Les panneaux solaires - de quoi s'agit-il, l'histoire de son origine, de quoi sont-ils faits, comment fonctionnent-ils?

Principe d'opération

La conception de nombreuses cellules solaires repose sur le principe qu'elles sont, au sens physique, des convertisseurs photovoltaïques. L'effet générateur d'énergie se manifeste à la place de la jonction «p - n».

Pour concentrer l'énergie solaire en eux-mêmes, les semi-conducteurs sont réalisés sous forme de panneaux. Pour cette raison, ces structures ont reçu le même nom, quelle que soit leur forme (flexible ou statique) - panneaux solaires.

Quel est le principe des panneaux solaires et des systèmes basés sur eux? Le panneau comprend 2 plaques de silex aux propriétés distinctes les unes des autres. Le processus de production d'électricité est le suivant:

1. L'exposition au soleil sur le premier conduit à un manque d'électrons.
2. Lorsqu'il est exposé à la deuxième plaque, il reçoit un excès d'électrons.
3. Des bandes de cuivre, conductrices de courant, sont connectées aux plaques.
4. Les bandes sont connectées à des convertisseurs de tension avec des batteries intégrées.

La base est constituée de plaquettes de silicium. Mais pour utiliser cette structure comme alimentation sans coupure (et pas seulement pendant le solstice), des batteries bon marché n'y sont pas connectées (avec leur aide, les objets connectés au réseau consomment de l'énergie la nuit).

Dans l'industrie, la structure d'absorption d'énergie solaire est constituée de multiples cellules photovoltaïques stratifiées reliées entre elles et placées sur un support flexible ou rigide.

L'efficacité de la structure est calculée en fonction de l'application de divers facteurs. Les principaux sont la pureté du silicium impliqué et le placement des cristaux.

Le processus de purification du silicium est assez compliqué et il n'est pas facile de disposer les cristaux dans une seule direction. La complexité des processus chargés d'augmenter l'efficacité se traduit par un prix élevé pour de tels équipements.

Les panneaux solaires sont une direction prometteuse dans le secteur de l'énergie, de sorte que des milliards de dollars sont investis dans la recherche de nouveaux projets dans ce domaine. La conversion PV augmente chaque trimestre en raison de la manipulation des conducteurs et des éléments structurels. Dans le même temps, non seulement le silicium peut être pris comme base.

Comment fonctionne la batterie solaire

Deux couches de silicium aux propriétés physiques différentes forment une plaque mince. La couche interne est en silicium pur monocristallin à conductivité de type p, qui est recouverte à l'extérieur d'une couche de silicium «contaminé». Cela peut être, par exemple, une impureté de phosphore. Il a une conductivité de type n. La face arrière de la plaque est recouverte d'une couche métallique solide.

Dans le cadre, les photocellules sont fixées de manière à pouvoir être remplacées en cas de panne. Toute la structure est recouverte de verre trempé ou de plastique, ce qui la protège des effets négatifs des facteurs externes.

Types de convertisseurs photovoltaïques

Dans l'industrie, il existe une classification des cellules solaires en fonction du type d'appareil et de la couche photovoltaïque utilisée.

Par appareil, ils sont divisés en:

• panneaux à partir d'éléments flexibles, ils sont flexibles;
• panneaux constitués d'éléments rigides.

Lors du déploiement des panneaux, les panneaux flexibles à couche mince sont le plus souvent utilisés. Ils sont posés en surface, ignorant certains éléments inégaux, ce qui rend ce type d'appareil plus polyvalent.

Par type de couche photovoltaïque pour la conversion d'énergie ultérieure, les panneaux sont divisés en:

1. Silicium (monocristallin, polycristal, amorphe).
2. Tellure - cadmium.
3. Polymère.
4. Biologique.
5. Arséniure - gallium.
6. Séléniure d'indium - cuivre - gallium.

Bien qu'il existe de nombreuses variétés, les panneaux solaires au silicium et au tellure-cadmium représentent la part du lion dans le chiffre d'affaires des consommateurs. Ces deux types sont choisis en raison du rapport efficacité / prix.

Dispositif de batterie solaire et principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement d'une cellule solaire est l'effet photovoltaïque, ou l'effet des semi-conducteurs. C'est la capacité de convertir les rayons du soleil en courant électrique.
Le plus efficace de tous les semi-conducteurs connus est le silicium. La couche / plaque supérieure est fabriquée à partir de celle-ci (couche n (-) et couche p ()).

Le travail de la structure commence par le fait que la lumière du soleil pénètre dans les photocellules. Les tranches de silicium chauffent et des électrons commencent à être libérés, qui sont capturés par les atomes de la tranche inférieure. Ensuite, les électrons sont envoyés le long des conducteurs vers les batteries, puis ils reviennent au sommet.

Dispositif de cellule solaire:

1. Corps du panneau - pour la fixation de la structure.

2. Unités de conversion - cellules solaires en silicium (panneau solaire). Convertissez les rayons du soleil en courant. Connectez-vous de manière parallèle-série. Cela contribue à obtenir la puissance et la tension les plus élevées du secteur.

3. Batteries - principales et de secours. Accumuler du courant électrique. La batterie principale alimente immédiatement la maison en courant, et la batterie de secours économise une ressource et s'allume lorsque la tension chute.

4. Dispositifs supplémentaires - contrôleurs, diodes. Les superviseurs surveillent le niveau de charge de la batterie. Les diodes protègent contre la surchauffe.

Souvent, face à la nécessité d'installer des panneaux solaires, une personne s'interroge sur la faisabilité d'une entreprise. Parce que dans la plupart des cas, le pourcentage de jours ensoleillés est nettement inférieur à la valeur analogue de nuageux.

Un rapport similaire est typique pour les régions de la zone médiane, et le climat des régions du nord est caractérisé par un nombre encore plus grand de jours nuageux.

Le nombre insuffisant de jours ensoleillés est directement lié à l'efficacité des appareils qui traitent l'énergie du luminaire terrestre. En conséquence, la pénétration de la lumière du soleil sur la surface de la batterie est réduite. Ce processus s'appelle l'insolation.

Les panneaux solaires peuvent être utilisés dans les systèmes de chauffage en tant que fournisseur de moyen de chauffage ou d'énergie pour alimenter les appareils

Son essence réside dans le fait que tout avion, quel que soit son objectif, consomme une certaine quantité d'énergie solaire. Dans les régions du sud, ce montant est naturellement plus élevé, ce qui rend l'installation de panneaux solaires plus pertinente.

Cependant, comme le montre la pratique, le marché des équipements technologiques dans le domaine de la synthèse d'énergie solaire améliore constamment ses produits.Par conséquent, les cellules solaires modernes dans les panneaux solaires fonctionnent parfaitement, même dans les zones à faible niveau d'ensoleillement.

Répartition de l'activité solaire sur l'exemple d'une carte de la Russie. Un coefficient plus élevé est typique des régions du sud ()

Les panneaux solaires sont considérés comme une source d'électricité très efficace et respectueuse de l'environnement. Au cours des dernières décennies, cette technologie a gagné en popularité dans le monde entier, motivant de nombreuses personnes à passer à une énergie renouvelable bon marché. Le but de cet appareil est de convertir l'énergie des rayons lumineux en courant électrique, qui peut être utilisé pour alimenter une variété d'appareils ménagers et industriels.

Les gouvernements de nombreux pays allouent des montants colossaux de fonds budgétaires, parrainant des projets visant le développement de centrales solaires. Certaines villes utilisent pleinement l'électricité du soleil. En Russie, ces appareils sont souvent utilisés pour fournir de l'électricité aux maisons de campagne et privées comme une excellente alternative aux services d'alimentation centralisés.

Comme mentionné précédemment, le principe de fonctionnement est basé sur l'effet semi-conducteur. Le silicium est l'un des semi-conducteurs les plus efficaces actuellement connus de l'humanité.

Lorsque la photocellule (la plaque de silicium supérieure du bloc convertisseur) est chauffée, des électrons sont libérés des atomes de silicium, après quoi ils sont capturés par les atomes de la plaque inférieure. Selon les lois de la physique, les électrons ont tendance à revenir à leur position d'origine. En conséquence, les électrons de la plaque inférieure se déplacent le long des conducteurs (fils de connexion), abandonnant leur énergie pour charger les batteries et retournant vers la plaque supérieure.

Le dispositif de panneau solaire est assez simple et se compose de plusieurs composants:

• Directement photocellules / panneau solaire;
• Convertisseur de courant continu en courant alternatif;
• Contrôleur de niveau de charge de la batterie.

Les batteries pour panneaux solaires doivent être achetées en tenant compte des fonctions nécessaires. Ils stockent et libèrent de l'électricité. Le stockage et la consommation ont lieu tout au long de la journée et la nuit, la charge accumulée est uniquement consommée. Ainsi, il y a un approvisionnement constant et continu en énergie.

La surcharge et la décharge de la batterie réduiront sa durée de vie utile. Les régulateurs de charge solaire suspendent automatiquement l'accumulation d'énergie dans la batterie lorsqu'elle a atteint ses paramètres maximum, et déconnectent la charge de l'appareil lorsqu'il est fortement déchargé.

(Tesla Powerwall - batterie de panneau solaire 7kW - et chargeur domestique pour véhicules électriques)

L'onduleur solaire sur réseau est l'élément de conception le plus important. Il convertit l'énergie reçue des rayons du soleil en courant alternatif de différentes puissances. En tant que convertisseur synchrone, il combine la tension de sortie d'un courant électrique en fréquence et en phase avec un réseau stationnaire.

Les photocellules peuvent être connectées en série ou en parallèle. Cette dernière option augmente les paramètres de puissance, de tension et de courant et permet à l'appareil de fonctionner même si un élément perd ses fonctionnalités. Les modèles combinés sont fabriqués en utilisant les deux schémas. La durée de vie des plaques est d'environ 25 ans.

Caractéristiques des cellules solaires en silicium

La poudre de quartz est une matière première pour le silicium. Il y a beaucoup de ce matériau dans l'Oural et en Sibérie, par conséquent, ce sont des panneaux solaires en silicium qui sont et seront plus utilisés que les autres sous-types.

Monocristal

Les plaquettes monocristallines (mono - Si) contiennent une couleur bleuâtre - foncée, uniformément répartie sur toute la plaquette. Pour de telles plaquettes, le silicium le plus purifié est utilisé. Plus il est propre, plus l'efficacité est élevée et le coût le plus élevé des panneaux solaires sur le marché pour de tels appareils.

Avantages du monocristal:

1. Efficacité la plus élevée - 17-25%.
2. Compacité - l'utilisation d'une zone plus petite par rapport au polycristal pour le déploiement d'équipements dans des conditions de puissance identique.
3. Résistance à l'usure - un fonctionnement ininterrompu de la production d'électricité sans remplacement des principaux composants est assuré pendant un quart de siècle.

Désavantages:

1. La sensibilité à la poussière et à la saleté - la poussière déposée ne permet pas aux batteries de fonctionner avec la lumière d'un luminaire et, par conséquent, réduit l'efficacité.
2. Le prix élevé équivaut à la période de récupération accrue.

Puisque le mono - Si nécessite un temps clair et la lumière du soleil, les panneaux sont installés dans des zones ouvertes et surélevés. En ce qui concerne la zone, la préférence est donnée aux zones où le temps clair est commun et le nombre de jours ensoleillés est proche du maximum.

Polycristal

Les plaques polycristallines (multi-Si) sont dotées d'une couleur bleue inégale due aux cristaux multidirectionnels. Le silicium n'est pas aussi pur que dans le mono-Si utilisé, de sorte que l'efficacité est quelque peu inférieure, ainsi que le coût de ces cellules solaires.

Faits positifs sur les polycristaux:

1. L'efficacité est de 12 à 18%.
2. Par temps défavorable, l'efficacité est meilleure que celle du Mono-Si.
3. Le prix de cette unité est inférieur et la période de récupération est beaucoup plus faible.
4. L'orientation vers le soleil n'est pas critique, vous pouvez donc les placer sur les toits de divers bâtiments.
5. Durée de fonctionnement - l'efficacité de l'absorption d'énergie et du stockage de l'électricité chute à 20% après 20 ans de fonctionnement continu.

Désavantages:

1. L'efficacité est réduite à 12–18%.
2. Exigeant à l'endroit. Une centrale électrique normale nécessite plus d'espace pour se déployer qu'une batterie monocristalline.

Silicium amorphe

La technologie de production de panneaux diffère considérablement des deux précédentes. La cuisson implique des vapeurs chaudes qui descendent sur le substrat sans formation de cristaux. Dans le même temps, moins de matériel de production est utilisé et cela est pris en compte lors de la détermination du prix.

Avantages:

1. L'efficacité est de 8 à 9% dans la deuxième génération et jusqu'à 12% dans la troisième.
2. Haute efficacité par temps moins ensoleillé.
3. Peut être utilisé sur des modules flexibles.
4. L'efficacité des batteries ne diminue pas lorsque la température augmente, ce qui leur permet d'être montées sur n'importe quelle surface avec une forme non standard.

Le principal inconvénient peut être considéré comme un rendement inférieur (par rapport à d'autres analogues), et nécessite donc une grande surface pour obtenir un rendement comparable de l'équipement.

Batterie solaire portable - en particulier pour les touristes

Tout le monde a aujourd'hui des gadgets électroniques. Pas le fait que quelqu'un en a moins, mais quelqu'un de plus. Tous doivent être chargés, ce qui nécessite des chargeurs. Mais, ce problème est particulièrement aigu pour ceux qui se trouvent dans des endroits où il n'y a pas d'alimentation électrique. Les seuls débouchés sont les panneaux solaires. Mais les prix restent élevés et le choix est restreint. La meilleure option, comme on le croit généralement, est les produits de la société Goal Zero (bien qu'il existe des produits russes et chinois - comme toujours dans le doute).

Mais il s'est avéré que tout ce qui est fabriqué en Chine ou en Corée n'est pas mauvais. Particulièrement satisfait de la société de batteries solaires YOLK de Chicago, qui a commencé la production d'un papier solaire compact Solar Paper - le plus fin et le plus léger. Son poids n'est que de 120 grammes. Mais il existe également d'autres avantages: la conception modulaire permet une puissance accrue. Le panneau solaire est comme une boîte en plastique, de taille similaire à un iPad, seulement deux fois moins mince. Il y a un panneau solaire sur sa face avant. Il y a une prise pour un ordinateur portable et des ports USB sur le boîtier pour connecter d'autres panneaux solaires, ainsi qu'une lampe de poche. À l'intérieur de cette boîte miracle se trouvent les piles et le tableau de commande. Vous pouvez charger l'appareil à partir d'une prise, et en même temps, il peut s'agir d'un téléphone et de deux ordinateurs portables. Bien entendu, l'appareil est également chargé du soleil. Dès que la lumière le frappe, l'indicateur s'allume. Dans les conditions de terrain, le panneau solaire est tout simplement irremplaçable: il charge avec succès tous les appareils nécessaires - téléphones plus rapides, ordinateurs portables.

Les panneaux solaires portables sont de taille compacte: ils se présentent même sous la forme de porte-clés, qui peuvent être attachés à n'importe quoi. Ils ont été développés pour que vous puissiez les emmener en voyage de pêche, en randonnée, etc. Ils doivent avoir une lampe de poche pour que la nuit vous puissiez éclairer la route, la tente, etc., des supports qui permettent de les placer facilement sur des sacs à dos , kayaks, tentes ... Il est très important qu'un tel appareil dispose d'une batterie intégrée qui vous permet de charger des appareils la nuit.

Vue d'ensemble des modules sans silicium

Les panneaux solaires fabriqués à partir d'analogues plus chers atteignent un coefficient de 30%; ils peuvent être plusieurs fois plus chers que des systèmes similaires à base de silicium. Certains d'entre eux ont encore une efficacité moindre, tout en ayant la capacité de travailler dans un environnement agressif.Pour la fabrication de tels panneaux, le tellurure de cadmium est le plus souvent utilisé. D'autres éléments sont également utilisés, mais moins souvent.

Énumérons les principaux avantages:

1. Rendement élevé, de 25 à 35%, avec la possibilité d'atteindre, dans des conditions relativement idéales, même 40%.
2. Les photocellules sont stables même à des températures allant jusqu'à 150 ° C.
3. En concentrant la lumière du luminaire sur un petit panneau, l'échangeur de chaleur à eau est alimenté, ce qui produit de la vapeur, qui fait tourner la turbine et produit de l'électricité.

Comme nous l'avons dit précédemment, l'inconvénient est le prix élevé, mais dans certains cas, c'est la meilleure solution. Par exemple, dans les pays équatoriaux, où la surface des modules peut atteindre 80 ° C.

Instructions d'installation pour les cellules solaires

Panneaux solaires. Nous avons écrit sur la façon de les collecter dans cet article (s'ouvrira dans une nouvelle fenêtre). Vous pouvez acheter un panneau solaire prêt à l'emploi pour votre maison, mais pour économiser de l'argent, vous pouvez acheter des cellules solaires polycristallines et assembler des panneaux solaires pour votre maison de vos propres mains.

Onduleur. Les panneaux solaires génèrent un courant continu, proche de 12 ou 24 volts (selon la connexion), l'onduleur le convertit en courant alternatif 220 V et 50 Hz, à partir duquel tous les appareils électroménagers peuvent être alimentés.

Batterie. Même leur système. L'énergie solaire n'est pas produite en permanence. Aux heures de pointe, il peut être surchargé et avec l'arrivée du crépuscule, sa production s'arrête complètement. Les batteries stockent l'électricité pendant la journée et la libèrent le soir / la nuit. Comment choisir une batterie pour une centrale solaire est écrit dans cet article (ouvre dans une nouvelle fenêtre).

Il est important de savoir. Il n'est pas recommandé d'utiliser des batteries de voiture ordinaires à ces fins - elles deviennent inutilisables après 2-3 ans de fonctionnement (elles sont conçues pour une telle durée de vie)

Manette. Fournit une charge complète de la batterie et la protège de la surcharge et de l'ébullition. Nous avons écrit sur le contrôleur à choisir dans cet article (il s'ouvrira dans une nouvelle fenêtre).

Les panneaux solaires deviennent progressivement moins chers et plus efficaces. Ils sont maintenant utilisés pour recharger les batteries des lampadaires, des smartphones, des voitures électriques, des maisons privées et des satellites dans l'espace. Ils ont même commencé à construire des centrales solaires à part entière (SPP) avec de gros volumes de production.

Une batterie solaire est constituée de nombreuses cellules photovoltaïques (convertisseurs photoélectriques FEP) qui convertissent l'énergie des photons du soleil en électricité

Chaque batterie solaire est conçue comme un bloc d'un certain nombre de modules qui combinent des photocellules à semi-conducteurs connectées en série. Pour comprendre les principes de fonctionnement d'une telle batterie, il est nécessaire de comprendre le fonctionnement de ce dernier maillon dans le dispositif de panneau solaire, créé à partir de semi-conducteurs.

Il existe un grand nombre d'options FEP à partir de différents éléments chimiques. Cependant, la plupart d'entre eux sont des développements à un stade précoce. Jusqu'à présent, seuls des panneaux solaires à base de silicium sont actuellement produits à l'échelle industrielle.

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Les semi-conducteurs en silicium sont utilisés dans la fabrication de cellules solaires en raison de leur faible coût, ils ne peuvent pas se vanter d'un rendement particulièrement élevé

Lorsque les photons frappent le PVC entre ces couches semi-conductrices, en raison de l'inhomogénéité du cristal, une photo-emf de grille se forme, à la suite de laquelle une différence de potentiel et un courant d'électrons se produisent.

Les plaques de silicium des photocellules diffèrent dans la technologie de fabrication pour:

1. Monocristallin.
2. Polycristallin.

Les premiers ont un rendement plus élevé, mais leur coût de production est également supérieur à celui des seconds. Extérieurement, une option d'une autre sur un panneau solaire se distingue par sa forme.

Les PVC monocristallins ont une structure homogène, ils se présentent sous la forme de carrés à coins coupés. En revanche, les éléments polycristallins ont une forme strictement carrée.

Les polycristaux sont formés par refroidissement progressif du silicium fondu. Cette méthode est extrêmement simple, par conséquent de telles photocellules sont peu coûteuses.

Mais leur productivité en termes de production d'électricité à partir du soleil dépasse rarement 15%. Ceci est dû à "l'impureté" des plaquettes de silicium résultantes et à leur structure interne. Ici, plus la couche p de silicium est pure, plus l'efficacité du transformateur photovoltaïque est élevée.

La pureté des monocristaux à cet égard est bien supérieure à celle des analogues polycristallins. Ils ne sont pas fabriqués à partir de cristaux de silicium solide artificiellement fondus. Le coefficient de conversion photoélectrique d'un tel PVC atteint déjà 20-22%.

Les photocellules individuelles sont assemblées en un module commun sur un cadre en aluminium, et pour les protéger du dessus, elles sont recouvertes de verre durable, qui n'interfère pas avec les rayons du soleil.

Lorsque les rayons du soleil tombent sur la cellule photoélectrique, des paires électron-trou hors équilibre y sont générées. Les électrons en excès et les «trous» sont partiellement transférés à travers la jonction p-n d'une couche semi-conductrice à une autre.

En conséquence, une tension apparaît dans le circuit externe. Dans ce cas, un pôle positif de la source de courant est formé au contact de la couche p, et un pôle négatif au niveau de la couche n.

La différence de potentiel (tension) entre les contacts de la cellule photoélectrique apparaît en raison d'un changement du nombre de «trous» et d'électrons de différents côtés de la jonction p-n à la suite de l'irradiation de la couche n avec la lumière du soleil

Les photocellules reliées à une charge externe sous forme de batterie forment avec elle un cercle fermé. En conséquence, le panneau solaire fonctionne comme une sorte de roue, le long de laquelle les protéines «courent» avec des électrons. Et la batterie rechargeable se recharge progressivement.

Les convertisseurs photovoltaïques au silicium standard sont des cellules à jonction unique. Le flux d'électrons en eux ne se produit que par une jonction p-n avec une zone de cette transition limitée en énergie photonique.

Autrement dit, chaque cellule photoélectrique de ce type est capable de générer de l'électricité uniquement à partir d'un spectre étroit de rayonnement solaire. Toute autre énergie est gaspillée. C'est pourquoi l'efficacité du FEP est si faible.

Afin d'augmenter l'efficacité des cellules solaires, les éléments semi-conducteurs en silicium pour elles ont récemment commencé à être fabriqués à jonctions multiples (cascade). Il y a déjà plusieurs transitions dans les nouveaux FEP. De plus, chacun d'eux dans cette cascade est conçu pour son propre spectre de lumière solaire.

L'efficacité totale de conversion des photons en courant électrique dans de telles photocellules augmente finalement. Mais leur prix est bien plus élevé. Ici, soit une facilité de fabrication avec un faible coût et une faible efficacité, soit des rendements plus élevés associés à un coût élevé.

La batterie solaire peut fonctionner à la fois en été et en hiver (elle a besoin de lumière, pas de chaleur) - moins il y a de nébulosité et plus le soleil brille, plus le panneau solaire générera du courant électrique

En conséquence, un seul et même modèle de batterie solaire génère moins de courant dans la chaleur que dans le froid. Les photocellules affichent une efficacité maximale par temps clair d'hiver. Il y a deux facteurs ici: beaucoup de soleil et un refroidissement naturel.

De plus, si la neige tombe sur le panneau, il continuera à produire de l'électricité. De plus, les flocons de neige n'auront même pas le temps de s'allonger dessus, fondant sous l'effet de la chaleur des photocellules chauffées.

Il est souhaitable d'installer des panneaux appartenant à la classe «plate» pendant la saison estivale, lorsque le niveau d'ensoleillement est plus élevé. Ce sera la meilleure option pour le rapport prix / énergie reçue, ce qui signifie que l'achat de tels capteurs solaires justifiera pleinement tous les fonds dépensés.

D'une manière ou d'une autre, le potentiel énergétique de l'équipement lui permet d'être utilisé dans les systèmes d'alimentation en eau chaude et de chauffage.

Le processus de conversion d'énergie est extrêmement sensible aux températures extrêmes. Ceci doit être pris en compte lors de l'installation.La première étape consiste à s'assurer que le logement est complètement isolé, sinon des pannes imprévues dans le fonctionnement du système peuvent survenir.

Le système de chauffage avec panneaux solaires est une boucle fermée avec un liquide de refroidissement qui y circule

Pour chaque région, il existe une option d'installation optimale pour l'équipement. Le calcul est basé sur le degré de la même insolation. Selon les règles d'utilisation, le capteur doit être positionné de manière à ce que l'angle d'incidence de la lumière solaire sur sa surface soit de 90 °.

Ce n'est que dans ce cas que l'efficacité du système sera maximisée. Vous pouvez obtenir une précision absolue lors de l'installation des panneaux en mesurant la latitude de la zone.

Un facteur important sera la direction dans laquelle les panneaux sont positionnés. Étant donné que le niveau de puissance le plus élevé est atteint principalement en milieu de journée, il vaut la peine d'orienter les panneaux vers le sud. Certains écarts sont autorisés pendant le processus d'installation, dans le sens est ou ouest, mais pas trop.

De plus, l'efficacité diminue souvent lorsque les ombres des arbres frappent le panneau collecteur. En hiver, il est recommandé d'augmenter l'angle d'inclinaison des panneaux solaires, cela améliorera le niveau de performance du système.

L'efficacité des capteurs dépend principalement de l'angle du panneau par rapport à la surface horizontale. Pour une absorption optimale de la lumière, il est recommandé de maintenir l'inclinaison autour de 45 °.

L'angle d'inclinaison optimal du panneau solaire dépend de la saison. C'est bien si l'appareil est équipé d'un dispositif de correction de l'angle.

L'azimut doit être maintenu à 0 ° (direct sud). Quelques écarts de 30-40 ° sont autorisés pour une meilleure insolation. Pour augmenter la rigidité, il existe un spécial. structures en aluminium.

Ceci est principalement typique pour l'installation de capteurs sur un toit incliné. Ils empêcheront les modifications des paramètres réglés en raison des conditions météorologiques, et la vitesse d'installation rapide, à l'aide de crochets et de profilés de fixation, vous fera gagner du temps.

Lors de la première étape, tous les composants de chauffage sont installés: chaudières, compresseurs, conducteurs de chaleur, etc. Pour plus de commodité, il est recommandé de placer les éléments du système dans un endroit facilement accessible. Lors de l'installation du vase d'expansion, tenez compte du fait qu'il n'y a aucun obstacle entre celui-ci et les collecteurs.

La température à l'intérieur du réservoir est mesurée avec un capteur de température. Il doit être attaché au fond du réservoir.

La prochaine étape sera l'organisation du système de ventilation. Lors de l'installation du circuit, il est nécessaire de créer une sortie d'air sortant du vase d'expansion. La meilleure solution serait d'amener les communications sur le toit. Cela contribuera à la régulation des chutes de pression à l'intérieur du système de chauffage.

Les panneaux solaires font partie du système de chauffage, qui doit également inclure des chaudières, des pompes centrifuges, des tuyauteries, etc.

Batteries polymères et organiques

Les modules à base de polymère et de matériaux organiques se sont généralisés au cours des 10 dernières années, ils sont créés sous forme de structures de film dont l'épaisseur dépasse rarement 1 mm. Leur efficacité est proche de 15% et leur coût est plusieurs fois inférieur à celui de leurs homologues cristallins.

Avantages:

1. Faible coût de production.
2. Format flexible (rouleau).

L'inconvénient des panneaux constitués de ces matériaux est la diminution de l'efficacité sur une longue distance. Mais cette question fait toujours l'objet de recherches et la production est constamment modernisée pour éliminer les inconvénients qui peuvent apparaître dans la génération existante de ce type de batterie dans 5 à 10 ans.

Corps et verre

Les panneaux solaires pour la maison ont un boîtier en aluminium. Ce métal ne se corrode pas, avec une résistance suffisante, il a une petite masse. Un corps normal doit être assemblé à partir d'un profil dans lequel au moins deux raidisseurs sont présents. De plus, le verre doit être inséré dans une rainure spéciale et non fixé par le haut. Ce sont tous des signes de qualité normale.

Il ne devrait y avoir aucun reflet sur le boîtier

Même lors du choix d'un panneau solaire, faites attention au verre. Dans les batteries normales, il est texturé plutôt que lisse. Au toucher - rugueux, si vous exécutez vos ongles, vous pouvez entendre un bruissement. De plus, il doit avoir un revêtement de haute qualité qui minimise l'éblouissement. Cela signifie que rien ne doit y être reflété. Si les reflets des objets environnants sont visibles au moins sous n'importe quel angle, il est préférable de trouver un autre panneau.

Comment faire le bon choix?

Pour les propriétaires de maisons situées sur le continent européen, le choix est assez simple: il s'agit d'un polycristal ou d'un monocristal de silicium. Dans le même temps, avec des surfaces limitées, il vaut la peine de faire un choix en faveur des panneaux monocristallins, et en l'absence de telles restrictions - en faveur des batteries polycristallines. Lors du choix d'un fabricant, des paramètres techniques de l'équipement et des systèmes supplémentaires, il convient de contacter les entreprises qui se consacrent à la fois à la vente et à l'installation de kits. Gardez à l'esprit que quel que soit le fabricant, la qualité des systèmes des «meilleurs» fabricants est peu susceptible de différer, alors ne vous laissez pas berner en étudiant la politique de prix.

Si vous décidez de commander une installation clé en main d'une "ferme solaire", gardez à l'esprit que les panneaux eux-mêmes dans le package de ces services ne prendront que 1/3 du coût total, et que le retour sur investissement sera proche d'environ:

1. Un choix budgétaire mais efficace sera les panneaux d'Amerisolar, le modèle polycristallin s'appelle AS-6P30 280W, a une taille de 1640x992 mm et produit, respectivement, 280 W de puissance. L'efficacité du module est de 17,4%. Parmi les inconvénients - la garantie n'est que de 2 ans. Mais le coût est de 7 mille roubles.
2. Le module RS 280 POLY de la Runda chinoise aura une capacité similaire, le coût est encore plus bas - environ 6000 roubles.
3. Si l'espace est limité, vous devez faire attention au produit de LEAPTON SOLAR - LP72-375M PERC, le rendement est de 19,1%, et avec des dimensions 1960x992 mm, nous obtenons 375 W d'énergie en sortie. Le coût d'une telle batterie sera d'environ 10 mille roubles.
4. Une autre option efficace avec des dimensions plus petites, 1686x1016 mm, sera un nouveau produit de LG - NeOn 340 W. "Not he" revendique une efficacité de 19,8%, mais ne peut pas se vanter d'un coût, il sera plus de la moitié plus élevé que le précédent échantillon - environ 16 mille roubles ...
5. Pour ceux qui veulent tourner leur attention vers le segment haut de gamme, la société taïwanaise BenQ a lancé sur le marché le module monocristallin SunForte PM096B00 333W, produisant 333 W de puissance en sortie, avec un rendement nominal de 20,4% avec des dimensions de 1559x1046 mm . Ce module a reçu un coût impressionnant de près de 35 mille roubles.

Vidéo. Comment calculer la quantité requise de panneaux solaires pour votre maison

La vidéo montre clairement la procédure de calcul de la superficie des panneaux solaires pour une maison privée. Utile pour ceux qui souhaitent prendre en compte tous les coûts de construction d'un système d'alimentation solaire autonome déjà au stade de la planification.

Nous sélectionnons une batterie pour une centrale solaire Power Bank avec une batterie solaire - calcul de l'analphabétisme Est-il rentable d'acheter un ensemble de panneaux solaires pour les chalets d'été Moulin à vent pour une maison privée - un jouet ou une vraie alternative

Une bonne cellule solaire de 12 volts devrait avoir 36 cellules et une batterie de 24 volts devrait avoir 72 cellules photoélectriques. Ce montant est optimal. Avec moins de photocellules, vous n'obtiendrez jamais le courant indiqué. Et c'est la meilleure option.

N'achetez pas de panneaux solaires doubles - 72 et 144 cellules, respectivement. Premièrement, ils sont très volumineux, ce qui n'est pas pratique pour le transport. Deuxièmement, à des températures anormalement basses, que nous avons périodiquement, ils sont les premiers à échouer. Le fait est que le film de stratification diminue considérablement en taille pendant le gel.

Le panneau solaire 4V a 7 éléments

Deuxième facteur. Les grands panneaux doivent avoir plus d'épaisseur du boîtier et du verre. Après tout, les charges de vent et de neige augmentent. Mais cela n'est pas toujours fait, car le prix augmente considérablement.Si vous voyez un panneau double et que son prix est inférieur aux deux panneaux «réguliers», vous feriez mieux de chercher autre chose.

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Encore une fois: le meilleur choix est un panneau solaire de 12 volts pour votre maison, composé de 36 cellules solaires. C'est la meilleure option, prouvée par la pratique.

Pourquoi l'efficacité est-elle si importante?

L'efficacité prend une grande importance lors du calcul de la surface que vous pouvez utiliser pour un système de panneaux solaires. Avec des tailles comparables des modules décrits de Amerisolar AS-6P30 280W (1,63 mètre carré) et NeOn 340 W de LG (1,71 mètre carré), la différence de puissance par mètre carré à la sortie sera de 15,6%. D'une part, cela peut ne pas sembler très efficace, compte tenu de la différence de prix plus du double, mais dans le cas d'un espace limité ou d'un environnement plus agressif, cela peut déplacer votre choix en faveur de ce constructeur bien connu.

L'efficacité accrue met l'accent non seulement sur l'efficacité de la technologie de fabrication, mais également sur les matériaux de qualité utilisés dans la fabrication. Cela peut affecter la durée de vie des appareils, la résistance des panneaux à la soi-disant dégradation. N'oubliez pas non plus les obligations de garantie du fabricant. Avec des bureaux de représentation et des services de garantie dans presque tous les coins du monde, LG pourra se vanter d'une approche plus fidèle à ses clients et du respect de ses obligations.

Spécifications: que rechercher

Les panneaux solaires certifiés indiquent toujours le courant et la tension de fonctionnement, ainsi que la tension en circuit ouvert et le courant de court-circuit. Il faut garder à l'esprit que tous les paramètres sont généralement indiqués pour une température de 25 ° C. Par une journée ensoleillée sur le toit, la batterie chauffe à des températures bien au-dessus de ce chiffre. Ceci explique la tension de fonctionnement plus élevée.

Un exemple des caractéristiques techniques des panneaux solaires pour une maison

Faites également attention à la tension en circuit ouvert. Dans les batteries normales, il est d'environ 22 V.Et tout irait bien, mais si vous effectuez des travaux sur l'équipement sans déconnecter les panneaux solaires, la tension en circuit ouvert endommagera l'onduleur ou tout autre équipement connecté qui n'est pas conçu pour un tel tension.

De quoi sont faits les panneaux solaires?

La structure est un système d'éléments interconnectés, dans la structure duquel le principe de l'effet photoélectrique est utilisé. Selon le fabricant et le type d'installation, les kits de panneaux solaires prêts à l'emploi pour une maison privée contiennent les composants suivants:

1. Matériau semi-conducteur situé sous verre trempé. Il se compose de deux couches de matériaux de conductivité différente. Certains ont un excès d'électrons, tandis que l'autre a une carence. Ils sont séparés par une fine couche de l'élément pour résister au mélange.
2. Source de courant.
3. Une batterie qui stocke et stocke l'énergie.
4. Contrôleur de charge de panneau solaire.
5. Convertisseur-onduleur.
6. Régulateur de tension.
7. Connexion des fils.

Comment fonctionne un panneau solaire?

Auparavant, les cellules solaires n'étaient utilisées que dans l'espace comme principale source d'énergie pour les satellites. Actuellement, les panneaux solaires sont de plus en plus intégrés dans nos vies, mais peu de gens savent comment ils fonctionnent. Il vaut la peine de découvrir comment se produit la conversion des rayons en électricité. Sans détails technologiques compliqués, le principe d'un panneau solaire pour une maison est décrit comme suit:

1. Il existe des cellules photovoltaïques, constituées d'un matériau semi-conducteur, emballées dans un cadre commun.
2. Lorsque les rayons frappent leur surface, ils se réchauffent, absorbant partiellement l'énergie et libérant ainsi des électrons à l'intérieur.
3. À l'aide d'un champ électrique, les électrons libres se déplacent dans une certaine direction, ce qui forme un courant.
4. Il se déplace le long des brins de cuivre recouvrant la batterie et se rend directement à sa destination.Il peut s'agir d'un appareil électronique ou d'une batterie qui stocke du courant.