Güneş panelleri - nedir, kökeni, neyden yapılmıştır, nasıl çalışır?

Çalışma prensibi

Birçok güneş pilinin tasarımı, fiziksel anlamda fotovoltaik dönüştürücüler oldukları ilkesine göre yapılır. Güç üretme etkisi "p - n" birleşim yerinde kendini gösterir.

Güneş enerjisini kendi içinde yoğunlaştırmak için, paneller şeklinde yarı iletkenler yapılır. Bu nedenle bu yapılar, şekillerine (esnek veya statik) - güneş panelleri - bakılmaksızın aynı adı almıştır.

Güneş panelleri ve bunlara dayalı sistemlerin prensibi nedir? Panel, birbirinden ayırt edilebilir özelliklere sahip 2 çakmaktaşı plaka içerir. Elektrik üretme süreci şu şekildedir:

1. İlk gün güneş ışığına maruz kalmak elektron eksikliğine yol açar.
2. İkinci plakaya maruz kaldığında, fazla elektron alır.
3. Akım ileten bakır şeritler plakalara bağlanır.
4. Şeritler, yerleşik pillerle voltaj dönüştürücülere bağlanır.

Taban silikonlu gofrettir. Ancak bu yapıyı kesintisiz bir güç kaynağı olarak kullanmak için (ve sadece gündönümü sırasında değil), ona ucuz piller bağlanmaz (onların yardımıyla, ağa bağlı nesneler geceleri enerji tüketir).

Endüstride, güneş enerjisini absorbe eden yapı, birbirine bağlanan ve esnek veya sert bir destek üzerine yerleştirilen çok sayıda lamine fotovoltaik hücreden yapılır.

Yapının verimliliği, çeşitli faktörlerin uygulanmasına göre hesaplanır. Bunlardan başlıcaları, ilgili silikonun saflığı ve kristallerin yerleştirilmesidir.

Silisyum saflaştırma işlemi oldukça karmaşıktır ve kristalleri tek bir yönde düzenlemek kolay değildir. Verimliliği artırmaktan sorumlu süreçlerin karmaşıklığı, bu tür ekipmanlar için yüksek bir fiyata dönüşür.

Güneş panelleri enerji sektöründe umut verici bir yöndür, bu nedenle bu alandaki yeni projeleri araştırmak için milyarlarca dolar yatırım yapılıyor. PV dönüşümü, iletkenlerin ve yapısal elemanların manipülasyonu nedeniyle her çeyrekte artar. Aynı zamanda sadece silikon esas alınamaz.

Güneş pili nasıl çalışır?

Farklı fiziksel özelliklere sahip iki silikon katmanı ince bir plaka oluşturur. İç katman, p-tipi iletkenliğe sahip monokristal saf silikon olup, dış tarafı "kontamine" silikon katmanla kaplanmıştır. Bu, örneğin bir fosfor safsızlığı olabilir. N tipi iletkenliğe sahiptir. Plakanın arka tarafı sağlam bir metal tabaka ile kaplanmıştır.

Çerçeve içerisinde fotoseller, arızalı olduklarında değiştirilebilecek şekilde sabitlenmiştir. Tüm yapı, dış etkenlerin olumsuz etkilerinden koruyan temperli cam veya plastik ile kaplanmıştır.

Fotovoltaik dönüştürücü türleri

Endüstride, cihaz tipine ve kullanılan fotovoltaik katmana göre güneş pillerinin bir sınıflandırması vardır.

Cihaza göre ayrılırlar:

• esnek elemanlardan paneller, esnektirler;
• sert elemanlardan yapılmış paneller.

Panelleri yerleştirirken, çoğunlukla esnek ince film olanları kullanılır. Bazı düzensiz unsurları göz ardı ederek yüzeye serilirler, bu da bu tür bir cihazı daha çok yönlü hale getirir.

Sonraki enerji dönüşümü için fotovoltaik katman türüne göre, paneller aşağıdakilere ayrılır:

1. Silikon (tek kristal, polikristal, amorf).
2. Tellür - kadmiyum.
3. Polimerik.
4. Organik.
5. Arsenit - galyum.
6. İndiyum selenid - bakır - galyum.

Pek çok çeşidi olmasına rağmen, silikon ve tellür-kadmiyum güneş panelleri tüketici cirosunda aslan payına sahiptir. Bu iki tip, verimlilik / fiyat oranı nedeniyle seçilmiştir.

Güneş pili cihazı ve çalışma prensibi

Bir güneş pilinin çalışma prensibi, fotovoltaik etki veya yarı iletkenlerin etkisidir. Güneş ışınlarını elektrik akımına çevirme kabiliyetidir.
Bilinen tüm yarı iletkenlerin en verimli olanı silikondur. Üst tabaka / plaka ondan yapılır (n-tabakası (-) ve p-tabakası ()).

Yapının çalışması, güneş ışığının fotosellere girmesiyle başlar. Silikon levhalar ısınır ve alt tabakanın atomları tarafından yakalanan elektronlar salınmaya başlar. Daha sonra elektronlar iletkenler boyunca bataryalara gönderilir ve sonra tekrar tepeye çıkarlar.

Güneş pili cihazı:

1. Panel gövdesi - yapıyı sabitlemek için.

2. Dönüştürme birimleri - silikon güneş pilleri (güneş paneli). Güneş ışınlarını akıma dönüştürün. Paralel seri şekilde bağlayın. Bu, şebekede en yüksek güç ve voltajın elde edilmesine katkıda bulunur.

3. Piller - ana ve yedek. Elektrik akımını biriktirin. Ana batarya hemen eve akım sağlar ve yedek batarya bir kaynak tasarrufu sağlar ve voltaj düştüğünde açılır.

4. Ek cihazlar - kontrolörler, diyotlar. Süpervizörler pil şarj seviyesini izler. Diyotlar aşırı ısınmaya karşı koruma sağlar.

Çoğu zaman, güneş panelleri kurma ihtiyacı ile karşı karşıya kalan bir kişi, bir işletmenin fizibilitesini sorar. Çünkü çoğu durumda, güneşli günlerin yüzdesi, bulutluya benzeyen değerden önemli ölçüde daha düşüktür.

Orta bölgenin bölgeleri için benzer bir oran tipiktir ve kuzey bölgelerin iklimi daha da fazla bulutlu günlerle karakterize edilir.

Yetersiz güneşli gün sayısı, yeryüzünün armatürünün enerjisini işleyen cihazların verimliliği ile doğrudan ilgilidir. Sonuç olarak, güneş ışığının batarya yüzeyine nüfuzu azaltılır. Bu sürece güneşlenme denir.

Güneş panelleri, ısıtma sistemlerinde, cihazlara güç sağlamak için ısıtma ortamı veya enerji tedarikçisi olarak kullanılabilir.

Özü, amacı ne olursa olsun herhangi bir uçağın belirli bir miktarda güneş enerjisi alması gerçeğinde yatmaktadır. Güney bölgelerde, bu miktar doğal olarak daha yüksektir ve bu da güneş panellerinin kurulumunu daha alakalı hale getirir.

Bununla birlikte, uygulamanın gösterdiği gibi, güneş enerjisi sentezi alanındaki teknolojik ekipman pazarı ürünlerini sürekli olarak geliştirmektedir, bu nedenle güneş panellerindeki modern güneş pilleri, düşük seviyede güneş ışığına sahip alanlarda bile mükemmel bir şekilde çalışmaktadır.

Rusya haritası örneğinde güneş aktivitesinin dağılımı. Güney bölgeler için daha yüksek bir katsayı tipiktir ()

Güneş panelleri, çok verimli ve çevre dostu bir elektrik kaynağı olarak kabul edilir. Son yıllarda, bu teknoloji dünya çapında popülerlik kazanıyor ve birçok insanı ucuz yenilenebilir enerjiye geçmeye motive ediyor. Bu cihazın amacı, ışık ışınlarının enerjisini, çeşitli ev ve endüstriyel cihazlara güç sağlamak için kullanılabilecek elektrik akımına dönüştürmektir.

Pek çok ülkenin hükümetleri, güneş enerjisi santrallerinin geliştirilmesini amaçlayan projelere sponsor olarak muazzam miktarlarda bütçe fonları tahsis etmektedir. Bazı şehirler güneşten gelen elektriği tam olarak kullanıyor. Rusya'da, bu cihazlar genellikle merkezi güç kaynağı hizmetlerine mükemmel bir alternatif olarak ülkeye ve özel evlere elektrik sağlamak için kullanılır.

Daha önce belirtildiği gibi, çalışma prensibi yarı iletken etkisine dayanmaktadır. Silikon, şu anda insanlığın bildiği en verimli yarı iletkenlerden biridir.

Fotosel (dönüştürücü bloğun üst silikon plakası) ısıtıldığında, elektronlar silikon atomlarından salınır ve ardından alt plakanın atomları tarafından yakalanır. Fizik yasalarına göre, elektronlar orijinal konumlarına dönme eğilimindedir. Buna göre, alt plakadaki elektronlar iletkenler (bağlantı telleri) boyunca hareket eder, pilleri şarj etmek için enerjilerini bırakır ve üst plakaya geri döner.

Güneş enerjisi dizisi cihazı oldukça basittir ve birkaç bileşenden oluşur:

• Doğrudan fotoseller / güneş paneli;
• DC'yi AC'ye çeviren inverter;
• Pil şarj seviyesi kontrolörü.

Güneş paneli pilleri, gerekli işlevler dikkate alınarak satın alınmalıdır. Elektriği depolar ve serbest bırakırlar. Depolama ve tüketim gün boyunca gerçekleşir ve biriken şarj yalnızca geceleri tüketilir. Böylece, sürekli ve sürekli bir enerji kaynağı vardır.

Pilin aşırı şarj edilmesi ve boşaltılması, kullanım ömrünü kısaltacaktır. Solar şarj kontrolörleri, maksimum parametrelere ulaştığında bataryadaki enerji birikimini otomatik olarak askıya alır ve güçlü bir şekilde boşaldığında cihazın yükünü keser.

(Tesla Powerwall - 7kW güneş paneli bataryası - ve elektrikli araçlar için ev tipi şarj cihazı)

Şebeke üzerinde güneş enerjisi invertörü en önemli tasarım öğesidir. Güneş ışınlarından aldığı enerjiyi çeşitli güçlerdeki alternatif akıma dönüştürür. Senkron bir dönüştürücü olarak, bir elektrik akımının çıkış voltajını frekans ve fazda sabit bir ağ ile birleştirir.

Fotoseller seri veya paralel bağlanabilir. İkinci seçenek güç, voltaj ve akım parametrelerini artırır ve bir eleman işlevselliğini kaybetse bile cihazın çalışmasına izin verir. Kombine modeller her iki şema kullanılarak yapılır. Plakaların servis ömrü yaklaşık 25 yıldır.

Silikon güneş pillerinin özellikleri

Kuvars tozu, silikon için bir hammaddedir. Urallarda ve Sibirya'da bu malzemenin birçoğu var, bu nedenle, diğer alt türlerden daha fazla kullanımda olan ve olacak olan silikon güneş panelleridir.

Monokristal

Monokristalin gofretler (mono - Si), tüm gofret üzerine eşit olarak dağılmış mavimsi - koyu bir renk içerir. Bu tür gofretler için en saflaştırılmış silikon kullanılır. Ne kadar temiz olursa, bu tür cihazlar için piyasadaki güneş panellerinin verimliliği ve en yüksek maliyeti o kadar yüksek olur.

Tek kristal avantajları:

1. En yüksek verimlilik -% 17-25.
2. Kompaktlık - ekipmanın aynı güç koşullarında yerleştirilmesi için polikristal ile karşılaştırıldığında daha küçük bir alanın kullanılması.
3. Aşınma direnci - Çeyrek asır boyunca ana bileşenleri değiştirmeden elektrik üretiminin kesintisiz çalışması sağlanır.

Dezavantajları:

1. Toza ve kire - çöken toza duyarlılık, pillerin bir armatürden gelen ışıkla çalışmasına izin vermez ve buna bağlı olarak verimliliği düşürür.
2. Yüksek fiyat, artan geri ödeme süresine eşittir.

Mono - Si temiz hava ve güneş ışığı gerektirdiğinden, paneller açık alanlara monte edilir ve yüksekliğe çıkarılır. Bölgeye gelince, açık havanın yaygın olduğu ve güneşli günlerin sayısının maksimuma yakın olduğu alanlar tercih edilir.

Polikristal

Polikristalin plakalar (multi-Si), çok yönlü kristaller nedeniyle eşit olmayan bir mavi renge sahiptir. Silikon, kullanılan mono-Si'deki kadar saf değildir, bu nedenle bu tür güneş pillerinin maliyeti ile birlikte verimlilik biraz daha düşüktür.

Olumlu Polikristal Gerçekler:

1. Verimlilik% 12–18'dir.
2. Olumsuz havalarda, verimlilik Mono-Si'den daha iyidir.
3. Bu birimin fiyatı daha az ve geri ödeme süresi çok daha düşük.
4. Güneşe yönelim kritik değildir, bu nedenle onları çeşitli binaların çatılarına yerleştirebilirsiniz.
5. Çalışma süresi - 20 yıllık kesintisiz çalışmanın ardından enerji emiliminin ve elektriğin depolanmasının verimliliği% 20'ye düşer.

Dezavantajları:

1. Verimlilik% 12–18'e düşürülür.
2. Yeri talep ediyor. Normal bir elektrik üretim tesisi, tek bir kristal pilden daha fazla alana ihtiyaç duyar.

Amorf silikon

Panel üretim teknolojisi, önceki ikisinden önemli ölçüde farklıdır. Pişirme, kristal oluşumu olmadan alt tabakaya inen sıcak buharları içerir. Aynı zamanda daha az üretim malzemesi kullanılır ve fiyat belirlenirken bu dikkate alınır.

Faydaları:

1. Verimlilik ikinci nesilde% 8-9, üçüncü nesilde% 12'ye kadar çıkmaktadır.
2. Daha az güneşli havalarda yüksek verimlilik.
3. Esnek modüller üzerinde kullanılabilir.
4. Sıcaklık yükseldikçe pillerin verimliliği düşmez, bu da standart olmayan bir şekle sahip herhangi bir yüzeye monte edilmesine olanak tanır.

Ana dezavantaj, daha düşük bir verimlilik (diğer analoglarla karşılaştırıldığında) olarak kabul edilebilir ve bu nedenle, ekipmandan karşılaştırılabilir bir getiri elde etmek için geniş bir alan gerektirir.

Taşınabilir güneş pili - özellikle turistler için

Günümüzde herkesin elektronik aletleri var. Birinin daha az olduğu değil, birinin daha fazla olduğu nokta. Hepsinin şarj edilmesi gerekiyor ve bu, şarj cihazları gerektiriyor. Ancak, bu sorun özellikle kendilerini güç kaynağının olmadığı yerlerde bulanlar için akut. Tek çıkış yeri güneş panelleridir. Ancak, fiyatlar yüksek kalır ve seçim küçüktür. Yaygın olarak inanılan en iyi seçenek, Hedef Sıfır şirketinin ürünleridir (her zaman olduğu gibi hem Rus hem de Çin ürünleri olmasına rağmen).

Ancak Çin'de veya Kore'de yapılan her şeyin kötü olmadığı ortaya çıktı. Kompakt bir solar kağıt Solar Paper - en ince ve en hafif - üretimine başlayan Chicago'lu güneş pili şirketi YOLK'dan özellikle memnunum. Ağırlığı sadece 120 gramdır. Ancak başka avantajlar da vardır - modüler tasarım daha fazla güce izin verir. Güneş paneli, boyut olarak iPad'e benzer, ancak yarısı kadar ince plastik bir kutu gibidir. Ön tarafında güneş paneli var. Diğer güneş panellerini bağlamak için kasanın üzerinde bir dizüstü bilgisayar ve USB bağlantı noktaları ve bir el feneri var. Bu mucize kutusunun içinde piller ve kontrol panosu var. Cihazı bir prizden şarj edebilirsiniz ve aynı zamanda bir telefon ve iki dizüstü bilgisayar olabilir. Elbette cihaz güneşten de şarj ediliyor. Işık çarptığı anda gösterge yanar. Saha koşullarında, güneş paneli kesinlikle yeri doldurulamaz: gerekli tüm cihazları başarıyla şarj eder - telefonlar daha hızlı, dizüstü bilgisayarlar.

Taşınabilir güneş panelleri kompakt boyuttadır: hatta her şeye takılabilen anahtar zincirleri şeklinde gelirler. Onları balık tutma gezisine, yürüyüşe vb. Götürebilmeniz için geliştirildi. Geceleri yolu, çadırı vb. Aydınlatabilmeniz için bir el fenerine sahip olmaları, sırt çantalarına yerleştirmeyi kolaylaştıran bağlar olması gerekir. , kanolar, çadırlar ... Böyle bir cihazın gece cihazların şarj edilmesini sağlayan dahili bir bataryaya sahip olması çok önemlidir.

Silikon olmayan modüllere genel bakış

Daha pahalı analoglardan yapılan güneş panelleri% 30'luk bir katsayıya ulaşır; silikon bazlı benzer sistemlerden birkaç kat daha pahalı olabilirler. Bazıları agresif bir ortamda çalışma yeteneğine sahipken hala daha düşük verimliliğe sahiptir.Bu tür panellerin üretimi için en çok kadmiyum tellür kullanılır. Diğer unsurlar da kullanılır, ancak daha az sıklıkla kullanılır.

Başlıca avantajları listeleyelim:

1. Nispeten ideal koşullarda, hatta% 40'a ulaşma kabiliyeti ile% 25 ila% 35 arasında yüksek verimlilik.
2. Fotoseller 150 ° C'ye kadar olan sıcaklıklarda bile kararlıdır.
3. Armatürden gelen ışığı küçük bir panel üzerinde yoğunlaştırarak, su ısı eşanjörü çalıştırılır ve bu da türbini döndüren ve elektrik üreten buharla sonuçlanır.

Daha önce de söylediğimiz gibi, dezavantaj yüksek fiyattır, ancak bazı durumlarda en iyi çözümdür. Örneğin, modüllerin yüzeyinin 80 ° C'ye ulaşabildiği ekvator ülkelerinde.

Güneş pilleri için kurulum talimatları

Solar paneller. Bu yazıda onları nasıl toplayacağımızı yazdık (yeni bir pencerede açılacaktır). Eviniz için hazır bir güneş paneli satın alabilirsiniz, ancak paradan tasarruf etmek için polikristal güneş pilleri satın alabilir ve eviniz için güneş panellerini kendi ellerinizle monte edebilirsiniz.

Çevirici. Güneş panelleri, 12 veya 24 volta yakın (bağlantıya bağlı olarak) doğru akım üretir; inverter, tüm ev aletlerinin çalıştırılabileceği 220 V ve 50 Hz alternatif akıma dönüştürür.

Batarya. Hatta sistemleri bile. Güneş enerjisi sürekli üretilmiyor. Yoğun saatlerde fazla tedarik edilebilir ve gün batımının başlamasıyla üretimi tamamen durur. Piller gündüz saatlerinde elektriği depolar ve akşam / gece bırakır. Bir güneş enerjisi santrali için pil nasıl seçilir bu makalede yazılmıştır (yeni bir pencerede açılır).

Bilmek önemlidir. Bu amaçlar için sıradan araç akülerinin kullanılması tavsiye edilmez - 2-3 yıl çalıştıktan sonra kullanılamaz hale gelirler (böyle bir hizmet ömrü için tasarlanmıştır)

Denetleyici. Pilin tam olarak şarj edilmesini sağlar ve pilin aşırı şarj olmasını ve kaynamasını önler. Bu yazıda hangi denetleyiciyi seçeceğimizi yazdık (yeni bir pencerede açılacaktır).

Güneş panelleri giderek daha ucuz ve daha verimli hale geliyor. Artık sokak lambalarında, akıllı telefonlarda, elektrikli arabalarda, özel evlerde ve uzaydaki uydularda pilleri şarj etmek için kullanılıyorlar. Hatta büyük hacimli üretimi olan tam teşekküllü güneş enerjisi santralleri (SPP) inşa etmeye bile başladılar.

Bir güneş pili, güneşten gelen fotonların enerjisini elektriğe dönüştüren birçok fotovoltaik hücreden (fotoelektrik dönüştürücüler FEP) oluşur.

Her bir güneş pili, seri bağlı yarı iletken fotoselleri birleştiren belirli sayıda modülün bir bloğu olarak tasarlanmıştır. Böyle bir pilin çalışma ilkelerini anlamak için, yarı iletkenler temelinde oluşturulan güneş paneli cihazındaki bu son bağlantının çalışmasını anlamak gerekir.

Farklı kimyasal elementlerden çok sayıda FEP seçeneği vardır. Ancak çoğu erken dönem gelişmelerdir. Şimdiye kadar sadece silikon bazlı güneş panelleri şu anda endüstriyel ölçekte üretiliyor.

Ahşap çürümesinin bileşimi hakkında bilgi edinmenizi öneririz.

Silikon yarı iletkenler, düşük maliyetleri nedeniyle güneş pillerinin imalatında kullanılır, özellikle yüksek verimlilikle övünemezler.

Fotonlar, kristalin homojen olmaması nedeniyle bu yarı iletken tabakalar arasındaki PVC'ye çarptığında, bir potansiyel fark ve bir elektron akımı ortaya çıkan bir kapı foto-emf oluşur.

Fotosellerin silikon plakaları, aşağıdakiler için üretim teknolojisinde farklılık gösterir:

1. Monokristal.
2. Polikristalin.

İlki daha yüksek bir verime sahiptir, ancak üretim maliyetleri de ikincisinden daha yüksektir. Dışarıdan, bir güneş panelindeki bir seçenek diğerinden şekli ile ayırt edilebilir.

Monokristal PVC'ler homojen bir yapıya sahip olup, köşeleri kesilmiş kare şeklinde yapılırlar. Bunun aksine, polikristalin elemanlar kesinlikle kare bir şekle sahiptir.

Polikristaller, erimiş silikonun kademeli olarak soğutulmasıyla oluşturulur. Bu yöntem son derece basittir, bu nedenle bu tür fotoseller ucuzdur.

Ancak güneş ışığından elektrik üretme açısından üretkenlikleri nadiren% 15'i aşıyor. Bunun nedeni, ortaya çıkan silikon gofretlerin ve bunların iç yapılarının "saf olmaması" dır. Burada, silikonun p tabakası ne kadar safsa, PVC'nin ondan verimi de o kadar yüksek olur.

Bu bakımdan tek kristallerin saflığı, polikristalin analogların saflığından çok daha yüksektir. Eriyik değil, yapay olarak büyütülmüş katı silikon kristalinden yapılırlar. Bu tür bir PVC'nin fotoelektrik dönüşüm katsayısı zaten% 20-22'ye ulaşıyor.

Tekli fotoseller, alüminyum çerçeve üzerinde ortak bir modül içerisine monte edilir ve bunları yukarıdan korumak için güneş ışınlarını engellemeyen dayanıklı cam ile kaplanır.

Güneş ışınları fotoselin üzerine düştüğünde, içinde dengesiz elektron deliği çiftleri oluşur. Fazla elektronlar ve "delikler" kısmen p-n-bağlantısı yoluyla bir yarı iletken katmandan diğerine aktarılır.

Sonuç olarak, dış devrede gerginlik ortaya çıkar. Bu durumda, p-katmanının temasında akım kaynağının bir pozitif kutbu ve n-katmanında bir negatif kutup oluşur.

Fotoselin kontakları arasındaki potansiyel fark (voltaj), n-tabakasının güneş ışığı ile ışınlanmasının bir sonucu olarak p-n-bağlantısının farklı taraflarından gelen "deliklerin" ve elektronların sayısındaki değişiklik nedeniyle ortaya çıkar

Pil şeklinde harici bir yüke bağlanan fotoseller bununla kapalı bir daire oluşturur. Sonuç olarak, güneş paneli, proteinlerin elektronlarla birlikte "hareket ettikleri" bir tür çark gibi çalışır. Ve şarj edilebilir pil yavaş yavaş şarj oluyor.

Standart silikon fotovoltaik dönüştürücüler tek bağlantılı hücrelerdir. Elektronların içlerine akışı, yalnızca bu geçişin foton enerjisiyle sınırlı bir bölgesi ile bir p-n-birleşimi yoluyla gerçekleşir.

Yani, bu tür her bir fotosel, yalnızca dar bir güneş radyasyonu spektrumundan elektrik üretebilir. Diğer tüm enerji israf edilir. FEP'in verimliliğinin bu kadar düşük olmasının nedeni budur.

Güneş pillerinin verimini arttırmak için son zamanlarda silikon yarı iletken elemanlar çok bağlantılı (kaskad) yapılmaya başlanmıştır. Yeni FEP'lerde zaten birkaç geçiş var. Dahası, bu kademedeki her biri kendi güneş ışığı spektrumu için tasarlanmıştır.

Bu tür fotosellerde fotonların elektrik akımına dönüştürülmesinin toplam verimliliği nihayetinde artar. Ancak fiyatları çok daha yüksek. Burada, ya düşük maliyetli ve düşük verimli üretim kolaylığı ya da yüksek maliyetle birlikte daha yüksek getiri.

Güneş pili hem yazın hem de kışın çalışabilir (ısıya değil ışığa ihtiyaç duyar) - ne kadar az bulutluluk ve güneş ne ​​kadar parlak olursa, güneş paneli o kadar fazla elektrik akımı üretecektir.

Sonuç olarak, bir güneş pilinin bir ve aynı modeli, ısıda soğukta olduğundan daha az akım üretir. Fotoseller, açık bir kış gününde maksimum verimlilik gösterir. Burada iki faktör var - çok fazla güneş ve doğal soğutma.

Ayrıca panele kar düşerse, yine de elektrik üretmeye devam edecektir. Dahası, kar taneleri ısıtılmış fotosellerin ısısından eriyerek üzerine uzanacak zamana bile sahip olmayacak.

"Düz" sınıfına ait panellerin güneşlenme seviyesinin daha yüksek olduğu yaz sezonunda takılması tercih edilir. Bu, alınan fiyat ve enerji oranı için en iyi seçenek olacaktır; bu, bu tür güneş kollektörlerinin satın alınmasının, harcanan tüm fonları tamamen haklı çıkaracağı anlamına gelir.

Öyle ya da böyle, ekipmanın enerji potansiyeli, sıcak su temini ve ısıtma sistemlerinde kullanılmasına izin verir.

Enerji dönüştürme işlemi, aşırı sıcaklıklara karşı son derece hassastır. Kurulum sırasında bu dikkate alınmalıdır.İlk adım, konutun tamamen yalıtıldığından emin olmaktır, aksi takdirde sistemin çalışmasında öngörülemeyen arızalar meydana gelebilir.

Güneş panelli ısıtma sistemi, içinden dolaşan bir soğutucu ile kapalı bir döngüdür.

Her bölge için, ekipman için en uygun kurulum seçeneği vardır. Hesaplama, aynı güneş ışığının derecesine dayanmaktadır. Kullanım kurallarına göre kollektör, yüzeyine güneş ışığı gelme açısı 90 ° olacak şekilde konumlandırılmalıdır.

Sadece bu durumda sistemin verimliliği maksimize edilecektir. Alanın enlemini ölçerek panelleri kurarken mutlak doğruluk elde edebilirsiniz.

Önemli bir faktör, panellerin konumlandırıldığı yön olacaktır. En yüksek güç seviyesine esas olarak gün ortasında ulaşıldığı için, panelleri güneye doğru yönlendirmeye değer. Kurulum işlemi sırasında doğu veya batı yönünde bazı sapmalara izin verilir, ancak çok fazla olmamalıdır.

Ek olarak, ağaçlardan gelen gölgeler toplayıcı panele çarptığında genellikle verimlilikte bir düşüş olur. Kışın güneş panellerinin eğim açısının artırılması tavsiye edilir, bu sistemin performans seviyesini artıracaktır.

Kollektörlerin verimliliği öncelikle panelin yatay yüzeye göre açısına bağlıdır. Optimum ışık emilimi için, eğimi 45 ° civarında tutmanız önerilir.

Güneş panelinin optimum eğim açısı mevsime bağlıdır. Cihazın açıyı düzeltmek için bir cihazla donatılmış olması iyidir

Azimut 0 ° (doğrudan güney) tutulmalıdır. Daha iyi güneşlenme için 30-40 ° 'lik bazı sapmalara izin verilir. Sertliği artırmak için özel bir şey var. alüminyum yapılar.

Bu, öncelikle toplayıcıların eğimli bir çatıya montajı için tipiktir. Hava şartlarından dolayı ayarlanan parametrelerde değişiklik yapılmasını önleyecek ve sabitleme kancaları ve profilleri kullanılarak hızlı kurulum hızı zamandan tasarruf sağlayacaktır.

İlk aşamada, tüm ısıtma bileşenleri kurulur: kazanlar, kompresörler, ısı iletkenleri vb. Kolaylık sağlamak için, sistem öğelerinin kolay erişilebilir bir yere yerleştirilmesi önerilir. Genleşme deposunu kurarken, manifoldlar ile arasında herhangi bir engel olmadığını dikkate alın.

Tankın içindeki sıcaklık bir sıcaklık sensörü ile ölçülür. Tankın dibine takılmalıdır.

Bir sonraki adım, havalandırma sisteminin organizasyonu olacaktır. Devreyi kurarken, genleşme tankından çıkan bir hava çıkışı oluşturmak gerekir. En iyi çözüm, iletişimi çatıya taşımak olacaktır. Bu, ısıtma sistemi içindeki basınç düşüşlerinin düzenlenmesine katkıda bulunacaktır.

Güneş panelleri, kazanlar, santrifüj pompalar, borular vb. De içermesi gereken ısıtma sisteminin bir parçasıdır.

Polimer ve organik piller

Polimer ve organik malzemelere dayalı modüller son 10 yılda yaygınlaştı, kalınlığı nadiren 1 mm'yi geçen film yapıları şeklinde oluşturuldu. Verimlilikleri% 15'e yakındır ve maliyetleri kristal emsallerinden birkaç kat daha düşüktür.

Faydaları:

1. Düşük üretim maliyeti.
2. Esnek (rulo) format.

Bu malzemelerden yapılan panellerin dezavantajı, uzun mesafelerde verimliliğin düşmesidir. Ancak bu konu halen araştırılmakta ve 5-10 yıl içerisinde bu tip bataryaların mevcut neslinde ortaya çıkabilecek dezavantajları ortadan kaldırmak için üretim sürekli modernize edilmektedir.

Gövde ve cam

Ev için güneş panelleri alüminyum kasaya sahiptir. Bu metal aşınmaz, yeterli mukavemet ile küçük bir kütleye sahiptir. En az iki takviyenin mevcut olduğu bir profilden normal bir gövde monte edilmelidir. Ek olarak, cam özel bir oyuğa yerleştirilmeli ve yukarıdan sabitlenmemelidir. Bunların hepsi normal kalitenin işaretleridir.

Davada parlama olmamalı

Güneş paneli seçerken bile cama dikkat edin. Normal pillerde pürüzsüz olmaktan çok dokuludur. Dokunmak için - sert, tırnaklarınızı tutarsanız bir hışırtı duyabilirsiniz. Ek olarak, parlamayı en aza indiren yüksek kaliteli bir kaplamaya sahip olmalıdır. Bu, ona hiçbir şeyin yansıtılmaması gerektiği anlamına gelir. Çevreleyen nesnelerin yansımaları en azından herhangi bir açıdan görülebiliyorsa, başka bir panel bulmak daha iyidir.

Doğru seçim nasıl yapılır?

Avrupa kıtasında bulunan ev sahipleri için seçim oldukça basittir - bu bir polikristal veya silikondan yapılmış bir monokristaldir. Aynı zamanda, sınırlı alanlarla, monokristal paneller lehine ve bu tür kısıtlamaların yokluğunda - polikristalin piller lehine bir seçim yapmaya değer. Bir üretici, ekipmanın teknik parametreleri ve ek sistemler seçerken, kitlerin hem satışı hem de montajı ile uğraşan şirketlerle iletişime geçmeye değer. Üreticiden bağımsız olarak, "en iyi" üreticilerin sistemlerinin kalitesinin farklı olmayacağını unutmayın, bu nedenle fiyatlandırma politikasını inceleyerek kandırılmayın.

Bir "güneş çiftliği" nin anahtar teslimi kurulumunu sipariş etmeye karar verirseniz, bu tür hizmetler paketindeki panellerin kendilerinin toplam maliyetin yalnızca 1 / 3'ünü alacağını ve geri ödemenin yaklaşık olarak gerçekleşeceğini unutmayın:

1. Bütçesel ancak etkili bir seçim Amerisolar'dan paneller olacak, polikristalin model AS-6P30 280W, 1640x992 mm boyutunda ve sırasıyla 280 watt güç üretiyor. Modül verimliliği% 17.4'tür. Eksilerden - garanti sadece 2 yıldır. Ancak maliyet ∼7 bin ruble.
2. Çin Runda'dan RS 280 POLY modülü kapasite bakımından benzer olacak, maliyet daha da düşük - yaklaşık 6 bin ruble.
3. Alan sınırlı ise LEAPTON SOLAR - LP72-375M PERC ürününe dikkat etmelisiniz, verimlilik% 19,1 ve 1960x992 mm ölçülerinde çıkışta 375 W enerji alıyoruz. Böyle bir pilin maliyeti yaklaşık 10 bin ruble olacak.
4. Daha küçük boyutları olan 1686x1016 mm'lik diğer bir etkili seçenek, LG'nin yeni ürünü NeOn 340 W olacak. örnek - yaklaşık 16 bin ruble ...
5. Dikkatini premium segmente çevirmek isteyenler için Tayvanlı BenQ şirketi SunForte PM096B00 333W monokristal modülünü piyasaya sürdü, çıktıda 333 W güç, 1559x1046 mm boyutlarında% 20.4 nominal verime sahip. . Bu modül, neredeyse 35 bin ruble gibi etkileyici bir maliyet aldı.

Video. Eviniz için gerekli güneş paneli miktarı nasıl hesaplanır

Video, özel bir ev için güneş panellerinin alanını hesaplama prosedürünü açıkça göstermektedir. Zaten planlama aşamasında olan otonom bir güneş enerjisi tedarik sistemi kurmanın tüm maliyetlerini hesaba katmak isteyenler için kullanışlıdır.

Güneş pili olan bir güneş enerjisi santrali için bir pil seçiyoruz - cehalet için hesaplanıyor Yazlık evler için bir dizi güneş paneli satın almak karlı mı Özel bir ev için yel değirmeni - bir oyuncak veya gerçek bir alternatif

İyi bir 12 voltluk güneş pili 36 hücreye ve 24 voltluk bir pil 72 fotosele sahip olmalıdır. Bu miktar optimaldir. Daha az fotosel ile belirtilen akımı asla alamazsınız. Ve bu en iyi seçenektir.

İkili güneş paneli satın almayın - sırasıyla 72 ve 144 hücre. Birincisi, çok büyükler ve bu da ulaşım için sakıncalı. İkincisi, periyodik olarak sahip olduğumuz anormal derecede düşük sıcaklıklarda, ilk başarısız olanlar onlardır. Gerçek şu ki, laminasyon filmi donma sırasında büyük ölçüde azalır.

4V güneş paneli 7 elemente sahiptir

İkinci faktör. Büyük paneller daha fazla kasa ve cam kalınlığına sahip olmalıdır. Sonuçta rüzgar ve kar yükleri artıyor. Ancak fiyat önemli ölçüde arttığı için bu her zaman yapılmaz.Çift panel görürseniz ve fiyatı iki "normal" panelden daha düşükse, başka bir şey aramalısınız.

Kendinizi çocuklar için huş ağacı tanımına alıştırmanızı öneririz. Huş yaprağının tanımı

Bir kez daha: En iyi seçim, eviniz için 36 güneş hücresinden oluşan 12 voltluk bir güneş panelidir. Bu, pratikle kanıtlanmış en iyi seçenektir.

Verimlilik neden bu kadar önemlidir?

Bir güneş enerjisi dizisi sistemi için kullanabileceğiniz alan hesaplanırken verimlilik büyük önem kazanıyor. Amerisolar AS-6P30 280W'den (1,63 metrekare) ve LG'den NeOn 340 W'den (1,71 metrekare) açıklanan modüllerin karşılaştırılabilir boyutları ile çıktıdaki metrekare başına güç farkı% 15,6 olacaktır. Bir yandan, fiyat farkının iki katından fazla olduğu göz önüne alındığında, bu çok etkili görünmeyebilir, ancak sınırlı alan veya daha agresif bir ortam durumunda, seçiminizi bu tanınmış üreticinin lehine değiştirebilir.

Artan verimlilik, sadece üretim teknolojisinin verimliliğini değil, aynı zamanda imalatta kullanılan kaliteli malzemeleri de vurgulamaktadır. Bu, cihazların ömrünü, panellerin sözde bozulmaya karşı direncini etkileyebilir. Üreticinin garanti yükümlülüklerini de unutmayınız. Dünyanın hemen hemen her köşesindeki temsilcilik ofisleri ve garanti hizmetleri ile LG, müşterilerine daha sadık bir yaklaşımla ve yükümlülüklerini yerine getirirken övünecek.

Özellikler: ne aranmalı

Sertifikalı güneş panelleri her zaman çalışma akımını ve voltajını, ayrıca açık devre voltajını ve kısa devre akımını gösterir. Tüm parametrelerin genellikle 25 ° C sıcaklık için belirtildiği unutulmamalıdır. Çatıda güneşli bir günde, pil bu rakamın çok üzerindeki sıcaklıklara kadar ısınır. Bu, daha yüksek çalışma voltajını açıklar.

Bir ev için güneş panellerinin teknik özelliklerine bir örnek

Ayrıca açık devre voltajına da dikkat edin. Normal akülerde bu yaklaşık 22 V'dur ve her şey yolunda gider, ancak ekipman üzerinde güneş panellerinin bağlantısını kesmeden çalışırsanız, açık devre voltajı invertere veya böyle bir durum için tasarlanmamış diğer bağlı ekipmana zarar verir. Gerilim.

Güneş panelleri nelerden yapılır?

Yapı, yapısında fotoelektrik etki prensibinin kullanıldığı birbirine bağlı elemanlardan oluşan bir sistemdir. Üreticiye ve kurulum türüne bağlı olarak, özel bir ev için hazır güneş paneli kitleri aşağıdaki bileşenleri içerir:

1. Temperli camın altına yerleştirilmiş yarı iletken malzeme. Farklı iletkenliğe sahip iki malzeme katmanından oluşur. Bazılarında fazla elektron varken, diğerinde eksiklik var. Karışmaya direnmek için ince bir element tabakası ile ayrılırlar.
2. Güç kaynağı.
3. Enerjiyi depolayan ve depolayan bir pil.
4. Güneş paneli şarj kontrolörü.
5. Çevirici dönüştürücü.
6. Voltaj regülatörü.
7. Bağlantı kabloları.

Bir güneş paneli nasıl çalışır?

Daha önce, güneş pilleri yalnızca uzayda uydular için ana enerji kaynağı olarak kullanılıyordu. Şu anda, güneş panelleri hayatımıza giderek daha fazla dahil oluyor, ancak çok az insan nasıl çalıştığını biliyor. Işınların elektriğe dönüşmesinin nasıl gerçekleştiğini bulmaya değer. Karmaşık teknolojik detaylar olmadan, bir ev için bir güneş paneli prensibi şu şekilde açıklanmaktadır:

1. Ortak bir çerçeve içinde paketlenmiş yarı iletken malzemeden oluşan fotovoltaik hücreler vardır.
2. Işınlar yüzeylerine çarptığında ısınırlar, enerjiyi kısmen emer ve böylece içerideki elektronları serbest bırakırlar.
3. Bir elektrik alanı yardımıyla serbest elektronlar belirli bir yönde hareket ederek bir akım oluşturur.
4. Pili saran bakır şeritler boyunca hareket eder ve doğrudan hedefine gider.Elektronik bir cihaz veya akımı depolayan bir batarya olabilir.