- Какво е слънчеви панели?
- Къде и как се използва слънчевата енергия?
- Инструкции за монтаж на слънчеви панели на покрива
- Заключения и полезно видео по темата
Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Слънчевата енергия е един от най-обещаващите и бързо развиващи се алтернативни източници на електроенергия. Това е безграничен ресурс, който може да се използва навсякъде на планетата, без да замърсява околната среда. Съгласен съм, че би било хубаво да получиш свой собствен алтернативен източник на електричество.
Оказва се, че сега слънчевата енергия може да се преобразува в електричество у дома. Вместо обемисти и крехки рамки, гъвкавите слънчеви панели все повече се използват. Но как да го приложим на практика?
Ние ще помогнем да се справим с устройството на гъвкавите слънчеви панели и принципа на тяхната работа. Полезни препоръки за избора и монтажа на конструкциите са изложени в нашата статия. И за улеснение на възприемането на информационния материал съдържа тематични снимки и видеоклипове.
Какво е слънчеви панели?
За да разберете дали гъвкавите панели са подходящи за генериране на електричество, трябва да разберете теорията. Какво е слънчева батерия, как се различава структурата на гъвкавите модели от останалите? Също така е много важно преди покупката да се определят предимствата и недостатъците на този тип слънчеви клетки.
Структура и принципи на работа на гъвкавите панели
Принципът на работа на слънчевата батерия е изграден върху такава концепция като фотоволтаиката. Светлината, както е известно, може да се разглежда и като вълна, и като поток от частици - фотони. Възможността за преобразуване на фотонна енергия в електричество е фотоволтаична.
Първите прототипи на съвременните слънчеви клетки бяха изобретени още през 50-те години. Оттогава те са се променили значително както отвън, така и от работа. Фотоелектричният ефект е възможен чрез използването на полупроводници.
Полупроводникът е материал, който има специална структура на атома. Полупроводник от n-тип има допълнителни електрони, а p-тип полупроводникови атоми липсват. За да монтирате фотоклетката, комбинирайте 2 вида материали, образувайки двуслойна структура.
Отделните фотоклетки се комбинират в панели. Панелите могат да бъдат здрави, в солидна метална рамка. Сега има тенденция за опростяване на дизайна на фото панели. Популярността придобиват гъвкави и леки слънчеви клетки.
Принципът на работа на слънчевата батерия може да бъде описан като:
- Слънчевата светлина удари повърхността на фотоклетката от страната на n-слоя.
- Фотоните се сблъскват с полупроводникови атоми, "избивайки" допълнителни електрони.
- Свободните електрони се движат към p-слоя и влизат в атоми с липса на частици.
- В резултат горният слой действа като катод, а долният слой действа като анод.
- Произвежда се постоянен ток, който лесно зарежда батерията.
Като полупроводник се използват силиций, селен и много по-скъпи материали.
Токът, получен от соларния панел, трябва да се преобразува в променлив, тъй като повечето електрически уреди работят върху него
Полимерното разпрашване с алуминиеви проводници се използва и за слънчеви клетки с гъвкаво фолио. Такава структура прави панелите изненадващо тънки и леки.
Тази технология едва започва да се развива, но фактът, че тя има големи перспективи, е без съмнение. Но ние ще разгледаме гъвкавите панели в широкия смисъл на дефиницията.
По-подробно за принципите на работа на слънчевите батерии е възможно да се чете, следвайки връзката.
Предимства на гъвкавите слънчеви клетки
Предимствата на гъвкавите слънчеви панели правят този метод за генериране на електричество един от най-обещаващите:
- тегло;
- размер;
- еластичност;
- производителност;
- гъвкавост;
- ефективност;
- екологичност;
- лекота на работа.
Геометричните и физичните параметри на панелите, като например размер и тегло, са от голямо значение, тъй като голям брой панели ще изискват голям брой за осигуряване на електричество за цяла жилищна сграда.При използване на тежки модели, може да се наложи да се засили конструкцията на сградата, което значително ще увеличи разходите за монтаж.
Леките и компактни гъвкави елементи няма съществено да повлияят на разпределението на товара върху рамката на сградата. Те не носят никаква опасност за покривно покритие.
Работата на силициевите батерии е доста висока. Трудно е да се оцени ефективността в този случай, панелите от полупроводници могат да преобразуват светлината в електричество средно с 20%.
Това означава, че ако мощността на слънчевата радиация е 200 W, ще бъдат получени около 40 W електроенергия.
Гъвкавите аморфни слънчеви панели са много по-толерантни от облачно време от конвенционалните твърди силициеви структури.
За сравнение, стандартна слънчева батерия може да работи само при 10% от капацитета си при облачно време, докато гъвкавият панел осигурява около 50% от номиналните си стойности.
Гъвкавостта на слънчевата батерия му позволява да оборудва покрива с груба повърхност, керемидени покриви, покрития от сложна форма. Въпреки това, те са доста гъвкави, подходящи за монтаж на покрива или фасадата на сградата
Слънчевата светлина е безплатен и неограничен ресурс. Това е неговият безспорен плюс, в който се изразява абсолютната ефективност на слънчевите панели.
Освен това, този метод на производство на енергия е напълно екологично чист, не засяга състоянието на околната среда и не го вреди.
Освен това, като изостави популярната алтернатива на слънчевата енергия - топлоелектрическите централи, човечеството намалява нивото на замърсяване на въздуха.
Недостатъци на гъвкавите слънчеви панели
Липсват и недостатъците на гъвкавите слънчеви панели. Първо, тази технология се развива само и все още не е достигнала върха на своите възможности. Чрез изпълнение гъвкавите аморфни батерии са по-ниски от твърдите поли- или монокристали.
Структурата и принципът на работа на гъвкавите панели са доста сложни, но всеки може да ги използва. Достатъчно е правилно да инсталирате и свържете оборудването
Второ, тънкото фолио и минималният слой разпрашване сравнително бързо се провалят. Гаранционният срок за такива панели е около 3 години.
След това фотоволтаичните клетки започват постепенно да се разрушават и да изискват подмяна.
Радвам се, че тази индустрия се развива бързо и вече се появяват по-трайни и мощни копия на аморфни силициеви гъвкави слънчеви панели.
Други недостатъци са присъщи на всички видове слънчеви клетки:
- срок на изплащане;
- висока цена;
- голям брой скъпо оборудване, в допълнение към самите батерии;
- зависимост от времето.
Гъвкав панел с мощност около 150 W струва около 40 хиляди рубли. или повече, в зависимост от производителя. 20 батерии, комплект батерии и допълнително оборудване ще струват една кръгла сума. Като се има предвид цената на 1 kWh електроенергия за заплащане на системата, ще имате повече от една година.
Къде и как се използва слънчевата енергия?
Гъвкавите панели се използват в различни области. Преди да направите проект за енергийно снабдяване у дома с помощта на тези слънчеви панели, разберете къде се използват и какви са особеностите на тяхното използване в нашия климат.
Обхват на слънчевите клетки
Използването на гъвкави слънчеви клетки е много широко. Те се използват успешно в електрониката, електрификацията на сгради, автомобилната и самолетна индустрия, върху космическите обекти.
В строителството такива панели се използват за осигуряване на жилищни и промишлени сгради с електричество.
Слънчевата енергия може да бъде единственият източник на електроенергия и може да дублира традиционната схема за електроснабдяване, така че в случай на недостатъчна ефективност в определен период, къщата не остава без енергия
Преносимите зарядни устройства на слънчева енергия са достъпни за всички и се продават навсякъде.
Големите гъвкави пътнически панели за добив на електроенергия навсякъде по света са много популярни сред пътниците.
Много необичайна, но практична идея е да се използва пътно платно като основа за гъвкави батерии. Специалните елементи са защитени от удари и не се страхуват от тежки товари.
Гъвкавите батерии са добри, защото могат да се използват в почти всяка ситуация. Те могат лесно да бъдат поставени на покрива на колата или корпуса на яхтата
Тази идея вече е изпълнена. „Слънчевият” път осигурява енергия за околните села, без да заема един допълнителен метър земя.
Особености при използването на гъвкави аморфни панели
Тези, които планират да започнат да използват гъвкави слънчеви панели като източник на електричество за своя дом, трябва да познават характеристиките на тяхната работа.
На първо място, потребителите са загрижени за въпроса какво да правят през зимата, когато дневните часове са кратки и няма достатъчно електричество за управление на всички устройства?
Да, в условия на облачно време и кратка дневна светлина, работата на панелите намалява. Е, когато има алтернатива под формата на възможност за преминаване към централизирано електрозахранване. Ако не, трябва да се запасите от батерии и да ги таксувате в дните, когато времето е благоприятно.
Интересна характеристика на соларните клетки е, че когато се загрява фотоклетката, нейната ефективност е значително намалена.
През лятото топлините се нагряват, но работят по-зле. През зимата, в слънчев ден, фотоклетките могат да улавят повече светлина и да я преобразуват в енергия.
Броят на ясните дни в годината зависи от региона. Разбира се, на юг е по-рационално да се използват гъвкави батерии, тъй като слънцето там свети по-дълго и по-често.
Тъй като през деня Земята променя позицията си спрямо Слънцето, по-добре е панелите да се разполагат универсално - т.е. от южната страна под ъгъл от около 35-40 градуса. Тази ситуация ще бъде актуална в сутрешните и вечерните часове и по обяд.
Инструкции за монтаж на слънчеви панели на покрива
Ако решите, че аморфните силициеви гъвкави слънчеви панели са това, от което се нуждаете, за да осигурите електричество на частен дом, започнете да планирате работа.
Изберете подходящото оборудване и преценете приблизителния брой панели. След това прочетете правилата за инсталиране и последваща поддръжка на слънчевите клетки.
Но не забравяйте, че използването на традиционни силициеви поли- и монокристални аналози все още е много по-продуктивно.
Стъпка # 1. Изчислете броя на панелите
Всяка работа започва с проекта. За проектирането трябва да направите необходимите изчисления, а именно:
- дневна консумация на електроенергия;
- обща необходима фотоволтаична мощност;
- капацитет на батерията;
- брой панели.
Най-простото е да се изчисли консумацията на енергия. За да направите това, вземете под внимание абсолютно всички, без изключение, електрически уреди, които използвате или можете теоретично да използвате.
Един прост пример:
- хладилник - 200 W;
- компютър - 300 вата;
- ТВ - 150 вата;
- Икономични крушки - 5 броя по 20 вата.
Мощността на всяко устройство трябва да бъде посочена в нейната документация или по случая. След добавянето на всички данни получаваме 750 вата. Въз основа на тази стойност се избира инверторът - устройство, което преобразува постоянен ток в променлив ток с желаната честота.
Уверете се, че сте направили малък марж и изберете инвертор 0.5 kW по-мощен от изчислената стойност. Това означава, че за обща мощност от 0.75 kW, устройството ще се побере не по-малко от 1.25 kW
За да свържете правилно слънчевите батерии, свързани към батериите, чрез контролера. Не бъркайте контактите - плюс към плюсове, минус към минус. От батерията токът се изпраща към инвертора, а след това към електрическите уреди.
След като трябва да вземете батериите. Капацитетът на акумулаторната батерия (например 200 A) h) показва текущата мощност, която ще се доставя при дадено напрежение за един час.
Можете да изчислите необходимия капацитет като разделите общата мощност на потребителите на изходното напрежение на слънчевата батерия. В нашия пример използваме 12 волта батерии. 750/12 = 62, 5 Ah / h.
Но тази формула не е напълно вярна, тъй като повечето батерии не могат да бъдат изхвърлени до 0. Има известна граница, например 40%. Ако нивото на зареждане падне под това, това значително ще повлияе на живота и качеството на батерията.
Този индикатор също трябва да бъде добавен към формулата:
750 W / (12 Vх0, 4) = 156, 25 A. H.
За да се постигне такъв капацитет, група от 2 батерии по 100 Ah всяка може да бъде комбинирана в система.
Броят на панелите се изчислява въз основа на мощността на избрания модел и региона, в който те ще бъдат инсталирани. Трудно е да се надценява стойността на региона.
В идеалния случай трябва да намерите стойностите на дневното ниво на слънчевата радиация за вашия район. За надеждност се взема минималната стойност за годината, приблизително в края на декември.
Схематично нивото на инсолация в различни региони може да бъде представено както следва. Числовите стойности могат да бъдат намерени в специализирани директории или в интернет.
Умножавайки тази цифра с броя на календарните дни от месеца, получаваме броя на киловатите, което представлява 1 м2 гъвкави слънчеви панели през декември. Например, в Москва тя е 0.33x31 = 10.23 kW / m2, а за Сочи - 1.25x31 = 38.75 kW / m2. Този индикатор се нарича брой точки.
След това, от конвенционалния максимум 0, 75 kW, консумиран от всички устройства едновременно, изчисляваме средната месечна консумация - около 25 kW. За един месец нашите гъвкави батерии трябва да произвеждат най-малко 25 000 вата, и е по-добре да направите малък марж и кръг до 30 kW.
Следователно в 1 точка в Москва тя трябва да бъде 30 / 10.23 = 2.93 kW. Ако избраните панели имат капацитет от 150 W, тогава броенето им не е трудно: 2.93 / 0.15 = 20 броя.
След такива прости изчисления можете да изберете правилния инвертор, контролер, батерия и гъвкави фотоволтаични панели в правилното количество.
Стъпка # 2. Правила за инсталиране
Инсталирането на гъвкави слънчеви клетки може да се извърши от вас.
За да направите това, е необходимо да определите точно къде ще поставите панелите си:
- на покрива на сградата;
- на фасадата на къщата;
- на самостоятелна структура;
- комбинирана схема.
Най-популярният вариант е на покрива. Ако формата или конфигурацията на покрива не позволяват това, по-добре е да се изгради допълнителна рамка, на която да се поставят батериите. Това е по-скъпо, но ако покривът е засенчен или е трудно достъпен, този вариант става рационален.
Местоположението на фасадата се използва, когато на покрива няма достатъчно място. Панелите могат да бъдат част от дизайнерска идея и да играят ролята на декорация на дома.
Гъвкавите слънчеви фотоволтаични клетки на долната страна имат лепкав смолист слой.
Достатъчно е да отстраните защитното фолио и да залепите панела в избраното място. Разбира се, повърхността трябва да се почисти и почисти преди инсталацията.
Не са необходими специализирани инсталационни инструменти. Основното е да се грижи за тяхната безопасност, докато работи на покрива. Също така е много важно да следвате електрическата схема на оборудването и да не нарушавате последователността.
От една страна, соларният модул има 2 извлечени кабела. Всеки панел е разположен така, че тези проводници по-късно да бъдат обединени от една шина за серийно свързване.
Препоръчваме също да прочетете другия материал, където подробно са описани инсталационните схеми и методите за свързване на слънчеви батерии. Прочетете повече - тук.
Стъпка # 3. Грижи след инсталация
След инсталирането на гъвкави слънчеви клетки, те ще трябва непрекъснато да се грижат и да се наблюдават, в противен случай тяхната ефективност може да спадне драстично. Основното е да държите панелите чисти.
Прах, мръсотия, птичи изпражнения - всички тези фактори намаляват работата на системата, тъй като ограничават абсорбцията на слънчева светлина от фотоклетките.
Слънчевите панели трябва да бъдат почистени, когато са замърсени. Затова не се препоръчва да ги поставяте в отдалечени места на сложен покрив.
Ако вашата система не може да бъде обслужвана от вас, винаги можете да намерите художник със съответното оборудване и съоръжения. Разбира се, ще струва повече.
Измивайте соларните клетки на базата на аморфен силиций, както и твърди аналози, като обикновена влажна гъба или микрофибърна кърпа. Панелът не се страхува от вода (в края на краищата, това оборудване е инсталирано на улицата), ако ги миете редовно, те ще продължат по-дълго.
Друг проблем, който е от значение за нашите региони, е снегът. През зимата батериите заспиват със сняг и престават да функционират. Валежите трябва да бъдат постоянно почиствани, но не прекалено груби, в противен случай самото оборудване може да се повреди.
Заключения и полезно видео по темата
Видеоклипове и ревюта, които гледат на гъвкави панели от популярни производители ще ви помогнат да направите правилния избор. Ще можете да видите как ще изглежда вашата къща след инсталирането на оборудването, експерти ще ви помогнат да изберете правилното количество батерии и да вземете под внимание правилата за монтаж.
Как са гъвкавите слънчеви панели и какви са те:
Също така е възможно да се инсталира гъвкава батерия в апартамент на фасадата на високата сграда, защо не и:
Малко повече за производството и предимствата на гъвкавите елементи:
Слънчевите панели правят възможно да се превърне в енергонезависима, а не да се следи цената на бензина и комуналните услуги. 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.