Ang mga posibilidad ng paglipat sa mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya ay isinasaalang-alang at bahagyang ipinatupad ng mga interesadong kumpanya na kumakatawan sa industriya ng enerhiya sa loob ng ilang dekada. Ang mataas na gastos sa pagpapakilala ng mga bagong sistema ng supply ng enerhiya ay hindi pa nagpapahintulot sa maraming bahagi ng industriyang ito na matagumpay na umunlad, ngunit mayroon ding mga pagbubukod, na kinabibilangan ng mga solar energy generator.
Sa iba't ibang variation, ang mga naturang power supply ay ginagamit sa mga espesyal na lugar, at sa mga nakaraang taon ay natagpuan nila ang kanilang lugar sa pribadong power supply. Ang pinakamainam na format para sa teknikal na pagpapatupad ng isang solar na baterya ay isang panel sa mga photoelectronic na mga cell, na hindi kumukuha ng maraming espasyo, ngunit sa parehong oras ay nagbibigay sa consumer ng enerhiya ng isang tiyak na halaga.
Pangkalahatang-ideya ng teknolohiya
Maaaring gamitin ang iba't ibang natural na phenomena bilang pinagmumulan ng enerhiya - mula sa hangin hanggang sa daloy ng tubig. Siyempre, atAng enerhiya ng Araw, bilang isang likas na pinagmumulan ng liwanag at init, ay hindi maaaring isaalang-alang bilang isang mapagkukunan para sa conversion sa ordinaryong kuryente. Oo nga pala, ang pag-iilaw ng enerhiya sa isang maaliwalas na araw ay maaaring umabot sa 1020 W/m2, at ito ay isang nasasalat na potensyal na maaaring makahanap ng praktikal na aplikasyon. Ito ay nananatili lamang sa teknolohikal na pagpapatupad ng proseso ng conversion at paghahatid ng enerhiya. Ito ang ginagamit ng mga solar panel.
Ang mga module ng ganitong uri ay komprehensibong gumaganap ng mga gawain ng pagkuha, pag-stabilize at pag-iipon ng sikat ng araw. Sa mga susunod na yugto, ang mga gawain ng pagbabago, akumulasyon at pamamahagi nito sa mga mamimili ay malulutas. Sa ngayon, ang mga pangunahing gawain ng solar energy ay hindi masyado sa teknikal at istrukturang organisasyon ng mga proseso sa itaas, ngunit sa pag-optimize ng teknolohiya upang mapataas ang pagganap ng mga produkto nito.
Disenyo ng panel
Sa pangkalahatang kahulugan, ang naturang device ay isang receiver at accumulator ng solar energy. Gayunpaman, ang pagpapanatili nito ay gumagamit ng isang buong pangkat ng mga bahagi, kabilang ang mga baterya, mga de-koryenteng converter, piyus, power regulator, mekanika upang kontrolin ang posisyon ng panel, atbp.
Ngunit sa bawat kaso, ang solar panel system ay nakabatay sa paggana ng isang pangunahing elemento - isang module na direktang tumatanggap ng solar energy. Sa pinakakaraniwang bersyon, ito ay mga silicon mono- o polycrystalline wafers, na sa konteksto ay kahawig ng isang multi-layer na cake. Ito ang tinatawag naphotovoltaic cells na nagbibigay ng tumpak na pagpoposisyon ng mga atom, na, naman, ay kasangkot sa mga proseso ng conversion ng enerhiya.
Pag-uuri ng mga solar panel ayon sa uri ng mga solar cell
Habang umunlad ang mga teknolohiya para sa pagmamanupaktura ng mga plate para sa pagtanggap ng solar energy, nag-eksperimento ang mga espesyalista sa mga materyales para sa kanilang paggawa, na tinutukoy ang mga pinakamainam na solusyon. Sa ngayon, ang mga baterya ng ganitong uri ay ginawa mula sa mga sumusunod na elemento:
- Silicon multicrystalline wafers. Ang istraktura ng materyal ay nabuo ng isang pangkat ng mga single-crystal silicon gratings, na ginagawang posible upang mabayaran ang mga pagkalugi ng enerhiya sa mga gilid ng istraktura, tulad ng kaso sa mga single-crystal na panel. Bilang resulta, ang kahusayan ay umabot sa 15% na may buhay ng serbisyo ng device na hanggang 25 taon.
- Mga panel sa polycrystalline silicon. Isa pang alternatibo sa simpleng monocrystalline solar panel. Ang isang baterya sa batayan na ito ay hindi gaanong produktibo, ngunit ito ay mas mura at nagbibigay ng mas maraming pagkakataon para sa pagdidisenyo ng iba't ibang anyo ng konstruksiyon at ang oryentasyon nito.
- Mga amorphous na silicon panel. Ito rin ay isang opsyon na may mababang kapangyarihan, ngunit ito rin ang pinaka-abot-kayang. Para sa mga consumer na may mababang pangangailangan sa enerhiya, isang perpektong katanggap-tanggap na solusyon.
- Cadmium telluride device. Ang materyal na ito ay malawakang ginagamit sa pagbuo ng mga cell photovoltaic ng pelikula, ang kapal ng layer ng semiconductor na kung saan ay daan-daang micrometers. Ang Cadmium telluride ay may average na pagganap ng pagbuo ng kuryente, ngunit ang proseso ng pagbuo mismoang kuryente sa kasong ito ay magiging mas mura kaysa sa karaniwang mga silicon panel.
- Baterya batay sa CIGS semiconductor. Sa kasong ito, ang isang kumbinasyon ng ilang mga materyales ay ginagamit - gallium, selenium, indium at tanso. Gumagamit din ito ng film form factor, ngunit may mas mataas na performance kaysa sa mga katapat na cadmium telluride.
Paano gumagana ang device
Pagkatapos makatanggap ng solar energy, ang karagdagang kurso ng pagpapatakbo ng system ay maaaring mangyari ayon sa iba't ibang mga scheme, depende sa solusyon sa disenyo. Mayroong pangunahing dalawang paraan upang gamitin ang kagamitan:
- Ang nabuong kuryente ay iniimbak sa nakakonektang battery pack at sabay-sabay na ginagamit ng mga consumer.
- Sa daan mula sa panel patungo sa battery pack, may naka-install na inverter na kumokontrol sa pagkonsumo ng enerhiya. Ginagamit ang katulad na pamamaraan sa mga kaso kung saan gumaganap ang solar battery-panel bilang pantulong na pinagmumulan ng kuryente na sumasaklaw lamang sa bahagi ng mga pangangailangan ng consumer para sa kuryente.
Sa parehong mga kaso, dapat ayusin ang isang de-koryenteng circuit na may posibilidad na magpasok ng mga solar photocell. Ang configuration ng koneksyon ay maaaring serial o parallel. Ang average na boltahe ng input ay maaaring 180-354 V na may kaugnayan sa mga sistema ng sambahayan. Ang load sa kasong ito ay 5 A.
Pagpapatupad ng sistema ng pamamahala
Naganap ang aktibong pagbuo ng mga solar na baterya sa panahon ng malawakang pagpapakilala ng mga control microcontroller sa complexmga proseso ng produksyon. Sa ngayon, ginagamit din ang mga naturang device upang i-automate ang iba't ibang operasyon sa domestic sphere - sapat na upang tandaan ang mga alarm system at mekanika ng kontrol sa pinto ng garahe.
Tungkol sa mga solar panel, ginagamit ang mga controller na may mga capacitive sensor, na nagbibigay-daan hindi lamang upang subaybayan ang mga parameter ng pagpapatakbo ng mga functional na bahagi, kundi pati na rin upang makontrol ang proseso ng pag-charge ng mga baterya ng solar panel. Ang mga controller sa pangunahing antas ay nagsusubaybay sa mga circuit breaker, varistor at fuse, ngunit maaari ding lumahok sa mga proseso ng pagbabago ng mga parameter ng direktang kasalukuyang nagsu-supply sa mga end consumer.
Mga tip sa paggamit ng mga panel
Kapag bumibili ng solar na baterya, ipinapayong magsagawa ng komprehensibong pag-audit ng lahat ng mga bahagi nito, at lalo na ang mga photocell, dahil ang pinakamaliit na pinsala o depekto sa pabrika ay maaaring makaapekto sa pagganap ng buong system. Gayundin, sa panahon ng proseso ng pag-install, dapat gawin ang maximum na pangangalaga, dahil ang istraktura ay marupok at maaaring masira nang walang espesyal na proteksyon.
Ang pag-mount ng panel-type na solar na baterya ay isinasagawa sa isang espesyal na inihandang base na may mababang boltahe na panghinang na bakal. Mahalaga na ang harap na bahagi, sa anumang kaso, ay hindi natatakpan ng mga puno at iba pang matataas na bagay. Para sa kontrol, isang espesyal na cabinet na may automation at functional blocks ay ibinigay. Mula dito hanggang sa bubong kung saan naka-install ang panel, dapat maglagay ng nakahiwalay na ruta ng supply ng kuryente ng komunikasyon.
Paano gumawaDIY solar panel?
Ang pinaka-angkop na home-made scheme ay gawa sa wooden frame at plexiglass elements. Ang isang chipboard ay maaaring gamitin bilang base ng panel, ang mga gilid nito sa anyo ng mga gilid ay nabuo na may isang bar na 1-3 cm ang kapal. Ang mga fragment ng maliit na laki ng plexiglass ay inilatag sa ibabaw at naayos sa pandikit ayon sa prinsipyo ng pulot-pukyutan. Pagkatapos ang istraktura ay maaaring sarado na may solidong salamin, mahigpit na ayusin ito sa mga contour ng mga gilid.
Dapat ding naka-install ang solar panel. Gamit ang iyong sariling mga kamay, ginagawa ito sa isang sumusuporta sa base ng metal na may kakayahang umikot. Para dito, maaari kang maghanda ng isang frame base na may mekanismo ng drive para sa pag-ikot sa nais na hanay. Sa kasong ito, dapat ding isaalang-alang ang pagkarga sa takip ng bubong. Ito ay kanais-nais na ang pagsuporta sa base ng panel ay direktang konektado sa pamamagitan ng bubong sa sistema ng rafter. Sa huling yugto, kinakailangang ikonekta ang panel sa pamamagitan ng mga conductor na may baterya ng kinakailangang kapangyarihan at, kung kinakailangan, magpasok ng inverter sa power grid upang i-convert ang input voltage.
Ang mga benepisyo ng mga solar panel
Ang mga teknolohiya sa pagbuo ng kuryente batay sa mga prinsipyo ng solar energy conversion ay nagbibigay ng maraming benepisyo sa end user, sa kabila ng ilang mga problema sa pagpapatakbo. Sa partikular, ang pinakasimpleng single-crystal 100 W solar panel ay maaaring singilin ang isang 12 V na baterya pack nang libre. Ngunit kahit na ang mga naturang elemento ay unti-unting nagiging isang bagay ng nakaraan, at ang mga ito ay pinapalitan ng makapangyarihangmga generator na may kakayahang magsilbi sa sistema ng kuryente ng tahanan, na nangangailangan lamang ng mga gastos sa pagpapanatili. Kasabay nito, maaari nating pag-usapan ang tungkol sa kalinisan ng kapaligiran ng pinagmumulan ng kuryente at awtonomiya.
Mga prospect para sa pag-unlad ng teknolohiya
Ang isang pangunahing mahalagang hakbang sa pagbuo ng solar energy system ay ang paglitaw ng mga alternatibong pinagmumulan ng kuryente na may mga boltahe hanggang 220 V. Sa ngayon, ang mga naturang sistema ay nasa conceptual na yugto ng disenyo, ngunit sa hinaharap, paksa sa pag-optimize ng mga proseso para sa pagkuha ng paunang enerhiya, papasok sila sa mass production segment.
Ang mga pangunahing paghihirap na kinakaharap ng mga designer ay ang pare-parehong akumulasyon ng potensyal ng enerhiya at pagbabawas ng mga salik ng pag-asa ng mga generator sa mga panlabas na kondisyon. Halimbawa, ang mababang kahusayan ng mga solar panel para sa isang bahay sa antas na 15-20% ay higit sa lahat ay dahil sa mga salik ng kondisyong masamang panahon, kapag ang supply ng enerhiya ay nabawasan.
Konklusyon
Kung masyadong maagang pag-usapan ang tungkol sa pinagsama-samang supply ng enerhiya ng isang pribadong bahay na may solar energy, kung gayon ang pagsagot sa mga indibidwal na pangangailangan ng pag-charge ng mga device na mababa ang kuryente o pagpapanatili ng kahusayan ng mga kagamitan sa pag-iilaw sa ganitong paraan ay medyo makatotohanan. Bukod dito, ang mga tagagawa ng Russia ay aktibong kasangkot sa pagbuo ng lugar na ito, na nag-aalok ng kanilang mga produkto ng katanggap-tanggap na kalidad.
Ang ilang mga kumpanya ay nagtitipon ng mga solar panel mula sa mga panel ng Tsino na may mababang halaga sa antas na 3-5 libong rubles, ngunit ganap na lumilitaw din ang kanilang sariling mga pag-unlad. Sa mga pinuno ng domestic market ditoAng niche ay maaaring maiugnay sa kumpanyang "Quantum", Hevel Solar at "Solnechny Veter". Ang mga pasilidad ng mga negosyong ito ay gumagawa hindi lamang ng mga low-power system, kundi pati na rin ang mga epektibong solusyon para sa industriyal na operasyon.
