Ogniwo słoneczne i K x silniejsze oświetlenie

Dec 19, 2017 14 Replies

Cześć.



Pytanie nieco akademickie.



Powiedzmy że mamy ogniwo słoneczne o ilustam W w danych warunkach oświetleniowych. Powiedzmy że to znakomite warunki. Teraz doświetlamy ogniwo *dodatkowo* światłem odbitym od idealnego lustra o tej samej powierzchni. Mamy więc 2x więcej energii swietlnej, co gorsza 2x więcej niż przewidywał projektant dla najlepszych warunków.



O ile wzrośnie moc wyjściowa? A przy dwóch lustrach czyli 3x więcej światła? Mozna to inzyniersko oszacować?



Pomijamy sprawnośc odbicia. Niepokoi mnie wzrost temperatury i/lub inne zjawiska które mogą przeszkodzić w uzyskaniu k*N sprawności. Co prawda warunki akademickie, ale pytanie raczej o szacunek inzynierski.



Pytam, bom widział kilka dni temu na zdjęciu instalację w ktorej *małe* ogniwo słoneczne bylo postawione tylem do slońca a w roli lustra był kawał nierdzewnej blachy wielkości kilku metrow zagiętej parabolicznie. Troche mnie to zastanawiam ogniwo ostatecznie mozna chłodzić cieczą i pozyskliwać w ten sposób odpadowe ciepło. Ale czy prześwietlenie krzemu nie jest szkodliwe dla żywotności i sprawnośc nie spada?


W dniu 19.12.2017 o 20:34, Sebastian Biały pisze:

To nie jest pytanie akademickie, ale czysto praktyczne, bo takie rzeczy się buduje od ładnych paru(nastu) lat, technologia się zwie CPV, pierwsze z brzegu do poczytania:

formatting link

Ale mówisz o ogniwach projektowanych. A ja mówie że chodzi o zwykłe ogniwo przewidziane na ileśtam W/m2 w które ktoś wpompowal na oko 5 razy tyle.

W dniu wtorek, 19 grudnia 2017 20:34:46 UTC+1 użytkownik Sebastian Biały napisał:

Można. Ogniwa powinny mieć dostarczone charakterystyki jak sie zachowują przy zmianie ilości oświetlenia.

Generalnie ogniwa są nieliniowe i im wiecej swiatla tym lepiej sobie radzą.

Cieplo i uv je degradują i nieco przeszkadzają w sprawności.

W skrócie: Aby ogniwo działało to światło musi przepychać elektrony między warstwami półprzewodnika. Te elektrony chcą wrócić na swoje miejsce a im cieplej tym bardziej.

Przeswietlenie w sensie naswietlanie bardziej niz normalnie szkodzi krzemowi pi*oko liniowo. Tu nie ma sytuacji ze krzem jest dopasowany parametrami do orbity ziemskiej i stałej słonecznej.

Ale im bardziej go oświetlasz tym szybciej sie degeneruje.

Pomóc mogło by wycinanie np. tych pasm swiatla które nie generują energii a degradują półprzewodnik. No i chłodzenie.

A w praktyce ogniwo jest jak pojemnik z paliwem. Wyprodukowane starcza na ileś tam Wh i tylko od nas zalezy czy ono te energie dostarczy w 20lat czy w 2.

Oczywiście o ile chłodzone bo w skrajnym przypadku mogło by sie stopić.

W dniu 2017-12-19 o 20:34, Sebastian Biały pisze:

ograniczeniem jest temperatura ogniwa.

formatting link

Użytkownik "Sebastian Biały" napisał w wiadomości grup dyskusyjnych:p1bpkl$3cf$ snipped-for-privacy@node2.news.atman.pl...

niecale 2 razy, bo pewnie nie da sie dobrze kątów dobrac.

Majac oswietlenie sloneczne mozesz wystawic dowolnie duze zwierciadlo wklesle i skupic naprawde duzo swiatla. Tylko:

-bedzie potrzebny mechanizm obracajacy,

-przestaje dzialac przy zachmurzonym niebie,

Mozna akademicko - termodynamika okresla granice. Gestosc energii w ognisku nie moze przekroczyc tej z powierzchni slonca, bo temperatura przedmiotu w ognisku nie moze wyjsc wyzsza niz temperatura emitera.

6000K.

Krzem troche wytrzyma, nie trzeba przeciez od razu 6000K :-)

Poza tym to otwiera nowe mozliwosci - w ognisku nie musi byc fotoogniwo, moze byc np kociol parowy, dobra turbina ma chyba ze 40% sprawnosci, zwykle ogniwo krzemowe tylko 15% ...

formatting link
I od razu z akumulatorem na noc czy nawet na pochmurne dni.

Ale ... niebo musi byc bezchmurne.

J.

Stosuje sie komercyjnie silniki stirlinga w ognisku talerza o średnicy od coś koło 2m. Podobno to ma największa wydajność, cokolwiek to ma znaczyć. Nie wiem, nie liczyłem. Zdjęcia sa na sieci, silniki bez jakiegoś wyrafinowanego czynnika i bezobsługowe.

formatting link
Silnik stirlinga z uwagi na to że bazuje na byciu nieszczelnym ;) wydaje się wymarzoną zabawką dla majsterkowiczów, ale jakoś nie słysze żeby ktoś stawiał takowe w ogródkach robine w garażu.

Dnia Thu, 21 Dec 2017 19:47:16 +0100, Sebastian Biały napisał(a):

Hę? Że co?

Taki żarcik. Najważniejszy i najwiekszy tłok *musi* być nieszczelny aby silnik działał. Jest też mały tłok który jest szczelny.

To nawet nie musi byc tlok.

A tu moze byc membranka. Ale szczelna.

J.

Dnia Thu, 21 Dec 2017 20:27:27 +0100, Sebastian Biały napisał(a):

Acha. Już myślałem że nie wiem jak to działa. Ale na szczęście się mylisz. Schematów konstrukcyjnych silnika Stirlinga jest kilka conajmniej i IMO tylko w jednym mamy nieszczelny tłok :)

A pokaż taki gdzie displacement piston musi być szczelny, istota silnika polega na tym aby pozwalał na swobodne przemieszczanie się czynnika miedzy dwoma komorami.

Pomijam silniki z falą stojącą, nie mają praktycznego zastosowania w produkcji enegrii o której tu mowa.

Dnia Thu, 21 Dec 2017 21:35:03 +0100, Sebastian Biały napisał(a):

Oj, mam ci szukać? :) Tu sobie popatrz:

formatting link
końcu masz 9 rozmaitych schematów. Pierwszy na 100% wymaga szczelności. I wszystkie w których czynnik przepływa zewnętrzną rurką. A jak podłubiesz to pewnie znajdziesz i inne schematy, pomysłowość ludzka jest wielka.

No masz. A przeciez ja rzuciłem w kontekście hobbystycznego wykonania w garażu. Wąpie aby ktokolwiek zrobił typ 1 w garazu skoro może zrobić displacement piston 10x prościej. Rozumiem że upierasz sie nad analizowaniem żartu akademicko?

Szczegolnie, ze mozna zrobic tak

formatting link
Albo tak
formatting link

J.

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required