Kafedra: Aerokosmik Telebe: Memmedova Hemide Qrup : 1433a İxtisas: Ekologiya mühendisliyi Bakı 2014

Azerbaycan Hava Yolları Qapalı Sehmdar Cemiyyeti

Milli Aviasiya Akademiyası

Serbest iş 4

Fenn: Fizika 2

Mövzu: Termistorlar və fotorezistorlar. Günəş batareyiları.

Kafedra: Aerokosmik

Telebe: Memmedova Hemide

Qrup :1433a

İxtisas: Ekologiya mühendisliyi

Bakı 2014

Termistor – bu rezistordur, hansının ki, müqaviməti temperaturdan dəyişir. Termistorlar iki tip olur: müsbət və mənfi temperatur əmsalıyla. Temperaturun yüksəlməsi vaxtı müsbət əmsalla termorezistorda müqavimət artır, və (amma) mənfi əmsalla - azalır. Onların azaldılmış adları ingilis dilində: PTC (positive temperature coefficient) və NTC (negative temperature coefficient).

Termistordan istifadə onun müqavimətinin temperatur asılılığının nelinearnost-unu çətinləşdirir. Asılılıq yalnız kiçik hüdudlarda xəttidir, bir neçə (bir qədər) on dərəcənin və ölçünün ən böyük sərhədinin hesablanması üçün Steynxarta-Hartın üçüncü sırasının (nizamının) səciyyəvi tənliyi yaxınlaşır. Termorezistorların NTC-ı üçün B-la növbəti sadələşdirilmiş tənlik mövcuddur – parametr:

harada:

T0 - nominal temperaturdur, məsələn 25 °C.

R0 - nominal temperatur vaxtı (yanında) coprotivlenie.

B - B – parametr.

B – bu əmsaldır parametrdir, hansı ki, adətən termistorun spesifikasiyasında verilir. Eyni zamanda, o yalnız məlum (məşhur) temperatur aralarında kifayət qədər daimidir, məsələn, 25 – 50 °C və ya 25 – 85 °C. Əgər ölçülən temperatur arası daha, onda imkan vaxtı (yanında) spesifikasiyada olan tənlikdən istifadə etmək lazımdır.

Termistorun müqaviməti gərginliyin böləniylə dolayısilə ölçülür, harada bir rezistorun yerinə termistor və daimi hansının ki, giriş gərginliyi qurulur (müəyyən edilir). Gərginliyin böləninin çıxış gərginliyi ölçülür, hansı ki, termistorun müqavimətinin dəyişikliyiylə birlikdə dəyişir. Termistor vasitəsilə gərginliyin verməsi vaxtı elektrik cərəyanı keçir, hansı ki, onun müqavimətinə görə termistoru qızdırır və beləliklə müqaviməti dəyişdirir. Termistorun qızdırılması vaxtı yaranan səhvi kompensasiya etmək olar hesablama, amma böyük müqavimətlə termistordan istifadə etmək daha asandır, hansı ki, daha az qızır (isinir).
Məhdudlaşdırılmış resursa və böyük dəqiqliyin tətbiqi ehtiyacının yoxluğuna görə, qabaqcadan hesablanmış cədvəllər bir-birindən asılı temperaturları və müqavimətləri istifadə olunur. Cədvəldə, bütovlükdə, dəqiq intervalla temperaturun ifadələri yazılmışdır, tənzimçinin müqavimətinə, gərginliyə və ya çeviricinin analoqovo-diqitalnoqosu qiymətinə (mənasına) uyğun olaraq. Cədvəl üçün bütün səciyyəvi hesablama qabaqcadan edilmişdir və proqramda yalnız ölçülmüş parametrə uyğun olan sıranı tapmaq və temperaturu oxumaq lazımdır.
F
Şəkil 2 .Fotorezistorun quruluşu
otorezistorlar şüa enerjisinin təsirindən öz müqavimətini dəyişən cihaza deyilir. O, şüşə lövhənin üzərinə çəkilmiş iki cərəyan keçirən təmasa malik olan yarımkeçirici qatdan ibarətdir (şəkil 1). Lövhəni işığın düşməsi üçün pəncərəsi olan plastik maddədən və ya metaldan düzəlmiş gövdəyə salınır. Onlarda vismut, kadmium, gurguşunun kükürdlü və selenli birləşmələri istifadə olunur.

Fotorezistorun həssaslığı tətbiq olunmuş gərginlikdən asılıdır. Ona görə də müxtəlif növ fotorezistoru qiymətləndirərkən mənbə gərginliyinin təsirini aradan götürmək üçün xüsusi həssaslıqdan istifadə edirlər. Bu inteqral həssaslığın vahid gərginliyə nisbətidir; K_i=I_f/ФU_a.

F
Şəkil 2. Fotorezistorun işıq (a), volt-amper (b), spektral (c), tezlik (ç) və keçid (d) xarakteris-tikaları
otorezistorun xarakteristikaları şəkil 2-da verilmşdir. İşıq xarakteristiaları qeyri-xətti olur, volt-amper xarakteristikaları səpələnmə gücünün buraxıla bilən qiymətlərində xəttidirlər. Ona görə cihaza verilən maksimal gərginlik məhdudlaşdırılır, çünki böyük gərginlikdə artıq qızma nəticəsində işığa həssas qat dağıla bilər.

Bəzi fotorezistorların spektral xarakteristika-ları infraqırmızı sahədə maksimum həssaslığa malikdirlər. Belə fotorezistorlar əsasən pirometri-yada zəif qızdırılmış cisimdə temperaturu ölçmək, infraqırmızı texnikada-gecə görünən cihazlarda, istilik pelenqatorlarda və s. işlədilir. Digər fotorezistorlar spektrin görünən hissəsində maksimal həssaslığa malikdirlər. Bunlar görünən işığa reaksiyaverən qurğularda işlədilir.

Gunes enerjisindən geniş istifadəyə mane törədən səbəblərin birincisi radiasiya enerjisinin səpələnməsidirsə, ikinci və həm də ən vacib problemi radiyasiya enerjisinin toplanıb müəyyən müddətə saxlanmasıdır.

Ümumiyyətlə, ixtiyari növ enerjini toplayan və saxlayan hər hansı cihaza və qurğuya akkumulyator deyilir. Bizim yaxşı tanıdığımız kimyəvi ak­kumulyatorlar, elektrik enerjisini, yay ilə sıxılmış qyrğu mexaniki enerjini, su bəndləri ilə yaradılan süni göllər çayların kinetik enerjisini, yüksək təz­yiq aldında sıxılmış qaz çəni mexaniki enerjini və digər bitki yanacaqları, o cümlədən neft, kömür, qaz Günəş enerjisinin və s. uzun və qısa müd­dət­li enerji akkumulyatorlarıdır. Bizim indi izahına başladığımız istilik ak­ku­mulyatoru isə Günəş enerjisini istilik növündə toplayıb saxlayan cihaz və ya müxtəlif şəkilli texniki qurğudur. İstilik akkumulyatoru, yaxud ixtiyarı növ akkumulyator nə üçün Günəş energetikasında əsas texniki vəsait sa­yılır?

Yadda saxlayaq ki, ixtiyarı enerji sistemi üç hissədən ibarətdir: ilk enerji mənbəyi, enerji çevirən alt sistemlər və enerji işlədiciləri. Belə sistemlərdə enerji verilişi ilə işlədicilər arasında uyğunsuzluq yarana bilər. Akkumulyator qurğu və cihazlarının əsas məqsədi, uyğunsuzluqları nizamla­maq­dır.

Günəş enerjisinin toplanıb saxlanması

Elektrik stansiyalarının nisbətən az yüklə işləməsi zamanı (məs. gecə növ­bələrində) istehsal olunan istilik və ya elektrik enerjisi akkumulyatora yığılır və sonra istifadə edilir.

Yaxud bir sıra ilk enerji mənbələrin çıxış gücü fasiləlidir (məsələn Günəş və su akkumulyator stansiyaları), bəzi enerji mənbələrində isə belə fasiləlik təsadüfüdür, iqlim şəraiti ilə əlaqədəar (məsələn, külək, su, günəş, dəniz dalğaları və qabarmalar və s.). Belə fasiləli enerji qeyri müntəzəmliyini də akkumulyatorun köməyi ilə aradan qaldırmaq olar.

Günəş enerjisinin Yer səthinə düşən payının müxtəlif ərazilərindən, o cümlədən də, Azərbaycan bölgələrində mövsümünə sutkalıq paylanmasını əvvəlki deyilişlərdə geniş izah etmişik. Günəş qarşısını bulud kəsəndə, gecə növbələrində istilik və yaxud elektrik akkumulyatoru olmasa, belə enerji təchizatı yalnız müvəqqəti istifadə üçün yararlı ola bilər.

Günəş enerjisindən hər tərəfli istifadənin ən səmərəli üsulu və geniş istehsala tətbiqi elektrik sistemi ilə paralel işləməsi zamanı daha iqtisadi effektli sayıla bilər.

Günəş enerjisinin istilik enerjisinə çevrilməsi
Dünyanın bir sıra inkişaf etmiş ölkələrində artıq müstəvi günəş kollektoru ilə binaların isidilməsi və isti su ilə təchiz edilməsi geniş yayılmışdır. Həmin ölkələrdə, hətta günəş və elektrik enerjiləri ilə paralel təchiz edilmiş evlər satılır. Mövsümü olaraq günəş enerjisi evi isidir və hətta sərinləşdirir. Əgər böyük həcmli istilik akkumulyatorundan istifadə edilərsə, elektrik enerjisinə ehtiyac çox az olur.

Günəş kollektorundan istilik daşıyıcısı mayenin aldığı enerjinin hesabatında, həmişə şüanın perpendikulyar düşməsi nəzərə alınməşdır. Bu texniki şərtə nəzəri cəhətdən nail olmaq üçün kollektor günəşə tərəf hərəkət etməlidir. Bu qızdırıcının enerji sistemi üçün bucaq altında yerləşdirilməsi he­sabat üçün kafi sayılır.

Yer kürəsinin şimal yarısına daxil olan ölkələrdə günəş kollektorunu qış aylarında görünmə vəziyyətinə səmtləşdirmək ən optimal sayılır. Günəşin yaz gün bərabər­liyinə nəzərən ən aşağı və ən yuxarı hündürlük bucağı– 23,5°…71,5° arasındadır ona görə də illik orta gün hündürlük bucağı

h = 47° qəbul edilir.

Günəş kollektorunun vasitəsilə alınan istilik enerjisinin coğrafi en dairə­sindən və temperaturdan asılı təyin edə bilərik.

Günəş buxar – güc qurğuları

Günəş enerjisini mexaniki işə çevirmək üçün kollektor-buxar maşınlarından istifadə olunmalıdır. Müasir istilik elektrik stansiyalarının generatorlarını günəş kollektoru hərəkətə gətirir. Daxili yanacaq mühərriklərinin yanma kamerasını, necə deyərlər, kollektor əvəz etməlidir.

İlk baxışda belə düşünmək olar ki, həddindən artıq böyük radiasiya enerjisi toplanmış kollektordan, böyük də mexaniki güc almaq olar, ancaq məsələ belə deyildir.

İstilik maşınlarının ən böyük f.i.ə. malik olan “babası”, fransız mühəndisi Karnonun nəzəri olaraq təklif etdiyi istilik maşınıdır. Bu maşın dörd ardıcıl dönən prosesdən ibarətdir. Ona görə də f.i.ə. yalnız isti və soyuq ener­­ji mənbələrinin temperaturlar fərqindən asılıdır, işçi cismin enerji dəyişməsi nəzərə alınmır:

η = 1 – T₂/T₁ .

Mövcud olan bütün istilik maşınlarında icra olunan istilik prosesləri dön­məyəndir. Ona görə də f.i.ə. isti və soyuq mənbələrin istilik müba­di­ləsindən asılıdır:

Faydalı iş : A = Q₁ – Q₂ , ona görə də η = 1 – Q₂/Q₁ .

Əvvəldə qeyd etdiyimiz kimi, kollektorda temperatur artdıqca faydalı istilik azalır, çünki istilik itkiləri çoxalır. Ona görə də Günəş enerjisini bu­xar-güc qurğulqrında mexaniki işə çevirmək üçün, kollektor və istilik ma­şını bir sistemdə işləməlidir. Asanlıqla isbat etmək olar ki, sistemin f.i.ə. kollektorun (η_k) və maşının (η_m) faydalı işinə görə təuin edilməlidir:

η = η_k + η_m .

Günəş radiyasiyasının intensivliyi P olarsa, istilik maşının gücü:

P₂ = η · P olar.

İstilik maşınlarının ən geniş istifadəli növlərinin hamısında, işçi cisim aqreqat halını, buxarlanmadan kondensasiyaya qədər dəyişir. Şəkildə sxematik olaraq, elektrik enerjisi istehsal edən istilik maşını ilə kollektorun bir sistemdə işləməsi göstərilmişdir.

Belə kollektor–maşın sisteminin f.i.ə. 40 % - ə bərabərdir və ideal Karno istilik maşının f.i.ə.–nin 60 % - ni təşkil edir.