Solarni paneli: načela delovanja in shema povezave

Glavna značilnost pametnega doma je zagotoviti udobje in varnost življenja z učinkovito uporabo virov.

Ta naloga je rešena z namestitvijo lastnih virov napajanja in avtomatiziranih sistemov, ki zagotavljajo nemoteno oskrbo z energijo s pravočasnim preklapljanjem krme iz različnih virov.

Sončne celice (solarni sistemi) so ena od možnosti za avtonomno oskrbo z električno energijo.Če vas zanimajo te informacije, preberite več o tem, kako narediti sončne celice doma z lastnimi rokami?Oglejte si tudi naš Solar Power Supplies za vaš dom.

Vsebina
  1. Zgodovinski izlet
  2. Elementi sončnih celic
  3. ]
  4. Načelo delovanja fotoprevodnikov
  5. Kaj naredi modul sončne naprave?
  6. Kako vzpostaviti povezavo?
  7. Katere alternative obstajajo in kaj je bolje uporabiti?

Zgodovinska ekskurzija

Čeprav so bile prve naprave, ki proizvajajo električni tok pod vplivom sonca, nastale v XIX. Stoletju, se je zgodovina sončne baterije začela leta 1954leto25. aprila 1954 so v ZDA pridobili prve fotonapetostne celice na osnovi silicija.

Njihovo načelo dela je omogočilo povečanje učinkovitosti z 1% na 6%.Novi razvoj na področju sončne energije je bil nenehno izveden, leta 1970 pa je bila učinkovitost že 10%.Vendar pa so se zaradi visokih stroškov proizvodnje taki viri energije, kot prej, uporabljali le v odprtem prostoru.

V poznih 80-ih -v začetku 90. let prejšnjega stoletja, ko se je učinkovitost fotoelektričnih elementov povečala na 20%, so začeli uporabljati sončno energijo na Zemlji. V letu 2013 so bili na osnovi indijsko-galijevega arzenida ustvarjeni elementi z učinkovitostjo 44,4% (družba Sharp). V istem letu je skupina strokovnjakov izdelala baterije s Fresnelovimi lečami. Njihova učinkovitost je bila 44,7%.

Elementi solarnih plošč

\ t

Načelo delovanja fotovoltaičnih panelov je razvoj enosmernega toka. Ker vse naprave delujejo na izmenični tok, je za popolno delovanje heliosistemov potrebnih več elementov:

Krmilnik nadzoruje polnjenje in praznjenje baterije. Ivertor (pretvornik toka) - pretvori konstantni tok v spremenljivko. Za shranjevanje proizvedene energije so potrebne baterije. V bateriji lahko uporabljate dve vrsti baterij: svinec ali gel.

Načelo fotoprevodnikov

Moduli so sestavljeni iz ločenih elementov - fotoelektričnih pretvornikov (FEP). FEP je silicijev polprevodnik, lahko so tri vrste:

Načelo delovanja FEP temelji na potencialni razliki, saj ima polprevodnik dve plasti (atomska raven) - n-tip in p-tip.

Med njimi nastane šibko električno polje p-n prehod.

Pod vplivom fotonov svetlobe so izničeniElektroni v območju n-tipa tvorijo luknje v območju p-tipa.

Če je zunanji vodnik povezan s silicijevo rezino, potem njeni elektroni iz n-pasu prehajajo v p-cono.Hkrati je v prevodniku prisotna napetost, tj. Energija fotonov svetlobe se pretvori v električno energijo.

Kaj naredi solarni nadzorni modul?

Na voljo so že pripravljene plošče z zmogljivostjo 40-260 vatov.Šotna volna kaže največjo možno moč z močnim soncem in pravilno montažo (kot nagiba, povezava).Njihova velikost sega od 0,4 do 2,5 kvadratnih metrov.

​​

Po želji se lahko ta modul sestavi samostojno, vendar je treba upoštevati, da je treba zagotoviti visoko stopnjo tesnjenja.V tovarniških pogojih se to doseže z namestitvijo modula v vakuumsko peč, kjer se proizvajajo laminati.

Modul je po svoji zasnovi ločen element FEP, ki sta med seboj povezana s kovinskimi pnevmatikami.Po priključitvi je prejeta plošča prestavljena z diodami.To storite tako, da preprečite okvaro delov, ki so lahko zasenčeni.

V odsotnosti diod se energija iz osvetljenih celic pretaka v neosvetljeno, zaradi česar se slednje pregrejejo.Če je obvoznica opravljena, v trenutku teme plošča daje manj energije (za 25%) in vse celice ostanejo v uporabi.

Nato je plošča laminirana in nameščena med večslojno steklo, nato pa zložena v plastični ali aluminijasti okvir.Na dno modula priključite priključno omarico, na katero naj se priključijo kontaktielektrični tokokrog.

Kako vzpostaviti povezavo?

Možnosti za namestitev sončnih kolektorjev so lahko različne:

Pri izbiri različice je treba upoštevati, da mora biti površina fotocelic usmerjena proti jugu, optimalni vpadni kot žarkov na panelu pa 90.

V idealnem primeru so plošče nameščene na rotacijske konstrukcije. V praksi se kot nagiba spreminja dvakrat letno - v zimskem obdobju 60? -70? glede na črto obzorja, poleti pa 15-20 °.

Ne glede na to, kako je nameščen, se shematski prikaz priključitve na omrežje hiše ne razlikuje. Spodaj je prikazan povezovalni diagram z omrežnim in akumulatorskim krmilnikom.

To omogoča uporabo energije iz solarnega sistema, tudi če obstaja napetost v osrednjem omrežju, kar poveča učinkovitost uporabe virov.

Katere alternative obstajajo in kaj je bolje uporabiti?

Poleg solarnih sistemov se lahko kot samostojni viri energije uporabljajo naslednji tipi:

Dizelski generator se tradicionalno uporablja kot samostojno ali samostojno napajanje.

Vendar imajo takšne naprave številne pomanjkljivosti - hrup, tveganje požara in. \ Tdodelitev v procesu dela velike količine izpušnih plinov. Glavna prednost je stabilno delo ne glede na vremenske razmere.

Dizelskih generatorjev ni mogoče imenovati samostojnih virov energije, saj načelo njihovega delovanja ni proizvodnja energije, ampak transformacija z uporabo neobnovljivih virov.

Prednosti vetrne turbine so okoljska in popolna avtonomija.

Pomanjkanje odvisnosti od vremena. To je zelo opazna pomanjkljivost, saj lahko v mirnem stanju ostaneš dolgo časa brez elektrike. Toplotne črpalke so v različnih konfiguracijah, neodvisne od sezonskih in zunanjih pogojev.

Pogojne pomanjkljivosti tega vira energije lahko pripišemo dejstvu, da proizvaja samo toplotno energijo. To pomeni, da se lahko uporablja za ogrevanje ali klimatizacijo doma, kot tudi za ogrevanje vode.

Glede na pomanjkljivosti in prednosti navedenih sistemov lahko sklepamo, da bi moral pametni dom imeti kombiniran sistem. Na primer, sončne celice se lahko dopolnijo s toplotno črpalko. Ta možnost vam omogoča, da hiši zagotovite toplotno in električno energijo.

https://www.youtube.com/watch?v=aAH0LAiiHAA