Zonnepanelen - wat is het, de geschiedenis van hun oorsprong, waar zijn ze van gemaakt, hoe werken ze?

Werkingsprincipe

Bij het ontwerp van veel zonnecellen is uitgegaan van het principe dat het in fysieke zin fotovoltaïsche omvormers zijn. Het energieopwekkende effect manifesteert zich op de plaats van de "p - n" kruising.

Om zonne-energie in zichzelf te concentreren, worden halfgeleiders gemaakt in de vorm van panelen. Om deze reden hebben deze structuren dezelfde naam gekregen, ongeacht hun vorm (flexibel of statisch) - zonnepanelen.

Wat is het principe van zonnepanelen en systemen die daarop zijn gebaseerd? Het paneel bevat 2 vuurstenen platen met van elkaar te onderscheiden eigenschappen. Het proces om elektriciteit op te wekken is als volgt:

1. Blootstelling aan zonlicht op de eerste leidt tot een tekort aan elektronen.
2. Wanneer het wordt blootgesteld aan de tweede plaat, ontvangt het een teveel aan elektronen.
3. Koperstrips, die stroom geleiden, zijn verbonden met de platen.
4. De strips zijn aangesloten op spanningsomvormers met ingebouwde batterijen.

De basis is siliciumwafels. Maar om deze structuur als een ononderbroken stroomvoorziening te gebruiken (en niet alleen tijdens de zonnewende), zijn er geen goedkope batterijen op aangesloten (met hun hulp verbruiken objecten die op het netwerk zijn aangesloten 's nachts energie).

In de industrie bestaat de structuur voor het absorberen van zonne-energie uit meerdere gelamineerde fotovoltaïsche cellen die met elkaar zijn verbonden en op een flexibele of stijve drager zijn geplaatst.

De efficiëntie van de constructie wordt berekend op basis van de toepassing van verschillende factoren. De belangrijkste zijn de zuiverheid van het betrokken silicium en de plaatsing van de kristallen.

Het proces van het zuiveren van silicium is nogal gecompliceerd en het is niet eenvoudig om kristallen in één richting te rangschikken. De complexiteit van de processen die verantwoordelijk zijn voor het verhogen van de efficiëntie, vertaalt zich in een hoge prijs voor dergelijke apparatuur.

Zonnepanelen zijn een veelbelovende richting in de energiesector, dus worden miljarden dollars geïnvesteerd in onderzoek naar nieuwe projecten op dit gebied. PV-conversie neemt elk kwartaal toe als gevolg van manipulatie van geleiders en structurele elementen. Tegelijkertijd kan niet alleen silicium als basis worden genomen.

Hoe de zonnebatterij werkt

Twee lagen silicium met verschillende fysische eigenschappen vormen een dunne plaat. De binnenste laag is monokristallijn zuiver silicium met p-type geleidbaarheid, dat aan de buitenkant is bedekt met een laag "vervuild" silicium. Dit kan bijvoorbeeld een fosforverontreiniging zijn. Het heeft geleidbaarheid van het n-type. De achterkant van de plaat is bedekt met een stevige metalen laag.

In het frame zijn de fotocellen zo bevestigd dat ze kunnen worden vervangen als ze niet werken. De hele structuur is bedekt met gehard glas of plastic, dat het beschermt tegen de negatieve effecten van externe factoren.

Soorten fotovoltaïsche omvormers

In de industrie is er een classificatie van zonnecellen volgens het type apparaat en de gebruikte fotovoltaïsche laag.

Per apparaat zijn ze onderverdeeld in:

• panelen van flexibele elementen, ze zijn flexibel;
• panelen gemaakt van stijve elementen.

Bij het plaatsen van panelen worden meestal flexibele dunne-filmpanelen gebruikt. Ze worden op het oppervlak gelegd, waarbij enkele ongelijke elementen worden genegeerd, waardoor dit type apparaat veelzijdiger wordt.

Op basis van het type fotovoltaïsche laag voor daaropvolgende energieconversie, zijn de panelen onderverdeeld in:

1. Silicium (eenkristal, polykristal, amorf).
2. Tellurium - cadmium.
3. Polymeer.
4. Biologisch.
5. Arsenide - gallium.
6. Indiumselenide - koper - gallium.

Hoewel er veel variëteiten zijn, hebben silicium- en telluur-cadmium-zonnepanelen het leeuwendeel van de consumentenomzet. Deze twee typen zijn gekozen vanwege de efficiëntie / prijsverhouding.

Zonnebatterij-apparaat en werkingsprincipe

Het werkingsprincipe van een zonnecel is het fotovoltaïsche effect, of het effect van halfgeleiders. Het is het vermogen om de zonnestralen om te zetten in elektrische stroom.
De meest efficiënte van alle bekende halfgeleiders is silicium. De bovenste laag / plaat is hiervan gemaakt (n-laag (-) en p-laag ()).

Het werk van de structuur begint met het feit dat zonlicht de fotocellen binnendringt. De siliciumwafels worden warm en er komen elektronen vrij, die worden opgevangen door de atomen van de onderste wafel. Vervolgens worden de elektronen langs de geleiders naar de batterijen gestuurd, en dan keren ze weer terug naar de top.

Zonnecel apparaat:

1. Paneellichaam - voor het bevestigen van de structuur.

2. Conversie-units - silicium zonnecellen (zonnepaneel). Zet de stralen van de zon om in stroom. Parallel-serieel aansluiten. Dit draagt ​​bij aan het verkrijgen van het hoogste vermogen en de hoogste spanning in het lichtnet.

3. Batterijen - hoofd- en back-up. Accumuleer elektrische stroom. De hoofdbatterij voorziet het huis onmiddellijk van stroom en de back-upbatterij spaart een bron en wordt ingeschakeld wanneer de spanning daalt.

4. Extra apparaten - controllers, diodes. Supervisors houden het laadniveau van de batterij in de gaten. Diodes beschermen tegen oververhitting.

Vaak wordt, geconfronteerd met de noodzaak om zonnepanelen te installeren, gevraagd naar de haalbaarheid van een onderneming. Omdat in de meeste gevallen het percentage zonnige dagen aanzienlijk lager is dan de analoge waarde van bewolkt.

Een vergelijkbare verhouding is typerend voor de regio's van de middelste zone en het klimaat van de noordelijke regio's wordt gekenmerkt door een nog groter aantal bewolkte dagen.

Het onvoldoende aantal zonnige dagen houdt rechtstreeks verband met de efficiëntie van de apparaten die de energie van het licht van de aarde verwerken. Als resultaat wordt de penetratie van zonlicht op het oppervlak van de batterij verminderd. Dit proces wordt instraling genoemd.

Zonnepanelen kunnen worden gebruikt in verwarmingssystemen als leverancier van verwarmingsmedium of energie om apparaten van stroom te voorzien

De essentie ervan ligt in het feit dat elk vliegtuig, ongeacht zijn doel, een bepaalde hoeveelheid zonne-energie opneemt. In de zuidelijke regio's is dit bedrag natuurlijk hoger, wat de plaatsing van zonnepanelen relevanter maakt.

Zoals de praktijk echter laat zien, verbetert de markt voor technologische apparatuur op het gebied van zonne-energiesynthese zijn producten voortdurend, daarom werken moderne zonnecellen in zonnepanelen perfect, zelfs in gebieden met een lage instraling.

Verdeling van zonneactiviteit op het voorbeeld van een kaart van Rusland. Een hogere coëfficiënt is typisch voor de zuidelijke regio's ()

Zonnepanelen worden beschouwd als een zeer efficiënte en milieuvriendelijke elektriciteitsbron. In de afgelopen decennia is deze technologie over de hele wereld aan populariteit gewonnen, waardoor veel mensen zijn gemotiveerd om over te schakelen op goedkope hernieuwbare energie. Het doel van dit apparaat is om de energie van lichtstralen om te zetten in elektrische stroom, die kan worden gebruikt om verschillende huishoudelijke en industriële apparaten van stroom te voorzien.

De regeringen van veel landen trekken enorme bedragen aan begrotingsmiddelen uit en sponsoren projecten die gericht zijn op de ontwikkeling van zonne-energiecentrales. Sommige steden maken volledig gebruik van elektriciteit uit de zon. In Rusland worden deze apparaten vaak gebruikt om elektriciteit te leveren aan landelijke en particuliere huizen als een uitstekend alternatief voor gecentraliseerde stroomvoorzieningsdiensten.

Zoals eerder vermeld, is het werkingsprincipe gebaseerd op het halfgeleidereffect. Silicium is een van de meest efficiënte halfgeleiders die de mensheid momenteel kent.

Wanneer de fotocel (de bovenste siliciumplaat van het converterblok) wordt verwarmd, komen elektronen vrij uit de siliciumatomen, waarna ze worden opgevangen door de atomen van de onderste plaat. Volgens de wetten van de fysica hebben elektronen de neiging om terug te keren naar hun oorspronkelijke positie. Dienovereenkomstig bewegen elektronen van de bodemplaat langs de geleiders (verbindingsdraden), geven hun energie op om de batterijen op te laden en keren terug naar de bovenplaat.

Het zonnepaneelapparaat is vrij eenvoudig en bestaat uit verschillende componenten:

• Direct fotocellen / zonnepaneel;
• Omvormer converteert DC naar AC;
• Batterij laadniveau controller.

Batterijen voor zonnepanelen moeten worden gekocht rekening houdend met de noodzakelijke functies. Ze slaan elektriciteit op en geven ze vrij. Opslag en verbruik vinden gedurende de dag plaats en 's nachts wordt alleen de geaccumuleerde lading verbruikt. Er is dus een constante en continue aanvoer van energie.

Het overladen en ontladen van de batterij verkort de levensduur. De zonnelaadcontrollers onderbreken automatisch de accumulatie van energie in de batterij wanneer deze zijn maximale parameters heeft bereikt, en ontkoppelen de belasting van het apparaat wanneer het sterk wordt ontladen.

(Tesla Powerwall - 7kW zonnepaneelbatterij - en thuislader voor elektrische voertuigen)

On-grid zonne-omvormer is het belangrijkste ontwerpelement. Het zet de energie die wordt ontvangen van de zonnestralen om in wisselstroom met verschillende vermogens. Als synchrone omzetter combineert hij de uitgangsspanning van een elektrische stroom in frequentie en fase met een stationair netwerk.

Fotocellen kunnen in serie of parallel worden geschakeld. De laatste optie verhoogt de parameters van vermogen, spanning en stroom en zorgt ervoor dat het apparaat kan werken, zelfs als een element functionaliteit verliest. Gecombineerde modellen worden gemaakt met behulp van beide schema's. De levensduur van de platen is ongeveer 25 jaar.

Kenmerken van silicium zonnecellen

Kwartspoeder is een grondstof voor silicium. Er is veel van dit materiaal in de Oeral en Siberië, daarom zijn het silicium zonnepanelen die meer gebruikt worden en zullen worden dan andere subtypes.

Eenkristal

Monokristallijne wafels (mono-Si) bevatten een blauwachtig-donkere kleur, gelijkmatig verdeeld over de hele wafel. Voor dergelijke wafels wordt het meest gezuiverde silicium gebruikt. Hoe schoner het is, hoe hoger de efficiëntie en de hoogste kosten van zonnepanelen op de markt voor dergelijke apparaten.

Single crystal voordelen:

1. Hoogste efficiëntie - 17-25%.
2. Compactheid - het gebruik van een kleiner gebied in vergelijking met polykristallen voor de inzet van apparatuur in omstandigheden met identiek vermogen.
3. Slijtvastheid - een ononderbroken werking van de stroomopwekking zonder vervanging van de hoofdcomponenten is gedurende een kwart eeuw verzekerd.

Nadelen:

1. Gevoeligheid voor stof en vuil - neergeslagen stof zorgt ervoor dat batterijen niet kunnen werken met licht van een armatuur en dienovereenkomstig de efficiëntie vermindert.
2. De hoge prijs staat gelijk aan de verhoogde terugverdientijd.

Omdat mono-Si helder weer en zonlicht nodig heeft, worden de panelen in open ruimtes geïnstalleerd en verhoogd tot een hoogte. Wat het gebied betreft, wordt de voorkeur gegeven aan gebieden waar helder weer gebruikelijk is en het aantal zonnige dagen dicht bij het maximum ligt.

Polykristal

Polykristallijne platen (multi-Si) zijn begiftigd met een ongelijkmatige blauwe kleur vanwege de multidirectionele kristallen. Silicium is niet zo zuiver als in het gebruikte mono-Si, dus de efficiëntie is iets lager, samen met de kosten van dergelijke zonnecellen.

Positieve polykristallijne feiten:

1. De efficiëntie is 12–18%.
2. Bij ongunstig weer is de efficiëntie beter dan die van Mono-Si.
3. De prijs van dit apparaat is lager en de terugverdientijd is veel lager.
4. Oriëntatie op de zon is niet kritisch, dus u kunt ze op de daken van verschillende gebouwen plaatsen.
5. Bedrijfsduur - de efficiëntie van energieabsorptie en opslag van elektriciteit daalt tot 20% na 20 jaar continu gebruik.

Nadelen:

1. De efficiëntie wordt teruggebracht tot 12–18%.
2. Veeleisend naar de plek. Een normale energiecentrale heeft meer ruimte nodig om in te zetten dan een monokristallijne batterij.

Amorf silicium

De productietechnologie voor panelen verschilt aanzienlijk van de vorige twee. Koken houdt in dat hete dampen op het substraat neerdalen zonder de vorming van kristallen. Tegelijkertijd wordt er minder productiemateriaal gebruikt en hiermee wordt rekening gehouden bij het bepalen van de prijs.

Voordelen:

1. De efficiëntie is 8-9% in de tweede generatie en tot 12% in de derde.
2. Hoog rendement bij minder zonnig weer.
3. Kan worden gebruikt op flexibele modules.
4. De efficiëntie van de batterijen daalt niet naarmate de temperatuur stijgt, waardoor ze op elk oppervlak met een niet-standaard vorm kunnen worden gemonteerd.

Het belangrijkste nadeel kan worden beschouwd als een lager rendement (in vergelijking met andere analogen) en vereist daarom een ​​groot gebied om een ​​vergelijkbaar rendement van de apparatuur te verkrijgen.

Draagbare zonnebatterij - speciaal voor toeristen

Iedereen heeft tegenwoordig elektronische gadgets. Niet het punt dat iemand er minder heeft, maar iemand meer. Ze moeten allemaal worden opgeladen, en hiervoor zijn laders nodig. Maar dit probleem is vooral acuut voor degenen die zich op plaatsen bevinden waar geen stroomvoorziening is. De enige verkooppunten zijn zonnepanelen. Maar de prijzen voor hen blijven hoog en de keuze is klein. De beste optie, zoals algemeen wordt aangenomen, zijn de producten van het bedrijf Goal Zero (hoewel er zowel Russische als Chinese producten zijn - zoals altijd twijfelachtig).

Maar het bleek dat niet alles slecht is dat in China of Korea wordt gemaakt. Bijzonder tevreden met het zonnebatterijbedrijf YOLK uit Chicago, dat begon met de productie van een compact zonnepapier Solar Paper - het dunste en lichtste. Het gewicht is slechts 120 gram. Maar er zijn ook andere voordelen: het modulaire ontwerp zorgt voor meer vermogen. Het zonnepaneel is als een plastic doos, vergelijkbaar in grootte met een iPad, maar half zo dun. Aan de voorzijde bevindt zich een zonnepaneel. Er is een stopcontact voor een laptop en USB-poorten op de behuizing om andere zonnepanelen aan te sluiten, evenals een zaklamp. In deze wonderdoos bevinden zich de batterijen en de besturingskaart. U kunt het apparaat opladen via een stopcontact en tegelijkertijd kan het een telefoon en twee laptops zijn. Uiteraard wordt het toestel ook opgeladen vanuit de zon. Zodra er licht op valt, gaat de indicator branden. In veldomstandigheden is het zonnepaneel eenvoudigweg onvervangbaar: het laadt met succes alle benodigde apparaten op - telefoons sneller, laptops.

Draagbare zonnepanelen zijn compact van formaat: ze komen zelfs in de vorm van sleutelhangers, die aan alles kunnen worden bevestigd. Ze zijn zo ontwikkeld dat je ze mee kunt nemen op een vistocht, tijdens een wandeling, enz. Ze moeten een zaklamp hebben zodat je 's nachts de weg, tent, enz. Kunt verlichten, bevestigingen die het gemakkelijk maken om ze op rugzakken te plaatsen , kajaks, tenten ... Het is erg belangrijk dat een dergelijk apparaat een ingebouwde batterij heeft waarmee u apparaten 's nachts kunt opladen.

Overzicht van niet-silicium modules

Zonnepanelen gemaakt van duurdere analogen bereiken een coëfficiënt van 30%; ze kunnen meerdere keren duurder zijn dan vergelijkbare systemen op basis van silicium. Sommigen van hen hebben nog steeds een lagere efficiëntie, terwijl ze in een agressieve omgeving kunnen werken.Voor de vervaardiging van dergelijke panelen wordt meestal cadmiumtelluride gebruikt. Andere elementen worden ook gebruikt, maar minder vaak.

Laten we de belangrijkste voordelen op een rijtje zetten:

1. Hoog rendement, van 25 tot 35%, met het vermogen om in relatief ideale omstandigheden zelfs 40% te bereiken.
2. De fotocellen zijn zelfs stabiel bij temperaturen tot 150 ° C.
3. Door het licht van de armatuur te concentreren op een klein paneel, wordt de waterwarmtewisselaar aangedreven, wat resulteert in stoom, die de turbine laat draaien en elektriciteit opwekt.

Zoals we eerder zeiden, is het nadeel de hoge prijs, maar in sommige gevallen zijn ze de beste oplossing. Bijvoorbeeld in equatoriale landen, waar het oppervlak van de modules 80 ° C kan bereiken.

Installatie-instructies voor zonnecellen

Zonnepanelen. We schreven in dit artikel over hoe je ze kunt verzamelen (wordt in een nieuw venster geopend). U kunt een kant-en-klaar zonnepaneel voor uw huis kopen, maar om geld te besparen kunt u met uw eigen handen polykristallijne zonnecellen kopen en zonnepanelen voor uw huis in elkaar zetten.

Omvormer. Zonnepanelen wekken gelijkstroom op, bijna 12 of 24 volt (afhankelijk van de aansluiting), de omvormer zet dit om in wisselstroom 220 V en 50 Hz, van waaruit alle huishoudelijke apparaten van stroom kunnen worden voorzien.

Batterij. Zelfs hun systeem. Zonne-energie wordt niet constant geproduceerd. Tijdens piekuren kan er overaanbod zijn en met het begin van de schemering stopt de productie helemaal. Batterijen slaan overdag elektriciteit op en geven deze 's avonds / nacht weer af. Hoe u een batterij kiest voor een zonne-energiecentrale, staat in dit artikel (opent in een nieuw venster).

Het is belangrijk om te weten. Het wordt niet aanbevolen om gewone auto-accu's voor deze doeleinden te gebruiken - ze worden onbruikbaar na 2-3 jaar gebruik (ze zijn ontworpen voor een dergelijke levensduur)

Controller. Biedt een volledige lading van de batterij en beschermt deze tegen overladen en koken. We schreven in dit artikel over welke controller we moeten kiezen (deze wordt in een nieuw venster geopend).

Zonnepanelen worden langzamerhand goedkoper en efficiënter. Ze worden nu gebruikt om batterijen op te laden in straatlantaarns, smartphones, elektrische auto's, privéwoningen en op satellieten in de ruimte. Ze begonnen zelfs volwaardige zonne-energiecentrales (SPP) te bouwen met grote opwekkingsvolumes.

Een zonnebatterij bestaat uit veel fotovoltaïsche cellen (foto-elektrische converters FEP) die de energie van fotonen van de zon omzetten in elektriciteit

Elke zonnebatterij is ontworpen als een blok van een bepaald aantal modules die in serie geschakelde halfgeleiderfotocellen combineren. Om de principes van de werking van een dergelijke batterij te begrijpen, is het noodzakelijk om de werking van deze laatste schakel in het zonnepaneelapparaat, gemaakt op basis van halfgeleiders, te begrijpen.

Er is een groot aantal FEP-opties van verschillende chemische elementen. De meeste zijn echter ontwikkelingen in een vroeg stadium. Op dit moment worden op industriële schaal alleen op silicium gebaseerde zonnepanelen geproduceerd.

We raden u aan om vertrouwd te raken met de samenstelling van houtrot

Silicium halfgeleiders worden gebruikt bij de vervaardiging van zonnecellen vanwege hun lage kosten, ze kunnen niet bogen op een bijzonder hoog rendement

Wanneer fotonen het PVC tussen deze halfgeleiderlagen raken, ontstaat door de inhomogeniteit van het kristal een gate photo-emf, waardoor een potentiaalverschil en een elektronenstroom ontstaat.

Siliciumplaten van fotocellen verschillen in fabricagetechnologie voor:

1. Monokristallijn.
2. Polykristallijn.

De eerste hebben een hoger rendement, maar hun productiekosten zijn ook hoger dan die van de laatste. Uiterlijk kan de ene optie van de andere op een zonnepaneel worden onderscheiden door zijn vorm.

Monokristallijne PVC's hebben een homogene structuur, ze zijn gemaakt in de vorm van vierkanten met uitgesneden hoeken. Polykristallijne elementen daarentegen hebben een strikt vierkante vorm.

Polykristallen worden gevormd door geleidelijke afkoeling van gesmolten silicium. Deze methode is buitengewoon eenvoudig, daarom zijn dergelijke fotocellen niet duur.

Maar hun productiviteit in termen van het opwekken van elektriciteit uit zonlicht is zelden hoger dan 15%. Dit komt door de "onzuiverheid" van de resulterende siliciumwafels en hun interne structuur. Hier geldt: hoe zuiverder de p-laag van silicium, hoe hoger de efficiëntie van de fotovoltaïsche transformator ervan.

De zuiverheid van eenkristallen in dit opzicht is veel hoger dan die van polykristallijne analogen. Ze zijn niet gemaakt van gesmolten, maar van een kunstmatig gegroeid vast siliciumkristal. De foto-elektrische conversiecoëfficiënt van dergelijk PVC bereikt al 20-22%.

Afzonderlijke fotocellen zijn gemonteerd tot een gemeenschappelijke module op een aluminium frame en om ze van bovenaf te beschermen, zijn ze bedekt met duurzaam glas dat de zonnestralen niet hindert.

Wanneer de zonnestralen op de fotocel vallen, worden daarin niet-evenwichtige elektron-gatparen gegenereerd. Overtollige elektronen en "gaten" worden gedeeltelijk overgebracht door de p-n-overgang van de ene halfgeleiderlaag naar de andere.

Als gevolg hiervan verschijnt er spanning in het externe circuit. In dit geval wordt een positieve pool van de stroombron gevormd bij het contact van de p-laag en een negatieve pool bij de n-laag.

Het potentiaalverschil (spanning) tussen de contacten van de fotocel ontstaat door een verandering in het aantal "gaten" en elektronen van verschillende kanten van de p-n-overgang als gevolg van bestraling van de n-laag met zonlicht

De fotocellen die zijn aangesloten op een externe belasting in de vorm van een batterij vormen er een gesloten cirkel mee. Hierdoor werkt het zonnepaneel als een soort wiel, waar de eiwitten samen met elektronen "langs" lopen. En de oplaadbare batterij wordt langzaamaan opgeladen.

Standaard fotovoltaïsche omvormers van silicium zijn cellen met één knooppunt. De stroom van elektronen erin vindt alleen plaats via één p-n-overgang met een zone van deze overgang die beperkt is in fotonenergie.

Dat wil zeggen, elk van deze fotocellen is in staat om alleen elektriciteit op te wekken uit een smal spectrum van zonnestraling. Alle andere energie wordt verspild. Daarom is de efficiëntie van FEP zo laag.

Om de efficiëntie van zonnecellen te verhogen, zijn silicium halfgeleiderelementen voor hen onlangs begonnen met het maken van multi-junctie (cascade). Er zijn al verschillende overgangen in nieuwe FEP's. Bovendien is elk van hen in deze cascade ontworpen voor zijn eigen spectrum van zonlicht.

De totale efficiëntie van de omzetting van fotonen in elektrische stroom in dergelijke fotocellen neemt uiteindelijk toe. Maar hun prijs is veel hoger. Hier ofwel gemak van fabricage met lage kosten en lage efficiëntie, ofwel hogere opbrengsten in combinatie met hoge kosten.

De zonnebatterij kan zowel in de zomer als in de winter werken (hij heeft licht nodig, geen warmte) - hoe minder bewolking en hoe feller de zon schijnt, hoe meer het zonnepaneel elektrische stroom opwekt

Hierdoor genereert één en hetzelfde model van een zonnebatterij minder stroom in de warmte dan in de kou. Fotocellen tonen maximale efficiëntie op een heldere winterdag. Er zijn hier twee factoren: veel zon en natuurlijke koeling.

Als er sneeuw op het paneel valt, blijft het bovendien elektriciteit opwekken. Bovendien zullen de sneeuwvlokken niet eens de tijd hebben om erop te gaan liggen, smeltend door de hitte van de verwarmde fotocellen.

Panelen die tot de klasse "vlak" behoren, zijn wenselijk om te worden geïnstalleerd in het zomerseizoen, wanneer het instralingsniveau hoger is. Dit is de beste optie voor de verhouding tussen prijs en ontvangen energie, wat betekent dat de aankoop van dergelijke zonnecollectoren alle uitgegeven fondsen volledig zal rechtvaardigen.

Op de een of andere manier maakt het energiepotentieel van de apparatuur het mogelijk om deze te gebruiken in warmwatervoorziening en verwarmingssystemen.

Het energieomzettingsproces is extreem gevoelig voor extreme temperaturen. Hiermee moet bij de installatie rekening worden gehouden.De eerste stap is om ervoor te zorgen dat de woning goed geïsoleerd is, anders kunnen er onvoorziene storingen in de werking van het systeem optreden.

Het verwarmingssysteem met zonnepanelen is een gesloten kringloop waar koelvloeistof doorheen circuleert

Voor elke regio is er een optimale installatiemogelijkheid voor apparatuur. De berekening is gebaseerd op de mate van dezelfde instraling. Volgens de gebruiksregels moet de collector zo worden geplaatst dat de invalshoek van zonlicht op het oppervlak 90 ° is.

Alleen in dit geval wordt de efficiëntie van het systeem gemaximaliseerd. U kunt absolute nauwkeurigheid bereiken bij het installeren van panelen door de breedtegraad van het gebied te meten.

Een belangrijke factor is de richting waarin de panelen worden geplaatst. Omdat het hoogste vermogensniveau voornamelijk midden op de dag wordt bereikt, loont het de moeite om de panelen in zuidelijke richting te oriënteren. Sommige afwijkingen zijn toegestaan ​​tijdens het installatieproces, in oost- of westrichting, maar niet te veel.

Bovendien is er vaak een afname van de efficiëntie wanneer schaduwen van bomen het collectorpaneel raken. In de winter wordt aanbevolen om de hellingshoek van de zonnepanelen te vergroten, dit zal het prestatieniveau van het systeem verbeteren.

Het rendement van collectoren hangt voornamelijk af van de hoek van het paneel ten opzichte van het horizontale oppervlak. Voor een optimale lichtabsorptie is het aan te raden om de hellingshoek rond de 45 ° te houden.

De optimale hellingshoek van het zonnepaneel is afhankelijk van het seizoen. Het is goed als het apparaat is uitgerust met een apparaat om de hoek te corrigeren.

De azimut moet op 0 ° worden gehouden (direct zuid). Enkele afwijkingen van 30-40 ° zijn toegestaan ​​voor een betere instraling. Om de stijfheid te vergroten, is er een special. aluminium constructies.

Dit is vooral typerend voor de installatie van collectoren op een hellend dak. Ze voorkomen veranderingen in de ingestelde parameters als gevolg van weersomstandigheden en de snelle installatiesnelheid, met behulp van bevestigingshaken en profielen, bespaart tijd.

In de eerste fase worden alle verwarmingscomponenten geïnstalleerd: ketels, compressoren, warmtegeleiders, enz. Gemakshalve wordt aanbevolen om de systeemelementen op een goed bereikbare plaats te plaatsen. Houd er bij het installeren van het expansievat rekening mee dat er geen obstakels zijn tussen het expansievat en de verdelers.

De temperatuur in de tank wordt gemeten met een temperatuursensor. Het moet aan de bodem van de tank worden bevestigd.

De volgende stap is de organisatie van het ventilatiesysteem. Bij het installeren van het circuit is het noodzakelijk om een ​​luchtuitlaat te creëren die het expansievat verlaat. De beste oplossing zou zijn om communicatie naar het dak te brengen. Dit zal bijdragen aan de regeling van drukval in het verwarmingssysteem.

Zonnepanelen maken deel uit van het verwarmingssysteem, waartoe ook ketels, centrifugaalpompen, leidingen enz. Moeten behoren.

Polymeer en organische batterijen

Modules op basis van polymeer en organische materialen zijn de afgelopen 10 jaar wijdverspreid geworden, ze worden gemaakt in de vorm van filmstructuren waarvan de dikte zelden groter is dan 1 mm. Hun efficiëntie is bijna 15% en hun kosten zijn verschillende keren lager dan die van hun kristallijne tegenhangers.

Voordelen:

1. Lage productiekosten.
2. Flexibel (rol) formaat.

Het nadeel van panelen gemaakt van deze materialen is de afname van de efficiëntie over een lange afstand. Maar dit probleem wordt nog steeds onderzocht en de productie wordt voortdurend gemoderniseerd om de nadelen weg te nemen die kunnen optreden bij de bestaande generatie van dit type batterij in 5-10 jaar.

Body en glas

Zonnepanelen voor thuis hebben een aluminium behuizing. Dit metaal corrodeert niet, met voldoende sterkte heeft het een kleine massa. Een normaal lichaam dient te worden samengesteld uit een profiel waarin minimaal twee verstijvers aanwezig zijn. Bovendien moet het glas in een speciale groef worden gestoken en niet van bovenaf worden bevestigd. Dit zijn allemaal tekenen van normale kwaliteit.

De behuizing mag niet worden verblind

Let ook bij het kiezen van een zonnepaneel op glas. Bij normale batterijen is het eerder gestructureerd dan glad. Om aan te raken - ruw, als je met je nagels loopt, kun je geritsel horen. Bovendien moet het een hoogwaardige coating hebben die verblinding tot een minimum beperkt. Dit betekent dat er niets in terug mag komen. Als de reflecties van de omliggende objecten in ieder geval vanuit elke hoek zichtbaar zijn, is het beter om een ​​ander paneel te zoeken.

Hoe maak je de juiste keuze?

Voor huiseigenaren op het Europese continent is de keuze vrij eenvoudig: het is een polykristal of een eenkristal gemaakt van silicium. Tegelijkertijd is het met beperkte gebieden de moeite waard om een ​​keuze te maken ten gunste van monokristallijne panelen en bij afwezigheid van dergelijke beperkingen ten gunste van polykristallijne batterijen. Bij het kiezen van een fabrikant, technische parameters van apparatuur en aanvullende systemen, is het de moeite waard om contact op te nemen met bedrijven die zich bezighouden met zowel de verkoop als de installatie van kits. Houd er rekening mee dat, ongeacht de fabrikant, de kwaliteit van de systemen van de "top" -fabrikanten waarschijnlijk niet zal verschillen, dus laat u niet misleiden door het prijsbeleid te bestuderen.

Als u besluit om een ​​kant-en-klare installatie van een "zonnepark" te bestellen, houd er dan rekening mee dat de panelen zelf in het pakket van dergelijke services slechts 1/3 van de totale kosten in beslag nemen en dat de terugverdientijd ongeveer in de buurt komt van:

1. Een budgettaire maar effectieve keuze zijn panelen van Amerisolar, het polykristallijne model heet AS-6P30 280W, heeft een afmeting van 1640x992 mm en produceert respectievelijk 280 W aan vermogen. De module-efficiëntie is 17,4%. Van de minnen - de garantie is slechts 2 jaar. Maar de kosten zijn ∼7 duizend roebel.
2. De RS 280 POLY-module van de Chinese Runda zal qua capaciteit vergelijkbaar zijn, de kosten zijn zelfs lager - ongeveer 6000 roebel.
3. Als de ruimte beperkt is, moet u op het product van LEAPTON SOLAR - LP72-375M PERC letten, het rendement is 19,1% en met afmetingen 1960x992 mm krijgen we 375 W aan energie aan de uitgang. De kosten van zo'n batterij bedragen ongeveer 10 duizend roebel.
4. Een andere effectieve optie met kleinere afmetingen, 1686x1016 mm, is een nieuw product van LG - NeOn 340 W. "Not he" heeft een efficiëntie van 19,8%, maar kan niet bogen op een prijs, het zal meer dan de helft hoger zijn dan het vorige monster - ongeveer 16 duizend roebel ...
5. Voor degenen die hun aandacht op het premiumsegment willen richten, heeft het Taiwanese bedrijf BenQ de SunForte PM096B00 333W monokristalmodule op de markt gebracht, die 333 W aan vermogen produceert aan de uitgang, met een nominaal rendement van 20,4% met afmetingen van 1559x1046 mm . Deze module ontving indrukwekkende kosten van bijna 35 duizend roebel.

Video. Hoe u het benodigde aantal zonnepanelen voor uw huis kunt berekenen

De video toont duidelijk de procedure voor het berekenen van het oppervlak van zonnepanelen voor een privéwoning. Handig voor degenen die al in de planningsfase rekening willen houden met alle kosten van het bouwen van een autonoom zonne-energievoorzieningssysteem.

We selecteren een batterij voor een zonne-energiecentrale Power Bank met een zonnebatterij - rekenen op analfabetisme Is het rendabel om een ​​set zonnepanelen te kopen voor zomerhuisjes Windmolen voor een privéwoning - speelgoed of een echt alternatief

Een goede 12 volt zonnecel zou 36 cellen moeten hebben en een 24 volt batterij zou 72 fotocellen moeten hebben. Deze hoeveelheid is optimaal. Met minder fotocellen krijgt u nooit de aangegeven stroomsterkte. En dit is de beste optie.

Koop geen dubbele zonnepanelen - respectievelijk 72 en 144 cellen. Ten eerste zijn ze erg groot, wat onhandig is voor transport. Ten tweede, bij abnormaal lage temperaturen, die we periodiek hebben, zijn ze de eersten die falen. Feit is dat de lamineerfilm tijdens vorst sterk in grootte afneemt.

4V zonnepaneel heeft 7 elementen

Tweede factor. Grote panelen zouden meer dikte van de kast en glas moeten hebben. De windbelasting en sneeuwbelasting nemen immers toe. Maar dit wordt niet altijd gedaan, aangezien de prijs aanzienlijk stijgt.Als je een dubbel paneel ziet, en de prijs ervoor is lager dan de twee "gewone" panelen, dan kun je beter naar iets anders zoeken.

We raden u aan om vertrouwd te raken met de beschrijving van berken voor kinderen. Beschrijving van berkenblad

Nogmaals: de beste keuze is een 12 volt zonnepaneel voor in huis, bestaande uit 36 ​​zonnecellen. Dit is de beste optie, bewezen door de praktijk.

Waarom is efficiëntie zo belangrijk?

Efficiëntie wint aan belang bij het berekenen van de oppervlakte die u kunt gebruiken voor een zonnepaneelsysteem. Met vergelijkbare afmetingen van de beschreven modules van Amerisolar AS-6P30 280W (1,63 vierkante meter) en NeOn 340 W van LG (1,71 vierkante meter), is het verschil in vermogen per vierkante meter aan de uitgang 15,6%. Enerzijds lijkt dit misschien niet erg effectief, gezien het meer dan twee keer zo grote prijsverschil, maar in het geval van beperkte ruimte of een agressievere omgeving kan het je keuze verschuiven ten gunste van deze bekende fabrikant.

De verhoogde efficiëntie benadrukt niet alleen de efficiëntie van de fabricagetechnologie, maar ook de hoogwaardige materialen die bij de fabricage worden gebruikt. Dit kan invloed hebben op de levensduur van de apparaten, de weerstand van de panelen tegen de zogenaamde degradatie. Vergeet ook de garantieverplichtingen van de fabrikant niet. Met vertegenwoordigingskantoren en garantiediensten in bijna alle uithoeken van de wereld, zal LG kunnen bogen op een loyalere benadering van klanten en het nakomen van haar verplichtingen.

Specificaties: waar u op moet letten

De gecertificeerde zonnepanelen geven altijd de bedrijfsstroom en -spanning aan, evenals de nullastspanning en kortsluitstroom. Houd er rekening mee dat alle parameters meestal worden aangegeven voor een temperatuur van 25 ° C. Op een zonnige dag op het dak warmt de batterij op tot temperaturen ver boven dit cijfer. Dit verklaart de hogere bedrijfsspanning.

Een voorbeeld van de technische kenmerken van zonnepanelen voor een woning

Let ook op de nullastspanning. In normale batterijen is dat ongeveer 22 V.En dat komt allemaal goed, maar als je werkzaamheden aan de apparatuur uitvoert zonder de zonnepanelen los te koppelen, zal de nullastspanning de omvormer of andere aangesloten apparatuur beschadigen die niet is ontworpen voor een dergelijke installatie. Spanning.

Waar zijn zonnepanelen van gemaakt?

De structuur is een systeem van onderling verbonden elementen, in de structuur waarvan het principe van het foto-elektrisch effect wordt gebruikt. Afhankelijk van de fabrikant en het type installatie bevatten kant-en-klare zonnepaneelkits voor een woonhuis de volgende componenten:

1. Halfgeleidermateriaal onder gehard glas. Het bestaat uit twee lagen materialen met verschillende geleidbaarheid. Sommige hebben een teveel aan elektronen, terwijl de andere een tekort heeft. Ze worden gescheiden door een dunne laag van het element om mengen te voorkomen.
2. Stroomvoorziening.
3. Een batterij die energie opslaat en opslaat.
4. Laadregelaar voor zonnepanelen.
5. Omvormer-omzetter.
6. Spanningsregelaar.
7. Draden aansluiten.

Hoe werkt een zonnepaneel?

Vroeger werden zonnecellen alleen in de ruimte gebruikt als de belangrijkste energiebron voor satellieten. Momenteel worden zonnepanelen steeds meer in ons leven opgenomen, maar weinig mensen weten hoe ze werken. Het is de moeite waard om uit te zoeken hoe de omzetting van straling in elektriciteit plaatsvindt. Zonder ingewikkelde technologische details wordt het principe van een zonnepaneel voor een woning als volgt beschreven:

1. Er zijn fotovoltaïsche cellen, bestaande uit halfgeleidermateriaal, verpakt in een gemeenschappelijk frame.
2. Wanneer stralen hun oppervlak raken, worden ze warm, absorberen ze gedeeltelijk energie en laten ze elektronen binnenin vrij.
3. Met behulp van een elektrisch veld bewegen vrije elektronen zich in een bepaalde richting, waardoor een stroom ontstaat.
4. Het reist langs de koperen strengen die de batterij bedekken en gaat rechtstreeks naar zijn bestemming.Het kan een elektronisch apparaat zijn of een batterij die stroom opslaat.