بررسی تاثیر عوامل جوی بر عملکرد یک سیستم فتوولتائیک

نیاز روز افزون بشر به انرژی و کاهش منابع فسیلی به عنوان یکی از منابع اصلی تامین انرژی و از سویی نگرانی های مربوط به گرم شده کره زمین، بحث استفاده از انرژی های تجدید پذیر را مطرح ساخته است. انرژی خورشیدی به عنوان یکی از منابع تجدیدپذیر می تواند جایگزین مناسبی برای منابع سوختی فسیلی باشد. امروزه انرژی خورشیدی با روشهای متفاوتی مورد بهره برداری قرار می گیرد که یکی از آنها استفاده از سیستم های فتوولتائیک می باشد. از آنجا که سلو ل های فتوولتائیک به منظور تولید انرژی در محیط های باز و در معرض انرژی تابشی خورشید قرار می گیرند عوامل محیطی بر عملکرد آنها تاثیر می گذارد. بنابراین با توجه به راندمان پایین سلول های فتوولتائیک تلاشهای زیادی انجام شده تا اثرات منفی عوامل محیطی بر عملکرد سلول فتوولتائیک کاهش داده شود. در این تحقیق با طراحی و راه اندازی یک سیستم فتوولتائیک مستقل از شبکه، تاثیر عوامل محیطی بر عملکرد سیستم فتوولتائیک به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا با اندازه گیری توان خروجی سلول های فتوولتائیک و میزان انرژی دریافتی مشاهده گردید که رابطه مستقیمی میان آنها وجود دارد. بنابراین برای تعیین زاویه شیب بهینه به منظور دریافت بیشترین انرژی تابشی از یک مدل محاسباتی استفاده شد و نتایج آن با داده های آزمایشگاهی مقایسه شد. در ادامه با توجه به تاثیر دمای سطح سلول فتوولتائیک بر راندمان آن، تاثیر عوامل مختلف (دمای محیط، انرژی تابشی، سرعت و جهت باد) بر دمای سلول فتوولتائیک مورد بررسی قرار گرفت و با توجه به داده های سیستم آزمایشگاهی، پارامترهای مدل آزمایشگاه ملی سندیا برای پیش بینی دمای سلول فتوولتائیک استخراج گردید. در فصل بعدی تاثیر گرد و غبار بر دمای سطح و راندمان سلول فتوولتائیک با استفاده از داده های سیستم آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجربی نشان داد که توان خروجی سلول فتوولتائیک در اثر وجود گرد و غبار کاهش پیدا می کند.