Bài giảng Năng lượng tái tạo: Chương 2 +6 - ThS. Trần Công Binh

Bài giảng "Năng lượng tái tạo - Chương 2 + 6"cung cấp cho người học các kiến thức:Nguồn năng lượng mặt trời, tế bào quang điện, đặc tuyến I-V của pin quang điện, công nghệ chế tạo pin quang điện, đặc tính làm việc của pin quang điện, hệ điện mặt trời độc lập,... Mời các bạn cùng tham khảo.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Năng lượng tái tạo: Chương 2 +6 - ThS. Trần Công Binh ĐHBÁCHKHOATP.HCM Bàigiảng: NĂNGLƯỢNGTÁI TẠO Giảng viên: ThS. Trần Công Binh 8/2013 1Nănglượngtáitạo 1 C2: NĂNG LƯỢNG ĐIỆN MẶT TRỜI 1. Nguồnnănglượngmặttrời 2. Tếbàoquangđiện 3. ĐặctuyếnIVcủapinquangđiện 4. Côngnghệchếtạopinquangđiện 5. Đặctínhlàmviệccủapinquangđiện 6. Hệđiệnmặttrờiđộclập 7. HệđiệnmặttrờihòalướiNănglượngtáitạo 2 C2: NĂNG LƯỢNG ĐIỆN MẶT TRỜINănglượngtáitạo 3 Nguồn tài nguyên từ mặt trời • Trướckhinóivềnănglượngmặttrời,hãytìm hiểuvềmặttrời: • Nhưcườngđộánhnắngrasao • Vịtrícủamặttrờiởđâutạimọithờiđiểm • Bứcxạmặttrờirasao(insolation:incident solarradiation) • Từđóxácđịnhbứcxạtrungbìnhnhậnđược mỗingày • Vàchọnvịtrívàgóclắpđặtdànpinmặttrời saochohiệuquảnhấtNănglượngtáitạo 4 Bức xạ của lỗ đen và mặt trời• Mặttrời – Đườngkính1.4triệukm – Tổngcôngsuấtbứcxạđiệntừlà3.8x1020MW• Vậtthểđen – Làvậtthểvừahấpthụhoàntoàn,vừabứcxạhoàn hảo – Bứcxạhoànhảo–phátxạlượngnănglượngtrên mỗiđơnvịdiệntíchnhiềuhơnbấtkỳmộtvậtthể thựcởcùngnhiệtđộ. – Hấpthụhoàntoàn–hấpthụtấtcảbứcxạ,hoàn toànkhôngcóphảnxạ.Nănglượngtáitạo 5 Định luật Plank• ĐịnhluậtPlank–bướcsóngphátxạtừvậtthểđen phụthuộcvàonhiệtđộcủanó 3.74 108 Eλ = (7.1) 5 � �14400 � � λ �exp � �− 1� � � λT � �• λ=bướcsóng(μm)• Eλ=cốngsuấtphátxạtrênmỗiđơnvịdiệntíchcủavậtthểđen(W/m2μm)• T=nhiệtđộtuyệtđối(K)Nănglượngtáitạo 6 Phổ điện từÁnhsángnhìnthấyđượccóbướcsóngtrongkhoảng0.4đến0.7μm, vớibướcsóngcủatiatửngoạingắnhơnvàtiahồngngoàidàihơn Source:www.en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_radiationNănglượngtáitạo 7 Phổ bức xạ của trái đất ở 288oK Tráiđấtlàmộtvậtthểđenphátxạở288K Hình7.1DiệntíchdướiđườngconglàtổngcôngsuấtbứcxạphátraNănglượngtáitạo 8 Định luật Stefan-Boltzmann• Tổngcôngsuấtbứcxạcủavậtthểđenđượctính bằngđịnhluậtbứcxạStefan–Boltzman E = Aσ T (7.2) 4• E=tổngmứcphátxạcủavậtthểđen(W)• σ=hằngsốStefanBoltzmann=5.67x108W/m2K4• T=nhiệtđộtuyệtđối(K)• A=tổngdiệntíchbềmặtcủavậtthểđen(m2)Nănglượngtáitạo 9 Quy tắc Wien• Bướcsóngmàcôngsuấtbứcxạtrênmỗiđơnvịdiện tíchlớnnhấtlà 2898 λmax ( µ m) = o (7.3) T( K)• T=nhiệtđộtuyệtđối(K)• λ=bướcsóng(μm)• λmax=0.5μmchomặttrời,T=5800K• λmax=10.1μmvớitráiđất(mộtvậtđen),T=288KNănglượngtáitạo 10 Bức xạ của trái đất• Vídụ7.1:Tráiđấtlàmộtvậtthểđen,có nhiệtđộtrungbình17oC,diệntíchbềmặt 5,1x1014m2.Tínhcôngsuấtbứcxạvàbước sóngcócôngsuấtbứcxạđỉnh.Sosánhvới bướcsóngbứcxạđỉnhcủamặttrời 5800oK. E = Aσ T (7.2) 4 2898 λmax ( µ m) = o (7.3) T( K)Nănglượngtáitạo 11 Phổ bức xạ của mặt trời bên ngoài khí quyển Hình7.2Nănglượngtáitạo 12 Tỷ trọng khí quyển - Air Mass Ratio Khitianắngbăng quabầukhíquyển, lượngnănglượng đếnđượcbềmặt tráiđấtsẽbịsuy ...