Disa veti fizike të sistemeve fotovoltaike

UNIVERSITETI I PRISHTINËS “HASAN PRISHTINA”
FSHMN-Departamenti i Fizikës

Punim masteri
STUDIMI I VETIVE FIZIKE TË
SISTEMEVE FOTOVOLTAIKE

Udhëheqësi

Kandidati

Prof. Asoc.Dr. Naim Syla

prof. Lulzim Thaçi

Prishtinë, mars 2014

Punimi i Masterit

Studimi i vetive fizike te sistemeve fotovoltaike

UNIVERSITY OF PRISHTINA „HASAN PRISHTINA“
FSHMN-Department of Physics

Master thesis
STUDY OF THE PHYSICAL PROPERTIES OF
PHOTOVOLTAIC SYSTEMS

Supervisor

Candidates

Prof.Asoc.Dr. Naim SYLA

prof. Lulzim Thaçi

Prishtina, Marz 2014

Punimi i Masterit


Përmbajtja
HYRJE ...

...

...

...

...

...

...

...

Arsyeshmëria e përdorimit të sistemeve fotovoltaike
Modernizimi dhe zgjerimi i termocentralit me linjit –Kosova C
Zgjerimi i furnizimit nga energjitë e ripërtëritshme …
…
Zgjerimi i linjave me Shqipërinë dhe Maqedoninë …
…
Zvogëlimi i humbjeve teknike dhe humbjeve të tjera
(Amvisëritë pa njehsorë harxhojnë më shumë rrymë)
Kursimi i energjisë …
…
…
…
…
…
1. Energjia Diellore
...
...
...
...
...
...
1.1. Parashikimi afatgjatë i shfrytëzimit të energjisë në botë …
1.2. Rezatimi diellor në Kosovë gjatë vitit ...
...
...

...

...

4

...
...
…
…

...
...
…
…

6
7
7
7

…
…

…
…

7
7

...
…
...

...
…
...

8
11

2. Si krijohet rryma fotovoltaike ...
...
...
...
...
...
...
14
2.1. Përshkrimi i përfitimit të elektricitetit të një fotocelule gjysëmpërcjellëse ... 17
2.2. Ndjeshmëria spektrale e disa tipave të ndryshme të fotoqelulave
...
18
3. Teknologjia e prodhimit të qelulave solare
...
...
3.1. Teknologjia e filmit të hollë
...
...
...
3.2. Silici amorf
...
...
...
...
...
3.3. Fotoqelulat me shtresë të hollë filmi (CIS) - CuInSe2
3.4. Fotoqelulat e Telurit të Kadmiumit (CdTe) ... ...
3.5. Qelulat e tejdukshme solare
...
...
...
3.6. Qelulat me shtresë të trefishtë absorbimi
...
3.7. Materiali dhe ndërtimi i fotoqelulave kristalore
3.8. Procesi Czochralski
...
...
...
...

...
...
...
...
...
...
...
...
...

...
...
...
...
...
...
...
...
...

...
...
...
...
...
...
...
...
...

19
21
21
21
23
23
24
25
27

4. Krahasimi i qelulave solare
…
…
…
4.1.. Karakteristikat V-A të qelulave solare ...

…
...

…
...

…
...

…
...

29
30

5. Panelet solare
...
...
...
...
...
...
5.1. Lidhja e qelulave në panele solare
...
...
5.1.1. Lidhja serike
...
...
...
...
5.1.2. Lidhja paralele
...
...
...
...
5.2. Këndi i rënjes së rrezeve të Diellit
...
...
5.2.1. Zvogëlimi i këndit të rënies së rrezeve të Diellit
5.2.2. Panelet solare ndjekëse
...
...

...
...
...
...
...
...
...

...
...
...
...
...
...
...

...
...
...
...
...
...
...

36
37
37
38
40
42
42

Punimi i Masterit

5.3. Mirëmbajtja e paneleve solare

...

...

...

...

...

...

43

5.4. Lidhja e sistemeve solare … …
…
…
…
…
…
45
5.4.1. Lidhja e sistemeve solare me rrjetin elektrik ...
...
...
...
45
5.4.2. Sistemet solare të lidhura me rrjetin me përdorim edhe për nevoja vetanake 46
5.4.3. Sistemet solare të pavarura nga rrjeti
…
…
…
…
47
6. Komponentët e PV - sistemeve ishuj
…
…
…
…
6.1. Rregullatorët
…
…
…
…
…
…
6.1.1. Rregullatori i mbushjes … …
…
…
…
6.1.2. Rregullatorët serik solar
…
…
…
…
6.1.3. Rregullatori Paralel apo Shuntsolar …
…
…
6.1.4. Rregullatori MPP (Multi Power Point)
…
…
6.2. Akumulatorët
…
…
…
…
…
…
6.2.1. Akumulatorë – Plumbi
…
…
…
…
6.2.2. Funksionimi i një akumulatori plumbi
…
…
6.2.3. Zbrazja e akumulatorit
…
…
…
…
6.2.4. Mbushja e akumulatorit
…
…
…
…
6.2.5. Kapaciteti i akumulatorëve …
…
…
…
6.2.6. Tensioni i akumulatorit
…
…
…
…
6.2.7. Tensioni në qark të hapur
…
…
…
…
6.2.8. Tensioni në të cilin përfundon mbushja
…
…
6.2.9. Tensioni në të cilin përfundon zbrazja e akumulatorit
6.3. Lidhja e akumulatorëve
…
…
…
…
6.3.1. Lidhja Serike
…
…
…
…
…
6.3.2. Lidhja Paralele
…
…
…
…
…
6.4. Invertorët
…
…
…
…
…
…
6.4.1. Invertorë/transformatorë drejtkëndësh … …
…
6.4.2. Invertorë me formë trapezi …
…
…
…
6.4.3. Invertorët me formë sinusi …
…
…
…
6.4.4. Kërkesa nga invertori
…
…
…
…

…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…

…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…

…
…
…

…
…
…

…

…

48
48
48
48
49
50
50
51
51
52
52
53
54
54
54
55
56
56
56
57
57
57
57
58

6.5. Kablloja …
…
…
…
…
6.6. Dimensionet e sistemeve PV –ishuj
…
6.7. Matja - përshtatja e gjeneratorit solar

…
…
…

…
…
…

…
…
…

…
…
…

59
61
65

…
…
…
…

…
…
…
…

…
…
…
…

…
…
…
…

…
…
…
…

67
69
71
73

Përfundimi
Summary
Biografia
Literatura

…
…
…

…
…
…
…

…
…
…
…

…
…
…
…


Punimi i Masterit

HYRJE
Qysh nga koha e Big Beng,që mendohet të ketë ndodhur para dhjetëra miliardë vjetësh,
energjia është pjesë e pandashme përbërëse e kozmosit.
Ushqimi për njerzimin është energji,kurse energjia është ushqim për aparaturat e ndryshme.
Pa këto aparatura nuk mund të mendohet jeta bashkëkohore si dhe ngritja dhe zhvillimi i
standardit jetësor të njeriut por njëkohësisht edhe shteteve.
Në vazhdimësi njeriu është munduar të sigurojë sa më shumë energji dhe energji sa më
cilësore. Sigurimi i energjsë së bollshme dhe kualitative është edhe një nga obligimet e
politikës së çdo shteti.
Dihet se energjia ekziston pamvarësisht nga njeriu dhe as nuk mund të prodhohet e as
humbet por vetëm shëndrrohet nga një lloj në tjetrin.
Për zhvillimin bashkëkohor tani më e rëndësishme është përfitimi i energjisë elektrike nga
burimet e llojeve tjera te energjisë dhe për shkak të vështirësive të gjetjes së burimeve të
përhershme të energjisë dhe përfitimit të energjisë elektrike,njeriu qysh heret ka filluar të
hulumtojë burime të ndryshme.
Pashtu dihet se energjia diellore është energji që është në dispozicion të përhershëm dhe
vjen falas si dhe në të njëjtën kohë nuk e ndot ambientin.
Energjia diellore mund të shfrytëzohet në disa mënyra,më e zakonshme është përdorimi
pasiv i energjisë diellore,ku dielli direkt ngrohë dhomat tona përmes dritareve apo edhe
mureve.
Po ashtu heret është ditur për përdorimin e energjisë diellore,për ngrohjen e ujit e cila
poashtu ka gjetë zbatim të madh.
Por, qysh nga viti 1893 për herë të parë u vërejt ndikimi i dritës në sipërfaqe të materialeve
dhe shkëputja e eletroneve - efekti fotoelektrik apo efekti fotovoltaik nga AlexandreEdmond Becquerel (fizikan francez),i cili kryesisht kishte studiuar spektrin e diellit,
elektromagnetizmin dhe optikën.
Në eksperimentin e tij ai kishte marrë klorurin e argjendit (AgCl) e kishte vendosur në një
përzierje acidike në të cilën kishte futur elektrodat e platiniumit të cilat kanë gjeneruar
tension me çka ishte regjistruar për herë të parë efekti fotovoltaik.

4


Punimi i Masterit

Në vitin 1954,në SHBA në Laboratorin Bell është prezantuar
një qelulë diellore silici me një efikasitet prej 4%.
Aplikimi i parë i qelulave diellore është bërë në vitin 1958 në
hapësirë nga SHBA kur filloi punën sateliti i parë solar
(Vanguard I ), i cili ka përdor nje burim të energjisë elektrike
përmes përdorimit të qelulave solare.
Sistemet e para me një fuqi prej më shumë se 100 kW u
vendosën në fillim të viteve të tetëdhjetë, kurse tani janë
ndërtuar sistemet e mëdha të funksionimit të sistemit
fotovoltaik që mund të kenë disa MW të fuqisë, që arrihet
përmes moduleve diellore (të përbërë nga qelulat diellore të
lidhura në seri) të cilat konvertojnë energjinë diellore në
energji elektrike njëkahore

( DC - Direct Current).

Rrezet e diellit bien mbi sipërfaqen e qelulës diellore, në këtë mënyrë energjia primare e
rrezatimit nga Dielli konvertohet në energji elektrike me cilësi të lartë.
Transformimi bëhet drejtpërdrejtë, pa konvertim të ndërmjetmë në energji termike dhe
mekanike.
Për arsye të veprimit të rrezeve të Diellit mbi rrjetën e kristalit të substancës gjysëmpërquese,
vie deri te shkëputja e elektroneve nga materiali, të cilat elektrone për shkak të fushës
elektrike të brendëshme shkaktojnë një energji elektrike.
Prandaj sot përdorimi aktiv i energjisë diellore, është duke u bërë përmes moduleve diellore
të cilat direkt shëndrrojnë rrezet e Diellit në rrymë elektrike.
Për perdorim sa më efektiv të energjisë diellore janë një varg faktorësh që duhet pas
parasysh.
Këndi dhe vendi i vendosjes së moduleve diellore i mirë, mund të arrijë që në vit të mund të
marrim deri në 100 kWh të energjisë elektrike.
Konsumatorët duhet të kenë pajisje sa më kualitative nëse dëshirojnë të bëjne konvertimin e
rrymës DC që vie nga panelet diellore në AC (Alternative Current) në mënyrë që të përdorin
pajisjet elektrike normale që janë në përdorim të përditshëm.
Poashtu,ka mundësi që energjia elektrike e fituar nga rrezatimi diellor të ruhet në
akumulator dhe të përdoret në rastet e dëshiruara , prandaj do të ishin të privilegjuar
konsumatorët me kualitet sa më të lartë të akumulatorëve

5


Punimi i Masterit

ARSYESHMËRIA E PËRDORIMIT TË SISTEMEVE FOTOVOLTAIKE
Është e ditur se energjia më e madhe në Kosovë merret nga termocentralet që funksionojnë
me thëngjill - Kosova A dhe Kosova B, të cilat janë vjetruar dhe duhet urgjentisht të
modernizohen. Pasojë e vjetërsisë së tyre është edhe ndërprerja e shpeshtë e rrymës. Poashtu,
si pasojë e vjetërsisë së rrjetit dhe problemeve tjera teknike si dhe për arsye jo-teknike (p.sh.
rryma harxhohet, po nuk paguhet) ka humbje të mëdha të rrymës.
Poashtu e dijmë se gjatë dimrit për të plotësuar nevojat, duhet që të blihet energji shtesë nga
Shqipëria e cila energjinë elektrike e merr kryesisht nga hidrocentralet.
Dhe meqë zhvillimi i një vendi mvaret direkt nga burimet energjetike e duke pasur parasysh
se vendi jonë është në zhvillim e sipër, nevojat për rritje të burimeve të energjisë janë të
domosdoshme.
Këtë e tregon edhe fakti se harxhimi/konsumi i elektricitetit është ngritur mesatarisht nga
(6-7) % në vit ndërmjet vitit 2000 dhe 2010 1).
Në grafik shifet se në vitin 2000 energjia e konsumuar ishte rreth 3000 GWh, kurse në
vitin 2010 arrin shifrën prej 5500 GW/h – ose ngarkesa e pikut në vitin 2000 ishte rreth 600
MW kurse në vitin 2010 arrinë vlerën prej 1100 MW.
Duhet që për të ardhmen patjetër të shkohet në modernizimin dhe zgjerimin e
termocentraleve.
Sipas Zyrës së Projekteve dhe Asistencës Teknike për Energji nga Linjiti në KEK –
Kosovë ( Lignite Power Technical Assistance Project (LPTAP) Office, Kosovo and KEK) hargjimi i
energjisë në periudhën 2000-2010 duket:

Fig. 2. Grafiku i hargjimit të energjisë gjatë viteve 2000-2010

6


Punimi i Masterit

Propozimi momental i ministrisë së energjetikës është 1)
A) MODERNIZIMI DHE ZGJERIMI I TERMOCENTRALIT ME LINJIT
KOSOVA C
E dijmë se kjo energji ndikon direkt në ndotjen e ambientit me sulfur dhe diosid karboni
që është shumë i dëmshëm për natyrën, por këtë sigurisht do ta trajtojnë ministria dhe njerëzit
që miren me mbrojtjen e ambientit.
B) ZGJERIMI I FURNIZIMIT NGA ENERGJITË E RIPËRTRISHME
Sipas studimit që ka kryer Laboratori i Energjisë së përtëritshme dhe të përshtatshme në
Universitetin e Kalifornisë, Berkeley, një vlerësim të kostos ekonomike sociale dhe kostot
mjedisore si dhe përfitimet e një sërë skenarëve të energjisë për Kosovën, burimet e energjisë
deri në vitin 2020-2025 duhet që të orientohen në arritjen e :
Ndërtimi i Hidrocentraleve (Zhur rreth 300MW) 1)
Ndërtimi i pajisjeve Fotovoltaike (Studim i Mercados 77 MW).
165 MW Biomasë/Biogas
100 MW nga energjia Gjeotermale
Potenciali i pajisjeve që funksionojnë me erë sipas një studimi (Swiss Renewable Energy
und Energy Efficiency Promotion in International Cooperation) nuk është i lartë, pasi që në
Kosovë ka pak regjione në të cilat ka erë të mjaftueshme dhe në nivel të lartë.
C) ZGJERIMI I LINJAVE ME SHQIPËRINË DHE MAQEDONINË.
D) ZVOGËLIMI I HUMBJEVE TEKNIKE DHE HUMBJEVE TË TJERA
(AMVISËRITË PA NJEHSORË HARXHOJNË MË SHUMË RRYMË)

E) KURSIMI I ENERGJISË
Meqë prej të gjitha këtyre propozimeve dhe studimeve të lartëpërmendura lehtë mund të
kuptohet se përdorimi i sistemeve fotovoltaike është mjaft i levërdishëm pasi që mund të
vendosen edhe në menyrë individuale në objektet institucionale por edhe private dhe janë
krejtësisht të pavarura nga sistemet e lartëpërmendura energjetike të vendit por vetëm nga
rrezatimi diellor.

7


Punimi i Masterit

1. ENERGJIA DIELLORE
Dielli gjendet larg nga Toka për 150 milionë kilometra dhe dimensione të tilla që do të
mund të futeshin 1 milion Toka në vëllimin e tij.
Temperaturat në Diell sillen prej 5000oC në sipërfaqe deri në 15 milion oC në brendësi të tij.
Në Diell ndodhin pandërprerë reaksione termobërthamore dhe procesi i vazhdueshëm i
krijimit të Heliumit nga Hidrogjeni.
Logaritet se për çdo sekondë zhvillohen reaksione me 3,8 x 1038 protone.
Këto reaksione bërthamore lirojnë një energji të lartë, e cila në formë të valëve
elektromagnetike arrinë edhe në Tokë.
Fuqia rrezatuese e Diellit që del nga sipërfaqja e tij është reth 9,5 1025 W prej së cilës në
Tokë arrinë rreth 1,7 1017 W 2).
Rrezatimi i Diellit ndërron vlerat por mirret konstanta diellore qe si vlerë mesatare e
rrezatimit të sipërfaqes së Tokës është 1,367 kW/m2.
Energjia diellore në Tokë mund të merret drejtëpërdrejtë nga Dielli në ditët e kthjellta por
edhe nga rrezatimi difuziv dhe ai reflektues.
Gjatë kalimit nëpër atmosferën e Tokës rrezatimi diellor dobësohet por megjithatë 90% e
rrezatimit të sipërfaqes vie nga rrezatimi direkt diellor. Në ditët me vranësira 100% e
rrezatimit është rrezatim difuziv.
Në rrezatimin diellor duhet logaritur edhe rrezatimin që vie nga reflektimi i rrezeve, nga
objektet apo nga vetë trolli i Tokës.
Rrezatimi diellor përbëhet nga rrezatimi ultravjollcë rreth 9%, rrezatimi i dukshëm për
syrin e njeriut rreth 41,5% dhe ai infra i kuq rreth 49,5%.
Sidoqoftë merret se në Tokë arrin energji rreh 1013 kW e cila energji është për 10 000 herë
më e madhe se nevojat momentale të globit për energji.
Rrezatueshmëria është një termin që përdoret per vlerën e energjisë rrezatuese që brenda
njësisë së kohës bie mbi njësi të sipërfaqes, por kjo varet edhe nga këndi i rënjes në
sipërfaqen e caktuar etj.
Sidoqoftë është shumë e arsyeshme që orientimet botërore në përdorimin e sistemeve
fotovoltaike për prodhimin e energjisë elektrike janë në rritje të përhershme.
Në grafikun e mëposhtëm mund të vërehet se parashikimi afatgjatë i shfrytëzimit të
energjisë në botë është i orientuar drejt përdorimit të energjisë fotovoltaike nga Dielli.

8

Punimi i Masterit


Fig. 3. Energjia që ofrojnë burimet e ndryshme të energjisë

3)

Në grafikun e figurës 3 lehtë mund të vërehet se nevojat për energji të njerëzimit patjetër
duhet të orientohen në përdorimin e energjisë nga era por më së shumti nga Dielli 3) .

Fig. 4. Rezervat e disa llojeve të energjisë
(Hulumtimet që kanë dal në vitin 2005 sipas Institutit Federal Gjerman të Minierave dhe
Gjeoshkencave)

Rezervat e uranit për reaktorë energjetik radioaktiv në vlerë rendimentesh të shfrytëzimit
të leverdishëm janë edhe për 40 vitet e ardhshme4) ,
9

Punimi i Masterit

Rezervat e Gasit natyror edhe për 64 vite ,
Rezervat e Naftës edhe për 43 vjet,
Rezervat e Qymyrit edhe për 200 vjet por ktu poblem paraqet lirimi i CO2.

Këto të dhëna na mundësojnë të kuptojmë më lehtë se si janë bërë parashikimet e
ekspertëve të energjisë për shfrytëzimin e burimeve të ndryshme të energjive alternative.

1.1. PARASHIKIMI AFATGJATË I SHFRYTËZIMIT TË ENERGJISË
NË BOTË
Shfrytëzimi vjetor i energjisë primare është i shprehur në EJ 5) ku;
edhe këtu shihet se njerzimi duhet të orientohet në shfrytëzimin e energjisë diellore.

Fig. 5. Shfrytëzimi vjetor i energjisë primare i shprehur në EJ/m2 ,

10

ku; 1 EJ= 1018 J


Punimi i Masterit

1.2. RREZATIMI DIELLOR NË KOSOVË GJATË VITIT
Rrezatimi i përgjithshëm (global G) diellor paraqitet si shumë e rrezatimit direkt ( I )
diellor dhe atij difuz ( D ).
G = I + D (kWh/m2)
Në përgjithësi sasia e rrezatimit të përgjithshëm të një shteti varet nga pozita gjeografike,
moti por edhe ndotja e ajrit gjatë vitit.
Në Kosovë rrezatimi i përgjithshëm është rreth 1400 kWh/m2 përderisa për Gjermaninë sillet
në mes vlerave (850 – 1150)kWh/m2 apo nëpër vendet tjera ku poashtu përdorimi i rrezatimit
diellor është më i madh se në Kosovë dhe ka vlerat si në hartën e mëposhtme 6).

Fig. 6. Rrezatimi i përgjithshëm vjetor diellor në evropë i shprehur në kWh/m2

6)

Nga Harta shihet se Kosova i takon një zone me rrezatim diellor me vlera shumë të mira për
përdorimin e rrezatimit diellor, dhe për qëllime të perdorimit të saj për prodhimin e rrymës
fotovoltaike.

11


Punimi i Masterit

Rrezatimi i diellit gjatë vitit në Kosovë logaritur për:
Gjatësinë gjeografike 41o52’ deri 43o16’ (N)
Gjerësinë gjeografike 19o59’ deri 21o16’ (E)
Me vlerë të përgjithëshme 1400 kWh/m2
Në qendrat e Kosovës nuk janë matë vlerat e rrezatimit në kWh/m2 por kemi marrë vlerat e
rrezatimit duke i krahasuar vlerat:
Orë me diell në vit:7)
Prishtina 2153,2 orë,
Prizreni 2131,8 orë,
Peja

1974

orë.

Mesatarja e tyre del 2086,3 orë me diell në vit.

Numri mesatar i orëve me diell në ditë gjatë një viti:
Prishtina 5,9 orë,
Prizreni 5,8 orë,
Peja

5.4 orë.

Mesatarja e tyre del 5,7 orë me diell në ditë.

Ditë pa diell në ditë gjatë një viti:
Prishtina 43,2 ditë,
Prizreni 57,7 ditë,
Peja

60.3 ditë.

Mesatarja e tyre del 53,7 ditë pa diell në vit, që në përqindje i bie 14,7% pa diell

Ditë të kthjellëta por me mbulesë të reve gjatë një viti:
Prishtina 113,8 ditë,
Prizreni 120,3 ditë,
Peja

119.3 ditë.

Mesatarja e tyre del 117,8 ditë të kthjellta me mbulesë të reve në vit,
që në përqindje i bie 32,2 % .

12


Punimi i Masterit

Nëse këto të dhëna i krahasojmë me të dhënat për Gjermani që është një prej vendeve që
më së shumti përdoret rrezatimi diellor për sisteme fotovoltaike, lehtë kuptohet se Kosova
disponon kushte shumë më të mira për këtë qëllim.
Në vijim mund të shihni dendësinë e rrezatimit për zonat e ndryshme të Kosovës marrë nga
interneti sipas institutit gjerman solargis.

Fig. 7. Rrezatimi i përgjithshëm vjetor diellor në Kosovë për vitin 2012 i shprehur në kWh/m2

13

6)


Punimi i Masterit

2. SI KRIJOHET RRYMA FOTOVOLTAIKE
Po e përmendim efektin grimcor të dritës në materiale - fotoefektin.
Energjia e fotoneve të dritës absorbohet nga elektronet, të cilat në rastet kur energjia e
absorbuar është e mjaftueshme e lëshojnë shtresën e vet elektonike dhe kalojnë në shtresat më
të larta, ku pastaj e kanë më të lehtë të lëshojnë atomin dhe të bëhen bartës së elektricitetit
(rrymës).

Fig. 8. Parimi i krijimit të rrymës nga rrezet e diellit – rrymës fotovoltaike

Jo tërë spektri i dritës në materiale të caktuara është në gjendje të nxjerrë elektronet.
Ekziston fotoefekti i brendshëm dhe i jashtëm.
Kur drita vetëm e ngrit elektronin në ndonjë nivel më të lartë, por jo edhe ta lëshojë
materialin quhet fotoefekt i brendshëm.
Kur drita ka energji të mjaftueshme që elektronet përveq që i largon nga niveli i vet
energjetik por ju jep edhe energji të mjaftueshme që ato ta lirojnë materialin quhet fotoefekt i
jashtëm – FOTORRYMË.
Prandaj ekzistojnë matriale të veqanta që përdoren për përfitimin e rrymës nga rrezet e
dritës.
Figura në vijim tregon se te Potasiumi drita e spekrit të kuq ( =700 nm dhe energji
E=1.77 eV) nuk ka energji të mjaftueshme që të shkëpusë elektronet por drita e spektrit të
14


Punimi i Masterit

mesëm (drita e gjelbërt) si dhe ajo e spektrit të kaltërt ( =400 nm dhe energji E=3.1eV)
arrijnë të shkëpusin elektronet 8).
Varësisht nga lloji i materialit edhe energjia e caktuar e dritës arrinë që të ju japë shpejtësi
të caktuar elektroneve që të dalin nga materiali i sipërfaqes.
Poashtu, është i njohur edhe koncepti i vrimës elektropozitive (zbrastësirës) që krijon
elektroni i larguar.

Fig. 8. Energjia e nevojshme për ekscitimin dhe nxjerrjen e elektronit nga Potassiumi

Në këtë mënyrë nën ndikimin e dritës në material krijohet ndryshimi i potencialit në mes
të shtresave ku vendosen elektronet negative dhe shtresës ku mbeten vrimat pozitive.
I tërë ky proces realizohet shumë më lehtë te gjysmëpërcjellësit.

15

Punimi i Masterit


Dallojmë gjysmëpërcjellësit e tipit p dhe të tipit n.

Fig. 10. Gjysmëpërcjellësi i tipit n

Fig. 11. Gjysmëpërcjellësi i tipit p

Gjysmëpërcjellësit

e

tipit

p

karakterizohen

me

shumicë

të

vrimave

kurse

gjysmëpërcjellësit e tipit n karakterizohen me shumicë elektronesh.
Gjysmëpërcjellësit që më së shumti përdoren në praktikë janë gjysmëpërcjellësit e
Germaniumit dhe të Siliciumit.

16


Punimi i Masterit

2.1. PËRSHKRIMI I PËRFITIMIT TË ELEKTRICITETIT TË NJË
FOTOQELULE GJYSMËPËRCJELLËSE

Fig. 12. Parimi i krijimit të joneve te gjysmëpërcjellësi i Silicit

•

Fotonet bien në shtresën e emiterit (Si –tipi n)

•

Si rezultat i bashkëveprimit lirohet një elektron nga atomi i Si dhe në parim lind qifti
elektron- vrimë

•

Elektronet (-) tërhiqen nga fusha elektrike në drejtim të bazës ( në kahun e kundërt të
fushës elektike E )

•

Vrimat (+) tërhiqen nga fusha elektrike në drejtim të emiterit ( në kahun e fushes E)

•

Kjo lëvizje e orientuar paraqet rrymën elektrike

•

Elektriciteti do të rrjedhë përgjatë dy kontakteve

•

Parim të njejtë pune ka edhe dioda

Poashtu në varshmëri nga materiali dhe konstruksioni qelula fotovoltaike mund të tregojë
ndjeshmëri të ndryshme për dritën infra të kuqe, spektrin e dritës së dukshme apo pjesën
ulravjollcë të dritës.

17


Punimi i Masterit

2.2. NDJESHMËRIA SPEKTRALE E DISA TIPEVE TË NDRYSHME TË
FOTOQELULVE 9)

Fig. 13. Grafiku i ndjeshmërisë së disa materialeve

Siç shihet nga figura disa materiale japin vlera më të mira të ndjeshmërisë për dritën e kuqe e
disa për dritën e kaltërt apo edhe spektrin infra të kuq.

18


Punimi i Masterit

3. TEKNOLOGJIA E PRODHIMIT TË QELULAVE SOLARE
Qelulat solare sot prodhohen me disa lloje të teknologjive; me teknologjinë e siliciumit
kristalorë dhe teknologjinë e filmit.
Më së shumti janë të përhapura qelulat solare mono- apo polikristalore rreth 90% të tregut 5).
Por këtë vit disa opinione shkenëctarësh kanë dalë edhe me zbulime te reja, të cilat pritet
plotësisht të ndërrojnë dhe të përforcojnë mundësinë e përdorimit të rrezatimit diellor për
sistemet fotovoltaike
Prodhimet e ndryshme:
•

Dallohen në koeficientin e efikasitetit

•

Kanë çmime të ndryshme

•

Metoda të ndryshme prodhimi

Për vlerësimin e një qelule solare duhen karakteristikat elektrike.

Modulet amorfe

Fig. 14. Pamja e një moduli amorf

Koeficienti i efikasitetit përafërsisht 8%

10)

.

Një mbajtës me një shtresë shumë të hollë Silici.
Metoda e prodhimit- me shtypje.
Tani më nuk janë shumë aktuale.

19

Modulet polikristalore

Fig. 15. Pamja e një moduli polikristalor

Bllok i ndërtuar prej shumë monokristaleve të vogla.
Ka veti më të mira se sa modulet monokristalore për rrezatim direkt (intensiv).
Kufijtë e monokristaleve pengojnë fluksin e elektroneve.

Modulet Monokristalore

Fig. 16. Pamja e një moduli monokristal

Përbëhen prej një monokristali të vetëm Silici.
Prodhimi i tyre ka kosto të lartë.
Ka veti më të mira se sa modulet polikristalore për rrezatim të dobët.

20

Punimi i Masterit


Punimi i Masterit

3.1. TEKNOLOGJIA E FILMIT TË HOLLË
Në vitet tetëdhjetë filloi hulumtimi intensiv në zhvillimin e teknologjisë - film i hollë.
Materialet gjysmëpërçuese përfitohen në procesin e avullimit në shtresa të holla me kosto
mjaft të ulët dhe veti të mira optike (zakonisht xhami). Si gjysmëpërçues janë përdorur silici
amorf, indiumi i bakrit diselenid (CIS) dhe kadmium teluri (CdTe). Për shkak të koeficientit
të lartë absorbues të dritës filmi me trashësi 1-6 μm11) është i mjaftueshëm për efekt të mirë
fotovoltaik. Procesi i avullimit zhvillohet në temperatura mes 200 dhe 600 ˚C. Sasia më e
vogël e materialit gjysmëpërçues dhe energjia më e ulët e ndërtimit i bën ata që ende të jenë
teknologji konkuruese të silikonit kristalorë.

3.2. SILICI AMORF
Në temperatura në mes të 200 dhe 250 ˚C pjesa dërrmuese (SiH4) nga faza e gazit depozitohet
në xham, ku ajo formon një shtresë silici amorf. Për shkak të rrjetës së parregullt të mbajtësit
të ngarkesës elektrike kanë gjatësi të vogël të difuzionit dhe zakonisht përdoret struktura p-n
apo në mes të shtresave p-n vendoset shtresa e brendshme gjysmëpërçuese. Mungesa e
qelulave të silicit amorf bën që efikasiteti të jetë i ulët prej vetëm (5-7) % në një gjendje të
stabilizuar dhe degradimi i performancës gjatë muajve të parë të punës (6-12muaj) të jetë i
madh. Për të rritur efikasitetin dhe për të zvogëluar efektin e degradimit është përdorur
shpesh struktura e shumëfishtë p-n ku çdo shtresë p-n është optimizuar për një gjatësi vale të
veçantë të dritës. Për shkak të koeficientit të mirë të absorbimit të dritës difuzive këto qelula
shpesh perdoren për mbushjen e pajisjeve elektronike me energji në kushte me dritë të
zvogëluar.

3.3. FOTOQELULAT ME SHTRESË TË HOLLË FILMI (CIS) - CuInSe2
Shtresa aktive e këtyre fotoqelulave përbëhet nga Bakri (Cu), Indiumi (In) dhe Seleni (Se) në
përzierje Cu In Se2 që krijohet me avullimin e tyre në furra me temperatura 500 deri 600 ˚C.
Me efikasitet prej (9 – 11) % këto fotoqelula janë me efikasitetin më të lartë në treg dhe pasi
që nuk kanë fare degradim gjatë kohës janë më të përdorurat.

21


Punimi i Masterit

Përderisa qelulat kristalore kanë trashësi 200-300µm këto CIS kanë trashësi vetëm 2-3 µm.
Prandaj mund të ndërtohen edhe në formë shiriti apo mbështjellësi të ndryshëm të objekteve
dhe ambalazheve.

Fig. 17. Pamja e një modeli të
ndërtimit të modulit me shtresë të
hollë filmi

Fig. 18. Pamja e një moduli me shtresë të hollë filmi

22

Punimi i Masterit


3.4. FOTOQELULAT E TELURIT TË KADMIUMIT (CdTe)
Procesi i ndërtimit të pjesës aktive fotoelektrike zhvillohet në
temperaturë rreth 600 ˚C. Teknologjia CdTe në krahasim me
teknologjitë e tjera film i hollë të fotoqelulave i ka hargjimet
më të ulëta të konstruktimit. Efikasiteti fotoelektrik sillet
rreth (7-8,5) %. E metë e kësa teknologjie është përdorimi i
Kadmiumit që është metal i rëndë dhe helmues. Kadmiumi
përfitohet si nënprodukt i përfitimit të Zinkut prandaj
procesimi i Kadmiumit në lidhjen jo të rrezikshme CdTe
është i pranuar nga aspekti ekologjik.
Pjesa e hollë e filmit CdTe ka aftësi të absorbojë mbi 90%
CdTe

Fig. 19. Ndërtimi i fotoqelulës

të spektrit të dritës së dukshme.

3.5. QELULAT E TEJDUKSHME SOLARE
Janë krijuar qelulat e para solare të cilat punojnë kryesisht me dritën infra të kuqe dhe e
lejojnë dritën e dukshme të kalojë deri ne 80%. Xhamat e krijuar nga këto polimere do të
ishin sikur xhamat e zakonshëm me një folie transparente.
Ndryshojnë nga panelet e zeza të tanishme solare sepse janë të ndërtuara prej polimereve ku
rolin e diodave e kanë disa nanofije nga argjendi dhe nanogrimcat nga oksidi i titaniumit të
cilat mundësojnë shikimin gati se normal nëpër sipërfaqe.
Shkalla e konvertimit të dritës në elektricitet te
këto qelula arrinë 7.3%. 12)
Si të tilla mund te vendosen nëpër xhamat e
dritareve, veturave, celularëve etj. dhe pritet të
rrisin

përdorimin

e

energjisë

diellore

për

prodhimin e lirë dhe efikas të elektricitetit.
Fig. 20. Ndërtimi i një fotoqelule të tejdukshme solare

23


Punimi i Masterit

Fig. 21. Pamja një fotoqelule të tejdukshme solare
3.6. QELULAT ME SHTRESË TË TREFISHTË ABSORBIMI
Korporata Sharp ka arritur konvertimin më të lartë diellorë në botë me efikasitetit prej 44.4%. Këto
qelula diellore janë përdorur në një sistem të bazuar në flotacion thjerre, që fokuson rrezet e Diellit
mbi qelulat për të gjeneruar energji elektrike.
Ky zbulim i fundit Sharp u promovua vjet edhe nga Organizata e Zhvillimit Industrial të Teknologjisë
në Japoni (NEDO) 14).
Matja e vlerës që tregon një rekord për konvertimin me efikasitetit më të lartë në botë u konfirmua në
Institutin Fraunhofer për Sistemet Diellore të Energjisë (ISE) në Gjermani.
Qelulat me kryqëzim të trefishtë- Sharp përdorin një teknologji që mundëson konvertim efikas të
Diellit

në

energji

elektrike me shtresa të
trefishta

foto-

absorbuese, ashtu që e
fundit është bërë nga
InGaAs (arsenid indium
galium).
Fig. 22. Struktura e një
qelule e përbërë nga një
kryqëzim i trefishtë i
shtresës absorbuese dhe
krahasimi me qelulat e tanishme konvencionale

24

Punimi i Masterit


3.7. MATERIALI DHE NDËRTIMI I FOTOQELULAVE KRISTALORE
Element bazë për ndërtimin e fotoqelulve është Sliciumi (Silici – Si).
Rreth 95% e qelulave kristalore janë të ndërtuara nga Silici.
Silici gjindet në rërën kuarcit – SiO2 ( rëra e zakonshme e ndërtimtarisë).
Është elementi i dytë përbërës i kores së Tokës. Silici në natyrë përfitohet nga rëra që futet në
temperatura të larta edhe deri 1900˚C.
Rezultat i këtij procesi fitohet i Silici metalurgjik me pastërti rreth 99%.
Për ndërtimin e fotoqelulave kjo është papastërti e madhe prandaj duhet të pastrohet deri në
vlera 99.999999% të pastërta 14).
Si rezultat i pastrimit të mirë fitohe Silici në formë të kokërrzave (granulat Si) që është bazë
për ndërtimin e fotoqelulave.

RËRË

GURI I SILICIT

GRANULAT SILICI

GURI I SILICIT
Fig. 23. Pamje të silicit në forma të ndryshme

25


Fig. 24. Procesi i përfitimit të qelulave solare nga silici

PRODHIMI I QELULAVE SOLARE KALON NËPËR DISA PROCESE

Shihet se janë dy procese të përfitimit të fotoqelulave.
Përmes Siliciumit monokristalor dhe atij polikristalor
Përmes difuzionit të Fosforit krijohet kontakti p-n.

26

Punimi i Masterit


Punimi i Masterit

3.8. PROCESI CZOCHRALSKI
Granulati i Silicit në stufa të veqanta nxehet deri në temperaturë rreth 1420 oC dhe përmes
procesit Czochralski16) (Jan Czochralski- shkencëtar polak me të njejtin emër) përfitohet
Silici monokristalor, që prehet në formë blloku dhe mandej në forma të pllakëzave.
Blloku me qindra kilogram prehet në pllakëza me trashësi 160 μm apo më tepër.

Fig. 25. Pamje të procesit të përfitimit të shufrave të Silicit përmes procesit Czochralski

Finalizimi i punës në fotoqelula bëhet përmes vendosjes së një shtrese antireflektive në këto
pllakëza si dhe vendosen kontaktet mes pllakave.
27


Punimi i Masterit

Përcjellshmërinë e qelulës dhe transparencën optike deri te pjesa aktive e qelulës e siguron
një qelq i fortësuar me përmbajtje të vogël të hekurit dhe veti të posaqme optike. Qelulat
diellore vendosen në tretjen e Etilen-Vinil-Acetat (EVA) i cili nxehet deri në temperaturën
150 oC ku edhe shkrihet, bëhet i tejdukshëm, ftohet dhe pastaj përforcon dhe ngjet qelqin dhe
qelulën në një kompaktësi e poashtu shërben për të mbrojtur shtresën e fotoqelisë nga
ndikimet e atmosferës.
Pas vendosjes së kontakteve qelulat solare izolohen nga mundësia e kontaktit me ujin,
vendosen në kuti të aluminit dhe pasi të kalojnë testin e verifikimit dalin në shitje.
Modulet solare mund të përfitohen edhe me solidifikim direkt ku fitohet Silici polikristalor.
Teknologjia e prerjes së polikristaleve në pllaka (vafer) monokistalore është e shtrenjtë
prandaj edhe rrallë përdoret.

1975-51 mm,

1982:-100 mm,

2000- 200 mm;

mm

Fig. 26. Pamje të shufrave të Silicit dhe prerjeve të pllakëzave të holla (vafer) të Silicit 17)

28

2004 -300


Punimi i Masterit

4. KRAHASIMI I QELULAVE SOLARE
Në rrjet elektrik më së shumti i gjejmë të lidhura fotoqelulat kristalore edhe pse kanë
efikasitet më të ulët por këtë e arsyeton fakti se janë më të lira në treg. Modulet nga silici
amorf përdoren më pak dhe atë në disa raste si p.sh. gjatë kampimeve, nëpër anije apo në
mure të objekteve.
Modulet e teknologjisë film i hollë CIS dhe CdTe përdoren nëpër elektrana të rendit të
megawat (MW).
Modulet nga gjysmëpërcjellësit III-V, (GaAs, Ge, GaInAs, GaInP) për shkak të çmimit të
lartë edhe pse kanë efikasitetin mbi 30% përdoren ekskluzivisht në aplikacionet e gjithësisë
dhe të ngjashme.
Tabela 1: Vlerat maksimale të efektivitetit të fotoqelulave:18)
Efektiviteti i modulit

Efektiviteti i qelulës ηc,lab

Efektiviteti i qelulës ηc,p

(laborator) [%]

(prodhim) [%]

Silici Monokristalorë

24,7

21,5

16,9

Silici Polikristalor

20,3

16,5

14,2

Silici shirit (Ribbon)

19,7

14,0

13,1

Silici Kristal në film

19,2

14,0

13,1

Silici Amorf

13,0

10,5

7,5

CIS

19,5

14,0

11,0

CdTe

16,5

10,0

9,0

Gjysmëpërcjellësit III-V

39,0

27,4

27,0

29

ηM
(prodhim serik) [%]

Punimi i Masterit


4.1. KARAKTERISTIKAT V-A TË QELULAVE SOLARE
Qelula solare sillet sikur është një burim i rrymës i lidhur paralel me një diodë.
Në këtë rast dioda e përcakton karakteristikën V-A të fotoqelulës.
Humbjet e vlerave të rrymës në vetë gjysmëpërcjellësin mund ti paraqesim si një rezistencë
në seri RS.
Kuptohet që humbjet në vetë qelulën të jenë sa më të vogla ose efikasiteti i saj të jetë më i
madh duhet që vlera e rezistencës RS të jetë sa më e vogël. Kjo humbje varet nga kualiteti i
gjysmëpërcjellësit dhe teknologjia e pastrimit apo rafinimit të tij. Edhe pse në realitet kjo
humbje është mjaft e madhe mund të mos e përfillim.

Fig. 27. Skema e një fotoqelule në qarkun elektrik 15)

Nëpër hargjuesin e mundshëm të vendosur në qark do të rrjedhë rryma e barabartë me
ndryshimin në mes të rrymës që gjenerohet nga fotoqelula – rryma në start IS dhe rrymës që
lejon të kalojë dioda Id sipas relacionit:
I = I S – Id = IS – I0 (

– 1)

.

.

.

(1)

Grafiku i krahasimit të vlerave të karakteristikave V–A në mes të diodës dhe fotoqelulës
tregon qartë për ngjashmërinë që kanë, ku shihet se dallojnë për vlerën e rrymës startuese të
diodës që varet nga disa faktorë si p.sh. rrezatimi diellorë, pastërtia e gjysmëpërcjellësit etj.

30


Punimi i Masterit

Fig. 28. Krahasimi i grafikut të karakteristikës V-A të diodës dhe fotoqelulës 19)

Vlerësimin e një fotoqelule mund ta bëjmë duke i krahasuar parametrat kryesorë elektrik si që
janë: Tensioni i qarkut të hapur UOC (open circuit), intensiteti i rrymës në lidhje të shkurtë
ISC dhe faktori i mbushjes FM (angl. Fill Factor, FF).
Si tension i qarkut të hapur UOC merret ndryshimi i potencialit në mes të skajeve të qelulës
nëse nuk e përfillim rrymën nëpër qelulë dhe ky tension mund të logaritet me shprehjen:

Tensioni me këtë shprehje i një qelule elementare me çfarëdo dimensione ka vlerën prej
0,4V-0,7V 15) që si vlerë zakonisht meret:
U=0,5V
Skema e matjes së tensionit të qelulës si qark i hapur ku gjithashtu në mënyrë direkte mund të
matet, sepse tensoni i një qelule nuk mund të dalë mbi UOC=0,5V

Fig. 29. Skema e matjes së tensionit të qelulës

31


Punimi i Masterit

Rryma e një fotoqelule gjithashtu mund të përcaktohet në skaje të fotoqelulës duke bërë
lidhje të shkurtë ISC në mes të dy poleve të saj dhe në fakt paraqet rrymën
ISC = IS
Skema e matjes së rrymës në fotoqelulë:

Fig. 30. Skema e matjes së intensitetit të qelulës

VËREJTJE: I vetmi rast ku burimi i rrymës guxon të lidhet në lidhje të shkurtër dhe të
mos ketë pasoja është lidhja e fotoqelulës, të gjitha burimet tjera per shkak të rezistencës
do të shkatërroheshin.
Kjo na tregon se rryma e fotoqelulës varet direkt nga rezistenca e jashtme dhe pa rezistencë
të jashtme fotoqelula nuk jep rrymë fare.

Fig. 31. Struktura matëse për përcaktimin e karakteristikës V-A të një qelule solare kristalore.

32


Punimi i Masterit

Grafiku i karakteristikës V-A të një qelule solare kristalore që mund të meret nga qarku i
mësipërm.

Fig. 32. Karakteristika V-A e një qelule solare kristalore 15)

Performanca e një fotoqelule përcaktohet nga fuqia elektrike që prodhon
P=UxI
Në pikën e performancës maksimale ( MPP–Maximum Power Point) qelula punon kur
produkti i tensionit dhe i rrymës është më i larti.
PMPP = UMPP

x

IMPP

Fig. 33. Performansa e punës së një fotoqelule kristalore 15)

33


Punimi i Masterit

Kur i krahasojmë karakteristikat V-A të fotoqelulave të llojeve të ndryshme si parametër
kryesor përdorim rendimentin
Rendimenti

.

i fotoqelulës definohet si raport i fuqisë së fotoqelulës në pikën e

performancës maksimale PMPP ndaj fuqisë së rrymës që e jep fotoqelula nga fillimi PS
=
Rendimenti i fotoqelulave varet edhe nga fuqia e rrezatimit të spektrit rënës që varet edhe nga
tejdukshmëria e ajrit (Masa Ajrore – Air Mass, AM) si dhe nga temperatura që krijohet në
fotoqelulë sepse me ngritjen e temperaturës e dimë që rritet rezistenca e përcjellshmërisë.
Për përcaktimin e të gjitha karakteristikave të një fotoqelule janë ndërkombëtarisht të
caktuara kushtet standarde të testimit (angl. standard test conditions, STC).
Për fotoqelula komerciale këto kondita janë;
Fuqia rrezatuese PRR, temperatura t, dhe masa ajrore AM me vlera përkatëse:
AM = 1,5
T=25 oC
PRR=1000W/m2

Fig. 34. Karakteristika V – A e fotoqelulës kristalore për rrezatime të ndryshme 15)

Tensioni U i qelulës ngritet me ngritjen e temperaturës së qelulës përderisa rryma e qelulave
ngritet shumë pak.
Prandaj performanca maksimale e një qelize bie me ngritje të temperaturave.

34


Punimi i Masterit

Për këtë arsye zakonisht përcaktohen koeficientët e tempraturave (TK) për tensionin në qark
të hapur, rrymën me lidhje të shkurt dhe performancën maksimale. Koeficientët e
temperaturës TK për Qeliza Polikristalore janë:
TK Uoc = -0,35%/K, TK ISC = 0,06%/K, TK PMPP = -0,45%/K
Kur Dielli rrezaton 1000W/m², kjo mund të ndodhë rrallë, atëherë temperatura e qelizës është
zakonisht më e lartë se 25°C. Për këtë arsye caktohen të dhënat elektrike të qelizës edhe në
temperaturën nominale të punës së qelizës (NOCT nominal operating cell temperature), e
cila nxirret gjatë rrezatimit 800W/m², temperaturës së jashtme 20°C dhe shpejtësisë së erës
1m/s.
Shkalla e ndikimit apo performanca gjindet me shprehjen:
η=
Për qelizat kristalore del vlera 15-20%
Në Evropë elementet fotovoltaike konstruktohen të punojnë në temperaturat e ulta deri -10
O

C.

Fig. 35. Vlera e MPP (maximum Power Performance) të një fotoqelule në varshmëri nga temperaturat 15)

35

Punimi i Masterit

5. PANELET SOLARE

Panelet solare paraqesin grup të fotoqelulave solare të lidhura në aspektin elektrik dhe janë të
paketuara dhe të vendosura mbi një strukurë të ngurtë, e cila zakonisht luan rolin e mbajtësit
të fotoqelulave por gjatë fabrikimit izolohen që të ruhen
nga ndikimet atmosferike.
Çdo Panel apo Modul Diellorë mund të përdoret si një
komponent i një sistemi më të madh fotovoltaik, për të
gjeneruar energji elektrike për të furnizuar hargjuesit
komercial dhe banesorë.
Çdo modul para se të dalë në përdorim të gjerë i
nënshtrohet testimit standard të kontrollit (Standard Test
Controle -STC) në aspektin e fuqisë së vet prodhuese të
rrymës së vazhdueshme (DC- direct current),
Fig. 36. Përbërja e panelit solar

Zakonisht çdo modul standard arrinë të prodhojë 100-320 W për përdorimin e gjerë.
Efikasiteti i një moduli përcakton zonën e një moduli të caktuar nga prodhuesi që zakonisht
vlerësohet deri në një 8% efikasitet.
Një modul 230 W i vetëm mund të prodhojë sasi të kufizuar të fuqisë elektrike prandaj për
përdorim, varësisht nga nevojat bëhet lidhja e më shumë moduleve varësisht a dëshirohet
përforcimi i rrymës (intensitetit ) apo të tensionit elektrik.
Një sistem fotovoltaik zakonisht përfshinë një panel kolektorësh ose një grup i moduleve
diellore, një inverter dhe nganjëherë një bateri dhe apo shëndrrues dhe bartës në instalime
elektrike të interkoneksionit.

36


Punimi i Masterit

5.1. LIDHJA E QELULAVE NË PANELE SOLARE
Lidhja e qelulave në module (panele) solare si dhe moduleve solare në kolektorë solar bëhet
varësisht nga nevoja se a duam që të kemi rritje të tensionit apo rritje të intensitetit.

5.1.1. LIDHJA SERIKE

Fig. 37. Lidhja e fotoqelulave në seri

Nëse i lidhim tri qelula në mënyrë serike shohim se vlen që tensioni i përgjithshëm që
krijojnë qelulat është baras me shumën e tensioneve të secilës qelulë UP
UP =U1+U2+U3
UP =0,5V + 0,5V + 0,5V
UP =1,5V
Pra duke ditur se cdo qelulë ka të njejtin tension nën të njejtat kushte rrezatimi pavarësisht
madhësinë e saj atëherë mund ti lidhim në seri dhe tensioni i fituar është shumë e tensioneve
të qelulave individuale.
Gjithashtu edhe te kolektorët solar mund ti lidhim modulet solare në seri dhe paralel varësisht
nga nevojat.
Por, nëse duam të dimë se çfarë rryme na ofron në dalje lidhja serike e fotoqelulave ,duhet të
theksojmë se rrymën te lidhja serike e përcakton qelula më e dobët apo ajo me rrymën më të
vogël.
Pra në rastin tonë rryma që do të dalë nga moduli solar është IP = 0,8A
Duhet theksuar se te lidhja në seri nëse një qelulë errësohet ose hyn nën hije e dikton
rrymën

37


Punimi i Masterit

Nëse e mbulojmë plotësisht me dorë vetëm një qelulë do të ndërprehet plotësisht rryma në
modulin solar.
Gjithashtu nëse ndodh ndonjë shkëputje e kontakteve të qelulës atëherë vie deri te prishja e
modulit solar dhe është shumë e vështirë riparimi ,sepse pjesa mekanike e izolimit të modulit
nga kushtet atmosferike është shumë e fortë dhe e izoluar shumë mirë saqë është i vështirë
depërtimi deri te lidhja e kontakteve.
Përndryshe jeta mesatare e një moduli solar logaritet rreth 25 vite.

5.1.2. LIDHJA PARALELE

Te lidhja paralele e qelulave tensioni nuk ndryshon fare. Pasi që tensioni i këtyre qelulave
nuk varet nga madhësia e qelulës ne këtu mund të përdorim madhësi të ndryshme pa ndonjë
problem.

Fig. 38. Lidhja e fotoqelulave në mënyrë paralele

UP = U1 = U2 = U3 = 0,5V

IP = I1 + I2 + I3 = 3A

Për të arritur tensione apo rrymë më të lartë, modulet solare lidhen së bashku në mënyrë
paralele, serike apo të përzier për të kaluar në një gjenerator solar.

38


Punimi i Masterit

Fig. 39. Karakteristika V – A e sistemit të fotomoduleve të lidhura në seri dhe paralel 15)

39

Punimi i Masterit

5.2. KËNDI I RËNIES SË RREZEVE TË DIELLIT

Efikasiteti i moduleve fotovoltaike varet drejtëpërdrejtë edhe nga këndi i rënies së rrezatimit
diellorë mbi panelin solar. Rrezatimi që bie në një kënd të drejtë në tokë (kur qielli është i
kthjellët) është rreth 0,8-1 kW/m2.
Mirëpo rruzulli i Tokës ndikon që rrezet në çdo vend të Tokës mos të bien në të njejtin kënd.
Kur rrezet e Diellit bien në ndonjë kënd në sipërfaqe të panelit diellor vie deri te zvoglimi i
fuqisë së rrezeve nën vlerën 0,8 kW/m2. 20)
Kjo gjithashtu vërehet edhe gjatë pjesëve të ditës si p.sh. në mëngjes dhe në mbrëmje. Në të
dyja rastet këndi në të cilin
rrezet e diellit bien në ndonjë
sipërfaqe mund të jetë edhe
më i vogël se 40°. Me atë rast
zvogëlohet fuqia e rrezeve
pasi qe rritet edhe sipërfaqja
rënëse e rrezeve si në figurë.
Poashtu duke marrë parasysh
udhëtimin

e

diellit

në

ekliptikë gjatë stinëve të vitit,
dhe duke ditur se këndi i
Fig. 40. Vlera mesatare e këndit të rënjes së rrezeve të Diellit

20)

rrezeve ndërron ashtu që

dimrit rrezet bien në kënd më të vogël ndaj siperfaqes ,sesa verës kur pothuajse bien në
këndin α=90o kuptojmë se gjatë vendosjes së kolektorëve fotovoltaik duhet që të kemi
parasysh që pozita e tyre të përshtatet që dimrit të absorbojë sa më shumë energji të rrezeve
diellore sepse verës edhe ashtu ka mjaftueshëm

40

Punimi i Masterit


Shembull: Rrezet e diellit me intensitet energjie 450 W/m2 bien normalisht në sipërfaqen e panelit
diellor. Nëse qelula ka një sipërfaqe prej 0.15 m2, atëherë të llogaritet energjia totale që bie
në qelulë për një ditë në KWh. Për sa do të reduktohet energjia nëse këndi i rënies së
rrezes së Diellit ndaj sipërfaqes do jetë 35O .
Të dhënat: .
Fuqia e rrezeve

W
I 450 2
m
S 0,15m2
α=30o
P=?

P

I S

450

W
0,15m2
m2

67,5W

Energjia që e japin rrezet diellore do të jetë:

E

P t

67,5W 24h 1620 Wh 1,62 kWh

Kur ndërron këndi i rënies në rastin tonë duhet të logarisim sipas shprehjes:

E300

P 0 I S cos300 55,3W
30
P t cos300 1327 Wh 1,32 kWh
R(%)

E

E300
E

18,1%

Pra lehtë u vërtetua se energjia e rrezeve rënëse në këtë rast zvogëohet për 18,1 %

41


Punimi i Masterit

5.2.1. ZVOGLIMI I KËNDIT TË RËNJES SË RREZEVE TË DIELLIT
Për të zvogëluar problemet më këndet e rënies së
rrezeve diellore kompania V3 Solar21) ka zhvilluar një
mënyrë të re për të kthyer energjinë e diellit në energji
elektrike siç thuhet njëzet herë më shumë nga e njëjta
sasi që mund të merret me qelulat e deritanishme
diellore. Në pajisjen e tyre të re, të quajtur Cell Spin,
në vend të panelit të rrafshtë tradicional qelulat diellore
janë vendosur në një kornizë në formë koni.
Fig. 41. Pamje e panelit solar në formë koni

Dhe poashtu është me rëndësi te theksohet se ato në fakt edhe duken shumë më bukur.
Për shkak të potencialit të madh të energjisë diellore, shkencëtarët kanë provuar në rritjen e
efikasitetit të qelulave diellore duke përdorur thjerrëza ose pasqyra që të drejtojnë energjinë e
diellit mbi to, duke shpresuar për të marrë më shumë energji elektrike nga i njëjti numër i
qelulave. Për fat të keq, duke vepuar kështu ka mundësi të krijohet nxehtësi aq e madhe saqë
qelulat të bëhen të padobishme për shkak të rritjes së rezistencës ndaj elektricitetit.
Inxhinierë në V3Solar për të parandaluar nxemjen e tepërt provuan këtë ide duke vendosur
qelulat në një platformë rrotulluese, kështu do të thotë se çdo celulë e merr energjinëngrohjen nga dielli për një kohë të shkurtër dhe mundësohet që përmes rrotullimit hyn në hije
pastaj ftohet. Vetëm koha do të tregojë sigurisht, arsyeshmërinë e përdorimit të tyre.

5.2.2. PANELET SOLARE NDJEKËSE
Poashtu në prodhim për të rritur performancën e përdorimit të energjisë diellore janë
prodhuar edhe të ashtuquajturat panelet solare ndjekëse të pajisura me sistemin elektronik, qe
vetë në mënyre automatike të ndjekin këndin maksimal të
rënies së rrezeve të diellit dhe në këtë mënyrë ato që janë të
fiksuara kah jugu dhe lëvizin këndin vetëm në vertikale e
rrisin peformancën deri në 30% kurse ato panele ndjekëse
edhe ne vertikale edhe ne horizontale e rrisin performancën
deri në 45 %. 22)
Fig. 42. Pamje e panelit solar ndjekës i rrezeve

42


Punimi i Masterit

5.3. MIRËMBAJTJA E PANELEVE SOLARE
Sikur të gjitha pajisjet elektrike edhe panelet solare duhet të mirëmbahen në mënyrë të
rregullt dhe të kujdesëshme.
Në mirëmbajtje do të përmendim:
pastrimin nga pluhuri dhe mbeturinat
ruajtjen nga dëmtimet mekanike dhe
rrufeja
kontrollimin

e

lidhjeve

në

mes

fotoqelulave
kontrolla e bazamenteve mbajtëse, etj.
Fig. 43. Skicë e dëmtimit dhe mbulimit te fotoqelulave 15)

Hulumtuesit gjetën se panelet diellore të pista mund të humbin rreth 7-8 % 15) të efikasitetit të
tyre si pasojë e mbulimit me pluhur ,etj. Dhe kjo vlerë mund të rritet në vendet e thata si
Afrika. Poashtu edhe mbeturinat e ambientit si letra, gjethe etj. ndikojnë direkt në efikasitetin
e tyre prandaj kërkohet pastrimi i vazhdueshëm i paneleve.
Gjatë instalimit të paneleve solare shpesh mund të parashtrohet pyetja se si të mbrohen nga
goditjet e rrufesë.
Duhet dalluar mbrojtjen e jashtme dhe të
brendshme.
Mbrojtja e jashtme ka të bëjë me mbrojtjen e
paneleve solare direkt nga rrufeja dhe djegia e
tyre. Kjo realizohet përmes rrufepritësve të cilët
vendosen në distancë të caktuar – jo shumë afër
dhe duhet qe lidhjet mekanike me pjesë metalike
të paneleve të jenë sa më larg.
Fig. 44. Ngjitja e lidhjeve në panele solare

Mbrojtja e brendshme mund të realizohet edhe me anë të siguresave elektrike.
Lajmërimi i të ashtuquajturave pika të nxehta. Gjatë krijimit të lidhjeve në mes të qelulave,
nëse lidhja nuk është realizuar si duhet mund te vie deri te nxehja dhe shkëputja e ndonjë
fotoqelule që

43


Punimi i Masterit

do te kishte pasoja katastrofale pasi qe prishja e vetëm një qelule do te bënte të papërdorshëm
komplet panelin.
Duke pas parasysh çmimin relativisht të lartë të paneleve solare preferohet që gjatë blerjes ,të
blehen ato të verifikuara për nga kualiteti dhe të mirëmbahen mandej në mënyrë të
kujdesëshme.

Fig. 45. Pamje e panelit solar të dëmtuar nga djegia

44


Punimi i Masterit

5.4. LIDHJA E SISTEMEVE SOLARE
5.4.1. LIDHJA E SISTEMEVE SOLARE ME RRJETIN ELEKTRIK

Lidhja e fotoqelive solare mund të bëhet direkt në rrjetin elektrik apo përmes sistemeve të
akumulimit të elektricitetit.
Te sistemet e lidhura me rrjetin, rryma e prodhuar përmes sistemit solar shëndrrohet në rrymë
të përshtatshme për rrjetin publik përmes pajisjeve të veçanta që bëjnë edhe futjen e rrymës
në rrjetin publik të energjisë elektrike si:

Fig. 46. Skicia e lidhjes së sistemeve solare me rrjetin elektrik

1) Gjeneratori solar – fotoqelulat solare,
2) Shpërndarësi solar,
3) Pajisja për vendosje të rrymës në rrjetin publik – që ka edhe rolin e rregullimit të
frekuencës në mënyrë automatike sipas sinusoidës së rrymës alternative të rrjetit publik,
4) Njehsori solar – njehsor normal i rrymës që njehëson sasinë e rrymës që del në rrjet
publik,
5) Shpërndarësi shtëpiak – tabela e rrymës shtëpiake me siguresat etj.
7) Njehsori i rrymës së pranuar nga rrjeti publik
Duhet theksuar se ky sistem mund të përdoret vetëm në ato shtete që e kanë të rregulluar
sistemin e rrjetit të shpërndarjes së rrymës që e përkrah këtë p.sh. Gjermania dhe disa shtete
evropiane ,kurse në Kosovë nuk mund të përdoret ende.

45


Punimi i Masterit

5.4.2. SISTEMET SOLARE TË LIDHURA ME RRJETIN - ME PËRDORIM EDHE
PËR NEVOJA VETANAKE
Te një variant tjetër i sistemeve të lidhura me rrjetin, rryma e fituar futet në rrjetin e shtëpisë.
Në këtë mënyrë rryma solare përdoret së pari në shtëpi dhe vetëm rryma e tepërt kalon në
rrjetin publik.

1) Gjeneratori solar
2) Shpërndarësi solar
3) Pajisja për vendosje të
rrymës në rrjetin publik
4) Njehsori solar
5) Shpërndarësi shtëpiak
6) Njehsori i rrymës së kaluar
në rrjetin publik
7) Njehsori i rrymës së pranuar
nga rrjeti publik

Fig. 47. Skicia e lidhjes së sistemeve solare me rrjetin elektrik dhe për nesvoja personale

Këto sisteme mund të përdoren në varshmëri se a i përkrah rrjeti i shpërndarjes së rrymës.
Gjithashtu sistemet fotovoltaike ( Photovoltaic – PV) të lidhura me rrjetin publik për personat
privat janë të arsyeshme vetëm nëse tarifa për shitje është e rregulluar me ligj që në Kosovë
për momentin mungon.
Një Sistem i lidhur me rrjetin është më lehtë të dimensionohet dhe është më i lirë se sa një
sistem ishull,sepse nuk ka pjesë që amortizohen shpejt dhe me kufizueshmëri sikur
jetëgjatësia e baterive.
Poashtu është i levërdishëm atëherë kur prodhimi dhe nevoja nuk janë të njëjta !

46


Punimi i Masterit

5.4..3. SISTEMET SOLARE TË PAVARURA NGA RRJETI
Te sistemet fotovoltaike ishuj bëhet furnizimi i harxhuesve (p.sh. ndriçimi) me rrymë solare
pa qenë të lidhur me rrjetin. Në mënyrë që të vihen në funksion harxhuesit edhe gjatë natës
apo kur ka vranësira, është e nevojshme të kemi një akumulues të rrymës (Akumulator Bateri). Një sistem ishull duhet të planifikohet mirë, për të bërë që të funksionojnë si duhet
harxhuesit e lidhur.
1) Gjeneratori solar
2) Shpërndarësi solar
3) Rregullatori i mbushjes së
akumulatorëve
4) Akumulatori
5) Invertori - Transformatori Ishull
(shëndrruesi i rrymës së baterive në
rrymë alternative )
6) Shpërndarësi shtëpiak
7) Harxhuesit e mëdhenj (AC) – me
rrymë alternative (220V-380V)
8) Harxhuesit e vogël (DC) – me rrymë
prej 12V
Fig. 48. Skicia e lidhjes së sistemeve solare të pavarura nga rrjeti elektrik

Për të instaluar dhe punuar një sistem ishull na duhet ta dijmë se sa rrymë na nevojitet! (Cilët
harxhues, me çfare harxhimi kemi dhe sa gjatë punojnë brenda ditës). Kjo na nevoitet që të
dijmë se çfarë dhe sa panele solare të montojmë si dhe çfarë akumulatorësh të instalojmë për
akumulimin e rrymës. Nëse sistemet solare janë të pamjaftueshme apo akumulatorët janë të
vogël atëherë vjen deri te ndërprerja e rrymës.
Pasi që përfitimi i rrymës solare është më i lartë gjatë verës se sa në dimër, ne duhet që të
kemi zakonisht edhe një tjetër furnizues të energjisë elektrike p.sh. një dizel - gjenerator për
të mundësuar furnizimin me rrymë gjatë tërë vitit.
Kombinimi i furnizuesve të ndryshëm (gjenerator solar, të erës, të ujit apo dizel) të energjisë
quhet sistem hibrid.

47

Punimi i Masterit

6. KOMPONENTËT E PV - SISTEMEVE ISHUJ
6.1. RREGULLATORËT
6.1.1. RREGULLATORI I MBUSHJES

Rregullatori (kontrolluesi) është pjesë lidhëse midis panelit diellorë dhe baterisë, duke marrë
ndërveprimin e tyre dhe duke bërë përshtatjen e optimizuar të punës së sistemit. Ajo është
pjesë plotësisht automatike dhe arrin rezultate të larta të punës për kohë të shkurtër.
Rregullatori i mbushjes së akumulatorit është një nga pjesët bazë të sistemit fotovoltaik
ishull. Nga rregullatori i mbushjes së akumulatorit kërkohet:
Mbajtja ekzakte e tensionit kur duhet të ndërpritet mbushja
Funksionim të sigurt në të gjitha nivelet e punës
Humbje të vogla nga rregullatori i mbushjes
Ndërprerja (S2) automatike e harxhuesve sapo të arrihet tensioni i zbrazjes së
akumulatorit
Përshtatja e tensionit për mbarim të mbushjes me temperaturën e akumulatorit.
Nuk lejon zbrazjen e akumulatorit gjatë natës përmes modulit solar.
Dallojmë tri tipe të ndryshme të rregullatorëve: rregullatorë serik, rregullatorë paralel dhe
MPP rregullatorë.

6.1.2. RREGULLATORËT SERIK SOLAR
Te rregullatorët serik solar
një

ndërprerës

transistor

(S1) lidh modulin solar dhe
akumulatorin me rastin e
mbushjes. Posa të arrihet
tensioni për ndërprerje të
mbushjes së akumulatorit
ndërprerësi (S1) shkëput
lidhjen.
Fig. 49. Skicia e lidhjes së rregullatorit serik solar

Anët negative të rregullatorit serik solar:
Humbje të vazhdueshme tek ndërprerësi (S1).
Në rast se akumulatori është zbrazur shumë atëherë zakonisht rregullatori nuk funksionon!

48


Punimi i Masterit

6.1.3. RREGULLATORI PARALEL APO SHUNTSOLAR

Te rregullatori Shunt (i Shuntit) ndërprerësi (S1) me arritjen e tensionit që tregon mbushjen e
akumulatorit mbyll lidhjen e modulit solar. Moduli solar nuk ofron tension, akumulatori nuk
mbushet. Elektriciteti në modulin solar shndërrohet në nxehtësi, që zakonisht nuk paraqet
ndonjë problem të nivelit të lartë. Posa të ndizen harxhuesit, tensioni i akumulatorit bie.
Ndërprerësi ndizet dhe rryma solare është prapë ne dispozicion.

Fig. 50. Skicia e lidhjes së rregullatorit paralel apo shuntsolar

Përparësitë:

Humbjet e vetme të energjisë në diodën kthyese!
Rregullatori funksionon edhe me bateri plotësisht të zbrazur!
Harxhim shumë i vogël i rrymës, gjatë mbushjes se akumulatorit!

49


Punimi i Masterit

6.1.4. RREGULLATORI MPP (MULTI POWER POINT)

Rregullatori serik si dhe ai Shunt zakonisht nuk e përdorin energjinë eklektrike të modulit
solar, pasi që tensioni i akumulatorit nuk përshtatet me pikën MPP të gjeneratorit solar. MPP
rregullatori krijon një përshtatje optimale, shkalla e ndikimit është vetëm ndërmjet 90 dhe
96% por që arrin efiqiencën e qarkut deri mbi 95% . 23).
Pasi që edhe puna me teknikën e kësaj lidhjeje është e madhe, ky rregullator është i
përshtatshëm vetëm për performanca më të mëdha të gjeneratorëve solar (rreth >500W).

Fig. 51. Skica e
lidhjes së
rregullatorit MPP
(Multi Power
Point)

6.2. AKUMULATORËT
Bateritë në sisteme diellore pëdoren për të ruajtur energjinë nga dielli apo era. Pasi që
modulet solare prodhojnë rrymë vetëm gjatë ditës,
energjia duhet të akumulohet në akumulator (bateri
rimbushëse) në mënyrë që të kemi energji elektrike
në mënyrë të vazhdueshme edhe natën. Gjithashtu
duhet të kemi parasysh edhe ditët me mot me shi
dhe periudha me mot të keq kur mungesën e
energjisë së mjaftueshme nga panelet solare ta
kompensojmë përmes baterive.
Fig. 52. Pamje e prerjes së një akumulatori

Ekzistojnë tri lloje të baterive të përdorura në sisteme diellore: bateritë e mbushura thellë me
acid, me xhel, dhe AGM (Absorbed Glass Matt – fije qelqi dhe tekstili të përziera në formë
rrjete).

50

Punimi i Masterit


Bateritë që më së shumti janë të përdorura në sistemet solare janë bateritë me acid për shkak
të kostos dhe qëndrueshmërisë. Energjia në bateri është e matur në Amper/orë (A/h) që
tregon se sa Ah mund të përdoren nga bateria gjatë një periudhe kohore.
6.2.1. AKUMULATOR – PLUMBI
Në sistemet solare - ishuj më së shumti
përdorën akumulator plumbi. Këta janë më të
volitshëm

nga

çmimi

dhe

kanë

një

performancë të mirë, ata mund të përpunojnë
me një shkallë të mirë të ndikimit, rryma të
vogla dhe të mëdha.
Principi i një akumulatori është lehtë i
kuptueshëm. Mund të marrim rrymë dhe ta
zbrazim akumulatorin dhe pastaj ta mbushim
atë

prapë.

Mirëpo

nëse

dëshirojmë

të

vendosim sisteme solare për prodhim të
rrymës atëherë ky sqarim nuk na mjafton, pasi
që na duhen më shumë informata për mënyrën
e punës dhe tiparet elektrike të akumulatorit.
Fig. 53. Skica e ndërtimit të një akumulatori

6.2.2. FUNKSIONIMI I NJË AKUMULATORI PLUMBI
Një akumulator i tillë zakonisht është i përbërë nga shumë qeliza. Një qelizë është e përbërë
nga një hapësirë e mbushur me acid sulfurik (H2SO4) me një pllakë pozitive dhe një pllakë
negative. Në mes të pllakës gjendet një ndarës për izolim.
Në gjendjen e mbushur elektroda negative është e përbërë nga plumbi (Pb) ndërsa pllaka
pozitive nga oksidi i plumbit (PbO2). Nëse merret rryma atëherë elektronet rrjedhin nga poli
negativ (minus) në polin pozitiv (plus). Kjo shkakton një reaksion kimik në mes të pllakave
dhe acidit sulfurik. Në të dy pllakat krijohet sulfati i plumbit (PbSO4).
Elektroliti shfrytëzohet gjatë zbrazjes, kjo do të thotë acidi bëhet më i lëngshëm. Për këtë
arsye gjendja e mbushjes mund të caktohet shumë mirë me një hidrometër. Gjatë mbushjes
elektronet rrjedhin në kahje të kundërt dhe reaksioni kimik zhbëhet. Mirëpo ky proces nuk
është plotësisht i kthyeshëm. Te zbrazja e lartë e akumulatorit ky efekt është me i madh. Kjo
është arsyeja pse një akumulator plumbi nuk duhet të zbrazet.
51

Punimi i Masterit

6.2.3. ZBRAZJA E AKUMULATORIT
Reaksioni i pllakave negative gjatë zbrazjes :
Pb(s) + HSO-4(aq) → PbSO-4(s) + H+(aq) + 2eReaksioni i pllakave pozitive gjatë zbrazjes:

PbO2(s) + HSO−4(aq) + 3H+(aq) + 2e- → PbSO4(s) + 2H2O(l)
Reaksioni i përgjithshëm i zbrazjes mund të shkruhet në formën:
Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) → 2PbSO4(s) + 2H2O(l)
6.2.4. MBUSHJA E AKUMULATORIT
Reaksioni i pllakave negative gjatë mbushjes :
PbSO4(s) + H+(aq) + 2e- → Pb(s) + HSO−4(aq)
Reaksioni i pllakave negative gjatë mbushjes :
PbSO4(s) + 2H2O(l) → PbO2(s) + HSO−4(aq) + 3H+(aq) + 2e-

Shembull:
Nga

grafiku

shohim

se

te

zbrazja 40% te ky
akumulator mund
të

arrihen

600

cikle, ndërsa te
zbrazja

20%

arrihen rreth 1100
cikle
Fig. 54. Grafiku i shkarkimit të një akumulatori 24)

Cikle shumë më të larta arrihen nga akumulatorët e plumbit të cilët janë të modifikuar enkas
për qëllime të mbushjes dhe zbrazjes me cikle (me Gel – pllaka të fiksuara – bateri të ngurta,
etj). Akumulatorët e veturave nuk janë të prodhuar për punë në cikle dhe për këtë arsye nuk
janë të përshtatshëm për këtë!24)

52


Punimi i Masterit

6.2.5. KAPACITETI I AKUMULATORËVE
Kapaciteti i akumulatorit C tregohet me amper për orë (Ah) në një kohë zbrazjeje të caktuar.
Kështu që nëse e kemi të dhënë C100, kjo do të thotë që kapaciteti i akumulatorit është mbi
100 orë gjatë një zbrazjeje të baraspeshuar dhe në një temperaturë 25°C 24). Nëse akumulatori
zbrazet në një kohë më të shkurtër atëherë bie edhe kapaciteti i akumulimit. E njëjta vlen
edhe në rastin kur kemi temperatura të ulëta të akumulatorit.

Fig. 55. Grafiku i shkarkimit të një akumulatori në varshmëri të temperaturës 24)

Shembull: Grafiku për një bateri Akku Varta Solar 82070,
Kapaciteti C100 = 100Ah,
Tensioni i mbarimit të zbrazjes = 10,5V
Te një zbrazje prej 9A dhe T=25°C akumulatorit mund ti merren përafërsisht vetëm rreth
75Ah. Nëse temperatura e akumulatorit bie në 0°C atëherë me të njëjtën rrymë prej 9A mund
të merren vetëm rreth 58Ah!
Energjia (W) e marur gjatë zbrazjes është produkti i tensionit mesatar të akumulatorit dhe
kapacitetit të pranuar (C).

W=UC =U I t
Për shembullin lartë në T=25°C rezulton:

W = 12V 75A 1h = 900 Wh

53


Punimi i Masterit

6.2.6. TENSIONI I AKUMULATORIT
Tensioni i një qelize plumbi është 2V. Një akumulator 12 V është i përbërë nga një lidhje
serike në mes të 6 qelizave të plumbit.
6.2.7. TENSIONI NË QARK TË HAPUR
Tensioni në qark të hapur (pra pa harxhues apo mbushës të lidhur) varet nga gjendja e
mbushjes. Për këtë arsye gjendja e mbushjes e një akumulatori plumbi mund të zbulohet nga
dendësia e acidit H2SO4 apo tensioni në qark të hapur.
Në rast se kemi një akumulator të mbushur atëherë e kemi tensionin 12.7 Volt dhe dendësinë
e acidit rreth 1.28 kg/l 24).
Nëse akumulatori është i zbrazur atëherë tensioni është rreth 11.8 Volt dhe dendësia rreth
1.12kg/l.24)
6.2.8. TENSIONI NË TË CILIN PËRFUNDON MBUSHJA
Nëse mbushet akumulatori, atëherë ngritet tensioni. Tensioni në të cilin përfundon mbushja
varet nga temperatura e akumulatorit dhe vjetërsia. Në rast të ngritjes së temperaturave ky
tension bien në përafërsisht 0.6 mV/°C për qelizë.24)

Shembull: Nëse ngritet temperatura e akumulatorit nga 10°C në 30°C, atëherë ndryshon
tensioni i përfundimit të mbushjes për

-0,006V/°C x 20°C x 6 Qeliza = -0,72Volt.
Te temperatura 20°C tensionit në të cilin përfundon mbushja e një akumulatori plumbi 12V
është rreth 14.2 Volt. Tejmbushja e lehtë mund të shkaktojë gazëra, çka mund të jetë edhe
pozitive, pasi që gazërat përziejnë acidet dhe shkatërrojnë shtresa të cilat janë formuar
eventualisht (Acid i koncentruar në pjesën e poshtme - acid më pak i koncentruar në pjesën e
sipërme të akumulatorit). Humbja e ujit për arsye të gazërave duhet të zëvendësohet me ujë të
destiluar.
Kujdes: Gazërat që krijohen janë gazëra me eksplozivitet të lartë!
Te akumulatorët e plumbit duhet që t’i përmbahemi tensionit në të cilin duhet të përfundojë
mbushja. Pasi që te ky tip i akumulatorëve nuk mund të shtojmë ujë (është i mbyllur),
tejmbushja shkakton dëmtime të pakthyeshme të akumulatorit!!

54


Punimi i Masterit

6.2.9. TENSIONI NË TË CILIN PËRFUNDON ZBRAZJA E AKUMULATORIT
Nëse akumulatori zbrazet, atëherë në mënyrë të vazhdueshme kemi rënie të tensionit të
akumulatorit. Kah fundi i procesit të zbrazjes tensioni i akumulatorit bie më shpejt në
tensionin në të cilin përfundon zbrazja (rreth 1.8 - 1.7 V/celulë). 15)
Tensioni në të cilin përfundon zbrazja është më i lartë për rrymat e vogla se sa te rrymat e
larta.
Nëse akumulatori zbrazet edhe pse ka arritë tensionin në të cilin duhet të përfundojë zbrazja,
atëherë vjen deri të sulfatimi i pakthyeshëm që e bën të papërdorshëm atë.
Nga grafiku që paraqet zbrazjen e qelulave mund të kuptojmë se nëse prishet ndonjë qelulë
do të ndikojë ne zvoglimin e performancës së komplet akumulatorit duke pas parasysh se
tensioni i akumulatorit fitohet nga lidha serike e qelulave.

Fig. 56. Grafiku i përfundimit të shkarkimit të një akumulatori 15)

Përveç akumulatorëve të plumbit ekzistojnë edhe tipe të tjera të akumulatorëve: Akumulator
me Jone Litiumi (Li - Ion Akumulator), akumulator Nikel – Kadmium (Ni-Cd Akumulator),
Akumulator Nikel-Metalhdrid etj. Këto lloje të akumulatorve përdoren kryesisht për pajisje e
vogla.

55


Punimi i Masterit

6.3. LIDHJA E AKUMULATORËVE
Për ngritjen e tensionit përndryshe të kapacitetit, akumulatorët mund të lidhën sikurse qelizat
solare në seri, paralelisht apo me lidhje të përzier.
Pasi që tiparet e akumulatorëve ndryshojnë me vjetërsimin e tyre, posaçërisht lidhja paralele e
tyre mund të jetë problematike. Për këtë arsye duhet të lidhen në mënyrë paralele vetëm
akumulator të llojit të njejtë, kapacitetit të njejtë dhe me vjetërsi të njejtë. Kabllot nuk duhet
të jenë të gjata, kabllot për furnizim dhe zbrazje të rrymës duhet të jene të lidhura në pjesën
që është përballë akumulatorit!
Për shkaqe sigurie të gjitha degëzimet e lidhjes paralele duhet të sigurohen me siguresa
shkrirëse.
Akumulatorët nga plumbi më të mëdhenj duhet të vendosën në hapësira të ajrosura mirë.

16.3.1. LIDHJA SERIKE

Fig. 57. Skica e lidhjes serike të akumulatorëve

6.3.2. LIDHJA PARALELE

Fig. 58. Skica e lidhjes paralele të akumulatorëve

56


Punimi i Masterit

6.4. I N V E R T O R Ë T
Shume pajisje që kemi në treg nuk funksionojnë me rrymë të vazhduar 12V apo 24V. Nëse
ne dëshirojmë të lidhim pajisje të tilla në një sistem solar (apo solar ishull) atëherë ne duhet
ta kemi një invertor/transformator.
Invertorët janë pajisje qe transformojnë tensionin e rrymës nga rryma e vazhdueshme (DC Direct Current) në rryma altrernative (AC - Alternative Current).
Invertorët/transformatorët dallohen në varshmëri se a përdoren te sistemet fotovoltaike ishuj
(sistemet qe nuk lidhen me rrjet elektrik por rrymën e paneleve solare e kthejnë përmes
invertorëve drejt te hargjuesit)

si dhe invertorët që lidhen në rrjetin elektrik dhe me

akumulator.
Invertorët dallohen për nga forma e tensionit dalës:

5.4.1. INVERTOR / TRANSFORMATOR DREJTKËNDËSH
Invertorët/transformatorët më të thjeshtë (që në treg edhe janë më të lirë) zakonisht ofrojnë
tension dalës me formë drejtkëndëshi.
Tensioni dalës është i varur drejtpërdrejt nga tensioni hyrës.
Invertorë të tillë nuk janë të përshtatshëm për motor, televizion apo pajisje HiFi.

6.4.2. INVERTOR ME FORMË TRAPEZI
Përmes një shkalle tjetër të tensionit dhe përmes rregullimit të gjerësisë së pulsit mund të
mbahet shkalla e efektivitetit të tensionit dalës në mënyrë stabile. Këta invertorë janë më të
përshtatshëm për pajisje të ndjeshme elektronike, edhe pse mund të vijë prapë se prapë deri
tek zhurma p.sh. te pajisjet HiFi.

6.4.3. INVERTORËT ME FORMË SINUSI
Invertorët më cilësor janë ata që krijojnë një tension të
formës së sinusit dhe për këtë arsye janë të përshtatshëm
për pajisjet e ndjeshme (televizion, kompjuter etj.)

Fig. 59. Pamje e një invertori solar

57


Punimi i Masterit

Fig 60 . Grafiku i sinjalit të pulsit të tensionit te tri llojet e invertorëve 25)

6.4.4. KËRKESA NGA INVERTORI
Siç e theksuam më lartë invertorët mund të jenë disa llojesh por në përgjithësi nga invertori i
një sistemi fotovoltaik kërkohet:
Shkallë të lartë të ndikimit (invertimit), edhe në kohën kur nuk është ngarkuar
pjesërisht
Mundësi të lartë të mbingarkesës (qëndrueshmëri)
Dalje të sigurtë nga lidhjet e shkurta që mund të shkaktohen
Dalje te tensionit në formë të sinusit
Tension dhe frekuencë stabile dalëse

Këshilla praktike
Posaçërisht motorët kanë nevojë gjatë startimit për një tension më të lartë se sa në tensionin
e zakonshëm të punës (p.sh. frigoriferi 10 herë me të lartë). Këtë duhet ta kemi parasysh gjatë
dimensionimit të invertorit.
Invertori duhet të jetë sa më afër akumulatorit për shkak të gjatësisë sa më të vogël të
kabllove sepse gjatësia e kabllove shkakton humbje të energjisë . Poashtu kabllot nuk duhet
të vazhdohen sepse shkaktohen humbje shumë të larta.
Gjatë ngarkesës invertorët tërheqin shumë rrymë nga akumulatori. Nëse akumulatori ëshë i
vogël nuk mund ta ofrojë këtë, atëherë nuk na duhet as invertori më i mirë.
Pra duhet që akumulatori dhe invetori të jenë shumë kompatibil me hargjimet e mundshme.

58


Punimi i Masterit

6.5. KABLLOJA
Kualiteti i kabllos dhe dimensionet e saj janë poashtu shumë të rëndësishme te sistemet
fotovoltaike.
Posaçërisht në rrjetet me rrymë të vazhduar dhe me tension të ulët duhet të llogaritet mirë
lloji dhe dimensionet i kabllos, për të shmangur humbje të mëdha apo edhe djegie të kabllos.
Kabllot për sistemet fotovoltaike dizajnohen që të jenë të qëndrueshme ndaj rrezatimit
ultravjollcë dhe ndryshimeve të motit, sepse duhet pas parasysh se përdoren për një gamë të
lartë të ndryshimit të temperaturave dhe zakonisht vendosen jashtë në ambient të hapur.
Kabllot e standardizuara kryesisht mund te jenë ato që përdoren në tensionin maksimal të
lejuar të rrymës së vazhduar prej 1,8 kV dhe në spektrin e temperaturave prej – 40oC deri në
+ 90oC. 26)
Izolimi i kabllove duhet të jetë i tillë që t’i përballojë ngarkesave termike dhe mekanike si
dhe rrezatimit UV, reshjeve acidike etj.
Lidhja e kabllove duhet të bëhet në mënyrë shumë të kujdesshme.
Kërkohet që gjatë lidhjeve apo vazhdimit të kabllove të përdoren kuti të veçanta të izoluara
me nyje lidhese 4-6 mm2 si dhe te çdo lidhje nuk lejohet të ketë humbje më shumë se 1%.
Lloji i kabllos mund të llogaritët me shprehjen:

L = Gjatësia e thjeshtë e kabllos në m
I = Rryma në A
U = Tensioni në V
k = përcjellja e elektricitetit të bakrit (k

)

3%=humbja e lejuar e tensionit

59


Punimi i Masterit

Shembull:
Nëse një pompë 12 V duhet të vihet në funksion nga një akumulator në distancë prej 20m.
Humbjet në kabllo nuk duhet të kalojnë 3%. Cilin lloj të kabllos duhet ta zgjedhim?

Në rast të 230V me të dhënat lartë do të na duhej një kabllo prej 0.86mm!

Shihet se te linjat e gjata për harxhuesit me 12V do të na duheshin kabllo shume të mëdha për
të minimizuar humbjet.
Prandaj zakonisht është më e arsyeshme të vendoset një invertor dhe të përdoren harxhues të
zakonshëm 230V.

60


Punimi i Masterit

6.6. DIMENSIONIMET E SISTEMEVE PV -ISHUJ:
Për të dimensionur një sistem PV-ishull duhet të kemi një profil sa më të saktë të shfrytëzimit
- konsumit. Kjo do të thotë që harxhuesit, kohëzgjatja e punës së tyre dhe koha autarke (koha
e punës në të cilën nuk ka rreze të diellit) caktojnë madhësinë e gjeneratorit solar dhe
akumulatorit. Të gjithë harxhuesit që prodhojnë nxehtësi harxhojnë shumë energji.
Shembull: pllaka e shporetit elektrik rreth 1000W, automati i kafesë rreth 1000W, feni i
flokëve rreth 1000W, furra e shporetit elektrik rreth 2500W etj. .
Nëse edhe harxhuesit e tillë duhet të lidhën me sistemin ishull, atëherë ne kemi një kosto
shumë të lartë.
Mundësia e zgjidhjes: shporeti mund të funksionoj edhe me gas apo dru. Një tjetër mundësi
është edhe që harxhuesit e mëdhenj që nuk janë në funksion kohë të gjatë të furnizohen me
gjenerator.
Përcaktimi i harxhimit funksionon më së miri me ndihmën e një liste të shënuar me vlerat e
hargjimit.
Shembull: Shtëpi me dy llamba DC, televizion, frigorifer, lavatriqe.

Fig. 48. Skicia e lidhjes dimensionimit të sistemeve solare të pavarura nga rrjeti elektrik

61

Punimi i Masterit

Tabela 2: Vlerat hargjuesve të disa elementeve shtëpiake

Orë
Harxhuesi

Lloji i
rrymës

Performanca

pune

Harxhimi i

në

energjisë në ditë

ditë

Harxhimi i
energjisë në
javë

Llamba 1

DC

10W

3h

30Wh

7 x 30Wh

Llamba 2

DC

15 W

4h

60Wh

7 x 60Wh

Frigoriferi 150l

AC

90 W

4h

360Wh

7 x 360Wh

Televizori

AC

100 W

3h

300Wh

7 x 300Wh

AC

2500W

Lavatriqja 5kg,
1,4 kWh për larje
2 larje në javë
Shuma pa lavatriqe

2800Wh/7ditë=
400Wh

2 x 1400Wh

750Wh
660Wh/0,9=

Korrigjim - shkalla

733Wh + 90Wh

e ndikimit

=823Wh

Vërejtje: Vlerat e shënuara në tabelën e mësipërme janë përpunuar në qendrën për teknologji të gjelberta në
Mitrovicë.

Komente dhe sugjerime rreth harxhuesve
Ndriçimi
Llambat kursyese apo më mirë LED harxhojnë shumë më pak energji se sa poçat e thjeshtë.
Te blerja duhet të kemi kujdes në ngjyrën që ka drita!
Frigoriferi
Harxhimi i dhënë në tabelën më lartë bazohet në përdorim normal. Nëse frigoriferi përdoret
për ftohje të pijeve atëherë harxhimi do të ishte shumë më i madh. Gjatë dimensionimit të
invertorit duhet të kemi parasysh që një frigorifer me kompresor ka nevojë për 10 herë më
shumë energji gjatë startit. Nëse invertori ka një automatik për lëshim (invertori kalon në
standby, me rastin e rënies se harxhimit në p.sh. më pak se 10W), atëherë mund të përdoren
vetëm frigoriferët me termostat mekanik!

62


Punimi i Masterit

Televizori
Të dhënat lartë janë reale vetëm nëse televizori ndalet pasi të shikohet (jo në standby). E
njëjta vlenë kur përdoren edhe pajisje të tjera si p.sh. reciver.

Lavatriqja
Lavatriqës i nevojitët më së shumti energji për ngrohjen e ujit. Harxhimi i rrymës bëhet
shumë i lartë për një kohë të shkurtë, mirëpo kjo do të thotë që neve na duhet një invertor
shumë i fortë dhe një akumulator vetëm për këtë pajisje. Nëse nuk mund t’i iket përdorimit të
lavatriqes atëherë përdorimi i një gjeneratori do të ishte më i leverdishëm.
Për këtë arsye te vendosja e gjeneratorëve solar dhe akumulatorëve nuk janë të përfshira
lavatriqet.

Shembull: (Përcaktimi i kapacitetit të akumulatorit)
Për caktimin e kapacitetit të akumulatorit duhet të caktohet edhe tensioni në sistem. Nëse një
performancë kërkohet të jetë më e lartë se 1500W atëherë tensioni i sistemit duhet të jetë së
paku 24 Volt. Në shembullin tonë mjafton një performancë prej 800 Watt (pa e përfshirë
lavatriqen). Për këtë shembull ne marrim 12Volt si tension të sistemit.

Nevoja ditore e akumulimit Q
NE - nevoja ditore e energjisë
TS - tensioni në sistem
Pasi që akumulatori me plumb ka një shkallë të akumulimit prej rreth 90%, ne duhet të
korrigjojmë nevojën e akumulimit:
Nevoja e korrigjuar ditore e akumulimit QK:
QK

Q
0.9

68,61 Ah
0,9

76 ,23 Ah

Gjithashtu akumulatori duhet të mund t’i furnizojë pajisjet edhe pa pasur mbushje gjatë ditës,
pasi që mund të ndodhë të ketë borë ne sistem apo të kemi një mot shumë të keq e kjo quhet
punë autonome.
Koha që mund të japë energji autonome akumulatori, varet nga mënyra e përdorimit.
Për një shtëpi - pushimore mund të mjaftojnë të na furnizojë dy ditë (për një vikend).
63


Punimi i Masterit

Në ndërtesa ku përdoret ne vazhdimësi do të duhet të llogariten p.sh. 10 ditë.
Por nëse ne i kemi 4 ditë autonome, atëherë akumulatori duhet të ofrojë në tërësi 304,92Ah.

Akumulimi i akumulatorit për punë autonome për 4 ditë- QAUT
QAUT = QK T = QK 4 ditë = 76,23Ah/ditë x 4ditë = 304,92Ah
pasi që një akumulator plumbi nuk guxon që të zbrazet 100% edhe pas 4 ditëve të punës
autonome duhet që të marrim parasysh edhe kufizimin e paraparë në zbrazje.
Nëse ne mendojmë që akumulatorit mund të i marrim maksimalisht 80% atëherë në këtë
mënyrë ne arrijmë të kapaciteti faktik për të cilin kemi nevojë QA.
QA

QAUT
0.8

304 ,92 Ah
0,8

381,15 Ah

Shembuj për lidhje të mundshme të akumulatorëve
Që të kemi mundësi të fitojmë kohë më të gjatë për punë autonome të akumulatorëve mund të
përdorim lidhjet serike dhe paralele të akumulatorëve në varshmëri nga nevoja.

Lidhje paralele me tre akumulator për mbushje solare me 130Ah pune na jep:
12V 130Ah = 12V 390Ah = 4680 VAh
apo edhe më cilësor:
lidhje serike me 6 akumulator për mbushje solare A600 Solar me 400Ah pune na jep:
12V 400Ah = 12V 400Ah = 4800 VAh

64

Punimi i Masterit


6.7. MATJA - PËRSHTATJA E GJENERATORIT SOLAR
Pasi që rrezatimi diellorë gjatë dimrit është shumë më i vogël (dita më e shkurtë, më shumë
ditë me shi, mjegull etj.) se sa gjatë verës, për shtëpitë në të cilat shfrytëzohet gjatë tërë vitit
sistemi fotovoltaik ishull duhet që ta kemi parasysh edhe mbushjen e akumulatorëve nga
panelet solare.
Pasi që nuk kemi të dhëna për rrezatimin diellorë vjetorë në Kosovë i kam marrë të dhënat
për rrezatimin diellorë të Ankonës (Itali). Të dhënat për rrezatimin diellorë nuk do të duhej të
ishin shumë më të ndryshme se sa këto.
Tabela 3: Vlerat rrezatimit vjetor sipas muajve në Ankona – Itali 27)

Muaji

JAN

SHK

MAR

PRI

MAI

QER

KOR

GUSh

SHTA

TET

NEN

DHJ

G

1209

2137

3643

5081

6575

7068

7481

6295

4705

2979

1697

1176

GMax

2499

3900

6375

7603

8919

9155

9053

8066

6410

4824

3084

2070

GMin

170

436

676

1065

2284

2234

2834

2155

1423

825

364

190

G-rrezatimi global vjetor
GMAX – Rrezatimi maksimal
GMIN – Rrezatimi minimal
G- vlera mesatare e 10 viteve të rrezatimit global në një sipërfaqe horizontale për ditë në
Wh/m2
Që të arrihet përfitim sa më i madh përmes rregullimit të modulit solar 60 shkallë në drejtim
të jugut rrezatimi ngritet me faktor rreth 1.6.
Kjo do të thotë që në Kosovë gjatë dimrit (dhjetor) ne mund të llogarisim të kemi mesatarisht
rrezatim
G=1176 x 1,6 = 1882Wh/m2 në ditë.
Nëse pjesëtohet rrezatimi me kushtet e normuara të rrezatimit (1000W/m2) atëherë rezulton
një numër fiktiv i orëve në të cilat gjeneratori solar punon me performancen e tij mesatare.
PM

G
Wh
1000 2
m

1882Wh/m 2
/ ditë
Wh
1000 2
m

1,8 h / ditë

Rryma mesatare që prodhon gjeneratori solar del nga nevoja e korrigjuar e akumulimit të
rrymës e pjesëtuar me kohen mesatare të përforcimit

65


Punimi i Masterit

Rryma mesatare e gjeneratorit solar

Ah
ditë
h
1,8
ditë

76,23
IM

42,35 A

Numrin e moduleve që na nevoiten për këtë qëllim, e nxjerrim, pasi që të marrim rrymën
mesatare te gjeneratorit solar ta pjesëtojmë atë me rrymën mesatare të modulit.
Nëse e marrim modulin KD140 nga Kyocera me 7,91A rrymë mesatare, atëherë neve na
duhen

42,35 A
A
7,91
Modul

5,4Module

Kjo do të thotë që duhet të lidhën 6 module të tipit Kyocera KD140 në mënyre paralele.
Për funksionim gjatë verës do të mjaftonin edhe dy module.

66


Punimi i Masterit

PËRFUNDIMI
Ky dokument duhet të shërbejë si një bazë e mirë e marrjes së informatave themelore
për njerëzit që duan të merren me përdorimin e sistemeve fotovoltaike. Jam munduar të
paraqes parametrat themelorë që janë pjesë e një sistemi fotovoltaik.
Shpresoj që këtu mjaftueshëm janë detajizuar:
a) Levërdia e përdorimit të sitemeve fotovoltaike në Kosovë
b) Arsyeshmëria e përdorimit dhe efektiviteti i tyre në rrezatimin e diellit në Kosovë si
dhe arsyeshmërinë e përdorimit nga aspekti i ruajtjes së ambientit.
c) Mënyrat e përdorimit dhe lidhjeve të komponenteve bazë të një sistemi fotovoltaik,
vazhdimisht duke i permendur përparësitë dhe të metat e mundshme
d) Përdorimi dhe mirëmbajtja e sistemeve fotovoltaike
Kryesisht punimi im është i koncentruar në kapitullin 5 dhe 6.
Në kapitullin e pestë janë trajtuar më hollësisht panelet diellore: prodhimi, lidhja, pastaj
mirëmbajtja, lidhja në sistemin e rrjetit elektrik, etj. Në kapitullin e gjashtë janë prezantuar
dhe trajtuar të gjitha komponentet e një sistemi fotovolatik, duke filluar me rregullatorët, për
të vazhduar me akumulatorët, inventorët, kabllot dhe për të përfunduar me dimensionimet e
këtyre sistemeve.
Vetëm tani, kur të takoheni me kompleksitetin e sistemeve të tilla keni mundësinë për të
analizuar pjesët individuale apo edhe për të përmirësuar ato në mënyrë që të arrihet efikasitet
më i madh i sistemeve të tilla.
Një numër i madh i shkencëtarëve janë të përfshirë në këto çështje, ata janë edhe më
serioz ndaj burimeve të pa-rinovueshme të energjisë (qymyr, naftë, gaz, etj). Kërkesa për
energji vazhdimisht është në rritje. Poashtu numri i sistemeve të instaluara që përdorin
burime të rinovueshme të energjisë për çdo ditë është në rritje. Vendi evropian që është
renditur i pari për nga kapacitetet e instaluara prej sistemeve fotovoltaike është Gjermania, e
cila në fund të vitit 2007 kishte instaluar kapacitete rreth 3800 MW dhe deri në fund të vitit
2010 ishte planifikuar të jetë mbi 4.500 MW. Arsyeja për këtë është që qeveria gjermane i jep
një nxitje prej 0.5 €/kWh për 350 MW e parë të energjisë të prodhuar nga burimet e
ripërtëritshme të energjisë. Në Gjermani nga 48 reaktorët bërthamorë energjetik shumica janë
mbyllur pasi që energjia elektrike është siguruar nga burimet solare dhe burimet tjera të
ripërtëritshme dhe kanë mbetur rreth 10 reaktorë të cilët poashtu janë në shuarje e sipër.
67


Punimi i Masterit

Analiza dhe Projektimi i sistemeve fotovoltaike kërkon një gamë të gjerë të njohurive
në fusha të ndryshme të shkencës dhe teknologjisë (astronomi, optikë, teknologji e
materialeve, inxhinieri elektrike, etj). Për këtë arsye, në këtë dokument, në analizën e
sistemeve fotovoltaike, nuk kam shkuar në analizën e detajuar të të gjitha pjesëve, për shkak
të kompleksitetit të tyre, të cilat do të jenë përtej fushëveprimit të objektivit të përcaktuar.
Në Kosovë ende nuk ka ligj që rregullon përdorimin e energjisë fotovoltaike deri këtë
vit (2014) por shpresojmë që edhe këtu sa më shpejt të plotësohet rregullativa ligjore e
perdorimit të sitemeve fotovoltaike. Sigurisht kjo do të ndikonte edhe në ruajtjen e ambientit.

68


Punimi i Masterit

SUMMARY

This document should serve as a good basis of obtaining basic information for people
who want to deal with the use of photovoltaic systems . I have tried to present the
fundamental parameters that are part of a photovoltaic system .
I hope that enough are detailed here :
a) The expedience of using photovoltaic systems are in Kosovo
b) The rationale for their use and effectiveness in solar radiation in Kosovo and the
reasonableness of use in terms of environmental protection .
c ) The method of use and connections of basic components of a photovoltaic system ,
constantly mentions the advantages and potential pitfalls
d ) Use and maintenance of photovoltaic systems
My work is mainly concentrated in chapter 5 and 6.
In the fifth chapter are addressed in more detail solar panels: the production, the connection,
then maintenance, connection to the electricity grid system, etc.. In the sixth chapter are
presented and handle all components of a photovoltaic systems, starting with the regulators,
to continue with batteries, Inventor, and cables to complete the dimensioning of these
systems.
Only now , when you meet with the complexity of such systems, you will have the ability to
analyze individual parts or even to improve them in order to achieve greater efficiency of
such systems.
A large number of scientists are involved in these issues , they are even more serious threat to
non- renewable sources of energy ( coal , oil, gas , etc. . ) , Demand for energy is increasing
continuously . Also the number of installed systems that use renewable sources of energy is
growing every day . European country that is ranked first by the installed capacity of
photovoltaic systems is Germany , which in late 2007 had installed capacity of about 3800
MW by the end of 2010 was intended this to be over 4500 MW . The reason for this is that
the German government gives an incentive of 0.5 € / kWh for the first 350 MW of energy
produced from renewable energy sources . This has resulted in the German energy of 48
nuclear reactors are shut because most electricity is provided by solar resources and other
renewable sources and the remaining 10 reactors which are also on the wane .

69


Punimi i Masterit

Analysis and design of photovoltaic systems requires a wide range of knowledge in
various fields of science and technology ( astronomy , optics , materials technology ,
electrical engineering , etc. ) . For this reason , in this document , the analysis of photovoltaic
systems , I do not go into a detailed analysis of all the parts , by the reason of their
complexity , which would be beyond the scope of the target set .
Kosovo has no law regulating the use of photovoltaic power until this year ( 2014) but I
hope that here is completed as soon as the legislation of the use of photovoltaic systems . Of
course this will also affect the preservation of the environment .

70


Punimi i Masterit

BIOGRAFIA
Lulzim (Muharrem) Thaçi ka lindur më 06 qershor 1966, në Muqivërc komuna e Kamenicës.
Shkollimin fillor e kreu në vendlindje në shkollën fillore ,,1 Maji’’ tash Metush Krasniqi.
Shkollimin e mesëm e kreu në Gjimnazin Ismail Qemali në drejtimin e matematikës ku mori
kualifikimin bashkëpunëtor teknik i matematikës.
Në vitin 1991 diplomoi në Fakultetin e Shkencave Matematike-Natyrore në Prishtinë,
Departamenti i Fizikës, dhe mori titullin Profesor i Fizikës.
Tani në vitin 2014 diplomon edhe në studimet Master në UP, FSHMN, departamenti i
Fizikës.
Prej vitit 1992 punon si mësimdhënës i fizikës në gjimnazin Ismail Qemali në Kamenicë.
Prej vitit 1996 deri 2000 njëkohësisht punon edhe në shkollën e mesme të mjeksisë Dr.
Asllan Elezi në Gjilan.
Prej viti 2011 punon edhe në shkollën jopublike Mileniumi i Tretë në Prishtinë.
Flet dhe shkruan gjuhën Angleze dhe Serbokroate por mund të komunikojë edhe në gjuhën
Gjermane dhe Frënge.
Përveq punës në shkollë ka përvojë aktive profesionale edhe në sistemin e trajnimeve përmes
MASHT dhe GIZ .
Ka marrë pjesë në planifikimin zhvillimor për shkolla të mesme në MASHT.
Ka kryer shume trajnime por me theks të veqantë ato profesionale ku edhe punon:
Trajner për QFE (Qasja Fillestare me Eksperiment)
Trajner dhe koordinator për trajnimin Mësimdhënia e lëndës Njeriu dhe Natyra për
klasat 1-5
Ka përgatitur manualin dhe ekipin e trajnerëve së bashku me prof Bardhyl Musai, për
lëndën Njeriu dhe Natyra për klasat 1-5
Ka marrë pjesë në punëtorinë sistemet fotovoltaike – bazat dhe sistemet ishuj dhe
është pjesë e ekspertëve për energji alternative.
Ka marrë pjesë në grupin e ekspertëve në parimet teknike dhe pedagogjike me
eksperimente të përzgjedhura prej fushës së energjive të ripërtëritshme, efiqiencës dhe
ruajtjes së energjisë në kuadër të qendrës për teknologji të gjelbërta (QTGJ) në
Mitrovicë.
Ka ndjekur punëtorinë e Fizikës në kuadër të QFE në Laboratorin Qendror në
Fakultetin Teknik.
Është në ekipën e ECO Trailer – të grupit të ekspertëve për energji alternative dhe
solare në Mitrovicë
Trajner per ECDL
Pra, përvoja profesionale dhe pedagogjike e nxjerr atë në një nivel të një mësimdhënësi me
një karierë të suksesshme.

71


Punimi i Masterit

FALËNDERIM

Qysh në fillim dua të theksoj falënderimin ndaj Prof. Dr. Naim Syla, të cilit i jam shumë
mirënjohës dhe e falënderoj për sugjerimet që m’i ka ofruar gjatë punimit të temës.
Poashtu falënderoj prindërit e mi të cilët më përkrahën gjatë tërë periudhës së shkollimit dhe
ngritjes sime e sidomos këshillat e babait Muharrem Thaqi mësues i viteve të para të shkollës
shqipe të viteve 50-ta në Kosovë.
Një falenderim dua ti bëj edhe profesorit gjerman Dr. Juergen Schoenherr, i cili më ndihmoi
në ngritjen profesionale sidomos në pjesën e metodikës së fizikës në trajnimin QFE.
Pjesa eksperimentale e punimit është bërë në Qendrën për Teknologji të Gjelbër (QTGJ) në
Mitrovicë ku poashtu dua të falënderoj profesorët Wolfgang Mitternacht dhe Rolf Behringer
të cilët më ndihmuan me të dhëna dhe në matje për kompletimin e punimit e posaqërisht kur
kam punuar pjesën kryesore të punimit (Kapitullin e 5 dhe 6)
Në kapitullin e pestë janë trajtuar hollësisht panelet diellore: prodhimi, lidhja, pastaj
mirëmbajtja, lidhja në sistemin e rrjetit elektrik, etj. Në kapitullin e gjashtë janë prezantuar
dhe trajtuar të gjitha komponentet e një sistemi fotovolatik, duke filluar me rregullatorët, për
të vazhduar me akumulatorët, inventorët, kabllot dhe për të përfunduar me dimensionimet e
këtyre sistemeve.
Me gjithë përpjekjet që kam bërë, si mësimdhënës dhe njëkohësisht si student, kam pak
përvojë në sistemet fotovoltaike ashtu që mund të kem bërë ndonjë lëshim apo mangësi gjatë
trajtimit të vetive fizike të sistemeve fotovoltaike prandaj edhe këtu paraprakisht falënderoj
për mirëkuptim të gjithë ata që kanë pas kurajon të lexojnë me kujdes këtë punim ku jam
munduar sadopak të ndriqoj këtë temë që në Kosovë është ende e patrajtuar dhe e
papërfshirë sa duhet si në jetën qytetare ashtu edhe në atë shkollore.

72


Punimi i Masterit

LITERATURA
1. Lignite Power Technical Assistance Project (LPTAP) Office, Kosovo and KEK (Zyra e
Projekteve dhe Asistencës Teknike për Energji nga Linjiti në KEK – Kosovë)
2. http://de.wikipedia.org
3. www.greenpeace.org
4. Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe – Wikipedia (HULUMTIM nga Instituti
Federal Gjerman i Minierave dhe Gjeoshkencave)
5. http:// Pv-leads.de
6. http://solargis.info
7. Dr. Sylë Tahirsylaj - "Disa veqori të rrezatimit të Diellit dhe shpejtësisë së erës ne Kosovë potencial energjetik natyror"
8. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
9. http://www.greenrhinoenergy.com
10. http://www.great-solar.com
11. http://www.mawi.tu-darmstadt.de
12. http://info.biotech-calendar.com
13. http://phys.org
14. W.Badawy and K. Doblhofer – Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, pg 190
15. Planning and Installing Photovoltaic Systems, The German Solar Energy Society,
James & James/ Earthscan, United Kingdom, 2005
16. http://en.wikipedia.org/wiki/Czochralski_process
17. www.scientificmaterials.com
18. www.gradimo.hr
19. T.Bazouni: What is the Fill Factor of a Solar Panel"- Retrieved 2009-02-17.
20. http://www.volker-quaschning.de
21. http://inhabitat.com/v3solars-photovoltaic-spin-cell-cones-capture-sunlight-all-day-long/
22. http://www.photovoltaik-web.de
23. http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?reload=true&arnumber=6471698
24. www.varta.de
25. http://www.techpowerup.com/forums/threads/power-inverter-500w-wont-start-mylaptop.182885/
26. http://www.southwire.com/support/type-pv-cables-simplify-solar-power-applications.htm
27. http://www.gaisma.com/en/location/ancona.html

73

Disa veti fizike të sistemeve fotovoltaike

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Was ist angesagt? (20)

Andere mochten auch

Andere mochten auch (20)

Disa veti fizike të sistemeve fotovoltaike