Elektronika 2011-06 II.pdf - Instytut Systemów Elektronicznych ...

Rys. 37. Sposoby łączenia ogniw słonecznych, wyjściowe wartościnatężenia prądu w punkcie maksymalnej mocy (I m) i napięciaw punkcie maksymalnej mocy (V m) dla szeregowej i równoległejsekwencji połączenia kilku pojedynczych ogniw mc-Si o powierzchni100 cm 2Rys. 38. Warstwy konstrukcyjne modułu fotowoltaicznego na baziekrzemu krystalicznegouwagę wartość R sh[73]. Budowa typowego modułu PV jest sekwencjąwarstw składowych, którą przedstawia rys. 38.W celu zapewnienia długoletniej ochrony modułu PV w warunkacheksploatacji zewnętrznej, jako warstwy zabezpieczającestosowane są szyby ze szkła hartowanego o grubościokoło 3 mm, posiadającego współczynnik transmisji T o wartościpowyżej 94%. Używane do laminacji folie są wykonywanez przeźroczystych materiałów typu PVB (poliwinylobutyral) lubEVA (etylenowinylooctan). Tylna folia ochronna to najczęściejbiała lub kolorowa folia teflonowa typu PVF (polifluorek winylu).Proces laminacji następuje w komorze, z której odpompowujesię powietrze, a dodatkowo układ warstw modułu jest dociskanymembraną teflonową i grzany w temperaturze około 150 o Cprzez minimum 12 minut. Prawidłowo wykonany proces laminacjimusi zapewnić polimeryzację folii EVA powyżej 70%.Największym światowym producentem komponentów, stosowanychw fotowoltaice do procesu laminacji modułów PVjest firma Du Ponte.5. Systemy fotowoltaiczneSystemy fotowoltaiczne są układami elektrycznymi, umożliwiającymipraktyczne wykorzystanie energii promieniowaniasłonecznego. Moc tych systemów może zawierać się w przedzialeod kilku W pdo kilkuset MW p, co determinuje ich budowęi konfigurację. Najprostszy autonomiczny system fotowoltaicznyskłada się z modułu fotowoltaicznego, regulatoranapięcia i odbiornika energii. Z racji jego małej przydatności,wynikającej także z efektywnego działania jedynie w czasieoświetlenia, praktycznie stosowane autonomiczne systemyPV składają się z modułów PV, kontrolera ładowania, akumulatorai odbiornika energii. Kontroler ładowania jest stosowanyw małych systemach autonomicznych o mocy do kilku kW pi jego zadaniem jest nadzór nad procesem ładowania akumulatorarealizowany w celu wyłączenia ładowania powyżej13,7 V i wyłączenia obciążenia akumulatora poniżej 11,1 V.Prąd uzyskiwany z modułu PV jest prądem stałym (DC), dlategow przypadku posiadania odbiornika energii elektrycznej,wymagającego zasilania prądem zmiennym (AC), koniecznejest zastosowanie w systemie PV inwertera.Rys. 39. Laminator L200 Włoskiej firmy PEnergy z podniesionąpokrywą komory grzewczej i przygotowanym układem warstwdo laminacji modułu PV o szerokości 50 cm i długości 100 cmczone cienkimi paskami miedzianymi o szerokości 2 mm i grubości0,15 mm, pokrytymi stopem cyny Sn62%Pb36%Ag2%.Jako, że pojedyncze ogniwa słoneczne są przyrządami elektronowymio bardzo kruchej konstrukcji, połączone szeregowoczy też równolegle ogniwa są hermetyzowane w procesie laminacjiw moduły fotowoltaiczne. Dopiero moduł jest elementem,który możemy zastosować jako praktycznie i użyteczne źródłoprądu stałego w każdych warunkach atmosferycznych i terenowych.Większość wytwórców przemysłowych modułów mc-Sii Cz-Si wykonuje je z 36 lub 72, połączonych szeregowo, ogniwsłonecznych tak, aby napięcie V mmodułu było wyższe od napięciaznamionowego potrzebnego do ładowania typowego akumulatora12 lub 24 woltowego. Ogniwa do danego modułu dobierasię według wartości I m, przy czym powinna być także brana podRys. 40. Schemat autonomicznego systemu PV typu DC (a) i typuAC (b)Elektronika 6/2011 89