2015-05-30
267
Комбинированные гелиоустановки установки представляют комбинацию абсорберов плоских гелиоколлекторов, на приемной стороне которых находятся кремниевые элементы различных размеров. Фотоэлектрическая мощность системы определяется мощностью солнечных элементов, а тепловая мощность площадью и эффективность абсорбера.
Существенное увеличение КП всей системы связано с использование комбинированной установкой значительной части солнечного спектра излучения. Если тепловой коллектор использует в основном инфракрасную и ближнюю видимую часть, то кремниевые элементы используют фиолетовую и коротковолновую видимую часть спектра. Зависимости изменения КПД фотоэлемента от температуры носят линейный характер. Используем формулу из работы [10] для изменения КПД ФЭП в зависимости от температуры.
h = h1 (1 – к (Т – Т1)) (1)
где к – температурный градиент, зависящий от типа и конструкции фотопреобразователя, а h1 – КПД ФЭП при стандартных условиях (освещенность 1000 В /м2, Т1 = 25 оС). Обычно КПД монокремниевых элементов составляет 14-15 %.
|
|
|
Приведем формулу для определения предельного термодинамического КПД солнечного элемента при температуре источника ТС, равной 5800 К и температуре приемника Т около 300 К, что соответствует наземному применению солнечных батарей:
hпред. = (1 – 4/3 Т/ ТС) (2)
Уравнение, которое применимо для расчета почти всех существующих конструкций плоского коллектора, имеет вид: (3).
(3)
Используя формулы (1) и (3) можно получить два связанных между собой уравнений для расчетов комбинированного коллектора:
hФ = h1 (1 – к (Т – Т1))
(4)
где hФ – фотоэлектрический,а hТ – тепловой КПД комбинированной установки.
Принимая Т как среднюю величину от Т0 и Тi можно говорить о связях электрического и теплового КПД всей системы.
