La energía solar es una de las fuentes alternativas de electricidad más prometedoras y en rápido desarrollo. Este es un recurso ilimitado que se puede usar en cualquier parte del planeta sin contaminar el medio ambiente. De acuerdo, sería bueno obtener su propia fuente alternativa de electricidad.
Resulta que ahora la energía solar se puede convertir en electricidad en casa. En lugar de paneles de marco voluminosos y frágiles, los paneles solares flexibles se están utilizando cada vez más. ¿Pero cómo implementarlo en la práctica?
Ayudaremos a lidiar con el dispositivo de paneles solares flexibles y el principio de su trabajo. Recomendaciones útiles sobre la selección e instalación de estructuras se establecen en nuestro artículo. Y para facilitar la percepción del material informativo contiene fotos y videos temáticos.
Contenido del artículo:
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¿Qué es paneles solares?
- Estructura y principios de funcionamiento de los paneles flexibles.
- Ventajas de las células solares flexibles.
- Desventajas de los paneles solares flexibles
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¿Dónde y cómo se utiliza la energía solar?
- Alcance de las células solares.
- Características del uso de paneles amorfos flexibles.
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Instrucciones de instalación para paneles solares en el techo.
- Paso # 1. Calcula el número de paneles.
- Paso # 2. Reglas de instalación
- Paso # 3. Cuidado del sistema después de la instalación
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
¿Qué es paneles solares?
Para comprender si los paneles flexibles son adecuados para generar electricidad, es necesario comprender la teoría. ¿Qué es una batería solar? ¿En qué se diferencia la estructura de los modelos flexibles del resto? Y también, es muy importante determinar las ventajas y desventajas de este tipo particular de células solares antes de comprar.
Estructura y principios de funcionamiento de los paneles flexibles.
El principio de funcionamiento de la batería solar se basa en un concepto tal como la energía fotovoltaica. La luz, como se la conoce, puede considerarse tanto como una onda como una corriente de partículas: los fotones. La capacidad de convertir la energía fotónica en electricidad es fotovoltaica.
Los primeros prototipos de células solares modernas se inventaron en los años 50. Desde entonces, han cambiado significativamente tanto en el exterior como en el trabajo. El efecto fotoeléctrico es posible gracias al uso de semiconductores.
Un semiconductor es un material que tiene una estructura especial del átomo. Un semiconductor de tipo n tiene electrones adicionales, y los átomos semiconductores de tipo p carecen de ellos. Para ensamblar la fotocélula, combine 2 tipos de materiales, formando una estructura de dos capas.
Celdas separadas de fotos se combinan en paneles. Los paneles pueden ser resistentes, en un marco de metal sólido. Ahora hay una tendencia a simplificar el diseño de paneles de fotos. Popularidad gana celdas solares flexibles y ligeras.
El principio de funcionamiento de la batería solar se puede describir como:
- La luz del sol golpea la superficie de la fotocélula desde el lado de la n-capa.
- Los fotones chocan con los átomos de los semiconductores, "eliminando" los electrones adicionales.
- Los electrones libres se mueven hacia la capa p y entran en los átomos con una falta de partículas.
- Como resultado, la capa superior actúa como un cátodo, y la capa inferior actúa como un ánodo.
- Producido corriente continua, que puede cargar fácilmente la batería.
El silicio, el selenio y muchos otros materiales más caros se utilizan como semiconductores.
La corriente directa recibida del panel solar se debe convertir en alterna, ya que la mayoría de los aparatos eléctricos funcionan en él.
La pulverización polimérica con conductores de aluminio también se utiliza para células solares de película flexible. Tal estructura hace que los paneles sean sorprendentemente delgados y ligeros.
Esta tecnología apenas comienza a desarrollarse, pero el hecho de que tenga grandes perspectivas está fuera de toda duda. Pero consideraremos paneles flexibles en el sentido amplio de la definición.
Más detalladamente sobre los principios de funcionamiento de las baterías solares es posible leer que han pasado referencia.
Ventajas de las células solares flexibles.
Las ventajas de los paneles solares flexibles hacen de este método de generación de electricidad uno de los más prometedores:
- peso
- tamaño
- elasticidad
- rendimiento;
- universalidad
- la rentabilidad
- respeto al medio ambiente;
- Facilidad de manejo.
Los parámetros geométricos y físicos de los paneles, como el tamaño y el peso, son de gran importancia, ya que proporcionan electricidad a toda la vivienda de los paneles. se requiere un gran número; al usar modelos pesados, puede ser necesario fortalecer la estructura del edificio, lo que aumentará significativamente la instalacion
Los elementos flexibles, ligeros y compactos, no afectarán significativamente la distribución de la carga en el marco del edificio. No conllevan ningún peligro para la cubierta del techo.
El rendimiento de las baterías de silicona es bastante alto. Es difícil estimar la eficiencia en este caso, los paneles de semiconductores pueden convertir la luz en electricidad en un 20% en promedio.
Es decir, si la potencia de la radiación solar es de 200 W, se recibirán aproximadamente 40 W de electricidad.
Los paneles solares amorfos flexibles son mucho más tolerantes al clima nublado que las estructuras convencionales basadas en silicio rígido.
A modo de comparación, una batería solar estándar puede funcionar solo al 10% de su capacidad en tiempo nublado, mientras que un panel flexible proporciona aproximadamente el 50% de sus valores nominales.
La flexibilidad de la batería solar le permite equipar el techo con una superficie rugosa, techos de tejas y revestimientos de formas complejas. Sin embargo, son bastante versátiles, adecuados para su instalación en el techo o la fachada de un edificio
La luz del sol es un recurso gratuito e ilimitado. Este es su plus indudable, en el que se expresa la eficiencia absoluta de los paneles solares.
Además, este método de producción de energía es completamente respetuoso con el medio ambiente, no afecta el estado del medio ambiente y no lo daña.
Además, al abandonar la alternativa popular a la energía solar: las centrales térmicas, la humanidad reduce el nivel de contaminación del aire.
Desventajas de los paneles solares flexibles
También faltan las desventajas de los paneles solares flexibles. En primer lugar, esta tecnología solo se está desarrollando y aún no ha alcanzado el nivel máximo de sus capacidades. Por rendimiento, las baterías amorfas flexibles son inferiores a los rígidos policristales o monocristales.
La estructura y el principio de funcionamiento de los paneles flexibles es bastante complicado, pero todos pueden usarlos. Basta con instalar y conectar correctamente el equipo.
En segundo lugar, la lámina delgada y la capa mínima de pulverización fallan con relativa rapidez. El período de garantía para tales paneles es de aproximadamente 3 años.
Después de esto, las células fotovoltaicas comienzan a descomponerse gradualmente y requieren reemplazo.
Me complace que esta industria se esté desarrollando rápidamente y ya están surgiendo más copias duraderas y potentes de paneles solares flexibles basados en silicio amorfo.
Otras desventajas son inherentes a todos los tipos de células solares:
- tiempo de amortización;
- alto costo
- un gran número de equipos caros, además de las propias baterías;
- dependencia del clima
Un panel flexible con una potencia de unos 150 vatios cuesta unos 40 mil. frotar o más, dependiendo del fabricante. 20 baterías, un juego de baterías y equipo adicional costarán una suma redonda. Teniendo en cuenta el costo de 1 kWh de electricidad para pagar el sistema, tendrá más de un año.
¿Dónde y cómo se utiliza la energía solar?
Los paneles flexibles se utilizan en diferentes áreas. Antes de realizar un proyecto de suministro de energía en el hogar utilizando estos paneles solares, averigüe dónde se utilizan y cuáles son las características de su uso en nuestro clima.
Alcance de las células solares.
El uso de células solares flexibles es muy amplio. Se utilizan con éxito en la electrónica, la electrificación de edificios, la industria automotriz y aeronáutica, en objetos espaciales.
En la construcción, dichos paneles se utilizan para proporcionar electricidad a los edificios residenciales e industriales.
La energía solar puede ser la única fuente de electricidad y puede duplicar el esquema tradicional. suministro de energía para que, en caso de una eficiencia insuficiente en un período determinado, la casa no permanezca desenergizado
Los cargadores portátiles de energía solar están disponibles para todos y se venden en todas partes.
Los grandes paneles de viaje flexibles para extraer electricidad en cualquier parte del mundo son muy populares entre los viajeros.
Una idea muy inusual, pero práctica, es utilizar una plataforma de carretera como base para baterías flexibles. Los elementos especiales están protegidos de los impactos y no temen las cargas pesadas.
Las baterías flexibles son buenas porque pueden usarse en casi cualquier situación. Se pueden colocar fácilmente en el techo del automóvil o en el casco del yate.
Esta idea ya ha sido implementada. El camino “soleado” proporciona energía a los pueblos de los alrededores, mientras que no ocupa un solo metro extra de tierra.
Características del uso de paneles amorfos flexibles.
Aquellos que planean comenzar a utilizar paneles solares flexibles como fuente de electricidad para su hogar deben conocer las características de su operación.
En primer lugar, a los usuarios les preocupa la pregunta de qué hacer en invierno, cuando las horas del día son cortas y no hay suficiente electricidad para operar todos los dispositivos.
Sí, en condiciones de clima nublado y luz diurna corta, el rendimiento de los paneles disminuye. Bueno, cuando hay una alternativa en la forma de la posibilidad de cambiar a la fuente de alimentación centralizada. Si no, necesita abastecerse baterías y cobrarlos en los días en que el clima sea favorable.
Una característica interesante de las células solares es que cuando la fotocélula se calienta, su eficiencia se reduce significativamente.
En el verano los paneles de calor se calientan, pero funcionan peor. En invierno, en un día soleado, las fotocélulas pueden capturar más luz y convertirla en energía.
El número de días despejados por año depende de la región. Por supuesto, en el sur es más racional usar baterías flexibles, ya que el sol brilla allí durante más tiempo y con más frecuencia.
Dado que durante el día la Tierra cambia su posición con respecto al Sol, es mejor tener paneles universalmente, es decir, desde el lado sur en un ángulo de aproximadamente 35-40 grados. Esta situación será relevante en las horas de la mañana y la tarde, y al mediodía.
Instrucciones de instalación para paneles solares en el techo.
Si decide que los paneles solares flexibles basados en silicio amorfo son lo que necesita para proporcionar electricidad a un hogar privado, comience a planificar el trabajo.
Elija el equipo correcto y estime el número aproximado de paneles. Luego lea las reglas de instalación y posterior mantenimiento de las células solares.
Pero recuerde que el uso de los análogos de policristales y monocristales de silicio tradicionales es aún mucho más productivo.
Paso # 1. Calcula el número de paneles.
Cualquier trabajo comienza con el proyecto. Para el diseño necesitas hacer los cálculos necesarios, a saber:
- consumo diario de electricidad;
- potencia fotovoltaica total requerida;
- capacidad de la batería;
- Número de paneles.
Lo más sencillo es calcular el consumo de energía. Para hacer esto, tenga en cuenta absolutamente todos, sin excepción, los aparatos eléctricos que usa o puede usar teóricamente.
Un ejemplo simple:
- refrigerador - 200 W;
- computadora - 300 vatios;
- TV - 150 vatios;
- Bombillas económicas - 5 piezas de 20 vatios.
El poder de cada dispositivo debe ser indicado en su documentación o en el caso. Después de agregar todos los datos obtenemos 750 vatios. Basado en este valor se selecciona inversor - un dispositivo que convierte la corriente continua en corriente alterna con la frecuencia deseada.
Asegúrese de hacer un pequeño margen y seleccione un inversor de 0,5 kW más potente que el valor calculado. Es decir, para una potencia total de 0,75 kW, el dispositivo no se ajustará más débil que 1,25 kW
Para conectar correctamente las baterías solares conectadas a las baterías a través del controlador. No confunda contactos - más a las ventajas, menos a menos. Desde la batería, la corriente se envía al inversor y luego a los aparatos eléctricos.
Después de que tenga que recoger las pilas. La capacidad de la batería (por ejemplo, 200 A ∙ h) indica la corriente de la potencia que se entregará a un voltaje determinado durante una hora.
Puede calcular la capacidad requerida dividiendo la potencia total de los consumidores por el voltaje de salida de la batería solar. En nuestro ejemplo, usamos baterías de 12 voltios. 750/12 = 62.5 Ah ∙ h.
Pero esta fórmula no es del todo correcta, ya que la mayoría de las baterías no se pueden descargar a 0. Hay un cierto límite, por ejemplo el 40%. Si el nivel de carga cae por debajo, esto afecta significativamente la vida útil y la calidad de la batería.
Este indicador también debe agregarse a la fórmula:
750 W / (12 Vх0,4) = 156.25 A h.
Para lograr tal capacidad, se puede combinar un grupo de 2 baterías de 100 Ah cada una en un sistema.
El número de paneles se calcula en función de la potencia del modelo seleccionado y la región en la que se instalarán. El valor de la región es difícil de sobrestimar.
Idealmente, necesita encontrar los valores del nivel diario de radiación solar para su área. Para confiabilidad, se toma el valor mínimo para el año, aproximadamente a fines de diciembre.
Esquemáticamente, el nivel de insolación en diferentes regiones se puede representar de la siguiente manera. Los valores numéricos se pueden encontrar en directorios especializados o en Internet.
Al multiplicar esta cifra por la cantidad de días calendario del mes, obtenemos la cantidad de kilovatios, que representa 1 m2 de paneles solares flexibles en diciembre. Por ejemplo, en Moscú es 0.33x31 = 10.23 kW / m2, y para Sochi - 1.25x31 = 38.75 kW / m2. Este indicador se llama el número de puntos.
Luego, a partir del máximo convencional de 0,75 kW consumido por todos los dispositivos al mismo tiempo, calculamos el consumo mensual promedio: aproximadamente 25 kW. Durante un mes, nuestras baterías flexibles deben producir al menos 25,000 vatios, y es mejor hacer un pequeño margen y redondear hasta 30 kW.
Por lo tanto, en 1 punto en Moscú, debería ser 30 / 10.23 = 2.93 kW. Si los paneles seleccionados tienen una capacidad de 150 W, no es difícil contar su número: 2.93 / 0.15 = 20 piezas.
Después de tales cálculos simples, puede elegir un inversor adecuado, controlador, la batería y los paneles fotovoltaicos flexibles en la cantidad correcta.
Paso # 2. Reglas de instalación
La instalación de células solares flexibles puede ser realizada por usted.
Para hacer esto, es necesario determinar exactamente dónde colocará sus paneles:
- en el techo del edificio;
- en la fachada de la casa;
- en una estructura independiente;
- esquema combinado
La opción más popular es en el techo. Si la forma o la configuración del techo no lo permite, es mejor construir un marco adicional en el que colocar las baterías. Es más caro, pero si el techo está sombreado o es de difícil acceso, esta opción se vuelve racional.
La ubicación en la fachada se utiliza cuando no hay suficiente espacio en el techo. Los paneles pueden ser parte de una idea de diseño y desempeñar el papel de decoración del hogar.
Las células solares fotovoltaicas flexibles en el lado inferior tienen una capa resinosa pegajosa.
Basta con quitar la película protectora y pegar el panel en el lugar elegido. Por supuesto, la superficie debe limpiarse y limpiarse antes de la instalación.
No se necesitan herramientas de instalación especializadas. Lo principal es cuidar su seguridad mientras se trabaja en el techo. También es muy importante seguir el diagrama de cableado del equipo y no alterar la secuencia.
Por un lado, el módulo solar tiene 2 cables derivados. Cada panel está posicionado de modo que estos cables se puedan unir posteriormente por un bus para la conexión en serie.
También recomendamos leer nuestro otro material, donde se describen detalladamente los esquemas de instalación y los métodos para conectar las baterías solares. Leer más - aqui.
Paso # 3. Cuidado del sistema después de la instalación
Después de instalar celdas solares flexibles, deberán ser vigiladas y vigiladas constantemente, de lo contrario su eficiencia puede disminuir drásticamente. Lo principal es mantener los paneles limpios.
El polvo, la suciedad, los excrementos de las aves: todos estos factores reducen el rendimiento del sistema, ya que limitan la absorción de la luz solar por las fotocélulas.
Los paneles solares necesitan ser limpiados cuando están contaminados. Es por eso que no se recomienda colocarlos en lugares remotos en un techo complejo.
Si no puede darle servicio a su sistema, siempre puede encontrar un artista con el equipo y las instalaciones adecuados. Por supuesto, valdrá más.
Las células solares de lavado basadas en silicio amorfo, así como las contrapartes duras, pueden ser una esponja húmeda común o un paño de microfibra. El panel no le teme al agua (después de todo, este equipo está instalado en la calle), si los lava regularmente, durarán más.
Otro problema relevante para nuestras regiones es la nieve. En invierno, las baterías se duermen con la nieve y dejan de funcionar. La precipitación debe limpiarse constantemente, pero no ser demasiado brusca, de lo contrario, el equipo podría dañarse.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Los videos y reseñas que miran los paneles flexibles de fabricantes populares lo ayudarán a tomar la decisión correcta. Podrá ver cómo se verá su casa después de la instalación del equipo, los expertos lo ayudarán a elegir la cantidad correcta de baterías y a considerar las reglas de instalación.
Cómo son los paneles solares flexibles y de qué están hechos:
También es posible instalar una batería flexible en un apartamento en la fachada de un edificio de gran altura, por qué no:
Un poco más sobre la producción y ventajas de los elementos flexibles:
Los paneles solares permiten volverse no volátiles, no monitorear el precio de la gasolina y los servicios públicos. Si invierte una cierta cantidad una vez, puede consumir energía ilimitada para usar electrodomésticos, calefacción de casa y recargando la batería del vehículo eléctrico. Cada vez más personas están cambiando a la energía alternativa, porque detrás está el futuro.
Si tiene los conocimientos o la experiencia necesarios sobre el tema de nuestro artículo, compártalo con nuestros lectores. ¿O quizás tuviste que instalar tú mismo los paneles solares? Cuéntanos cómo lo hiciste. Tus comentarios pueden agregar fotos.
