Flussimetro per concentratori solari fotovoltaici
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- Riccardo Sarti
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1 ocetà Italana d Fsca, XCVI Congresso Nazonale, Bologna, 0-4 ettembre, 00 Flussmetro per concentrator solar fotovoltac Antono arretta*,, Ncolò Baron, affaele Fucc3, Carlo rvato3 ENEA Centro cerche E. Clementel, Bologna, Italy Unverstà d Ferrara, Dpartmento d Fsca, Ferrara, Italy 3ENEA Centro cerche ortc, ortc (Napol, Italy *parretta@fe.nfn.t
2 OMMAIO Metod d caratterzzazone del fasco concentrato: Metod d lght scatterng Metod radometrc Il flussmetro a doppa sfera ntegratrce: Versone DC (Double Cavty adometer Versone DI (Double Integratng phere adometer Applcazon Concluson Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
3 CAATTEITICHE DEL FACIO uperfce caustca f Flusso (potenza: costante (Generalzed étendue Informazon sul fasco: Lunghezza focale Flusso totale (otenza Dstrbuzone del flusso n Dvergenza angolare Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
4 METODI DI LIGHT CATTEING (superfce caustca Focal regon of ETAL concentrator (400 m (ede Boker, Israel The processed mage of ETAL s lght caustc (Focal zone: 0.5 m Ø J. ol. Energy Eng. 6 ( Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
5 METODI DI LIGHT CATTEING (scatterng da superfce dffusva Msura della denstà d flusso col metodo camera-target I(,λ y (x,y Dffusore Lambertano δ ψ δ O θ ψ r 0 r x φ obettvo ñ Q O I (,λ z x I (,λ segnale CCD I(,λ rradanza (x,y y z CCD Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
6 METODI ADIOMETICI Hgh flux densty Hgh dvergence 0 δ δ pd m Msura con un fotododo Msura statca temperatura crescente del pd Msura mpulsata Elettronca complessa sposta funzone dell angolo d ncdenza d pd pd 0 δ m δ n s att Msura con una sfera ntegratrce f [... 0 pd / m E0 n / E ( p pd pd p ( ( pd Msura con due sfere ntegratrc f p pd ]... att [ n s / 0 co m δ ( E 0 0 δ n ( n co /( E m ] [ pd pd co pd pd m co f G att pd n / pd s... ( ] co Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
7 METODI ADIOMETICI Dstrbuzone dell ntenstà radante all nterno delle sfere ntegratrc δ δ δ δ pd n s n pd pd pd s Dstrbuzone non omogenea co Area d prmo mpatto Area d prmo mpatto Dstrbuzone omogenea Msura con una sfera ntegratrce Msura con due sfere ntegratrc Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
8 DOUBLE-CAVITY ADIOMETE (DC Modello ottco Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
9 adometro a doppa cavtà (DC 0 fotododo Al voltmetro o lock-n sfera n m sfera n m c c (r E E c (l Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
10 Legge d conservazone del flusso applcato alla sfera : ( 0 N r c ( ( 0 N c E E E ( N l c ( ( N c E E E Modello ottco del DC Legge d conservazone del flusso applcato alla sfera : Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00 0 ] ( ( [ ] ( ( [ ] ( ( [ c N N N E Irradanza sulla parete della sfera : 0 ] ( ( [ ] ( ( [ ] ( ( [ c N N c N c E E Irradanza sulla parete della sfera :
11 Fattore d attenuazone per l rradanza (msure d denstà d flusso E 0 / E f E A m n E A m A f f / / 0 Fattore d attenuazone per la potenza (msure d potenza o flusso c n c N N E A f ] ( ( [ ] ( ( [ c m c N N A f ] ( ( [ ] ( ( [ Modello ottco del DC Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
12 rogetto del DC cl sp of n of s c s m pr m rad Modellamo l radometro per msure d flusso ncdente su una cella a concentrazone unoer HECO5, usata come rcevtore fotovoltaco nel sstema a concentrazone hocu operante all ENEA d ortc. Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
13 0 c m c n m E m c c m A f 0 / ] ( [ c n ] ( ( ( ( ( [ c of of of of m m m m Modello ottco del DC Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
14 Fattore d attenuazone del flusso 00 n. cm m.56 cm ; m 4% Attenuaton factor, f A m 0.69 cm ; m 93% fo 0.07 cm ; fo 4% fo 0.5 cm ; fo 84% 9% 93% 94% 95% 96% 97% 98% 99% 0 0,0 0,5,0,5,0 Intermedate aperture area, c (cm Fattore d attenuazone del flusso del radometro DC radometer, calcolato In funzone dell apertura ntermeda, c, per alcun valor d rflettvtà d parete,. Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
15 ay tracng (prototpo DC ay tracng medante Tracero Normalzed flux densty,,0 0,8 0,6 0,4 0, 0, elected area s; sd0,95 s; sd0,065 Irradanza normalzzata su se dfferent porzon d parete nterna delle due sfere. Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
16 DOUBLE-CAVITY ADIOMETE (DC ( ealzzazone pratca ( Dspostvo a sfere ntegratrc per l attenuazone d radazon. Brevetto It. N. BO 004 A , 3 Dcembre 004. Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
17 chema d prncpo del sensore ( (t 4 z y s b fco s ezone vertcale x fco 3 z y x 3 s b3 b s ezone orzzontale Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
18 Ingresso luce adometro DC- Fnestra auslara nserto Fnestra per fotododo et d nsert Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
19 adometro DC- baffle baffle 3 baffle Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
20 adometro DC- Fbra ottca Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
21 chema generale del radometro DC fc pa rd rd ns v e tr fo pettrometro rd ra Modulo d controllo T ( C (rsc. Touchscreen Isc Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
22 adometro DC- Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
23 adometro DC- mulatore solare ensore Cassetta d resstenze pettrometro ad array d dod Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
24 DOUBLE-CAVITY ADIOMETE (DC Calbrazone Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
25 Calbrazone del DC con smulatore AAN co Console del smulatore C bo la sl I/V cr I/V sc sc da lf T ( C ra Almentatore della lampada Console del adometro DC Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
26 Calbrazone del DC con smulatore AAN 0,0 0,5 Ins4 Ins3 Ins Ins No baffles Isc DC (A 0,0 0,05 0, Isc EF (A Curve d calbrazone: msure mpulsate d Isc sul DC e su cella d rfermento -HECO5. Msure a T5 C. Area apertura d ngresso: n.96 cm. Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
27 flettanza d parete del DC (average 95,44 (% eflectance (% Measurements made on to DC caps Wavelength (nm flettanza d parete del DC n funzone della lunghezza d onda. Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
28 Fattore d attenuazone del flusso,8 Log f A Φ,6,4,,0,8,6 n.96cm f A Φexp f A Φopt f A Φoptda f A Φray -,0-0,8-0,6-0,4-0, 0,0 Log co log f (exp.66.0log Φ A co Fattore d attenuazone spermentale e teorco per l flusso Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
29 sposta angolare del radometro DC elatve attenuaton factor,5,0,05,00 0,95 0,90 0,85 Old, no baffles Old, baffles Ne Beam dvergence ( DC: fluttuazon del fattore d attenuazone: ~ ± 5% Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
30 DOUBLE INTEGATING HEE ADIOMETE (DI Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
31 Modfche apportate al radometro DC (4 DC: s (b (fco s Il prmo baffle, dffusvo, rflette molta luce verso l ngresso La zona d prmo mpatto rflette molta luce verso l ngresso Zona d prmo mpatto DI: Zona d prmo mpatto cono Il prmo baffle, speculare, non rflette la luce verso l ngresso La zona d prmo mpatto rflette poca luce verso l ngresso Elmnat baffles della seconda sfera Al loro posto è stato messo un canale dffusvo Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
32 Un nuovo radometro DI ( (Double Integratng phere adometer Dspostvo d attenuazone d un fasco d radazone elettromagnetca, Brevetto It. N. M007A000647, 4 Dcembre 007. Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
33 sposta angolare del radometro DC e DI ay tracng (modello DI elatve attenuaton factor,5,0,05,00 0,95 0,90 Old, no baffles Old, baffles Ne 0, Beam dvergence ( DC DI (nuovo radometro DI: fluttuazon del fattore d attenuazone: < ± 0.5% Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
34 ALICAZIONI DEL DC Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
35 Msure spettral sul sstema hocu (Fresnel pettro del sole dopo nterposzone d una lastra d MMA pettro del sole dopo nterposzone d una lente d Fresnel Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
36 CONCLUIONI Il radometro DC è un apparato semplce e facle da usare. Le prncpal caratterstche sono: Msura sa l flusso totale del fasco che la sua dstrbuzone spazale. Consente una controllata e precsa attenuazone della radazone ncdente. Ha un range dnamco da sole fno a qualche mglaa d sol. v La rsposta del radometro alla dvergenza angolare del fasco è del ± 5%. v La msura è realzzata n regme stazonaro (elettronca semplfcata. v La versone modfcata DI del radometro ha una rsposta fortemente nsensble alla dvergenza angolare del fasco: ± 0.5%. Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
37 Attvtà d cerca nel Laboratoro ensor e emconduttor dell Unverstà d Ferrara: - ensorstca chmca - Fotovoltaco a concentrazone - Ottca tradzonale e a ragg-x - Interazon coerent d partcelle relatvstche n crstall esponsable: rof. Vncenzo Gud Martedì ettembre 00 XCVI Congresso Nazonale IF, Bologna, 0-4 ettembre, 00
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