Solpaneler: egenskaper og egenskaper ved bruk

Hvert minutt på overflaten av planeten vår får mye solenergi, uten hvilket livet på jorden er umulig. Men dette er ikke alt det det er i stand til, i dag går vi inn i epoken med alternative fornybare energikilder, ved bruk av Solens aktivitet, vind og vann. De største solkraftverkene produserer allerede ca 1% av verdens strøm, så fremtiden er i nye utviklinger. Og vi skylder dette til vitenskap og moderne teknologi, takket være dette har blitt mulig.

Vokser i prisen på elektrisitet vil trolig få deg til å tenke på å spare. Og et utmerket alternativ i dette tilfellet er naturlige energikilder. Den optimale løsningen for et privat hus er et alternativt kraftverk - solbatteri.

Faktisk er heliosystemet ganske enkelt og består av fire hovedelementer.

• Solar batteri - i form og størrelse er et rektangulært panel med et visst antall plater. Grunnlaget for solcellen inneholder halvledermaterialer. Miniatyr transdusere er montert i moduler, og moduler inn i et enkelt solfanger system.
• Controller - utfører funksjonen til en mellommann mellom solcellemodulen og batteriet. Det er nødvendig å overvåke batteriladningsnivået. Dens rolle er ekstremt viktig i hele kretsen - kontrolleren tillater ikke det elektriske potensialet å koke eller falle, noe som er nødvendig for stabil drift av hele systemet.
• Inverter - konverterer likestrømmen til solmodulen i AC 220-230 volt. Hybriddriftsomformeren kan bruke både direkte og vekselstrøm for driften. Men det bør tas i betraktning at omformeren også krever energi, og forbruket er omtrent 30% av konverteringstapet. Og i overskyet vær eller om natten vil all energi for arbeidet bli forbruket fra batteriet. Det vil si, hvis batteriet er utladet, vil omformeren slutte å fungere.
• Batteri - omgjort til elektrisitet, er solenergi ikke alltid brukt i huset fullt ut. Overskudd kan akkumuleres i batteriet og brukes i mørk og overskyet vær.

Hovedelementet i hver solcelle er en fotoelektrisk omformer.

Ved masseproduksjon brukes tre typer silisiumelementer.

• monokrystallinske - Kunstig dyrkede silisiumkrystaller er skåret i tynne plater. Modulen er basert på renset, rent silisium. Overflaten er mer som en honningkake eller små celler som er sammenkoblet i en enkelt struktur. Ferdige små plater er sammenkoblet med et rutenett av elektriske ledninger. I dette tilfellet er produksjonsprosessen mer arbeidsintensiv og energikrevende, noe som påvirker den endelige prisen på solbatteriet. Men enkeltkrystallelementer har høyere produktivitet, og gjennomsnittlig effektivitet er ca 24%. Levetiden til enkeltkrystallbatterier er lengre, de vil vare i gjennomsnitt på omtrent 30 år.
• polykrystallinske - basert på silisiumsmelte. Slike moduler betraktes som den beste løsningen for privat privatbolig. Flere silisiumkrystaller kombineres i en fotocelle. Overflaten til en polykrystallinsk solcelle har en ujevn overflate, på grunn av hvilket lys absorberer verre. Og effektiviteten, henholdsvis nedenfor, ligger innen 20%. Livet til det polykrystallinske panelet er 20-25 år. De har en karakteristisk forskjell - mørk blå farge på belegget. Slike moduler er billigere enn analoger, noe som gjør det mulig å hente hele systemet på om lag 3 år.
• Tynn film - Ha et fleksibelt underlag som gjør at du kan montere batteriet på alle overflater med hjørner og bøyninger. Et tynt lag av halvledere legges på overflaten av batteriet. Slike systemer har en åpenbar ulempe - liten effektivitet. Gjennomsnittlig produktivitet er ca 10%. Det vil si å gi energi hjemme, det vil ta dobbelt så mange tynnfilmbatterier som polykrystallinske. Og levetiden til slike paneler er mindre enn andre analoger. I gjennomsnitt er levetiden omtrent 20 år.

Ideelt hvis solcellepanelene fullt ut kan gi huset elektrisitet. Men ganske ofte blir solenergi brukt til varmtvannsforsyning eller til oppvarming. Men for å oppfylle noen av disse målene, er det nødvendig å beregne den faktiske effekten per kvadratmeter og det nødvendige antall moduler. Strømmen til solmodulen avhenger av mengden sollys som treffer overflaten på batteriet. For å gjøre det riktige valget, bør du også studere prinsippet om driften av hjemmekraftverkstasjonen.

Den første prototypen til solfangeren, som har vært kjent for alle siden forrige århundre, er sommer sommerdusj. Det var en stor beholder, som ble malt svart, vannet i den var oppvarmet om dagen, noe som tillot hver sommer bosatt å ta en varm dusj om kvelden.

Solfangeren er et flatskjerm som ligger på gaten.vanligvis på taket, og er i stand til å konvertere 90% av solstrålingen til energi. I fremtiden sendes energi til systemet og distribueres til strømforsyningens behov. Men hvis solsystemet brukes til oppvarming eller varmt vann, sendes energien ved hjelp av en lavpumpepumpe til lagertanken.

På forskjellige tidspunkter av dagen og i forskjellige årstider endres belysningsnivået. For å sikre uavbrutt strømforsyning til huset, har solbatteriet et helt system. Forskere har lært å kontrollere et slikt mikrofysisk fenomen som den fotoelektriske effekten. Og selv om operasjonsprinsippet ved første øyekast ser ut til å være teknisk komplisert, ser virkelighetsprinsippet og kretsen av den elektriske kretsen veldig enkelt ut.

Alle kan installere solcellepaneler i deres hjem.

I tillegg har de mange fordeler.

• Energieffektivitet - avhengig av typen solceller har en annen indikator. Men i gjennomsnitt varierer effektiviteten fra 14 til 30%.
• Solcellepaneler er spesielt etterspurt i forstedene. Og det er to fornuftige forklaringer for dette. For det første ligger dacha-tomtene langt fra sentraliserte energikilder i områder med dårlig utviklet infrastruktur. Og for det andre er omdannelsen av sollys til energi spesielt viktig på høyden av sommersesongen - om sommeren.
• Om nødvendig kan minikraftverket kompletteres med nye solpaneler for å øke kraften.
• Sparing - for de sørlige områdene i landet kan bruk av solcellepaneler for varmt vann spare opptil 60% av energien i gjennomsnitt per år: 30% om vinteren og 100% om sommeren.
• Slike systemer er relevante ikke bare for privat bruk, for eksempel for hjemmet, men også for bedrifter, utdanningsinstitusjoner og medisinske institusjoner. I produksjonsvirksomheten kan et solpanel brukes som en ekstra varmekilde for sentralvarme om vinteren, og om sommeren for tilførsel av varmt vann.
• Fordelen er at du bare trenger å betale for utstyret en gang, etterpå krever systemet ingen investeringer og vedlikehold.
• Den økologiske energikilden er et spesielt viktig aspekt i planetplanen, fordi energireserverene på Jorden ikke er ubegrensede.
• Pålitelighet - i dette tilfellet avhenger mye av den valgte modellen og riktig installasjon.

Det er verdt å merke seg at systemet lønner seg om noen år, og gjør at eieren kan spare mye penger i fremtiden. For eksempel, basert på dagens takster for elektrisitet og diesel, kan vi med sikkerhet si at solsystemet vil betale seg i 3-4 år i en privat hytte for en familie på 5-7 personer. Og når du flytter fra gass - betalingen vil være opptil 8-10 år.

I dag er ulike typer solcellepaneler i stadig større popularitet. Ved første øyekast kan det virke som alle solmoduler er de samme: et stort antall individuelle små solceller er sammenkoblet og dekket med en gjennomsiktig film. Men i virkeligheten er alle moduler forskjellige i kraft, design og størrelse. Og for øyeblikket har produsentene delt opp solsystemet i to hovedtyper: silisium og film.

For husholdning er solcellepaneler installert med silisiumfotovoltaiske celler. De er de mest populære på markedet. Herav kan du også skille tre typer - det er polykrystallinsk, monokrystallinsk, de er allerede beskrevet mer detaljert i artikkelen og amorfe, som vi bor på.

Amorf - er også laget på basis av silisium, men i tillegg har den en fleksibel elastisk struktur. Men de er ikke laget av silisiumkrystaller, men fra silan - et annet navn er silisium hydrogen. Blant egenskapene til amorfe moduler kan utmerket ytelse bli observert, selv om det er overskyet vær og muligheten til å gjenta noen overflate. Men effektiviteten er mye lavere - bare 5%.

Den andre typen solcellepaneler - film, produsert på grunnlag av flere stoffer.

• Kadmium - slike paneler ble utviklet på 70-tallet av forrige århundre og brukt i rommet. Men i dag brukes kadmium også i produksjon av industrielle og innenlandske solkraftverk.
• Moduler basert på halvleder CIGS - utviklet fra kobber, indium selenid og filmpaneler. Indium er også mye brukt i produksjonen av LCD-skjermer.
• Polymer - også brukt i produksjon av solfilmmoduler. Tykkelsen på ett panel er ca. 100 nm, men effektiviteten forblir ved 5%. Men fra fordelene kan det bemerkes at slike systemer er rimelige og ikke avgir skadelige stoffer i atmosfæren.

Men også i dag er mindre voluminøse bærbare modeller på markedet. De er spesielt designet for bruk under utendørsaktiviteter. Ofte er slike solbatterier vant til å lade opp bærbare enheter: små gadgets, mobiltelefoner, kameraer og videokameraer.

Bærbare moduler er delt inn i fire typer.

• Lav effekt - gi en minimumsavgift, som er nok til å lade opp en mobiltelefon.
• Fleksibel - kan rulles opp og ha liten vekt på grunn av den store populariteten blant turister og reisende.
• Festet til underlaget - har en betydelig større vekt, ca 7-10 kg, og følgelig gir mer energi. Slike moduler er spesielt utformet for bruk i langdistanse bilreise, og kan også brukes til delvis autonom strømforsyning av et landsted.
• Universal - uunnværlig i fotturer, enheten har flere adaptere for samtidig ladning av ulike enheter, vekten kan nå 1,5 kg.

Frost vær spiller ingen rolle for solsystemet. Det viktigste her er antall klare lysdager. Og hvis du for eksempel bruker solcellepanel til varmtvannsforsyning, kan du i vinter i 30-graders frost stabilt ha vann i tanken ved en temperatur på 40 ° C - 50 ° C.

I regioner med et sterkt kontinentalt klima og hard vinter er det umulig å forlate sentralvarme. Men det er mulig å supplere systemet med indirekte oppvarmingstanker, noe som gjør det mulig å kombinere ulike varmekilder med muligheten til å slå på solens energi automatisk og etter behov.

Og du kan også bruke et solsystem for å støtte oppvarming i "varmt gulv". På samme tid for 100 kvadratmeter gulv trenger du ca 8 samlere. Men om sommeren vil et så stort system være overflødig, bortsett fra at du kan bruke den til å opprettholde temperaturen i bassenget eller badstuen.

Dens rolle i systemet er ganske forståelig - batteriet lar deg lagre strøm fra solmodulen. Og så vil det være mulig å bruke solenergi som strøm.

Installere et solsystem på sitt eget nettsted vil koste et anstendig beløp. Før du fortsetter installasjonen av et solcellebatteri, er det nødvendig å bestemme den nødvendige strømmen for alle enheter. Og først og fremst er det nødvendig å beregne den optimale toppbelastningen i kilowatt og rasjonelt betinget gjennomsnittlig energiforbruk i kilowatt / time for å møte husets eller nettstedets behov.

For rationell bruk av solenergi er det nødvendig å bestemme:

• toppbelastning - for å bestemme det, er det nødvendig å legge til strømmen til alle enhetene som er tilkoblet samtidig;
• maksimal strømforbruk - en parameter som er nødvendig for å bestemme kategorien av enheter som må operere på en gang
• Daglig forbruk bestemmes ved å multiplisere den individuelle kraften til en enkelt enhet ved det tidspunktet den var i bruk;
• gjennomsnittlig daglig forbruk - bestemmes ved å legge til energiforbruket til alle elektriske apparater i en dag.

Alle disse dataene er nødvendige for et komplett sett og stabilt påfølgende arbeid av solbatteriet. Oppnådd informasjon vil tillate å velge flere passende parametere i batteriet - et dyrt element i solsystemet.

For alle beregningene trenger du et ark i en celle, eller hvis du foretrekker å jobbe på en datamaskin, vil det være best å bruke en Excel-fil. Klargjør en tabellmal med 29 kolonner.

Skriv inn navnene på kolonnene i rekkefølge.

• Navn på apparatet, husholdningsapparater eller verktøy - eksperter anbefaler å begynne å beskrive energiforbrukere fra gangen, og deretter bevege seg med klokken eller mot klokka. Hvis huset har mer enn en etasje, er utgangspunktet for alle påfølgende nivåer trappen. Og også indikere gaten elektriske apparater.
• Individuell strømforbruk.
• Tid på dagen fra 00 til 23 timer, det vil si for dette trenger du 24 kolonner. I kolonnene over tid må du angi to tall i form av en brøkdel: varigheten av arbeidet i en bestemt time / individuelt strømforbruk.
• I kolonne 27 angir den totale driftstiden til apparatet per dag.
• For 28 kolonner er det nødvendig å formere seg selv fra data fra 27 kolonner ved individuelt forbruket kraft.
• Etter at du har fylt i tabellen, beregnes den totale belastningen på hver enhet for hver time - de innhentede dataene blir lagt inn i kolonne 29.

Etter fylling bestemmes den siste kolonnen av det daglige gjennomsnittlige forbruket. For dette blir alle dataene i den siste kolonnen oppsummert. Men denne beregningen tar ikke hensyn til forbruket av hele solfangeranlegget. For å beregne disse dataene er det nødvendig å ta hensyn til hjelpefaktoren i de endelige beregningene.

En slik forsiktig og omhyggelig beregning vil tillate deg å få en detaljert spesifikasjon av energiforbrukere, med tanke på timelast. Siden solenergi er veldig dyr, må forbruket minimeres og rationelt brukes til å drive alle enhetene. For eksempel, hvis solfangeren brukes som backup strømforsyning hjemme, vil de oppnådde dataene tillate å eliminere energiintensive enheter fra nettverket til den endelige restaureringen av hovedstrømforsyningen.

For en konstant forsyning av energi til huset fra solbatteriet ved beregning av timelastene skyves fremover. Strømforbruket må justeres på en slik måte at man unngår nødsituasjoner under systemdrift og for å maksimere maksimalbelastningen.

Denne grafen viser tydelig hvordan du effektivt bruker solenergi i huset. Den innledende grafen viser at lasten ble fordelt tilfeldig på dagtid: Den gjennomsnittlige daglige timeprisen var 750 W, og forbruksindikatoren var 18 kW per time. Etter nøyaktige beregninger og riktig planlegging var det mulig å redusere daglig forbrukstakt til 12 kW / time, og gjennomsnittlig daglig timelast på 500 watt. Dette strømforsyningsalternativet er også egnet for sikkerhetskopiering.

Solcellepaneler er den mest fremragende prestasjon innen alternativ energi. De utfører en viktig funksjon for energibesparelse og bevaring av fordelene ved sivilisasjonen. I sommer, i landet, kan solcellepaneler brukes til å gi strøm til elektriske apparater og husholdningsapparater, varmeanlegg eller for varmt vann.

Turister og reisende velger som regel bærbare solbatterier for lading av bærbare enheter. De er uerstattelige steder der det ikke er strømforsyning.

Slike enheter kan også brukes til å drive leiligheten. Og hvis vinduene i leiligheten din vender ut mot solsiden, kan du trygt installere solpaneler på balkongen eller forsiden av huset, du trenger bare å få tillatelse fra forvaltningsselskapet eller HOA.

Solpaneler kan plasseres på taket av huset, enten det er skrå eller flatt, eller på balkongen, fasaden eller i gården. Men det vil også være nødvendig å tildele plass på loftet eller i kjelleren for resten av systemet.

Du må følge de grunnleggende anbefalingene fra eksperter når du installerer et solpanel.

• Ta hensyn til alle elementene i solsystemet før du kjøper for skade og mangler. Under forsendelsen må du beholde originalemballasjen for å forhindre skade på integriteten på skjermen.
• Hovedelementene i kontroll og justering av solceller opptar minst plass. Som regel inneholder det nødvendige minimum en omformer, kontroller og batteri. Og også hvis klimaet i regionen og de tekniske egenskapene til nettstedet tillater, kan kontroll- og overvåkingsanordninger installeres på gaten.Men det er bedre å velge et oppvarmet tørrrom for hele systemet med minikraftverk, fordi når omgivelsestemperaturen faller til -5 ° C, blir batterikapasiteten halvert.

• Solmoduler, regulatorer og omformere er tilgjengelig under 12, 24 og 48 volt. Høy spenning tillater bruk av ledninger med mindre tverrsnitt. Men jo lavere spenningen, for eksempel ved 12 V, er det lettere å erstatte ødelagte batterier. Når du arbeider med 24 volt, må du bytte batteriene i par. Og når du bytter ut et 48 volts batteri, trenger du 4 batterier på en gren, som igjen er farlig og kan føre til elektrisk støt.
• For et solcellebatteri må du bruke spesielle batterier merket Solar. Ideelt sett bør alle batterier være fra samme produsent og fra samme batch.
• Antall fotoceller i en modul skal være fra 36 til 72 stykker - dette er den optimale mengden for å oppnå oppgitt strøm. Du bør ikke installere to moduler med antall fotoceller fra 72 til 144. For det første er de problematiske å transportere. Og for det andre er de de første som feiler under alvorlige frost.

• Store moduler skal ha en forsterket sak og ekstra beskyttelse i form av glass. Siden modulene er installert på taket, er de store belastninger i form av nedbør og vind.
• Det er nødvendig å montere et solcellebatteri i et åpent område eller i et romslig rom.
• For å installere et solcellepanel på en tomt, er det nødvendig å velge et godt opplyst åpent rom der ingen skygge kommer fra tilstøtende bygninger eller trær. Perfekt for dette passer på taket av huset eller en hvilken som helst annen bygning.
• Hellingsvinkelen til solmodulene spiller en stor rolle i å skaffe energi. Strømmen av strøm er proporsjonal med solens stilling. Derfor er det verdt å forutse muligheten for å endre hellingsvinkelen for feste når sesongen endres, når solens stilling og strålingsretningen endres.

Integrert heliosystem vil kreve betydelig investering. Men alle pengene blir returnert i fremtiden. Tilbakebetalingsperioden, avhengig av antall moduler og metoder for bruk av solenergi, vil variere. Men likevel er det mulig å redusere innledende utgifter ikke på grunn av tap av kvalitet, men på grunn av en rimelig tilnærming til valg av solbatteri-komponenter.

Hvis du er ubegrenset i installasjonsområdet til solmodulene, og du har en anstendig plass, så 100 kvadratmeter. Du kan installere polykrystallinske solcellepaneler. Dette vil spare en betydelig mengde i familiebudsjettet.

Ikke prøv å helt dekke taket med solcellepaneler. For å starte, installer et par moduler og koble til utstyret som kjører fra konstant spenning. Du kan øke kraften og øke antall moduler med tiden.

Hvis du er begrenset i budsjettet, kan du nekte å installere kontrolleren - Dette er et tilleggselement som trengs for å spore batterinivået. I stedet kan du også koble til et annet batteri til systemet - dette vil unngå overladning og øke systemkapasiteten. Og for å kontrollere ladningen, kan du bruke vanlige bilklokker, som kan måle spenning, og de koster mye mindre.

Når du velger et solcellebatteri til hjemmet, bør du ikke bare fokusere på pris / kvalitet forhold, men også på merkevaren. Du må absolutt stole på produsenten i denne viktige saken. Og for å fastslå kvaliteten på produktene, bør du bli kjent med det tekniske pass og omtaler.

Ofte på markedet finner du en rørformet vakuum solfanger. Slike paneler er produsert hovedsakelig i Kina og har teoretisk høyere effektivitet. Men om vinteren dannes frost på slike produkter og snøpinner på overflaten. Laget av nedbør gir ikke solens stråler gjennom, og på en varm sommerdag kan et slikt system "koke" dersom det ikke er dekket i tide for å beskytte det mot overoppheting.

Vurder de mest populære solcellepanelene på markedet.

Sharp er en merkevare av et japansk selskap, allment kjent i produksjonen av høyspent solceller. Produserte produkter er gjenstand for grundig forskning og testing. Solar moduler har tre lag, og effektiviteten varierer fra 37,9% til 44,4%.

IES - produsert i Spania. Hovedegenskapen til produktet betraktes som to lag av modulen og effektivitet innen 32%, som til slutt reflekteres i kostnaden. Spanske merkevare solpaneler er mye billigere enn japanske kolleger, men forblir fortsatt svært dyre å bruke i private hjem.

Amonix er også blant lederne innen produksjon av solceller til industriell bruk. Effektiviteten av produktene er 36%.

Sun Power - American merkevare solcellepaneler er også inkludert i vurdering av effektive systemer. Effektiviteten til populære modeller er 21%.

Telecom-STV - Russisk-laget paneler (Zelenograd) har også ledende stillinger blant produsenter. Utvalget av produkter er svært bredt. Selskapet tilbyr enkeltkrystallbatterier fra 18 til 270 W, krystallkrystall - fra 5 til 250 W, til marint bruk - fra 16 til 215 W, og brett - fra 120 til 180 W. Effektiviteten til solmoduler er 20-21%, men samtidig er kostnadene for batterier lavere med 30% sammenlignet med importerte merker.

Dette er bare en liten del av kjente produsenter av solceller. Men ikke rabatt andre innenlandske merker. Så for eksempel produserer selskapet Hevel (Chuvashia, Russland) mikromorfe tynne filmbatterier. Og som studier har vist, tar selskapets forbedrede panel mer effektivt inn i strålingen av spredt energi. Og ikke minst, de innenlandske solpanelene har et attraktivt utseende og kan installeres ikke bare på taket, men også på fasaden av bygningen.

Ikke vurder å installere billige doble solmoduler med et stort antall fotoceller. Som praksis viser, under de uregelmessige frostene som systematisk treffer mange regioner i landet, er det disse panelene som først bryter ned. Saken er at en tynn gjennomsiktig film som strekkes på overflaten av modulen, komprimeres i kulde og skiller seg ut fra den store spenningen og bryter. Hvorfor ytelsen til solcellebatteriet faller, noe som kan føre til rask svikt.

Når du velger et passende system, er det også nødvendig å være oppmerksom på at kraften i heliosystemet reduseres med tiden med 10%.

Også redusere ressurspanelene kan:

• skadet film på overflaten av modulen;
• filmmasking;
• overflate deformasjon.

Ikke så lenge siden kom forskere til konklusjonen og viste muligheten for å lagre varmen i bakken. Hva åpner opp store muligheter for alternativ energi. Overdreven sommervarme kan lagres under jord i jord- eller vannvarmeakkumulatorer som ligger i en dybde på 2 til 35 meter og bruker energi om vinteren som oppvarming eller elektrisitet.

Tips til solcellepaneler - i neste video.