Реализация солнечного модуля с со образным концентратором

Солнечный фотоэлектрический модуль

Внешний вид модуля с ш-образным концентратором по схеме рис. 7.14 показан на рис. 7.17.

Рис. 7.17. Фотоэлектрический модуль с ш-образным концентратором пиковой электрической мощностью 74 Вт, концентрация 2,5.

Параметры определены при солнечной радиации 1000 Вт/м², 25 °С: концентрация геометрическая — 2,5; оптический КПД концентратора — 0,65;

КПД СЭ двусторонней чувствительности, 100×100 мм:

• — с лицевой стороны — 11—15%;
• — с тыльной стороны — 8—9%; напряжение холостого хода t/_xx — 21,3 В; ток короткого замыкания /_кз — 5,1 А; напряжение в оптимальной точке ВАХ, 17_опт — 16,9 В; ток в оптимальной точке, /_опт — 4,4 А;

мощность в оптимальной точке — 74,0 Вт; площадь миделя (по СЭ) — 0,98 м²;

габаритные размеры (длина, ширина, высота), мм —1505×805×100; масса — 34 кг;

время работы в течение световых суток — не менее 8 ч. Работоспособность модуля при изменении часового угла до 60° представлена в табл. 7.4, при отклонении на величину солнечного склонения — в табл. 7.5.

Таблица 7.4

Изменение мощности модуля от часового угла со.

Примечание. N₀ — мощность в полдень, N₀₁ — при часовом угле ш.

Таблица 7.5

Работоспособности модуля при угле солнечного склонения б.

Примечание. N₀ — мощность в полдень, N_& — при отклонении на угол 5.

Таким образом, при отклонении по азимуту на 60° концентратор обеспечивает снижение мощности на 53%, т. е. работает по закону косинуса, и не снижает мощности при зенитальном отклонении.

Тепловой коллектор с w-образным концентратором

На рис. 7.18 показан тепловой коллектор со спаренными модулями с приемником излучения «лист — труба».

Тепловые характеристики коллектора исследовались в натурных условиях на экспериментальной площадке ВИЭСХ. Метод исследования — калориметрический, теплоноситель — вода. Температура на входе и выходе модуля, а также температура окружающей среды измерялись ртутными термометрами, расход воды — мензуркой и секундомером, суммарная солнечная радиация — пиранометром, установленным с плоскости апертуры. Полученная мощность теплового потока Q рассчитывалась по формуле.

где с_р — удельная теплоемкость воды, Втч/(кг-К); G — удельный расход воды, кг/ч; t_BbIX, Г_вх — температура воды на выходе и входе модуля.

Рис. 7.18. Пример выполнения теплового коллектора с ю-образным концентратором, размеры воспринимающей поверхности 1,7×0,6 м, толщина модуля 0,12 м.

КПД определялся по выражению.

где Я — суммарная солнечная радиация, Вт/м²; F — площадь апертуры модуля, м².

Измерения проводились при различной ориентации модуля и минимальном расходе воды. Характеристики теплового коллектора с оо-образным концентратором в полдень при различных ориентациях по зениту представлены на рис. 7.19.

Рис. 7.19. Результаты натурных испытаний солнечного теплового коллектора с ю-образным концентратором.