Aurinkopaneelit - mikä se on, alkuperän historia, mistä ne on valmistettu, miten ne toimivat?

Toimintaperiaate

Monien aurinkokennojen suunnittelu tehdään periaatteella, että ne ovat fyysisessä mielessä aurinkosähkömuuntimia. Voimaa tuottava vaikutus ilmenee ”p - n” -liitoksen sijasta.

Aurinkoenergian keskittämiseksi itselleen puolijohteet valmistetaan paneeleina. Tästä syystä nämä rakenteet ovat saaneet saman nimen muodostaan ​​riippumatta (joustavat tai staattiset) - aurinkopaneelit.

Mikä on aurinkopaneelien ja niihin perustuvien järjestelmien periaate? Paneelissa on 2 piikivilevyä, joilla on erotettavissa olevat ominaisuudet toisistaan. Sähköntuotantoprosessi on seuraava:

1. Ensimmäisen altistuminen auringonvalolle johtaa elektronien puutteeseen.
2. Kun se altistetaan toiselle levylle, se vastaanottaa ylimääräisen elektroneja.
3. Kuparinauhat, jotka johtavat virtaa, on kytketty levyihin.
4. Nauhat on kytketty jännitemuuntimiin, joissa on sisäänrakennetut paristot.

Pohja on piikiekkoja. Mutta tämän rakenteen käyttämiseksi keskeytymättömänä virtalähteenä (eikä pelkästään päivänseisauksen aikana) siihen ei ole kytketty halpoja paristoja (verkkoon liitetyt esineet kuluttavat niiden avulla energiaa yöllä).

Teollisuudessa aurinkoenergian absorbointirakenne on valmistettu useista laminoiduista aurinkokennoista, jotka on kytketty toisiinsa ja sijoitettu joustavalle tai jäykälle alustalle.

Rakenteen tehokkuus lasketaan useiden tekijöiden soveltamisen perusteella. Tärkeimmät ovat mukana olevan piin puhtaus ja kiteiden sijoittelu.

Piin puhdistusprosessi on melko monimutkainen, eikä kiteitä ole helppo järjestää yhteen suuntaan. Tehokkuuden lisäämisestä johtuvien prosessien monimutkaisuus johtaa tällaisten laitteiden korkeaan hintaan.

Aurinkopaneelit ovat lupaava suunta energiasektorilla, joten miljardeja dollareita investoidaan uusien projektien tutkimiseen tällä alalla. PV-muunnos kasvaa joka neljännes johtajien ja rakenneosien manipuloinnin vuoksi. Samaan aikaan ei vain piitä voida käyttää perustana.

Kuinka aurinkoparisto toimii

Kaksi piikerrosta, joilla on erilaiset fysikaaliset ominaisuudet, muodostavat ohuen levyn. Sisäkerros on yksikiteistä puhdasta piitä, jolla on p-tyyppinen johtavuus ja joka on ulkopuolelta peitetty "saastuneen" piikerroksella. Tämä voi olla esimerkiksi fosforin epäpuhtaus. Sillä on n-tyyppinen johtavuus. Levyn takapuoli on peitetty kiinteällä metallikerroksella.

Kehyksessä valokennot on kiinnitetty siten, että ne voidaan vaihtaa, jos ne ovat epäkunnossa. Koko rakenne on peitetty karkaistulla lasilla tai muovilla, joka suojaa sitä ulkoisten tekijöiden kielteisiltä vaikutuksilta.

Aurinkosähkömuuntimien tyypit

Teollisuudessa aurinkokennot luokitellaan laitetyypin ja käytetyn aurinkokerroksen mukaan.

Laitteittain ne on jaettu:

• paneelit joustavista elementeistä, ne ovat joustavia;
• jäykistä elementeistä valmistetut paneelit.

Paneeleja käytettäessä käytetään useimmiten joustavia ohutkalvomaisia. Ne asetetaan pinnalle huomioimatta joitain epätasaisia ​​elementtejä, mikä tekee tämäntyyppisestä laitteesta monipuolisemman.

Paneelit on jaettu seuraavaan energian muuntamiseen tarkoitetun aurinkosähkökerroksen tyypin mukaan:

1. Pii (yksikiteinen, monikiteinen, amorfinen).
2. Telluurium - kadmium.
3. Polymeerinen.
4. Luomu.
5. Arsenidi - gallium.
6. Indium-selenidi - kupari - gallium.

Vaikka lajikkeita on monia, pii- ja telluurium-kadmium-aurinkopaneeleilla on leijonan osuus kuluttajien liikevaihdossa. Nämä kaksi tyyppiä valitaan tehokkuus / hinta-suhteen vuoksi.

Aurinkoparisto ja toimintaperiaate

Aurinkokennon toimintaperiaate on aurinkosähkövaikutus tai puolijohteiden vaikutus. Se on kyky muuntaa auringon säteet sähkövirraksi.
Tehokkain kaikista tunnetuista puolijohteista on pii. Yläkerros / levy on valmistettu siitä (n-kerros (-) ja p-kerros ()).

Rakenteen työ alkaa siitä, että auringonvalo pääsee valokennoihin. Piikiekot lämpenevät ja elektronit alkavat vapautua, jotka alemman kiekon atomit vangitsevat. Sitten elektronit lähetetään johtimia pitkin paristoihin, ja sitten ne palaavat jälleen ylös.

Aurinkokennolaite:

1. Paneelin runko - rakenteen kiinnittämiseen.

2. Muunnosyksiköt - pii-aurinkokennot (aurinkopaneeli). Muunna auringon säteet nykyisiksi. Yhdistä rinnakkain sarjaliitännällä. Tämä auttaa saamaan suurimman tehon ja jännitteen verkosta.

3. Paristot - pää- ja varmuuskopiot. Kerää sähkövirta. Pääakku toimittaa talolle välittömästi virtaa, ja varaparisto säästää resursseja ja käynnistyy, kun jännite laskee.

4. Lisälaitteet - ohjaimet, diodit. Valvojat seuraavat akun varaustasoa. Diodit suojaavat ylikuumenemiselta.

Usein henkilö, joka joutuu asentamaan aurinkopaneeleja, kysyy yrityksen toteutettavuudesta. Koska useimmissa tapauksissa aurinkoisten päivien prosenttiosuus on merkittävästi huonompi kuin pilvisten päivien vastaava arvo.

Samanlainen suhde on tyypillistä keskivyöhykkeen alueille, ja pohjoisten alueiden ilmastolle on ominaista vielä enemmän pilvisiä päiviä.

Riittämätön määrä aurinkoisia päiviä liittyy suoraan niiden laitteiden tehokkuuteen, jotka käsittelevät maan valaisimen energiaa. Tämän seurauksena auringonvalon tunkeutuminen akun pintaan vähenee. Tätä prosessia kutsutaan insolaatioksi.

Aurinkopaneeleja voidaan käyttää lämmitysjärjestelmissä lämmönsiirtimen tai energian toimittajana sähkölaitteille

Sen ydin on siinä, että mikä tahansa taso, käyttötarkoituksestaan ​​riippumatta, saa tietyn määrän aurinkoenergiaa. Eteläisillä alueilla tämä määrä on luonnollisesti suurempi, mikä tekee aurinkopaneelien asennuksesta merkityksellisempää.

Kuten käytäntö osoittaa, aurinkoenergian synteesin teknisten laitteiden markkinat parantavat jatkuvasti tuotteitaan, joten aurinkopaneelien modernit aurinkokennot toimivat täydellisesti myös alueilla, joilla on matala insolaatio.

Aurinkoaktiivisuuden jakautuminen Venäjän kartan esimerkillä. Suurempi kerroin on tyypillinen eteläisille alueille ()

Aurinkopaneeleja pidetään erittäin tehokkaana ja ympäristöystävällisenä sähkön lähteenä. Viime vuosikymmeninä tämä tekniikka on saanut suosiota ympäri maailmaa, mikä motivoi monia ihmisiä siirtymään halpaan uusiutuvaan energiaan. Tämän laitteen tarkoituksena on muuntaa valonsäteiden energia sähkövirraksi, jota voidaan käyttää monien kotitalous- ja teollisuuslaitteiden virtalähteeseen.

Monien maiden hallitukset osoittavat valtavia määriä budjettivaroja tukemalla aurinkovoimaloiden kehittämiseen tähtääviä hankkeita. Jotkut kaupungit käyttävät aurinkosähköä täysimääräisesti. Venäjällä näitä laitteita käytetään usein sähkön toimittamiseen maa- ja omakotitaloihin erinomaisena vaihtoehtona keskitetyille sähkönsyöttöpalveluille.

Kuten aiemmin mainittiin, toimintaperiaate perustuu puolijohdeefektiin. Pii on yksi tehokkaimmista puolijohteista, joita ihmiskunta tällä hetkellä tietää.

Kun valokenno (muunnoslohkon ylempi piilevy) lämmitetään, elektronit vapautuvat piiatomeista, minkä jälkeen ne kiinnittyvät alemman levyn atomeihin. Fysiikan lakien mukaan elektronilla on taipumus palata alkuperäiseen asentoonsa. Vastaavasti pohjalevyn elektronit liikkuvat johtimia (liitosjohtoja) pitkin, luovuttamalla energiansa akkujen lataamiseksi ja palaamalla ylälevylle.

Aurinkokennolaite on melko yksinkertainen ja koostuu useista komponenteista:

• Suoraan valokennot / aurinkopaneeli;
• Invertteri, joka muuntaa DC: n vaihtovirraksi;
• Akun varaustason säädin.

Aurinkopaneelien paristot tulee ostaa ottaen huomioon tarvittavat toiminnot. Ne varastoivat ja vapauttavat sähköä. Varastointi ja kulutus tapahtuvat koko päivän, ja yöllä kertynyt varaus kulutetaan vain. Siten energiaa on jatkuvasti ja jatkuvasti.

Akun ylilataaminen ja purkaminen lyhentää sen käyttöikää. Aurinkoenergian säätimet keskeyttävät automaattisesti energian kertymisen akkuun, kun se on saavuttanut maksimiparametrit, ja irrottavat laitteen kuorman, kun se on purkautunut voimakkaasti.

(Tesla Powerwall - 7 kW: n aurinkopaneeliakku - ja kodin laturi sähköajoneuvoille)

Verkossa oleva aurinkosuuntaaja on tärkein muotoiluelementti. Se muuntaa aurinkosäteiltä vastaanotetun energian vaihtelevaksi virraksi, jolla on erilaisia ​​voimia. Synkronisena muuntimena se yhdistää sähkövirran lähtöjännitteen taajuudessa ja vaiheessa kiinteään verkkoon.

Valokennot voidaan liittää sarjaan tai rinnakkain. Jälkimmäinen vaihtoehto lisää tehon, jännitteen ja virran parametreja ja antaa laitteen toimia, vaikka yksi elementti menettäisi toimintansa. Yhdistetyt mallit valmistetaan molemmilla järjestelmillä. Levyjen käyttöikä on noin 25 vuotta.

Piin aurinkokennojen ominaisuudet

Kvartsijauhe on piin raaka-aine. Tätä materiaalia on paljon Uuralissa ja Siperiassa, joten pii-aurinkopaneeleja käytetään ja tullaan käyttämään enemmän kuin muita alatyyppejä.

Monokristalli

Yksikiteiset kiekot (mono-Si) sisältävät sinertävän tumman värin, joka on jakautunut tasaisesti koko kiekolle. Tällaisiin kiekkoihin käytetään kaikkein puhdistettua piitä. Mitä puhtaampi se on, sitä korkeampi aurinkopaneelien hyötysuhde ja korkeimmat kustannukset ovat markkinoilla tällaisille laitteille.

Yhden kiteen edut:

1. Korkein hyötysuhde - 17-25%.
2. Kompakti - pienemmän alueen käyttö polykristalliin verrattuna laitteiden sijoittamiseen saman tehon olosuhteissa.
3. Kulumiskestävyys - sähköntuotannon keskeytymätön toiminta ilman pääkomponentteja on varmistettu neljännesvuosisadan ajan.

Haitat:

1. Herkkyys pölylle ja lialle - laskeutunut pöly ei salli paristojen toimia valaisimen valon kanssa ja vähentää siten tehokkuutta.
2. Korkea hinta vastaa kasvanutta takaisinmaksuaikaa.

Koska mono - Si vaatii selkeää säätä ja auringonvaloa, paneelit asennetaan avoimille alueille ja nostetaan korkeuteen. Alueen osalta etusija annetaan alueille, joilla on yleistä selkeää säätä, ja aurinkoisten päivien määrä on lähellä suurinta.

Polykristalli

Monikiteiset levyt (moni-Si) on varustettu epätasaisella sinisellä värillä monisuuntaisten kiteiden vuoksi. Pii ei ole niin puhdasta kuin käytetyssä mono-Si: ssä, joten hyötysuhde on jonkin verran alhaisempi yhdessä tällaisten aurinkokennojen kustannusten kanssa.

Positiiviset polykristallitiedot:

1. Tehokkuus on 12–18%.
2. Epäsuotuisalla säällä tehokkuus on parempi kuin Mono-Si: n.
3. Tämän yksikön hinta on pienempi ja takaisinmaksuaika on paljon lyhyempi.
4. Auringon suunta ei ole tärkeä, joten voit sijoittaa ne erilaisten rakennusten katoille.
5. Toiminnan kesto - energian absorboinnin ja sähkön varastoinnin tehokkuus laskee 20 prosenttiin 20 vuoden jatkuvan käytön jälkeen.

Haitat:

1. Tehokkuus laskee 12–18%: iin.
2. Vaativa paikkaan. Normaali sähköntuotantolaitos vaatii enemmän tilaa käyttöönottamiseksi kuin yksikiteinen paristo.

Amorfinen pii

Paneelivalmistustekniikka eroaa merkittävästi kahdesta edellisestä. Keittämiseen liittyy kuumia höyryjä, jotka laskeutuvat alustalle muodostumatta kiteistä. Samanaikaisesti käytetään vähemmän tuotantomateriaalia ja tämä otetaan huomioon hintaa määritettäessä.

Edut:

1. Toisen sukupolven hyötysuhde on 8-9% ja kolmannessa jopa 12%.
2. Korkea hyötysuhde vähemmän aurinkoisella säällä.
3. Voidaan käyttää joustavilla moduuleilla.
4. Paristojen tehokkuus ei laske lämpötilan noustessa, minkä ansiosta ne voidaan asentaa mille tahansa epätyypilliselle pinnalle.

Suurimpana haittana voidaan pitää alhaisempaa hyötysuhdetta (verrattuna muihin analogeihin), ja siksi se vaatii suuren alueen, jotta saadaan vastaava tuotto laitteistosta.

Kannettava aurinkoparisto - erityisesti matkailijoille

Kaikilla on nykyään sähköisiä laitteita. Ei se, että jollakin on vähemmän, mutta jollakin enemmän. Ne kaikki on ladattava, ja tämä edellyttää latureita. Mutta tämä ongelma on erityisen akuutti niille, jotka joutuvat paikkoihin, joissa ei ole virtalähdettä. Ainoat myyntipisteet ovat aurinkopaneelit. Mutta niiden hinnat pysyvät korkeina, ja valinta on pieni. Paras vaihtoehto, kuten yleisesti uskotaan, ovat Goal Zero -yhtiön tuotteet (vaikka siellä on sekä venäläisiä että kiinalaisia ​​tuotteita - kuten aina epäilystäkään).

Mutta kävi ilmi, että kaikki ei ole huono, mitä tehdään Kiinassa tai Koreassa. Erityisen tyytyväinen Chicagon aurinkoparistoyritykseen YOLKiin, joka on aloittanut pienikokoisen aurinkopaperin - ohuimman ja kevyimmän - aurinkopaperin tuotannon. Sen paino on vain 120 grammaa. Mutta on myös muita etuja - modulaarinen rakenne mahdollistaa suuremman tehon. Aurinkopaneeli on kuin muovilaatikko, kooltaan samanlainen kuin iPad, vain puolet ohuempi. Sen etupuolella on aurinkopaneeli. Kotelossa on pistorasia kannettavalle tietokoneelle ja USB-portit muiden aurinkopaneelien liittämiseksi sekä taskulamppu. Tämän ihmeen sisällä on paristot ja ohjauskortti. Voit ladata laitteen pistorasiasta, ja samalla se voi olla puhelin ja kaksi kannettavaa tietokonetta. Tietenkin laite latautuu myös auringosta. Heti kun valo osuu siihen, merkkivalo syttyy. Kenttäolosuhteissa aurinkopaneeli on yksinkertaisesti korvaamaton: se lataa kaikki tarvittavat laitteet - puhelimet nopeammin, kannettavat tietokoneet - onnistuneesti.

Kannettavat aurinkopaneelit ovat kooltaan pienikokoisia: ne ovat jopa avaimenperiä, jotka voidaan kiinnittää mihin tahansa. Ne on kehitetty niin, että voit viedä heidät kalastusretkelle, vaellukselle jne. Heillä on oltava taskulamppu, jotta yöllä voit valaista tien, teltan jne. Kiinnikkeitä, jotka helpottavat niiden asettamista reppuun. , kajakkeja, telttoja ... On erittäin tärkeää, että tällaisessa laitteessa on sisäänrakennettu akku, jonka avulla voit ladata laitteita yöllä.

Katsaus ei-piimoduuleihin

Kalliimmista analogeista valmistettujen aurinkopaneelien kerroin on 30%; ne voivat olla useita kertoja kalliimpia kuin vastaavat piitä käyttävät järjestelmät. Joillakin heistä on edelleen alhaisempi tehokkuus, samalla kun heillä on kyky työskennellä aggressiivisessa ympäristössä.Tällaisten paneelien valmistuksessa käytetään useimmiten kadmiumtelluridia. Muita elementtejä käytetään myös, mutta harvemmin.

Luetellaan tärkeimmät edut:

1. Korkea hyötysuhde, 25-35%, ja kyky saavuttaa suhteellisen ihanteellisissa olosuhteissa jopa 40%.
2. Valokennot ovat stabiileja jopa 150 ° C: n lämpötiloissa.
3. Keskittämällä valaisimen valo pieneen paneeliin vedenlämmönvaihdin saa virtaa, mikä johtaa höyryyn, joka kääntää turbiinia ja tuottaa sähköä.

Kuten aiemmin sanoimme, haittana on korkea hinta, mutta joissakin tapauksissa ne ovat paras ratkaisu. Esimerkiksi päiväntasaajan maissa, joissa moduulien pinta voi nousta 80 ° C: seen.

Aurinkokennojen asennusohjeet

Aurinkopaneelit. Kirjoitimme niiden keräämisestä tässä artikkelissa (avautuu uudessa ikkunassa). Voit ostaa valmiita aurinkokennoja kotiisi, mutta säästääksesi rahaa, voit ostaa monikiteisiä aurinkokennoja ja koota aurinkopaneeleja kotiisi omin käsin.

Invertteri. Aurinkopaneelit tuottavat tasavirtaa, lähellä 12 tai 24 volttia (liitännästä riippuen), invertteri muuntaa sen vaihtovirraksi 220 V ja 50 Hz, josta kaikki kodinkoneet voidaan virtaa.

Akku. Jopa heidän järjestelmänsä. Aurinkoenergiaa ei tuoteta jatkuvasti. Ruuhka-aikoina se voi olla ylitarjontaa, ja hämärän alkaessa sen tuotanto loppuu kokonaan. Paristot varastoivat sähköä päivänvaloaikana ja vapauttavat sen illalla / yöllä. Kuinka valita akku aurinkovoimalalle, on kirjoitettu tässä artikkelissa (avautuu uudessa ikkunassa).

On tärkeää tietää. Ei ole suositeltavaa käyttää tavallisia auton akkuja näihin tarkoituksiin - ne muuttuvat käyttökelvottomiksi 2-3 vuoden käytön jälkeen (ne on suunniteltu tällaiseen käyttöikään)

Ohjain. Tarjoaa akun täyden latauksen ja suojaa akkua ylikuormitukselta ja kiehumiselta. Kirjoitimme, mikä ohjain valitaan tässä artikkelissa (se avautuu uudessa ikkunassa).

Aurinkopaneelit ovat vähitellen halvempia ja tehokkaampia. Niitä käytetään nyt akkujen lataamiseen katuvaloissa, älypuhelimissa, sähköautoissa, yksityisissä kodeissa ja satelliiteissa avaruudessa. He jopa alkoivat rakentaa täysimittaisia ​​aurinkovoimaloita (SPP) suurilla tuotantomäärillä.

Aurinkoparisto koostuu monista aurinkokennoista (valosähköiset muuntimet FEP), jotka muuttavat auringon fotonien energian sähköksi

Jokainen aurinkoparisto on suunniteltu lohkoksi tietylle määrälle moduuleja, jotka yhdistävät sarjaan kytkettyjä puolijohde-valokennoja. Tällaisen akun toimintaperiaatteiden ymmärtämiseksi on ymmärrettävä tämän viimeisen linkin toiminta puolijohteisiin perustuvassa aurinkopaneelilaitteessa.

FEP-vaihtoehtoja on valtava määrä eri kemiallisista elementeistä. Suurin osa niistä on kuitenkin alkuvaiheen kehitystä. Toistaiseksi vain piipohjaisia ​​aurinkopaneeleja tuotetaan tällä hetkellä teollisessa mittakaavassa.

Suosittelemme, että tutustut puun hajoamisen koostumukseen

Piin puolijohteita käytetään aurinkokennojen valmistuksessa niiden alhaisen hinnan takia, ne eivät voi ylpeillä erityisen suurella hyötysuhteella

Kun fotonit törmäävät näiden puolijohdekerrosten väliseen PVC: hen, kiteen epähomogeenisyyden vuoksi muodostuu portti-foto-emf, jonka seurauksena syntyy potentiaaliero ja elektronivirta.

Valokennojen piilevyt eroavat toisistaan ​​valmistustekniikan suhteen:

1. Monikiteinen.
2. Monikiteinen.

Ensimmäisillä on suurempi hyötysuhde, mutta myös niiden tuotantokustannukset ovat korkeammat kuin jälkimmäisten. Ulkopuolella yksi vaihtoehto aurinkopaneelista voidaan erottaa sen muodon perusteella.

Yksikiteisillä PVC: llä on homogeeninen rakenne, ne on valmistettu neliöinä, joissa on leikatut kulmat. Sitä vastoin monikiteisillä elementeillä on ehdottomasti neliön muoto.

Monikiteitä muodostuu sulaa piitä vähitellen jäähdyttämällä. Tämä menetelmä on erittäin yksinkertainen, joten tällaiset valokennot ovat halpoja.

Mutta niiden tuottavuus suhteessa sähkön tuottamiseen auringonvalosta ylittää harvoin 15%. Tämä johtuu syntyneiden piikiekkojen "epäpuhtauksista" ja niiden sisäisestä rakenteesta. Tässä puhtaampi p-kerros piitä, sitä suurempi on aurinkosähkömuuntajan hyötysuhde siitä.

Yksittäisten kiteiden puhtaus tässä suhteessa on paljon korkeampi kuin monikiteisten analogien. Ne eivät ole valmistettu sulasta, vaan keinotekoisesti kasvatetusta kiinteästä piikiteestä. Tällaisen PVC: n valosähköisen muuntokerroin on jo 20–22%.

Yksittäiset valokennot on koottu yhteiseksi moduuliksi alumiinikehykselle, ja niiden suojaamiseksi ylhäältä ne on peitetty kestävällä lasilla, joka ei häiritse auringon säteitä.

Kun auringon säteet putoavat valokennoon, siinä syntyy tasapainotonta elektroni-reikäparia. Ylimääräiset elektronit ja "reiät" siirtyvät osittain p-n-liitoksen läpi puolijohdekerroksesta toiseen.

Tämän seurauksena jännite näkyy ulkoisessa piirissä. Tässä tapauksessa virtalähteen positiivinen napa muodostuu p-kerroksen kosketukseen ja negatiivinen napa n-kerrokseen.

Valokennon koskettimien potentiaaliero (jännite) ilmestyy johtuen "reikien" ja elektronien lukumäärän muutoksesta p-n-liitoksen eri puolilta n-kerroksen säteilyttämisen seurauksena

Paristona olevaan ulkoiseen kuormitukseen liitetyt valokennot muodostavat sen kanssa suljetun ympyrän. Tämän seurauksena aurinkopaneeli toimii kuin eräänlainen pyörä, jota pitkin proteiinit "kulkevat" yhdessä elektronien kanssa. Ja ladattava akku latautuu vähitellen.

Tavalliset pii-aurinkosähkömuuntimet ovat yksittäisiä kytkentäkennoja. Elektronien virtaus niihin tapahtuu vain yhden p-n-liitoksen kautta, jolla on tämän siirtymän rajoitettu fotoni-energiavyöhyke.

Toisin sanoen kukin tällainen valokenno pystyy tuottamaan sähköä vain kapealta auringon säteilyn spektriltä. Kaikki muu energia menee hukkaan. Siksi FEP: n hyötysuhde on niin alhainen.

Aurinkokennojen tehokkuuden lisäämiseksi pii-puolijohde-elementtejä niitä varten on hiljattain alettu valmistaa moniristeyksiksi (kaskadi). Uusissa FEP-tiedostoissa on jo useita siirtymiä. Lisäksi kukin heistä tässä kaskadissa on suunniteltu omalle auringonvalolleen.

Tällaisten valokennojen fotonien muuntamisen sähkövirraksi kokonaistehokkuus lopulta kasvaa. Mutta niiden hinta on paljon korkeampi. Tällöin joko valmistuksen helppous halvalla ja alhaisella tehokkuudella tai korkeampi tuotto yhdistettynä korkeisiin kustannuksiin.

Aurinkoparisto voi toimia sekä kesällä että talvella (se tarvitsee valoa, ei lämpöä) - mitä vähemmän pilvistä ja kirkkaampaa aurinko paistaa, sitä enemmän aurinkopaneeli tuottaa sähkövirtaa

Tämän seurauksena sama aurinkoparistomalli tuottaa vähemmän virtaa lämmössä kuin kylmässä. Valokennot osoittavat maksimaalisen tehokkuuden kirkkaana talvipäivänä. Tässä on kaksi tekijää - paljon aurinkoa ja luonnollinen jäähdytys.

Lisäksi jos lunta putoaa paneeliin, se tuottaa edelleen sähköä. Lumihiutaleilla ei edes ole aikaa edes makaamaan sen päällä, sulatettaessa lämmitettyjen valokennojen lämmöstä.

"Litteään" luokkaan kuuluvat paneelit on toivottavaa asentaa kesäkaudella, jolloin insolaation taso on korkeampi. Tämä on paras vaihtoehto saadun hinnan ja energian suhteen, mikä tarkoittaa, että tällaisten aurinkokeräimien osto oikeuttaa täysin kaikki käytetyt varat.

Tavalla tai toisella, laitteen energiapotentiaali sallii sen käytön kuuman veden syöttö- ja lämmitysjärjestelmissä.

Energian muuntamisprosessi on erittäin herkkä äärilämpötiloille. Tämä on otettava huomioon asennuksen aikana.Ensimmäinen askel on varmistaa, että asunto on eristetty perusteellisesti, muuten järjestelmän toiminnassa voi esiintyä odottamattomia häiriöitä.

Lämmitysjärjestelmä aurinkopaneeleilla on suljettu piiri, jonka läpi kulkee jäähdytysneste

Jokaiselle alueelle on optimaalinen asennusvaihtoehto laitteille. Laskelma perustuu saman insolaation asteeseen. Käyttösääntöjen mukaan kerääjä on sijoitettava siten, että auringonvalon tulokulma sen pinnalla on 90 °.

Vain tässä tapauksessa järjestelmän tehokkuus maksimoidaan. Voit saavuttaa absoluuttisen tarkkuuden paneeleja asennettaessa mittaamalla alueen leveysaste.

Tärkeä tekijä on suunta, johon paneelit sijoitetaan. Koska korkein tehotaso saavutetaan pääasiassa keskellä päivää, paneelit kannattaa suunnata eteläsuunnassa. Jotkut poikkeamat ovat sallittuja asennuksen aikana, itään tai länteen, mutta eivät liikaa.

Lisäksi tehokkuus heikkenee usein, kun puiden varjot osuvat keräinpaneeliin. Talvella on suositeltavaa lisätä aurinkopaneelien kallistuskulmaa, mikä parantaa järjestelmän suorituskykyä.

Keräilijöiden tehokkuus riippuu ensisijaisesti paneelin kulmasta suhteessa vaakasuoraan pintaan. Optimaalisen valon imeytymisen varmistamiseksi on suositeltavaa pitää kallistus noin 45 °.

Optimaalinen aurinkopaneelin kallistuskulma riippuu vuodenajasta. On hyvä, jos laite on varustettu kulman korjauslaitteella.

Atsimuutti on pidettävä 0 °: ssa (suoraan etelään). Jotkut 30-40 ° poikkeamat ovat sallittuja paremmalle insolaatiolle. Jäykkyyden lisäämiseksi on erityinen. alumiinirakenteet.

Tämä on tyypillistä tyypillisesti keräinten asennuksessa kaltevalle katolle. Ne estävät sääolosuhteiden aiheuttamat muutokset asetetuissa parametreissa, ja nopea asennusnopeus kiinnityskoukkujen ja profiilien avulla säästää aikaa.

Ensimmäisessä vaiheessa asennetaan kaikki lämmityskomponentit: kattilat, kompressorit, lämmönjohtimet jne. Mukavuuden vuoksi on suositeltavaa sijoittaa järjestelmäelementit helposti saavutettavaan paikkaan. Kun asennat paisuntasäiliötä, ota huomioon, että sen jakotukkien välillä ei ole esteitä.

Lämpötila säiliön sisällä mitataan lämpötila-anturilla. Se tulee kiinnittää säiliön pohjaan.

Seuraava vaihe on ilmanvaihtojärjestelmän organisointi. Piiriä asennettaessa on välttämätöntä luoda paisuntasäiliöstä poistuva ilmanpoisto. Paras ratkaisu olisi tuoda viestintä katolle. Tämä myötävaikuttaa painehäviöiden säätelyyn lämmitysjärjestelmässä.

Aurinkopaneelit ovat osa lämmitysjärjestelmää, joka sisältää myös kattilat, keskipakopumput, putkistot jne.

Polymeeri- ja orgaaniset paristot

Polymeeriin ja orgaanisiin materiaaleihin perustuvat moduulit ovat levinneet viimeisen 10 vuoden aikana, ne on luotu kalvorakenteina, joiden paksuus on harvoin yli 1 mm. Niiden hyötysuhde on lähellä 15%, ja niiden hinta on useita kertoja pienempi kuin kiteisillä vastaavilla.

Edut:

1. Alhaiset tuotantokustannukset.
2. Joustava (rulla) muoto.

Näistä materiaaleista valmistettujen paneelien haittana on tehokkuuden väheneminen pitkällä etäisyydellä. Tätä asiaa tutkitaan kuitenkin edelleen ja tuotantoa modernisoidaan jatkuvasti, jotta voidaan poistaa haitat, jotka voivat ilmetä tämän tyyppisen akun nykyisessä sukupolvessa 5-10 vuoden kuluttua.

Runko ja lasi

Kodin aurinkopaneeleissa on alumiinikotelo. Tämä metalli ei syövy, sillä on riittävä lujuus, ja sen massa on pieni. Normaali runko on koottava profiilista, jossa on vähintään kaksi jäykistintä. Lisäksi lasi on työnnettävä erityiseen uraan, eikä sitä saa kiinnittää ylhäältä. Nämä kaikki ovat merkkejä normaalista laadusta.

Kotelossa ei saa olla häikäisyä

Kiinnitä huomiota lasiin jopa aurinkopaneelia valittaessa. Normaaleissa paristoissa se on pikemminkin tekstuurinen kuin sileä. Kosketus - karkea, jos pidät kynsiäsi, kuulet kohinaa. Lisäksi siinä on oltava korkealaatuinen pinnoite, joka minimoi häikäisyn. Tämä tarkoittaa, että siinä ei pitäisi näkyä mitään. Jos ympäröivien esineiden heijastukset näkyvät ainakin mistä tahansa kulmasta, on parempi löytää toinen paneeli.

Kuinka tehdä oikea valinta?

Euroopan mantereella asuville kodin omistajille valinta on melko yksinkertainen - se on piistä valmistettu monikiteinen tai monikiteinen. Samanaikaisesti, rajallisilla alueilla, kannattaa tehdä valinta monokiteisten paneelien hyväksi, ja jos tällaisia ​​rajoituksia ei ole - monikiteisten paristojen hyväksi. Kun valitset valmistajan, laitteiden tekniset parametrit ja lisäjärjestelmät, kannattaa ottaa yhteyttä yrityksiin, jotka harjoittavat sekä sarjojen myyntiä että asennusta. Muista, että valmistajista riippumatta "huipputason" valmistajien järjestelmien laatu ei todennäköisesti eroa, joten älä mene lankaan tutkimalla hinnoittelupolitiikkaa.

Jos päätät tilata "aurinkopuiston" avaimet käteen -asennuksen, pidä mielessä, että paneelit itse tällaisten palvelujen paketissa vievät vain 1/3 kokonaiskustannuksista, ja takaisinmaksu on lähellä noin:

1. Edullinen mutta tehokas valinta on Amerisolarin paneelit, monikiteisen mallin nimi on AS-6P30 280W, sen koko on 1640x992 mm ja se tuottaa vastaavasti 280 W tehoa. Moduulin hyötysuhde on 17,4%. Miinuksista - takuu on vain 2 vuotta. Mutta kustannukset ovat thousand7 tuhatta ruplaa.
2. Kiinan Rundan RS 280 POLY -moduulin kapasiteetti on samanlainen, hinta on vielä pienempi - noin 6 tuhatta ruplaa.
3. Jos tilaa on rajoitetusti, sinun on kiinnitettävä huomiota LEAPTON SOLAR -tuotteeseen - LP72-375M PERC, hyötysuhde on 19,1%, ja mitoilla 1960x992 mm saadaan 375 W energiaa lähtöön. Tällaisen akun hinta on noin 10 tuhatta ruplaa.
4. Toinen tehokas vaihtoehto, jonka koko on 1686x1016 mm, on LG: n uusi tuote - NeOn 340 W. näyte - noin 16 tuhatta ruplaa ...
5. Niille, jotka haluavat kiinnittää huomionsa premium-segmenttiin, taiwanilainen BenQ on lanseerannut markkinoille yksikiteisen moduulin SunForte PM096B00 333W, joka tuottaa 333 W tehoa teholla, jonka nimellistehokkuus on 20,4% ja mitat 1559x1046 mm . Tämä moduuli sai vaikuttavat kustannukset, lähes 35 tuhatta ruplaa.

Video. Kuinka laskea tarvittava määrä aurinkopaneeleja kotiisi

Video näyttää selkeästi menettelyn yksityisten talojen aurinkopaneelien pinta-alan laskemiseksi. Hyödyllinen niille, jotka haluavat ottaa huomioon kaikki autonomisen aurinkosähköjärjestelmän rakentamisen kustannukset jo suunnitteluvaiheessa.

Valitsemme akun aurinkovoimalalle Power Bank aurinkoparistolla - lukutaidottomuuden laskeminen Onko kannattavaa ostaa aurinkopaneelisarja kesämökkeihin Tuulimylly omakotitaloon - lelu vai todellinen vaihtoehto

Hyvässä 12 voltin aurinkokennossa tulisi olla 36 kennoa ja 24 voltin paristossa 72 valokennoa. Tämä määrä on optimaalinen. Vähemmän valokennoja, et koskaan saa ilmoitettua virtaa. Ja tämä on paras vaihtoehto.

Älä osta kahta aurinkopaneelia - vastaavasti 72 ja 144 kennoa. Ensinnäkin ne ovat erittäin suuria, mikä on hankalaa kuljetettaessa. Toiseksi epätavallisen alhaisissa lämpötiloissa, joita meillä on ajoittain, ne epäonnistuvat ensimmäisinä. Tosiasia on, että laminointikalvon koko pienenee huomattavasti pakkasen aikana.

4 V: n aurinkopaneelissa on 7 elementtiä

Toinen tekijä. Suurissa paneeleissa tulisi olla enemmän paksuutta kotelossa ja lasissa. Loppujen lopuksi tuulen- ja lumikuormat lisääntyvät. Mutta tätä ei aina tehdä, koska hinta nousee merkittävästi.Jos näet kaksinkertaisen paneelin ja sen hinta on alhaisempi kuin kaksi "tavallista", sinun kannattaa etsiä jotain muuta.

Suosittelemme, että tutustut lapsen koivun kuvaukseen. Koivunlehden kuvaus

Jälleen kerran: paras valinta on 12 voltin aurinkopaneeli kotiisi, joka koostuu 36 aurinkokennosta. Tämä on paras vaihtoehto, todistettu käytännöllä.

Miksi tehokkuus on niin tärkeää?

Tehokkuudella on suuri merkitys laskettaessa pinta-alaa, jota voit käyttää aurinkokennojärjestelmään. Amerisolar AS-6P30 280W: n (1,63 neliömetriä) ja LG: n NeOn 340 W: n (1,71 neliömetriä) kuvattujen moduulien vertailukokoisilla eroilla tehon neliömetriä kohden lähtö on 15,6%. Toisaalta tämä ei ehkä näytä kovin tehokkaalta, kun otetaan huomioon yli kaksinkertainen hintaero, mutta rajoitetun tilan tai aggressiivisemman ympäristön tapauksessa se voi siirtää valintasi tämän tunnetun valmistajan eduksi.

Lisääntynyt tehokkuus korostaa paitsi valmistustekniikan tehokkuutta myös valmistuksessa käytettyjä laadukkaita materiaaleja. Tämä voi vaikuttaa laitteiden käyttöikään, paneelien kestävyyteen ns. Hajoamiseen. Älä unohda myös valmistajan takuuvelvoitteita. LG: n edustustot ja takuupalvelut melkein kaikkialla maailmassa voivat ylpeillä lojaalisemmasta suhtautumisesta asiakkaisiin ja velvoitteiden täyttämisestä.

Tekniset tiedot: mitä etsiä

Sertifioiduissa aurinkopaneeleissa on aina ilmoitettu käyttövirta ja -jännite sekä avoimen piirin jännite ja oikosulkuvirta. On pidettävä mielessä, että kaikki parametrit ilmoitetaan yleensä 25 ° C: n lämpötilalle. Aurinkoisena päivänä katolla akku lämpenee huomattavasti tämän luvun yläpuolelle. Tämä selittää korkeamman käyttöjännitteen.

Esimerkki kodin aurinkopaneelien teknisistä ominaisuuksista

Kiinnitä huomiota myös avoimen piirin jännitteeseen. Normaaleissa paristoissa se on noin 22 V. Ja kaikki olisi hieno, mutta jos teet töitä laitteella irrottamatta aurinkopaneeleja, avoimen piirin jännite vahingoittaa taajuusmuuttajaa tai muuta liitettyä laitetta, jota ei ole suunniteltu sellaiselle Jännite.

Mistä aurinkopaneelit on valmistettu?

Rakenne on toisiinsa yhteydessä olevien elementtien järjestelmä, jonka rakenteessa käytetään valosähköisen vaikutuksen periaatetta. Valmistajasta ja asennustyypistä riippuen valmiit aurinkopaneelisarjat omakotitaloon sisältävät seuraavat osat:

1. Karkaistun lasin alla olevat puolijohdemateriaalit. Se koostuu kahdesta kerroksesta materiaaleja, joilla on erilainen johtavuus. Joillakin on liikaa elektroneja, kun taas toisilla on puute. Ne erotetaan ohuella kerroksella elementtiä sekoittumisen estämiseksi.
2. Virtalähde.
3. Akku, joka varastoi ja varastoi energiaa.
4. Aurinkopaneelin latausohjain.
5. Taajuusmuuttaja.
6. Jännitteensäädin.
7. Johtojen liittäminen.

Kuinka aurinkopaneeli toimii?

Aikaisemmin aurinkokennoja käytettiin vain avaruudessa satelliittien pääasiallisena energialähteenä. Tällä hetkellä aurinkopaneelit sisältyvät yhä enemmän elämäämme, mutta harvat ihmiset tietävät, miten ne toimivat. On syytä selvittää, miten säteiden muuntuminen sähköksi tapahtuu. Ilman monimutkaisia ​​teknisiä yksityiskohtia kodin aurinkopaneelin periaate kuvataan seuraavasti:

1. On aurinkokennoja, jotka koostuvat puolijohdemateriaalista ja jotka on pakattu yhteiseen kehykseen.
2. Kun säteet osuvat pintaan, ne lämpenevät absorboimalla osittain energiaa ja vapauttamalla siten elektronit sisällä.
3. Sähkökentän avulla vapaat elektronit liikkuvat tietyssä suunnassa, joka muodostaa virran.
4. Se kulkee akkua peittäviä kuparisäikeitä pitkin ja kulkee suoraan määränpäähänsä.Se voi olla elektroninen laite tai akku, joka tallentaa virtaa.