S.L. dr.ing. GAL TEOFIL OVIDIU ABSOLVENT: BLAJ CORNELIU ORADEA 2017 UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ SI TEHNOLOGIA… [310503]

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ

SI TEHNOLOGIA INFORMAȚIEI

ELECTOMECANICA

FORMĂ DE ÎNVĂȚĂMÂNT ZI

PROIECT DE DIPLOMĂ

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC :

S.L. dr.ing. GAL TEOFIL OVIDIU

ABSOLVENT: [anonimizat]

2017

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ

SI TEHNOLOGIA INFORMAȚIEI

ELECTROMECANICA

FORMĂ DE ÎNVĂȚĂMÂNT ZI

PROIECTAREA SI REALIZAREA

UNUI SISTEM DE INCALZIRE A APEI CU PANOURI SOLARE

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC :

S.L. dr.ing. GAL TEOFIL OVIDIU

ABSOLVENT: [anonimizat]

2017

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA ______________________________________________ _____________________________

DEPARTAMENTUL ______________________________________________________________________

TEMA_____________________________________________________________________________

Lucrare de Finalizare a studiilor a student: [anonimizat]__________________________________________________

1). Tema lucrării de finalizare a studiilor:__________________________________ ____________________

_________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

2). Termenul pentru predarea lucrării _________________________________________________________

3). Elemente inițiale pentru elaborarea lucrării de finalizare a studiilor _____________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

4). Conținutul lucrării de finalizare a studiilor :____________________________ _____________________

_________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

5). Material grafic:_________________________________________________________ ________________

__________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

6). Locul de documentare pentru elaborarea lucrării:_______________________ _____________________

_________________________________________________________________________________________

7). Data emiterii temei________________________________________________________________

Coordonator științific :

CUPRINS

Introducere……………………………………………………………………………………6

Capitolul I. Energia Solară………………………………………………………………….8

1.1.Radiația Solară…………………………………………………………………………….9

1.2. Radiația Solară la nivelul solului…………………………………………………………15

1.3. Radiația Solară incident pe panourile solare înclinate de pe suprafată terrestrial………16

1.4. Măsurarea Radiației solare………………………………………………………………20

1.5. Estrimarea Radiației solare………………………………………………………………23

Capitolul. II. Celule fotovoltaice……………………………………………………………25

2.1Principiul de funcționare al celulelor fotovoltaice…………………………………………26

2.1.1Clasificarea panourilor fotovoltaice……………………………………………………..28

2.1.2 Tipuri de panouri fotovoltaice…………………………………………………………..31

2.2. Aspecte tehnologice………………………………………………………………………36

2.2.1. Materiale și tehnologii…………………………………………………………………36

2.2.2. Calculul parametrilor celulelor fotovoltaice……………………………………………37

2.2.2.a. Calculul eficientei panourilor fotovoltaice ………………………………………….39

2.2.2.b. Calculul parametrilor electrici ai panourilor fotovoltaice……………………………39

Capitolul .IV. Aplicatii cu echipamentul solar realizat……………………………………54

4.1 Dimensiunile echipamentului…………………………………………………………….54

4.2 Fazele de montaj………………………………………………………………………….57

Concluzii……………………………………………………………………………………..71

Bibliografie…………………………………………………………………………………..72

Anexe…………………………………………………………………………………………74

INTRODUCERE

SCURT ISTORIC AL INSTALAȚIILOR ELECTRICE

Electricitatea este stiinta ,inginerie , tehnologie și fenomenele fizice asociate cu prezența și fluxul de sarcini electrice . De energie electrică oferă o mare varietate de bine-cunoscute efecte electrice, cum ar fi fulgerul, electricitatea statică , de inducție electromagnețică și fluxul de curent electric într-un fir electric. În plus, permite crearea de energie electrică și primirea de radiații electromagnețice , cum ar fi undele radio .

Energia electrică se produce datorită unor anumite fenomene:

sarcină electrică;

curent electric;

cîmp electric ;

potențialul electric;

electromagneți;

energia electrică;

electronice;

Un circuit electric este o interconectare de componente electrice, astfel încât sarcină electrică se face sa curga de-a lungul unui traseu închis (un circuit), de obicei, să îndeplinească anumite sarcini utile.[ 1 ]

Componentele într-un circuit electric poate lua multe forme, care pot include elemente cum ar fi rezistente , condensatori , comutatoare , transformătoare și electronice . circuite electronice conțin componente active , de obicei, semiconductori , și prezintă de obicei non-liniar de comportament, care necesită analiză complexă.[ 3 ]

Cele mai simple componente electrice sunt cele care sunt numite pasiv și liniară : în timp ce se poate stoca temporar de energie, ele nu conțin surse de ea, și prezintă răspunsurile liniare la stimuli.[ 5 ]

Rezistența este, probabil, cel mai simplu de elemente de circuite pasive: cum sugereaza si numele, aceasta rezistă curent prin ea, disipa energia sub formă de căldura. Rezistența este o consecință a mișcării de încărcare printr-un conductor: in metale, de exemplu, rezistența este în primul rând datorită coliziunile dintre electroni si ioni. legea lui Ohm este o lege de bază a teoriei circuitului , declarând că trecerea curentului printr-o rezistență este direct proporțional cu diferența de potențial în ea.[ 7 ]

Rezistența de cele mai multe materiale este relativ constant pe o gamă de temperaturi și a curenților; materiale în aceste condiții sunt cunoscute drept magnetice. Ohm , unitate de rezistență, a fost numit în onoarea lui Georg Ohm , și este simbolizată prin litera grecească Ω. 1 Ω este rezistența, care va produce o diferență de potențial de un volt, ca răspuns la un curent de un amper.[ 8 ]

Condensatorul este o dezvoltare a borcan Leyden și este un dispozitiv capabil să stocheze gratuit, și, prin urmare, stocarea energiei electrice, în domeniul rezultat. Conceptual, este alcătuită din două plăci separate efectuarea de un strat subțire de izolare, în practică, folii subtiri de metal sunt rulate împreună, crescând suprafața pe unitatea de volum și, prin urmare, capacitatea .[ 6 ]

Unitatea de capacitate este farad , numit după Michael Faraday , și având în vedere simbolul F: unul este farad capacitate care se dezvoltă o diferență de potențial de un volt atunci când stochează o taxă de un Coulomb. Un condensator conectat la o sursă de tensiune produce un curent inițial ca se acumuleaza sarcină, acest curent se va dezintegra, totuși, în timp, condensatorul se umple, în cele din urmă se încadrează la zero. Un condensator nu va permite, prin urmare, starea de echilibru actuală, dar în loc blocuri de ea.[ 8 ]

Bobina este un conductor, de obicei, o bobină de sârmă, care stochează energia într-un câmp magnetic, în răspuns la curent prin ea. Când schimbările actuale, cîmpul magnetic nu prea, inducând o tensiune între capetele de conductor.[ 7 ]

Tensiunea indusă este proporțională cu rata momentul de schimbare a curentului. Constanta de proporționalitate este numit inductanța.[ 6 ]

Unitatea de inductanță este Henry , numit dupa Joseph Henry , un contemporan al lui Faraday. Una dintre Henry este inductanța care va induce o diferență de potențial de un volt, dacă curent prin ea modificări, la o rată de un amper pe secundă. comportamentul inductor este în anumite privințe conversa cu cea a condensatorului: se va permite în mod liber un curent neschimbat, dar se opune un ritm rapid o schimbare.[ 5 ]

CAPITOLUL I.

ENERGIA SOLARĂ

Energia solară reprezintă cea mai impresionantă și sigură sursă de energie. Într-uninterval de 20 de minute, soarele furnizează echivalentul consumului energetic anual alomenirii.Pe o suprafață orizontală de 1 mp, se poate capta anual ocantitate de energie cuprinsă intre 900 si 1450 kWh depinzand de anotimp. Radiația medie zilnică poate sa fie de 5 ori mai intensă vara decât iarna. Dar și pe timp deiarnă, in decursul unei zile senine, putem capta 4-5 kWh/mp/zi, Radiația solară captată fiindindependentă de temperatura mediului ambiant.[ 8 ]

Echipamentele solare au câteva mari avantaje care o preferă surselor convenționale de obținere a energiei si anume:[ 1 ]

este ecologică, se reduc emisiile de CO2 care contribuie la crearea efectuluide seră;

este eficientă si autonomă;

este durabilă;

costurile de consum se diminuează.

1.1 Radiația Solară

Soarele este un corp plasmatic de formă sferica cu raza (R) de 695 000 km. si un volum de 1,42 x 10 18 km3. Densitatea medie a materiei solare este de 1,4 g/cm3, de 1,4 ori mai mare decât densitatea apei (Danescu Al., si colab., 1980). Pornind din centru spre exterior,soarele se împarte în mai multe zone: un nucleu central (pâna la 0,32 R) unde se desfasoara reactiile nucleare de fusiune care produc razele gama. Apoi zona radiativa (pâna la 0,71 R), unde se pierde cea mai mare parte a energiei acestor radiatii.[ 9 ]

Dupa aceea o zona, unde scaderea puternica a temperaturii da nastere la celule convective, zona convectiva. Partea superioara, vizibila, a zonei convective formeaza fotosfera. Aceasta are un aspect granulat (boabe de orez), granulele având dimensiuni cuprinse între 1000 si 35 000 km.[ 10 ]

Temperatura fotosferei este de 5800 oK. O carcteristica a fotosferei sunt zonele cu temperaturi mai scazute (4800oK) numite pete solare. Ele par a fi si sediul unor câmpuri magnetice foarte punernice. Urmeaza apoi atmosfera Solară formăta din: cromosfera (15 000 km) si coroana Solară (200 000 000 km).[ 11 ]

In urma reactiilor termonucleare de transformăre a hidrogenului în heliu, la o temperatura de circa 20 0000 C se degaja în spatiul cosmic un flux de energie radianta de circa 39 x 1013 TW. La Pamânt ajunge doar 2 x10-6 din aceasta energie, ceea ce reprezinta o cantitate egala cu 180 miliarde de MW. Celelalte surse de energie, cum ar fi cele extraterestre (Radiația stelara, Radiația cosmica) sau cele terestre (căldura degajata de scoarta terestra,

Radiația produsa de procesele radioactive din scoarta) sunt neînsemnate fata de Soare. Astfel fluxul caldurii geotermice este de numai 32 TW. Din energia primită de la Soare, 29 % este reflectata de catre atmosfera si 6% de catre suprafată terestra, deci 35% din energia primită de sistemul Pamânr – Atmosfera se reântoarce în spatiul cosmic. Atmosfera absoarbe un procent de 18% din Radiația primită de la Soare iar suprafată Pamântului 47% în total 65%.[ 12 ]

Dupa cu se observa Radiația Solară este foarte putin absorbita în atmosfera, în schimb ea este aproape integral transformăta în căldura în paturile superficiale ale scoartei. Datorită schimbului radiativ si turbulent dintre scoarta si aer, energia Solară radianta se transformă în energie potențiala si cinetica, deci surse de energie pentru desfasurarea proceselor atmosferice.[ 18 ]

Atmosfera terestra fiind un amestec de gaze, în aer au loc miscari atât pe verticala cât si pe orizontala. Deoarece la suprafată Pamântului bilantul radiativ este negativ pentru latitudinile cuprinse între 40o – 90o N si S, iar în rest este pozitiv, apare la nivel planetar un gradient latritudinal.[ 19 ]

Latitudinile joase nefiind uniform încalzite, iar cele înalte nefiind uniform racite, are loc o advectie orizontala de energie care se realizeaza prin sistemele de vânt si curentii oceanici. Cauza tuturor proceselor meteorologice, rezumate la producerea de energie cinetica prin vânt, este variatia energiei interne a maselor de aer prin oscilatiile termice si transferul de energie dintre componentele sistemului fizic – atmosfera, este energia primită de la Soare.

Radiația Solară constitue principala sursa energetică a fenomenelor naturale. Raditia Solară este cea care prin încalzirea diferentiata a suprafetei terestre produce miscarile atmosferei cu varietatea lor extraordinara de forme de la uragane pâna la cele mai slabe adieri de vântului.[ 23 ]

Tot Radiația Solară, este cea care prin procesul de fotosinteza este transformăta în hrana necesara vegetatiei terestre. Modelarea reliefului începe si ea cu minusculele fisuri provocate de incalzirea si racirea rocilor sub influenta radiației solare. Pentru a putea fi folosita Radiația Solară trebue sa fie masurata, analizata în distributia ei spatio-temporala. Nu trebue uitat ca Radiația Solară este în acelasi timp un fenomen fizic cât si astronomic, ea fiind influentata de geometria Pamânt – Soare.[ 19 ]

Radiația Solară este Radiația electromagnețică emisă de Soare având lungimi de undă din întregul spectru al undelor electromagnețice.[ 24 ]

Trecand prin atmosfera Pământului, o parte a Radiației solare este absorbită, încălzind aerul, o altă parte este împrăștiată de moleculele aerului, vaporii de apă, pulberile din atmosferă (constituind radiația solară difuză), dar cea mai mare parte ajunge pe suprafată Pamântului (constituind Radiația solară direct.Intensitatea Radiației solare este cantitatea de radiație solară, ce cade pe o anumită suprafață terestră în decursul unei perioade de timp și se determină cu ajutorul pirheliometrelor și a radiometrelor.Spectrul și intensitatea radiației solare difuze depind de natura particulelor întâlnite.[ 15 ]

Când atmosfera este curată sunt împrăștiate îndeosebi radiațiile cu lungimi de undă mici, ceea ce explică albastrul cerului.Intensitatea radiației solare directe depinde de starea atmosferei și de poziția pe glob, având variații zilnice și anuale în funcție de mișcarea globului terestru, aceasta fiind cauza modificărilor de temperatură de la zi la noapte și de la un anotimp la altul.[ 1 ]

Fuziunea nucleară solară eliberează o cantitate impresionantă de energie (estimată la 3,47 X 1024 kW). Pamântul îsi primeste, practic, toata energia de la soare sub formă de radiatieelectromagnețica. Radiația incidenta la o distanta egala cu distanta medie Solară laextremitatea atmosferei pe un plan normal este constanta Solară = 1360 W/m2 (1), fiind ofunctionala de pozitia orbitala a pamântului.[ 12 ]

Daca Ss este Radiația Solară totala pe toate frecventele emise, la o distanta R de centrul soarelui,fluxul de radiatie fiind acelasi pe toate directiile. Se poate defini un flux de radiatie la distanta R fata de soare Q(R).[ 13 ]

Q(R)= ( 1.1 )

Radiația incidenta pe o planeta sferica nu este egala cu constanta Solară a planetei. Pamântul intercepteaza de la soare un disc de radiatie cu aria 2 r , unde r este raza pamântului.[ 24 ]

Cum suprafată pamântului este egala cu 4 r 2 , cantitatea medie de energie pe unitate este egala cu:[ 25 ]

( 1.2 )

Spectrul Radiației solare

La nivelul Pamântului, absorbtia Radiației solare vizibile pe unde scurte este echilibrata de emisia de radiatie infrarosie, unde lungi. Calculul de emisie si absorbtiei de radiatie de catre pamânt duce la o temperatura a corpului de 255 K. Diferenta de aproximativ 30 K pâna la temperature medie a suprafetei terestre este data de efectul de sera (2).

Radiația electromagnețica Solară calatoreste cu viteza luminii c, distanta între soare si pamânt fiind strabatuta în aproximativ 8 minute. Legatura între lungimea de undă si frecventa este legata de viteza luminii: [ 15 ]

c ( 1.3 )

Fig.2.1 Radiatia spectrala

In urma proceselor de fusiune nucleara Soarele emite în spatiu energie sub formă de radiatie electromagnețica si radiatie corpusculara (vântul solar).[ 18 ]

Spectrul Radiației electromagnețice, dupa Comisia Internationalaa de Iluminare (C.E.E.) este suprins între 1nm1 si 1 mm.[ 17 ]

El se împarte în trei mari domenii spectrale:

radiatie vizibila;

radiatie infrarosie;

radiatie ultravioletă;

Radiația vizibila (lumina), Radiația care produce direct senzatia vizuala. Limita inferioara este cuprinsa între 380 – 400 nm si limita superioara între 760 – 780 nm. Din punct de vedere calitativ, radiatiile vizibile se caracterizeaza prin senztia de culoare pe care o provoaca si anume: 380 nm – violet – 420 nm – albastru – 535 nm – galben – 586 nm – portocaliu – 647 nm – rosu – 760 nm – ultrarosu – 780 nm.[ 24 ]

Radiația infrarosie, este Radiația a caror lungimi de undă ale componentelor monocromatice sunt superioare vizibilului si inferioare de 1 mm.

Acest domeniu spectral se împarte în:

Radiația infrarosie A (I.R. – A) 780 – 1400 nm;

Radiația infrarosie B (I.R. – B ) 1400 – 3000 nm; [ 15 ]

Radiația infrarosie C ( I.R. – C) 3000 – 1 mm ( 10 6 nm);

Radiația ultravioletă este Radiația a carei lungimi de undă sunt inferioare celei vizibile si superioare de 1 nm.[ 19 ]

Spectrul ultraviolet se împarte în:

Radiația ultravioletă A (U.V. – A) 315 – 400 nm;

Radiația ultravioletă B (U.V. – B) 280 – 315 nm;

Radiația ultravioletă C (U.V. – C) 100 – 280 nm;

Spectrul electromagnețic fotosferic (extraterestru) al Soarelui emite 98 % din energie în domeniul cuprins între 150 – 3000 nm. Radiația Solară din afara acestor limite este importanta, dar are energie foarte mica. La lungimi de undă mai mari de 3000 nm în domeniul infrarosu, aproximativ întreaga energie este absorbita de vaporii de apa si de bioxidul de carbon.

Fig.2.2.1 Distributia spectrala a Radiației solare directe

Spectrul extraterestru al Soarelui este asemanator cu cel al unui corp negru la temperatura de 5800 K. El prezinta o distributie a energiei în care maximul se situeaza la = 475 nm iar 98% din Radiația Solară se gaseste între 200 – 4000 nm.[ 23 ]

Dupa traversarea atmosferei, spectrul solar, prezinta o serie întreaga de linii si benzi de absorbtie. O parte din ele sunt de origine Solară; restul se datoresc atmosferei terestre (benzi telurice). Acestea din urma sunt produse de absorbtia exercitata de catre componentele gazoase ale atmosferei. Gazele atmosferice contribue în mod inegal la absorbtia totala exercitata de atmosfera, cele mai putin abundente fiind si cele mai active. Astfel ozonul si vaporii de apa din atmosfera, cu toate ca sunt în concentratii foarte mici, produc absobtii puternice.[ 16 ]

Ozonul are, în ultraviolet o banda extrem de puternica (banda lui Hartley), între 230 – 320 nm cu un maxim la 255 nm. Aceasta banda, împreuna cu cele ale oxigenului din atmosfera înalta, limiteaza spectul solar în ultraviolet, în jurul a 290 nm (fig. 2). Aceasta limita nu este fixa, ea deplasându-se catre undele mai mari pe masura ce creste masa atmosferica, din cauza cresterii cantitatii de ozon strabatuta de razele solare. Alte benzi de absorbtie în ultraviolet si violetul extrem, produse de ozon, sunt benzile lui Huggins.[ 9 ]

Ele se suprapun, în parte, benzii lui Hartley, continuând pâna la 340 nm.Ozonul mai produce banda lui Chappuis, în rosu si portocaliu, între 450 si 650 nm si benzile lui Angström în infrarosu, la 480 nm si între 900 si 1000 nm. Absorbtia produsa de banda lui Chappuis este slaba. Bioxidul de carbon produce benzi de absorbtie foarte puternice în infrarisul îndepartat, acolo unde Radiația Solară este foarte slaba.[ 17 ]

Una din benzi este cuprinsa între 2400 si 3000 nm si formeaza, împreuna cu banda apei, banda X. Alta banda, Y, face atmosfera complet opaca între 4200 si 4500 nm. Alte benzi ale bioxidului de carbon, împreuna cu benzi ale vaporilor de apa, limiteaza spectrul solar catre 15000 nm. Vaporii de apa produc si ei , numeroase benzi de absorbtie.[ 25 ]

1.2 Radiația Solară la nivelul solului

Cand radiatiile solare patrund in atmosfera, dupa ce au traversat diferitele straturi atmosferice, acestea pierd o parte din componentele energetice din cauza reflexiei si absorbtiei datorate oxigenului, azotului, ozonului, vaporilor de apa, pulberilor etc.[ 18 ]

Grosimea straturilor din atmosfera pe care trebuie sa le traverseze razele solare influenteaza in mod decisiv cantitatea de energie disponibila la nivelul solului. Grosimea straturilor din atmosfera pe care trebuie sa le traverseze razele solare pentru a ajunge la nivelul solului este mai mare in punctele orizontului de unde rasare soarele (rasarit) si unde apune soarele (apus) in raport cu punctul cel mai inalt (zenit).[ 17 ]

Datorită formei sferice a Terrei si atmosferei sale, exista variatii in ceea ce priveste intensitatea si caracteristicile spectrale ale radiatiilor solare. Partea din radiatie împrastiata în atmosfera se numeste radiatie Solară difuza. O parte din Radiația difuza se reîntoarce în mediul extraterestru, iar cealalta parte ajunge la nivelul solului.[ 23 ]

Fig 1.2.1 Componentele Radiației solare la nivelul solului

1.3 Radiația Solară incident pe panourile solare înclinate de pe suprafată terrestrial

Pentru a putea masura cu exactitate cantitatea de energie pe care o poate capta pamîntul, trebuie sa tinem seama de pozitia acestuia in raport cu soarele, poziție care este variabila. Terra, in miscarea sa de revolutie in jurul soarelui, parcurge o orbita eliptica. in acelasi timp, efectueaza o miscare de rotatie de o zi in jurul propriei axe, care este inclinata fata de planul orbitei eliptice, formănd un unghi constant de 23027`.[ 23 ]

Pentru a facilita analiza problematicii care decurge din constanta poziției Terra – Soare, trebuie sa ne imaginam perspectiva pe care un observator de pe pamant ar avea-o asupra soarelui daca ar vedea toți astrii din univers proiectati intr-o sfera cu diametrul infinit, denumita sfera celesta, in centrul careia se afla planeta Terra.Axa de rotatie a sferei celeste coincide cu cea a Terrei, si anume cu linia Nord – Sud. Astfel, Ecuatorul celest coincide cu cel terestru, iar orbita eliptica formeaza un unghi de 23027` cu planul Ecuatorului celest.[ 19 ]

Intersectarile dintre eliptica si ecuator sunt cunoscute sub numele de echinoctii de primavara si toamna.[ 7 ]

Fig.1.3.1 Pozitia Soare-Terra

Pentru a mari cantitatea de energie e care o receptioneaza marea majoritate a instalațiilor solare.ele nu sunt asezate orizontal ci pe un plan inclinat.Unghiul optim pentru asezarea panourilor solare este de cele mai multe ori egal cu latitudinea la care este asezata instalatia Solară , iar orientarea spre Sud.[ 24 ]

Pentru ca panourile care nu sunt asezate orizontal , pe langa Radiația Solară directa si cea difuza mai poate aparea o componenta a Radiației solare , cea reflectata de sol.[ 1 ]

Fig.1.3.2 Radiația Solară directa reflectata de pamant pe un panou inclinat

Parametri poziție Soare – Terra sunt: [ 15 ]

Declinatia Solară care este unghiul pe care il formeaza linia Terra-Soare , la amiaza Solară si planul Ecuatorului;

Latitudine este unghiul pe care il formeaza verticala punctului geografic luat in considerare si planul Ecuatorului;

Parametri poziției soare-colector:

Inclinatie care reprezinta unghiul formăt de planul suprafetei de captare si suprafată orizontala a punctului pe care se sprijina;

Incidenta care reprezinta unghiul formăt de Radiația directa pe suprafată de captare , linia soare – colector cu linia perpendiculara pe acesta;

Azimut care reprezinta unghiul formăt de proiectia orizontala a liniei perpendiculare pe suprafată de captare si linia care trece prin aceasta si sudul geografic numita meridianul locului;[ 17 ]

In concluzie, ecuatia timpului este factorul care corecteaza ora Solară datorata perturbatiilor orbitei terestre si vitezei de rotatie. Efectul longitudinii se datoreaza relației intre cele 24 de ore ale zilei solare si cele 3600 ale rotatiei terestre. Aceasta echivaleaza cu 4 minute pe fiecare grad.[ 16 ]

Caracteristicele unui corp cu privire la radiatiile solare incidente

Atunci cand un corp primeste energie radianta, o parte din aceasta energie este absorbita de corpul respectiv, o alta parte este respinsa prin reflexie, iar restul traverseaza corpul in cauza printr-un efect care se numeste transmisie.[ 19 ]

In momentul cresterii temperaturii, orice corp se transformă intr-un emitator de energie radianta, ale carui caracteristici nu depind de Radiația incidenta, ci sunt in functie de corpul in sine, de starea sa si de caracteristicile suprafetei sale.[ 17 ]

Fig 1.3.3 Caracteristicele unui corp cu privire la radiațiile solare

Utilizarea energiei electrice solare este conditionată de caracteristicile sale, având in vedere discontinuitatea și intensitatea sa care nu pot fi controlate,astfel energia Solară trebuie considerata o energie secundăra, pe langa alte sisteme energetice si trebuie sa fie asigurata cu ajutorul unor sisteme de acumulare.In aceste conditii energia Solară produce agent termic gratuit regenerabil si sustenabil din punct de vedere ecologic.[ 23 ]

Energia Solară este:

gratuita , inepuizabila si curata;

intermitenta zi si noapte;

necontrolabila-nu este direct corelata cu fluctuatiile de consum ,intensitatea sa este maxima vara si minima iarna;

de o intensitate relativ redusa 1.1150W/m2, influentata negativ de fenomene atmosferice si meteorologice;

Energia Solară primită pe suprafată terestra poate fi utilizata direct sau poate fi transformăta intr-o alta formă de energie. Exploatarea energiei solare sub formă de căldura este cunoscuta ca fenomen fizic sub numele de efect de sera.[ 26 ]

Efectul de sera consta in impiedicarea eliberarii in exterior a radiatiilor emise de suprafată obiectului, si se poate obtine de exemplu prin utilizarea unui simplu cristal. Cristalul are proprietatea de a permite trecerea radiatiilor solare in sensul incident si de a impiedica eliberarea in exterior a energiei pe care o emite suprafată incalzita.[ 18 ]

Un obiect expus la soare se incalzeste, iar temperatura suprafetei care primeste Radiația Solară creste. La randul sau, aceasta suprafată emite o parte din energia primită sub formă de noi radiatii, intr-o proportie determinata de parametrul de randament mentionat anterior. Totusi, cantitatea de energie incorporata in orice moment prin acest efect este diferita in cursul unui an.[ 13 ]

Intensitatea radiatiilor pe suprafată terestra este variabila, deoarece radiatiile sunt mai reduse iarna si mai intense pe timp de vara, este diminuata atunci cand sunt nori si dispare pe durata noptii. Astfel, energia Solară nu poarte fi exploatata in permanenta, si trebuie cautate solutii mai adecvate pentru rationalizarea aplicatiilor si utilizarilor sale. Tocmai efectului de sera, aplicat la utilizarea energiei solare sub formă de căldura, se datoreaza dezvoltarea sistemelor solare destinate incalzirii apei.[ 2 ]

1.4 Măsurarea Radiației solare

Măsurarea Radiației solarese efectueaza în cadrul unei retele de statii organizate la nivel national si mondial. In general, datorită faptului ca masuratorile radiometrice trebuesc raportate la datele meteorologice, statiile radiometrice sunt integrate în cadrul statiilor meteorologice.[ 15 ]

Primele masuratori de radiatie Solară în tara noastra, întelegând prin aceasta teritoriul vechiului regat, sunt legate de activitatea de pionierat a lui ăt. C. Hepites. Acesta infiinteaza la Braila în 1879, la locuinta sa din strada Regala, o statie meteorologica tinând seama de toate prescriptiunile Congresului Meteorologistilor tinut la Viena în 1873.[ 25 ]

La începutul anului 1879 s-a instalat aici un actinometru Arago cu ajutorul caruia se masura intensitatea radiației solare globale exprimata în grade actinometrice. Observatiile erau facute zilnic la momentul înaltimii maxime a Soarelui pe bolta si ele au continuat pâna la finele anului 1881. Odata cu înfiintarea Serviciului Meteorologic National masuratorile radiometrice se reiau în 1888 la Observatorul de la Bucuresti – Filaret unde continua pâna în 1908. .[ 4 ]

La acest observator, zilnic, la amiaza se determina gradul actinometric cu un actinometru Arago si unul tip Violle. Pe lânga aceste doua aparate, Observatorul mai poseda un actinometru Crova si un actinometru totalizator cu evaporatie de alcool. Observatiile au fost publicate în Analele Institutului. Aceste masuratori nu au avut un caracter sistematic.

Dupa 1908, când Institutul Meteorologic este încorporat Observatorului Astronomic, masuratorile radiometrice înceteaza. Ele sunt reluate odata cu înfiintarea în 1930 a Observatorului Meteorologic de la Baneasa. Aici între anii 1934 si 1936 au început masuratori radiometrice sistematice sub conducerea lui Mircea Herovanu, seful Laboratorului de Actinometrie.[ 7 ]

Intensitatea energetică a Radiației emisa de o sursa corespunde notiunii fizice de putere radianta, sau energie radianta disipata în unitatea de timp. Ea se exprima în wati (Perrin de Brichambaut, 1963). Pentru studiul radiației solare, termenul de intensitate se aplica la un transport de energie prin radiatie .[ 19 ]

Acest transport poate fi considerat:

în toate directiile si atunci este vorba de puterea sursei exprimata în wati;

într-un fascicol limitat de radiatii emis de sursa într-o directie data si transportând un anumit flux energetic pe unitatea de timp. Se poate vorbi în acest caz de intensitatea sursei în acea directie exprimata în wati pe unitatea de unghi solid;

Definitii principale

Energie radianta(Qe) – energia emisa, transportata sau primită su formă de radiatie.[ 13 ]

Unitatea de masura este joule (J) ,1J = 1W/s.

Flux energetic (ϕe) – puterea (energia pe unitate de timp) emisa, transportata sau primită sub formă de radiatie: [ 17 ]

ϕ = dQe/dt ( 1.1 )

Unitatea de masura watt. 1W = 1J/s. Wattul reprezinta puterea corespunzatoare dezvoltarii unei energii de 1 Joule într-un timp de 1 secundă.[ 1 ]

Iluminare energetică (Ee) reprezimta fluxul energetic de primit de un element de suprafată de arie dA:

Ee = dϕe/dA ( 1.2 )

Unitatea de masura este Watt/m2.

Luminanta energetică (Le) – reprezinta fluxul energetic de plecând de la sursa, atingând sau traversând un element de suprafată dA, propagându-se într-o directie definita de un con elementar continând direcția, data de produsul unghiului solid d al conului si aria proiectiei ortogonale a elementului de suprafată pe un plan perpendicular la direcția data:

Le = dϕe/dΩ dA cos ( 1.3 )

 = unghiul solid formăt de direcția data si normala elementului de suprafată.

Unitatea de masura este Watt/steradian si m2 (W str-1 m-2).

Caloria este cantitatea de căldura necesara pentru a ridica temperatura unui gram de apa cu un grad centigrad. Intre unitatile de masura ale Radiației solare exista urmatoarele echivalente:[ 17 ]

1 cal cm-2min-1 = 69,8 mWcm-1 = 698 Wm-2,

1 cal cm-2 = 1,16 mW h cm-2 = 11,63 Wh m-2 = 4,19 Jcm-2 = 4,19 x 104 Jm-2, 9

1 kcal cm-2 = 4,19 x 103 Jcm-2 = 41,9 MJm-2,

unde: k = kilo – factor de multiplicare 103;

M = Mega – factor de multiplicare 106.

Radiația Solară globala poate fi estimata conform relației :

I Ib cosId ( 1.4 )

I-este iradierea globala

Ib-este iradierea directa

este unghiul de incidenta al radiației de panou

Id-este iradierea difuza

Măsurarea Radiației se poate face cu un aparat numi pirheliometru. El este un instrument proiectat special pentru măsurarea iradierii directe a fluxului solar folosind un cîmp vizual limitat la 5°. Acest lucru este realizat prin formă tubului de colimare, prin deschizaturi de precizie si prin modul de proiectare a detectorului.[ 19 ]

Deschizatura frontala este prevazută cu o fereastra din quartz, care protejeaza instrumentul si are si rolul unui filtru care permite trecerea radiatiilor cu lungimi de undă intre 200 nm si 4000 nm. Pirheliometrul CHP 1 cuprinde si un ecran de protectie la ploaie si elemente de aliniere.[ 16 ]

1.5 Estrimarea Radiației solare

Estimarea are ca scop obtinerea unei functii de distributie statistica în scopul dimensionarii instalațiilor solare.[ 19 ]

Pentru exemplificare, în figura de mai jos se prezinta rezultatele modelarii iradierii globale la statia Sakarya (Turcia) obtinute prin metode neuronale

Fig.1.5.1 Iradierea Solară globala medie la statia Sakarya

CAPITOLUL II.

PANOURILE ȘI CELULE FOTOVOLATICE

În cele ce urmeaza vor fi prezentate principalele date legate de dezvoltarea domeniului:[ 26 ]

În 1839 Alexandre Edmound Becquerel observa efectul fotovoltaic, într-o solutie conducatoare electric expusa la soare;

În 1873 Willoughby Smith descopera efectul fotovoltaic la seleniu;

În 1883 Charles Fritts construieste o celula fotovoltaica cu seleniu, pe un strat fin de aur,cu un randament electric mai mic de 1%;

Între anii 1888-98 Edward Weston, Melvin Severy si Harry Reagan primesc patente pentru celule solare;

În 1901 Nikola Tesla primeste patentul US685957 „Aparat pentru utilizarea energiei radiante”;

În 1904 Albert Einstein îsi pubica lucrarea despre efectul fotovoltaic extern, iar Wilhelm Hallwachs fabrica o celula fotovoltaica cu jonctiune;

În 1918 Jan Czochralski dezvolta o metoda de crestere a cristalelor de siliciu;

În anii 50 laboratoarele Bell produc celule fotovoltaice pentru activitati aerospatiale;

În 1955 Western Electric produc celule fotovoltaice comerciale;

În 1960 Hoffman Electronics produc o celula fotovoltaica cu 14 % randament electric;

În 1976 David Carlson si Christopher Wronski produc prima celula fotovoltaica amorfa,cu un randament de 1,1 %;

În 1985 randamentul celulelor fotovoltaice produse de University of New South Wales ajunge la 20 %;

În 1994 o celula fotovoltaica produsa la NREL ajunge la 30% eficienta de producere a electricititii.

2.1 Principiul de funcționare al celulelor fotovolatice

Efectul fotovoltaic este legat de jonctiunea p – n a doua materiale semiconductoare de tip p si de tip n. În figura 1 este prezentata schematic jonctiunea p-n pentru siliciu.[ 19 ]

Fig 2.1.1 Jonctiunea p-n pentru siliciu.[ 19 ]

Daca în cristalul unui material semiconductor se înlocuieste un atom al siliciului cu un atom pentavalent As sau P (operatiunea de dopare a siliciului), atunci cei cinci electroni ai stratului de valenta vor satisface cele patru legaturi covalente ale atomului de siliciu înlocuit. Al cincilea electron poate trece usor în peste banda interzisa în banda conductor Substantele folosite pentru substitutie se numesc substante donoare (dopante), iar semiconductorul astfel obtinut se numeste n-negativ.[ 1 ]

Daca Si este dopat cu un atom trivalent B sau Al cei trei electroni de valenta vor satisface doar trei dintre legaturile covalente ale atomului. În acest mod se creeaza legaturi cu electroni lipsa.[ 1 ]

Semiconductorul se numeste p-pozitiv. Purtatorii de sarcină al caror numar este majoritar poarta numele de purtator majoritar. Se poate defini, in mod similar, notiunea de purtator minoritar.În apropierea unei jonctiuni p-n are loc o difuzie a purtatorilor de sarcină majoritari în regiuneaunde ei sunt minoritari. În acest mod se stabileste o regiune cu sarcină spatiala pozitiva în regiunea n si o alta regiune cu sarcină negativa în regiunea p. Între cele doua sarcini apare un câmp electric orientat de la semiconductorul n catre semiconductorul p.

Se stabileste astfel o bariera de potențial care împiedica difuzia purtatorilor de sarcină prin jonctiune. În consecinta,dupa o miscare initiala de purtatori majoritari într-un sens (curent de difuzie) si minoritari în sens opus (curent de drift) se realizeaza un echilibru dinamic în care jonctiunea prezinta doua zone neutre separate printr-un câmp electric (cu un potențial de bariera).[ 2 ]

Când un foton loveste jonctiunea, se întâmpla urmatoarele fenomene:

Fotonul traverseaza materialul daca energia lui este mai mica decât energia necesara unui electron pentru a trece de pe banda de valenta pe banda de conductie;

Fotonul este absorbit (în caz contrar celui de mai sus). Fotonul creeaza o pereche deelectroni – gauri. Daca energia fotonului este mai mare decât cea necesara pentru „eliberarea” unui electron, cristalul se încalzeste;

O data perechile electroni-gauri formăte în jonctiunea p-n, atât electronii, cât si gaurile sunt libere sa se miste în cristal. Câmpul electric formăt va atrage electronii în zona catodica si gaurile în zona anodica a jonctiunii, formând astfel un curent continuu, care poate fi folosit de catre un consumator.[ 12 ]

Fig2.1.2 Modul de circulatie al sarcinilor intr-o celula fotovolaica

Celulele fotovoltaice sunt conectate în circuite electrice serie sau / si paralel pentru a produce tensiuni, curenti si puteri mai mari. Modulele fotovoltaice sunt formăte din celule îmbracate în materiale protectoare. Aceste sisteme sunt componentele de baza ale instalațiilor.

Fig.2.1.3 Modul de formăre al instalațiilor fotovoltaice

2.1.1Clasificarea panourilor fotovoltaice

Panouri solare fotovoltaice, numite si panouri solare electrice, transformă convertesc lumina Radiația soarelui in energie electrică.[ 19 ]

Este singura formă de energie regenerabila care se obtine folosind numai componente statice :[ 21 ]

nu exista nici o piesa mecanism in miscare

ceea ce reduce la maxim cerintele cheltuielile pentru intretinere

-creste fiabilitatea sistemului si lungeste perioada de folosinta pana la 30-40 ani.

Panourile solare fotovoltaice se pot monta/ instala pe acoperis, la sol sau pe stalpi: sisteme/ matrice formăte din cateva panouri fotovoltaice care, cu o automatizare simpla, se rotesc, urmarind astfel pozitia soarelui pe orbita de la rasarit pana la apus. Acest sistem se impune acolo unde pantele acoperisurilor nu sunt pe direcția sud iar pe sol nu avem spatiu disponibilFotovoltaicele ( FV ) sau celulele solare cum sunt adesea numite , sunt dispozitive semiconductoare care transformă lumina Solară in curent electric. Grupele de fotovoltaice sunt configurate electric in module si matrice, care pot fi folosite la incarcarea bateriilor, funcționarea motoarelor, si pentru a alimenta sarcini electrice. Cu echipamentul adecvat de transformăre a puterii, sistemele fotovoltaice pot produce curent alternative ( CA ) care este compatibil cu orice aparat conventional, si opereaza in paralel si interconectat la grila de utilitate.[ 19 ]

Exista multe tipuri de panouri solare fotovoltaice. Fiecare are avantaje și dezavantaje, de cele mai multe ori trebuie sa facem compromisuri in optiunea de a alege un tip/sistem de panouri fotovoltaice in functie de necesarul energetic, buget, fiabilitatea sistemului, spatiu disponibil, design, etc.[ 18 ]

Venim in spriijnul dumneavoastra oferindu-va cele mai bune solutii tehnice pentru sisteme de panouri solare fotovoltaice la un raport pret/calitate foarte bun.[ 10 ]

Cu puteri cuprinse intre 30W si 300W, va oferim o gama variata de panouri solare fotovoltaice monocristal si policristal, o alegere excelenta pentru cele mai multe dintre aplicatiile dumneavoastra.[ 14 ]

Panourile solare fotovoltaice sunt produse in diferite dimensiuni avand puteri variate. Cele mai folosite panouri in gama rezidentiala sunt cele de 50 si 75 W, iar pentru centrale fotovoltaice de puteri mari, panouri solare de 220W.[ 13 ]

Componenta unui sistem solar fotovoltaic:

Modul solar – genereaza electricitate din lumina soarelui

Controller – Controleaza puterea catre si de la bancul de baterii

Baterii – Depozitarea energiei electrice

Contoar – prezinta starea sistemului si masoara transferul de energie

Convertor – Schimba curentul continuu de tensiune joasa DC in voltaj ridicat curent alternativ AC

Sisteme de fixare sau traking – fixarea panourilor solare si orientare permanenta catre soare.

Domeniul de utilizare

Puterea produsa de sistemele fotovoltaice este utila in majoritatea aplicatiilor care includ motoare, pompe, echipamente electrice si iluminare etc.[ 17 ].

Nu este recomandata folosirea sistemelor fotovoltaice in sistemele de incalzire a apei sau a incaperilor (cuptorul cu microunde, prajitoarele de paine se pot folosi datorită timpului redus de lucru).Pentru aceste aplicatii se folosesc sisteme solare dedicate (Incalzire habitat cu sisteme solare).

Umbrire

Spre deosebire de sistemele de căldura solare, umbrirea in cazul panourilor solare fotovoltaice poate avea un efect important in evolutia sistemului.[ 15 ]

Unele module solare ofera protectie la umbrirea partiala prin folosirea unei diode intre fiecare celula.

Unghi montaj panouri solare.

Deoarece pozitia soarelui pe cer variaza in functie de anotimp este utila sa aducem corectii poziției panoului. Latitudinea +15 grd IARNA si Latitudinea-15 grd VARA.[ 19 ]

Controller

Controllerul este piesa care determina incarcarea completa a bateriei fara a permite supraincarcarea :[ 10 ]

previne scurgerea de energie din baterie catre celula Solară pe timpul noptii

reduce deteriorarea bateriei printr-o descarcare totala

poate prezenta starea sistemului

protectie la scurtcircuit

Convertor

Componenta de baza a unui sistem mediu care transformă curentul tensiune joasa DC in tensiune ridicata curent alternativ AC .Caracteristica principala este randamentul dispozitivului.[ 16 ]

Abordarea locuintei ca system

Este important sa consideram locuinta ca un sistem. O locuinta bine izolata necesita o cantitate mai mica de energie pentru incalzire si racire. O poziție mai buna a ferestrelor contribuie la o lumina naturala imbunatatita si contribuie la incalzirea spatiului.Folosirea unor sisteme fotovoltaice la o locuinta uzuala poate fi un proiect costisitor.Este posibil ca unele familii care decid sa foloseasca energia alternativa sa-si schimba stilul de viata devenind mai constinciosi prin folosirea cu responsabilitate a utilitatilor.[ 9 ]

2.1.2 Tipuri de panouri solare fotovoltaice

Panourile fotovoltaice transformă radiația solară în energie electrică. Un panou fotovoltaic este compus din mai multe celule solare legate în serie. Celulele solare pot fi de mai multe tipuri:monocristaline, policristaline și amorfe.Celulele solare monocristaline sunt fabricate din pastile de siliciu monocristalin și au cel mai bun randament: 16-17%, unele modele ajung chiar la 20%. Costul lor este ceva mai ridicat din cauză că sunt tăiate din lingouri cilindrice de siliciu și nu se poate acoperi o suprafață dreptunghiulară fără pierderi substanțiale de siliciu. Cele mai multe panouri solare cu celule monocristaline au spații libere la colțurile celulelor solare.[ 7 ]

Panourile fotovoltaice monocristaline

Panourile fotovoltaice monocristaline se utilizează pentru alimentarea consumatorilor de energie electrică de mică putere în zone în care nu există rețea electrică. Se pot integra în sisteme hibride în combinație cu generatoare eoliene sau micro hidrogeneratoare. Ele prezintă multiple avantaje: construcție simplă și rigidă, randament ridicat, durată lungă de viață și costuri de întreținere mici.[ 1 ].

Panoul fotovoltaic este produs cu celule monocristaline de siliciu, laminate în foi de etilen-vinil acetat (EVA), rigidizate cu sticlă securit și Tedlar®, pentru a oferi protecția ideală împotriva pătrunderii umezelii și a coroziunii saline. Sticla securit, a cărei caracteristică de bază este transparența ridicată la radiația Solară directă și difuză, este fixată în rama de aluminiu cu ajutorul unui etanșor siliconic care asigură protecția împotriva tensiunilor mecanice și a factorilor de mediu.[ 5 ].

Izolația electrică ridicată dintre celulele monocristaline si rama de aluminiu reduce riscul scurgerilor de curent, care sunt cauza principală a pierderilor din instalațiile fotovoltaice. [ 1 ].

Cutia de borne conține două diode de trecere și bornele aferente lor, este etanșă, cu grad de protecție IP65. Aceasta este concepută având în vedere cerințele instalatorilor. Randamentul panourilor fotovoltaice a crescut permanent în ultimul deceniu ca urmare a eforturilor generale de reducere a dependentei energetice, ajungând astăzi la aproximativ 15 – 20 %. Utilizarea tehnologiilor înalte și creșterea capacităților de producție le-au făcut accesibile atât pentru aplicații industriale cit și casnice, fiind în prezent o soluție la îndemâna pentru producerea energiei electrice în zone izolate.[ 1 ]

In funcție de tehnologia de fabricație, panourile fotovoltaice pot fi realizate din celule de siliciu monocristalin, celule de siliciu policristalin și celule amorfe. In ultima perioada fațadele din sticla ale clădirilor au fost înlocuite cu panouri solare fotovoltaice cu celule amorfe care deși au un randament de aproximativ 2,5 ori mai mic decât al celor cu siliciu cristalin au un coeficient de temperatura al puterii de ieșire mai bun și se comporta mai bine decât acestea la temperaturi ridicate și la iluminare indirecta.[ 1 ]

Fig 2.1.2.1 Tipurile de panouri fotovoltaice.[27]

Panourile fotovoltaice pot fi montate în funcție de condițiile specifice fiecărui proiect, pe acoperișul și fațadele clădirilor, pe terase, la sol, cu sistem de urmărire a poziției soarelui sau fără, integrate în alte produse, etc. Sunt realizate cu rama de aluminiu, fără rama sau laminate pe un substrat flexibil și sunt disponibile într-o gama variata de mărimi și valori ale puteri nominale de ieșire, de la câțiva wați până la sute de wați.[ 19 ]

Performăntele panourilor fotovoltaice și durata de viata sunt determinate în cea mai mare măsura de calitatea celulelor fotovoltaice, tehnologia de lipire a acestora, transparenta foliilor de acetat etilic de vinil (EVA) în care sunt încapsulate, tehnologia de încapsulare și transparenta sticlei. Performăntele inițiale ale panourilor fotovoltaice se deteriorează în timp ca urmare a îmbătrânirii materialelor din care sunt fabricate, calitatea foliilor EVA și a sticlei fiind esențiale pentru evoluția în timp a puterii de ieșire.[ 14 ]

Panourile fotovoltaice monocristaline au cel mai bun randament (eficienta) de conversie a luminii în energie electrică și cel mai ridicat preț de comercializare ca urmare a procesului tehnologic de fabricație. Trebuie bine precizat ca eficienta sau randamentul se refera la cantitatea de energie electrică obținuta pe metru pătrat și nu la eficienta economica sau de exploatare asa cum eronat se înțelege din informățiile postate pe internet de diverse companii.[ 3 ]

Fig 2.1.2.2 Panou fotovoltaic monocristalin.[28]

Dimpotrivă, prețul pe unitatea de putere (wattul) este mai mare decât în cazul celorlalte tipuri de panouri pentru ca procesul de fabricație este mai energofag, iar investiția în panouri fotovoltaice monocristaline se recuperează într-o perioada mai mare. .[ 16 ]

Cu cit randamentul unui panou este mai mare cu atât costurile de producție sunt mai mari și implicit prețul de comercializare pe unitatea de putere creste. Garanția pentru puterea de ieșire mai mare de 80% este de cel puțin 25 de ani.[ 7 ]

Cele mai performănte panouri fotovoltaice monocristaline au lipiturile realizate pe spatele celulelor "back contacts" și o eficienta (randament) de aproximativ 18%. Prin eliminarea lipiturilor de pe fata panourilor randamentul pe unitatea de suprafată creste, dar apar probleme legate de obligativitatea conectării la pământ a uneia din bornele electrice. Aceasta particularitate impune de asemenea utilizarea unor încărcătoare și invertoare care sa permită conectarea unei borne electrice la priza de pământ și generează costuri suplimentare.

Panourile fotovoltaice monocristaline reprezinta cea mai buna opțiune dacă spațiul disponibil pentru montaj este limitat, capacitatea instalata fiind mai mare cu 3-4 procente decât în cazul utilizării panourilor fotovoltaice policristaline și cu 7-10 procente mai mare decât în cazul utilizării panourilor fotovoltaice amorfe. Totuși, este bine sa consultați întotdeauna un specialist pentru a evita situațiile neplăcute precum diminuarea puterii nominale cu până la 50% din valoarea de catalog ca urmare a nerespectării recomandărilor fabricantului cu privire la instalarea și utilizarea panourilor.[ 9 ]

Un exemplu ar fi Panouri Fotovoltaice Monocristaline Lorentz 20 Wp cu urmatoarele caracteristici.[ 10 ]

Caracteristici.:

randamente ridicate de energie asigurată de conversie de mare
eficiență;

robust, clar-cadru de aluminiu anodizat cu
orificii pre-perforate pentru instalare rapidă;

avansat de incapsulare EVA cu triplu-strat
backsheet, îndeplinește cele mai stricte de siguranță
cerințele de înaltă tensiune operare;

diode fiabile de bypass pentru a preveni supraîncălzirea
(efect de zona fierbinte) și pentru a minimiza pierderea de putere
de umbrire;

fabricate în ISO 9001:2000, certificate fabrică;

Aplicații:

pompare a apei;

Sisteme de purificare a apei;

sisteme solare de origine;

cuptor cu microunde repetor de radio stații ;

de încărcare a bateriei;

Garantia la aceste panouri sunt de 2 ani si performănta garantata timp de 5 ani pana la 90% putere si sunt in standard cu IEC si CE.[ 12 ]

Panouri Fotovoltaice Policristaline

Panourile fotovoltaice policristaline sunt cele mai răspândite și cele mai utilizate ca urmare a prețului mai scăzut și a performăntelor similare panourilor fotovoltaice monocristaline. Ele sunt realizate într-o diversitate mare de puteri de ieșire și au eficienta (randamentul) pe unitatea de suprafată mai scăzuta cu câteva procente decât a panourilor fotovoltaice monocristaline. Celulele din siliciu policristalin sunt alcătuite din atomi de siliciu care nu sunt orientați uniform și formează mai multe cristale spre deosebire de cele din siliciu monocristalin unde siliciul cristalizează uniform într-o structura cristalina unica. Ca urmare a acestui fapt celulele de siliciu policristalin au suprafată și culoarea neuniforme.[ 14 ]

Fig 2.1.2.3 Panou fotovoltaic policristalin.[29]

Tehnologia de fabricație a panourile fotovoltaice policristaline a fost îmbunătățita continuu astfel incit eficienta acestora este astăzi aproximativ egala cu cea a panourilor fotovoltaice monocristaline standard. Garanția pentru o putere de ieșire mai mare de 80% din valoarea puterii inițiale este minimum 25 de ani.[ 10 ]

Daca nu aveți limitări de spațiu panourile fotovoltaice policristaline sunt cea mai buna soluție pentru toate tipurile de aplicații: putere mica, medie și mare,oferă performănte aproximativ egale cu ale panourilor monocristaline, au un cost mai scăzut și cea mai mare arie de răspândire.[ 24 ]

Un exemplu ar fi Panouri Fotovoltaice Policristaline SCHOTT Solar 175-185 Wp cu urmatoarele caracteristici.[ 19 ]

Caracteristici:

permanent stabil de energie randamentele-a dovedit tehnologie de sticlă de dublu de la SCHOTT;

dublu standardul cerut;

rezistență sporită Incredibil influențele mediului înconjurător;

rezistență sporită Incredibil influențele mediului înconjurător;

utilizarea eficientă a suprafețelor de acoperiș și de instalare simplu;

rezistență mare la condițiile meteorologice nefavorabile;

-garantie 30 de ani;

Compania germane international SCHOTT Solar a inceput producerea componentelor pentru industria Solară in 1958.

Panouri Fotovoltaice Amorfe

Panourile fotovoltaice amorfe sunt de generație mai noua și mai puțin răspândite decât cele cu celule din siliciu cristalin. Procesul de producție al celulelor presupune depunerea unor straturi succesive de material semiconductor având grosimea de ordinul nanomicronilor ce reduce astfel cantitatea de material necesar la fabricare și implicit costul celulelor cu aproximativ 30%.[ 18 ]

Fig 2.1.2.4 Panou fotovoltaic amorf.[30]

Panourile fotovoltaice amorfe sunt realizate prin încapsularea celulelor intre doua straturi de sticla și sunt de doua ori mai grele decât panourile cu celule din siliciu cristalin unde încapsularea se face intre un strat de sticla și unul de tedlar. Din punct de vedere al materialului semiconductor utilizat la fabricarea celulelor cele mai răspândite sunt cele din siliciu amorf (a-Si), din cupru indiu galiu (CIS), din cupru indiu galiu seleniura (CIGS) și din telurura de cadmiu (CdTe). Sunt comercializate în varianta standard cu rama din aluminiu, fără rama, sau sub formă unor covoare flexibile care pot fi montate direct pe acoperișul clădirilor.[ 10 ]

Panourile fotovoltaice amorfe au un răspuns mai bun la spectrul luminii acoperind o banda de lungimii de undă de 2 până la 5 ori mai mare decât spectrul acoperit de celulele cu siliciu cristalin și se comporta mai bine decât panourile cu siliciu cristalin în condiții de cer înnorat sau iluminare indirecta.[ 11 ]

Ca urmare a prețului scăzut și a unui randament bun în condiții de iluminare slaba sunt recomandate în construcția acoperișului și a fațadelor de sticla ale clădirilor, putând fi opace sau semitransparente (translucide). Fațadele de sticla realizate din panouri fotovoltaice capătă pe lângă rolul principal decorativ și rolul de a asigura o parte din energia electrică necesara consumului, contribuind la reducerea timpului de amortizare al investiției inițiale.

Randamentul panourilor fotovoltaice amorfe este deocamdată mai scăzut decât al celor cu celule din siliciu cristalin, variind intre circa 7% pentru panourile cu siliciu amorf și 13% pentru panourile cu celule CIS/CIGS. In ultima perioada sau investit sume foarte mari în cercetarea și dezvoltarea de tehnologii noi pentru creșterea randamentului celulelor amorfe dar răspândirea lor este încă redusa.[ 10 ]

2.2. Aspecte tehnologice

2.2.1 Materiale si tehnologii

Din punctul de vedere al fizicii solidelor, spectrul solar poate fi tratat ca cel al unui corp negru la 5800 K cu o banda foarte mare de frecvente (de la infrarosu la ultraviolet), iar semiconductorii pot converti, cu eficienta buna, doar fotonii cu energia saltului de banda. Fotonii cu energie mai mica nu sunt absorbiti, iar cei cu energie mai mare transfera o parte din energie în energie termica.[ 10 ]

In figura de mai jos este prezentata eficienta celulelor fotovoltaice in functie de latimea de banda a materialelor.

Fig.2.2.1.1 Dependeta eficientei conversiei a energiei fotonilor in electricitate in functie de latimea benzii interzise a semiconductorilor[10]

Absorbtia luminii este mai buna la semiconductorii directi decât la cei indirecti, spre exemplu, la semiconductorul GaAs, 90 % din absorbtia are loc într-un spatiu de 1 µm, în timp ce la siliciu spatiul este de 100 de ori mai mare.[ 18 ]

Aceasta duce la un spatiu de difuze al luminii de 200 µm sau cel putin de doua ori mai mare decât grosimea stratului de siliciu. Din punctul de vedere al fizicii materialelor siliciul nu este cel mai potrivit material pentru construirea celulelor fotovoltaice, dar pozitia lui dominanta se datoreaza dezvoltarii tehnologiei în domenii conexe.[ 15 ]

Materialele potrivite pentru dezvoltarea de celule fotovoltaice trebuie sa aiba urmatoarele caracteristici:[ 13 ]

-Banda interzisa între 1,1 si 1,7 eV;

-Structura directa a benzii;

-Disponibilitate;

-Lipsa de toxocitate;

-Usor reproductibile în echipamente de producere în masa;

-Stabilitate pe termen lung.

Siliciul monocristalin si policristalin – a fost dezvoltat de Laboratoarele Bell în anul 1954, având ca principal destinatar domeniul aerospatial. Tehnologia a beneficiat de cercetarile din zona electronicii tranzistoarelor si a circuitelor integrate.[ 22 ]

Siliciu în strat subtire este principalul aspect comun pentru aceasta tehnologie este substratul necesar ca suport mechanic pentru stratul subtire de siliciu activ (tipic între 5 si 50 µm). Acesta este formăt fie din siliciu de proasta calitate, fie din alte materiale precum sticla, ceramica sau grafit. Substratul determina temperatura maxima la care poate fi expusa celula.

Exista doua mari categorii constructive:

-Celule de mare temperatura;

-Celule de joasa temperature.

Siliciu amorf este prima celula de acest tip a fost realizata de Carlson. Avantajul acestui tip de celula este abundenta materialului, cu dezavantajul unei eficiente reduse de conversie. Randamentelecelulelor ajung în momentul de fata la 13 %, în timp ce randamentele modulelor depasesc 6 %.O noua abordare este aceea de a combina cele doua stari ale siliciului (amorf si cristal) pentru a beneficia de avantajele celor doua stari: eficientele mari ale cristalelor si pretul scazut al starii amorfe. Compania Japoneza Sanyo a ajuns la un randament de conversie de 20,7 %.[ 15 ]

Copper indium diselenide (CIS) sunt semiconductori tertieni CuInSe2, CuGaSe2, CuInS2 si compusii lor Cu(In,Ga)(S,Se)2 reprezinta materiale promitatoare pentru tehnologia cu strat subtire. Simens Solar a produs celule cu eficiente între 9 si 10 %. Primul material care nu contine siliciu aflat pe piata este CdTe.[ 16 ]

Celulele solare organice sunt tipuri de celule care permit coeficienti foarte mari de absorbtie, ceea ce permite construirea de celule cu straturi extrem de subtiri (mult mai mici de 1 µm), deci cantitati foarte mici de materiale necesare. Efectul fotoelectric a fost obtinut, deja, la plastic de catre universitatea Berkeley, cu un material foarte ieftin.[ 1 ]

2.2.2. Calculul parametrilor celulelor fotovoltaice

2.2.2.a. Calculul eficientei panourilor fotovoltaice

Cel mai cunoscut model de calcul pentru eficienta sistemelor fotovoltaice este dat de formula 1.Modelul a fost creat de Evans (12) si calculeaza puterea maxima ce poate fi debitata de o fotocelula / panou fotovoltaic.[ 12 ]

( 2.1 )

În formula de mai sus este randamentul sistemului fotovoltaic, r este randamentul de referinta al sistemului fotovoltaic la temperatura de referinta Tr = 25 °C si radiatie Solară[ 17 ]

= 1000 W m-2, si sunt coeficientii de corectie a randamentului cu temperatura, respectiv cu iradierea Solară, iar Tc este temperatura jonctiunii.[ 12 ]

Parametrii r, Tr, si sunt parametrii dati de constructor, Evans da parametrii pentru cristalele de siliciu = 0,0048 °C-1 si = 0,12 => = 0.

2.2.2.b. Calculul parametrilor electrici ai panourilor fotovoltaice

Panourile fotovoltaice sunt, de obicei, reprezentate în schemele electrice ca surse de energie în paralel cu diode. Cel mai larg folosit model este cel al simplei diode.[ 19 ]

Fig.2.2.2.b.1 Reprezentarea electrică conform modelului diode simpla ideala a celulelor fotovoltaice.[ 19 ]

Isc=este curentul de scurtcircuit al sursei;

Id=este curentul ce trece prin diode;

V= este tensiunea sarcii;

I=este curentul care trece prin sarcină;

( 2.2 )

I0=este curentul de saturatie al diodei;

( 2.3 )

n- este constanta caracteristica a diodei;

k- este constanta lui Boltzman;

q-este sarcină electrică elementara;

Tj-este temperature jonctiunii;

Curentul ce trece prin sarcină este dat in formula de mai jos 3;

( 2.4 )

Fig.2.2.2.b.2 Caracteristica current tensiune a unei cellule fotovoltaice

Imp-este curentul la puterea maxima a celulei;

Vmp- este voltajul la putere maxima al celulei;

Pmp- este puterea maxima a celulei;

Voc-este tensiunea de mers in gol a celulei;

Fig.2.2.2.b.3 Caracteristica putere tensiune a unei cellule fotovoltaice

Fig.2.2.2.b.3 Reprezentarea electrică conform modelului simpla diode reala a celulelor fotovoltaice

In figura de mai sus observam imperfectiunile modelului sunt compensate ca in cazul tuturor surselor de electricitate cu doua rezistente una in parallel Rs si una in serie cu sursa Ru.[ 24 ]

Curentul generat de system este dat de relatia de mai jos.

( 2.5 )

In figura de mai jos vom arata modul de variatie al caracteristicilor celulelor current tensiune in functie de temperature jonctiuni.[ 16 ].

Fig.2.2.2.b.4 Variatia caracteristicilor current tensiune ale celulelor fotovoltaice

CAPITOLUL III.

PANOURILE SOLARE TERMICE

Energia Solară a fost folosita inca de la inceputurile umanității pentru uscarea pieilor si a alimentelor.Primele cercetari in domeniu aparțin elvetianului Horace de Saussure.Acesta a construit in anul 1767 o cutie a carei suprafată inferioara ajungea la 109 C. Renumitul astronom Sir John Herschel a folosit cutii solare fierbinti pentru expeditia lui in Africa de sud din anul 1830.Energia Solară a devenit importanta in unele parti ale Africii pentru gatit si distilarea apei.[ 10 ]

În 1909 William J. Bailey un sistem revolutionar de încalzire a apei care avea inclus un sistem de stocare într-o incinta izolata a apei încalzite solar.[ 11 ]

3.1.1. Clasificarea instalațiilor solare

Instalațiile solare pot fi clasificate în doua mari categorii: dupa complexitatea instalatiei si dupa modul de concentrare a luminii.[ 23 ]

Dupa complexitatea instalatiei:

Instalațiile solare pasive sunt instalații care nu folosesc o alta sursa de energie în afara energiei solare. De cele mai multe ori aceste instalații folosesc un termosifon pentru circulatia apei si nu sunt dotate cu pompe; [ 19 ]

Instalațiile solare active folosesc sisteme pentru circulatia apei, circulația aerului și poziționarea față de soare. De obicei toate aceste instalați auxiliare sunt electrice.

Dupa modul de concentrare al radiației solare, instalațiile pot fi:

Instalații fara concentrare a energiei. Aceste tipuri de instalații au avantajul de a putea folosii Radiația difuza, cu dezavantajul de a nu putea genera temperaturi foarte mari;[ 10 ]

Instalații cu concentrarea Radiația solare:

Concentrare într-un punct. Antenele parabolice sau lentilele de concentrare sunt în general combinate cu sisteme de urmarire a soarelui;[ 19 ]

Concentrare pe o linie. Sunt folosite în general pentru centralele cu ciclu termic de conversie a energiei solare.[ 25 ]

3.2. Colectorul solar plan

3.2.1. Probleme generale

Principul de funcționare al colectoarelor solare plate este simplu, el se bazeaza pe efectul de sera.Un panou este asezat perpendicular pe Radiația Solară pentru a beneficia de o iradiere cât mai mare. Radiația Solară trece printr-un geam sau un plastic si loveste un material absorbant. Acesta se încalzeste si creste temperatura în interiorul sistemului, căldura putând fi extrasa de acolo cu ajutorul apei sau aerului.[ 23 ]

Fig.3.2.1.1 Partile component ale unui system solar cu collector plat

Componentele colectorului solar plan sunt:

Carcasa exterioara – este fabricata din metal sau plastic si are rolul de a proteja

instalatia de factorii externi;

Izolatie termica – are rolul de a micsora pierderile de căldura prin convectie si

conductie catre exterior;

Canal de curgere a fluidului încalzit – este spatiul în care fluidul de lucru preia căldura (formă si dimensiunile acestui spatiu difera functie de tipul constructiv al colectorului termic);

Absorbant termic – are rolul de a absorbi Radiația Solară termica;

Închidere formăta dintr-o suprafată de transparenta – are rolul de a mentine Radiația

termica emisa de catre absorbant în interiorul colectorului solar termic;[ 17 ]

Strat de aer – este transparent la Radiația termica si în acelasi timp este rezistenta

termica care împiedica transferul de căldura între absorbant si suprafată transparenta.

Sunt trei tipuri de colectoare solare plane:

Colectorul solar bloc neacoperit pentru încalzirea apei;

Colectorul solar acoperit pentru încalzirea apei;

Colectorul solar acoperit pentru încalzirea aerului.

Fig.3.2.1.2 Componentele caracteristice ale sistemului cu tuburi vidate

In figura de mai sus observam principalele component ale tuburilor vidate:

tub exterior de sticla;

spatiu vidat;

absorbant;

tub interior de sticla;

strat de cupru;

tevi pentru evacuarea caldurii;

Fig.3.2.1.3 Principalele fluxuri energetic

Fig.3.2.1.4 Fluxuri energetic legate de colectoarele solare plane

3.2.2. Bilantul energetic al captoarelor solare plane

Fig.3.2.2.1 Caracteristicile de randament ale diferitelor tipuri de panouri solare

În figura temperatura echivalenta este raportul între diferenta de temperatura între mediul ambiant si temperatura colectorului si Radiația Solară incidenta.[ 25 ]

Se observa ca pentru diferite tipuri de activitati sunt recomandate diferite tipuri constructive de panouri solare:

La diferente mici de temperatura cele mai eficiente panouri sunt cele bloc;

La diferente medii de temperatura eficienta cele mai eficiente instalații sunt cele cu acoperire de sticla;

La diferente mari de temperatura se recomanda folosirea colectoarelor cu suprafete selective si cu tuburi vidate.

Pentru calcule simple si în conditii stationare, se poate folosi modelul parabolic de calcul al eficientei de colectare al radiației soare:

( 3.2 )

Unde :

Pout – este puterea utila pe m2 de collector solar;

F’(α)en-este coeficientul de pierderi optice;

C1 si C2 – sunt parametric care descriu dependent de temperature a pierderilor de căldura;

G-este fluxul de radiatie termica Solară;

Tm- este temperature medie aritmetica intre intrarea si iesirea din collector;

Ta-este temperature mediului ambient in apropierea colectorului;

3.2.3. Sistemul turbosifonic pentru prepararea de apă

Fig.3.2.3.1 Partile component ale unui sistem solar cu collector plan [31]

In figura de mai sus observam principalele component:

colector solar plan;

rezervorul de apa calda;

sistemul de reglare al instalatiei;

3.3 Sisteme de concentrare a radiației solare

Aceste tipuri de aparate concentreaza Radiația Solară directa înainte ca aceasta sa fie absorbita.Lumina de pe o suprafată mare este refractata sau reflectata catre o suprafată mult mai mică, unde energia solara estecolectată de un sistem tradițional de conversie a energiei.

Concentrarea obtinuta cu ajutorul oglinzilor parabolice este în jur de 40 000, în timp ce pentru sistemele cu concentrare liniara, aceasta concentrare ajunge la 200.

Fig.3.3.1 Sisteme de concentrare a luminii clasice si de tip Fresnel

Fig.3.3.2 Sisteme de concentrare a energiei cu oglinzi[32]

In figura de mai sus observam ca sistemele de concentrare liniare au nevoie de sisteme de urmarie pe o singura axa in timp ce sistemele de concentrare a luminii intr-un punct au nevoie de sisteme de urmarire a soarelui pe doua axe.[ 9 ]

3.4 Centrale electrice cu ciclu termodinamic pentru conversia energiei solare

La centralele cu cîmp de captatori parabolic ei sunt dispusi pe siruri paralele prin focarul lor trecand conducte cu agent termic.Captatorii se pot misca in jurul axei astfel incat sa pastreze o orientare corespunzatoare in raport cu soarele.

Fig.3.4.1 Schema unei centrale cu captatori parabolic[15]

Centralele de acest tip functioneaza pe baza ciclului Rankine si sunt de obicei hibride,funcționarea în perioadele de noapte sau insolatie scazuta se face cu combustibili fosili.[ 15 ]

La centralele cu turn solar principiul de funcționare consta în concentrarea cu ajutorul unui sistem de oglinzi a Radiației solare pe un colector amplasat în partea superioara a unui turn.Căldura este evacuata din colector cu ajutorul unui agent termic care ulterior va servi la producerea de abur. Acest abur evolueaza într-un ciclu termodinamic de tip Hirn producând lucru mecanic si energie electrică. Initial, agentul termic utilizat pentru a prelua căldura din colector era apa.[ 1 ]

Apa vaporiza, iar aburul formăt evolua direct în ciclul termodinamic. Ulterior s-a trecut la o schema cu doua bucle. În bucla primara evolueaza saruri topite, iar în cea secundăra (ciclul termodinamic)apa. Datorită proprietatilor termodinamice avantajoase ale sarurilor topite (capacitate mare de transport a caldurii) a fost posibila o scadere a gabaritului turnului solar. De asemeni, prezenta sarurilor topite permite o anumita stocare a caldurii.Sistemul de oglinzi este astfel gândit încât sa poata schimba orientarea în functie de pozitia soarelui.[11]

Fig3.4.2 Schema unei central cu turn solar [11]

In figura de mai sus este prezentat 1 collector , 2 rezervoare de sare topita , 3 generatoare de abur , 4 turbine cu abur si 5 rezervoare reci de sare topita.

Fig.3.4.3 Centrale cu farfurii [11]

Colectorul cuprinde o bucla prin care circula un agent termic cu proprietati termodinamice deosebite (ex. heliu). Agentul termic preia căldura si o transmite catre o instalatie motoare de tip Stirling, care genereaza energie electrică.Oglinzile asigura un grad mare de concentrare a Radiației solare, temperatura agentului termicputând ajunge la 1500 °C. Rezulta eficiente relative ridicate pentru astfel de instalații solare (aproximativ 30 %). Puterile unitare nu au depasit totusi nivelul zecilor de kW (9 – 25 kW). Solutia este foarte buna pentru alimentarea unor consumatori izolati.[ 26 ]

Turnul solar are ca principiu de realizare: un turn foarte înalt plasat in centrul unei suprafete vitrate de dimensiuni mari (figura 13) situata la o anumita înaltime fata de sol. Suprafată vitrata genereaza un efect de sera. Aerul existent între suprafată vitrata si sol se încalzeste pâna la temperaturi de ordinul 60 – 70 °C. Datorită tirajului, aerul încalzit are o miscare ascensionala prin interiorul turnului. În interiorul turnului sunt plasate generatoare eoliene care sunt antrenate de aerul în miscare, producând energie electrică.[ 17 ]

Date privind prima instalatie comerciala de acest tip:

înaltime turn: 1000 m

diametru turn la baza: 130 m

diametru suprafată vitrata: 7000 m

temperatura aer cald: 65 °C

viteza aer prin turn: aprox. 55 km/h

echipare cu generatoare eoliene: 32 x 6,5 MW (aprox. 200 MW)

Fig.3.4.4 Turn solar[33]

Capitolul IV

APLICATII CU ECHIPAMENTUL SOLAR REALIZAT

4.1 Dimensiunile echpamentului solar folosit in partea aplicativa

Fig.4.1.1Panou Solar avind urmatoarele dimensiuni :

L=42.5 cm; l=28 cm; h=0.4 cm;

Fig.4.1.2 Baterie reincarcabila 12V/7Ah tip Ultracell

L=15.1cm, l=9.33cm, h=6.5cm

Fig.4.1.3 Placa x 2

L=80 cm, l=40 cm, h=2,5 cm

Fig.4.1.4 Regulator de incarcare

L=14.8 cm, l=7.8 cm, h=2.5 cm

Fig.4.1.5 Termostat digital 12V

L=7.8 cm, l=5.1 cm

Fig.4.1.6 Rezistenta 110W

L=50 cm, l=2,5 cm

4.2 Faze de montaj si constructie

In prima fază de montaj am montat un regulator de 12V.Protectia la descărcare se poate ajusta in functie de tipul de baterie pe care o alegem.Cand nivelul de energie electrică a bateriei este prea mică , regulatorul va opri automat alimentarea consumatorilor pentru a preveni descarcare completă a bateriei care poate duce la deteriorarea bateriei. În urmatoare fază a urmat montarea bateriei

În poza de mai jos este prezentată construcția boilerului

CAPITOLUL V

CALCULE ECONOMICE

5.1Posibilitati de imbunatatire a echipamentelor cu panouri solare pentru iluminat

CAPITOLUL VI.

CONCLUZII

La inceputul lucrariiam dorit sa fac o in evidenta a istoricul instalațiilor electrice precum si al domeniului energiei electrice.

In capitolul 1 am scos in evidenta energia Solară , Radiația Solară unde am descris mai multe detalii despre spectrul radiației solare precum si despre radiatiile ultraviolete.

Capitolul 1 mai contine Radiația Solară la nivelul solului cu grafice explicite cuprinzand componentele Radiației solare , Radiația Solară incident pe panourile solare inclinate care contine detalii despre pozitia soare-terra.

In capitolul 2 am scos in evidenta celulele fotovoltaice unde am scris un scurt istoric.Am clasificat panourile fotovoltaice , am scot in evidenta si am definit tipurile de panouri fotovoltaice ele fiind trei.

Am calculat parametrii celulelor fotovoltaice unde am calculat eficienta panourilor solare de tip fotovoltaic, precum si am calculat parametri electrici ai acestuia .

In capitolul 3 am scris despre echipamente solare termice unde am pus o scurta introducere,am clasificat instalațiile solare , am descries colectorul solar plan.

In capitolul 4 am luat masurile componentelor panoului solar.In capitolul 5 am facut calculul economic.Am incheiat lucrarea cu cateva concluzii referitoare la cuprinsul lucrarii , bibliografie si anexe.

BIBLIOGRAFIE

[1]-A.K, Athienitis , M. Santamouris , 2002, Thermal Analysis and design of Passive Solar Buildings, James and James, London, UK, p,8 – 11

[2]-Altas I.H., A.M. Sharaf, A photovoltaic array simulation model for Matlab-Simulink, GUI environment, IEEE 2007

[3]-E. Barla, G. Badea, Predictions on PV Technology Development In the Light of Kyoto Protocol, The 5th International World Energy System Conference, Mai, 2004

[4]-Barla E., Badea G.E., Porumb C, Photovoltaic Potential From Solar Database Evaluation, CIE 2010 Mai

[5]-Felea I., Barla E., Modelling the previsional reliability of small scale hydroelectric plants by reporting of its states, Annals of DAAAM For 2009 & Proceedings Of 20th DAAAM International Symposium, Proc. ISI

[6]-Chenni R., M. Maklouf, T. Kerbache, A. Bouzid, A detailed modelling for photovoltaic cells, Solar Energy 32, 2007

[7]-Evaluation of hourly tilted surface radiation models. Solar Energy 45 (1), 9–17. Solar Spectra, 2007. Air Mass Zero.

[8]-Goetzberger A, Hebling C, Schock H-W, Materials Science and Engineering 40 (2003) p. 1–46

[9]-Goetzberger A. V.U. Hoffmann, Photovoltaic Solar Energy Generation, Springer Series in Optical Sciences, 2005 17

[10]-Kalogirou S., 2009, Solar Energy Engineering: processes and systems, Permissions may be sought directly from Elsevier’s Science & Technology Rights Department in Oxford, UK

[11]-M. Chaabene, M.B. Ammar, A. Elhajjaji, Fuzzy based Energy management of a Domestic Photovoltaic Panel, American Journal of Applied Sciences 4 (2): 60-65, 2007, ISSN Science Publications

[12]-Nussbaumer H, Herstellung und Eigenschaften rekristallisierter Siliziumschichten, Dissertation, University of Konstanz (1996)

[13]-Photon das Solar Magazine, nr.1, 2009

[14]-Ragwitz, M., Held A. – Assessment and Optimisation of Renewable Energy Support Schemes in the European Electricity Market, Karlshruhe, February 2007

[15]-Sørensen Bent Renewable Energy, Its physics, engineering, use, environmental impacts, economy and planning aspects, Third Edition, Roskilde University Energy & Environment Group, Institute 2, Universitetsvej 1, P O Box 260 DK-4000 Roskilde, Denmark.Elsevier Science, 2004

[16]-T. Markvart, L. Castaner, Technical Handbook of Photovoltaics, Fundamentals and Applications, Elsevier, Ltd, 2003

[17]-Zekai Sen, Solar Energy Fundamentals and Modeling Techniques, Springer, 2008

[18]-Weiss. W,, Bergmann, 1. and Faninger, G. – Solar Heat Worldwide – Markets and Coniribution to the Energy Supply, 2006

[19]- http://www.solarduobest.ro/;

[20]-A method for improving global pyranometer measurements by modeling responsivity;

functions. Lester, A. și Myers, D.R. 2006, Solar Energy, pg. 322–331;

[21]-A method for improving global pyranometer measurements by modeling responsivity

functions. Lester, A. și Myers, D.R. 2006, Solar Energy, pg. 322–331;

[22]- High efficiency photovoltaic cell. Sakata, H., și alții. Anchorage, Alaska, : s.n., 2000.

Proceedings of the 28th IEEE Photovoltaic Specialists Conference. p. 7;

[23]- Renewable energies: sources, conversion and application. s.l. : Peter Peregrinus

Ltd, 1986;

[24]-A solar combisystem Based on a Heat Exchanger Between the Collector;

Loop and Space – Heating Loop. s.l. : International Energy Agency, 2002;

[25]- http://en.wikipedia.org/wiki/Wiki;

[26]-http://panouri-solare-termice.ro/informătii-utile.html;

[27]-https://www.sistemepanourisolare.ro/panouri-fotovoltaice

[28]-http://crane-bg.com/tr/cpv36m140-fotovoltaik-modüller

[29]-http://www.greenergystar.com/shop/solar-panel/18-12w-polycrystalline-solar-power-panel.html

[30]-http://redforhereti.blogspot.ro/2011/06/amorphous-silicon-solar-cells.html

[31]-http://www.creeaza.com/tehnologie/constructii/instalatii/Incalzirea-solara-a-apei298.php

[32]-Fuel Production Using Concentrated Solar Energy Onur Taylan and Halil Berberoglu Department of Mechanical Engineering, The University of Texas at Austin, Austin, TX, USA

[33]-https://www.forbes.com/sites/williampentland/2010/11/10/solar-tower/#50da804a2a87

ANEXA 1.

Montarea regulatorului pe panou

Legarea cablurilor

Anexa 2

Montare completa

Montare test

Anexa 3.

Testare

Panou solar

Anexa 4.

Tablou complet

DECLARAȚIE DE AUTENTICITATE

A

LUCRĂRII DE FINALIZARE A STUDIILOR

Titlul lucrării ____________________________________________________

_____________________________________________________________________

______________________________________________________________________

Autorul lucrării ___________________________________________________

Lucrarea de finalizare a studiilor este elaborată în vederea susținerii examenului de finalizare a studiilor organizat de către Facultatea _________________________________________ din cadrul Universității din Oradea, sesiunea_______________________ a anului universitar ________________________

Prin prezenta, subsemnatul (nume, prenume, CNP)__________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________,

declar pe proprie răspundere că această lucrare a fost scrisă de către mine, fără nici un ajutor neautorizat și că nici o parte a lucrării nu conține aplicații sau studii de caz publicate de alți autori.

Declar, de asemenea, că în lucrare nu există idei, tabele, grafice, hărți sau alte surse folosite fără respectarea legii române și a convențiilor internaționale privind drepturile de autor.

Oradea, Semnătura :

Data