Bireysel fotovoltaik hücreler, bir güneş jeneratörünün temel birimini oluşturan bir fotovoltaik modülde birleştirilir. Genellikle, böyle bir modül elektriksel olarak birbirine bağlı fotovoltaik hücrelerden, bir ön cam ve bir arka yan kapak dahil gömme malzemelerinden, elektrik bağlantı kablolarından veya bir bağlantı kutusundan ve kısmen de genellikle plastik veya alüminyumdan yapılmış bir çerçeveden oluşur.

Bununla birlikte, özel kenar sızdırmazlık önlemleri gerektiren çerçevesiz modüller de giderek daha fazla uygulanmaktadır. Tek tek hücrelerin bir modüle yerleştirilmesi, tek hücrelerin atmosferik etkilere karşı korunmasına yardımcı olur, sırasıyla tanımlanmış bir üst voltaj seviyesi ve maksimum amper sağlar ve böylece kullanıcı tanımlı akım-gerilim özelliklerine sahip fotovoltaik jeneratörlerin kurulumunu mümkün kılar.

Hücrelerin gömülmesi ve ayrıca kenar sızdırmazlığı çok yüksek gereksinimlere tabidir. Örneğin bir yıl içerisinde yaklaşık -40 °C ile yaklaşık +80 °C arasında değişen sıcaklık dalgalanmalarına maruz kalan hücre yüzeyinin her türlü neme (yağmur ve yoğuşma gibi) karşı korunması gerekmektedir. 20 ila 30 yıllık ve hatta daha uzun genel teknik ömür boyunca.

Ayrıca, çapı birkaç santimetreye kadar olan dolu taneleri veya 50 m/sn ve üzeri şiddetli rüzgar yüklerinden kaynaklanan mekanik bozulmaların önlenmesi gerekmektedir.

Ayrıca, yüksek yalıtım gücü sağlanmalı ve kullanılan malzemelere bakteri bulaşmamalı ve hayvanlar (örneğin kuşlar) tarafından aşındırılmamalıdır. Ticari olarak temin edilebilen fotovoltaik modüller, tüm bu gereksinimleri karşılar ve genel teknik ömür boyunca güvenli bir çalışma sağlar.

Çok çeşitli olası uygulamalar nedeniyle, piyasada farklı güç değerlerine sahip güneş modülleri mevcuttur. Modülün nominal açık devre gerilimi, seri bağlı hücrelerin sayısı ve her bir hücrenin nominal açık devre gerilimi tarafından belirlenir.

Modülün nominal kısa devre akımı, paralel bağlı hücre dizilerinin sayısı ve her bir hücrenin nominal kısa devre akımı tarafından belirlenir. Bu nominal kısa devre akımı, hücre teknolojisine, kullanılan malzemenin kalitesine, üretim sürecine ve temel olarak hücrenin boyutuna bağlıdır.

Kısa devre akımı, güneş ışınımı ile doğrusal orantılı olduğu gibi, hücrenin etkin yüzeyi ile de doğrusal orantılıdır. Buna göre tüm modülün karakteristik akım-gerilim eğrisi, hücrelerin birbirine bağlanmasına bağlı olarak tek bir hücreye göre değişir.

Fotovoltaik modülün nominal gücü, toplam hücre sayısına bağlıdır. Yaygın fotovoltaik uygulamaların güç derecelendirmeleri, hücre yüzeyi yaklaşık 100 cm2 olan 36 seri bağlı silikon hücre için yaklaşık 50 ila 75 W arasında değişir.

Bununla birlikte, özellikle şebeke bağlantılı kurulumlar için 300 W’a kadar kapasiteye sahip geniş yüzeyli güneş enerjisi modülleri de mevcuttur. Tek bir gofret üzerinde 225 cm2’lik hücre yüzeyleri bugün piyasaya sunulmaktadır.

Bir çalışma modülünün tek tek hücreleri gölgelenirse veya orijinal güç değerleri kusurlar nedeniyle bozulursa, bunlar artık birbirine bağlı hücrelerde jeneratör olarak işlev görmezler, yük görevi görürler.

Bağlantı tipine göre ters polarizasyonda (yanlış gerilim yönü) veya açık devre gerilimini aşan gerilimlerde (yanlış akım yönü) çalışacaklardır. Olumsuz koşullar altında komşu hücrelerden daha güçlü ısınabilirler (“sıcak nokta” etkisi).

Güneş Paneli Sistemi
Güneş Enerjisi fiyatları
Güneş enerjisi paneli fiyatları
Güneş paneli elektrik üretimi
TAŞINABİLİR Güneş Paneli
Viessmann güneş paneli
Müstakil ev için güneş paneli
Yerli güneş paneli

Açıklanan zararlı etkilerden bağımsız olarak, seri bağlı hücrelerin kısmi gölgelenmesi de önemli kayıplara neden olur. Birinci dereceden bir yaklaşım olarak, seri bağlı hücreler dizisindeki akım, en zayıf hücresinin akımı tarafından belirlenir.

Bu nedenle, kısmi gölgelemeden kaynaklanan kayıplar, gölgeli alanın toplam alana oranına kıyasla oldukça yüksektir. Paralel bağlı diziler veya hücreler için kayıplar yalnızca gölgeli alanla orantılıdır.

Binaya entegre fotovoltaik hücreler için gölgeleme etkilerinin özellikle dikkate alınması gereklidir, çünkü örneğin cephe elemanları, çerçeveler ve pencereler sıklıkla kısmi gölgelemeye neden olur. Bu nedenle aşırı kayıpları önlemek için tasarımların dikkatlice analiz edilmesi gerekir.

Birkaç modülün bağlantısı için mevcut koruma önlemleri özetlenmiştir; Prensip olarak, bir modülü oluşturan birkaç hücrenin bağlantısı için de geçerlidirler. Hücre dizilerine paralel olarak düzenlenmiş baypas diyotları (serbest dönen diyotlar), muhtemelen gölgeli güneş pillerinin aşırı ısınmasını önler.

Kısmi gölgeleme veya özellik değişiklikleri (yani hasarlı hücreler) nedeniyle gerilimler komşu dizilerinkine kıyasla daha düşükse, entegre bloke edici diyotlar, hücre dizileri üzerindeki eşitleme akımının yanlış yönde olmasını önler.

Bununla birlikte, deneyimler, ne bir modülün bireysel hücre dizileri içindeki baypas diyotlarının ne de bir modülün sonundaki bloke edici diyotların gerekli olduğunu göstermiştir. Bu tür güvenlik önlemleri, artan enerji kayıplarına ve dolayısıyla artan maliyetlere neden olur.

Ayrıca diyotlar, hücrelere ve modüllere göre daha kısa teknik ömür göstermektedir. Bununla birlikte, birkaç modül daha büyük birimlere (diziler, dizi alanları, üreteçler) bağlıysa durum farklıdır, çünkü bu koşullar altında kısmi gölgeleme çok daha olasıdır (örneğin, gökyüzünde süzülen bulutlar, binaların neden olduğu gölgeleme, içerideki ağaçlar vb. bir günün seyri veya fotovoltaik jeneratörün bileşenleri).

Bu durumda, yukarıda tartışılan etkilerin tek tek hücreler yerine modüller için dikkate alınması gerekir. Bu nedenle her modül, ara sıra sağlanan ve üretici tarafından modüle dahil edilen serbest dönen bir diyotla köprülenir.

Günümüzde, dengeleme akımları güvenliği bozmadığından, bloke edici diyotlar çoğunlukla ihmal edilmektedir. Ek olarak, bir modül dizisinde kısa devre olması durumunda modüllerin ve kabloların aşırı yüklenmesini önlemek için modül dizilerinin terminallerine sigortalar takılır.

Bireysel hücrelerin fotovoltaik modüllere seri bağlantısından kaynaklanan kayıplar, her bir hücrenin terminal kelepçelerinde veya bağlantı kablolarında mevcut olan elektrik enerjisinin yaklaşık %2 ila 3’ü kadardır. 

Birkaç modül daha büyük jeneratör birimleri oluşturuyorsa, jeneratör alan boyutuna bağlı olarak bu büyüklükteki diğer kayıplar dikkate alınmalıdır. Ancak her bir hücrenin belirli bir modül tipi için elektriksel performans parametrelerine göre üretici tarafından önceden seçilmesi bu kayıpları azaltabilir.

The post Güneş Modülü – Enerji Mühendisliği Ödevleri – Enerji Mühendisliği Ödev Hazırlatma – Enerji Mühendisliği Alanında Tez Yazdırma – Enerji Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).