorbit de consumatori simultan

Depinde de modul de utilizare a consumatorilor



52

Din punct de vedere al securităţii se pot alege anumite opţiuni care nu sunt indispensabile

dar sunt recomandabile

- o sondă independentă de temperatură dacă bateria de acumulatoare şi regulatorul nu sunt la

aceeaşi temperatură

- o măsură suplimentară de tensiune dacă regulatorul şi bateria de acumulatoare sunt

distanţate

- o indicaţie a tensiunii bateriei de acumulatoare şi a curentului debitat de cacircmpul fotoelectric

pentru o mai bună monitorizare a instalaţiei

Cablare Icircn faza de proiectare a sistemului trebuie acordată atenţie cablării sistemului pentru

asigurarea unei anumite coerenţe Practic căderile de tensiune pe cabluri pot determina

neajunsuri icircn exploatarea instalaţiei

De asemenea trebuie să se verifice că secţiunea cablurilor este compatibilă cu diferitele

componente alese Icircn caz contrar se pot amplasa panouri intermediare de conexiuni

Icircnainte de calculul secţiunilor cablurilor trebuie realizată o schemă electrică globală a

instalaţiei De asemenea trebuie să se cunoască destul de precis amplasarea fizică a

componentelor pentru a se reduce distanţele icircntre componentele sistemului fotoelectric

Pentru alegerea secţiunii cablurilor se poate utiliza calculul căderii de tensiune dat de legea

lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu

R - rezistenţa [Ω]

I - lungimea cablului [m]

s - secţiunea [mmsup2] conductorului

ρ - rezistivitatea conductorului pentru cupru aproximativ 20 mΩmmsup2m

Exerciţiu Cabană montană de week-end Exemplu de site izolat

O astfel de locuinţă este deseori departe de liniile de distribuţie a energiei electrice Icircnsorirea

este destul de favorabilă Energia fotoelectrică poate fi deci o soluţie adecvată pentru

asigurarea unui minim de confort

I Situaţie şi necesar

Cabana este situată la altitudinea de 1500 m latitudinea 47deg (Franţa-Jura-St Claude sau

Elveţia-Canton des grisons-Chur sau Austria-Bregenz) Faţada sud a cabanei se bucură de o

expunere bună la Soare

Această cabană este locuită de 4 persoane icircn mod regulat dar numai icircn week-end

Liniile electrice se află la cel puţin 5 km icircn linie dreaptă

Se vor folosi datele meteorologice ale unei staţii situate la altitudinea de 1590 m condiţiile de

expunere fiind mult mai favorabile decacirct icircn vale

Ideea generală să se realizeze pe de o parte o instalaţie simplă pentru a nu se angaja

investiţii majore iar pe de altă parte să nu fie alterat aspectul rustic al locaţiei

Exerciţiul 1 Calculul iluminatului

Icircn casă există icircn diferitele icircncăperi 4 becuri de 13 W la 12 V



53

1 Care este consumul E exprimat icircn Ah pentru o durată de utilizare de 3 ore pe perioada de vară

2 Aceeaşi icircntrebare pentru o durată de utilizare de 6 ore pe perioada de iarnă

Răspuns 1 Pe perioada verii 3h de iluminat E = 4 13 312 = 13 Ah la tensiunea de 12 Vcc

Răspuns 2 Pe perioada iernii 6h de iluminat E = 4 13 612 = 26 Ah la tensiunea de 12 Vcc

Argumentare E = consumul icircntr-un interval de timp E = I N Ah+ pentru o durată de N ore

Puterea P se poate exprima icircn funcţie de I şi U P = U I deci I = P U Rezultă E =

P N U

Pe durata verii 4 lămpi puterea lămpii 13 W 3 h iluminat tensiunea de 12 V

Pe durata iernii 4 lămpi puterea lămpii 13 W 6 h iluminat tensiunea de 12 V

Exerciţiul 2 Calculul alimentării cu apă

Este disponibilă o sursă naturală dar se va utiliza o pompă ridicătoare pentru a creşte

presiunea apei curente astfel icircncacirct locatarii să poată beneficia de apă curentă la robinet icircn

cabană

Pentru un debit de 10 lmin această pompă consumă 6 A la tensiunea de 12V Deoarece sunt

4 persoane şi se estimează un consum de 100 lpersoană pe zi (spălat bucătărie) 1 Cacirct timp va funcţiona pompa pe zi 2 Care este consumul E pentru această perioadă de timp

Răspuns 1 Pompa va funcţiona 40 de minute pe zi

Răspuns 2 E = 4 Ah la 12 V

Argumentare 1 Necesarul este de 400 lzi Pentru un debit de 10 lmin 400 10 = 40 minute 2 E = I N = 6 A 40 60 = 4 Ah la 12V cu (4060) pentru conversia icircn ore

Exerciţiul 3 Calculul producţiei de frig

Pentru conservarea alimentelor se va folosi un frigider de 110 litri alimentat icircn cc avacircnd o

bună izolaţie termică dar doar pe durata şederii la cabană Icircn plus nu va fi folosit decacirct pe

durata verii deoarece iarna alimentele vor fi păstrate la frig natural (temperatura nu depăşeşte

5degC)

Acest echipament este echipat cu un compresor de 70 W şi consumă 300 Whzi 1 Care este consumul E pentru producerea de frig pe zi

Răspuns La 12 V E = 25 Ahzi doar pe durata verii

Argumentare Este suficient să se facă conversia unităţilor de măsură W = V A

300 Whzi = 300 VAhzi deci pentru a obţine Ahzi este suficient să se icircmpartă la tensiunea

U = 12 V

Rezultă E = 300 12 Ahzi = 25 Ahzi



54

Exerciţiul 4 Televizorul Pentru a nu cumpăra un televizor alimentat icircn cc se va folosi un model comercial alimentat

la 230 Vca Puterea este de 90 W Se va alimenta de la un mic invertor care are un

randament de 90 şi va funcţiona doar pe durata funcţionării televizorului

Pentru o folosire de 4h pe zi 1 Care este consumul E pentru această perioadă de timp

Răspuns E = 333 Ah pe zi

Argumentare Ptv = 90W U = 12 V N = 4 ore şi η = 09 η = Ptv Pcons rezultă Pcons = Ptv η = 90 09 = 100 W E = I N = (Pcons U) N = (100 12) 4 = 333 Ah pe zi

Exerciţiul 5 Consumul electric al cabanei Pentru a obţine consumurile medii distribuite icircn timp care vor sta la baza definirii panourilor va

trebui să se ţină cont de faptul că locuinţa este folosită doar 2 zile pe săptămacircnă

1 Faceţi sinteza consumurilor electrice completacircnd tabelul de mai jos

2 Care este consumul mediu zilnic pe săptămacircnă pe durata verii şi pe durata iernii

Răspuns 1

Răspuns 2 Consumul mediu zilnic pe durata verii E = 215 Ah Consumul mediu zilnic pe durata iernii E = 181 Ah

Argumentare E = 753 2 7 icircn care 753 Ah este consumul zilnic total pe durata verii E = 633 2 7 icircn care 633 Ah este consumul zilnic total pe durata iernii

II Alegerea echipamentelor

Recomandările unui specialist

Componentele sistemului fotoelectric sunt relativ standard disponibile la un bun raport

calitatepreţ Este vorba de

bull Module fotoelectrice 50 Wv-12V cu siliciu policristalin de dimensiuni 800 x 630 mm

furnizacircnd 3 A165V

bull Baterii solare deschise cu plăci de plumb de 220 Ah-12V cele mai mari de acest tip la

12V Principalul lor dezavantaj este numărul relativ redus de cicluri de icircncărcare 250 la un

nivel de descărcare de 80 dar acest aspect nu este critic icircn aplicaţia de faţă presupunacircnd



55

chiar un ciclul pe week-end durata de viaţă va fi de ordinul a 5 ani ceea ce este absolut

satisfăcător

Se vor analiza două cazuri un sistem economic şi unul cu rezervă de putere

Exerciţiul 6 Soluţia cu trei panouri - sistemul economic Sistemul economic se compune din

3 module fotoelectrice 50Wv-12V descrise mai sus 1 baterie solară deschisă cu plumb de 220 Ah-12V 1 regulator de icircncărcare-descărcare tip serie 20 A-12V 1 invertor tip TV de 400 VA 8 lămpi fluorescente de 12 Vcc

Preţ total al componentelor 2380 euro fără a include preţul televizorului frigiderului

accesoriilor de montaj şi a instalării

Pentru expunere 60deg Sud iluminarea la Davos este de 3 kWhmsup2 zi pe durata iernii şi de 4

kWhmsup2 zi pe durata verii 1 Care este producţia de energie zilnică pe durata iernii 2 Care este producţia de energie zilnică pe durata verii 3 Comparaţi cu consumul estimat 4 Calculaţi coeficienţii de pierderi pe durata iernii şi a verii 5 Trageţi concluziile asupra producţiei efective ţinacircnd cont de pierderile prin murdărire de

10 şi de randamentul de 80 al bateriei

Răspuns 1 Producţia pe durata iernii E = 27 Ahzi

Răspuns 2 Producţia pe durata verii E = 36 Ahzi

Răspuns 3 Producţia de energie electrică este uşor excedentară

Răspuns 4 Cpi = 067 şi Cpv = 06 (Cpi - coeficient de pierderi pe durata iernii Cpv - coeficient de pierderi pe durata

verii)

Răspuns 5

Dacă murdărirea nu provoacă pierderi mai mari de 10 şi dacă bateria are un randament mai

mare sau egal cu 80 coeficientul de pierderi icircn curent va fi de 072

Calcul (27 Ahzi - 10) 80 = 1944 = 72 din 27 Ahzi respectiv 072 identic pentru

perioada de vară

Producţia efectivă va fi deci de 195 Ah (= 27 072) pe durata iernii şi de 26 Ah (= 36

072) pe durata verii

Argumentare 1 Producţia pe durata iernii E = număr de panouri Ne I

E = număr de panouri (Esol 1000) I

E = 3 (30001000) 3 = 27 Ahzi 2 Producţia pe durata verii E = 3 (40001000) 3 = 36 Ahzi 3 Iarna consum = 181 gt producţie = 27 Vara consum = 215 gt producţie = 36 4 Pe durata iernii Cpi = 181 27 = 067 iar vara Cpv = 215 36 = 06

Exerciţiul 7 Soluţia cu patru panouri - sistemul cu rezervă de putere Sistemul cu rezervă de putere se compune din



56

4 module fotoelectrice 50Wv-12V 1 baterie solară deschisă cu plumb de 220 Ah-12V 1 regulator de icircncărcare-descărcare tip serie 20 A-12V 1 invertor tip TV de 400 VA 8 corpuri de iluminat economice de 13 W la 230 Vca

Preţ total = 3290 euro fără a include preţul televizorului frigiderului accesoriilor de montaj şi a

instalării


kWhmsup2 zi pe durata verii Pentru soluţia cu patru panouri 1 Care este producţia de energie zilnică pe durata iernii ţinacircnd cont de coeficientul de pierderi

icircn curent de 072 2 Care este producţia de energie zilnică pe durata verii ţinacircnd cont de coeficientul de pierderi

icircn curent de 072 3 Cacirct este excedentul faţă de estimări 4 Ce se poate concluziona



Răspuns 3 Excedent de 79 Ahzi pe durata iernii şi de 13 Ahzi pe durata verii

Răspuns 4 Sistemul cu 4 panouri va fi net excedentar este de fapt unul din obiective el oferind o rezervă bună

pentru a permite locatarilor să dispună de mai multă energie

Argumentare 1 Producţia pe durata iernii E = 4 3A 072 3hzi respectiv numărul de panouri (4)

curentul modulelor (I = 3A) coeficientul de pierderi icircn curent (Cpc = 072) Ne (hzi) = Esol 1000 = (3000 Whmsup2zi) (1000 Wmsup2)

2 Producţia pe durata verii E = 4 3A 072 4hzi respectiv numărul de panouri (4) curentul modulelor (I = 3A) coeficientul de pierderi icircn curent (Cpc = 072) Ne (hzi) = Esol 1000 = (4000 Whmsup2zi) (1000 Wmsup2)

3 Producţia pe durata iernii = 26 Ahzi gt Consum iarna = 181 Ahzi 4 Producţia pe durata verii = 345 Ahzi gt Consum vara = 215 Ahjour



2

Producţia de energie fotoelectrică depinde de expunerea la Soare a locaţiei şi de temperatură deci de situare geografică de anotimp şi de ora zilei2 Icircn raport cu condiţiile geografice şi meteorologice valoarea medie a radiaţiei solare ce poate fi convertită este variabilă şi icircn consecinţă şi energia electrică ce poate fi generată prin efect fotovoltaic este diferită Valoarea maximă ce poate fi obţinută (numită de referinţă) este de aproximativ 1000 Wmsup2

Instalaţiile fotoelectrice sunt dezvoltate inegal icircn Europa şi contrar aşteptărilor echiparea cu tehnologie fotovoltaică nu este icircn corelaţie cu potenţialul solar al ţărilor

Cacircteva dintre aplicaţiile tipice ale sistemelor foto-voltaice de generare a energiei solare

sunt

Instalaţii pentru care energia solară este suficientă şi evită instalarea de cabluri subterane sau aeriene

Bornă solară de balizaj Aparat solar marcare datăoră

Lampadar

wwwcamiffr wwwceafr Se icircncarcă pe durata zilei şi se

aprinde automat noaptea DG4S2

(Schlumberger) putere75 W

Lampadare alimentate individual de celule fotoelectrice (Antibe Alpi)

CEAGENEC

Instalaţii izolate sau unde nu este accesibilă reţeua

Cabană montană Platformă petrolieră

wwwademefr wwwademefr

Instalaţii solare icircn locaţii cu condiţii climatice favorabile sau cost mai mic decacirct racordarea la reţea sau pentru protejarea mediului sau pentru dezvoltare durabilă

2 producţia este maximă la amiază (ora solară) cacircnd cerul este senin Aceasta icircnseamnă că pentru o instalaţie de 20 msup2 se poate obţine o producţie zilnică de aproximativ 5 - 8 kWh ceea ce ar putea acoperi nevoile unei locuinţe de patru persoane



3


panouri PV-T








mult de 2 luni






4

22Istoric



















5














-34 Js)











6




















7














direcţii diferite

























8























9





















de suprafaţă







10



a siliciu







Beneficii






Dezavantaje







Avantaje


semiconductor





11








12

Concluzii



















13

Clasificare








Materiale4












14













posibilă












15




































16
























seleniu















17











































18




19






cu consum mic










celulă şi sticlă






20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















3


panouri PV-T








mult de 2 luni






4

22Istoric



















5














-34 Js)











6




















7














direcţii diferite

























8























9





















de suprafaţă







10



a siliciu







Beneficii






Dezavantaje







Avantaje


semiconductor





11








12

Concluzii



















13

Clasificare








Materiale4












14













posibilă












15




































16
























seleniu















17











































18




19






cu consum mic










celulă şi sticlă






20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















4

22Istoric



















5














-34 Js)











6




















7














direcţii diferite

























8























9





















de suprafaţă







10



a siliciu







Beneficii






Dezavantaje







Avantaje


semiconductor





11








12

Concluzii



















13

Clasificare








Materiale4












14













posibilă












15




































16
























seleniu















17











































18




19






cu consum mic










celulă şi sticlă






20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















5














-34 Js)











6




















7














direcţii diferite

























8























9





















de suprafaţă







10



a siliciu







Beneficii






Dezavantaje







Avantaje


semiconductor





11








12

Concluzii



















13

Clasificare








Materiale4












14













posibilă












15




































16
























seleniu















17











































18




19






cu consum mic










celulă şi sticlă






20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















6




















7














direcţii diferite

























8























9





















de suprafaţă







10



a siliciu







Beneficii






Dezavantaje







Avantaje


semiconductor





11








12

Concluzii



















13

Clasificare








Materiale4












14













posibilă












15




































16
























seleniu















17











































18




19






cu consum mic










celulă şi sticlă






20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















7














direcţii diferite

























8























9





















de suprafaţă







10



a siliciu







Beneficii






Dezavantaje







Avantaje


semiconductor





11








12

Concluzii



















13

Clasificare








Materiale4












14













posibilă












15




































16
























seleniu















17











































18




19






cu consum mic










celulă şi sticlă






20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















8























9





















de suprafaţă







10



a siliciu







Beneficii






Dezavantaje







Avantaje


semiconductor





11








12

Concluzii



















13

Clasificare








Materiale4












14













posibilă












15




































16
























seleniu















17











































18




19






cu consum mic










celulă şi sticlă






20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















9





















de suprafaţă







10



a siliciu







Beneficii






Dezavantaje







Avantaje


semiconductor





11








12

Concluzii



















13

Clasificare








Materiale4












14













posibilă












15




































16
























seleniu















17











































18




19






cu consum mic










celulă şi sticlă






20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















10



a siliciu







Beneficii






Dezavantaje







Avantaje


semiconductor





11








12

Concluzii



















13

Clasificare








Materiale4












14













posibilă












15




































16
























seleniu















17











































18




19






cu consum mic










celulă şi sticlă






20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















11








12

Concluzii



















13

Clasificare








Materiale4












14













posibilă












15




































16
























seleniu















17











































18




19






cu consum mic










celulă şi sticlă






20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















12

Concluzii



















13

Clasificare








Materiale4












14













posibilă












15




































16
























seleniu















17











































18




19






cu consum mic










celulă şi sticlă






20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















13

Clasificare








Materiale4












14













posibilă












15




































16
























seleniu















17











































18




19






cu consum mic










celulă şi sticlă






20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















14













posibilă












15




































16
























seleniu















17











































18




19






cu consum mic










celulă şi sticlă






20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















15




































16
























seleniu















17











































18




19






cu consum mic










celulă şi sticlă






20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















16
























seleniu















17











































18




19






cu consum mic










celulă şi sticlă






20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















17











































18




19






cu consum mic










celulă şi sticlă






20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















18




19






cu consum mic










celulă şi sticlă






20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















19






cu consum mic










celulă şi sticlă






20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















20





















icircn care






)


C)










21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















21




Rsh Rezultă









22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















22














icircn care



















raportul


5



23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















23























24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















24



















icircn care






Ipoteze





25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















25




este mai eficientă









Ipoteze
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















26





perpendiculară






Scheme de conectare










celulei solare



27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















27



























28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















28












46Regulatoare serie

Schema de principiu



29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















29













Dezavantaje





Principiul MPPT








30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















30






Principii



sarcinilor de cc


bull VTC ridicător







pulsaţiile


performante






31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















31
























32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















32



sursă de tensiune


Figura 1



Figura 2


Figura 3





33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















33


Figura 4



Figura 5






34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















34

Figura 6a

Figura 6b



alternatine








Principiul MPPT













35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















35








anumiţi parametri









figura de mai jos









36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















36

















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















37












putere





mic













generatorul FE




38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















38






Concluzie


caracterului lor










(Figura 1)











Pvexpert)



39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















39





















sisteme autonome

hibride

conectate la reţea

21Sisteme autonome

Principii











40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















40


22Sisteme hibride
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















41





















putere





42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















42







de douăzeci de ani














43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















43




instalaţiei








putere







34 Alte componente



fuzibile













44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















44






fotoelectric










iarnă)







Exerciţiul 1



Randamentul

conversiei

cc-ca ()


(hz)






Răspuns












45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















45
















Consumul randament

capacitate













lor












orientare







46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















46





















Umbrirea










STC




Welec = N Pv [Wh]



această relaţie







Esol = Ne 1000


[Wmsup2]



47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















47

Exemplu








Welec = Ne Pv







Tipuri de pierderi





II pe dioda serie















seama de














48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















48


















Evaluarea lui Cp






Celec = Esol Im Cp








Im = Nz (Esol Cp)



icircn curent)

Exerciţiul 2









2 Im = 405 A

3 Pv = 1377 Wv

Argumentare



49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















49


2 Im = 34 (112 075) = 405 A

3 Pv = 405 A 34 V = 1377 Wv














- profil climatic




- tipul aplicaţiei











pierderi


curenţi prea mari


de puterea lor


kWv












50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















50

Exerciţiul 3






Răspuns

1 30 module


Argumentare



este suficient










face cu relaţia

Cu = Nza Nz









deteriorată



51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















51



































reicircncărca





Dimensionare










52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















52






distanţate












lui Ohm

ΔV = R I

icircn care

R = ρ (l s)

cu























53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















53







P N U






cabană










5degC)





U = 12 V




54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















54











Răspuns 1














55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















55


satisfăcător













verii)

Răspuns 5




perioada de vară









56



instalării
















56



instalării














helio+el-2

Documents