L'energia solare è una delle fonti alternative di energia elettrica più promettenti e in rapido sviluppo. Questa è una risorsa illimitata che può essere utilizzata ovunque sul pianeta senza inquinare l'ambiente. D'accordo, sarebbe bello avere la propria fonte di energia alternativa.
Si scopre che ora l'energia solare può essere convertita in energia elettrica direttamente a casa. Invece di pannelli di pannelli voluminosi e fragili, i pannelli solari flessibili sono ora sempre più utilizzati. Ma come implementarlo nella pratica?
Aiuteremo a gestire il dispositivo di pannelli solari flessibili e il principio del loro lavoro. Consigli utili sulla selezione e l'installazione delle strutture sono esposti nel nostro articolo. E per la facilità di percezione del materiale informativo contiene foto e video a tema.
Contenuto dell'articolo:
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Che cosa sono i pannelli solari?
- Struttura e principi di funzionamento dei pannelli flessibili
- Vantaggi delle celle solari flessibili
- Svantaggi dei pannelli solari flessibili
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Dove e come viene utilizzata l'energia solare?
- Portata di celle solari
- Caratteristiche dell'uso di pannelli amorfi flessibili
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Istruzioni di installazione per pannelli solari sul tetto
- Passo 1. Calcola il numero di pannelli
- Passo 2. Regole di installazione
- Passaggio 3. Cura del sistema dopo l'installazione
- Conclusioni e video utili sull'argomento
Che cosa sono i pannelli solari?
Per capire se i pannelli flessibili sono adatti per generare elettricità, è necessario comprendere la teoria. Che cos'è una batteria solare, come si differenzia la struttura dei modelli flessibili dal resto? Inoltre, è molto importante determinare i vantaggi e gli svantaggi di questo particolare tipo di celle solari prima dell'acquisto.
Struttura e principi di funzionamento dei pannelli flessibili
Il principio di funzionamento della batteria solare è costruito su un concetto come il fotovoltaico. La luce, come è noto, può essere considerata sia come un'onda che come un flusso di particelle - i fotoni. La capacità di convertire l'energia fotonica in energia elettrica è fotovoltaica.
I primi prototipi di celle solari moderne sono stati inventati negli anni '50. Da allora, sono cambiati significativamente sia esternamente che sulla base del lavoro. L'effetto fotoelettrico è reso possibile dall'uso di semiconduttori.
Un semiconduttore è un materiale che ha una struttura speciale dell'atomo. Un semiconduttore di tipo n ha elettroni in più e gli atomi a semiconduttore di tipo p mancano. Per assemblare la fotocellula, combinare 2 tipi di materiali, formando una struttura a due strati.
Le celle fotografiche separate sono combinate in pannelli. I pannelli possono essere resistenti, in una solida struttura in metallo. Ora c'è la tendenza a semplificare la progettazione di pannelli fotografici. La popolarità guadagna celle solari flessibili e leggere.
Il principio di funzionamento della batteria solare può essere descritto come:
- La luce solare colpisce la superficie della fotocellula dal lato dello strato n.
- I fotoni si scontrano con gli atomi dei semiconduttori, "eliminando" gli elettroni in più.
- Gli elettroni liberi si muovono verso lo strato p e entrano negli atomi con una mancanza di particelle.
- Di conseguenza, lo strato superiore funge da catodo e lo strato inferiore funge da anodo.
- Produzione di corrente continua, che può facilmente caricare la batteria.
Il silicio, il selenio e molti altri materiali costosi sono usati come semiconduttori.
La corrente continua ricevuta dal pannello solare deve essere convertita in alternata, poiché la maggior parte degli apparecchi elettrici lavora su di essa
La polverizzazione polimerica con conduttori di alluminio viene utilizzata anche per celle solari a film flessibile. Una tale struttura rende i pannelli sorprendentemente sottili e leggeri.
Questa tecnologia sta appena iniziando a svilupparsi, ma il fatto che abbia grandi prospettive è fuori dubbio. Ma prenderemo in considerazione i pannelli flessibili nel senso ampio della definizione.
Più in dettaglio sui principi di funzionamento delle batterie solari è possibile leggere dopo averli trasmessi collegamento.
Vantaggi delle celle solari flessibili
I vantaggi dei pannelli solari flessibili rendono questo metodo di generazione dell'elettricità uno dei più promettenti:
- peso;
- dimensioni;
- elasticità;
- prestazioni;
- versatilità;
- efficienza;
- cordialità ambientale;
- facilità d'uso.
I parametri geometrici e fisici dei pannelli, come le dimensioni e il peso, sono di grande importanza, poiché fornire elettricità a tutto l'edificio residenziale è necessario un numero elevato; quando si utilizzano modelli pesanti, potrebbe essere necessario rafforzare la struttura dell'edificio, il che aumenterà notevolmente il costo di installazione.
Elementi flessibili leggeri e compatti non influenzeranno in modo significativo la distribuzione del carico sul telaio dell'edificio. Non comportano alcun pericolo per la copertura del tetto.
Le prestazioni delle batterie al silicio sono piuttosto elevate. È difficile stimare l'efficienza in questo caso, i pannelli di semiconduttori sono in grado di convertire la luce in elettricità del 20% in media.
Cioè, se la potenza della radiazione solare è di 200 W, saranno ricevuti circa 40 W di elettricità.
I pannelli solari amorfi flessibili sono molto più tolleranti del tempo nuvoloso rispetto alle convenzionali strutture a base di silicio rigido.
Per confronto, una batteria solare standard può funzionare solo al 10% della sua capacità in condizioni di tempo nuvoloso, mentre un pannello flessibile fornisce circa il 50% dei suoi valori nominali.
La flessibilità della batteria solare consente di dotare il tetto di una superficie ruvida, tetti di tegole, rivestimenti di forma complessa. Tuttavia, sono abbastanza versatili, adatti per l'installazione sul tetto o sulla facciata di un edificio
La luce solare è una risorsa gratuita e illimitata. Questo è il suo indubbio vantaggio, in cui si esprime l'assoluta efficienza dei pannelli solari.
Inoltre, questo metodo di produzione di energia è completamente rispettoso dell'ambiente, non influisce sullo stato dell'ambiente e non lo danneggia.
Inoltre, abbandonando l'alternativa popolare all'energia solare - le centrali termiche, l'umanità riduce il livello di inquinamento atmosferico.
Svantaggi dei pannelli solari flessibili
Mancano anche gli svantaggi dei pannelli solari flessibili. In primo luogo, questa tecnologia si sta sviluppando e non ha ancora raggiunto il picco delle sue capacità. Per prestazioni, le batterie amorfe flessibili sono inferiori a quelle del poli- o cristallo singolo rigido.
La struttura e il principio di funzionamento dei pannelli flessibili è piuttosto complicato, ma tutti possono usarli. È sufficiente installare e collegare correttamente le apparecchiature
In secondo luogo, la lamina sottile e lo strato minimo di sputtering si scaricano relativamente rapidamente. Il periodo di garanzia per tali pannelli è di circa 3 anni.
Dopo questo, le celle fotovoltaiche iniziano a degradarsi gradualmente e richiedono la sostituzione.
Sono contento che questo settore stia sviluppando rapidamente e più durature e potenti copie di pannelli solari flessibili a base di silicio amorfo stanno già emergendo.
Altri svantaggi sono inerenti a tutti i tipi di celle solari:
- tempo di ammortamento;
- alto costo;
- un gran numero di costose attrezzature, oltre alle batterie stesse;
- dipendenza dal tempo.
Un pannello flessibile con una potenza di circa 150 watt costa circa 40 mila. rub. o più, a seconda del produttore. 20 batterie, un set di batterie e attrezzature aggiuntive costeranno una somma rotonda. Tenendo conto del costo di 1 kWh di energia elettrica per pagare il sistema, avrai più di un anno.
Dove e come viene utilizzata l'energia solare?
I pannelli flessibili sono utilizzati in diverse aree. Prima di realizzare un progetto di fornitura di energia a casa con l'aiuto di questi pannelli solari, scopri dove sono utilizzati e quali sono le caratteristiche del loro utilizzo nel nostro clima.
Portata di celle solari
L'uso di celle solari flessibili è molto ampio. Sono utilizzati con successo nell'elettronica, nell'elettrificazione di edifici, nell'industria automobilistica e aeronautica, su oggetti spaziali.
Nella costruzione, tali pannelli sono utilizzati per fornire elettricità agli edifici residenziali e industriali.
L'energia solare può essere l'unica fonte di energia elettrica e può duplicare lo schema tradizionale. alimentazione in modo che in caso di insufficiente efficienza in un certo periodo la casa non rimane de-energizzato
I caricabatterie portatili ad energia solare sono disponibili per tutti e venduti ovunque.
I grandi pannelli di viaggio flessibili per l'estrazione di elettricità in tutto il mondo sono molto popolari tra i viaggiatori.
Un'idea molto insolita, ma pratica, è quella di utilizzare un fondo stradale come base per batterie flessibili. Gli elementi speciali sono protetti dagli urti e non temono i carichi pesanti.
Le batterie flessibili sono buone perché possono essere utilizzate in quasi tutte le situazioni. Possono essere facilmente posizionati sul tetto dell'auto o sullo scafo dello yacht
Questa idea è già stata implementata. La strada "soleggiata" fornisce energia ai villaggi circostanti, mentre non occupa un solo metro di terra in più.
Caratteristiche dell'uso di pannelli amorfi flessibili
Coloro che prevedono di iniziare a utilizzare pannelli solari flessibili come fonte di energia elettrica per la propria abitazione dovrebbero conoscere le caratteristiche del loro funzionamento.
Prima di tutto, gli utenti sono preoccupati per la domanda su cosa fare in inverno, quando le ore diurne sono brevi e non c'è abbastanza elettricità per far funzionare tutti i dispositivi?
Sì, in condizioni di tempo nuvoloso e luce solare ridotta, le prestazioni dei pannelli diminuiscono. Bene, quando c'è un'alternativa nella forma della possibilità di passare all'alimentazione centralizzata. In caso contrario, è necessario fare scorta batteria e li carica nei giorni in cui il tempo è favorevole.
Una caratteristica interessante delle celle solari è che quando la fotocellula viene riscaldata, la sua efficienza viene significativamente ridotta.
In estate i pannelli di riscaldamento si surriscaldano, ma funzionano peggio. In inverno, in una giornata di sole, le fotocellule sono in grado di catturare più luce e convertirla in energia.
Il numero di giorni liberi all'anno dipende dalla regione. Certo, nel sud è più razionale usare batterie flessibili, dato che il sole splende più a lungo e più spesso.
Poiché durante il giorno la Terra cambia posizione rispetto al Sole, è meglio posizionare i pannelli universalmente - cioè, dal lato sud con un angolo di circa 35-40 gradi. Questa situazione sarà rilevante nelle ore del mattino e della sera ea mezzogiorno.
Istruzioni di installazione per pannelli solari sul tetto
Se si decide che i pannelli solari flessibili a base di silicio amorfo sono ciò di cui si ha bisogno per fornire elettricità a una casa privata, iniziare a pianificare il lavoro.
Scegli l'attrezzatura giusta e stimare il numero approssimativo di pannelli. Quindi leggi le regole di installazione e successiva manutenzione delle celle solari.
Ma ricorda che l'uso degli analoghi tradizionali in silicio a poli e monocristallo è ancora molto più produttivo.
Passo 1. Calcola il numero di pannelli
Qualsiasi lavoro inizia con il progetto. Per il design è necessario effettuare i calcoli necessari, vale a dire:
- consumo elettrico giornaliero;
- potenza fotovoltaica totale richiesta;
- capacità della batteria;
- numero di pannelli.
Il più semplice è calcolare il consumo di energia. Per fare ciò, prendere in considerazione assolutamente tutti, senza eccezioni, gli apparecchi elettrici che si utilizzano o possono teoricamente utilizzare.
Un semplice esempio:
- frigorifero - 200 W;
- computer: 300 watt;
- TV - 150 watt;
- Lampadine economiche: 5 pezzi da 20 watt.
La potenza di ciascun dispositivo deve essere indicata nella sua documentazione o sulla custodia. Dopo aver aggiunto tutti i dati otteniamo 750 watt. Sulla base di questo valore è selezionato inverter - un dispositivo che converte la corrente continua in corrente alternata con la frequenza desiderata.
Assicurati di fare un piccolo margine e seleziona un inverter da 0,5 kW più potente del valore calcolato. Cioè, per una potenza totale di 0,75 kW, il dispositivo non si adatta a meno di 1,25 kW
Per collegare correttamente le batterie solari collegate alle batterie attraverso il controller. Non confondere i contatti, oltre ai vantaggi, da meno a meno. Dalla batteria, la corrente viene inviata all'inverter e quindi agli elettrodomestici.
Dopo aver bisogno di raccogliere le batterie. La capacità della batteria (ad esempio, 200 A ∙ h) indica la corrente di quale energia verrà erogata a una determinata tensione per un'ora.
È possibile calcolare la capacità richiesta dividendo la potenza totale dei consumatori per la tensione di uscita della batteria solare. Nel nostro esempio, usiamo batterie da 12 volt. 750/12 = 62,5 Ah ∙ h.
Ma questa formula non è del tutto corretta, poiché la maggior parte delle batterie non può essere scaricata a 0. C'è un certo limite, per esempio il 40%. Se il livello di carica scende al di sotto, ciò influisce significativamente sulla durata e sulla qualità della batteria.
Questo indicatore deve anche essere aggiunto alla formula:
750 W / (12 Vх0,4) = 156,25 A ∙ h.
Per raggiungere tale capacità, un gruppo di 2 batterie da 100 Ah ciascuna può essere combinato in un sistema.
Il numero di pannelli viene calcolato in base alla potenza del modello selezionato e della regione in cui verranno installati. Il valore della regione è difficile da sovrastimare.
Idealmente, è necessario trovare i valori del livello giornaliero di radiazione solare per la propria area. Per affidabilità, il valore minimo per l'anno è preso, approssimativamente alla fine di dicembre.
Schematicamente, il livello di insolazione in diverse regioni può essere rappresentato come segue. I valori numerici possono essere trovati in directory specializzate o su Internet.
Moltiplicando questa cifra per il numero di giorni di calendario del mese, otteniamo il numero di kilowatt, che rappresenta 1 m2 di pannelli solari flessibili a dicembre. Ad esempio, a Mosca è 0,33x31 = 10,23 kW / m2, e per Sochi - 1,25x31 = 38,75 kW / m2. Questo indicatore è chiamato il numero di punti.
Quindi, dal convenzionale massimo di 0,75 kW consumati da tutti i dispositivi contemporaneamente, calcoliamo il consumo medio mensile di circa 25 kW. Per un mese, le nostre batterie flessibili dovrebbero produrre almeno 25.000 watt, ed è meglio fare un piccolo margine e arrotondare fino a 30 kW.
Pertanto, a 1 punto a Mosca, dovrebbe essere 30 / 10.23 = 2.93 kW. Se i pannelli selezionati hanno una capacità di 150 W, contare il loro numero non è difficile: 2.93 / 0.15 = 20 pezzi.
Dopo questi semplici calcoli, puoi scegliere un inverter adatto, controllore, la batteria e gli stessi pannelli fotovoltaici flessibili nella giusta quantità.
Passo 2. Regole di installazione
L'installazione di celle solari flessibili può essere effettuata da voi.
Per fare ciò, è necessario determinare esattamente dove posizionare i pannelli:
- sul tetto dell'edificio;
- sulla facciata della casa;
- su una struttura autonoma;
- schema combinato.
L'opzione più popolare è sul tetto. Se la forma o la configurazione del tetto non lo consente, è preferibile costruire un telaio aggiuntivo su cui posizionare le batterie. È più costoso, ma se il tetto è ombreggiato o di difficile accesso, questa opzione diventa razionale.
La posizione sulla facciata viene utilizzata quando non c'è abbastanza spazio sul tetto. I pannelli possono essere parte di un'idea di design e svolgere il ruolo di decorazione della casa.
Le celle solari fotovoltaiche flessibili sul lato inferiore hanno uno strato resinoso appiccicoso.
È sufficiente rimuovere la pellicola protettiva e incollare il pannello nel luogo prescelto. Naturalmente, la superficie deve essere pulita e pulita prima dell'installazione.
Non sono necessari strumenti di installazione specializzati. L'importante è prendersi cura della propria sicurezza mentre si lavora sul tetto. È anche molto importante seguire lo schema elettrico dell'apparecchiatura e non disturbare la sequenza.
Da un lato, il modulo solare ha 2 cavi derivati. Ogni pannello è posizionato in modo tale che questi fili possano in seguito essere uniti da un bus per la connessione seriale.
Raccomandiamo inoltre di leggere il nostro altro materiale, in cui sono descritti in dettaglio gli schemi di installazione e i metodi di collegamento delle batterie solari. Leggi di più - qui.
Passaggio 3. Cura del sistema dopo l'installazione
Dopo l'installazione di celle solari flessibili, dovranno essere costantemente monitorati e monitorati, altrimenti la loro efficienza potrebbe diminuire drasticamente. La cosa principale è mantenere i pannelli puliti.
Polvere, sporco, escrementi di uccelli - tutti questi fattori riducono le prestazioni del sistema, poiché limitano l'assorbimento della luce solare da parte delle fotocellule.
I pannelli solari devono essere puliti quando contaminati. Questo è il motivo per cui non è consigliabile collocarli in luoghi remoti su un tetto complesso.
Se il tuo sistema non può essere riparato da te, puoi sempre trovare un artista con le attrezzature e le attrezzature appropriate. Certo, varrà di più.
Lavare le celle solari a base di silicio amorfo, così come le controparti dure, può essere una normale spugna bagnata o un panno in microfibra. Il pannello non ha paura dell'acqua (dopo tutto, questa apparecchiatura è installata sulla strada), se li lavi regolarmente, dureranno più a lungo
Un altro problema rilevante per le nostre regioni è la neve. In inverno, le batterie si addormentano con la neve e cessano di funzionare. Le precipitazioni devono essere costantemente cancellate, ma non troppo ruvide, altrimenti l'attrezzatura stessa potrebbe essere danneggiata.
Conclusioni e video utili sull'argomento
Video e recensioni che guardano pannelli flessibili di produttori famosi ti aiuteranno a fare la scelta giusta. Sarai in grado di vedere come sarà la tua casa dopo l'installazione delle attrezzature, gli esperti ti aiuteranno a scegliere la giusta quantità di batterie e a prendere in considerazione le regole di installazione.
Come sono i pannelli solari flessibili e di cosa sono fatti:
È anche possibile installare una batteria flessibile in un appartamento sulla facciata di un grattacielo, perché no?
Un po 'di più sulla produzione e sui vantaggi degli elementi flessibili:
I pannelli solari consentono di diventare non volatili, non di monitorare il prezzo della benzina e delle utenze. Se investi una certa somma una volta, puoi consumare energia illimitata per utilizzare gli elettrodomestici, riscaldamento domestico e ricaricare la batteria del veicolo elettrico. Sempre più persone passano alle energie alternative, perché dietro c'è il futuro.
Se hai le conoscenze o l'esperienza necessarie sull'argomento del nostro articolo, per favore condividilo con i nostri lettori. O forse hai dovuto installare tu stesso i pannelli solari? Diteci come avete fatto. I tuoi commenti possono aggiungere foto.
