Saulės baterijos - kas tai yra, jos atsiradimo istorija, iš ko jos pagamintos, kaip jos veikia?

Veikimo principas

Daugelis saulės elementų suprojektuoti remiantis principu, kad jie fizine prasme yra fotovoltiniai keitikliai. Elektrą generuojantis poveikis pasireiškia „p - n“ sankryžos vietoje.

Norėdami sutelkti saulės energiją į save, puslaidininkiai gaminami plokščių pavidalu. Dėl šios priežasties šios konstrukcijos, nepaisant jų formos (lanksčios ar statiškos), gavo tą patį pavadinimą - saulės baterijos.

Koks yra saulės kolektorių ir jais pagrįstų sistemų principas? Skydelyje yra 2 titnago plokštės, kurių savybės skiriasi. Elektros energijos gamybos procesas yra toks:

1. Pirmą kartą veikiant saulės šviesai, trūksta elektronų.
2. Veikiamas antrosios plokštės, jis gauna elektronų perteklių.
3. Vario juostos, laidžios srove, yra sujungtos su plokštėmis.
4. Juostos sujungtos su įtampos keitikliais su įmontuotomis baterijomis.

Pagrindas yra silicio plokštelės. Bet norint naudoti šią struktūrą kaip nepertraukiamą maitinimo šaltinį (ir ne tik saulėgrįžos metu), prie jo nėra prijungiamos pigios baterijos (jų pagalba prie tinklo prijungti daiktai naktį sunaudoja energiją).

Pramonėje saulės energijos sugėrimo konstrukcija yra pagaminta iš kelių vienas ant kito sujungtų laminuotų fotoelementų elementų, pritvirtintų ant lanksčios ar standžios atramos.

Struktūros efektyvumas apskaičiuojamas remiantis įvairių veiksnių taikymu. Pagrindiniai yra silicio grynumas ir kristalų išdėstymas.

Silicio gryninimo procesas yra gana sudėtingas ir nėra lengva išdėstyti kristalus viena kryptimi. Procesų, atsakingų už efektyvumo didinimą, sudėtingumas lemia didelę tokios įrangos kainą.

Saulės baterijos yra perspektyvi kryptis energetikos sektoriuje, todėl į naujų šios srities projektų tyrimus investuojama milijardai dolerių. PV konversija didėja kas ketvirtį dėl manipuliavimo laidininkais ir konstrukciniais elementais. Tuo pačiu metu galima remtis ne tik siliciu.

Kaip veikia saulės baterija

Du silicio sluoksniai, turintys skirtingas fizines savybes, sudaro ploną plokštelę. Vidinis sluoksnis yra monokristalinis grynas silicis su p tipo laidumu, kuris iš išorės padengtas „užteršto“ silicio sluoksniu. Tai gali būti, pavyzdžiui, fosforo priemaiša. Jis turi n tipo laidumą. Galinė plokštės pusė padengta tvirtu metaliniu sluoksniu.

Rėmelyje fotoelementai yra pritvirtinti taip, kad juos būtų galima pakeisti, jei jie neveikia. Visa konstrukcija yra padengta grūdintu stiklu arba plastiku, kuris apsaugo jį nuo neigiamo išorinių veiksnių poveikio.

Fotovoltinių keitiklių tipai

Pramonėje yra saulės elementų klasifikacija pagal įrenginio tipą ir naudojamą fotovoltinį sluoksnį.

Pagal prietaisą jie skirstomi į:

• plokštės iš lanksčių elementų, jos yra lanksčios;
• plokštės iš standžių elementų.

Dedant plokštes dažniausiai naudojamos lanksčios plonos plėvelės. Jie klojami ant paviršiaus, nepaisant kai kurių nelygių elementų, todėl tokio tipo prietaisai tampa universalesni.

Pagal fotovoltinio sluoksnio tipą vėlesniam energijos pavertimui plokštės skirstomos į:

1. Silicis (monokristalas, polikristalas, amorfinis).
2. Tellūras - kadmis.
3. Polimerinė.
4. Ekologiški.
5. Arsenidas - galis.
6. Indio selenidas - varis - galis.

Nors yra daugybė veislių, liūto dalį vartotojų apyvartoje užima silicio ir tellūro-kadmio saulės baterijos. Šios dvi rūšys pasirenkamos dėl efektyvumo / kainos santykio.

Saulės baterijos įtaisas ir veikimo principas

Saulės elemento veikimo principas yra fotovoltinis efektas arba puslaidininkių poveikis. Tai yra galimybė saulės spindulius paversti elektros srove.
Efektyviausias iš visų žinomų puslaidininkių yra silicis. Iš jo pagamintas viršutinis sluoksnis / plokštė (n-sluoksnis (-) ir p-sluoksnis ()).

Struktūros darbas prasideda tuo, kad saulės šviesa patenka į fotoelementus. Silicio plokštelės įkaista, pradeda išsiskirti elektronai, kuriuos užfiksuoja apatinės plokštelės atomai. Tada elektronai palei laidininkus siunčiami į baterijas, tada jie vėl grįžta į viršų.

Saulės elementų įrenginys:

1. Skydo korpusas - konstrukcijai tvirtinti.

2. Konversijos vienetai - silicio saulės elementai (saulės kolektoriai). Konvertuokite saulės spindulius į srovę. Prijunkite lygiagrečiai nuosekliai. Tai prisideda prie didžiausios elektros energijos įtampos ir įtampos.

3. Baterijos - pagrindinės ir atsarginės. Kaupti elektros srovę. Pagrindinė baterija nedelsiant tiekia namą srove, o atsarginė baterija taupo išteklius ir įsijungia krentant įtampai.

4. Papildomi įtaisai - valdikliai, diodai. Prižiūrėtojai stebi akumuliatoriaus įkrovos lygį. Diodai apsaugo nuo perkaitimo.

Dažnai susidūręs su poreikiu įrengti saulės baterijas, žmogus klausia apie įmonės įgyvendinamumą. Nes daugeliu atvejų saulėtų dienų procentas yra žymiai mažesnis už analogišką debesuotumo vertę.

Panašus santykis būdingas vidurinės zonos regionams, o šiaurinių regionų klimatui būdingas dar didesnis debesuotų dienų skaičius.

Nepakankamas saulėtų dienų skaičius yra tiesiogiai susijęs su įrenginių, kurie apdoroja žemės šviesos energiją, efektyvumu. Dėl to sumažėja saulės spindulių prasiskverbimas į akumuliatoriaus paviršių. Šis procesas vadinamas insoliacija.

Saulės baterijos gali būti naudojamos šildymo sistemose kaip šildymo terpės ar energijos tiekimo prietaisai

Jo esmė slypi tame, kad bet kuri plokštuma, nepaisant jos paskirties, įgauna tam tikrą saulės energijos kiekį. Pietiniuose regionuose ši suma natūraliai yra didesnė, todėl saulės kolektorių montavimas tampa aktualesnis.

Tačiau, kaip rodo praktika, saulės energijos sintezės srities technologinės įrangos rinka nuolat tobulina savo produktus, todėl šiuolaikiniai saulės elementų saulės elementai puikiai veikia net tose vietose, kuriose yra mažai insoliacijos.

Saulės aktyvumo pasiskirstymas Rusijos žemėlapio pavyzdžiu. Aukštesnis koeficientas būdingas pietiniams regionams ()

Saulės baterijos laikomos labai efektyviu ir aplinkai nekenksmingu elektros energijos šaltiniu. Pastaraisiais dešimtmečiais ši technologija populiarėja visame pasaulyje, motyvuodama daugelį žmonių pereiti prie pigios atsinaujinančios energijos. Šio prietaiso paskirtis yra šviesos spindulių energiją paversti elektros srove, kuri gali būti naudojama įvairiems buitiniams ir pramoniniams prietaisams maitinti.

Daugelio šalių vyriausybės skiria milžiniškas biudžeto lėšų sumas, remdamos projektus, skirtus saulės elektrinių plėtrai. Kai kuriuose miestuose visiškai naudojama saulės energija. Rusijoje šie prietaisai dažnai naudojami tiekiant elektros energiją šalies ir privatiems namams, kaip puiki alternatyva centralizuoto maitinimo paslaugoms.

Kaip minėta anksčiau, veikimo principas pagrįstas puslaidininkio efektu. Silicis yra vienas iš efektyviausių puslaidininkių, kuriuos šiuo metu žino žmonija.

Kaitinant fotoelementą (konverterio bloko viršutinę silicio plokštelę), iš silicio atomų išsiskiria elektronai, po to juos užfiksuoja apatinės plokštės atomai. Pagal fizikos dėsnius elektronai linkę grįžti į pradinę padėtį. Atitinkamai elektronai iš apatinės plokštės juda palei laidininkus (jungiamuosius laidus), atsisakydami energijos įkrauti baterijas ir grįždami į viršutinę plokštę.

Saulės matricos įtaisas yra gana paprastas ir susideda iš kelių komponentų:

• Tiesiogiai fotoelementai / saulės kolektoriai;
• Inverteris, keičiantis nuolatinę įtampą į kintamąją;
• Baterijos įkrovos lygio valdiklis.

Saulės baterijų baterijas reikėtų pirkti atsižvelgiant į būtinas funkcijas. Jie kaupia ir išleidžia elektrą. Sandėliavimas ir vartojimas vyksta visą dieną, o naktį sukauptas krūvis yra tik sunaudojamas. Taigi yra nuolatinis ir nuolatinis energijos tiekimas.

Per didelis akumuliatoriaus įkrovimas ir išsikrovimas sutrumpins jo naudojimo laiką. Saulės įkrovos valdikliai automatiškai sustabdo energijos kaupimąsi akumuliatoriuje, kai jis pasiekia maksimalius parametrus, ir atjungia prietaiso apkrovą, kai jis labai išsikrauna.

(„Tesla Powerwall“ - 7kW saulės baterijų akumuliatorius ir namų įkroviklis elektrinėms transporto priemonėms)

Tinklo saulės keitiklis yra svarbiausias dizaino elementas. Iš saulės spindulių gaunamą energiją jis paverčia kintama įvairių galių srove. Kaip sinchroninis keitiklis, jis sujungia elektros srovės išėjimo įtampą dažniu ir faze su stacionariu tinklu.

Fotoelementai gali būti jungiami nuosekliai arba lygiagrečiai. Pastarasis variantas padidina galios, įtampos ir srovės parametrus ir leidžia prietaisui veikti, net jei vienas elementas praranda funkcionalumą. Kombinuoti modeliai gaminami naudojant abi schemas. Plokščių tarnavimo laikas yra apie 25 metus.

Silicio saulės elementų charakteristikos

Kvarco milteliai yra silicio žaliava. Šios medžiagos Urale ir Sibire yra daug, todėl būtent silicio saulės baterijos yra ir bus labiau naudojamos nei kiti potipiai.

Monokristalas

Monokristalinėse plokštelėse (mono-Si) yra melsvai tamsi spalva, tolygiai pasiskirsčiusi per visą plokštelę. Tokioms plokštelėms naudojamas labiausiai išgrynintas silicis. Kuo jis švaresnis, tuo didesnis tokių prietaisų rinkoje esančių saulės baterijų efektyvumas ir didžiausia kaina.

Vienkristalio pranašumai:

1. Didžiausias efektyvumas - 17-25%.
2. Kompaktiškumas - mažesnio ploto, palyginti su polikristalu, naudojimas įrenginiams išdėstyti identiškos galios sąlygomis.
3. Atsparumas nusidėvėjimui - ketvirtį amžiaus užtikrinamas nenutrūkstamas elektros energijos gaminimas nepakeičiant pagrindinių komponentų.

Trūkumai:

1. Jautrumas dulkėms ir nešvarumams - nusėdusios dulkės neleidžia baterijoms veikti su šviesos šaltiniu ir atitinkamai sumažina efektyvumą.
2. Aukšta kaina yra lygi padidėjusiam atsipirkimo laikotarpiui.

Kadangi mono-Si reikia giedro oro ir saulės spindulių, plokštės montuojamos atvirose vietose ir pakeliamos į aukštį. Kalbant apie vietovę, pirmenybė teikiama vietovėms, kuriose įprastas giedras oras, o saulėtų dienų skaičius yra artimas maksimaliam.

Polikristalas

Dėl daugiakrypčių kristalų polikristalinės plokštės (multi-Si) yra apdovanotos netolygiai mėlyna spalva. Silicis nėra toks grynas kaip naudojamo mono-Si, todėl efektyvumas yra šiek tiek mažesnis, kartu su tokių saulės elementų kaina.

Teigiami polikristaliniai faktai:

1. Efektyvumas yra 12–18%.
2. Esant nepalankiam orui, efektyvumas yra geresnis nei „Mono-Si“.
3. Šio vieneto kaina yra mažesnė, o atsipirkimo laikotarpis yra daug mažesnis.
4. Orientacija į saulę nėra kritinė, todėl jas galite pastatyti ant įvairių pastatų stogų.
5. Veikimo trukmė - energijos absorbcijos ir elektros energijos kaupimo efektyvumas sumažėja iki 20% po 20 metų nepertraukiamo veikimo.

Trūkumai:

1. Efektyvumas sumažėja iki 12–18%.
2. Reikalaujantis į vietą. Įprastai elektrinei gaminti reikia daugiau vietos nei monokristalinėms baterijoms.

Amorfinis silicis

Plokščių gamybos technologija labai skiriasi nuo ankstesnių dviejų. Virimas apima karštus garus, kurie nusileidžia ant pagrindo, nesudarant kristalų. Tuo pat metu sunaudojama mažiau gamybinės medžiagos ir į tai atsižvelgiama nustatant kainą.

Privalumai:

1. Antrosios kartos efektyvumas yra 8–9%, o trečiosios - iki 12%.
2. Didelis efektyvumas esant mažiau saulėtam orui.
3. Galima naudoti lanksčiuose moduliuose.
4. Akumuliatorių efektyvumas nemažėja, kai temperatūra pakyla, o tai leidžia juos montuoti ant bet kurio nestandartinės formos paviršiaus.

Pagrindinis trūkumas gali būti laikomas mažesniu efektyvumu (palyginti su kitais analogais), todėl norint gauti palyginamą grąžą iš įrangos, reikia didelio ploto.

Nešiojama saulės baterija - ypač turistams

Šiuo metu visi turi elektroninių prietaisų. Ne esmė, kad kažkas turi mažiau, bet kažkas daugiau. Visus juos reikia įkrauti, o tam reikia įkroviklių. Tačiau šis klausimas ypač aktualus tiems, kurie atsiduria tose vietose, kur nėra maitinimo šaltinio. Vieninteliai išėjimai yra saulės baterijos. Tačiau kainos už juos išlieka aukštos, o pasirinkimas yra nedidelis. Geriausias variantas, kaip paprastai manoma, yra „Goal Zero“ įmonės produktai (nors yra ir rusiškų, ir kiniškų gaminių - kaip visada abejojama).

Bet paaiškėjo, kad ne viskas yra blogai, kas gaminama Kinijoje ar Korėjoje. Ypač džiaugiasi saulės baterijų kompanija „YOLK“ iš Čikagos, kuri pradėjo gaminti kompaktišką saulės popierių „Solar Paper“ - patį ploniausią ir lengviausią. Jo svoris yra tik 120 gramų. Tačiau yra ir kitų privalumų - modulinė konstrukcija leidžia padidinti galią. Saulės skydelis yra tarsi plastikinė dėžutė, savo dydžiu panaši į „iPad“, tik perpus plonesnė. Jo priekinėje pusėje yra saulės kolektorius. Dėkle yra nešiojamojo kompiuterio lizdas ir USB prievadai, skirti prijungti kitas saulės baterijas, taip pat žibintuvėlis. Šios stebuklingos dėžės viduje yra baterijos ir valdymo plokštė. Įrenginį galite įkrauti iš lizdo, tuo pačiu metu tai gali būti telefonas ir du nešiojamieji kompiuteriai. Žinoma, prietaisas taip pat įkraunamas nuo saulės. Kai tik į ją patenka šviesa, užsidega indikatorius. Lauko sąlygomis saulės kolektorius yra tiesiog nepakeičiamas: jis sėkmingai įkrauna visus reikalingus įrenginius - greičiau telefonus, nešiojamus kompiuterius.

Nešiojamos saulės baterijos yra kompaktiško dydžio: jie yra netgi raktų pakabukų pavidalu, kuriuos galima pritvirtinti prie bet ko. Jie buvo sukurti taip, kad galėtumėte juos pasiimti į žvejybos reisą, žygį ir pan. Jie turi turėti žibintuvėlį, kad naktį galėtumėte apšviesti kelią, palapinę ir pan. , baidarės, palapinės ... Labai svarbu, kad tokiame įrenginyje būtų įmontuota baterija, leidžianti įkrauti prietaisus naktį.

Ne silicio modulių apžvalga

Iš brangesnių analogų pagamintos saulės baterijos pasiekia 30% koeficientą; jos gali būti kelis kartus brangesnės nei panašios silicio pagrindu sukurtos sistemos. Kai kurių jų efektyvumas vis dar yra mažesnis, tačiau jie turi galimybę dirbti agresyvioje aplinkoje.Tokių plokščių gamybai dažniausiai naudojamas kadmio teluridas. Kiti elementai taip pat naudojami, bet rečiau.

Išvardinkime pagrindinius pranašumus:

1. Didelis efektyvumas, nuo 25 iki 35%, su galimybe palyginti idealiomis sąlygomis pasiekti net 40%.
2. Fotoelementai yra stabilūs net iki 150 ° C temperatūros.
3. Koncentruojant šviesos elemento šviesą ant mažo skydelio, vandens šilumokaitis yra varomas, todėl susidaro garai, kuris pasuka turbiną ir generuoja elektrą.

Kaip minėjome anksčiau, trūkumas yra didelė kaina, tačiau kai kuriais atvejais tai yra geriausias sprendimas. Pavyzdžiui, pusiaujo šalyse, kur modulių paviršius gali siekti 80 ° C.

Saulės elementų montavimo instrukcijos

Saulės elementai. Apie tai, kaip juos surinkti, rašėme šiame straipsnyje (atsidarys naujame lange). Galite nusipirkti paruoštą saulės matricą savo namams, tačiau, norėdami sutaupyti pinigų, galite nusipirkti polikristalinių saulės elementų ir savo rankomis surinkti saulės baterijas savo namams.

Inverteris. Saulės baterijos generuoja nuolatinę srovę, artimą 12 arba 24 voltų įtampai (priklausomai nuo ryšio), keitiklis ją paverčia 220 V ir 50 Hz kintamąja srove, iš kurios galima maitinti visus buitinius prietaisus.

Baterija. Net jų sistema. Saulės energija nėra nuolat gaminama. Piko valandomis jis gali būti per didelis, o prasidėjus sutemai jo gamyba visiškai nutrūksta. Akumuliatoriai kaupia elektros energiją šviesiu paros metu ir išleidžia vakare / naktį. Kaip išsirinkti bateriją saulės elektrinei, rašoma šiame straipsnyje (atsidaro naujame lange).

Svarbu žinoti. Šiems tikslams nerekomenduojama naudoti paprastų automobilio akumuliatorių - jie tampa netinkami naudoti po 2–3 metų eksploatavimo (jie skirti tokiam tarnavimo laikui)

Valdiklis. Užtikrina pilną akumuliatoriaus įkrovimą ir apsaugo jį nuo perkrovimo ir virimo. Apie tai, kurį valdiklį pasirinkti, rašėme šiame straipsnyje (jis atsidarys naujame lange).

Saulės baterijos pamažu tampa pigesnės ir efektyvesnės. Dabar jie naudojami įkraunant gatvių lempų, išmaniųjų telefonų, elektromobilių, privačių namų ir kosmoso palydovų baterijas. Jie netgi pradėjo statyti visavertes saulės elektrines (SPP), gaminančias didelius kiekius.

Saulės baterija susideda iš daugybės fotoelementų (fotoelektriniai keitikliai FEP), kurie saulės fotonų energiją paverčia elektra

Kiekviena saulės baterija suprojektuota kaip tam tikro modulių, sujungiančių puslaidininkinius fotoelementus, sujungtus nuosekliai, blokas. Norint suprasti tokios baterijos veikimo principus, būtina suprasti šios galinės saulės elementų jungties, sukurtos puslaidininkių pagrindu, veikimą.

Yra daugybė FEP variantų iš skirtingų cheminių elementų. Tačiau dauguma jų yra ankstyvosios stadijos pokyčiai. Kol kas pramoniniu mastu gaminamos tik silicio pagrindu pagamintos saulės baterijos.

Siūlome susipažinti su medienos irimo sudėtimi

Silicio puslaidininkiai yra naudojami saulės elementų gamybai dėl jų mažos kainos, jie negali pasigirti ypač aukštu efektyvumu

Kai fotonai patenka į PVC tarp šių puslaidininkių sluoksnių, dėl kristalo nehomogeniškumo susidaro vartų foto-emf, dėl kurio atsiranda potencialų skirtumas ir elektronų srovė.

Fotoelementų silicio plokštės skiriasi gamybos technologija:

1. Monokristalinis.
2. Polikristalinis.

Pirmieji turi didesnį efektyvumą, tačiau jų gamybos sąnaudos taip pat yra didesnės nei pastarųjų. Išoriškai vieną kitą saulės kolektoriaus variantą galima atskirti pagal jo formą.

Monokristaliniai PVC turi vienalytę struktūrą, jie gaminami kvadratų pavidalu su supjaustytais kampais. Priešingai, polikristaliniai elementai turi griežtą kvadrato formą.

Polikristalai susidaro palaipsniui aušinant išlydytą silicį. Šis metodas yra labai paprastas, todėl tokie fotoelementai yra nebrangūs.

Tačiau jų našumas, gaminant elektrą iš saulės šviesos, retai viršija 15%. Taip yra dėl susidariusių silicio plokštelių „priemaišų“ ir jų vidinės struktūros. Kuo grynesnis silicio p sluoksnis, tuo didesnis jo fotoelektrinio transformatoriaus efektyvumas.

Vienkristalų grynumas šiuo požiūriu yra daug didesnis nei polikristalinių analogų. Jie gaminami ne iš išlydyto, o iš dirbtinai išauginto kieto silicio kristalo. Tokio PVC fotoelektrinės konversijos koeficientas jau siekia 20–22%.

Atskiros fotoelementai yra surenkami į bendrą modulį ant aliuminio rėmo, o norint apsaugoti juos iš viršaus, jie yra padengti patvariu stiklu, kuris netrukdo saulės spinduliams.

Saulės spinduliams nukritus į fotoelementą, jame susidaro pusiausvyros neturinčios elektronų-skylių poros. Elektronų perteklius ir „skylės“ iš dalies perkeliami per p-n sandūrą iš vieno puslaidininkio sluoksnio į kitą.

Dėl to išorinėje grandinėje atsiranda įtampa. Tokiu atveju teigiamas srovės šaltinio polius susidaro p sluoksnio kontakte, o neigiamas - n sluoksnyje.

Potencialo skirtumas (įtampa) tarp fotoelemento kontaktų atsiranda dėl to, kad pasikeitus „skylėms“ ir elektronams iš skirtingų p-n jungties pusių pasikeitė n-sluoksnio apšvitinimas saulės spinduliais

Fotoelementai, prijungti prie išorinės apkrovos baterijos pavidalu, su ja sudaro uždarą ratą. Todėl saulės kolektorius veikia tarsi savotiškas ratas, kuriuo baltymai „bėga“ kartu su elektronais. Ir įkraunama baterija pamažu ima įkrovimą.

Standartiniai silicio fotovoltiniai keitikliai yra vienos jungties elementai. Elektronų srautas į juos vyksta tik per vieną p-n sandūrą su šio perėjimo zona, apribota fotonų energija.

Tai yra, kiekvienas toks fotoelementas sugeba gaminti elektrą tik iš siauro saulės spindulių spektro. Visa kita energija yra švaistoma. Štai kodėl FEP efektyvumas yra toks žemas.

Siekiant padidinti saulės elementų efektyvumą, pastaruoju metu jų silicio puslaidininkiniai elementai pradėti gaminti daugiakryptėmis (kaskados). Naujuose FEP jau yra keletas perėjimų. Be to, kiekvienas iš jų šioje kaskadoje yra skirtas savo saulės spindulių spektrui.

Galų gale padidėja bendras fotonų konversijos į elektros srovę tokiuose fotoelementuose efektyvumas. Bet jų kaina yra daug didesnė. Čia arba gamybos paprastumas su mažomis sąnaudomis ir mažu efektyvumu, arba didesnė grąža kartu su didele kaina.

Saulės baterija gali veikti tiek vasarą, tiek žiemą (jai reikia šviesos, o ne šilumos) - kuo mažiau debesuota ir kuo ryškiau šviečia saulė, tuo daugiau saulės skydelis generuos elektros srovę

Todėl vienas ir tas pats saulės baterijų modelis šilumoje generuoja mažiau srovės nei šaltyje. Fotoelementai rodo maksimalų efektyvumą giedrą žiemos dieną. Čia yra du veiksniai - daug saulės ir natūralus aušinimas.

Be to, jei ant skydo iškris sniego, jis vis tiek gamins elektrą. Be to, snaigės net nespės ant jos atsigulti, ištirpdamos nuo įkaitintų fotoelementų šilumos.

„Plokščiajai“ klasei priklausančias plokštes pageidautina montuoti vasaros sezonu, kai insoliacijos lygis yra aukštesnis. Tai bus geriausias gaunamos kainos ir energijos santykio variantas, o tai reiškia, kad tokių saulės kolektorių pirkimas visiškai pateisins visas išleistas lėšas.

Vienaip ar kitaip, energijos energijos potencialas leidžia ją naudoti karšto vandens tiekimo ir šildymo sistemose.

Energijos pavertimo procesas yra ypač jautrus kraštutiniams temperatūroms. Į tai reikėtų atsižvelgti diegiant.Pirmiausia reikia įsitikinti, kad būstas yra gerai izoliuotas, kitaip gali atsirasti nenumatytų sistemos veikimo sutrikimų.

Šildymo sistema su saulės baterijomis yra uždara kilpa, per kurią cirkuliuoja aušinimo skystis

Kiekvienam regionui yra optimalus įrangos montavimo variantas. Skaičiavimas pagrįstas to paties insoliacijos laipsniu. Pagal naudojimo taisykles kolektorius turi būti pastatytas taip, kad saulės spindulių kritimo kampas ant jo paviršiaus būtų 90 °.

Tik tokiu atveju bus maksimaliai padidintas sistemos efektyvumas. Absoliutų tikslumą montuodami plokštes galite pasiekti matuodami ploto platumą.

Svarbus veiksnys bus plokščių išdėstymo kryptis. Atsižvelgiant į tai, kad didžiausias galios lygis pasiekiamas daugiausia dienos viduryje, verta plokštes orientuoti pietų kryptimi. Kai kurie nukrypimai leidžiami diegimo metu rytų arba vakarų kryptimi, bet ne per daug.

Be to, kai medžių šešėliai patenka į kolektoriaus skydą, dažnai sumažėja efektyvumas. Žiemą rekomenduojama padidinti saulės baterijų pasvirimo kampą, tai pagerins sistemos našumo lygį.

Kolektorių efektyvumas pirmiausia priklauso nuo skydo kampo horizontalaus paviršiaus atžvilgiu. Norint optimaliai absorbuoti šviesą, rekomenduojama palenkti apie 45 °.

Optimalus saulės kolektoriaus pasvirimo kampas priklauso nuo sezono. Gerai, jei įrenginyje yra kampo koregavimo įtaisas.

Azimutas turi būti laikomas 0 ° (tiesiai į pietus). Geresniam insoliacijai leidžiami kai kurie 30-40 ° nukrypimai. Norėdami padidinti standumą, yra specialus. aliuminio konstrukcijos.

Tai pirmiausia būdinga montuojant kolektorius ant pasvirusio stogo. Jie leis išvengti nustatytų parametrų pokyčių dėl oro sąlygų, o greitas montavimo greitis, naudojant tvirtinimo kablius ir profilius, sutaupys laiko.

Pirmajame etape sumontuojami visi šildymo komponentai: katilai, kompresoriai, šilumos laidininkai ir kt. Patogumui sistemos elementus rekomenduojama pastatyti į lengvai pasiekiamą vietą. Įrengdami išsiplėtimo baką, atsižvelkite į tai, kad tarp jo ir kolektorių nėra kliūčių.

Temperatūra bako viduje matuojama temperatūros jutikliu. Jis turėtų būti pritvirtintas prie bako dugno.

Kitas žingsnis bus vėdinimo sistemos organizavimas. Montuojant grandinę, būtina sukurti oro išleidimo angą, paliekančią išsiplėtimo baką. Geriausias sprendimas būtų susisiekti su stogu. Tai prisidės prie slėgio kritimo reguliavimo šildymo sistemoje.

Saulės baterijos yra šildymo sistemos dalis, kuriai taip pat turi būti katilai, išcentriniai siurbliai, vamzdynai ir kt.

Polimerinės ir organinės baterijos

Per pastaruosius 10 metų polimerų ir organinių medžiagų pagrindu pagaminti moduliai buvo plačiai paplitę, jie buvo sukurti plėvelės struktūrų pavidalu, kurių storis retai viršija 1 mm. Jų efektyvumas yra beveik 15%, o jų kaina yra kelis kartus mažesnė nei jų kristalinių analogų.

Privalumai:

1. Maža gamybos kaina.
2. Lankstus (ritininis) formatas.

Iš šių medžiagų pagamintų plokščių trūkumas yra efektyvumo sumažėjimas dideliu atstumu. Tačiau šis klausimas vis dar tiriamas ir gamyba nuolat modernizuojama, kad būtų pašalinti trūkumai, kurie gali atsirasti esamos kartos tokio tipo baterijoms po 5–10 metų.

Kūnas ir stiklas

Saulės baterijos namams turi aliuminio korpusą. Šis metalas nerūdija, esant pakankamam stiprumui jis turi mažą masę. Įprastą kėbulą reikia surinkti iš profilio, kuriame yra bent du standikliai. Be to, stiklas turi būti įstatytas į specialų griovelį, o ne tvirtinamas iš viršaus. Tai visi normalios kokybės požymiai.

Neturėtų būti jokio blizgesio

Net rinkdamiesi saulės bateriją atkreipkite dėmesį į stiklą. Įprastose baterijose jis yra tekstūruotas, o ne lygus. Palietus - šiurkštus, jei perbrauksi nagus, gali išgirsti ošimą. Be to, jis turi būti aukštos kokybės danga, kuri sumažintų akinimą. Tai reiškia, kad jame nieko neturėtų atsispindėti. Jei aplinkinių objektų atspindžiai matomi bent iš bet kurio kampo, geriau rasti kitą skydą.

Kaip teisingai pasirinkti?

Namų savininkams, esantiems Europos žemyne, pasirinkimas yra gana paprastas - tai polikristalas arba monokristalas, pagamintas iš silicio. Tuo pačiu metu, esant ribotam plotui, verta rinktis monokristalinių plokščių naudai, o jei tokių apribojimų nėra - polikristalinių baterijų naudai. Renkantis gamintoją, techninius įrangos parametrus ir papildomas sistemas, verta kreiptis į įmones, kurios užsiima tiek rinkinių pardavimu, tiek jų montavimu. Turėkite omenyje, kad, nepaisant gamintojo, „geriausių“ gamintojų sistemų kokybė vargu ar skirsis, todėl neapsigaukite studijuodami kainų politiką.

Jei nuspręsite užsisakyti „saulės ūkio“ įrengimą iki raktų, turėkite omenyje, kad pačios tokių paslaugų paketo plokštės užims tik 1/3 visų išlaidų, o atsipirkimas bus maždaug toks:

1. Biudžetinis, bet efektyvus pasirinkimas bus „Amerisolar“ plokštės, polikristalinis modelis vadinamas AS-6P30 280W, jo dydis yra 1640x992 mm ir gamina atitinkamai 280 W galią. Modulio efektyvumas yra 17,4%. Iš minusų - garantija yra tik 2 metai. Bet kaina yra ~ 7 tūkstančiai rublių.
2. Kinijos „Runda“ modulis „RS 280 POLY“ bus panašus, jo kaina dar mažesnė - apie 6 tūkst. Rublių.
3. Jei vietos yra nedaug, turėtumėte atkreipti dėmesį į „LEAPTON SOLAR“ produktą - LP72-375M PERC, naudingumo koeficientas yra 19,1%, o matmenimis 1960x992 mm gauname 375 W energijos išėjimo. Tokios baterijos kaina bus apie 10 tūkstančių rublių.
4. Kitas efektyvus variantas su mažesniais matmenimis, 1686x1016 mm, bus naujas „LG“ produktas - „NeOn 340 W.“ „Not he“ gali pasigirti 19,8% efektyvumu, tačiau negali pasigirti sąnaudomis, jis bus daugiau nei perpus didesnis nei ankstesnis mėginys - apie 16 tūkstančių rublių ...
5. Tiems, kurie nori atkreipti dėmesį į aukščiausios klasės segmentą, Taivano bendrovė „BenQ“ į rinką išleido „SunForte PM096B00 333W“ monokristalinį modulį, kurio išvesties galia buvo 333 W, o nominalus efektyvumas 20,4%, matmenys - 1559x1046 mm. . Šis modulis gavo įspūdingas beveik 35 tūkstančių rublių išlaidas.

Vaizdo įrašas. Kaip apskaičiuoti reikalingą saulės baterijų kiekį jūsų namams

Vaizdo įraše aiškiai parodyta saulės baterijų ploto apskaičiavimo procedūra privačiam namui. Naudinga tiems, kurie jau planavimo etape nori atsižvelgti į visas autonominės saulės energijos tiekimo sistemos statybos išlaidas.

Mes pasirenkame saulės energijos jėgainės akumuliatorių „Power Bank“ su saulės baterija - skaičiuojant neraštingumą Ar pelninga pirkti saulės kolektorių rinkinį vasarnamiams Vėjo malūnas privačiam namui - žaislas ar reali alternatyva

Gerame 12 voltų saulės elemente turėtų būti 36 elementai, o 24 voltų baterijoje - 72 fotoelementai. Ši suma yra optimali. Turėdami mažiau fotoelementų, jūs niekada negausite nurodytos srovės. Ir tai yra geriausias variantas.

Nepirkite dvigubų saulės baterijų - atitinkamai 72 ir 144 elementų. Pirma, jie yra labai dideli, o tai nepatogu transportuoti. Antra, esant neįprastai žemai temperatūrai, kurią turime periodiškai, jie pirmieji sugenda. Faktas yra tas, kad per šalną laminavimo plėvelė labai sumažėja.

4V saulės skydelyje yra 7 elementai

Antrasis faktorius. Didelėse plokštėse turėtų būti didesnis korpuso ir stiklo storis. Juk padidėja vėjo ir sniego apkrovos. Bet tai daroma ne visada, nes kaina labai padidėja.Jei matote dvigubą skydelį, o jo kaina yra mažesnė nei dviejų „įprastų“, geriau ieškokite ko nors kito.

Siūlome perskaityti beržo aprašą vaikams. Beržo lapo aprašymas

Dar kartą: geriausias pasirinkimas yra 12 voltų saulės baterija jūsų namams, kurią sudaro 36 saulės elementai. Tai geriausias pasirinkimas, kurį įrodo praktika.

Kodėl efektyvumas yra toks svarbus?

Efektyvumas įgauna didelę reikšmę apskaičiuojant plotą, kurį galite naudoti saulės matricos sistemai. Jei palyginami aprašytų modulių dydžiai iš „Amerisolar AS-6P30 280W“ (1,63 kvadratiniai metrai) ir „NeOn 340 W“ iš LG (1,71 kvadratiniai metrai), galios skirtumas vienam kvadratiniam metrui esant išėjimui bus 15,6%. Viena vertus, tai gali atrodyti nelabai efektyvu, atsižvelgiant į daugiau nei dvigubai didesnį kainų skirtumą, tačiau ribotos erdvės ar agresyvesnės aplinkos atveju tai gali pakeisti jūsų pasirinkimą šio gerai žinomo gamintojo naudai.

Padidėjęs efektyvumas pabrėžia ne tik gamybos technologijos efektyvumą, bet ir gamyboje naudojamas kokybiškas medžiagas. Tai gali paveikti prietaisų tarnavimo laiką, plokščių atsparumą vadinamajam degradavimui. Nepamirškite ir apie gamintojo garantinius įsipareigojimus. Turėdama atstovybes ir garantines paslaugas beveik visuose pasaulio kampeliuose, LG galės pasigirti lojalesniu požiūriu į klientus ir įsipareigojimų vykdymu.

Specifikacijos: ko ieškoti

Sertifikuotose saulės baterijose visada nurodoma darbinė srovė ir įtampa, taip pat atviros grandinės įtampa ir trumpojo jungimo srovė. Reikėtų nepamiršti, kad visi parametrai paprastai nurodomi esant 25 ° C temperatūrai. Saulėtą dieną ant stogo akumuliatorius įkaista iki temperatūros, gerokai viršijančios šį rodiklį. Tai paaiškina didesnę darbinę įtampą.

Namų saulės kolektorių techninių charakteristikų pavyzdys

Taip pat atkreipkite dėmesį į atviros grandinės įtampą. Įprastose baterijose jis yra apie 22 V. Ir viskas būtų gerai, bet jei atliksite darbus su įranga neatjungdami saulės kolektorių, atviros grandinės įtampa sugadins keitiklį ar kitą prijungtą įrangą, kuri nėra skirta tokiam Įtampa.

Iš ko gaminamos saulės baterijos?

Struktūra yra sujungtų elementų sistema, kurios struktūroje naudojamas fotoelektrinio efekto principas. Paruoštuose privačių namų saulės kolektorių rinkiniuose, atsižvelgiant į gamintoją ir montavimo tipą, yra šie komponentai:

1. Puslaidininkinė medžiaga, esanti po grūdintu stiklu. Jį sudaro du skirtingo laidumo medžiagų sluoksniai. Kai kuriuose jų yra elektronų perteklius, o kituose trūksta. Jie yra atskirti plonu elemento sluoksniu, kad nebūtų maišomi.
2. Maitinimo šaltinis.
3. Akumuliatorius, kaupiantis ir kaupiantis energiją.
4. Saulės baterijos įkrovos valdiklis.
5. Inverteris-keitiklis.
6. Įtampos reguliatorius.
7. Jungiamieji laidai.

Kaip veikia saulės kolektorius?

Anksčiau saulės elementai buvo naudojami tik kosmose kaip pagrindinis palydovų energijos šaltinis. Šiuo metu saulės baterijos vis labiau įtraukiamos į mūsų gyvenimą, tačiau mažai kas žino, kaip jos veikia. Verta sužinoti, kaip vyksta spindulių pavertimas elektra. Be sudėtingų technologinių detalių, saulės kolektoriaus principas namuose apibūdinamas taip:

1. Yra fotovoltiniai elementai, susidedantys iš puslaidininkių medžiagos, supakuoti į bendrą rėmą.
2. Kai spinduliai patenka į jų paviršių, jie įkaista, iš dalies sugeria energiją ir taip išlaisvina viduje esančius elektronus.
3. Elektrinio lauko pagalba laisvi elektronai juda tam tikra kryptimi, kuri formuoja srovę.
4. Jis keliauja vario sruogomis, dengiančiomis akumuliatorių, ir keliauja tiesiai į paskirties vietą.Tai gali būti elektroninis prietaisas arba baterija, kaupianti srovę.