פאנלים סולאריים - מה זה, ההיסטוריה של מקורם, ממה הם עשויים, איך הם עובדים?

עקרון הפעולה

התכנון של תאים סולאריים רבים נעשה על פי העיקרון שהם, במובן הפיזי, ממירים פוטו-וולטאיים. האפקט המייצר כוח מתבטא במקום צומת "p - n".

כדי לרכז את אנרגיית השמש בעצמם, מוליכים למחצה מיוצרים בצורה של לוחות. מסיבה זו, מבנים אלה קיבלו את אותו השם, ללא קשר לצורתם (גמישה או סטטית) - פאנלים סולאריים.

מהו העיקרון של פאנלים סולאריים ומערכות המבוססים עליהם? הפאנל כולל 2 לוחות צור בעלי תכונות מובחנות זה מזה. תהליך ייצור החשמל הוא כדלקמן:

1. חשיפה לאור השמש בראשון מובילה למחסור באלקטרונים.
2. כאשר הוא נחשף ללוח השני, הוא מקבל עודף אלקטרונים.
3. פסי נחושת, המוליכים זרם, מחוברים ללוחות.
4. הרצועות מחוברות לממירי מתח עם סוללות מובנות.

הבסיס הוא ופלים מסיליקון. אך על מנת להשתמש במבנה זה כאספקת חשמל ללא הפרעה (ולא רק בימי ההיפוך), לא מחוברים אליו סוללות לא זולות (בעזרתם חפצים המחוברים לרשת צורכים אנרגיה בלילה).

בתעשייה, מבנה לקליטת אנרגיית השמש עשוי מכמה תאים פוטו-וולטיים למינציה המחוברים זה לזה ומונחים על תמיכה גמישה או נוקשה.

יעילות המבנה מחושבת על סמך יישום גורמים שונים. העיקריים שבהם הם טוהר הסיליקון המעורב ומיקום הגבישים.

תהליך טיהור הסיליקון מורכב למדי, ולא קל לסדר את הגבישים לכיוון אחד. מורכבות התהליכים האחראיים להגברת היעילות מתורגמת למחיר גבוה עבור ציוד כזה.

פאנלים סולאריים הם כיוון מבטיח בתחום האנרגיה, ולכן מושקעים מיליארדי דולרים במחקר פרויקטים חדשים בתחום זה. המרת PV עולה מדי רבעון עקב מניפולציה של מוליכים ואלמנטים מבניים. יחד עם זאת, לא רק סיליקון יכול להילקח כבסיס.

איך עובדת הסוללה הסולארית

שתי שכבות של סיליקון בעלות תכונות פיזיקליות שונות יוצרות לוח דק. השכבה הפנימית הינה סיליקון טהור חד גבישי עם מוליכות מסוג p, המכוסה מבחוץ בשכבת סיליקון "מזוהם". זה יכול להיות, למשל, טומאת זרחן. יש לו מוליכות מסוג n. הצד האחורי של הצלחת מכוסה בשכבת מתכת מוצקה.

במסגרת, התאים הפוטואליים מקובעים בצורה כזו שניתן להחליפם אם הם לא תקינים. המבנה כולו מכוסה בזכוכית או פלסטיק מחוסמת, המגנה עליו מפני ההשפעות השליליות של גורמים חיצוניים.

סוגי ממירים פוטו וולטאיים

בתעשייה יש סיווג של תאים סולאריים לפי סוג המכשיר והשכבה הפוטו וולטאית בה משתמשים.

לפי מכשיר הם מחולקים ל:

• לוחות מאלמנטים גמישים, הם גמישים;
• לוחות עשויים אלמנטים קשיחים.

בעת פריסת לוחות משתמשים לרוב בלוחות סרט דק. הם מונחים על פני השטח, תוך התעלמות מכמה אלמנטים לא אחידים, מה שהופך סוג זה של מכשיר למגוון יותר.

לפי סוג השכבה הפוטו וולטאית להמרת אנרגיה שלאחר מכן, הפאנלים מחולקים ל:

1. סיליקון (גביש יחיד, פוליקריסטל, אמורפי).
2. טלוריום - קדמיום.
3. פולימרי.
4. אורגני.
5. ארסניד - גליום.
6. אינדיום סלניד - נחושת - גליום.

למרות שישנם זנים רבים, לפאנלים סולאריים של סיליקון וטלוריום-קדמיום יש את חלק הארי במחזור הצרכנים. שני סוגים אלה נבחרים בגלל יחס היעילות / מחיר.

מכשיר סוללות סולארי ועקרון פעולה

עקרון הפעולה של תא סולרי הוא האפקט הפוטו-וולטאי, או ההשפעה של מוליכים למחצה. זוהי היכולת להמיר את קרני השמש לזרם חשמלי.
היעיל ביותר מבין כל המוליכים למחצה הידועים הוא סיליקון. השכבה / הצלחת העליונה עשויה ממנה (שכבה n (-) ו- p- שכבה ()).

עבודת המבנה מתחילה בכך שאור השמש נכנס לתאי הפוטו. רקיקי הסיליקון מתחממים ומתחילים להשתחרר אלקטרונים אשר נלכדים על ידי האטומים של רקיק התחתון. ואז האלקטרונים נשלחים לאורך המוליכים אל הסוללות ואז הם חוזרים לראש.

מכשיר תא סולארי:

1. גוף פנל - לחיזוק המבנה.

2. יחידות המרה - תאי שמש סיליקון (פאנל סולארי). המירו את קרני השמש לזרם. התחבר בצורה מקבילה-טורית. זה תורם להשגת הכוח והמתח הגבוהים ביותר ברשת.

3. סוללות - ראשי וגיבוי. צברו זרם חשמלי. הסוללה הראשית מספקת לבית באופן מיידי זרם, וסוללת הגיבוי חוסכת משאב ונדלקת כאשר המתח יורד.

4. מכשירים נוספים - בקרים, דיודות. המפקחים עוקבים אחר רמת טעינת הסוללה. דיודות מגנות מפני התחממות יתר.

לעתים קרובות, מול הצורך בהתקנת פאנלים סולאריים, אדם שואל על כדאיות המיזם. מכיוון שברוב המקרים, אחוז ימי השמש נחות משמעותית מהערך הדומה של ימי מעונן.

יחס דומה אופייני לאזורי האזור האמצעי, והאקלים של האזורים הצפוניים מאופיין במספר גדול עוד יותר של ימים מעוננים.

המספר הלא מספיק של ימי שמש קשור ישירות ליעילות המכשירים המעבדים את אנרגיית האור של כדור הארץ. כתוצאה מכך, חדירת אור השמש אל פני הסוללה מצטמצמת. תהליך זה נקרא בידוד.

ניתן להשתמש בפאנלים סולאריים במערכות חימום כספק של מנשא חום או אנרגיה למכשירי חשמל

מהותה נעוצה בעובדה שכל מישור, ללא קשר לייעודו, לוקח כמות מסוימת של אנרגיית שמש. באזורים הדרומיים כמות זו גבוהה באופן טבעי מה שהופך את ההתקנה של פאנלים סולאריים לרלוונטיים יותר.

עם זאת, כפי שעולה מהפרקטיקה, שוק הציוד הטכנולוגי בתחום סינתזת האנרגיה הסולארית משפר ללא הרף את מוצריה, ולכן תאים סולריים מודרניים בפאנלים סולאריים מתפקדים בצורה מושלמת גם באזורים עם רמת בידוד נמוכה.

התפלגות הפעילות הסולארית לדוגמא למפה של רוסיה. מקדם גבוה יותר אופייני לאזורי הדרום ()

פאנלים סולאריים נחשבים למקור חשמל יעיל מאוד וידידותי לסביבה. בעשורים האחרונים הטכנולוגיה הזו צוברת פופולריות ברחבי העולם, ומניעה אנשים רבים לעבור לאנרגיה מתחדשת זולה. מטרתו של מכשיר זה להמיר את האנרגיה של קרני האור לזרם חשמלי, באמצעותו ניתן להניע מגוון מכשירים ביתיים ותעשייתיים.

ממשלות של מדינות רבות מקצות סכומי תקציב אדירים, ומעניקות חסות לפרויקטים המכוונים לפיתוח תחנות כוח סולאריות. יש ערים שעושות שימוש מלא בחשמל מהשמש. ברוסיה מכשירים אלה משמשים לרוב לספק חשמל לבתים כפריים ופרטיים כחלופה מצוינת לשירותי אספקת חשמל מרכזיים.

כפי שצוין קודם, עקרון הפעולה מבוסס על אפקט המוליך למחצה. הסיליקון הוא אחד המוליכים למחצה היעילים ביותר הידועים כיום לאנושות.

כאשר מחממים את תאי הפוטו (צלחת הסיליקון העליונה של גוש הממיר), משתחררים אלקטרונים מאטומי הסיליקון, ולאחר מכן הם נלכדים על ידי אטומי הלוח התחתון. על פי חוקי הפיזיקה, אלקטרונים נוטים לחזור למצבם המקורי. בהתאם, אלקטרונים מהלוח התחתון נעים לאורך המוליכים (חוטים מחברים), מוותרים על האנרגיה שלהם לטעינת הסוללות וחוזרים לצלחת העליונה.

מכשיר המערך הסולארי פשוט למדי ומורכב ממספר רכיבים:

• תאי פוטו ישירים / פאנל סולארי;
• מהפך הממיר DC לזרם זרם;
• בקר רמת טעינה של הסוללה.

יש לקנות סוללות לפאנלים סולאריים תוך התחשבות בפונקציות הדרושות. הם אוגרים ומשחררים חשמל. אחסון וצריכה מתרחשים לאורך כל היום, ובלילה המטען המצטבר נצרך רק. לפיכך, יש אספקה ​​מתמדת ורציפה של אנרגיה.

טעינת יתר ופריקת הסוללה תקצר את אורך החיים השימושיים שלה. בקרי המטען הסולאריים משעים באופן אוטומטי את הצטברות האנרגיה בסוללה כאשר היא מגיעה לפרמטרים המרביים שלה, ומנתקים את עומס המכשיר כשהוא משוחרר מאוד.

(טסלה פאוורוול - סוללת פאנל סולארי 7kW - ומטען ביתי לרכבים חשמליים)

מהפך סולארי ברשת הוא האלמנט העיצובי החשוב ביותר. הוא ממיר את האנרגיה המתקבלת מקרני השמש לזרם חילופין של כוחות שונים. כממיר סינכרוני, הוא משלב את מתח המוצא של זרם חשמלי בתדר ובשלב עם רשת נייחת.

ניתן לחבר תאים פוטו בסדרה או במקביל. האפשרות האחרונה מגדילה את פרמטרי הספק, המתח והזרם ומאפשרת למכשיר לעבוד גם אם אלמנט אחד מאבד פונקציונליות. דגמים משולבים מיוצרים בשתי התוכניות. אורך חיי הלוחות כ- 25 שנה.

מאפייני תאי שמש סיליקון

אבקת קוורץ היא חומר גלם לסיליקון. יש הרבה מחומר זה באוראל ובסיביר, ולכן פאנלים סולאריים מסיליקון הם אשר יהיו בשימוש גדול יותר מתתי סוגים אחרים.

מונוקריסטל

רקיקות חד-גבישיות (מונו-סי) מכילות צבע כחלחל-כהה, המופץ באופן שווה על פני רקיקו כולו. עבור ופלים כאלה משתמשים בסיליקון המטוהר ביותר. ככל שהוא נקי יותר, כך היעילות והעלות הגבוהה ביותר של פאנלים סולאריים בשוק למכשירים כאלה גבוהים יותר.

יתרונות גביש יחיד:

1. היעילות הגבוהה ביותר - 17-25%.
2. קומפקטיות - שימוש בשטח קטן יותר בהשוואה לפוליש קריסטל לפריסת ציוד בתנאים בעלי עוצמה זהה.
3. עמידות בפני שחיקה - פעולה ללא הפרעה של ייצור חשמל מבלי להחליף רכיבים עיקריים מובטחת במשך רבע מאה.

חסרונות:

1. רגישות לאבק ולכלוך - אבק שקוע אינו מאפשר לסוללות לעבוד עם אור ממאור ובהתאם לכך, מפחית את היעילות.
2. המחיר הגבוה שווה לתקופת ההחזר המוגברת.

מכיוון שמונו - סי דורש מזג אוויר בהיר ואור שמש, הפאנלים מותקנים בשטחים פתוחים ומורמים לגובה. באשר לאזור, עדיפות לאזורים בהם נפוץ מזג אוויר בהיר, ומספר ימי השמש קרוב למקסימום.

פוליקריסטל

צלחות רב-גבישיות (רב סי) ניחנות בצבע כחול אחיד עקב הגבישים הרב כיווניים. הסיליקון אינו טהור כמו במונו- Si המשמש, ולכן היעילות נמוכה במקצת, יחד עם העלות של תאים סולאריים כאלה.

עובדות פוליקריסטליות חיוביות:

1. היעילות היא 12–18%.
2. במזג אוויר לא טוב יעילות טובה מזו של מונו-סי.
3. מחיר היחידה הזו נמוך יותר, ותקופת ההחזר נמוכה בהרבה.
4. כיוון לשמש אינו חשוב ולכן ניתן להניח אותם על גגות בניינים שונים.
5. משך הפעולה - יעילות קליטת האנרגיה ואגירת החשמל יורדת ל -20% לאחר 20 שנות פעילות רציפה.

חסרונות:

1. היעילות מופחתת ל-12-18%.
2. דורש למקום. תחנת ייצור חשמל רגילה דורשת יותר פריסה מאשר סוללת גביש אחת.

סיליקון אמורפי

טכנולוגיית ייצור הפאנלים שונה משמעותית מהשניים הקודמים. בישול כולל אדים חמים היורדים אל המצע ללא היווצרות גבישים. יחד עם זאת, משתמשים פחות בחומר ייצור וזה נלקח בחשבון בעת ​​קביעת המחיר.

יתרונות:

1. היעילות היא 8-9% בדור השני ועד 12% בשלישי.
2. יעילות גבוהה במזג אוויר שטוף שמש פחות.
3. ניתן להשתמש במודולים גמישים.
4. היעילות של הסוללות אינה צונחת עם עליית הטמפרטורה, המאפשרת הרכבה על כל משטח בעל צורה לא סטנדרטית.

החיסרון העיקרי יכול להיחשב ליעילות נמוכה יותר (בהשוואה לאנלוגים אחרים), ולכן דורש שטח גדול כדי להשיג החזר דומה מהציוד.

סוללה סולארית ניידת - במיוחד לתיירים

לכל אחד בימינו יש גאדג'טים אלקטרוניים. לא הנקודה שלמישהו יש פחות, אלא למישהו יותר. צריך לחייב את כולם, וזה דורש מטענים. אבל הנושא הזה חריף במיוחד עבור מי שמוצא את עצמו במקומות שאין בהם ספק כוח. השקעים היחידים הם פאנלים סולאריים. אבל, המחירים עבורם נותרים גבוהים, והבחירה קטנה. האפשרות הטובה ביותר, כפי שמקובל להאמין, היא המוצרים של חברת Goal Zero (אם כי ישנם מוצרים רוסיים וסיניים - כמו תמיד בספק).

אבל התברר שלא הכל רע שמיוצר בסין או בקוריאה. מרוצה במיוחד מחברת הסוללות הסולאריות YOLK משיקגו, שהחלה בייצור נייר סולארי נייר קומפקטי - הדק והקל ביותר. משקלו 120 גרם בלבד. אך ישנם גם יתרונות נוספים - תכנון מודולרי מאפשר כוח מוגבר. הפאנל הסולארי הוא כמו קופסת פלסטיק, בגודל דומה לאייפד, דקה רק חצי. יש פאנל סולארי בצידו הקדמי. על המארז יש שקע למחשב נייד ויציאות USB לחיבור פאנלים סולאריים אחרים, כמו גם פנס. בתוך קופסת הנס הזו נמצאים הסוללות ולוח הבקרה. ניתן לטעון את המכשיר משקע, ובמקביל זה יכול להיות טלפון ושני מחשבים ניידים. כמובן שהמכשיר נטען גם מהשמש. ברגע שהאור פוגע בו, המחוון נדלק. בתנאי שטח, הפאנל הסולארי פשוט אינו ניתן להחלפה: הוא טוען בהצלחה את כל המכשירים הדרושים - טלפונים מהירים יותר, מחשבים ניידים.

פאנלים סולאריים ניידים הם בגודל קומפקטי: הם אפילו מגיעים בצורה של מחזיקי מפתחות, שניתן לחבר אותם לכל דבר. הם פותחו כך שתוכלו לקחת אותם לטיול דיג, לטיול וכו '. עליהם להיות עם פנס כך שבלילה תוכלו להאיר את הכביש, האוהל וכו', תושבות שמקלות להניח אותם על תרמילים. , קיאקים, אוהלים ... חשוב מאוד שלמכשיר כזה תהיה סוללה מובנית המאפשרת לטעון מכשירים בלילה.

סקירה כללית של מודולים שאינם סיליקון

פאנלים סולאריים העשויים מאנלוגים יקרים יותר מגיעים למקדם של 30%; הם יכולים להיות יקרים פי כמה ממערכות דומות המבוססות על סיליקון. לחלקם עדיין יש יעילות נמוכה יותר, תוך יכולת לעבוד בסביבה אגרסיבית.לייצור לוחות כאלה משתמשים בקדמיום טלוריד לרוב. משתמשים גם באלמנטים אחרים, אך לעתים רחוקות יותר.

בואו לרשום את היתרונות העיקריים:

1. יעילות גבוהה, בין 25 ל -35%, עם יכולת להגיע, בתנאים אידיאליים יחסית, אפילו ל -40%.
2. התאים הפוטואליים יציבים גם בטמפרטורות של עד 150 מעלות צלזיוס.
3. על ידי ריכוז האור מהמאור בלוח קטן, מחליף חום המים מופעל, וכתוצאה מכך אדים, שמסובבים את הטורבינה ומייצרים חשמל.

כפי שאמרנו קודם החיסרון הוא המחיר הגבוה, אך בחלק מהמקרים הם הפיתרון הטוב ביותר. לדוגמא, במדינות קו המשווה, בהן פני המודולים יכולים להגיע ל- 80 מעלות צלזיוס.

הוראות התקנה לתאים סולאריים

פנלים סולאריים. כתבנו על אופן איסוףם במאמר זה (ייפתח בחלון חדש). תוכלו לקנות מערך סולארי מוכן לביתכם, אך בכדי לחסוך כסף תוכלו לרכוש במו ידיכם תאים סולאריים קריסטלים ולהרכיב פאנלים סולאריים לביתכם.

ממיר מתח. פאנלים סולאריים מייצרים זרם ישר, קרוב ל 12 או 24 וולט (תלוי בחיבור), המהפך ממיר אותו לזרם חילופין 220 וולט ו 50 הרץ, ממנו ניתן להפעיל את כל מכשירי החשמל הביתיים.

סוֹלְלָה. אפילו המערכת שלהם. אנרגיה סולארית לא מיוצרת כל הזמן. בשעות השיא ניתן לספק את יתרו ועם תחילת הדמדומים ייצורו נעצר לחלוטין. סוללות אוגרות חשמל בשעות היום ומשחררות אותו בערב / בלילה. כיצד לבחור מצבר לתחנת כוח סולארית כתוב במאמר זה (נפתח בחלון חדש).

חשוב לדעת. לא מומלץ להשתמש במצברי רכב רגילים למטרות אלה - הם הופכים לבלתי שמישים לאחר 2-3 שנות פעולה (הם מיועדים לחיי שירות כאלה)

בקר. מספק טעינה מלאה של הסוללה ומגן עליה מפני טעינת יתר ורתיחה. כתבנו על איזה בקר לבחור במאמר זה (הוא ייפתח בחלון חדש).

פאנלים סולאריים הופכים בהדרגה לזולים ויעילים יותר. הם משמשים כעת להטענת סוללות במנורות רחוב, בסמארטפונים, במכוניות חשמליות, בבתים פרטיים ובלוויינים בחלל. הם אפילו החלו לבנות תחנות כוח סולריות מן המניין (SPP) בהיקפי ייצור גדולים.

סוללה סולארית מורכבת מתאים פוטו-וולטאיים רבים (ממירים פוטואלקטריים FEP) הממירים את אנרגיית הפוטונים מהשמש לחשמל

כל סוללת שמש מתוכננת כבלוק של מספר מסוים של מודולים המשלבים תאים פוטו-מוליכים למחצה המחוברים בסדרה. כדי להבין את עקרונות הפעולה של סוללה כזו, יש צורך להבין את פעולתו של חוליה סופית זו בהתקן פאנל סולארי המבוסס על מוליכים למחצה.

יש מספר עצום של אפשרויות FEP ממרכיבים כימיים שונים. עם זאת, רובם התפתחויות בשלב מוקדם. עד כה מיוצרים כיום רק פאנלים סולאריים מבוססי סיליקון בקנה מידה תעשייתי.

אנו מציעים לך להכיר את הרכב ריקבון העץ

מוליכים למחצה מסיליקון משמשים לייצור תאים סולריים בשל עלותם הנמוכה, הם אינם יכולים להתפאר ביעילות גבוהה במיוחד

כאשר פוטונים פוגעים ב- PVC בין שכבות מוליכים למחצה אלה, בשל חוסר ההומוגניות של הקריסטל, נוצר EMF צילום שער וכתוצאה ממנו נוצר הבדל פוטנציאלי וזרם אלקטרונים.

לוחות סיליקון של תאים פוטו שונים בטכנולוגיית הייצור עבור:

1. חד גבישי.
2. רב-גבישי.

לראשונים יש יעילות גבוהה יותר, אך גם עלות הייצור שלהם גבוהה מזו של האחרונים. מבחינה חיצונית ניתן להבחין באופציה זו מזו בפאנל סולארי על ידי צורתו.

ל- PVC חד-גבישי יש מבנה הומוגני, הם עשויים בצורה של ריבועים עם פינות חתוכות. לעומת זאת, לאלמנטים פולי-קריסטליים צורה מרובעת לחלוטין.

פוליקריסטלים נוצרים על ידי קירור הדרגתי של סיליקון מותך. שיטה זו פשוטה ביותר, ולכן תאים פוטו כאלה אינם יקרים.

אך התפוקה שלהם מבחינת הפקת חשמל מאור השמש לעיתים רחוקות עולה על 15%. זאת בשל ה"טומאה "של רקיקי הסיליקון הנוצרים והמבנה הפנימי שלהם. כאן, ככל ששכבת p של סיליקון טהורה יותר, כך יעילותו של השנאי הפוטו-וולטאי ממנו גבוהה יותר.

טוהר הקריסטלים הבודדים מבחינה זו גבוה בהרבה מזה של אנלוגים פול-גבישיים. הם עשויים לא ממיס, אלא מגביש סיליקון מוצק שגדל באופן מלאכותי. מקדם ההמרה הפוטואלקטרית של PVC כזה כבר מגיע ל 20-22%.

תאי פוטו בודדים מורכבים למודול משותף על מסגרת אלומיניום, וכדי להגן עליהם מלמעלה, הם מכוסים בזכוכית עמידה, שאינה מפריעה לקרני השמש.

כאשר קרני השמש נופלות על תא התאים, נוצרים בו זוגות חורים אלקטרוניים ללא שיווי משקל. עודף אלקטרונים ו"חורים "מועברים בחלקם דרך צומת ה- p-n משכבת ​​מוליכים למחצה אחת לשנייה.

כתוצאה מכך מופיע מתח במעגל החיצוני. במקרה זה, מוט חיובי של המקור הנוכחי נוצר במגע של שכבת p, וקוטב שלילי בשכבת n.

ההפרש הפוטנציאלי (מתח) בין המגעים של תא הצילום מופיע עקב שינוי במספר ה"חורים "ואלקטרונים מצדדים שונים של צומת ה- p-n כתוצאה מהקרנה של שכבת ה- n לאור השמש.

תאי הפוטו המחוברים לעומס חיצוני בצורת סוללה יוצרים איתו מעגל סגור. כתוצאה מכך הפאנל הסולארי עובד כמו סוג של גלגל, שלאורכו החלבונים "מתרוצצים" יחד עם אלקטרונים. והסוללה הנטענת צוברת טעינה בהדרגה.

ממירים פוטו וולטאיים סטנדרטיים הם תאי צומת בודדים. זרם האלקטרונים לתוכם מתרחש רק דרך צומת p-n אחד עם אזור אנרגיה פוטוני מוגבל של מעבר זה.

כלומר, כל תצלום כזה מסוגל לייצר חשמל רק מספקטרום צר של קרינת שמש. כל שאר האנרגיה מבוזבזת. לכן היעילות של FEP כל כך נמוכה.

על מנת להגביר את היעילות של תאים סולאריים, לאחרונה החלו להפוך אלמנטים של מוליכים למחצה מסיליקון עבורם לצומת רב ​​(מפל). יש כבר מספר מעברים ב- FEPs חדשים. יתר על כן, כל אחד מהם במפל זה מיועד לספקטרום אור השמש שלו.

היעילות הכוללת של המרת פוטונים לזרם חשמלי בתאי פוטו כאלה עולה בסופו של דבר. אך מחירם גבוה בהרבה. כאן, קל לייצור בעלות נמוכה ויעילות נמוכה, או תשואות גבוהות יותר יחד עם עלות גבוהה.

הסוללה הסולארית יכולה לעבוד גם בקיץ וגם בחורף (היא זקוקה לאור, לא לחום) - ככל שפחות עננות וככל שהשמש זורחת, כך הפאנל הסולארי יפיק זרם חשמלי יותר

כתוצאה מכך, אותו דגם של סוללת שמש מייצר פחות זרם בחום מאשר בקור. תאי פוטו מראים יעילות מרבית ביום חורפי בהיר. יש כאן שני גורמים - הרבה שמש וקירור טבעי.

יתר על כן, אם יירד שלג על הלוח, הוא עדיין ימשיך לייצר חשמל. יתר על כן, פתיתי השלג אפילו לא יספיקו לשכב עליו ונמסים מחום תאי הפוטו המחוממים.

רצוי להתקין פנלים השייכים למעמד "שטוח" בעונת הקיץ, כאשר רמת הבידוד גבוהה יותר. זו תהיה האפשרות הטובה ביותר ליחס בין מחיר ואנרגיה שהתקבלה, מה שאומר שרכישה של קולטי שמש כאלה תצדיק באופן מלא את כל הכספים שהוצאו.

כך או אחרת, פוטנציאל האנרגיה של הציוד מאפשר להשתמש בו במערכות אספקת מים וחימום.

תהליך המרת האנרגיה רגיש ביותר לקיצוניות בטמפרטורה. יש לקחת זאת בחשבון במהלך ההתקנה.הצעד הראשון הוא לוודא כי הדירה מבודדת היטב, אחרת עלולים להתרחש כשלים בלתי צפויים בתפעול המערכת.

מערכת החימום עם פאנלים סולאריים היא לולאה סגורה עם נוזל קירור שמסתובב דרכה

לכל אזור קיימת אפשרות התקנה אופטימלית לציוד. החישוב מבוסס על מידת אותה בידוד. על פי כללי השימוש, יש למקם את הקולט כך שזווית חדירת אור השמש על פניו תהיה 90 °.

רק במקרה זה יעילות המערכת תהיה מקסימאלית. ניתן להשיג דיוק מוחלט בעת התקנת לוחות באמצעות מדידת רוחב האזור.

גורם חשוב יהיה הכיוון אליו מוצבים הלוחות. בשל העובדה שרמת ההספק הגבוהה ביותר מושגת בעיקר באמצע היום, כדאי לכוון את הפאנלים לכיוון דרום. כמה סטיות מותרות במהלך תהליך ההתקנה, בכיוון מזרח או מערב, אך לא יותר מדי.

בנוסף, לעיתים קרובות יש ירידה ביעילות כאשר צללים מעצים פוגעים בלוח האספנים. בחורף מומלץ להגדיל את זווית הנטייה של הפאנלים הסולאריים, הדבר ישפר את רמת הביצועים של המערכת.

יעילות הקולטים תלויה בעיקר בזווית הפאנל ביחס למשטח האופקי. לספיגת אור אופטימלית, מומלץ לשמור על הטיה סביב 45 °.

זווית ההטיה האופטימלית של הפאנל הסולארי תלויה בעונה. זה טוב אם המכשיר מצויד במכשיר לתיקון זווית.

יש לשמור על האזימוט על 0 ° (ישירות דרומה). חלק מהסטיות של 30-40 ° מותרות לבידוד טוב יותר. כדי להגדיל את הנוקשות, יש ספיישל. מבני אלומיניום.

זה אופייני בעיקר להתקנת קולטים על גג משופע. הם ימנעו שינויים בפרמטרים שנקבעו עקב תנאי מזג האוויר, ומהירות ההתקנה המהירה, באמצעות ווים ופרופילים, חוסכת זמן.

בשלב הראשון מותקנים כל רכיבי החימום: דודים, מדחסים, מוליכי חום וכו '. מטעמי נוחות, מומלץ למקם את אלמנטים המערכת במקום נגיש. בעת התקנת מיכל ההרחבה, קחו בחשבון כי אין מכשולים בינו לבין הסעפות.

הטמפרטורה בתוך המיכל נמדדת באמצעות חיישן טמפרטורה. יש לחבר אותו לתחתית המיכל.

השלב הבא יהיה ארגון מערכת האוורור. בעת התקנת המעגל, יש צורך ליצור שקע אוויר שיוצא ממיכל ההרחבה. הפיתרון הטוב ביותר יהיה להביא תקשורת לגג. זה יתרום לוויסות ירידות לחץ בתוך מערכת החימום.

פאנלים סולאריים הם חלק ממערכת החימום, שעליה לכלול גם דודים, משאבות צנטריפוגליות, צנרת וכו '.

סוללות פולימריות ואורגניות

מודולים המבוססים על פולימרים וחומרים אורגניים הפכו נפוצים בעשר השנים האחרונות, הם נוצרים בצורה של מבני סרטים שעובים לעיתים רחוקות עולה על 1 מ"מ. יעילותם קרובה ל -15% ועלותם נמוכה פי כמה לעומת עמיתיהם הגבישים.

יתרונות:

1. עלות ייצור נמוכה.
2. פורמט גמיש (רול).

החיסרון של לוחות העשויים מחומרים אלה הוא הירידה ביעילות למרחק רב. אך נושא זה עדיין נחקר ומייצרים ללא הרף את הייצור כדי למנוע את החסרונות שעלולים להופיע בדור הקיים של סוג זה של סוללה בעוד 5-10 שנים.

גוף וזכוכית

בפאנלים סולאריים לבית יש מעטפת אלומיניום. מתכת זו אינה קורוזיה, עם חוזק מספיק יש לה מסה קטנה. יש להרכיב גוף רגיל מפרופיל בו נמצאים לפחות שני מחמירים. בנוסף, יש להכניס את הזכוכית לחריץ מיוחד, ולא לקבע אותה מלמעלה. כל אלה הם סימנים של איכות רגילה.

לא צריך להיות בוהק על המקרה

גם בבחירת פאנל סולארי, שימו לב לזכוכית. בסוללות רגילות, הוא מרקם ולא חלק. למגע - מחוספס, אם אתה מחזיק את הציפורניים שלך, אתה יכול לשמוע רשרוש. בנוסף, עליו להיות בעל ציפוי איכותי הממזער את הסנוור. המשמעות היא ששום דבר לא צריך לבוא לידי ביטוי בו. אם ההשתקפויות של האובייקטים הסובבים נראים לפחות מכל זווית, עדיף למצוא פאנל אחר.

איך לעשות את הבחירה הנכונה?

לבעלי בתים הממוקמים ביבשת אירופה הבחירה היא פשוטה למדי - מדובר בפוליש קריסטל או מונוקריסטל עשוי סיליקון. יחד עם זאת, עם שטחים מוגבלים, כדאי לעשות בחירה לטובת פאנלים חד-גבישיים, ובהיעדר מגבלות כאלה - לטובת סוללות רב-גבישיות. בעת בחירת יצרן, פרמטרים טכניים של ציוד ומערכות נוספות, כדאי לפנות לחברות העוסקות הן במכירה והן בהתקנת ערכות. יש לזכור כי ללא קשר ליצרן, סביר להניח שאיכות המערכות של היצרניות "המובילות" לא תהיה שונה, לכן אל תלך שולל על ידי לימוד מדיניות התמחור.

אם תחליט להזמין התקנה מוחלטת של "חוות סולארית", זכור כי הפאנלים עצמם בחבילה של שירותים כאלה ייקחו רק 1/3 מהעלות הכוללת, והתמורה תתקרב לכ:

1. בחירה תקציבית אך יעילה תהיה פאנלים של Amerisolar, המודל הפול-גבישי נקרא AS-6P30 280W, בגודל של 1640x992 מ"מ ומפיק בהתאמה 280W כוח. יעילות המודול היא 17.4%. מבין המינוסים - האחריות היא שנתיים בלבד. אבל העלות היא ~ 7,000 רובל.
2. מודול ה- POLY של RS 280 מהרונדה הסינית יהיה דומה ביכולתו, העלות נמוכה עוד יותר - כ -6,000 רובל.
3. אם שטח מוגבל, כדאי לשים לב למוצר של LEAPTON SOLAR - LP72-375M PERC, היעילות היא 19.1%, ועם הממדים 1960x992 מ"מ אנו מקבלים 375 ואט אנרגיה ביציאה. העלות של סוללה כזו תהיה בסביבות 10 אלף רובל.
4. אפשרות יעילה נוספת עם מידות קטנות יותר, 1686x1016 מ"מ, תהיה מוצר חדש מבית LG - NeOn 340 W. "לא הוא" מתהדר ביעילות של 19.8%, אך לא יכול להתגאות בעלות, הוא יהיה גבוה יותר ממחצית מהקודם מדגם - כ -16 אלף רובל ...
5. למי שרוצה להפנות את תשומת ליבם לפלח הפרימיום, חברת BenQ הטאיוואנית השיקה מודול מונוקריסטל SunForte PM096B00 333W בשוק, והפיק 333 W כוח בהספק, בעל יעילות סמלית של 20.4% במידות 1559x1046 מ"מ . מודול זה קיבל עלות מרשימה של כמעט 35 אלף רובל.

וִידֵאוֹ. כיצד לחשב את הכמות הנדרשת של פאנלים סולאריים לביתכם

הסרטון מציג בבירור את נוהל חישוב שטח הפאנלים הסולאריים לבית פרטי. שימושי למי שרוצה לקחת בחשבון את כל העלויות של בניית מערכת אספקת חשמל סולארית אוטונומית כבר בשלב התכנון.

אנו בוחרים מצבר לתחנת כוח סולארית בנק עם סוללה סולארית - חישוב לאנאלפביתיות האם משתלם לקנות סט פאנלים סולאריים לבתי קיץ טחנת רוח לבית פרטי - צעצוע או אלטרנטיבה אמיתית

תא סולארי טוב של 12 וולט צריך להכיל 36 תאים, וסוללה של 24 וולט צריכה להכיל 72 תאים פוטו. כמות זו היא אופטימלית. עם פחות תאי פוטו, לעולם לא תקבל את הזרם המוצהר. וזו האופציה הטובה ביותר.

אל תקנו פאנלים סולאריים כפולים - 72 ו 144 תאים, בהתאמה. ראשית, הם גדולים מאוד, וזה לא נוח לתחבורה. שנית, בטמפרטורות נמוכות באופן חריג, שיש לנו מעת לעת, הם הראשונים להיכשל. העובדה היא כי סרט הלמינציה יורד מאוד במהלך הכפור.

פאנל סולארי 4V כולל 7 אלמנטים

גורם שני. לוחות גדולים צריכים להיות בעלי עובי גדול יותר של המארז והזכוכית. אחרי הכל, עומסי הרוחות והשלג גוברים. אך לא תמיד זה נעשה כיוון שהמחיר עולה משמעותית.אם אתה רואה פאנל כפול, והמחיר עבורו נמוך משני ה"רגילים ", כדאי לחפש משהו אחר.

אנו מציעים לך להכיר את תיאור ליבנה לילדים. תיאור עלה ליבנה

שוב: הבחירה הטובה ביותר היא פאנל סולארי 12 וולט לביתכם, המורכב מ -36 תאים סולאריים. זו האפשרות הטובה ביותר, שהוכחה על ידי תרגול.

מדוע יעילות כה חשובה?

היעילות צוברת חשיבות רבה בעת חישוב השטח בו תוכלו להשתמש עבור מערכת מערך סולארית. עם גדלים דומים של המודולים המתוארים מ- Amerisolar AS-6P30 280W (1.63 מ"ר) ו- NeOn 340 W של LG (1.71 מ"ר), ההפרש בהספק למ"ר בפלט יהיה 15.6%. מצד אחד, זה אולי לא נראה יעיל במיוחד, בהתחשב בהפרש המחיר הגדול ביותר מכפליים, אך במקרה של שטח מוגבל או סביבה אגרסיבית יותר, זה עשוי לשנות את בחירתכם לטובת היצרן הידוע הזה.

היעילות המוגברת מדגישה לא רק את היעילות של טכנולוגיית הייצור, אלא גם את החומרים האיכותיים המשמשים לייצור. זה יכול להשפיע על חיי המכשירים, על עמידות הלוחות בפני השפלה כביכול. אל תשכח גם מהתחייבויות האחריות של היצרן. עם נציגויות ושירותי אחריות כמעט בכל קצוות העולם, LG תוכל להתפאר בגישה נאמנה יותר ללקוחות ובמילוי התחייבויותיה.

מפרט: מה לחפש

בפאנלים סולאריים מוסמכים, תמיד מצוינים זרם ההפעלה והמתח, כמו גם מתח המעגל הפתוח וזרם הקצר. יש לזכור כי כל הפרמטרים מסומנים בדרך כלל לטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס. ביום שמש על הגג, הסוללה מתחממת לטמפרטורות הרבה מעל הנתון הזה. זה מסביר את מתח ההפעלה הגבוה יותר.

דוגמא למאפיינים הטכניים של פאנלים סולאריים לבית

שימו לב גם למתח המעגל הפתוח. בסוללות רגילות זה בערך 22 V. והכל יהיה בסדר, אבל אם אתה מבצע עבודות על הציוד מבלי לנתק את הפאנלים הסולאריים, המתח במעגל הפתוח יפגע במהפך או בציוד מחובר אחר שאינו מיועד למתח כזה. מתח.

ממה עשויים פאנלים סולאריים?

המבנה הוא מערכת של אלמנטים מחוברים זה לזה, שבמבנה משמשים את עקרון האפקט הפוטואלקטרי. בהתאם ליצרן ולסוג ההתקנה, ערכות פאנלים סולאריים מוכנים לבית פרטי מכילים את הרכיבים הבאים:

1. חומר מוליך למחצה הממוקם מתחת לזכוכית מחוסמת. הוא מורכב משתי שכבות של חומרים עם מוליכות שונה. לחלקם יש עודף אלקטרונים, בעוד שלשני יש מחסור. הם מופרדים על ידי שכבה דקה של האלמנט כדי להתנגד לערבוב.
2. ספק כוח.
3. סוללה המאחסנת ואוגרת אנרגיה.
4. בקר טעינה של פאנל סולארי.
5. ממיר ממיר.
6. וסת מתח.
7. חוטי חיבור.

כיצד פועל פאנל סולארי?

בעבר, תאי השמש שימשו רק בחלל כמקור האנרגיה העיקרי ללוויינים. נכון לעכשיו, פאנלים סולאריים נכללים יותר ויותר בחיינו, אך מעטים האנשים אשר יודעים כיצד הם פועלים. כדאי לברר כיצד מתרחשת המרה של קרניים לחשמל. ללא פרטים טכנולוגיים מסובכים, העיקרון של פאנל סולארי לבית מתואר כדלקמן:

1. ישנם תאים פוטו-וולטאיים, המורכבים מחומר מוליך למחצה, ארוזים במסגרת משותפת.
2. כאשר קרניים פוגעות על פני השטח שלהן, הם מתחממים, סופגים אנרגיה חלקית וכך משחררים פנימה אלקטרונים.
3. בעזרת שדה חשמלי, אלקטרונים חופשיים נעים לכיוון מסוים, היוצר זרם.
4. הוא עובר לאורך גדילי הנחושת המכסים את הסוללה ונוסע ישירות ליעדה.זה יכול להיות מכשיר אלקטרוני או סוללה המאחסנת זרם.