أثیر الاشعاع الشمسی و درجة حرارة الوحدة الشمسیة علی اداءها

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

المستخلص

یتأثر اداء الخلایا الکهروضوئیة بزیادة و نقصان درجة الحرارة و کذلک کثافة الاشعاع الشمسی. حیث ان الخلایا الکهروضوئیة هى اشباه موصلات تزید توصیلیتها (فرق الجهد) بإنخفاض درجة حرارتها. وجد ان درجة حرارة الخلیة تلعب دورا کبیرا فى التأثیر على الطاقة الکهربیة المنتجة من الخلیة و کفاءتها. یعتمد کل من کفاءة انتاج  الکهرباء والطاقة المنتجة و فرق الجهد على درجة حرارة الخلیة الکهروضوئیة وکذلک على نوعیة الخلایا المستخدمة. و حیث ان کفاءة الخلایا المستخدمة فى هذا البحث لانتاج الطاقة الازمة لادارة نظام الضخ تکون فى حدود 14.5%. یتم عمل قیاسات الطاقة الکهربائیة المنتجة و فرق الجهد و شدة التیار للخلیة الکهروضوئیة و کفاءة تحویل الطاقة الضوئیة الى طاقة کهربائیة عند درجات حرارة (30 - 40 - 50)ºم و اشعاع شمسی یتراوح من 900 الى 1000 وات/م2 و أثر ذلک على انتاج مولد شمسی للکهرباء لادارة بمحرک تیار مستمر لإدارة مضخة رى فى منطقة التجارب فى انشاص لرى قطعة ارض للتنقیط. وکانت النتائج عند متوسط فرق جهد یعادل 27.6 فولت عند قدرة کهربیة تعادل 891.6 وات و کفاءة وحدة الطاقة الشمسیة تعادل 14.36% عند متوسط درجة حرارة للوحدة الشمسیة مقداره 23.4ºم ومتوسط اشعاع شمسی 950.1 وات/م2. بینما کانت النتائج عند متوسط فرق جهد یعادل 27.3 فولت عند قدرة کهربیة تعادل 868.7 وات و کفاءة وحدة الطاقة الشمسیة تعادل 14.13% عند متوسط درجة حرارة للوحدة الشمسیة مقداره 34.6ºم ومتوسط اشعاع شمسی 941.1 وات/م2. واخیرا کانت النتائج عند متوسط فرق جهد یعادل 26.4 فولت عند قدرة کهربیة تعادل 870.2 وات و کفاءة وحدة الطاقة الشمسیة تعادل 14.16% عند متوسط درجة حرارة للوحدة الشمسیة مقداره 45.0ºم ومتوسط اشعاع شمسی 940.1 وات/م2. من النتائج یمکن استنباط ان نسبة الانخفاض المئویة فى فرق الجهد کانت (0.201 % فولت/کلفن) وللقدرة الکهربیة (0.111 % وات/کلفن) لدرجات حرارة تتراوح من (34.6ºم حتى 45.0ºم) و بینما کان الانخفاض فى فرق الجهد وصل الی (0.097 % فولت/کلفن) وللقدرة الکهربیة (0.229 % وات/کلفن) لدرجات حرارة تتراوح من (23.4ºم الی 34.6ºم).

Alonso G.M.C. and Balenzategui, J.L., (2004). Estimation of Photovoltaic Module Yearly Temperature and Performance Based on Nominal Operation Cell Temperature Calculations. Renewable Energy, 29:1997–2010.
Ebaid, M.S.Y.; Qandil, H. and Hammad, M., (2013). A Unified Approach for Designing a Photovoltaic Solar System for the Underground Water Pumping Well-34 at Disi aquifer. Energy Conversion and Management, 75:780–795.
Gouws, R. and Lukhwareni, T., (2012). Factors Influencing the Performance and Efficiency of Solar Water pumping Systems: a Review. International Journal of Physical Sciences, 7(48):6169-6180.
Hamrouni, N.; Jraidi, M. and Cherif, A., (2008). Solar Radiation and Ambient Temperature Effects on the Performance of a PV Pumping System, Revue des Energies Renouvelables, 11:95–106.
Nelson, J., (2003). The Physics of Solar Cells (Properties of Semiconductor Materials). Imperial College Press, London, 13–16
Schwingshackla, C.; Petitta, M.; Wagner, J.E.; Belluardo, G.; Moser, D.; Castelli, M.; Zebisch, M. and Tetzlaff, A., (2013). Wind Effect on PV Module Temperature: Analysis of Different Techniques for an Accurate Estimation. Energy Procedia, 40:77–86.
Skoplaki, E. and Palyvos, J.A., (2009). On the Temperature Dependence of Photovoltaic Module Electrical Performance: A Review of Efficiency/Power Correlations. Solar Energy, 83:614-624.