- Što su solarni paneli?
- Gdje i kako se koristi solarna energija?
- Upute za ugradnju solarnih panela na krovu
- Zaključci i koristan video na temu
Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Solarna energija je jedan od najperspektivnijih i najbrže razvijajućih alternativnih izvora električne energije. To je neograničen resurs koji se može koristiti bilo gdje na planetu bez zagađivanja okoliša. Slažem se, bilo bi lijepo dobiti vlastiti alternativni izvor električne energije.
Ispada da se sada solarna energija može pretvoriti u električnu energiju kod kuće. Umjesto glomaznih i lomljivih okvirnih panela, sada se sve više koriste fleksibilni solarni paneli. Ali kako ga provesti u praksi?
Pomoći ćemo da se bavimo uređajem fleksibilnih solarnih panela i načelom njihovog rada. Korisne preporuke o odabiru i ugradnji konstrukcija izložene su u našem članku. I za jednostavnost percepcije informacijskog materijala sadrži tematske fotografije i videozapise.
Što su solarni paneli?
Da biste shvatili jesu li fleksibilne ploče pogodne za proizvodnju električne energije, morate razumjeti teoriju. Što je solarna baterija, kako se struktura fleksibilnih modela razlikuje od ostalih? Također je vrlo važno utvrditi prednosti i nedostatke ove vrste solarnih ćelija prije kupnje.
Struktura i principi rada fleksibilnih ploča
Princip rada solarne baterije temelji se na takvom konceptu kao što je fotonapon. Svjetlo, kao što je poznato, može se smatrati i valom i strujom čestica - fotona. Sposobnost pretvaranja fotonske energije u električnu energiju je fotonaponska.
Prvi prototipovi modernih solarnih ćelija izumljeni su još 50-ih godina prošlog stoljeća. Od tada su se značajno promijenili i izvana i na temelju rada. Fotoelektrični učinak omogućen je uporabom poluvodiča.
Poluvodič je materijal koji ima posebnu strukturu atoma. Poluvodič n-tipa ima dodatne elektrone, a nedostaje im atom p-tipa. Za sastavljanje fotoćelije, kombinirajte 2 vrste materijala, tvoreći dvoslojnu strukturu.
Odvojene foto-ćelije su kombinirane u panele. Paneli mogu biti čvrsti, u čvrstom metalnom okviru. Sada postoji tendencija da se pojednostavi dizajn foto panela. Popularnost dobiva fleksibilne i lagane solarne ćelije.
Princip rada solarne baterije može se opisati kao:
- Sunčeva svjetlost udara u površinu fotoćelije sa strane n-sloja.
- Fotoni se sudaraju s atomima poluvodiča, "izbacujući" dodatne elektrone.
- Slobodni elektroni kreću se prema p-sloju i ulaze u atome s manjkom čestica.
- Kao rezultat, gornji sloj djeluje kao katoda, a donji sloj djeluje kao anoda.
- Proizvedena istosmjerna struja, koja može lako napuniti bateriju.
Kao poluvodič koriste se silicij, selen i mnogo skuplji materijali.
Istosmjerna struja dobivena od solarnog panela mora se pretvoriti u izmjeničnu, jer većina električnih uređaja radi na njoj
Polimerno prskanje aluminijskim vodičima također se koristi za fleksibilne filmske solarne ćelije. Takva struktura čini panele iznenađujuće tankim i laganim.
Ta se tehnologija tek počinje razvijati, ali činjenica da ima velike izglede je nesumnjiva. No razmotrit ćemo fleksibilne panele u širem smislu te definicije.
Detaljnije o principima rada solarnih baterija moguće je pročitati nakon što smo slijedili vezu.
Prednosti fleksibilnih solarnih ćelija
Prednosti fleksibilnih solarnih panela čine ovu metodu proizvodnje električne energije jednom od najperspektivnijih:
- težina;
- veličina;
- elastičnost;
- izvedba;
- raznovrsnost;
- učinkovitost;
- prijateljstvo prema okolišu;
- jednostavno rukovanje.
Geometrijski i fizički parametri panela, kao što su veličina i težina, su od velike važnosti, budući da će veliki broj panela zahtijevati veliki broj kako bi se osigurala električna energija za cijelu stambenu zgradu .Kada se koriste teški modeli, možda će biti potrebno ojačati građevinsku strukturu, što će značajno povećati troškove instalacije.
Lagani i kompaktni fleksibilni elementi neće značajno utjecati na raspodjelu opterećenja na okvir zgrade. Oni ne nose nikakvu opasnost za pokrivanje krova.
Performanse silicijskih baterija su prilično visoke. Teško je procijeniti učinkovitost u ovom slučaju, ploče poluvodiča mogu pretvoriti svjetlost u električnu energiju u prosjeku za 20%.
To jest, ako je snaga sunčevog zračenja 200 W, dobit će se oko 40 W električne energije.
Fleksibilni amorfni solarni paneli mnogo su tolerantniji za oblačno vrijeme od konvencionalnih krutih silikonskih struktura.
Za usporedbu, standardna solarna baterija može raditi samo na 10% kapaciteta u oblačno vrijeme, dok fleksibilna ploča daje oko 50% svojih nominalnih vrijednosti.
Fleksibilnost solarne baterije omogućuje opremanje krova grubom površinom, krovovima od crijepa, premazima složenog oblika. Međutim, oni su prilično svestrani, pogodni za ugradnju na krov ili fasadu zgrade
Sunčeva svjetlost je besplatan i neograničen resurs. To je njegov nesumnjiv plus, u kojem se izražava apsolutna učinkovitost solarnih panela.
Osim toga, ova metoda proizvodnje energije je potpuno ekološki prihvatljiva, ne utječe na stanje okoliša i ne šteti joj.
Štoviše, napuštajući popularnu alternativu solarnoj energiji - termoelektrane, čovječanstvo smanjuje razinu onečišćenja zraka.
Nedostaci fleksibilnih solarnih panela
Nedostaci fleksibilnih solarnih panela također nedostaju. Prvo, ova se tehnologija samo razvija i još nije dostigla vrhunac svojih mogućnosti. Po performansama, fleksibilne amorfne baterije su inferiorne u odnosu na krute poli- ili monokristale.
Struktura i princip rada fleksibilnih ploča je prilično složen, ali ih svatko može koristiti. Dovoljno je pravilno instalirati i spojiti opremu
Drugo, tanka folija i minimalni sloj prskanja relativno brzo propadaju. Jamstveni rok za takve ploče je oko 3 godine.
Nakon toga, fotonaponske ćelije postupno se raspadaju i zahtijevaju zamjenu.
Drago mi je da se ova industrija brzo razvija i da se već pojavljuju izdržljivije i snažnije kopije amorfnih silicijevih fleksibilnih solarnih panela.
Ostali nedostaci su svojstveni svim vrstama solarnih ćelija:
- vrijeme povrata;
- visoki troškovi;
- veliki broj skupe opreme, pored samih baterija;
- ovisnost o vremenu.
Fleksibilna ploča snage oko 150 W košta oko 40 tisuća rubalja. ili više, ovisno o proizvođaču. 20 baterija, skup baterija i dodatna oprema koštat će okrugli iznos. Uzimajući u obzir trošak 1 kWh električne energije za plaćanje sustava imat ćete više od jedne godine.
Gdje i kako se koristi solarna energija?
Fleksibilne ploče se koriste u različitim područjima. Prije nego što napravite projekt energetske opskrbe kod kuće uz pomoć ovih solarnih panela, saznajte gdje se oni koriste i koje su značajke njihovog korištenja u našoj klimi.
Opseg solarnih ćelija
Uporaba fleksibilnih solarnih ćelija je vrlo široka. Uspješno se koriste u elektroniki, elektrifikaciji zgrada, automobilskoj i zrakoplovnoj industriji, na svemirskim objektima.
U izgradnji se takvi paneli koriste za stambene i industrijske zgrade s električnom energijom.
Solarna energija može biti jedini izvor električne energije i može duplicirati tradicionalni sustav napajanja tako da u slučaju nedovoljne učinkovitosti u određenom razdoblju kuća ne ostaje bez napona
Prijenosni solarni punjači dostupni su svima i prodaju se svugdje.
Velike fleksibilne putne ploče za iskorištavanje električne energije bilo gdje u svijetu vrlo su popularne među putnicima.
Vrlo neobična, ali praktična ideja je da se kao temelj za fleksibilne baterije koristi podloga za ceste. Posebni elementi zaštićeni su od udaraca i ne boje se teških tereta.
Fleksibilne baterije su dobre jer se mogu koristiti u gotovo svakoj situaciji. Lako se mogu postaviti na krov automobila ili na trup jahte
Ta je ideja već provedena. "Sunčana" cesta pruža energiju okolnim selima, a ne zauzima niti jedan dodatni metar zemlje.
Značajke uporabe fleksibilnih amorfnih ploča
Oni koji planiraju početi koristiti fleksibilne solarne panele kao izvor električne energije za svoj dom trebali bi znati značajke svog rada.
Prije svega, korisnici su zabrinuti oko pitanja što učiniti zimi, kada su dnevna svjetla kratka i nema dovoljno struje za upravljanje svim uređajima?
Da, u uvjetima oblačnog vremena i kratkog dnevnog svjetla, performanse panela se smanjuju. Pa, kada postoji alternativa u obliku mogućnosti prebacivanja na centralizirano napajanje. Ako ne, trebate se zaliha na baterije i napuniti ih na dane kada je vrijeme povoljno.
Zanimljiva značajka solarnih ćelija je što se fotocelija zagrijava, pa se njegova učinkovitost značajno smanjuje.
Ljeti se vrući paneli zagrijavaju, ali rade lošije. Zimi, na sunčan dan, fotoćelije mogu uhvatiti više svjetla i pretvoriti je u energiju.
Broj jasnih dana u godini ovisi o regiji. Naravno, na jugu je racionalnije koristiti fleksibilne baterije, jer sunce tamo sjaji duže i češće.
Budući da tijekom dana Zemlja mijenja svoj položaj u odnosu na Sunce, bolje je položiti panele univerzalno - to jest, s južne strane pod kutom od oko 35-40 stupnjeva. Takva situacija bit će relevantna u jutarnjim i večernjim satima, te u podne.
Upute za ugradnju solarnih panela na krovu
Ako odlučite da su amorfni silicij-temeljeni fleksibilni solarni paneli ono što vam je potrebno za snabdijevanje električnom energijom u privatnoj kući, započnite planirati rad.
Odaberite odgovarajuću opremu i procijenite približan broj panela. Zatim pročitajte pravila instalacije i naknadnog održavanja solarnih ćelija.
Ali zapamtite da je upotreba tradicionalnih silikonskih poli i monokristalnih analoga još mnogo produktivnija.
Korak # 1. Izračunajte broj panela
Svaki rad započinje projektom. Za dizajn morate napraviti potrebne izračune, i to:
- dnevna potrošnja električne energije;
- ukupna potrebna fotonaponska snaga;
- kapacitet baterije;
- broj panela.
Najjednostavnije je izračunati potrošnju energije. Da biste to učinili, uzmite u obzir apsolutno sve, bez iznimke, električne uređaje koje koristite ili ih teoretski možete koristiti.
Jednostavan primjer:
- hladnjak - 200 W;
- računalo - 300 W;
- TV - 150 W;
- Ekonomične žarulje - 5 komada od 20 vata.
Snaga svakog uređaja mora biti naznačena u dokumentaciji ili na kućištu. Nakon dodavanja svih podataka dobivamo 750 W. Na temelju te vrijednosti odabire se pretvarač - uređaj koji pretvara istosmjernu struju u izmjeničnu struju sa željenom frekvencijom.
Obavezno napravite malu marginu i odaberite pretvarač snage od 0, 5 kW jači od izračunate vrijednosti. Naime, za ukupnu snagu od 0, 75 kW uređaj ne može biti niži od 1, 25 kW
Za pravilno spajanje solarnih baterija spojenih na baterije preko regulatora. Nemojte brkati kontakte - plus na pluse, minus na minus. Iz baterije se struja šalje na pretvarač, a zatim na električne uređaje.
Nakon što je potrebno pokupiti baterije. Kapacitet baterije (na primjer, 200 A) h) označava struju koja će se snaga isporučiti pri danom naponu tijekom jednog sata.
Potrebni kapacitet možete izračunati tako da ukupnu snagu potrošača podijelite s izlaznim naponom solarne baterije. U našem primjeru koristimo 12 voltne baterije. 750/12 = 62, 5 Ah ∙ h.
Ali ova formula nije u potpunosti ispravna, jer se većina baterija ne može isprazniti do 0. Postoji određena granica, na primjer 40%. Ako razina napunjenosti padne ispod, to značajno utječe na vijek trajanja i kvalitetu baterije.
Ovaj pokazatelj također treba dodati u formulu:
750 W / (12 Vh0, 4) = 156, 25 A h.
Da bi se postigao takav kapacitet, grupa od 2 baterije od po 100 Ah može se kombinirati u sustav.
Broj panela izračunava se na temelju snage odabranog modela i regije u kojoj će biti instalirani. Vrijednost regije je teško precijeniti.
U idealnom slučaju, morate pronaći vrijednosti dnevne razine sunčevog zračenja za vaše područje. Za pouzdanost, uzima se minimalna vrijednost za godinu, otprilike krajem prosinca.
Shematski, stupanj insolacije u različitim regijama može se prikazati kako slijedi. Numeričke vrijednosti mogu se pronaći u specijaliziranim direktorijima ili na Internetu.
Množenjem ove brojke s brojem kalendarskih dana u mjesecu, dobivamo broj kilovata, koji u prosincu čine 1 m2 fleksibilnih solarnih panela. Na primjer, u Moskvi je 0, 33 x 31 = 10, 23 kW / m2, a za Sochi 1, 25x31 = 38, 75 kW / m2. Ovaj se pokazatelj naziva broj bodova.
Zatim, od konvencionalnog maksimuma od 0, 75 kW koje su potrošili svi uređaji u isto vrijeme, izračunavamo prosječnu mjesečnu potrošnju - oko 25 kW. Za mjesec dana, naše fleksibilne baterije bi trebale proizvoditi najmanje 25.000 W, a bolje je napraviti malu marginu i zaokružiti do 30 kW.
Dakle, na 1 bod u Moskvi, trebao bi biti 30 / 10, 23 = 2, 93 kW. Ako odabrani paneli imaju kapacitet od 150 W, brojanje njihovog broja nije teško: 2.93 / 0.15 = 20 komada.
Nakon takvih jednostavnih izračuna, sami možete odabrati pravi inverter, kontroler, bateriju i fleksibilne fotonaponske panele u pravoj količini.
Korak # 2. Pravila instalacije
Instalaciju fleksibilnih solarnih ćelija možete izvršiti sami.
Da biste to učinili, potrebno je točno odrediti gdje ćete postaviti svoje panele:
- na krovu zgrade;
- na pročelju kuće;
- na samostalnoj strukturi;
- kombinirana shema.
Najpopularnija opcija je na krovu. Ako oblik ili konfiguracija krova to ne dopušta, bolje je izgraditi dodatni okvir na koji se postavljaju baterije. To je skuplje, ali ako je krov zasjenjen ili je teško pristupiti, ova opcija postaje racionalna.
Položaj na pročelju koristi se kada nema dovoljno prostora na krovu. Paneli mogu biti dio dizajnerske ideje i igrati ulogu dekoracije doma.
Fleksibilne solarne fotonaponske ćelije na donjoj strani imaju ljepljivi smolasti sloj.
Dovoljno je ukloniti zaštitnu foliju i zalijepiti ploču u odabrano mjesto. Naravno, površina mora biti očišćena i očišćena prije ugradnje.
Nisu potrebni specijalizirani alati za instalaciju. Glavno je da se brine o njihovoj sigurnosti dok rade na krovu. Također je vrlo važno slijediti shemu ožičenja opreme i ne ometati slijed.
S jedne strane, solarni modul ima 2 izvedena kabela. Svaka ploča je postavljena tako da se te žice kasnije mogu spojiti pomoću jedne sabirnice za serijsku vezu.
Preporučujemo i čitanje našeg drugog materijala, gdje su detaljno opisani načini instaliranja i metode spajanja solarnih baterija. Pročitajte više - ovdje.
Korak # 3. Njega sustava nakon ugradnje
Nakon instaliranja fleksibilnih solarnih ćelija, morat će se stalno paziti i nadzirati, inače će njihova učinkovitost dramatično pasti. Glavna stvar je da paneli ostanu čisti.
Prašina, prljavština, ptičji izmet - svi ti faktori smanjuju učinkovitost sustava, jer ograničavaju apsorpciju sunčevih zraka fotocelicama.
Solarne panele treba očistiti kada se onečiste. Zbog toga se ne preporuča stavljati ih u udaljena mjesta na složenom krovu.
Ako vaš sustav ne možete servisirati, uvijek možete pronaći umjetnika s odgovarajućom opremom i sadržajima. Naravno, to će vrijediti više.
Isperite solarne ćelije na bazi amorfnog silicija, kao i tvrde kolektore, mogu biti obična mokra spužva ili tkanina od mikrovlakana. Panel se ne boji vode (nakon svega, ova oprema je instalirana na ulici), ako ih redovito perete, oni će trajati duže
Drugi problem koji je relevantan za naše regije je snijeg. Zimi baterije zaspu sa snijegom i prestaju s radom. Oborine moraju biti stalno očišćene, ali ne previše grube, inače se oprema može oštetiti.
Zaključci i koristan video na temu
Video i recenzije koje gledaju na fleksibilne panele popularnih proizvođača pomoći će vam da napravite pravi izbor. Moći ćete vidjeti kako će vaša kuća izgledati nakon instalacije opreme, stručnjaci će vam pomoći odabrati pravu količinu baterija i razmotriti pravila instalacije.
Kako su fleksibilni solarni paneli i od čega su napravljeni:
Također je moguće ugraditi fleksibilnu bateriju u stan na pročelju visokogradnje, zašto ne:
Malo više o proizvodnji i prednostima fleksibilnih elemenata:
Solarni paneli omogućuju da postanu nepostojani, a ne da prate cijenu benzina i komunalnih usluga. Если вложить определенную сумму один раз, вы сможете неограниченно потреблять энергию для пользования бытовыми электроприборами, отопления дома и подзарядки аккумулятора электромобиля. Все больше людей переходят на альтернативную энергию, потому что за ней – будущее.
Если у вас есть необходимые знания или опыт по теме нашей статьи, пожалуйста, поделитесь им с нашими читателями. А может вам приходилось самостоятельно устанавливать солнечные батареи? Расскажите, как это делали вы. Свои комментарии можете дополнять фотографиями.