Paneles solares: ¿qué es, la historia de su origen, de qué están hechos, cómo funcionan?

Principio de funcionamiento

El diseño de muchas células solares se basa en el principio de que son, en el sentido físico, convertidores fotovoltaicos. El efecto de generación de energía se manifiesta en el lugar de la unión "p - n".

Para concentrar la energía solar en sí mismos, los semiconductores se fabrican en forma de paneles. Por esta razón, estas estructuras han recibido el mismo nombre, independientemente de su forma (flexible o estática): paneles solares.

¿Cuál es el principio de los paneles solares y los sistemas basados ​​en ellos? El panel incluye 2 placas de pedernal con propiedades distinguibles entre sí. El proceso de generación de electricidad es el siguiente:

1. La exposición a la luz solar en el primero conduce a una falta de electrones.
2. Cuando se expone a la segunda placa, recibe un exceso de electrones.
3. Las tiras de cobre, conductoras de corriente, están conectadas a las placas.
4. Las tiras están conectadas a convertidores de voltaje con baterías integradas.

La base son obleas de silicio. Pero para utilizar esta estructura como fuente de alimentación ininterrumpida (y no solo durante el solsticio), no se le conectan baterías baratas (con su ayuda, los objetos conectados a la red consumen energía por la noche).

En la industria, una estructura para absorber energía solar está formada por múltiples células fotovoltaicas laminadas conectadas entre sí y colocadas sobre un soporte flexible o rígido.

La eficiencia de la estructura se calcula en base a la aplicación de varios factores. Los principales son la pureza del silicio involucrado y la colocación de los cristales.

El proceso de purificación del silicio es bastante complicado y no es fácil colocar los cristales en una sola dirección. La complejidad de los procesos encargados de incrementar la eficiencia se traduce en un alto precio por dichos equipos.

Los paneles solares son una dirección prometedora en el sector energético, por lo que se están invirtiendo miles de millones de dólares en la investigación de nuevos proyectos en esta área. La conversión fotovoltaica aumenta cada trimestre debido a la manipulación de conductores y elementos estructurales. Al mismo tiempo, no solo se puede tomar como base el silicio.

Cómo funciona la batería solar

Dos capas de silicio con diferentes propiedades físicas forman una placa delgada. La capa interna es de silicio puro monocristalino con conductividad tipo p, que está cubierta por fuera con una capa de silicio "contaminado". Ésta puede ser, por ejemplo, una impureza de fósforo. Tiene conductividad tipo n. La parte posterior de la placa está cubierta con una capa de metal sólido.

En el marco, las fotocélulas están fijadas de tal manera que pueden ser reemplazadas si están averiadas. Toda la estructura está cubierta con vidrio templado o plástico, que la protege de los efectos negativos de factores externos.

Tipos de convertidores fotovoltaicos

En la industria, existe una clasificación de las células solares según el tipo de dispositivo y la capa fotovoltaica utilizada.

Por dispositivo se dividen en:

• paneles de elementos flexibles, son flexibles;
• Paneles de elementos rígidos.

Al desplegar paneles, se utilizan con mayor frecuencia los de película fina flexible. Se colocan en la superficie, ignorando algunos elementos desiguales, lo que hace que este tipo de dispositivo sea más versátil.

Por tipo de capa fotovoltaica para posterior conversión energética, los paneles se dividen en:

1. Silicio (monocristal, policristalino, amorfo).
2. Telurio - Cadmio.
3. Polimérico.
4. Orgánico.
5. Arseniuro - galio.
6. Seleniuro de indio - cobre - galio.

Aunque hay muchas variedades, los paneles solares de silicio y telurio-cadmio tienen la parte del león en la facturación de los consumidores. Estos dos tipos se eligen debido a la relación eficiencia / precio.

Dispositivo de batería solar y principio de funcionamiento.

El principio de funcionamiento de una célula solar es el efecto fotovoltaico o el efecto de los semiconductores. Es la capacidad de convertir los rayos del sol en corriente eléctrica.
El más eficiente de todos los semiconductores conocidos es el silicio. La capa / placa superior está hecha de ella (capa n (-) y capa p ()).

El trabajo de la estructura comienza con el hecho de que la luz solar ingresa a las fotocélulas. Las obleas de silicio se calientan y comienzan a liberarse electrones, que son capturados por los átomos de la oblea inferior. Luego, los electrones se envían a lo largo de los conductores a las baterías y luego vuelven a la parte superior nuevamente.

Dispositivo de célula solar:

1. Cuerpo del panel - para sujetar la estructura.

2. Unidades de conversión: células solares de silicio (panel solar). Convierte los rayos del sol en corriente. Conéctese en serie en paralelo. Esto contribuye a obtener la máxima potencia y tensión en la red.

3. Baterías: principal y de respaldo. Acumula corriente eléctrica. La batería principal suministra corriente inmediatamente a la casa, y la batería de respaldo ahorra un recurso y se enciende cuando baja el voltaje.

4. Dispositivos adicionales: controladores, diodos. Los supervisores controlan el nivel de carga de la batería. Los diodos protegen contra el sobrecalentamiento.

A menudo, ante la necesidad de instalar paneles solares, una persona pregunta sobre la viabilidad de una empresa. Porque en la mayoría de los casos, el porcentaje de días soleados es significativamente inferior al valor análogo de nublado.

Una proporción similar es típica de las regiones de la zona media, y el clima de las regiones del norte se caracteriza por un número aún mayor de días nublados.

El número insuficiente de días soleados está directamente relacionado con la eficiencia de los dispositivos que procesan la energía de la luminaria terrestre. Como resultado, se reduce la penetración de la luz solar en la superficie de la batería. Este proceso se llama insolación.

Los paneles solares se pueden utilizar en sistemas de calefacción como proveedor de medio de calefacción o energía para alimentar electrodomésticos.

Su esencia radica en el hecho de que cualquier avión, independientemente de su finalidad, consume una determinada cantidad de energía solar. En las regiones del sur, esta cantidad es naturalmente mayor, lo que hace más relevante la instalación de paneles solares.

Sin embargo, como muestra la práctica, el mercado de equipos tecnológicos en el campo de la síntesis de energía solar está mejorando constantemente sus productos, por lo que las células solares modernas en paneles solares funcionan perfectamente incluso en áreas con un bajo nivel de insolación.

Distribución de la actividad solar en el ejemplo de un mapa de Rusia. Un coeficiente más alto es típico de las regiones del sur ()

Los paneles solares se consideran una fuente de electricidad muy eficiente y respetuosa con el medio ambiente. En las últimas décadas, esta tecnología ha ido ganando popularidad en todo el mundo, lo que ha motivado a muchas personas a cambiar a energía renovable barata. El propósito de este dispositivo es convertir la energía de los rayos de luz en corriente eléctrica, que se puede utilizar para alimentar una variedad de dispositivos domésticos e industriales.

Los gobiernos de muchos países asignan cantidades colosales de fondos presupuestarios, patrocinando proyectos que tienen como objetivo el desarrollo de plantas de energía solar. Algunas ciudades aprovechan al máximo la electricidad del sol. En Rusia, estos dispositivos se utilizan a menudo para proporcionar electricidad a casas rurales y privadas como una excelente alternativa a los servicios de suministro de energía centralizados.

Como se mencionó anteriormente, el principio de funcionamiento se basa en el efecto semiconductor. El silicio es uno de los semiconductores más eficientes conocidos actualmente por la humanidad.

Cuando se calienta la fotocélula (la placa de silicio superior del bloque convertidor), los electrones se liberan de los átomos de silicio, después de lo cual son capturados por los átomos de la placa inferior. Según las leyes de la física, los electrones tienden a volver a su posición original. En consecuencia, los electrones de la placa inferior se mueven a lo largo de los conductores (cables de conexión), entregando su energía para cargar las baterías y volviendo a la placa superior.

El dispositivo de matriz solar es bastante simple y consta de varios componentes:

• Directamente fotocélulas / panel solar;
• Inversor que convierte CC a CA;
• Controlador de nivel de carga de la batería.

Las baterías para paneles solares deben comprarse teniendo en cuenta las funciones necesarias. Almacenan y liberan electricidad. El almacenamiento y consumo se produce durante todo el día, y por la noche solo se consume la carga acumulada. Por lo tanto, existe un suministro de energía constante y continuo.

Sobrecargar y descargar la batería acortará su vida útil. Los controladores de carga solar suspenden automáticamente la acumulación de energía en la batería cuando ha alcanzado sus parámetros máximos, y desconectan la carga del dispositivo cuando está fuertemente descargado.

(Tesla Powerwall - batería de panel solar de 7kW - y cargador doméstico para vehículos eléctricos)

El inversor solar conectado a la red es el elemento de diseño más importante. Convierte la energía recibida de los rayos del sol en corriente alterna de varias potencias. Como convertidor síncrono, combina la tensión de salida de una corriente eléctrica en frecuencia y fase con una red estacionaria.

Las fotocélulas se pueden conectar en serie o en paralelo. La última opción aumenta los parámetros de potencia, voltaje y corriente y permite que el dispositivo funcione incluso si un elemento pierde funcionalidad. Los modelos combinados se realizan utilizando ambos esquemas. La vida útil de las placas es de unos 25 años.

Características de las células solares de silicio

El polvo de cuarzo es una materia prima para el silicio. Hay mucho de este material en los Urales y Siberia, por lo tanto, son los paneles solares de silicio los que están y estarán en mayor uso que otros subtipos.

Monocristal

Las obleas monocristalinas (mono - Si) contienen un color azulado oscuro, distribuido uniformemente por toda la oblea. Para tales obleas, se utiliza el silicio más purificado. Cuanto más limpio sea, mayor será la eficiencia y el mayor costo de los paneles solares en el mercado para tales dispositivos.

Ventajas de un solo cristal:

1. Máxima eficiencia: 17-25%.
2. Compacidad: el uso de un área más pequeña en comparación con el policristal para el despliegue de equipos en condiciones de idéntica potencia.
3. Resistencia al desgaste: el funcionamiento ininterrumpido de la generación de energía sin reemplazar los componentes principales está garantizado durante un cuarto de siglo.

Desventajas:

1. Sensibilidad al polvo y la suciedad: el polvo asentado no permite que las baterías funcionen con la luz de una luminaria y, en consecuencia, reduce la eficiencia.
2. El alto precio equivale al aumento del período de recuperación.

Dado que el mono - Si requiere un clima despejado y luz solar, los paneles se instalan en áreas abiertas y se elevan a una altura. En cuanto a la zona, se da preferencia a las zonas en las que es habitual el tiempo despejado y el número de días soleados se acerca al máximo.

Policristal

Las placas policristalinas (multi-Si) están dotadas de un color azul desigual debido a los cristales multidireccionales. El silicio no es tan puro como el mono-Si utilizado, por lo que la eficiencia es algo menor, junto con el costo de dichas células solares.

Hechos positivos de policristales:

1. La eficiencia es del 12 al 18%.
2. En condiciones climáticas desfavorables, la eficiencia es mejor que la del Mono-Si.
3. El precio de esta unidad es menor y el período de recuperación es mucho menor.
4. La orientación al sol no es fundamental, por lo que puedes colocarlos en los techos de varios edificios.
5. Duración de la operación: la eficiencia de la absorción de energía y el almacenamiento de electricidad cae al 20% después de 20 años de operación continua.

Desventajas:

1. La eficiencia se reduce al 12-18%.
2. Exigente al lugar. El despliegue de una planta de generación de energía normal requiere más espacio que el uso de una batería monocristalina.

Silicio amorfo

La tecnología de producción de paneles difiere significativamente de las dos anteriores. La cocción implica vapores calientes que descienden sobre el sustrato sin la formación de cristales. Al mismo tiempo, se utiliza menos material de producción y esto se tiene en cuenta al determinar el precio.

Beneficios:

1. La eficiencia es del 8 al 9% en la segunda generación y hasta el 12% en la tercera.
2. Alta eficiencia en climas menos soleados.
3. Se puede utilizar en módulos flexibles.
4. La eficiencia de las baterías no disminuye a medida que aumenta la temperatura, lo que permite montarlas en cualquier superficie con una forma no estándar.

La principal desventaja puede considerarse una menor eficiencia (en comparación con otros análogos) y, por lo tanto, requiere un área grande para obtener un rendimiento comparable del equipo.

Batería solar portátil, especialmente para turistas.

Hoy en día, todo el mundo tiene aparatos electrónicos. No se trata de que alguien tenga menos, sino de alguien más. Todos ellos deben cargarse, y esto requiere cargadores. Pero este problema es especialmente grave para aquellos que se encuentran en lugares donde no hay suministro de energía. Las únicas salidas son los paneles solares. Sin embargo, los precios siguen siendo altos y la elección es pequeña. La mejor opción, como se cree comúnmente, son los productos de la empresa Goal Zero (aunque hay productos tanto rusos como chinos, como siempre en duda).

Pero resultó que no todo es malo lo que se hace en China o Corea. Particularmente satisfecho con la compañía de baterías solares YOLK de Chicago, que comenzó la producción de un papel solar compacto de papel solar, el más delgado y liviano. Su peso es de solo 120 gramos. Pero también hay otras ventajas: el diseño modular permite una mayor potencia. El panel solar es como una caja de plástico, similar en tamaño a un iPad, solo la mitad de delgado. Hay un panel solar en su parte frontal. Hay una salida para una computadora portátil y puertos USB en la carcasa para conectar otros paneles solares, así como una linterna. Dentro de esta caja milagrosa están las baterías y el tablero de control. Puede cargar el dispositivo desde una toma de corriente y, al mismo tiempo, puede ser un teléfono y dos computadoras portátiles. Por supuesto, el dispositivo también se carga con el sol. Tan pronto como la luz lo golpea, el indicador se enciende. En condiciones de campo, el panel solar es simplemente insustituible: carga con éxito todos los dispositivos necesarios: teléfonos más rápido, computadoras portátiles.

Los paneles solares portátiles son de tamaño compacto: incluso vienen en forma de llaveros, que se pueden unir a cualquier cosa. Fueron desarrollados para que puedas llevarlos a un viaje de pesca, a una caminata, etc. Deben tener linterna para que de noche puedas iluminar la carretera, carpa, etc., soportes que faciliten colocarlos en las mochilas. , kayaks, carpas ... Es muy importante que dicho dispositivo tenga una batería incorporada que le permita cargar dispositivos por la noche.

Descripción general de los módulos que no son de silicio

Los paneles solares fabricados con análogos más caros alcanzan un coeficiente del 30%; pueden ser varias veces más caros que los sistemas similares basados ​​en silicio. Algunos de ellos todavía tienen una menor eficiencia, mientras que tienen la capacidad de trabajar en un entorno agresivo.Para la fabricación de tales paneles, el telururo de cadmio se usa con mayor frecuencia. También se utilizan otros elementos, pero con menor frecuencia.

Enumeremos las principales ventajas:

1. Alta eficiencia, del 25 al 35%, con capacidad para alcanzar, en condiciones relativamente ideales, incluso el 40%.
2. Las fotocélulas son estables incluso a temperaturas de hasta 150 ° C.
3. Al concentrar la luz de la luminaria en un pequeño panel, se alimenta el intercambiador de calor de agua, lo que genera vapor, que hace girar la turbina y genera electricidad.

Como dijimos anteriormente, la desventaja es el alto precio, pero en algunos casos son la mejor solución. Por ejemplo, en países ecuatoriales, donde la superficie de los módulos puede alcanzar los 80 ° C.

Instrucciones de instalación para células solares

Paneles solares. Escribimos sobre cómo recopilarlos en este artículo (se abrirá en una nueva ventana). Puede comprar un kit de paneles solares listos para usar para su hogar, pero para ahorrar dinero, puede comprar células solares policristalinas y ensamblar paneles solares para su hogar con sus propias manos.

Inversor. Los paneles solares generan corriente continua, cercana a los 12 o 24 voltios (según la conexión), el inversor la convierte en corriente alterna 220 V y 50 Hz, desde la que se pueden alimentar todos los electrodomésticos.

Batería. Incluso su sistema. La energía solar no se produce constantemente. En las horas pico, puede estar sobreabastecido, y con el inicio del anochecer, su producción se detiene por completo. Las baterías almacenan electricidad durante las horas del día y la liberan por la tarde / noche. En este artículo se describe cómo elegir una batería para una planta de energía solar (se abre en una nueva ventana).

Es importante saberlo. No se recomienda utilizar baterías de automóvil ordinarias para estos fines; se vuelven inutilizables después de 2-3 años de funcionamiento (están diseñadas para tal vida útil)

Controlador. Proporciona una carga completa de la batería y la protege de la sobrecarga y la ebullición. Escribimos sobre qué controlador elegir en este artículo (se abrirá en una nueva ventana).

Los paneles solares son cada vez más baratos y eficientes. Ahora se están utilizando para recargar baterías en farolas, teléfonos inteligentes, automóviles eléctricos, hogares privados y satélites en el espacio. Incluso comenzaron a construir plantas de energía solar (SPP) en toda regla con grandes volúmenes de generación.

Una batería solar consta de muchas células fotovoltaicas (convertidores fotoeléctricos FEP) que convierten la energía de los fotones del sol en electricidad.

Cada batería solar está diseñada como un bloque de un cierto número de módulos que combinan fotocélulas semiconductoras conectadas en serie. Para comprender los principios de funcionamiento de dicha batería, es necesario comprender el funcionamiento de este enlace final en un dispositivo de panel solar basado en semiconductores.

Hay una gran cantidad de opciones de FEP a partir de diferentes elementos químicos. Sin embargo, la mayoría de ellos son desarrollos en etapas tempranas. Hasta ahora, solo se están produciendo paneles solares a base de silicio a escala industrial.

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Los semiconductores de silicio se utilizan en la fabricación de células solares debido a su bajo costo, no pueden presumir de una eficiencia particularmente alta.

Cuando los fotones chocan contra el PVC entre estas capas de semiconductores, debido a la falta de homogeneidad del cristal, se forma una foto-fem de puerta, como resultado de lo cual surgen una diferencia de potencial y una corriente de electrones.

Las placas de silicona de las fotocélulas difieren en la tecnología de fabricación para:

1. Monocristalino.
2. Policristalino.

Los primeros tienen una mayor eficiencia, pero su costo de producción también es mayor que el de los segundos. Externamente, una opción de otra en un panel solar se puede distinguir por su forma.

Los PVC monocristalinos tienen una estructura homogénea, están hechos en forma de cuadrados con esquinas cortadas. Por el contrario, los elementos policristalinos tienen una forma estrictamente cuadrada.

Los policristales se forman por enfriamiento gradual del silicio fundido. Este método es extremadamente simple, por lo tanto, tales fotocélulas son económicas.

Pero su productividad en términos de generación de electricidad a partir de la luz solar rara vez supera el 15%. Esto se debe a la "impureza" de las obleas de silicio resultantes y su estructura interna. Aquí, cuanto más pura es la capa p de silicio, mayor es la eficiencia del transformador fotovoltaico.

La pureza de los monocristales a este respecto es mucho mayor que la de los análogos policristalinos. No están hechos de fundido, sino de un cristal de silicio sólido cultivado artificialmente. El coeficiente de conversión fotoeléctrica de tales células solares ya alcanza el 20-22%.

Las fotocélulas individuales se ensamblan en un módulo común sobre un marco de aluminio y, para protegerlas desde arriba, se cubren con vidrio duradero, que no interfiere con los rayos del sol.

Cuando los rayos del sol caen sobre la fotocélula, se generan en ella pares de agujeros de electrones sin equilibrio. El exceso de electrones y "huecos" se transfieren parcialmente a través de la unión p-n de una capa semiconductora a otra.

Como resultado, aparece tensión en el circuito externo. En este caso, se forma un polo positivo de la fuente de corriente en el contacto de la capa p y un polo negativo en la capa n.

La diferencia de potencial (voltaje) entre los contactos de la fotocélula aparece debido a un cambio en el número de "huecos" y electrones de diferentes lados de la unión p-n como resultado de la irradiación de la capa n con luz solar.

Las fotocélulas conectadas a una carga externa en forma de batería forman un círculo cerrado con ella. Como resultado, el panel solar funciona como una especie de rueda, a lo largo de la cual las proteínas "corren" junto con los electrones. Y la batería recargable se está cargando gradualmente.

Los convertidores fotovoltaicos de silicio estándar son células de unión única. El flujo de electrones hacia ellos ocurre solo a través de una unión p-n con una zona de esta transición limitada en energía fotónica.

Es decir, cada una de estas fotocélulas es capaz de generar electricidad solo a partir de un estrecho espectro de radiación solar. Toda la otra energía se desperdicia. Por eso la eficiencia de FEP es tan baja.

Para aumentar la eficiencia de las células solares, los elementos semiconductores de silicio para ellas han comenzado recientemente a fabricarse en múltiples uniones (cascada). Ya hay varias transiciones en nuevos FEP. Además, cada uno de ellos en esta cascada está diseñado para su propio espectro de luz solar.

La eficiencia total de conversión de fotones en corriente eléctrica en tales fotocélulas finalmente aumenta. Pero su precio es mucho más elevado. Aquí, facilidad de fabricación con bajo costo y baja eficiencia, o mayores retornos junto con alto costo.

La batería solar puede funcionar tanto en verano como en invierno (necesita luz, no calor): cuanto menos nubosidad y más brillante brille el sol, más corriente eléctrica generará el panel solar.

Como resultado, un mismo modelo de batería solar genera menos corriente en el calor que en el frío. Las fotocélulas muestran la máxima eficiencia en un día claro de invierno. Aquí hay dos factores: mucho sol y enfriamiento natural.

Además, si la nieve cae sobre el panel, seguirá generando electricidad. Además, los copos de nieve ni siquiera tendrán tiempo de acostarse sobre él, derritiéndose por el calor de las fotocélulas calentadas.

Es deseable instalar paneles pertenecientes a la clase "plana" en la temporada de verano, cuando el nivel de insolación es mayor. Esta será la mejor opción por la relación de precio y energía recibida, lo que significa que la compra de dichos colectores solares justificará plenamente todos los fondos gastados.

De una forma u otra, el potencial energético del equipo permite su uso en sistemas de suministro de agua caliente y calefacción.

El proceso de conversión de energía es extremadamente sensible a las temperaturas extremas. Esto debe tenerse en cuenta durante la instalación.El primer paso es asegurarse de que la vivienda esté cuidadosamente aislada, de lo contrario pueden ocurrir fallas imprevistas en el funcionamiento del sistema.

El sistema de calefacción con paneles solares es un circuito cerrado con un refrigerante que circula a través de él.

Para cada región, existe una opción de instalación óptima para el equipo. El cálculo se basa en el grado de la misma insolación. De acuerdo con las reglas de uso, el colector debe colocarse de manera que el ángulo de incidencia de la luz solar en su superficie sea de 90 °.

Solo en este caso se maximizará la eficiencia del sistema. Puede lograr una precisión absoluta al instalar paneles midiendo la latitud del área.

Un factor importante será la dirección en la que se colocan los paneles. Debido al hecho de que el nivel de potencia más alto se logra principalmente a la mitad del día, vale la pena orientar los paneles en dirección sur. Se permiten algunas desviaciones durante el proceso de instalación, en dirección este u oeste, pero no demasiadas.

Además, a menudo hay una disminución en la eficiencia cuando las sombras de los árboles golpean el panel colector. En invierno, se recomienda aumentar el ángulo de inclinación de los paneles solares, esto mejorará el nivel de rendimiento del sistema.

La eficiencia de los colectores depende principalmente del ángulo del panel en relación con la superficie horizontal. Para una absorción de luz óptima, se recomienda mantener la inclinación alrededor de 45 °.

El ángulo de inclinación óptimo del panel solar depende de la temporada. Es bueno si el dispositivo está equipado con un dispositivo para corregir el ángulo.

El acimut debe mantenerse en 0 ° (directo al sur). Se permiten algunas desviaciones de 30-40 ° para una mejor insolación. Para aumentar la rigidez, hay un especial. estructuras de aluminio.

Esto es principalmente típico para la instalación de colectores en un techo inclinado. Evitarán cambios en los parámetros establecidos debido a las condiciones climáticas, y la rápida velocidad de instalación, mediante ganchos de sujeción y perfiles, permitirá ahorrar tiempo.

En la primera etapa, se instalan todos los componentes de calefacción: calderas, compresores, conductores de calor, etc. Por conveniencia, se recomienda colocar los elementos del sistema en un lugar de fácil acceso. Al instalar el tanque de expansión, tenga en cuenta que no hay obstáculos entre este y los colectores.

La temperatura dentro del tanque se mide con un sensor de temperatura. Debe estar pegado al fondo del tanque.

El siguiente paso será la organización del sistema de ventilación. Al instalar el circuito, es necesario crear una salida de aire que salga del tanque de expansión. La mejor solución sería llevar las comunicaciones al techo. Esto contribuirá a la regulación de las caídas de presión dentro del sistema de calefacción.

Los paneles solares forman parte del sistema de calefacción, que también debe incluir calderas, bombas centrífugas, tuberías, etc.

Baterías de polímero y orgánicas

Los módulos basados ​​en polímeros y materiales orgánicos se han generalizado en los últimos 10 años, se crean en forma de estructuras de película, cuyo espesor rara vez supera 1 mm. Su eficiencia es cercana al 15% y su costo es varias veces menor que el de sus homólogos cristalinos.

Beneficios:

1. Coste de producción reducido.
2. Formato flexible (rollo).

La desventaja de los paneles hechos de estos materiales es la disminución de la eficiencia a larga distancia. Pero este tema aún se está investigando y la producción se moderniza constantemente para eliminar las desventajas que pueden aparecer en la generación existente de este tipo de baterías en 5-10 años.

Cuerpo y vidrio

Los paneles solares para el hogar tienen una carcasa de aluminio. Este metal no se corroe, con suficiente resistencia tiene una pequeña masa. Un cuerpo normal debe ensamblarse a partir de un perfil en el que estén presentes al menos dos refuerzos. Además, el vidrio debe insertarse en una ranura especial y no fijarse desde arriba. Todos estos son signos de calidad normal.

No debe haber deslumbramiento en el estuche.

Incluso al elegir un panel solar, preste atención al vidrio. En las baterías normales, tiene textura más que suave. Al tacto, áspero, si sostiene las uñas, puede escuchar un crujido. Además, debe tener un revestimiento de alta calidad que minimice el deslumbramiento. Esto significa que nada debe reflejarse en él. Si los reflejos de los objetos circundantes son visibles al menos desde cualquier ángulo, es mejor buscar otro panel.

¿Cómo tomar la decisión correcta?

Para los propietarios de viviendas ubicados en el continente europeo, la elección es bastante simple: es un policristal o un monocristal de silicio. Al mismo tiempo, con áreas limitadas, vale la pena elegir a favor de los paneles monocristalinos y, en ausencia de tales restricciones, a favor de las baterías policristalinas. Al elegir un fabricante, los parámetros técnicos de los equipos y los sistemas adicionales, vale la pena ponerse en contacto con las empresas que se dedican tanto a la venta como a la instalación de kits. Tenga en cuenta que, independientemente del fabricante, es poco probable que la calidad de los sistemas de los fabricantes "principales" difiera, por lo que no se deje engañar por el estudio de la política de precios.

Si decide solicitar una instalación llave en mano de una "granja solar", tenga en cuenta que los paneles en sí en el paquete de dichos servicios tomarán solo 1/3 del costo total, y la recuperación se acercará a aproximadamente:

1. Una opción económica pero efectiva serán los paneles de Amerisolar, el modelo policristalino se llama AS-6P30 280W, tiene un tamaño de 1640x992 mm y produce, respectivamente, 280 W de potencia. La eficiencia del módulo es del 17,4%. De las desventajas, la garantía es de solo 2 años. Pero el costo es de ∼7 mil rublos.
2. El módulo RS 280 POLY de la Runda china tendrá una capacidad similar, el costo es aún más bajo: alrededor de 6 mil rublos.
3. Si el espacio es limitado, se debe prestar atención al producto de LEAPTON SOLAR - LP72-375M PERC, la eficiencia es del 19.1%, y con dimensiones 1960x992 mm obtenemos 375 W de energía en la salida. El costo de dicha batería será de alrededor de 10 mil rublos.
4. Otra opción eficaz con dimensiones más reducidas, 1686x1016 mm, será un nuevo producto de LG - NeOn 340 W. "No él" presume de una eficiencia del 19,8%, pero no puede presumir de un coste, será más de la mitad superior al anterior muestra - alrededor de 16 mil rublos ...
5. Para aquellos que quieran dirigir su atención al segmento premium, la empresa taiwanesa BenQ ha lanzado al mercado el módulo monocristalino SunForte PM096B00 333W, que produce 333 W de potencia a la salida, teniendo una eficiencia nominal del 20,4% con unas dimensiones de 1559x1046 mm. . Este módulo recibió un costo impresionante de casi 35 mil rublos.

Video. Cómo calcular la cantidad requerida de paneles solares para su hogar

El video muestra claramente el procedimiento para calcular el área de paneles solares para una casa privada. Útil para aquellos que quieran tener en cuenta todos los costes de construcción de un sistema autónomo de suministro de energía solar ya en la etapa de planificación.

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Una buena celda solar de 12 voltios debe tener 36 celdas y una batería de 24 voltios debe tener 72 fotocélulas. Esta cantidad es óptima. Con menos fotocélulas, nunca obtendrá la corriente indicada. Y esta es la mejor opción.

No compre paneles solares duales: 72 y 144 celdas, respectivamente. En primer lugar, son muy grandes, lo que resulta incómodo para el transporte. En segundo lugar, a temperaturas anormalmente bajas, que tenemos periódicamente, son los primeros en fallar. El hecho es que la película de laminación disminuye considerablemente de tamaño durante las heladas.

El panel solar de 4V tiene 7 elementos

Segundo factor. Los paneles grandes deben tener más grosor de caja y vidrio. Después de todo, aumentan las cargas de viento y nieve. Pero esto no siempre se hace, ya que el precio aumenta significativamente.Si ve un panel doble y el precio es más bajo que los dos "normales", es mejor que busque otra cosa.

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Una vez más: la mejor opción es un panel solar de 12 voltios para su hogar, compuesto por 36 células solares. Esta es la mejor opción, probada por la práctica.

¿Por qué es tan importante la eficiencia?

La eficiencia adquiere una gran importancia al calcular el área que puede utilizar para un sistema de paneles solares. Con tamaños comparables de los módulos descritos de Amerisolar AS-6P30 280W (1,63 metros cuadrados) y NeOn 340 W de LG (1,71 metros cuadrados), la diferencia de potencia por metro cuadrado en la salida será del 15,6%. Por un lado, esto puede no parecer muy efectivo, dada la diferencia de precio más del doble, pero en el caso de espacio limitado o un entorno más agresivo, puede cambiar su elección a favor de este conocido fabricante.

La mayor eficiencia enfatiza no solo la eficiencia de la tecnología de fabricación, sino también los materiales de calidad utilizados en la fabricación. Esto puede afectar la vida útil de los dispositivos, la resistencia de los paneles a la denominada degradación. No se olvide también de las obligaciones de garantía del fabricante. Con oficinas de representación y servicios de garantía en casi todos los rincones del mundo, LG podrá presumir de un acercamiento más leal a los clientes y el cumplimiento de sus obligaciones.

Especificaciones: que buscar

Los paneles solares certificados siempre indican la corriente y tensión de funcionamiento, así como la tensión de circuito abierto y la corriente de cortocircuito. Hay que tener en cuenta que todos los parámetros suelen estar indicados para una temperatura de 25 ° C. En un día soleado en el techo, la batería se calienta a temperaturas muy por encima de esta cifra. Esto explica el voltaje de funcionamiento más alto.

Un ejemplo de las características técnicas de los paneles solares para un hogar.

También preste atención al voltaje de circuito abierto. En baterías normales, es de unos 22 V.Y todo estaría bien, pero si realiza trabajos en el equipo sin desconectar los paneles solares, la tensión de circuito abierto dañará el inversor u otro equipo conectado que no esté diseñado para tal Voltaje.

¿De qué están hechos los paneles solares?

La estructura es un sistema de elementos interconectados en cuya estructura se utiliza el principio del efecto fotoeléctrico. Dependiendo del fabricante y el tipo de instalación, los kits de paneles solares listos para usar para una casa privada contienen los siguientes componentes:

1. Material semiconductor ubicado debajo de vidrio templado. Consta de dos capas de materiales con diferente conductividad. Algunos tienen un exceso de electrones, mientras que otros tienen una deficiencia. Están separados por una fina capa del elemento para resistir la mezcla.
2. Fuente de alimentación.
3. Una batería que almacena y almacena energía.
4. Controlador de carga del panel solar.
5. Inversor-convertidor.
6. Regulador de voltaje.
7. Conexión de cables.

¿Cómo funciona un panel solar?

Anteriormente, las células solares se usaban solo en el espacio como la principal fuente de energía para los satélites. Actualmente, los paneles solares están cada vez más incluidos en nuestras vidas, pero pocas personas saben cómo funcionan. Vale la pena averiguar cómo se produce la conversión de rayos en electricidad. Sin detalles tecnológicos complicados, el principio de un panel solar para una casa se describe a continuación:

1. Hay células fotovoltaicas, que consisten en material semiconductor, empaquetadas en un marco común.
2. Cuando los rayos golpean su superficie, se calientan, absorbiendo parcialmente energía y liberando electrones en su interior.
3. Con la ayuda de un campo eléctrico, los electrones libres se mueven en una determinada dirección, lo que forma una corriente.
4. Viaja a lo largo de los hilos de cobre que cubren la batería y viaja directamente a su destino.Puede ser un dispositivo electrónico o una batería que almacena corriente.