قیمت تمام شده و انرژی خورشیدی

دانلود پایان نامه

توان ظاهری S = √۳ E I = ۱٫۷۳ * ۴۴۰ * ۱۰ = ۷۶۱۲ VA
توان اکتیو P = S cos θ = ۷۶۱۲ * 8/0 = ۶۰۹۰ W
توان راکتیو Q = √{S²-P²} = ۴۵۶۷ VAR
برای این که ماشین الکتریکی به عنوان یک ژنراتور آسنکرون کار کند، بانک خازنی باید حداقل ۱۵۲۳ وار = ۳ فاز / ۴۵۶۷ به ازای هر فاز تحویل دهد. ولتاژ دو سر خازن‌ها به دلیل آرایش دلتای آن‌ها ۴۴۰ ولت است.
جریان خازن Ic = Q/E = ۱۵۲۳/۴۴۰ = 46/3 A
راکتانس خازنی در هر فاز Xc = E/I = 127 Ω
حداقل ظرفیت خازنی در هر فاز:
C = ۱ / (۲*π*f*Xc) = ۱ / (۲ * ۳٫۱۴۱ * ۶۰ * ۱۲۷) = ۲۱μF
اگر بار نیز توان راکتیو جذب کند، ظرفیت بانک خازنی باید به اندازه‌ای افزایش یابد تا این افزایش توان را جبران کند. سرعت گرداننده اولیه باید به گونه‌ای تنظیم شود تا فرکانس ژنراتور ۶۰ هرتز باشد.
به طور معمول، لغزش باید مشابه حالت بار کامل موتوری ماشین الکتریکی باشد، اما در حالت عملکرد ژنراتور مقدار لغزش منفی است:
لغزش Slip = ۱۸۰۰ – ۱۷۶۰ = ۴۰ rpm
سرعت گرداننده اولیه N = ۱۸۰۰ + لغزش = ۱۸۴۰ دوربردقیقه
2-8 سلول های خورشیدی و بررسی سیستم های فتوولتائیک(PV)
روز به روز با توسعه جوامع و کشور ها نیاز به انرژی رشد یافته است و بودجه های کلانی صرف تهیه دستگاه های مولد انرژی می شود .با این وجود انرژی های سازگار با محیط زیست از دیگر انواع انرژی ها محبوب تر بوده و دانشمندان تلاش می کنند با تولید مبدل های ارزان قیمت از این نوع، استفاده از نوع انرژی را رواج دهند .اولین سلول خورشیدی کاربردی در سال 1951در آزمایشگاه بِل توسط سه نفر به نامهایDaryl Chapin ، Souther Fuller Calvin ، Gerald Pearson ساخته شد. بازده این مبدل در حدود شش درصد بود و درمقایسه با مبدل های قبلی اش که درصد تبدیل حدود یک درصد و حتی کمتر داشتند، پیش رفت چشم گیری به حساب می آمد. اگرچه بازده مبدل های خورشیدی بهبود یافته بود، ولی قیمت تمام شده تولید انبوه این مبدل ها هم چنان به عنوان چالشی در برابر دانشمندان و مهندسان قرار داشت. برای مثال :قیمت تولید یک وات انرژی برای اولین مبدل کاربردی ساخته شده در آزمایشگاه بِل دویست وپنجاه دلار بود و این در مقایسه با قیمت دو یا سه دلاری زغال سنگ بسیار زیاد بود. امروز با توسعه روش های تولید ارزان قیمت مبدل های خورشیدی توسط دانشمندان مختلف در سرتاسر جهان این نوع انرژی جای خود را در زندگی مردم باز کرده است و می توان به جرآت گفت تا الان به خوبی توانسته به نیاز های مردم پاسخ مناسبی دهد. قیمت تمام شده متوسط برای تولید یک وات انرژی الکتریکی توسط این مبدل ها به یک یا دو دلار رسیده است که موجب جذب سرمایه گذاران دولتی و غیر دولتی مختلف شده است و در نتیجه این بخش با پیشرفت چشم گیری در حال توسعه است.
مبدل های خورشیدی عمدتا از چهار بخش اصلی :پنل خورشیدی، کنترل شارژر، باتری انبارنده و اینورتر)مبدل( تشکیل می شوند. نحوه اتصال این سه بخش به صورت های مختلف وجود دارد ولی فرم معمول آن در شکل زیر آورده شده است.

شکل 2-8- فرم معمول سیستم تولید انرژی خورشیدی
انرژی تابیده شده به پنل های خورشیدی توسط سلول های حساس به نور به ولتاژ الکتریکی تبدیل می شود و سپس این انرژی در یک انبارنده انرژی ذخیره می شود تا تغییراتی که در نور تابیده شده به پنل خورشیدی بوجود می آید به بار متصل به سیستم منتقل نگردد. در نهایت برای استفاده از سیستم خورشیدی لازم است تا برای بارهای الکتریکی مورد استفاده شرایط نامی آنها را ایجاد کرد، و بر همین اساس برای بارهای AC یک اینورتر DC-AC وبرای بارهای DC یک اینورتر DC-DC لازم خواهد بود. در برخی از سیستم ها برای حفاظت باتری ها و همچنین پنل های خورشیدی از یک شارژکنترل نیز استفاده می شود که وظیفه آن جلوگیری از شارژ اضافی باتری توسط پنل و همچنین جلوگیری از تخلیه باتری ها در مواقعی که تولید برق توسط پنل ها وجود ندارد، خواهد بود. برای تعیین مشخصات یک سیستم خورشیدی ابتدا باید مشخصات بار هایی که قرار است به سیستم متصل گردند تهیه شود و بر حسب توان مصرفی و آمپراژ بارهای مورد استفاده و دیگر پارامترهای لازم، نسبت به ساخت مبدل خورشیدی اقدام نمود.
2-9 سلول خورشیدی
2-9-1 انواع سلولهای خورشیدی
سلول های خورشیدی به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند که هر کدام به طریقه ی ساخت خودشان مربوط می شوند، سلول های از نوع amorphous silicon ,polycrystalline ,monocrystalline را می توان در بازار ایران به قیمت های مناسبی تهیه نمود. سلول های پولی کریستال در ساختار کریستالی خود وضعیت نا همگونی دارند و این به دلیل تبلورسریع مواد سیلیکونی در هنگام خارج نمودن این سلول ها از کوره های مخصوص دیفیوژن می باشد. بر خلاف این سلول- ها، سلول های مونو کریستال دارای ساختار یکنواختی می باشند و در هنگام خنک نمودن آنها از ترفندهای مخصوصی استفاده می شود که به همین دلیل باعث گران تر شدن آنها نسبت به پولی کریستال ها می شود. سلول های نوع amorphous دارای ساختار کربنی می باشند و بارز ترین ویژگی آنها تولید الکتریسیته در وضعیت های آب و هوایی نامناسب بارانی و ابری هست که به همین علت، از این سلول ها در مناطقی که آب وهوای غیر آفتابی دارد بیشتر استفاده می شود. اگر بخواهیم این سه نوع سلول را از نظر بازده مقایسه کنیم، سلول مونو دارای بیشترین بازده در حدود 91 درصد و سلول های پولی دارای بازده حدود 92 درصد و سلول های amorphous حدود ده درصد، خواهند بود .ولی باید در نظر داشته باشیم که سلول های پولی و مونو در صورتی که مانعی باعث عدم تابش نور به سطح آنها شود، منجر به کاهش شدید ولتاژ خروجی و در نتیجه توان خروجی خواهد شد. پس در استفاده از این نوع باید همواره سطح آنها رو به سمت خورشید بوده و عاری از وجود گرد و غبار باشد. در شکل زیر چند نمونه از این سلول ها نمایش داده شده است.

این مطلب مشابه را هم بخوانید :   استانداردهای حسابداری و شرکت‌های پذیرفته شده

(الف) (ب) (ج)
شکل 2-9- سلولهای الف) پولیکریستال، ب) مونوکریستال ج) پنل حاوی سلول های Amorphous