Elastīgie saules paneļi: saules paneļu veidi un īpašības

Saules enerģija ir viens no daudzsološākajiem un straujāk attīstošiem alternatīviem elektroenerģijas avotiem. Šis ir neierobežots resurss, ko var izmantot jebkur planētas teritorijā, nepiesārņojot vidi. Piekrītu, būtu jauki iegūt savu alternatīvo elektroenerģijas avotu.

Izrādās, ka tagad saules enerģiju var pārveidot elektroenerģijā tieši mājās. Lielgabarīta un trauslu rāmja paneļu vietā arvien vairāk tiek izmantoti elastīgi saules paneļi. Bet kā to īstenot praksē?

Mēs palīdzēsim risināt elastīgo saules paneļu ierīci un to darba principu. Mūsu rakstos ir sniegti noderīgi ieteikumi par konstrukciju izvēli un uzstādīšanu. Un, lai viegli uztvertu informācijas materiālus, ir tematiski fotoattēli un videoklipi.

Kas ir saules paneļi?

Lai saprastu, vai elastīgie paneļi ir piemēroti elektroenerģijas ražošanai, jums ir jāsaprot teorija. Kas ir saules baterija, kā elastīgu modeļu struktūra atšķiras no pārējās? Un arī ir ļoti svarīgi pirms iegādes noteikt šī konkrētā saules bateriju veida priekšrocības un trūkumus.

Elastīgo paneļu struktūra un darbības principi

Saules baterijas darbības princips ir balstīts uz tādu koncepciju kā fotoelementi. Gaisma, kā zināms, var tikt uzskatīta gan par viļņu, gan par daļiņu plūsmu - fotoniem. Spēja pārvērst fotonu enerģiju par elektroenerģiju ir fotoelementi.

Pusvadītājs ir materiāls, kam ir īpaša atoma struktūra. N tipa pusvadītājam ir papildu elektroni, un tiem trūkst p-veida pusvadītāju atomu. Lai saliktu fotoelementu, apvienojiet 2 veidu materiālus, veidojot divslāņu struktūru.

Atsevišķas foto kameras tiek apvienotas paneļos. Paneļi var būt izturīgi, cietā metāla rāmī. Tagad ir tendence vienkāršot foto paneļu dizainu. Popularitāte iegūst elastīgas un vieglas saules baterijas.

Saules baterijas darbības principu var raksturot kā:

1. Saules gaisma nonāk fotocela virsmā no n-slāņa puses.
2. Fotoni saduras ar pusvadītāju atomiem, „izslēdzot” papildu elektronus.
3. Brīvie elektroni virzās uz p-slāni un ievada atomus ar daļiņu trūkumu.
4. Rezultātā augšējais slānis darbojas kā katods, un apakšējais slānis darbojas kā anods.
5. Ražots līdzstrāvas avots, kas var viegli uzlādēt akumulatoru.

Par pusvadītāju tiek izmantots silīcijs, selēns un daudz dārgāki materiāli.

Polimēru sputterizācija ar alumīnija vadiem tiek izmantota arī elastīgām plēves saules baterijām. Šāda struktūra padara paneļus pārsteidzoši plānus un gaišus.

Šī tehnoloģija tikai sāk attīstīties, bet fakts, ka tam ir lielas izredzes, nav apšaubāms. Bet mēs uzskatīsim elastīgas paneļus definīcijas plašākajā nozīmē.

Detalizētāk par saules bateriju darbības principiem ir iespējams lasīt, kad tie ir nodoti tālāk atsauce.

Elastīgo saules bateriju priekšrocības

Elastīgās saules paneļu priekšrocības padara šo elektroenerģijas ražošanas metodi par vienu no daudzsološākajiem:

• svars;
• izmērs;
• elastība;
• veiktspēja;
• universālums;
• rentabilitāte;
• videi draudzīga;
• vieglumu.

Paneļu ģeometriskajiem un fizikālajiem parametriem, piemēram, izmēram un svaram, ir liela nozīme, jo elektroenerģijas piegāde visai paneļu dzīvojamai mājai ir nepieciešams liels skaits, ja, lietojot smagus modeļus, var būt nepieciešams pastiprināt ēkas struktūru, kas ievērojami palielinās ēkas izmaksas. uzstādīšana.

Silīcija bateriju veiktspēja ir diezgan augsta. Ir grūti novērtēt efektivitāti šajā gadījumā, pusvadītāju paneļi spēj pārvērst gaismu par elektrību vidēji par 20%.

Tas ir, ja saules starojuma jauda ir 200 W, tiks saņemts aptuveni 40 W elektroenerģijas.

Elastīgie amorfie saules paneļi ir daudz izturīgāki pret duļķainiem laika apstākļiem nekā parastās cietās silīcija konstrukcijas.

Salīdzinājumam, standarta saules baterija var darboties tikai 10% no tās ietilpības mākoņainā laikā, bet elastīgs panelis nodrošina aptuveni 50% no tās nominālvērtībām.

Saules gaisma ir bezmaksas un neierobežots resurss. Tas ir tā neapšaubāms plus, kurā ir izteikta saules paneļu absolūtā efektivitāte.

Turklāt šī enerģijas ražošanas metode ir pilnīgi videi draudzīga, neietekmē vides stāvokli un nekaitē videi.

Turklāt, atteikšanās no populārās saules enerģijas alternatīvas - termoelektrostacijas, cilvēce samazina gaisa piesārņojuma līmeni.

Elastīgo saules paneļu trūkumi

Trūkst arī elastīgo saules bateriju paneļu trūkumi. Pirmkārt, šī tehnoloģija attīstās un vēl nav sasniegusi savu spēju maksimumu. Pēc veiktspēja elastīgās amorfās baterijas ir zemākas par cietajiem poli- vai viengabaliem kristāliem.

Otrkārt, salīdzinoši ātri neizdodas plāna folija un minimālais slāpēšanas slānis. Šādu paneļu garantijas periods ir apmēram 3 gadi.

Pēc tam fotoelementi sāk pakāpeniski nojaukt un pieprasa nomaiņu.

Citi trūkumi ir raksturīgi visu veidu saules baterijām:

• atmaksāšanās laiks;
• augstas izmaksas;
• daudzas dārgas iekārtas, papildus pašām baterijām;
• atkarība no laika apstākļiem.

Elastīgs panelis ar jaudu aptuveni 150 vati maksā apmēram 40 tūkstošus. berzēt. vai vairāk, atkarībā no ražotāja. 20 baterijas, bateriju komplekts un papildu aprīkojums maksās apaļo summu. Ņemot vērā izmaksas par 1 kWh elektroenerģijas, lai samaksātu par sistēmu, jums būs vairāk nekā viens gads.

Kur un kā tiek izmantota saules enerģija?

Elastīgie paneļi tiek izmantoti dažādās vietās. Pirms jūs veicat enerģijas piegādes projektu mājās, izmantojot šos saules paneļus, uzziniet, kur tie tiek izmantoti, un kādas ir to izmantošanas iezīmes mūsu klimatā.

Saules elementu darbības joma

Elastīgu saules bateriju izmantošana ir ļoti plaša. Tos veiksmīgi izmanto elektronikā, ēku elektrifikācijā, automašīnu un lidaparātu nozarē, kosmosa objektos.

Būvniecībā šie paneļi tiek izmantoti, lai nodrošinātu dzīvojamo un rūpniecisko ēku ar elektrību.

Portatīvie saules enerģijas lādētāji ir pieejami ikvienam un tiek pārdoti visur.

Lieli elastīgi ceļojuma paneļi kalnrūpniecībai visā pasaulē ir ļoti populāri ceļotāju vidū.

Ļoti neparasta, bet praktiska ideja ir izmantot ceļa segumu kā pamatu elastīgām baterijām. Speciālie elementi ir pasargāti no triecieniem un nebaidās no smagām slodzēm.

Šī ideja jau ir īstenota. “Saulainais” ceļš nodrošina enerģiju apkārtējiem ciematiem, bet neaizņem vienu papildu metru zemes.

Elastīgo amorfo paneļu izmantošanas iezīmes

Tiem, kas plāno sākt izmantot elastīgus saules paneļus kā elektroenerģijas avotu savām mājām, jāzina to darbības iezīmes.

Pirmkārt, lietotāji ir nobažījušies par jautājumu, kas jādara ziemā, kad dienasgaismas laiks ir īss un nav pietiekami daudz elektroenerģijas, lai darbinātu visas ierīces?

Jā, mākoņainā laika un īsās dienas apstākļos paneļu veiktspēja samazinās. Nu, ja pastāv alternatīva, kas nodrošina iespēju pārslēgties uz centralizētu elektroapgādi. Ja nē, jums ir nepieciešams uzkrāt baterijas un uzlādēt tos dienās, kad laika apstākļi ir labvēlīgi.

Interesanta saules bateriju iezīme ir tā, ka tad, kad fotoelements tiek uzsildīts, tā efektivitāte ir ievērojami samazināta.

Skaidru dienu skaits gadā ir atkarīgs no reģiona. Protams, dienvidos ir racionālāk izmantot elastīgas baterijas, jo saule spīd ilgāk un biežāk.

Tā kā dienā, kad Zeme maina savu pozīciju attiecībā pret Sauli, labāk ir novietot paneļus universāli - tas ir, no dienvidu puses leņķī aptuveni 35-40 grādu leņķī. Šī situācija būs svarīga rīta un vakara stundās un pusdienlaikā.

Saules paneļu uzstādīšana uz jumta

Ja jūs nolemjat, ka amorfie silīcija bāzes elastīgie saules paneļi ir tas, kas jums nepieciešams, lai nodrošinātu elektroenerģiju privātmājā, sāciet plānot darbu.

Izvēlieties pareizo aprīkojumu un novērtējiet aptuveno paneļu skaitu. Tad izlasiet saules bateriju uzstādīšanas un turpmākās apkopes noteikumus.

Bet atcerieties, ka tradicionālo silīcija poli un viena kristāla analogu izmantošana joprojām ir daudz produktīvāka.

1. solis. Aprēķiniet paneļu skaitu

Jebkurš darbs sākas ar projektu. Par dizainu jums ir jāveic nepieciešamie aprēķini, proti:

• ikdienas elektroenerģijas patēriņš;
• kopējā vajadzīgā fotogalvaniskā jauda;
• akumulatora jauda;
• paneļu skaits.

Vienkāršākais ir aprēķināt enerģijas patēriņu. Lai to izdarītu, ņemiet vērā absolūti visu, bez izņēmuma, elektriskās ierīces, kuras lietojat vai ko var izmantot teorētiski.

Vienkāršs piemērs:

• ledusskapis - 200 W;
• dators - 300 vati;
• TV - 150 vati;
• Ekonomiskās spuldzes - 5 gab. 20 vati.

Katras ierīces jauda ir jānorāda tās dokumentācijā vai lietā. Pēc visu datu pievienošanas mēs saņemam 750 vatus. Pamatojoties uz šo vērtību, tiek izvēlēts invertors - ierīce, kas pārveido līdzstrāvu par maiņstrāvu ar vēlamo frekvenci.

Noteikti veiciet nelielu rezervi un izvēlieties invertoru, kas ir par 0,5 kW lielāks nekā aprēķinātā vērtība. Tas ir, ja kopējā jauda ir 0,75 kW, ierīce nedos vājāk par 1,25 kW

Pēc tam, kad nepieciešams uzņemt baterijas. Akumulatora ietilpība (piemēram, 200 A ∙ h) norāda uz strāvu, kāda jauda tiks piegādāta par noteiktu spriegumu vienu stundu.

Jūs varat aprēķināt nepieciešamo jaudu, dalot patērētāju kopējo jaudu ar saules baterijas izejas spriegumu. Mūsu piemērā mēs izmantojam 12 voltu baterijas. 750/12 = 62,5 Ah ∙ h.

Taču šī formula nav pilnīgi pareiza, jo lielāko daļu bateriju nevar iztukšot līdz 0. Ir noteikts ierobežojums, piemēram, 40%. Ja uzlādes līmenis nokrītas zemāk, tas būtiski ietekmē akumulatora kalpošanas laiku un kvalitāti.

Šis rādītājs ir jāpievieno arī formulai:

750 W / (12 Vх0,4) = 156,25 A ∙ h.

Lai sasniegtu šādu jaudu, grupa, kurā ir 2 baterijas ar 100 Ah, katrs var tikt apvienots sistēmā.

Paneļu skaits tiek aprēķināts, pamatojoties uz izvēlētā modeļa jaudu un reģionu, kurā tie tiks uzstādīti. Reģiona vērtību ir grūti pārvērtēt.

Ideālā gadījumā jums ir jāatrod jūsu apgabala saules starojuma dienas vērtības. Lai nodrošinātu uzticamību, tiek pieņemta minimālā gada vērtība, aptuveni decembra beigās.

Šo skaitli reizinot ar mēneša kalendāro dienu skaitu, mēs saņemam kilovatu skaitu, kas decembrī veido 1 m2 elastīgo saules paneļu. Piemēram, Maskavā tā ir 0,33x31 = 10,23 kW / m2, un Sočiem - 1,25x31 = 38,75 kW / m2. Šo rādītāju sauc par punktu skaitu.

Tad no parastā maksimālā 0,75 kW, ko patērē visas ierīces, mēs aprēķinām vidējo ikmēneša patēriņu - apmēram 25 kW. Mēneša laikā mūsu elastīgajām baterijām vajadzētu saražot vismaz 25 000 vatus, un labāk ir veikt nelielu rezervi un apaļo līdz pat 30 kW.

Tāpēc 1 punkts Maskavā ir 30 / 10,23 = 2,93 kW. Ja izvēlēto paneļu ietilpība ir 150 W, tad to skaitīšana nav sarežģīta: 2.93 / 0.15 = 20 gab.

Pēc šādiem vienkāršiem aprēķiniem var izvēlēties piemērotu invertoru, kontrolieris, akumulators un elastīgie fotoelementu paneļi ir pareizā daudzumā.

2. solis. Uzstādīšanas noteikumi

Jūs varat veikt elastīgu saules bateriju uzstādīšanu.

Lai to izdarītu, ir nepieciešams precīzi noteikt, kur novietosiet paneļus:

• uz ēkas jumta;
• uz mājas fasādes;
• par atsevišķu struktūru;
• kombinētā shēma.

Populārākā iespēja ir uz jumta. Ja jumta forma vai konfigurācija to neļauj, labāk ir uzbūvēt papildu rāmi, uz kura novietot baterijas. Tas ir dārgāks, bet, ja jumts ir ēnots vai grūti pieejams, šī opcija kļūst racionāla.

Elastīgajiem saules fotoelementiem apakšējā pusē ir lipīgs sveķu slānis.

Pietiek noņemt aizsargplēvi un pielīmēt paneli izvēlētajā vietā. Protams, pirms uzstādīšanas virsma ir jātīra un jātīra.

No vienas puses, saules modulim ir divi atvasinātie kabeļi. Katrs panelis ir novietots tā, lai šos vadus vēlāk varētu apvienot ar vienu kopni sērijas savienojumam.

Mēs arī iesakām izlasīt mūsu citu materiālu, kurā detalizēti aprakstītas saules bateriju pievienošanas shēmas un metodes. Lasīt vairāk - šeit.

3. solis. Sistēmas aprūpe pēc uzstādīšanas

Pēc elastīgo saules bateriju uzstādīšanas tās būs rūpīgi jāpārbauda un jākontrolē, pretējā gadījumā to efektivitāte var ievērojami samazināties. Galvenais ir saglabāt paneļus tīras.

Putekļi, netīrumi, putnu mēsli - visi šie faktori samazina sistēmas darbību, jo tie ierobežo saules gaismas uzsūkšanos ar fotoelementiem.

Saules paneļi ir jātīra, ja tie ir piesārņoti. Tieši tāpēc nav ieteicams tos novietot attālinātās vietās uz sarežģīta jumta.

Ja jūsu sistēma nevar tikt apkalpota, jūs vienmēr varat atrast mākslinieku ar atbilstošu aprīkojumu un aprīkojumu. Protams, tas būs vairāk vērts.

Vēl viena problēma, kas attiecas uz mūsu reģioniem, ir sniegs. Ziemā baterijas aizmigst ar sniegu un vairs nedarbojas. Nokrišņi ir pastāvīgi jāiztīra, bet ne pārāk raupja, pretējā gadījumā iekārta var tikt bojāta.

Secinājumi un noderīgs video par šo tēmu

Videoklipi un pārskati, kas skatās no populāru ražotāju elastīgajiem paneļiem, palīdzēs jums izdarīt pareizo izvēli. Jūs varēsiet redzēt, kā jūsu māja izskatīsies pēc iekārtu uzstādīšanas, eksperti palīdzēs izvēlēties pareizo bateriju daudzumu un izskatīs uzstādīšanas noteikumus.

Kā ir elastīgi saules paneļi un kādi tie ir izgatavoti no:

Ir iespējams uzstādīt arī elastīgu akumulatoru dzīvoklī, kas atrodas daudzstāvu ēkas fasādē, kāpēc:

Nedaudz vairāk par elastīgo elementu ražošanu un priekšrocībām:

Saules paneļi ļauj kļūt nepastāvīgiem, nevis uzraudzīt benzīna un komunālo pakalpojumu cenu. Ja jūs ieguldāt noteiktu summu vienu reizi, jūs varat patērēt neierobežotu enerģiju, lai izmantotu sadzīves tehniku, mājas apkure un elektriskā transportlīdzekļa akumulatora uzlādēšana. Arvien vairāk cilvēku pāriet uz alternatīvu enerģiju, jo aiz tā ir nākotne.

Ja jums ir nepieciešamās zināšanas vai pieredze par mūsu rakstu, lūdzu, dalieties tajā ar mūsu lasītājiem. Vai varbūt jums bija jāinstalē saules paneļi? Pastāstiet mums, kā jūs to izdarījāt. Jūsu komentāri var pievienot fotoattēlus.