Paindlikud päikesepaneelid: päikesepaneelide tüübid ja omadused

Päikeseenergia on üks kõige lootustandvamaid ja kiiremini arenevaid alternatiivseid energiaallikaid. See on piiramatu ressurss, mida saab kasutada kõikjal planeedil ilma keskkonda saastamata. Nõustu, oleks tore saada oma alternatiivne elektrienergia allikas.

Selgub, et nüüd saab päikeseenergiat koduks elektrit vahetada. Mahukate ja habras raami paneelide asemel kasutatakse nüüd üha enam paindlikke päikesepaneele. Aga kuidas seda praktikas rakendada?

Aitame toime tulla paindlike päikesepaneelide seadmega ja nende töö põhimõttega. Meie artiklis on toodud kasulikud soovitused struktuuride valiku ja paigaldamise kohta. Ja et infomaterjal oleks kergem, sisaldab see temaatilisi fotosid ja videoid.

Mis on päikesepaneelid?

Et mõista, kas painduvad paneelid sobivad elektri tootmiseks, peate teooria mõistma. Mis on päikesepatarei, kuidas paindlike mudelite struktuur erineb ülejäänud poolest? Samuti on väga oluline kindlaks määrata selle konkreetse päikesepatareide eelised ja puudused enne ostmist.

Paindlike paneelide struktuur ja tööpõhimõtted

Päikesepatarei tööpõhimõte põhineb sellisel kontseptsioonil nagu fotogalvaanika. Valgust, nagu see on teada, võib käsitleda nii laine kui ka osakeste voona - fotonid. Fotoonenergia on võime konverteerida fotoonenergiaks.

Pooljuht on materjal, millel on aatomi eriline struktuur. N-tüüpi pooljuhtidel on ekstra elektronid ja neil puudub p-tüüpi pooljuhtide aatom. Fotolambi kokkupanemiseks ühendage 2 tüüpi materjale, moodustades kahekihilise struktuuri.

Eraldi fotoelemendid ühendatakse paneelideks. Paneelid võivad olla tugevad, tugeva metallraamiga. Nüüd on kalduvus lihtsustada fotopaneelide disaini. Populaarsus omandab paindlikud ja kerged päikesepatareid.

Päikesepatarei tööpõhimõtet võib kirjeldada järgmiselt:

1. Päikesevalgus tabab fotosilmuse pinda n-kihi küljest.
2. Fotonid põrkuvad pooljuhtide aatomitega kokku, lisades ekstra elektronid.
3. Vabad elektronid liiguvad p-kihi suunas ja sisenevad aatomitesse osakeste puudumisega.
4. Selle tulemusena toimib ülemine kiht katoodina ja alumine kiht toimib anoodina.
5. Toodetud alalisvool, mis võib akut kergesti laadida.

Pooljuhtina kasutatakse räni, seleeni ja palju kallimaid materjale.

Polümeerset pritsimist alumiiniumjuhtidega kasutatakse ka painduvate kilede päikesepatareide jaoks. Selline struktuur muudab paneelid üllatavalt õhukesteks ja kergeteks.

See tehnoloogia on alles hakanud arenema, kuid asjaolu, et sellel on suured väljavaated, pole kahtlemata. Kuid me kaalume paindlikke paneele määratluse laiemas tähenduses.

Täpsemalt päikesepatareide tööpõhimõtete kohta on võimalik lugeda edasi viide.

Paindlike päikesepatareide eelised

Paindlike päikesepaneelide eelised muudavad selle elektritootmise meetodi kõige paljutõotavamaks:

• kaal;
• suurus;
• elastsus;
• jõudlus;
• universaalsus;
• kasumlikkus;
• keskkonnasõbralikkus;
• kasutusmugavus.

Paneelide geomeetrilised ja füüsikalised parameetrid, nagu suurus ja kaal, on väga olulised, sest kogu paneelide elumaja varustamine elektrienergiaga on vaja palju, raskete mudelite kasutamisel võib osutuda vajalikuks tugevdada hoone struktuuri, mis suurendab oluliselt kulusid paigaldamine.

Ränipatareide jõudlus on üsna kõrge. Sellisel juhul on keeruline hinnata efektiivsust, pooljuhtide paneelid on võimelised valgust elektrit keskmiselt 20% võrra teisendama.

See tähendab, et kui päikesekiirguse võimsus on 200 W, võetakse vastu umbes 40 W elektrit.

Paindlikud amorfsed päikesepaneelid on palju hägustavamad kui tavalised jäigad ränipõhised struktuurid.

Võrdluseks võib öelda, et standardne päikesepatarei võib töötada ainult 10% ulatuses oma hägususest, samas kui paindlik paneel annab välja umbes 50% oma nimiväärtustest.

Päikesevalgus on vaba ja piiramatu ressurss. See on tema kahtlemata pluss, milles väljendatakse päikesepaneelide absoluutset efektiivsust.

Lisaks on see energiatootmise meetod täiesti keskkonnasõbralik, ei mõjuta keskkonna seisundit ega kahjusta seda.

Peale selle vähendab inimkond päikeseenergia populaarse alternatiivi - soojuselektrijaamade - loobumisel õhusaaste taset.

Paindlike päikesepaneelide puudused

Puuduvad ka paindlike päikesepaneelide puudused. Esiteks, see tehnoloogia areneb ja ei ole veel jõudnud oma võimete tippu. Toimivuse tõttu on paindlikud amorfsed patareid madalamad kui jäigad polü- või ühekristallid.

Teiseks ebaõnnestub suhteliselt kiiresti õhuke foolium ja pihustamise minimaalne kiht. Selliste paneelide garantiiaeg on umbes 3 aastat.

Pärast seda hakkavad päikesepatareid järk-järgult lagunema ja vajavad asendamist.

Teised päikesepatareide tüübid on seotud muude puudustega:

• tasuvusaeg;
• kõrged kulud;
• suur hulk kalleid seadmeid lisaks patareidele;
• sõltuvus ilmastikust.

Paindlik paneel, mille võimsus on umbes 150 vatti, maksab umbes 40 tuhat. hõõruge. või rohkem, sõltuvalt tootjast. 20 patareid, akude komplekt ja lisavarustus maksavad ümmarguse summa. Arvestades 1 kWh elektrienergia maksmiseks süsteemi eest, on teil rohkem kui üks aasta.

Kus ja kuidas kasutatakse päikeseenergiat?

Paindlikke paneele kasutatakse erinevates piirkondades. Enne, kui teete nende päikesepaneelide abil kodus energiavarustuse projekti, selgitage välja, kus neid kasutatakse ja millised on nende kasutamise tunnused meie kliimas.

Päikesepatareide ulatus

Paindlike päikesepatareide kasutamine on väga lai. Neid kasutatakse edukalt elektroonikas, hoonete elektrifitseerimisel, auto- ja õhusõidukitööstuses, kosmosesobjektidel.

Ehituses kasutatakse selliseid paneele elu- ja tööstushoonete varustamiseks elektrienergiaga.

Kaasaskantavad päikeseenergiaga laadijad on kõigile kättesaadavad ja neid müüakse kõikjal.

Suured paindlikud reisipaneelid kaevandamise jaoks kõikjal maailmas on reisijate seas väga populaarsed.

Väga ebatavaline, kuid praktiline idee on kasutada painduvatele patareidele aluspõhi. Erielemendid on löökide eest kaitstud ja ei karda raskeid koormusi.

See idee on juba rakendatud. “Päikesepaisteline” tee annab energiat ümbritsevatele küladele, kuid ei hõivata ühtegi täiendavat meetrit maad.

Paindlike amorfsete paneelide kasutamise tunnused

Need, kes plaanivad hakata kasutama paindlikke päikesepaneele oma kodu allikana, peaksid teadma nende toimimise omadusi.

Esiteks on kasutajad mures küsimuse pärast, mida talvel teha, kui päevavalguse aeg on lühike ja ei ole piisavalt elektrit kõigi seadmete kasutamiseks?

Jah, hägusate ilmade ja lühikese päevavalguse tingimustes väheneb paneelide jõudlus. Noh, kui on olemas võimalus vahetada tsentraliseeritud toiteallikat. Kui ei, siis peate varud üles laadima patareid ja tasu neile päevadel, kui ilm on soodne.

Päikesepatareide huvitav tunnus on see, et kui fotosilm on kuumutatud, väheneb selle efektiivsus märkimisväärselt.

Selge päevade arv aastas sõltub piirkonnast. Loomulikult on lõunas ratsionaalsem kasutada paindlikke patareisid, sest päike paistab seal kauem ja sagedamini.

Kuna päev, mil Maa oma Päikese suhtes oma positsiooni vahetab, on parem paneelid üldjuhul paigutada - see tähendab lõunapoolsest nurga all umbes 35-40 kraadi. Selline olukord on asjakohane nii hommikul kui ka õhtul ja keskpäeval.

Katuse päikesepaneelide paigaldusjuhised

Kui otsustate, et amorfne ränipõhine paindlik päikesepaneel on see, mida vajate kodumajapidamises elektrienergia varustamiseks, alustage töö planeerimist.

Valige õige seade ja hinnake paneelide ligikaudset arvu. Seejärel loe päikesepatareide paigaldamise ja sellele järgneva hoolduse eeskirjad.

Kuid pidage meeles, et traditsiooniliste räni- ja ühekristallide analoogide kasutamine on veel palju produktiivsem.

Samm # 1. Arvutage paneelide arv

Iga töö algab projektiga. Disaini puhul peate tegema vajalikud arvutused, nimelt:

• igapäevane elektritarbimine;
• nõutav fotogalvaaniline võimsus;
• aku maht;
• paneelide arv.

Kõige lihtsam on arvutada energiatarbimine. Selleks võtke arvesse eranditult kõiki kasutatavaid või teoreetiliselt kasutatavaid elektriseadmeid.

Lihtne näide:

• külmik - 200 W;
• arvuti - 300 vatti;
• TV - 150 vatti;
• Majanduslikud pirnid - 5 tükki 20 vatti.

Iga seadme võimsus tuleb näidata selle dokumentatsioonis või juhtumil. Pärast kõigi andmete lisamist saame 750 vatti. Selle väärtuse alusel valitakse inverter - seade, mis teisendab alalisvoolu vahelduvvooluks soovitud sagedusega.

Tehke kindlasti väike varu ja valige inverter 0,5 kW võimsam kui arvutatud väärtus. See tähendab, et koguvõimsusega 0,75 kW ei sobi seade nõrgemaks kui 1,25 kW

Pärast patareide laadimist. Aku mahutavus (näiteks 200 A ∙ h) näitab, millist voolu antakse teatud pingel ühe tunni jooksul.

Saate arvutada vajaliku võimsuse, jagades tarbijate koguvõimsuse päikesepatarei väljundpingega. Meie näites kasutame 12-voldiseid akusid. 750/12 = 62,5 Ah ∙ h.

Kuid see valem ei ole täiesti õige, kuna enamikku patareisid ei saa tühjendada 0-ni. Teatud piir, näiteks 40%. Kui laadimistase langeb alla, mõjutab see oluliselt aku kasutusiga ja kvaliteeti.

See näitaja tuleb lisada ka valemile:

750 W / (12 Vх0,4) = 156,25 A h.

Sellise võimsuse saavutamiseks saab süsteemi ühendada kahe 100 Ah aku grupiga.

Paneelide arv arvutatakse valitud mudeli võimsuse ja piirkonna, kus need paigaldatakse, alusel. Piirkonna väärtust on raske üle hinnata.

Ideaalis peaksite leidma oma piirkonna päikesekiirguse päevase taseme väärtused. Usaldusväärsuse huvides võetakse aasta miinimumväärtus ligikaudu detsembri lõpus.

Korrutades selle kuu kalendripäevade arvuga, saadakse kilovattide arv, mis moodustab detsembris 1 m2 paindlikke päikesepaneele. Näiteks Moskvas on see 0,33x31 = 10,23 kW / m2 ja Sotši puhul 1,25x31 = 38,75 kW / m2. Seda näitajat nimetatakse punktide arvuks.

Seejärel arvutame üheaegselt kõikide seadmete tavapärasest maksimaalsest 0,75 kW-st arvutatud keskmise igakuise tarbimise - umbes 25 kW. Ühe kuu jooksul peaks meie paindlik aku tootma vähemalt 25 000 vatti ja parem on teha väike marginaal ja ümardada kuni 30 kW.

Seetõttu peaks 1 punkti Moskvas olema 30 / 10,23 = 2,93 kW. Kui valitud paneelide maht on 150 W, siis ei ole nende arvu arvestamine raske: 2,93 / 0,15 = 20 tükki.

Pärast selliseid lihtsaid arvutusi saate valida sobiva inverteri, kontroller, aku ja paindlikud fotogalvaanilised paneelid ise õiges koguses.

Samm # 2. Paigaldusreeglid

Paindlikud päikesepatareid saab paigaldada teie poolt.

Selleks on vaja täpselt kindlaks määrata, kuhu paneelid asetada:

• hoone katusel;
• maja fassaadil;
• eraldiseisvale struktuurile;
• kombineeritud kava.

Kõige populaarsem võimalus on katusel. Kui katuse kuju või konfiguratsioon seda ei võimalda, on parem ehitada täiendav raam, kuhu patareid paigutada. See on kallim, kuid kui katus on varjutatud või raskesti ligipääsetav, muutub see võimalus ratsionaalseks.

Painduvatel päikesepaneelidel päikesel on kleepuv vaiguline kiht.

Piisab eemaldada kaitsekile ja liimida paneel valitud kohas. Muidugi tuleb pind enne paigaldamist puhastada ja puhastada.

Ühelt poolt on päikesemoodulil 2 tuletatud kaablit. Iga paneel on paigutatud nii, et neid juhtmeid saab hiljem ühendada ühe bussiga seeriaühenduseks.

Samuti soovitame lugeda meie teist materjali, kus on üksikasjalikult kirjeldatud päikesepatareide ühendamise skeeme ja meetodeid. Loe veel - siin.

Samm # 3. Süsteemihooldus pärast paigaldamist

Pärast paindlike päikesepatareide paigaldamist tuleb neid pidevalt hoolitseda ja jälgida, vastasel juhul võib nende tõhusus järsult langeda. Peamine on hoida paneelid puhtana.

Tolm, mustus, lindude väljaheited - kõik need tegurid vähendavad süsteemi jõudlust, kuna need piiravad päikesevalguse imendumist fotokelladega.

Päikesepaneelid tuleb saastumise ajal puhastada. Sellepärast ei ole soovitatav neid paigutada keerulise katuse kaugematesse kohtadesse.

Kui teie süsteemi ei saa teie poolt teenindada, võite alati leida sobiva varustuse ja võimalustega kunstniku. Muidugi on see väärt rohkem.

Teine probleem, mis on meie piirkondade jaoks oluline, on lumi. Talvel magavad akud lumega ja lakkavad töötamast. Sademed peavad olema pidevalt puhastatud, kuid mitte liiga karmid, vastasel juhul võib seade ise olla kahjustatud.

Järeldused ja kasulik video antud teemal

Videod ja arvustused, mis vaatavad populaarsete tootjate paindlikke paneele, aitavad teil õiget valikut teha. Teil on võimalik näha, kuidas teie maja seadmete paigaldamise eest hoolitseb, eksperdid aitavad teil valida õige koguse patareisid ja kaaluda paigaldamise reegleid.

Kuidas on paindlikud päikesepaneelid ja millised need on valmistatud:

Ka kõrghoone fassaadil asuvasse korterisse on võimalik paigaldada paindlik aku, miks mitte:

Veidi rohkem paindlike elementide tootmise ja eeliste kohta:

Päikesepaneelid võimaldavad muutuda muutumatuks, mitte bensiini ja kommunaalteenuste hinda. Kui investeerite kindla summa üks kord, saate tarbida kodumasinate kasutamiseks piiramatut energiat. kodus küte ja elektrisõiduki aku laadimine. Üha enam inimesi vahetab alternatiivset energiat, sest selle taga on tulevik.

Kui teil on meie artikli teemal vajalikud teadmised või kogemused, siis palun jaga seda oma lugejatega. Või äkki pidid sa päikesepaneelid ise paigaldama? Räägi meile, kuidas sa seda tegid. Teie kommentaarid võivad lisada fotosid.