פאנלים סולאריים גמישים: סוגים ומאפיינים של פאנלים סולאריים

אנרגיה סולארית היא אחד המקורות האלטרנטיביים המבטיחים והמתפתחים ביותר של חשמל. זהו משאב בלתי מוגבל שיכול לשמש בכל מקום על פני כדור הארץ מבלי לזהם את הסביבה. מסכים, זה יהיה נחמד לקבל מקור חלופי משלך של חשמל.

מתברר כי עכשיו אנרגיה סולארית ניתן להמיר חשמל הזכות בבית. במקום לוחות מסגרת מגושם שביר, פאנלים סולאריים גמישים כיום יותר ויותר בשימוש. אבל איך ליישם את זה בפועל?

אנו נעזור להתמודד עם המכשיר של פאנלים סולאריים גמישים העיקרון של עבודתם. המלצות מועילות על הבחירה וההתקנה של מבנים מפורטים במאמר שלנו. ועל מנת להקל על התפיסה של חומר מידע מכיל תמונות נושאיות וקטעי וידאו.

מהו פאנלים סולאריים?

כדי להבין אם לוחות גמישים מתאימים להפקת חשמל, אתה צריך להבין את התיאוריה. מהי סוללה סולארית, איך המבנה של מודלים גמישים שונה משאר? כמו כן, חשוב מאוד לקבוע את היתרונות והחסרונות של סוג מסוים של תאים סולריים לפני הרכישה.

מבנה ועקרונות הפעלת לוחות גמישים

עקרון הפעולה של סוללה סולארית בנוי על מושג כזה כמו photovoltaics. האור, כידוע, יכול להיחשב הן כגל והן כזרם של חלקיקים - פוטונים. היכולת להמיר אנרגיית פוטון לחשמל היא פוטו-וולטאית.

מוליך למחצה הוא חומר בעל מבנה מיוחד של האטום. מוליך למחצה מסוג n יש אלקטרונים נוספים, ו- P סוג אטומים מוליכים למחצה חסר אותם. כדי להרכיב את photocell, לשלב 2 סוגים של חומרים, להרכיב מבנה דו שכבתי.

תאים צילום נפרדים משולבים לוחות. לוחות יכול להיות קשה, במסגרת מתכת מוצק. עכשיו יש נטייה לפשט את העיצוב של לוחות צילום. הפופולריות מרוויחה תאים סולריים גמישים וקלים.

עקרון הפעולה של סוללה סולארית ניתן לתאר כ:

1. אור השמש פוגע על פני השטח של photocell מצדו של שכבת n.
2. פוטונים מתנגשים עם אטומי מוליכים למחצה, "מפילים" אלקטרונים נוספים.
3. אלקטרונים חופשיים לנוע לכיוון השכבה p ולהיכנס אטומים עם חוסר של חלקיקים.
4. כתוצאה מכך, השכבה העליונה פועלת כמו קתודה, ואת השכבה התחתונה מעשים כמו האנודה.
5. מיוצר זרם ישיר, אשר יכול בקלות לטעון את הסוללה.

סיליקון, סלניום וחומרים יקרים רבים יותר משמשים כמוליכים למחצה.

פולימר sputtering עם מוליכים אלומיניום משמש גם עבור תאים סרט סולריים גמישים. מבנה כזה הופך את לוחות רזה להפליא וקל.

טכנולוגיה זו רק מתחילה להתפתח, אבל העובדה שיש לה לקוחות פוטנציאליים גדולים היא מעבר לכל ספק. אבל אנחנו נשקול לוחות גמישים במובן הרחב של ההגדרה.

בפירוט רב יותר על עקרונות הפעולה של סוללות סולאריות ניתן לקרוא לאחר שעבר הפניה.

היתרונות של תאים סולריים גמישים

היתרונות של פאנלים סולאריים גמישים להפוך את השיטה של ​​ייצור חשמל אחד המבטיחים ביותר:

• משקל;
• גודל;
• גמישות;
• הביצועים;
• אוניברסאליות;
• רווחיות;
• ידידותיות לסביבה;
• קלות הפעולה.

פרמטרים גיאומטריים ופיזיים של לוחות, כגון גודל ומשקל, הם בעלי חשיבות רבה, שכן עבור אספקת החשמל לבית מגורים שלם של לוחות נדרש מספר רב, כאשר משתמשים במודלים כבדים, ייתכן ויהיה צורך לחזק את מבנה המבנה, אשר יגדיל משמעותית את עלות התקנה.

הביצועים של סוללות סיליקון הוא די גבוה. קשה להעריך את היעילות במקרה זה, לוחות של מוליכים למחצה מסוגלים להמיר אור לחשמל ב -20% בממוצע.

כלומר, אם כוחה של קרינת השמש הוא 200 W, כ 40 W חשמל יתקבל.

גמיש פאנלים סולאריים אמורפי הם הרבה יותר סובלני של מזג אוויר מעונן מאשר קונבנציונאלי קשיח מבנים מבוססי סיליקון.

לשם השוואה, סוללה סולארית סטנדרטית יכולה לעבוד רק ב 10% של הקיבולת שלה במזג אוויר מעונן, בעוד פאנל גמיש מספק כ -50% מהערכים הנומינליים שלה.

אור השמש הוא משאב חופשי ללא הגבלה. זהו פלוס ללא ספק שלה, שבו היעילות המוחלטת של פאנלים סולאריים באה לידי ביטוי.

בנוסף, שיטה זו של ייצור אנרגיה היא לחלוטין ידידותית לסביבה, אינה משפיעה על מצב הסביבה ואינה פוגעת בו.

יתר על כן, על ידי נטישת החלופה העממית לאנרגיה סולארית - תחנות כוח תרמיות, האנושות מפחיתה את רמת זיהום האוויר.

חסרונות של פאנלים סולאריים גמישים

חסרונות של פאנלים סולאריים גמישים חסרים גם. ראשית, טכנולוגיה זו רק מפתחת ועדיין לא הגיעה לשיא היכולות שלה. לפי ביצועים, סוללות אמורפי גמישות נחותים פולי קשיח או יחיד.

שנית, רדיד דק השכבה המינימלית של sputtering מהר יחסית להיכשל. תקופת האחריות עבור לוחות כאלה הוא כ 3 שנים.

לאחר מכן, תאים photovoltaic מתחילים בהדרגה להישבר ודורשים החלפה.

חסרונות אחרים טבועים בכל סוגי התאים הסולאריים:

• זמן ההחזר;
• עלות גבוהה;
• מספר רב של ציוד יקר, בנוסף על הסוללות עצמן;
• תלות מזג האוויר.

פאנל גמיש עם כוח של כ 150 וואט עולה על 40 אלף. לשפשף. או יותר, בהתאם ליצרן. 20 סוללות, סט של סוללות וציוד נוסף יעלה סכום עגול. אם ניקח בחשבון את העלות של 1 קילוואט חשמל כדי לשלם עבור המערכת תהיה לך יותר משנה.

היכן וכיצד נעשה שימוש באנרגיה סולארית?

לוחות גמישים משמשים באזורים שונים. לפני שתבצע פרויקט של אספקת אנרגיה בבית באמצעות אלה פאנלים סולאריים, לגלות היכן הם משמשים ומה הם התכונות של השימוש שלהם באקלים שלנו.

היקף תאים סולריים

השימוש בתאים סולריים גמישים הוא רחב מאוד. הם משמשים בהצלחה בתחום האלקטרוניקה, חשמל של מבנים, רכב תעשיית המטוסים, על אובייקטים בחלל.

בבנייה, לוחות כאלה משמשים כדי לספק מבנים מגורים ותעשייה עם חשמל.

מטענים ניידים סולאריים ניידים זמינים לכולם ונמכרים בכל מקום.

לוחות נסיעות גמישים גדולים עבור כריית חשמל בכל מקום בעולם הם מאוד פופולרי בקרב הנוסעים.

רעיון יוצא דופן מאוד, אבל מעשי הוא להשתמש בכביש כבסיס סוללות גמישות. אלמנטים מיוחדים מוגנים מפני השפעות ואינם מפחדים ממטענים כבדים.

רעיון זה כבר מיושם. כביש "שמש" מספק אנרגיה לכפרים הסמוכים, בעוד לא כובש מטר נוסף של אדמה.

תכונות של שימוש פאנלים אמורפי גמיש

מי מתכנן להתחיל להשתמש פאנלים סולאריים גמישים כמקור חשמל עבור הבית שלהם צריך לדעת את התכונות של המבצע שלהם.

קודם כל, המשתמשים מודאגים לגבי השאלה מה לעשות בחורף, כאשר שעות היום קצרות ואין מספיק חשמל כדי להפעיל את כל המכשירים?

כן, בתנאי מזג אוויר מעונן ואור יום קצר, הביצועים של הפאנלים פוחתים. ובכן, כאשר יש חלופה בצורה של אפשרות של מעבר לאספקת החשמל מרכזית. אם לא, אתה צריך מלאי סוללות ולטעון אותם בימים כאשר מזג האוויר הוא חיובי.

תכונה מעניינת של תאים סולריים היא שכאשר מחומם תאורת, יעילותה מופחתת באופן משמעותי.

מספר הימים הברורים לשנה תלוי באזור. כמובן, בדרום זה יותר הגיוני להשתמש סוללות גמישות, שכן השמש זורחת שם יותר ויותר.

מכיוון שבמהלך היום משנה כדור הארץ את מיקומו ביחס לשמש, עדיף למקם את לוחות העולם באופן אוניברסלי - כלומר, מצד דרום בזווית של כ-35-40 מעלות. מצב זה יהיה רלוונטי בשעות הבוקר והערב ובשעות הצהריים.

הוראות התקנה לפאנלים סולאריים על הגג

אם תחליט כי אמורפי מבוססי סיליקון פאנלים סולאריים גמישים הם מה שאתה צריך כדי לספק חשמל לבית פרטי, להתחיל לתכנן עבודה.

בחר את הציוד הנכון והעריך את המספר המשוער של לוחות. ואז לקרוא את הכללים של התקנה ואחזקה הבאים של תאים סולריים.

אבל זכרו כי השימוש של סיליקון מסורתיים פולי ו אנלוגי גביש בודד הוא עדיין הרבה יותר פרודוקטיבי.

שלב 1. לחשב את מספר לוחות

כל עבודה מתחילה בפרויקט. עבור העיצוב אתה צריך לעשות את החישובים הדרושים, כלומר:

• צריכת חשמל יומית;
• סך כוח פוטו-וולטאי נדרש;
• קיבולת הסוללה;
• מספר לוחות.

הפשוטה ביותר היא לחשב את צריכת החשמל. כדי לעשות זאת, לקחת בחשבון לחלוטין, ללא יוצא מן הכלל, מכשירי חשמל שבהם אתה משתמש או יכול תיאורטית להשתמש.

דוגמה פשוטה:

• מקרר - 200 W;
• מחשב - 300 וואט;
• טלוויזיה - 150 וואט;
• נורות חסכוני - 5 חתיכות של 20 וואט.

כוחו של כל התקן חייב להיות מצוין בתיעוד שלו או על המקרה. לאחר הוספת כל הנתונים אנו מקבלים 750 וואט. על בסיס ערך זה נבחרה מהפך - התקן הממיר זרם ישר לתוך זרם משתנה עם התדר הרצוי.

הקפד לעשות שולי קטן ובחר מהפך 0.5 קילוואט חזק יותר מהערך מחושב. כלומר, עבור כוח כולל של 0.75 קילוואט, המכשיר יתאים לא חלש יותר מ 1.25 קילוואט

לאחר שאתה צריך להרים את הסוללות. קיבולת הסוללה (לדוגמה, 200 A ∙ h) מציינת את הזרם של אספקת החשמל במתח נתון למשך שעה אחת.

אתה יכול לחשב את הקיבולת הנדרשת על ידי חלוקת הכוח הכולל של הצרכנים על ידי מתח המוצא של הסוללה הסולארית. בדוגמה שלנו, אנו משתמשים 12 וולט סוללות. 750/12 = 62.5 אה ∙ h.

אבל נוסחה זו אינה נכונה לחלוטין, שכן רוב הסוללות לא ניתן לפרוק ל 0. יש גבול מסוים, למשל 40%. אם רמת הטעינה יורדת למטה, הדבר משפיע באופן משמעותי על חיי השירות ואיכות הסוללה.

כמו כן יש להוסיף את המדד לנוסחה:

750 W / (12 Vх0,4) = 156.25 A ∙ h.

כדי להשיג יכולת כזו, קבוצה של 2 סוללות של 100 אה כל אחד יכול להיות משולב לתוך מערכת.

מספר הפאנלים מחושב בהתבסס על העוצמה של המודל הנבחר ועל האזור שבו הם יותקנו. את הערך של האזור קשה להפריז.

באופן אידיאלי, אתה צריך למצוא את הערכים של הרמה היומית של קרינת השמש עבור האזור שלך. עבור מהימנות, הערך המינימלי לשנה נלקח, בערך בסוף דצמבר.

הכפלת נתון זה על ידי מספר ימים בלוח השנה של החודש, אנו מקבלים את מספר קילוואט, אשר חשבונות עבור 1 m2 של פאנלים סולאריים גמישים בחודש דצמבר. לדוגמה, במוסקבה הוא 0.33x31 = 10.23 kW / m2, ועל סוצ'י - 1.25x31 = 38.75 קילוואט / m2. מחוון זה נקרא מספר הנקודות.

לאחר מכן, מן הקילומטר המרבי 0.75 קילוואט הנצרכת על ידי כל המכשירים בו זמנית, אנו מחשבים את הצריכה החודשית הממוצעת - כ 25 קילוואט. במשך חודש, סוללות גמישות שלנו צריך לייצר לפחות 25,000 וואט, ועדיף לעשות שולי קטן עגול עד 30 קילוואט.

לכן, בנקודה אחת במוסקבה, זה צריך להיות 30 / 10.23 = 2.93 קילוואט. אם לוחות שנבחרו יש קיבולת של 150 W, אז לספור את המספר שלהם לא קשה: 2.93 / 0.15 = 20 חתיכות.

לאחר חישובים פשוטים כאלה, אתה יכול לבחור מהפך מתאים, בקר, את הסוללה ואת לוחות גמישה photovoltaic עצמם בכמות הנכונה.

שלב 2. כללי התקנה

התקנה של תאים סולריים גמישים יכול להתבצע על ידך.

כדי לעשות זאת, יש צורך לקבוע בדיוק היכן תמקם את לוחות:

• על גג הבניין;
• על חזית הבית;
• על מבנה עצמאי;
• משולבת.

האפשרות הפופולרית ביותר היא על הגג. אם הצורה או התצורה של הגג לא מאפשרים זאת, עדיף לבנות מסגרת נוספת שעליה למקם את הסוללות. זה יקר יותר, אבל אם הגג הוא מוצל או קשה לגשת, אפשרות זו הופכת רציונלית.

תאים סולאריים פוטו וולטאיים גמישים בצד התחתון יש שכבת שרף דביק.

זה מספיק כדי להסיר את הסרט מגן דבק את הפאנל במקום הנבחר. כמובן, את פני השטח יש לנקות וניקוי לפני ההתקנה.

מצד אחד, מודול השמש יש 2 נגזרים הנגזרים. כל פאנל ממוקם כך חוטים אלה יכולים להיות מאוחדים מאוחר יותר על ידי אוטובוס אחד לחיבור טורי.

אנו ממליצים גם לקרוא את החומר האחר שלנו, שבו מתוארים בפירוט תוכניות ההתקנה והשיטות לחיבור סוללות סולאריות. קרא עוד - כאן.

שלב 3. טיפול במערכת לאחר ההתקנה

לאחר התקנת תאים סולאריים גמישים, הם צריכים להיות כל הזמן הסתכל אחריו, פיקוח, אחרת היעילות שלהם עשויה לרדת באופן דרמטי. העיקר הוא לשמור על לוחות נקיים.

אבק, לכלוך, ציפורי ציפורים - כל הגורמים הללו מקטינים את ביצועי המערכת, שכן הם מגבילים את ספיגת אור השמש באמצעות תאי-אור.

פאנלים סולאריים יש לנקות כאשר מזוהמים. לכן לא מומלץ להציב אותם במקומות מרוחקים על גג מורכב.

אם המערכת שלך לא יכול להיות שירות על ידי לך, אתה תמיד יכול למצוא אמן עם הציוד המתאים מתקני. כמובן, זה יהיה שווה יותר.

בעיה נוספת הרלוונטית לאזורים שלנו היא שלג. בחורף, סוללות להירדם עם שלג ולהפסיק לתפקד. יש לנקות את המשקעים כל הזמן, אך לא מחוספס מדי, אחרת הציוד עצמו עלול להיפגע.

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

קטעי וידאו וסקירות כי מסתכלים על לוחות גמישים של יצרנים פופולריים יעזור לך לעשות את הבחירה הנכונה. תוכל לראות איך הבית שלך ייראה ההתקנה של ציוד, מומחים יעזרו לך לבחור את הכמות הנכונה של סוללות לשקול את כללי ההתקנה.

כיצד פאנלים סולאריים גמישים ומה הם עשויים:

אפשר גם להתקין סוללה גמישה בדירה על חזית בניין רב קומות, למה לא:

קצת יותר על הייצור ואת היתרונות של אלמנטים גמישים:

פאנלים סולאריים מאפשרים להפוך ללא נדיפים, לא לפקח על מחיר של בנזין ושירותים. אם אתה משקיע סכום מסוים פעם אחת, אתה יכול לצרוך אנרגיה בלתי מוגבלת לשימוש מכשירי חשמל ביתיים, חימום ביתי וטעינת הסוללה החשמלית. יותר ויותר אנשים עוברים לאנרגיה חלופית, כי מאחורי זה הוא העתיד.

אם יש לך את הידע הדרוש או ניסיון בנושא המאמר שלנו, בבקשה לחלוק אותו עם הקוראים שלנו. או אולי היית צריך להתקין את פאנלים סולאריים עצמך? ספר לנו איך עשית את זה. ההערות שלך יכולות להוסיף תמונות.