Joustavat aurinkopaneelit: aurinkopaneelien tyypit ja ominaisuudet

Aurinkoenergia on yksi lupaavimmista ja nopeasti kehittyvistä vaihtoehtoisista sähkönlähteistä. Tämä on rajaton resurssi, jota voidaan käyttää missä tahansa planeetalla ilman ympäristöä saastuttavaa. Hyväksy, olisi mukavaa saada oma vaihtoehtoinen sähkölähde.

Osoittautuu, että aurinkoenergia voidaan nyt muuntaa sähköksi kotona. Voimakkaiden ja herkkien runkopaneelien sijaan joustavia aurinkopaneeleja käytetään nyt yhä enemmän. Mutta miten se voidaan toteuttaa käytännössä?

Autamme käsittelemään joustavien aurinkopaneelien laitetta ja niiden työn periaatetta. Hyödyllisiä suosituksia rakenteiden valinnasta ja asentamisesta on esitetty artikkelissamme. Ja tietomateriaalin ymmärtämisen helpottamiseksi on aihepiirikohtaisia ​​valokuvia ja videoita.

Artikkelin sisältö:

  • Mikä on aurinkopaneelit?
    • Joustavien paneelien rakenne ja toimintaperiaatteet
    • Joustavien aurinkokennojen edut
    • Joustavien aurinkopaneelien haitat
  • Missä ja miten aurinkoenergiaa käytetään?
    • Aurinkokennojen laajuus
    • Joustavien amorfisten levyjen käytön ominaisuudet
  • Kattolevyjen asennusohjeet katolle
    • Vaihe # 1. Laske paneelien lukumäärä
    • Vaihe # 2. Asennusohjeet
    • Vaihe # 3. Järjestelmän hoito asennuksen jälkeen
  • Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Mikä on aurinkopaneelit?

Jotta voisimme ymmärtää, ovatko joustavat paneelit sopivia sähkön tuottamiseen, sinun täytyy ymmärtää teoria. Mikä on aurinkoakku, miten joustavien mallien rakenne eroaa muusta? Lisäksi on erittäin tärkeää määrittää tämän aurinkokennotyypin edut ja haitat ennen ostamista.

Joustavien paneelien rakenne ja toimintaperiaatteet

Aurinkokennon toiminnan periaate perustuu tällaiseen käsitteeseen kuin aurinkosähkö. Valoa, kuten tiedetään, voidaan pitää sekä aaltoina että hiukkasten virtauksena - fotoneina. Kyky muuntaa fotonin energia sähköksi on aurinkosähkö.

Aurinkopaneelit katolla

Ensimmäiset modernien aurinkokennojen prototyypit keksittiin takaisin 50-luvulla. Sittemmin ne ovat muuttuneet merkittävästi sekä ulkoisesti että työn perusteella. Valosähköinen vaikutus on mahdollista käyttämällä puolijohdetta.

Puolijohde on materiaali, jolla on atomin erityinen rakenne. N-tyyppisellä puolijohdolla on ylimääräisiä elektroneja ja p-tyypin puolijohteiden atomien puute. Valokennon kokoamiseksi yhdistetään 2 erilaista materiaalia, jotka muodostavat kaksikerroksisen rakenteen.

Erilliset valokuvasolut yhdistetään paneeleiksi. Paneelit voivat olla kovia, kiinteässä metallikehyksessä. Nyt on taipumus yksinkertaistaa valokuvapaneelien suunnittelua. Suosio saa joustavia ja kevyitä aurinkokennoja.

Aurinkoakun toiminnan periaatetta voidaan kuvata seuraavasti:

  1. Auringonvalo osuu valokennon pintaan n-kerroksen puolelta.
  2. Fotonit törmäävät puolijohteiden atomien kanssa, ”koputtamalla” ylimääräisiä elektroneja.
  3. Vapaat elektronit liikkuvat kohti p-kerrosta ja syöttävät atomeihin hiukkasia.
  4. Tämän seurauksena yläkerros toimii katodina ja pohjakerros toimii anodina.
  5. Tuotettu tasavirta, joka voi helposti ladata akun.

Puolijohdeina käytetään piitä, seleeniä ja monia kalliimpia materiaaleja.

Aurinkokennon järjestelmä

Aurinkopaneelista vastaanotettu tasavirta on muutettava vuorotellen, koska useimmat sähkölaitteet toimivat siinä

Polymeeristä sputterointia alumiinijohtimilla käytetään myös joustavien kalvojen aurinkokennoihin. Tällainen rakenne tekee paneeleista yllättävän ohut ja kevyt.

Tämä tekniikka on vasta alkamassa kehittyä, mutta se, että sillä on hyvät näkymät, ei ole epäilystäkään. Mutta harkitsemme joustavia paneeleja määritelmän laajassa merkityksessä.

Yksityiskohtaisempia tietoja aurinkoparistojen toimintaperiaatteista on mahdollista lukea linkki.

Joustavien aurinkokennojen edut

Joustavien aurinkopaneelien edut tekevät tästä sähköntuotantomenetelmästä lupaavimman:

  • paino;
  • koko;
  • elastisuus;
  • suorituskyky;
  • monipuolisuus;
  • tehokkuutta;
  • ympäristöystävällisyys;
  • helppokäyttöisyys.

Paneelien geometriset ja fysikaaliset parametrit, kuten koko ja paino, ovat erittäin tärkeitä, sillä sähkön tuottaminen koko paneelien asuinrakennukseen tarvitaan paljon, kun raskaita malleja käytettäessä voi olla tarpeen vahvistaa rakennuksen rakennetta, joka lisää merkittävästi rakennusta asennus.

Joustava kattopaneeli

Kevyet ja kompaktit joustavat elementit eivät vaikuta merkittävästi kuorman jakautumiseen rakennuskehykseen. Niillä ei ole vaaraa katon peittämiselle.

Piin paristojen suorituskyky on melko korkea. Tässä tapauksessa on vaikea arvioida tehokkuutta, puolijohde-paneelit voivat muuntaa valon sähköksi keskimäärin 20%.

Toisin sanoen, jos aurinkosäteilyn teho on 200 W, vastaanotetaan noin 40 W sähköä.

Joustavat amorfiset aurinkopaneelit ovat paljon siedettävämpiä sameaa säätä kuin tavanomaiset jäykät piipohjaiset rakenteet.

Vertailun vuoksi tavallinen aurinkoakku voi toimia vain 10%: n kapasiteetista pilvisellä säällä, kun taas joustava paneeli tarjoaa noin 50% nimellisarvoistaan.

Kattoluukku aurinkopaneeliin

Aurinkokennon joustavuus antaa sille mahdollisuuden varustaa katto karkealla pinnalla, laattojen katoilla, monimutkaisten pinnoitteiden avulla. Ne ovat kuitenkin varsin monipuolisia, sopivia asennettaviksi rakennuksen kattoon tai julkisivuun

Auringonvalo on ilmainen ja rajoittamaton resurssi. Tämä on sen kiistaton plus, jossa ilmaistaan ​​aurinkopaneelien absoluuttinen tehokkuus.

Lisäksi tämä energiantuotantomenetelmä on täysin ympäristöystävällinen, ei vaikuta ympäristön tilaan eikä vahingoita sitä.

Lisäksi ihmiskunta vähentää ilmansaasteiden tasoa luopumalla aurinkoenergian suosituista vaihtoehdoista - lämpövoimalaitoksista.

Joustavien aurinkopaneelien haitat

Myös joustavien aurinkopaneelien haitat puuttuvat. Ensinnäkin tämä tekniikka kehittyy ja ei ole vielä saavuttanut huippukykyään. Suorituskyvyn mukaan joustavat amorfiset paristot ovat huonompia kuin jäykät poly- tai yksikiteiset.

Joustava aurinkopaneeli

Joustavien paneelien rakenne ja toimintaperiaate ovat melko monimutkaisia, mutta kaikki voivat käyttää niitä. Riittää asentaa ja liittää laitteita oikein

Toiseksi ohut kalvo ja sputteroinnin minimikerros epäonnistuvat suhteellisen nopeasti. Tällaisten paneelien takuuaika on noin 3 vuotta.

Tämän jälkeen aurinkosolut alkavat vähitellen hajota ja vaatia korvaamista.

Aurinkopaneelit talon katolla

Olen iloinen siitä, että tämä teollisuus kehittyy nopeasti ja kestävämpiä ja tehokkaampia kopioita amorfisista piipohjaisista joustavista aurinkopaneeleista.

Muut haitat ovat luonteenomaisia ​​kaikentyyppisille aurinkokennoille:

  • takaisinmaksuaika;
  • korkeat kustannukset;
  • suuri määrä kalliita laitteita, paristojen lisäksi;
  • riippuvuus säästä.

Joustava paneeli, jonka teho on noin 150 wattia, maksaa noin 40 tuhatta. hieroa. tai enemmän valmistajan mukaan. 20 paristoa, joukko akkuja ja lisävarusteita maksaa pyöreän summan. Kun otetaan huomioon, että järjestelmä maksaa 1 kWh sähköä, sinulla on yli vuosi.

Missä ja miten aurinkoenergiaa käytetään?

Joustavia paneeleja käytetään eri alueilla. Ennen kuin teet aurinkopaneelien avulla kotiin energiansaannin hankkeen, selvitä, missä niitä käytetään ja mitkä ovat niiden käytön piirteet ilmastossamme.

Aurinkokennojen laajuus

Joustavien aurinkokennojen käyttö on hyvin laaja. Niitä käytetään menestyksekkäästi elektroniikassa, rakennusten sähköistämisessä, autoteollisuudessa ja avaruusobjekteissa.

Rakennuksessa tällaisia ​​paneeleja käytetään asuin- ja teollisuusrakennusten toimittamiseen sähköllä.

Aurinkopaneelien liittäminen

Aurinkoenergia voi olla ainoa sähkön lähde, ja se voi kaksinkertaistaa perinteisen järjestelmän. virransyöttö siten, että jos tehokkuus ei riitä tietyn ajanjakson aikana, talo ei jää jännitteettömänä

Kannettavat aurinkovoimaiset laturit ovat kaikkien saatavilla ja niitä myydään kaikkialla.

Suuri joustava matka-paneeli kaivostoimintaan kaikkialla maailmassa on erittäin suosittu matkailijoiden keskuudessa.

Erittäin epätavallinen, mutta käytännöllinen ajatus on, että joustavien paristojen pohjana käytetään tienpohjaa. Erityisosat ovat suojattuja iskuilta ja eivät pelkää raskaita kuormia.

Joustava paneeli

Joustavat paristot ovat hyviä, koska niitä voidaan käyttää lähes kaikissa tilanteissa. Ne voidaan helposti sijoittaa auton katolle tai veneen runkoon

Tämä idea on jo toteutettu. ”Aurinkoinen” tie tarjoaa energiaa ympäröiville kylille, mutta ei miehittää yhtä ylimääräistä metriä maata.

Joustavien amorfisten levyjen käytön ominaisuudet

Ne, jotka aikovat aloittaa joustavien aurinkopaneelien käyttämisen kotitalouden sähkönlähteenä, saavat tietää niiden toiminnan piirteet.

Ensinnäkin käyttäjät ovat huolissaan kysymyksestä, mitä tehdä talvella, kun päivänvaloajat ovat lyhyitä ja sähköä ei ole riittävästi kaikkien laitteiden käyttämiseen?

Kyllä, pilvien sääolosuhteissa ja lyhyessä päivänvalossa paneelien suorituskyky vähenee. No, kun on vaihtoehto vaihtoehtona siirtyä keskitettyyn virtalähteeseen. Jos ei, sinun on varastoitava akku ja veloittaa ne päivinä, jolloin sää on suotuisa.

Aurinkokennojen mielenkiintoinen piirre on, että kun valokenno lämmitetään, sen tehokkuus vähenee merkittävästi.

Joustava aurinkoakku

Kesällä lämpöpaneelit kuumenevat, mutta ne toimivat huonommin. Talvella aurinkoisella päivällä valokennot pystyvät ottamaan enemmän valoa ja muuttamaan sen energiaksi.

Selväpäivien määrä vuodessa riippuu alueesta. Tietenkin etelässä on järkevämpää käyttää joustavia paristoja, koska aurinko paistaa siellä kauemmin ja useammin.

Koska päivän aikana maa muuttaa sijaintiaan suhteessa aurinkoon, on parempi sijoittaa paneelit yleisesti - eli eteläpuolelta noin 35-40 asteen kulmassa. Tilanne on merkityksellinen aamulla ja illalla ja keskipäivällä.

Kattolevyjen asennusohjeet katolle

Jos päätät, että amorfiset piipohjaiset joustavat aurinkopaneelit ovat mitä tarvitset sähkön toimittamiseksi yksityiselle kodille, aloita suunnittelun aloittaminen.

Valitse oikea laite ja arvioi paneelien likimääräinen määrä. Lue sitten aurinkokennojen asennus- ja huoltosäännöt.

Muista kuitenkin, että perinteisten pii- ja monikiteisten analogien käyttö on edelleen paljon tuottavampaa.

Vaihe # 1. Laske paneelien lukumäärä

Kaikki työ alkaa projektista. Suunnittelussa on tehtävä tarvittavat laskelmat:

  • päivittäinen sähkönkulutus;
  • tarvittava aurinkosähkö;
  • akun kapasiteetti;
  • paneelien lukumäärä.

Yksinkertaisin on laskea virrankulutus. Tällöin on ehdottomasti otettava huomioon kaikki poikkeuksetta käytetyt sähkölaitteet, joita käytät tai jotka voivat teoriassa käyttää.

Yksinkertainen esimerkki:

  • jääkaappi - 200 W;
  • tietokone - 300 wattia;
  • TV - 150 wattia;
  • Taloudelliset sipulit - 5 kpl 20 wattia.

Kunkin laitteen teho on ilmoitettava asiakirjoissa tai kotelossa. Kun olet lisännyt kaikki tiedot, saamme 750 wattia. Tämän arvon perusteella valitaan invertteri - laite, joka muuntaa tasavirran vaihtovirraksi halutulla taajuudella.

Varmista, että teet pienen marginaalin ja valitset invertterin, jonka teho on 0,5 kW laskettua arvoa suurempi. Toisin sanoen 0,75 kW: n kokonaistehoon nähden laite ei sovi heikompaan kuin 1,25 kW

Aurinkopaneelin kytkentäkaavio

Liitä paristoon liitetyt aurinkoparistot oikein ohjaimen kautta. Älä sekoita kontakteja - plus plusseihin, miinus miinus. Akusta lähetetään virta invertteriin ja sitten sähkölaitteisiin.

Kun paristot on ladattava. Akun kapasiteetti (esimerkiksi 200 A ∙ h) ilmaisee virran, jonka teho annetaan tietyllä jännitteellä tunnin ajan.

Voit laskea tarvittavan kapasiteetin jakamalla kuluttajien kokonaistehon aurinkokennon lähtöjännitteellä. Esimerkissä käytämme 12 voltin akkuja. 750/12 = 62,5 Ah ∙ h.

Tämä kaava ei kuitenkaan ole täysin oikea, koska useimpia paristoja ei voi tyhjentää 0: een. On tietty raja, esimerkiksi 40%. Jos lataustaso laskee alle, tämä vaikuttaa merkittävästi akun käyttöikään ja laatuun.

Tämä indikaattori on myös lisättävä kaavaan:

750 W / (12 Vх0,4) = 156,25 A h.

Tällaisen kapasiteetin saavuttamiseksi voidaan yhdistää kaksi 100 Ah: n paristoa sisältävä ryhmä järjestelmään.

Paneelien määrä lasketaan valitun mallin tehon ja alueen, jossa ne asennetaan, perusteella. Alueen arvoa on vaikea yliarvioida.

Ihannetapauksessa sinun on löydettävä alueen aurinkosäteilyn päivittäiset arvot. Luotettavuuden kannalta on vähimmäisarvo vuodelle, noin joulukuun lopussa.

Eristymistaso

Kaavamaisesti erilaisten alueiden uppoamisen taso voidaan esittää seuraavasti. Numeeriset arvot löytyvät erikoistuneista hakemistoista tai Internetistä.

Kerrotaan tämä luku kuukauden kalenteripäivien lukumäärällä, saamme kilowatin määrän, joka on joulukuussa 1 m2 joustavia aurinkopaneeleja. Esimerkiksi Moskovassa se on 0,33x31 = 10,23 kW / m2 ja Sotši - 1,25x31 = 38,75 kW / m2. Tätä indikaattoria kutsutaan pisteiden lukumääräksi.

Sitten laskemme kaikkien laitteiden samanaikaisesti kuluttamasta tavanomaisesta korkeimmasta 0,75 kW: sta kuukausittaisen keskimääräisen kulutuksen - noin 25 kW. Jo kuukauden ajan joustavat paristot tuottavat vähintään 25 000 wattia, ja on parempi tehdä pieni marginaali ja pyöristää jopa 30 kW.

Siksi Moskovassa 1 pisteen pitäisi olla 30 / 10,23 = 2,93 kW. Jos valittujen paneelien kapasiteetti on 150 W, niiden lukumäärän laskeminen ei ole vaikeaa: 2,93 / 0,15 = 20 kappaletta.

Tällaisten yksinkertaisten laskelmien jälkeen voit valita sopivan invertterin, ohjain, akku ja joustavat aurinkosähköpaneelit itse oikeassa määrässä.

Vaihe # 2. Asennusohjeet

Voit tehdä joustavia aurinkokennoja.

Tätä varten on tarpeen määrittää tarkasti, mihin paneelit sijoitetaan:

  • rakennuksen katolla;
  • talon julkisivulla;
  • erilliseen rakenteeseen;
  • yhdistetty järjestelmä.

Suosituin vaihtoehto on katolla. Jos katon muoto tai muoto ei salli tätä, on parempi rakentaa ylimääräinen kehys, johon paristot voidaan sijoittaa. Se on kalliimpaa, mutta jos katto on varjostettu tai vaikea pääsy, tämä vaihtoehto tulee järkeväksi.

Joustava paneeli

Julkisivun sijaintia käytetään, kun katolla ei ole tarpeeksi tilaa. Paneelit voivat olla osa suunnittelun ideaa ja niillä voi olla kodin sisustus.

Joustavilla aurinkosähköelementeillä alhaalla on tahmea hartsi.

Suojakalvon poistaminen riittää ja liimaa paneeli valittuun paikkaan. Pinta on tietysti puhdistettava ja puhdistettava ennen asennusta.

Joustavien paristojen asennus

Ei tarvita erikoistuneita asennustyökaluja. Tärkeintä on huolehtia heidän turvallisuudestaan ​​työskennellessään katolla. On myös erittäin tärkeää seurata laitteiston kytkentäkaaviota eikä häiritä sekvenssiä.

Toisaalta aurinkomoduulissa on 2 johdettua kaapelia. Kukin paneeli on sijoitettu siten, että nämä johdot voidaan myöhemmin yhdistää yhdellä väylällä sarjayhteyttä varten.

Suosittelemme myös muiden materiaalien lukemista, joissa kuvataan yksityiskohtaisesti aurinkoparistojen liittämisjärjestelmät ja -menetelmät. Lue lisää - täällä.

Vaihe # 3. Järjestelmän hoito asennuksen jälkeen

Joustavien aurinkokennojen asentamisen jälkeen niitä on jatkuvasti tarkkailtava ja seurattava, muuten niiden tehokkuus voi laskea dramaattisesti. Tärkeintä on pitää paneelit puhtaina.

Pöly, lika, lintujen ulosteet - kaikki nämä tekijät vähentävät järjestelmän suorituskykyä, koska ne rajoittavat auringonvalon absorptiota valokennoilla.

Aurinkopaneelit on puhdistettava saastuttaessa. Siksi ei ole suositeltavaa sijoittaa niitä syrjäisiin paikkoihin monimutkaisella katolla.

Jos järjestelmääsi ei voi huoltaa, löydät aina taiteilijan, jolla on tarvittavat laitteet ja tilat. Tietenkin se kannattaa.

Aurinkohoito

Amorfiseen piihin perustuvat pestä- vät aurinkokennot sekä kovat vastakappaleet voivat olla tavallinen märkä sieni tai mikrokuituliina. Paneeli ei pelkää vettä (tämä laite on asennettu kadulle), jos pestä ne säännöllisesti, ne kestävät pidempään

Toinen ongelma, joka on merkityksellinen alueillemme, on lumi. Talvella akut nukahtavat lumella ja lakkaavat toimimasta. Saostuminen on puhdistettava jatkuvasti, mutta ei liian karkea, muuten laite voi vaurioitua.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Videot ja arvostelut, jotka näyttävät suosittujen valmistajien joustavista paneeleista, auttavat sinua tekemään oikean valinnan. Voit nähdä, miten talo huolehtii laitteiden asennuksesta, asiantuntijat auttavat valitsemaan oikean määrän paristoja ja harkitsemaan asennussääntöjä.

Miten joustavat aurinkopaneelit ja mitä ne on valmistettu:

On myös mahdollista asentaa joustava akku kerrostaloon rakennuksessa, miksi ei:

Hieman enemmän joustavien elementtien tuotannosta ja eduista:

Aurinkopaneelit mahdollistavat haihtumattomuuden, ei bensiinin ja apuohjelmien hinnan seurannan. Jos investoit tietyn määrän kerran, voit kuluttaa rajoittamattoman energian kodinkoneiden käyttöön, kodin lämmitys ja sähköajoneuvon akun lataaminen. Yhä useammat ihmiset siirtyvät vaihtoehtoiseen energiaan, koska sen takana on tulevaisuus.

Jos sinulla on tarvittavat tiedot tai kokemus artikkelin aiheesta, jaa se lukijoiden kanssa. Tai ehkä sinun oli asennettava aurinkopaneelit itse? Kerro meille, miten teit sen. Kommenttisi voi lisätä valokuvia.

Miten valita aurinkoenergialla toimiva laturi

Miten valita aurinkoenergialla toimiva laturiAurinkopaneelit

Yhä useammat ulkokäyttäjät haluavat viettää lomia ja viikonloppuja lähempänä turmeltumatonta luontoa. Mutta modernin ihmisen on vaikea kieltäytyä sivilisaation eduista - kuka meistä ei ota matkapu...

Lue Lisää
Putkella varustetun alipainekollektorin toiminnan periaate

Putkella varustetun alipainekollektorin toiminnan periaateAurinkopaneelit

Paljon rahaa käytetään kuuman veden toimitukseen ja tilojen lämmitykseen. Mutta on olemassa vaihtoehtoinen energialähde - tyhjiö aurinkokeräin. Kuulin tästä? Sen avulla voit vähentää huomattavasti...

Lue Lisää
Aurinkolämmitys yksityiselle talolle: vaihtoehdot

Aurinkolämmitys yksityiselle talolle: vaihtoehdotAurinkopaneelit

Vaihtoehtoisten energialähteiden suosion syyt ovat melko ymmärrettäviä: on mahdollisuus säästää polttoainetta ja toteuttaa ympäristöystävällisten elämää tukevien järjestelmien unelmat. Taitavasti ...

Lue Lisää