Din mai 2014 am folosit bicicleta solară mai mult de 1000 km fără probleme. Dar inițial, majoritatea oamenilor consideră că panourile solare sunt mari și incomode. Acest lucru se datorează faptului că nu au mai văzut bicicleta solară până acum. Dar bicicleta mea solară este imposibil de gestionat? Iată exemple de alte biciclete mari, care au adesea o lungime de 260cm.

Acoperișul panoului solar

O altă opțiune este panoul de acoperiș. Are câteva avantaje:

  • Panoul nu suferă de umbra călărețului
  • Bicicleta este mai ușor de manevrat
  • Este posibilă o suprafață solară mai mare

Dezavantajele sunt:

  • Centrul de greutate ridicat
  • Mai multă sarcină de vânt
  • Mai multă greutate

Furtun de aer al panoului PV

În situația ideală de absență a vântului lateral și în care panourile sunt orizontale față de vânt, rezistența la aer a celor două panouri fotovoltaice este destul de redusă. Fricțiunea de frecare a pielii este neglijabilă cu aerul. Forma ar trebui să fie aerodinamică astfel:

Cu o lățime a panoului PV de 100cm și o grosime de 2cm, aerul per panou este:
P = 1/2 * ρ * A * v 3 * Cw = 1W

  • Densitatea aerului ρ = ​​1,23
  • A = 1 * 0,02 = 0,02
  • v = 20km/h = 5,55m/s
  • Coeficientul de tracțiune (Cw) al panoului PV nu este cunoscut cu precizie, dar este estimat la 0,5.

Graficul gradientului vântului

Cu cât mergi mai sus, cu atât viteza vântului este mai mare. La sol viteza vântului este zero. Profilul vântului este logaritmic, dar aproape de suprafața pământului este liniar, vezi graficul gradientului vântului:

Unitatea de înclinare a panoului PV este nepotrivită

Panourile fotovoltaice nu sunt îndreptate spre soare. Dar vara, pierderea datorată necorespunzătorului unghiului de înclinare este mai mică de 20%. Vezi acest grafic:

Panouri solare bifaciale

Partea din spate a unui panou PV bifacial generează electricitate din lumina ambientală reflectată de suprafețele înconjurătoare; aceasta are ca rezultat o producție de energie cu până la 30% mai mare în comparație cu un modul unilateral.

Puterea soarelui

Emisiile globale de CO2 trebuie reduse drastic în următorii câțiva ani pentru a preveni o schimbare climatică dezastruoasă. Aici DESERTEC oferă o soluție care poate fi implementată în întreaga lume: se poate genera o energie curată suficientă în deșerturile lumii pentru a furniza omenirii suficientă energie electrică în mod durabil.

Suprafața totală a colectoarelor solare (pentru concentrarea energiei solare termice) necesară pentru a furniza electricitatea omenirii este 300x300 km², Vezi aici:

Radiația solară orizontală medie anuală

Energia anuală în kWh/m 2 de la un panou solar depinde de locație:

Harta interactivă a radiației solare

Pe SolarGIS iMaps puteți obține valorile energiei solare în fiecare locație de pe pământ.

Cum se împachetează celulele solare

Celulele solare sunt foarte fragile, ca niște baloane. Celulele solare care nu sunt bine ambalate vor fi deteriorate cu ușurință în timpul transportului. Rețineți că un teanc de 125 de celule solare cântăresc un kilogram. Această greutate formează un stres ridicat asupra celulelor solare în timpul transportului; necesită o atenție specială pentru ambalare. Doar ambalarea celulelor solare în polistiren este inadecvată.

  • Celulele solare ar trebui să fie stivuite corespunzător, celulele solare remarcabile se vor sparge.
  • Împachetați celulele între placaj solid, nu carton.
  • Sigilați pachetul cu folie termocontractabilă.
  • Puneți întregul pachet într-o cutie exactă din polistiren.

Simulare model de celule solare SPICE

Panoul solar cu diode de bypass este simulat în Multisim. Modelele de celule solare și diode de bypass trebuie să fie create de noi înșine. Aici descriu cum se realizează un model Spice cu celule solare pentru Multisim. Celula solară este un bloc ierarhic care conține o sursă de curent și o diodă:

solară este
Model de celule solare multisim

Acesta este circuitul de testare a celulelor solare:

Efectuați o analiză de curent continuu cu aceste setări:

  • Sursa = ii1
  • Valoarea de pornire = 0A
  • Valoare oprire = 5A
  • Increment = 0,1A

  • Variabile selectate pentru analiză = V (1)

Aceasta este ieșirea de simulare Multisim:

În fereastra Multisim Grapher View faceți: Instrumente> Exportați în Excel și creați un grafic în Excel.

Parametrii diodei pot fi modificați astfel încât graficul model să fie egal cu graficul celulei solare. Acestea sunt cifrele unei anumite celule solare:

  • Tensiune circuit deschis: 0,670 V
  • Curent de scurtcircuit: 5,9 A
  • Tensiune maximă de putere: 0,560 V
  • Curent maxim de putere: 5,54 A.

Din datele celulei solare, valorile sursei curente și ale diodei pot fi determinate:

  • Sursa de curent 5.9A
  • Diode 0.67V - 5.9A
  • Diode 0,56V - 0,36A (deoarece 5,9A - 5,54A = 0,36A)

Această formulă a diodei este utilizată de Multisim și Spice:

Utilizați această simulare Multisim pentru dioda celulei solare și încercați succesiv valori diferite pentru Is (curent de saturație) și pentru N (coeficient de emisie) pentru a obține curenții corespunzători de 5.9A și 0.36A:

Testul modelului diodei celulei solare

Aceste valori dau un rezultat bun:

  • Coeficient de emisie N = 1,52
  • Curentul de saturație este = 0,234 μA

În cele din urmă, obținem un grafic model de celule solare care este egal cu graficul celulei solare. Iată graficul pentru un curent de 5A:

Graficul modelului de celule solare

Convertoare step-up alimentate cu celule solare

Prin utilizarea convertoarelor speciale de joasă tensiune, o singură celulă solară este capabilă să furnizeze energie circuitelor electronice.

Panouri solare verticale pentru lumina solară indirectă

Deși nu este aplicat pentru bicicleta solară, este interesant să spui ceva despre o abordare diferită a panoului PV. De obicei, panourile solare profită de lumina directă a soarelui și, prin urmare, sunt orientate cât mai mult posibil spre soare. Puterea este de până la 1000W pe m2 suprafața pământului.

Panourile solare verticale primesc lumina directă a soarelui, aceasta este doar 200W/m2 sau mai puțin. Dar, vă puteți imagina că cu cât este mai mare panoul solar vertical, cu atât este mai mare puterea, fără a crește suprafața pământului utilizată. Deci, calculat pe m2 de suprafață a pământului, un turn de panouri solare poate genera mai multă energie decât un panou solar obișnuit. Pe putere solară pe watt, un panou PV vertical este mult mai scump decât un panou solar obișnuit, deoarece sunt necesare mai multe celule solare. Vedeți mai multe la articolul „Generarea de energie solară în trei dimensiuni”.

Conversia Lux în Watt

Pentru compoziția spectrală specifică a soarelui: 1 lux

  • Lumina directă a soarelui: max 130000 lux = 1030W/m2
  • Lumina solară indirectă: maxim 25000 lux = 200W/m2

Aveți vreun comentariu despre site? Te rog anunta-ma.