Modeling and Performance Analysis of Low Concentration Photovoltaic (LCPV) System
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
منذ تحسين تكنولوجيا الخاليا الكهروضوئية لمعدالت التحويل الكهروضوئية، فقد استخدمت على نطاق واسع في السنوات األخيرة, إال أن تطبيقات هذه األنظمة الكهروضوئية الكثيرة قد إنحصرت بسبب إرتفاع رأس المال ، ويمكن حل مشكلة إرتفاع التكاليف إما عن طريق زيادة كفاءة الخاليا الشمسية أو باستخدام تكنولوجيا تركيز الخاليا الكهروضوئية. الهدف من هذه الرسالة هو خفض تكلفة التحويل المباشر لإلشعاعات الشمسية إلى كهرباء، وتقديم كفاءة أعلى من نموذج الخاليا الضوئية مسطحة الشكل باستخدام تكنولوجيا تركيز منخفض. لهذا الغرض يتم توظيف اثنين من تكوينات LCPV: نظام PV-V الحوض ومركزات مكافئ مركب )CPC( متكاملة مع PV. في هذه الدراسة تم تطوير نمذجة ضوئية وحرارية لكال هذه التكوينات. تم دمج هذه النماذج مع النموذج الكهربائي لتقدير األداء العام لنظم LCPV. هذه األداة التحليلية يمكن أن تكون مفيدة للغاية للتأكد من إعتمادية هذه األنظمة في مختلف ظروف البيئة الجغرافية. من خالل دمج سلسلة PV المسطحة والغير مبردة مع مركزات مكافئ مركب )CPC( غير المغطى ، تم زيادة كمية الطاقة بنسبة 4..2٪. إذا تم توفير مياه التبريد مع عاكسات مركزات مكافئ مركب غير المغطى وغير مبرد مقارنة مع سلسلة PV المسطحة ، وكانت الزيادة في الطاقة الكهربائية حوالي 7..6٪. تمت دراسة تأثير الزجاج أيضا في نظام CPC-PV . الزجاج يحمي عاكسات لوحة PV من الغبار والرطوبة، ولكن من ناحية أخرى فإنه يزيد أيضا درجة حرارة لوحة الخلية الكهروضوئية. من وجهة نظر كهربائية فإن الزجاج يقلل من xxi انتاج الطاقة ومن وجهة نظر حرارية فإنه المفيد كما أنه يزيد من الكسب الحراري للنظام CPC-PV . لذا، يوصى CPC-PV الغير مغطى لزيادة انتاج الطاقة الكهربائية ولكن مع تعويض قليل من مزايا الزجاج. على نحو مماثل لنظام PV-V الحوض ، تمت زيادة الطاقة بنسبة 6.٪ مع دمج V-الحوض للوحة كهروضوئية بسيطة. انتاج الطاقة القصوى في وحدة تبريد فعال تتغير بشكل حاد في ظل ظروف التركيز وعدم التركيز. زيادة الطاقة القصوى من 4.6.2 )غير تركيز( إلى 4.2.2 واط )تركيز( مع زيادة نسبة ٪22. إضافة لذلك، فقد تم تصميم اإلعدادات التجريبية لنظام PV-V الحوض ونظام CPC-PV ، واختبارها . CPC-PV لمختلف الظروف المحيطة في الظهران. تم اختبار ستة تكوينات مختلفة في نفس الوقت لتحليل نظام وأظهرت البيانات التجريبية المستخلصة من أنظمة المختبر اتفاق جيد مع نتائج النموذج العددي.