Napelemek - mi ez, keletkezésének története, miből készülnek, hogyan működnek?

Működés elve

Számos napelem megtervezése azon az elven történik, hogy fizikai értelemben fotovoltaikus átalakítók. Az áramtermelő hatás a „p - n” csomópont helyén nyilvánul meg.

A napenergia önmagában való koncentrálásához a félvezetőket panelek formájában készítik. Emiatt ezek a struktúrák alakjuktól függetlenül ugyanazt a nevet kapták (rugalmas vagy statikus) - napelemek.

Mi az alapja a napelemeknek és az azokon alapuló rendszereknek? A panel 2 kovakőlemezt tartalmaz, egymástól megkülönböztethető tulajdonságokkal. Az áramtermelés folyamata a következő:

1. Az első napfénynek kitett elektronok hiányához vezet.
2. A második lemeznek kitéve elektronfelesleget kap.
3. Az áramot vezető rézcsíkok csatlakoznak a lemezekhez.
4. A szalagok beépített akkumulátorral ellátott feszültségváltókhoz vannak csatlakoztatva.

Alapja szilícium ostya. De ahhoz, hogy ezt a struktúrát szünetmentes áramforrásként használják (és nem csak a napforduló idején), nem olcsó akkumulátorokat csatlakoztatnak hozzá (segítségével a hálózathoz csatlakoztatott tárgyak éjszaka energiát fogyasztanak).

Az iparban a napenergia elnyelésére szolgáló szerkezet több, egymással összekapcsolt, rugalmas vagy merev tartóra helyezett laminált fotovoltaikus cellából áll.

A szerkezet hatékonyságát különféle tényezők alkalmazása alapján számítják ki. A legfontosabbak a szilícium tisztasága és a kristályok elhelyezése.

A szilícium tisztítási folyamata meglehetősen bonyolult, és nem könnyű a kristályokat egyetlen irányba rendezni. A hatékonyság növeléséért felelős folyamatok összetettsége magas árat jelent az ilyen berendezések számára.

A napelemek ígéretes irányt jelentenek az energiaszektorban, ezért dollármilliárdokat fektetnek be ezen a területen új projektek kutatásába. A PV átalakítás negyedévente növekszik a vezetők és a szerkezeti elemek manipulálása miatt. Ugyanakkor nemcsak a szilícium vehető alapul.

Hogyan működik a napelem

Két különböző fizikai tulajdonságú szilíciumréteg alkot vékony lemezt. A belső réteg monokristályos tiszta szilícium, p-típusú vezetőképességgel, amelyet kívülről "szennyezett" szilíciumréteg borít. Ez lehet például foszfor-szennyeződés. N típusú vezetőképességgel rendelkezik. A lemez hátoldalát szilárd fémréteg borítja.

A keretben a fotocellák úgy vannak rögzítve, hogy a töröttek kicserélhetők legyenek. A teljes szerkezetet edzett üveg vagy műanyag borítja, amely megvédi a külső tényezők negatív hatásaitól.

A fotovoltaikus konverterek típusai

Az iparban létezik a napelemek osztályozása az eszköz típusa és az alkalmazott fotovoltaikus réteg szerint.

Eszközök szerint vannak felosztva:

• panelek rugalmas elemekből, rugalmasak;
• merev elemekből készült panelek.

A panelek telepítésekor leggyakrabban hajlékony vékony filmrétegeket használnak. A felületre fektetik, figyelmen kívül hagyva néhány egyenetlen elemet, ami sokoldalúbbá teszi ezt a típusú eszközt.

A későbbi energiaátalakításra szánt fotovoltaikus réteg típusa szerint a paneleket a következőkre osztják:

1. Szilícium (egykristályos, polikristályos, amorf).
2. Tellúr - kadmium.
3. Polimer.
4. Organikus.
5. Arzénid - gallium.
6. Indium-szelenid - réz - gallium.

Noha sokféle változat létezik, a szilícium és a tellúr-kadmium napelemek oroszlánrészt képviselnek a fogyasztói forgalomban. Ezt a két típust a hatékonyság / ár arány miatt választják.

A napelemes eszköz és a működés elve

A napelem működésének elve a fotovoltaikus hatás, vagyis a félvezetők hatása. Ez az a képesség, hogy a napsugarakat elektromos árammá alakítsa.
Az összes ismert félvezető közül a leghatékonyabb a szilícium. A legfelső réteg / lemez készül belőle (n-réteg (-) és p-réteg ()).

A szerkezet munkája azzal kezdődik, hogy a napfény bejut a fotocellákba. A szilícium ostya felmelegszik, és elektronok szabadulni kezdenek, amelyeket az alsó ostya atomjai megfognak. Ezután az elektronokat a vezetők mentén az akkumulátorokhoz küldik, majd ismét visszatérnek a tetejére.

Napelemes eszköz:

1. Panel test - a szerkezet rögzítéséhez.

2. Átalakító egységek - szilícium napelemek (napelem). Alakítsa át a napsugarakat áramokká. Csatlakoztassa párhuzamosan-soros módon. Ez hozzájárul a hálózatban a legnagyobb teljesítmény és feszültség eléréséhez.

3. Elemek - fő és tartalék. Fel kell halmoznia az elektromos áramot. A fő akkumulátor azonnal áramot szolgáltat a háznak, a tartalék akkumulátor pedig energiát takarít meg és bekapcsol, amikor a feszültség csökken.

4. További eszközök - vezérlők, diódák. A felügyelők figyelik az akkumulátor töltöttségi szintjét. A diódák védenek a túlmelegedéstől.

Gyakran szembesülve a napelemek telepítésének szükségességével, valaki megkérdezi a vállalkozás megvalósíthatóságát. Mivel a legtöbb esetben a napsütéses napok százalékos aránya jelentősen elmarad a felhős napok hasonló értékétől.

Hasonló arány jellemző a középső zóna régióira, az északi régiók éghajlatára pedig még ennél is több felhős nap jellemző.

A napsütéses napok elégtelen száma közvetlenül összefügg a földi fény energiáját feldolgozó eszközök hatékonyságával. Ennek eredményeként csökken a napfény behatolása az akkumulátor felületére. Ezt a folyamatot insolációnak nevezzük.

A napelemeket fűtési rendszerekben lehet használni, mint fűtőközeg vagy energiaellátás a készülékek áramellátására

Lényege abban rejlik, hogy bármely sík, rendeltetésétől függetlenül, bizonyos mennyiségű napenergiát vesz fel. A déli régiókban ez az összeg természetesen nagyobb, ami relevánsabbá teszi a napelemek telepítését.

Amint azonban a gyakorlat azt mutatja, a napenergia szintézisének területén a technológiai berendezések piaca folyamatosan fejleszti termékeit, ezért a napelemekben található modern napelemek még az alacsony inszolációval rendelkező területeken is tökéletesen működnek.

A naptevékenység eloszlása ​​Oroszország térképének példáján. Magasabb együttható a déli régiókra jellemző ()

A napelemeket nagyon hatékony és környezetbarát áramforrásnak tekintik. Az elmúlt évtizedekben ez a technológia egyre népszerűbb az egész világon, sok embert arra ösztönözve, hogy váltson olcsó megújuló energiára. Ennek az eszköznek az a célja, hogy a fénysugarak energiáját elektromos árammá alakítsa, amely felhasználható különféle háztartási és ipari eszközök áramellátására.

Sok ország kormánya óriási összegeket különít el költségvetési forrásokból, támogatva a naperőművek fejlesztését célzó projekteket. Néhány város teljes mértékben kihasználja a napsugárzást. Oroszországban ezeket az eszközöket gyakran használják villamos energia biztosítására a vidéki és magánházak számára, mint a centralizált áramellátási szolgáltatások kiváló alternatívája.

Mint korábban említettük, a működés elve a félvezető hatáson alapszik. A szilícium az egyik leghatékonyabb félvezető, amelyet az emberiség jelenleg ismer.

A fotocella (az átalakító blokk felső szilíciumlemezének) felmelegedésekor elektronok szabadulnak fel a szilícium atomokból, majd az alsó lemez atomjai megfogják őket. A fizika törvényei szerint az elektronok általában visszatérnek eredeti helyzetükbe. Ennek megfelelően az alsó lemez elektronjai a vezetők (összekötő vezetékek) mentén mozognak, feladva energiájukat az elemek feltöltésére és visszatérve a felső lemezre.

A napelemes készülék meglehetősen egyszerű és több alkatrészből áll:

• Közvetlenül fotocellák / napelemek;
• Az inverter DC-t váltóárammá alakítva
• Az akkumulátor töltöttségi szintjének szabályozója.

A napelemekhez szükséges elemeket a szükséges funkciók alapján kell megvásárolni. Tárolják és felszabadítják az áramot. A tárolás és a fogyasztás egész nap történik, éjszaka pedig a felhalmozott töltés csak elfogyasztásra kerül. Így állandó és folyamatos energiaellátás van.

Az akkumulátor túltöltése és lemerülése lerövidíti annak élettartamát. A szolár töltésszabályozó automatikusan felfüggeszti az akkumulátorban az energia felhalmozódását, amikor elérte maximális paramétereit, és erősen lemerülve lekapcsolja a készülék terhelését.

(Tesla Powerwall - 7kW-os napelemes akkumulátor - és otthoni töltő elektromos járművekhez)

A hálózaton található inverter a legfontosabb tervezési elem. A napsugaraktól kapott energiát váltakozó áramúvá alakítja. Szinkron konverterként egyesíti az elektromos áram kimeneti feszültségét frekvenciában és fázisban egy álló hálózattal.

A fotocellák sorosan vagy párhuzamosan kapcsolhatók össze. Ez utóbbi lehetőség növeli az energia, a feszültség és az áram paramétereit, és lehetővé teszi az eszköz működését akkor is, ha az egyik elem elveszíti a funkcionalitását. A kombinált modellek mindkét séma felhasználásával készülnek. A lemezek élettartama körülbelül 25 év.

A szilícium napelemek jellemzői

A kvarcpor a szilícium alapanyaga. Nagyon sok ilyen anyag van az Urálban és Szibériában, ezért a szilícium napelemek vannak és lesznek nagyobb használatban, mint más altípusok.

Monokristály

A monokristályos ostyák (mono-Si) kékesen sötét színűek, egyenletesen elosztva az egész ostyán. Az ilyen ostyákhoz a legtisztább szilíciumot használják. Minél tisztább, annál nagyobb a napelemek hatékonysága és a legmagasabb költsége az ilyen eszközök piacán.

Egykristályos előnyök:

1. Legmagasabb hatékonyság - 17-25%.
2. Tömörség - a polikristallal összehasonlítva kisebb terület használata a berendezések azonos teljesítményű körülmények között történő telepítéséhez.
3. Kopásállóság - az áramtermelés megszakítás nélküli működése a fő alkatrészek cseréje nélkül negyedszázadon keresztül biztosított.

Hátrányok:

1. A porra és a szennyeződésre való érzékenység - a leülepedett por nem teszi lehetővé az elemek működését a lámpatest fényével, ennek megfelelően csökkenti a hatékonyságot.
2. A magas ár megegyezik a megnövekedett megtérülési idővel.

Mivel a mono-Si-nek tiszta időre és napfényre van szüksége, a paneleket nyílt területekre telepítik és magasra emelik. Ami a területet részesíti előnyben, azokon a területeken részesülnek előnyben, ahol gyakori a tiszta idő, és a napsütéses napok száma megközelíti a maximumot.

Polikristály

A polikristályos lemezeket (multi-Si) a sokirányú kristályok miatt egyenetlen kék színnel ruházzák fel. A szilícium nem olyan tiszta, mint az alkalmazott mono-Si-ben, így a hatékonyság valamivel alacsonyabb, az ilyen napelemek költségeivel együtt.

Pozitív polikristály tények:

1. A hatékonyság 12–18%.
2. Kedvezőtlen időjárás esetén a hatékonyság jobb, mint a Mono-Si-nél.
3. Ennek az egységnek az ára alacsonyabb, a megtérülési idő pedig jóval alacsonyabb.
4. A napra való tájékozódás nem kritikus, ezért elhelyezheti őket a különféle épületek tetején.
5. A működés időtartama - az energiafelvétel és a villamos energia tárolásának hatékonysága 20 év folyamatos üzem után 20% -ra csökken.

Hátrányok:

1. A hatékonyság 12–18% -ra csökken.
2. Igényes a helyre. A normál erőművek telepítéséhez több hely szükséges, mint egykristályos elem.

Amorf szilícium

A panelgyártási technológia jelentősen eltér az előző kettőtől. A főzéshez forró gőzök tartoznak, amelyek kristályok képződése nélkül ereszkednek le a hordozóra. Ugyanakkor kevesebb gyártási anyagot használnak fel, és ezt figyelembe veszik az ár meghatározásakor.

Előnyök:

1. A hatékonyság a második generációban 8-9%, a harmadikban akár 12%.
2. Nagy hatékonyság kevésbé napos időben.
3. Rugalmas modulokon használható.
4. Az akkumulátorok hatékonysága nem csökken a hőmérséklet emelkedésével, ami lehetővé teszi, hogy bármilyen, nem szabványos alakú felületre szereljék őket.

A fő hátrány alacsonyabb hatékonyságnak tekinthető (összehasonlítva más analógokkal), ezért nagy területre van szükség ahhoz, hogy összehasonlítható hozamot érjen el a berendezésből.

Hordozható napelem - különösen a turisták számára

Manapság mindenkinek van elektronikus kütyüje. Nem az a lényeg, hogy valakinek kevesebb van, hanem valakinek több. Mindegyiket fel kell tölteni, ehhez pedig töltőkre van szükség. De ez a kérdés különösen akut azok számára, akik olyan helyeken találják magukat, ahol nincs áramellátás. Az egyetlen kivezetés a napelemek. De az árak továbbra is magasak, és a választék kicsi. A legjobb megoldás, mint általában vélik, a Goal Zero vállalat termékei (bár vannak orosz és kínai termékek is - mint mindig kétséges).

De kiderült, hogy nem minden rossz, amit Kínában vagy Koreában gyártanak. Különösen elégedett a chicagói YOLK szolárakkumulátor-társasággal, amely megkezdte egy kompakt szolárpapír - a legvékonyabb és legkönnyebb - napelemes papír gyártását. Súlya csak 120 gramm. De vannak más előnyei is - a moduláris kialakítás nagyobb teljesítményt tesz lehetővé. A napelem olyan, mint egy műanyag doboz, hasonló méretű, mint egy iPad, csak fele vékony. Az elülső oldalán egy napelem található. Van egy konnektor egy laptop számára és USB-port a házon más napelemek csatlakoztatásához, valamint egy elemlámpa. Ebben a csodadobozban vannak az elemek és a vezérlőpanel. A készüléket konnektorból töltheti, és egyidejűleg lehet telefon és két laptop is. Természetesen a készüléket a naptól is töltik. Amint fény ér, a jelző világítani kezd. Terepi körülmények között a napelem egyszerűen pótolhatatlan: sikeresen feltölti az összes szükséges eszközt - gyorsabban telefonokat, laptopokat.

A hordozható napelemek kompakt méretűek: sőt kulcstartók formájában is kaphatók, amelyek bármihez rögzíthetők. Úgy lettek kifejlesztve, hogy el tudja vinni őket horgászatra, kirándulásra stb. El kell rendelkeznie egy zseblámpával, hogy éjszaka megvilágíthassa az utat, a sátrat stb. , kajak, sátrak ... Nagyon fontos, hogy egy ilyen eszköz beépített akkumulátorral rendelkezzen, amely lehetővé teszi az eszközök éjszakai töltését.

A nem szilícium modulok áttekintése

A drágább analógokból készült napelemek együtthatója eléri a 30% -ot; többször drágábbak lehetnek, mint a hasonló szilícium alapú rendszerek. Közülük még mindig alacsonyabb a hatékonyság, miközben képesek agresszív környezetben dolgozni.Az ilyen panelek gyártásához leggyakrabban kadmium-teluridot alkalmaznak. Más elemeket is használnak, de ritkábban.

Soroljuk fel a fő előnyöket:

1. Nagy hatékonyság, 25-35%, képes elérni, viszonylag ideális körülmények között, akár 40% -ot is.
2. A fotocellák akár 150 ° C hőmérsékleten is stabilak.
3. Azáltal, hogy a világítótest fényét egy kis panelre koncentrálja, a víz hőcserélője áramellátásba kerül, így gőz keletkezik, amely megfordítja a turbinát és áramot termel.

Mint korábban mondtuk, hátránya a magas ár, de egyes esetekben ezek a legjobb megoldást jelentik. Például egyenlítői országokban, ahol a modulok felülete elérheti a 80 ° C-ot.

Szerelési útmutató napelemekhez

Napelemek. A gyűjtésükről ebben a cikkben írtunk (új ablakban nyílik meg). Kész napelemkészletet vásárolhat otthonába, de a megtakarítás érdekében polikristályos napelemeket vásárolhat, és saját kezűleg összeállíthatja napelemeit otthonában.

Inverter. A napelemek egyenáramot generálnak, közel 12 vagy 24 voltra (a csatlakozástól függően), az inverter 220 V és 50 Hz váltakozó áramúvá alakítja, amelyből az összes háztartási készülék táplálható.

Akkumulátor. Még a rendszerük is. A napenergia nem termelődik folyamatosan. Csúcsidőben túlkínálható, alkonyat kezdetével termelése teljesen leáll. Az akkumulátorok nappali órákban tárolják az áramot, és este / éjszaka szabadítják fel. A naperőmű akkumulátorának kiválasztási módját ebben a cikkben írjuk meg (új ablakban nyílik meg).

Fontos tudni. Nem ajánlott ilyen célokra szokásos autóakkumulátorokat használni - 2-3 év üzemelés után használhatatlanná válnak (ilyen élettartamra tervezték őket)

Vezérlő. Teljesen feltölti az akkumulátort, és megvédi a túltöltéstől és a forrástól. Ebben a cikkben írtunk arról, hogy melyik vezérlőt válasszuk (új ablakban nyílik meg).

A napelemek fokozatosan olcsóbbá és hatékonyabbá válnak. Ezeket most utcai lámpákban, okostelefonokban, elektromos autókban, magánházakban és az űrben lévő műholdakon töltik. Még teljes értékű naperőműveket (SPP) is elkezdtek építeni, nagy mennyiségű termeléssel.

A napelem sok fotovoltaikus cellából áll (fotoelektromos átalakítók FEP), amelyek a nap fotonjainak energiáját alakítják át

Minden napelem elem egy bizonyos számú modul blokkjaként van kialakítva, amelyek sorba kapcsolt félvezető fotocellákat kombinálnak. Ahhoz, hogy megértsük egy ilyen akkumulátor működésének elveit, meg kell értenünk a félvezetők alapján létrehozott napelemes eszköz ezen utolsó kapcsolatának működését.

Hatalmas számú FEP opció létezik különböző kémiai elemekből. Legtöbbjük azonban korai stádiumú fejlesztés. Eddig ipari szinten csak szilícium alapú napelemeket gyártanak.

Javasoljuk, hogy ismerkedjen meg a fahullás összetételével

A szilícium félvezetőket alacsony költségük miatt használják a napelemek gyártásához, nem dicsekedhetnek különösebben nagy hatékonysággal

Amikor a fotonok a félvezető rétegek között eltalálják a PVC-t, a kristály inhomogenitása miatt kapu foto-emf képződik, amelynek eredményeként potenciálkülönbség és elektronáram keletkezik.

A fotocellák szilícium ostyái gyártási technológiájukban különböznek egymástól:

1. Monokristályos.
2. Polikristályos.

Az előbbieknél nagyobb a hatékonyság, de előállítási költségük is magasabb, mint az utóbbinál. Külsőleg a napelem egyik opciója a másiktól alakja alapján különböztethető meg.

A monokristályos PVC-k homogén szerkezettel rendelkeznek, vágott sarkú négyzetek formájában készülnek. Ezzel szemben a polikristályos elemek szigorúan négyzet alakúak.

A polikristályokat az olvadt szilícium fokozatos hűtésével képezik. Ez a módszer rendkívül egyszerű, ezért az ilyen fotocellák olcsók.

De termelékenységük a napfényből történő villamosenergia-termelés szempontjából ritkán haladja meg a 15% -ot. Ennek oka a keletkező szilícium ostya "szennyeződése" és belső szerkezete. Itt minél tisztább a szilícium p-rétege, annál nagyobb a fotovoltaikus transzformátor hatékonysága tőle.

Az egykristályok tisztasága ebben a tekintetben sokkal magasabb, mint a polikristályos analógoké. Nem olvadt, hanem mesterségesen megnövelt szilárd szilíciumkristályból készülnek. Az ilyen PVC fotoelektromos konverziójának együtthatója már eléri a 20-22% -ot.

Az egyes fotocellákat alumínium vázon közös modulba állítják össze, és felülről védve tartós üveggel vannak bevonva, amely nem zavarja a napsugarakat.

Amikor a napsugarak ráesnek a fotocellára, nem egyensúlyi elektron-lyuk párok keletkeznek benne. A felesleges elektronok és a "furatok" részben átkerülnek a p-n-kereszteződésen keresztül az egyik félvezető rétegből a másikba.

Ennek eredményeként feszültség jelenik meg a külső áramkörben. Ebben az esetben az áramforrás pozitív pólusa alakul ki a p-réteg érintkezésekor, negatív pólusa pedig az n-réteg érintkezésekor.

A fotocella érintkezői közötti potenciálkülönbség (feszültség) a p-n-kereszteződés különböző oldalairól érkező "furatok" és az elektronok számának változásából adódik, az n-réteg napsugárzásának eredményeként.

A külső terheléshez akkumulátor formájában kapcsolt fotocellák zárt kört képeznek vele. Ennek eredményeként a napelem egyfajta kerékként működik, amely mentén a fehérjék elektronokkal együtt "futnak". Az újratölthető akkumulátor pedig fokozatosan töltődik fel.

A szokásos szilícium fotovoltaikus konverterek egyetlen elágazású cellák. Az elektronok áramlása beléjük csak egy p-n-kereszteződésen keresztül következik be, ennek az átmenetnek a fotonenergiában korlátozott zónája van.

Vagyis minden ilyen fotocella csak a napsugárzás szűk spektrumából képes villamos energiát előállítani. Minden más energia pazarlódik. Ezért olyan alacsony a FEP hatékonysága.

A napelemek hatékonyságának növelése érdekében a számukra készült szilícium félvezető elemeket a közelmúltban kezdték el többszörös csatlakozássá (kaszkád) készíteni. Az új FEP-ekben már több átmenet van. Sőt, mindegyikük ebben a kaszkádban a saját napfényspektrumához készült.

Az ilyen fotocellákban a fotonok elektromos áramgá történő átalakításának teljes hatékonysága végül növekszik. De az áruk sokkal magasabb. Vagy könnyű gyártás alacsony költséggel és alacsony hatékonysággal, vagy magasabb megtérülés magas költségekkel párosulva.

A napelem nyáron és télen is működhet (fényre van szüksége, nem hőre) - minél kevesebb a felhőzet és minél jobban süt a nap, annál inkább a napelem villamos áramot generál

Ennek eredményeként a napelemek egy és ugyanazon modellje kevesebb áramot termel a melegben, mint a hidegben. A fotocellák maximális hatékonyságot mutatnak egy tiszta téli napon. Két tényező van itt: sok napsütés és természetes hűtés.

Sőt, ha a panelre esik a hó, az továbbra is áramot termel. Sőt, a hópelyheknek még arra sem lesz idejük, hogy lefeküdjenek, megolvadva a felforrósodott fotocellák hőjétől.

A "lapos" osztályba tartozó paneleket kívánatos felszerelni a nyári szezonban, amikor a insoláció szintje magasabb. Ez lesz a legjobb megoldás a kapott ár és energia arányához, ami azt jelenti, hogy az ilyen napkollektorok vásárlása teljes mértékben igazolja az összes elköltött összeget.

Így vagy úgy, a berendezés energiapotenciálja lehetővé teszi, hogy melegvízellátó és fűtőrendszerekben alkalmazzák.

Az energiaátalakítási folyamat rendkívül érzékeny a szélsőséges hőmérsékleti viszonyokra. Ezt a telepítés során figyelembe kell venni.Az első lépés annak biztosítása, hogy az otthon gondosan szigetelt legyen, különben a rendszerben előre nem látható hibák léphetnek fel.

A napelemekkel ellátott fűtési rendszer zárt hurok, amelyen keresztül hűtőfolyadék kering

Minden régió esetében van egy optimális felszerelési lehetőség a berendezések számára. A számítás ugyanazon insoláció mértékén alapul. A használati szabályoknak megfelelően a kollektort úgy kell elhelyezni, hogy a felületén a napfény beesési szöge 90 ° legyen.

Csak ebben az esetben lesz maximális a rendszer hatékonysága. A panelek telepítésekor abszolút pontosságot érhet el a terület szélességének mérésével.

Fontos tényező lesz a panelek elhelyezkedésének iránya. Tekintettel arra, hogy a legmagasabb teljesítményszintet főként a nap közepén érik el, érdemes a paneleket déli irányba orientálni. Néhány eltérés megengedett a telepítési folyamat során, keleti vagy nyugati irányban, de nem túl nagy.

Ezenkívül gyakran csökken a hatékonyság, amikor a fák árnyékai elütik a gyűjtőpanelt. Télen ajánlott növelni a napelemek dőlésszögét, ez javítja a rendszer teljesítményét.

A kollektorok hatékonysága elsősorban a panel vízszintes felülethez viszonyított szögétől függ. Az optimális fényelnyelés érdekében ajánlott a dőlést 45 ° körül tartani.

A napelem optimális dőlésszöge az évszaktól függ. Jó, ha a készülék fel van szerelve egy eszközzel a szög korrekciójára

Az azimutot 0 ° -on kell tartani (közvetlenül délre). Néhány jobb 30-40 ° -os eltérés megengedett a jobb insoláció érdekében. A merevség növelése érdekében van egy speciális. alumínium szerkezetek.

Ez elsősorban a kollektorok ferde tetőre történő felszerelésére jellemző. Megakadályozzák az időjárási viszonyok miatti változásokat a beállított paraméterekben, és a rögzítési kampók és profilok segítségével történő gyors telepítési sebesség időt takarít meg.

Az első szakaszban az összes fűtőelemet telepítik: kazánok, kompresszorok, hővezetők stb. A kényelem érdekében ajánlott a rendszerelemeket könnyen hozzáférhető helyre tenni. A tágulási tartály felszerelésekor vegye figyelembe, hogy nincs akadály a közte és az elosztók között.

A tartály belsejében lévő hőmérsékletet hőmérséklet-érzékelővel mérjük. A tartály aljára kell rögzíteni.

A következő lépés a szellőzőrendszer megszervezése lesz. Az áramkör telepítésekor létre kell hozni egy légkimenetet, amely elhagyja a tágulási tartályt. A legjobb megoldás az lenne, ha a kommunikációt a tetőre viszik. Ez hozzájárul a fűtési rendszer belsejében lévő nyomásesések szabályozásához.

A napelemek a fűtési rendszer részét képezik, amelynek tartalmaznia kell kazánokat, centrifugális szivattyúkat, csöveket stb.

Polimer és organikus elemek

A polimer és szerves anyagokon alapuló modulok az elmúlt 10 évben elterjedtek, filmszerkezetek formájában jönnek létre, amelyek vastagsága ritkán haladja meg az 1 mm-t. Hatékonyságuk megközelíti a 15% -ot, költségük pedig többször alacsonyabb, mint kristályos társaiké.

Előnyök:

1. Alacsony gyártási költség.
2. Rugalmas (tekercses) formátum.

Az ilyen anyagokból készült panelek hátránya, hogy nagy távolságon csökkent a hatékonyság. De ezt a kérdést még mindig kutatják, és a gyártást folyamatosan korszerűsítik annak érdekében, hogy kiküszöböljék azokat a hátrányokat, amelyek 5-10 év múlva jelentkezhetnek az ilyen típusú akkumulátorok jelenlegi generációjában.

Test és üveg

Az otthoni napelemek alumínium házzal rendelkeznek. Ez a fém nem korrodálódik, kellő szilárdsággal kis tömegű. A normál testet olyan profilból kell összeállítani, amelyben legalább két merevítő van jelen. Ezenkívül az üveget egy speciális horonyba kell behelyezni, és nem szabad felülről rögzíteni. Ezek mind a normális minőség jelei.

Nem szabad, hogy vakító fény legyen az ügyön

Még a napelem kiválasztásakor is figyeljen az üvegre. Normál akkumulátorokban inkább texturált, mint sima. Érintésre - durva, ha megfogja a körmét, akkor susogást hallhat. Ezen felül kiváló minőségű bevonattal kell rendelkeznie, amely minimalizálja a tükröződést. Ez azt jelenti, hogy semmi nem tükröződhet benne. Ha a környező tárgyak visszaverődése legalább bármely szögből látható, jobb, ha másik panelt találunk.

Hogyan lehet jól választani?

Az európai kontinensen elhelyezkedő lakástulajdonosok számára a választás meglehetősen egyszerű - ez egy polikristály vagy egy szilíciumból készült monokristály. Ugyanakkor korlátozott területekkel érdemes választani a monokristályos panelek mellett, és ilyen korlátozások hiányában - a polikristályos elemek javára. A gyártó, a berendezések műszaki paramétereinek és a kiegészítő rendszerek kiválasztásakor érdemes felvenni a kapcsolatot a vállalatokkal, amelyek mind a készletek értékesítésével, mind telepítésével foglalkoznak. Ne feledje, hogy a gyártótól függetlenül a "csúcs" gyártók rendszereinek minősége valószínűleg nem fog különbözni, ezért ne tévessze meg magát az árpolitika tanulmányozásával.

Ha úgy dönt, hogy "kulcsfontosságú telepítést" telepít egy "napfarmról", ne feledje, hogy maguk az ilyen szolgáltatások csomagjában lévő panelek csak a teljes költség 1/3-át teszik ki, és a megtérülés megközelítőleg:

1. Költségvetési, de hatékony választás az Amerisolar paneljei lesz, a polikristályos modellt AS-6P30 280W-nak hívják, mérete 1640x992 mm, és 280 W teljesítményt termel. A modul hatékonysága 17,4%. A mínuszok közül - a garancia csak 2 év. De a költsége ~ 7 ezer rubel.
2. A kínai Runda RS 280 POLY modulja hasonló kapacitású lesz, a költségek még alacsonyabbak - körülbelül 6 ezer rubel.
3. Ha korlátozott a hely, figyeljen a LEAPTON SOLAR - LP72-375M PERC szorzatára, a hatékonyság 19,1%, 1960x992 mm méretekkel pedig 375 W energiát kapunk a kimeneten. Egy ilyen akkumulátor költsége körülbelül 10 ezer rubel lesz.
4. Egy másik hatékony megoldás, kisebb méretekkel, 1686x1016 mm, az LG új terméke lesz - NeOn 340 W. A "Not he" 19,8% -os hatékonysággal büszkélkedhet, de költségekkel nem dicsekedhet, több mint fele magasabb lesz, mint az előző minta - körülbelül 16 ezer rubel ...
5. Azok számára, akik figyelmüket a prémium szegmensre akarják fordítani, a tajvani BenQ vállalat piacra dobta a SunForte PM096B00 333W monokristály modult, amely 333 W teljesítményt termel a kimeneten, névleges hatásfoka 20,4%, méretei 1559x1046 mm . Ez a modul lenyűgöző, csaknem 35 ezer rubel költséget kapott.

Videó. Hogyan számolhatja ki a szükséges napelemek mennyiségét otthonában

A videó egyértelműen mutatja a napelemek területének kiszámításához szükséges eljárást egy magánházhoz. Hasznos azok számára, akik már a tervezés szakaszában figyelembe akarják venni az autonóm napenergia-ellátó rendszer kiépítésének összes költségét.

Kiválasztunk egy elemet egy naperőmű számára. Power Bank napelemes elemekkel - az írástudatlanság kiszámítása. Nyereséges-e napelemeket vásárolni nyaralókhoz Szélmalom magánházhoz - játék vagy valódi alternatíva

Egy jó 12 voltos napelemnek 36 cellával kell rendelkeznie, és egy 24 voltos elemnek 72 fotocellával kell rendelkeznie. Ez az összeg optimális. Kevesebb fényelemmel soha nem kapja meg a megadott áramot. És ez a legjobb megoldás.

Ne vásároljon kettős napelemet - 72, illetve 144 cellát. Először is, nagyon nagyok, ami kényelmetlen a szállítás során. Másodszor, rendellenesen alacsony hőmérsékleten, amelyet időszakosan tapasztalunk, ők buknak meg elsőként. Az a tény, hogy a fólia alatt a lamináló fólia nagymértékben csökken.

A 4 V-os napelem 7 elemmel rendelkezik

Második tényező. A nagy paneleknek nagyobb vastagságúnak kell lenniük a tokban és az üvegben. Végül is a szél- és hóterhelés nő. De ez nem mindig történik meg, mivel az ár jelentősen emelkedik.Ha kettős panelt lát, és annak az ára alacsonyabb, mint a két "szokásos", akkor inkább keressen mást.

Javasoljuk, hogy ismerkedjen meg a gyermekeknek szánt nyír leírásával. A nyírfalevél leírása

Még egyszer: a legjobb választás egy 12 voltos napelem otthona számára, amely 36 napelemből áll. Ez a legjobb megoldás, amelyet a gyakorlat bizonyított.

Miért olyan fontos a hatékonyság?

A hatékonyság nagy jelentőséget kap, ha kiszámítja azt a területet, amelyet felhasználhat egy napelemes rendszerhez. Az Amerisolar AS-6P30 280W (1,63 négyzetméter) és az LG NeOn 340 W (1,71 négyzetméter) leírt moduljainak összehasonlítható méreteivel a kimenet négyzetméterenkénti teljesítményének különbsége 15,6% lesz. Ez egyrészt nem tűnhet túl hatékonynak, ha figyelembe vesszük az árkülönbség több mint kétszeresét, de korlátozott hely vagy agresszívebb környezet esetén ez a választás ennek az ismert gyártónak a javára terelődhet.

A megnövekedett hatékonyság nemcsak a gyártási technológia hatékonyságát hangsúlyozza, hanem a gyártás során felhasznált minőségi anyagokat is. Ez befolyásolhatja az eszközök élettartamát, a panelek ellenállását az úgynevezett lebomlásnak. Ne feledkezzen meg a gyártó garanciális kötelezettségeiről sem. Képviseleti irodáival és garanciális szolgáltatásaival a világ szinte minden szegletében az LG hűségesebb hozzáállással büszkélkedhet az ügyfelekkel és kötelezettségei teljesítésével.

Műszaki adatok: mire kell figyelni

A tanúsított napelemek mindig jelzik az üzemi áramot és feszültséget, valamint a nyitott áramkör feszültségét és a rövidzárlati áramot. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy az összes paramétert általában 25 ° C hőmérsékleten jelzik. A tetőn egy napsütéses napon az akkumulátor hőmérséklete jóval meghaladja ezt a számot. Ez magyarázza a magasabb üzemi feszültséget.

Példa az otthoni napelemek műszaki jellemzőire

Figyeljen a nyitott áramkör feszültségére is. Normál akkumulátorokban kb. 22 V. És minden rendben lenne, de ha a berendezésen a napelemek kihúzása nélkül végez munkát, a nyitott áramú feszültség károsítja az invertert vagy más csatlakoztatott berendezést, amelyet nem ilyen feszültség.

Miből készülnek a napelemek?

A szerkezet olyan összekapcsolt elemek rendszere, amelyek felépítésében a fotoelektromos hatás elvét alkalmazzák. A gyártótól és a telepítés típusától függően a magánház kész napelem panelkészletei a következő alkatrészeket tartalmazzák:

1. Edzett üveg alatt elhelyezkedő félvezető anyag. Két különböző vezetőképességű anyagrétegből áll. Némelyikben elektronfelesleg van, míg a másikban hiány van. Ezeket az elem vékony rétege választja el, hogy ellenálljon a keveredésnek.
2. Tápegység.
3. Energiatároló és -tároló akkumulátor.
4. Napelemes töltésvezérlő.
5. Inverter-konverter.
6. Feszültségszabályozó.
7. Csatlakozó vezetékek.

Hogyan működik a napelem?

Korábban a napelemeket csak az űrben használták a műholdak fő energiaforrásaként. Jelenleg a napelemek egyre inkább bekerülnek az életünkbe, de kevesen tudják, hogyan működnek. Érdemes megtudni, hogy a sugarak villamos energiává alakulnak át. Bonyolult technológiai részletek nélkül az otthoni napelem alapelvét a következőképpen írják le:

1. Vannak fotovoltaikus cellák, amelyek félvezető anyagból állnak, közös keretbe csomagolva.
2. Amikor a sugarak a felszínükre kerülnek, felmelegednek, részben elnyelik az energiát, és így felszabadítják az elektronokat belül.
3. Elektromos tér segítségével a szabad elektronok egy bizonyos irányban mozognak, amely áramot képez.
4. Az akkumulátort borító rézszálak mentén halad, és közvetlenül a rendeltetési helyre utazik.Ez lehet elektronikus eszköz vagy akkumulátor, amely tárolja az áramot.