Painéis solares flexíveis: tipos e propriedades de painéis solares

A energia solar é uma das fontes alternativas de eletricidade mais promissoras e de rápido desenvolvimento. Este é um recurso ilimitado que pode ser usado em qualquer lugar do planeta sem poluir o meio ambiente. Concordo, seria bom ter sua própria fonte alternativa de eletricidade.

Acontece que agora a energia solar pode ser convertida em eletricidade em casa. Em vez de painéis de quadros volumosos e frágeis, os painéis solares flexíveis estão sendo cada vez mais usados. Mas como implementá-lo na prática?

Vamos ajudar a lidar com o dispositivo de painéis solares flexíveis e com o princípio do seu trabalho. Recomendações úteis sobre a seleção e instalação de estruturas são apresentadas em nosso artigo. E para facilitar a percepção do material informativo, contém fotos e vídeos temáticos.

O que são painéis solares?

Para entender se os painéis flexíveis são adequados para gerar eletricidade, você precisa entender a teoria. O que é uma bateria solar, como a estrutura de modelos flexíveis difere do resto? E também, é muito importante determinar as vantagens e desvantagens deste tipo particular de células solares antes de comprar.

Estrutura e princípios de operação de painéis flexíveis

O princípio de funcionamento da bateria solar baseia-se num conceito como a energia fotovoltaica. A luz, como é conhecida, pode ser considerada tanto como uma onda quanto como um fluxo de partículas - fótons. A capacidade de converter energia de fótons em eletricidade é fotovoltaica.

Um semicondutor é um material que possui uma estrutura especial do átomo. Um semicondutor do tipo n tem elétrons extras e os átomos semicondutores do tipo p não os possuem. Para montar a fotocélula, combine 2 tipos de materiais, formando uma estrutura de duas camadas.

Células foto separadas são combinadas em painéis. Os painéis podem ser resistentes, em uma estrutura metálica sólida. Agora, há uma tendência para simplificar o design de painéis fotográficos. A popularidade ganha células solares flexíveis e leves.

O princípio de funcionamento da bateria solar pode ser descrito como:

1. A luz solar atinge a superfície da fotocélula do lado da camada n.
2. Os fótons colidem com átomos semicondutores, “eliminando” elétrons extras.
3. Os elétrons livres se movem em direção à camada-p e entram em átomos com falta de partículas.
4. Como resultado, a camada superior atua como um cátodo e a camada inferior atua como um ânodo.
5. Produzido corrente contínua, que pode facilmente carregar a bateria.

Silício, selênio e muitos materiais mais caros são usados ​​como semicondutores.

Sputtering polimérico com condutores de alumínio também é usado para células solares de filme flexível. Tal estrutura torna os painéis surpreendentemente finos e leves.

Esta tecnologia está apenas começando a se desenvolver, mas o fato de ter grandes perspectivas é indubitável. Mas vamos considerar painéis flexíveis no sentido amplo da definição.

Mais detalhadamente sobre os princípios da operação de baterias solares é possível ler tendo passado em referência.

Vantagens das células solares flexíveis

As vantagens dos painéis solares flexíveis tornam este método de geração de eletricidade um dos mais promissores:

• peso;
• tamanho;
• elasticidade;
• desempenho;
• universalidade;
• rentabilidade;
• simpatia ambiental;
• facilidade de operação.

Parâmetros geométricos e físicos dos painéis, como tamanho e peso, são de grande importância, já que para fornecer eletricidade para toda a casa de painéis é necessário um grande número de pessoas, quando se utilizam modelos pesados, pode ser necessário reforçar a estrutura do edifício, o que aumentará significativamente o custo de instalação.

O desempenho das baterias de silício é bastante alto. É difícil estimar a eficiência neste caso, painéis de semicondutores são capazes de converter luz em eletricidade em 20% em média.

Ou seja, se o poder da radiação solar for de 200 W, cerca de 40 W de eletricidade serão recebidos.

Os painéis solares amorfos flexíveis são muito mais tolerantes ao clima nublado do que as estruturas convencionais baseadas em silício rígido.

Para comparação, uma bateria solar padrão pode funcionar apenas com 10% de sua capacidade em condições de tempo nublado, enquanto um painel flexível fornece cerca de 50% de seus valores nominais.

A luz solar é um recurso gratuito e ilimitado. Este é o seu indiscutível plus, no qual a eficiência absoluta dos painéis solares é expressa.

Além disso, este método de produção de energia é completamente ecológico, não afeta o estado do ambiente e não o prejudica.

Além disso, ao abandonar a alternativa popular à energia solar - usinas térmicas, a humanidade reduz o nível de poluição do ar.

Desvantagens dos painéis solares flexíveis

Desvantagens de painéis solares flexíveis também estão faltando. Em primeiro lugar, esta tecnologia está apenas em desenvolvimento e ainda não atingiu o pico de suas capacidades. Por desempenho, as baterias amorfas flexíveis são inferiores ao cristal rígido ou poliéster rígido.

Em segundo lugar, a folha fina e a camada mínima de sputtering falham relativamente rápido. O período de garantia para esses painéis é de cerca de 3 anos.

Depois disso, as células fotovoltaicas começam a se decompor gradualmente e precisam ser substituídas.

Outras desvantagens são inerentes a todos os tipos de células solares:

• tempo de retorno;
• alto custo;
• um grande número de equipamentos caros, além das próprias baterias;
• dependência do tempo.

Um painel flexível com uma potência de cerca de 150 watts custa cerca de 40 mil. esfregar. ou mais, dependendo do fabricante. 20 baterias, um conjunto de baterias e equipamento adicional custarão uma soma arredondada. Levando em conta o custo de 1 kWh de eletricidade para pagar pelo sistema, você terá mais de um ano.

Onde e como a energia solar é usada?

Painéis flexíveis são usados ​​em diferentes áreas. Antes de fazer um projeto de fornecimento de energia em casa com a ajuda destes painéis solares, descubra onde eles são usados ​​e quais são as características de seu uso em nosso clima.

Âmbito das células solares

O uso de células solares flexíveis é muito amplo. Eles são usados ​​com sucesso em eletrônica, eletrificação de edifícios, carro e indústria aeronáutica, em objetos espaciais.

Na construção, esses painéis são usados ​​para fornecer eletricidade a edifícios residenciais e industriais.

Carregadores portáteis alimentados por energia solar estão disponíveis para todos e são vendidos em todos os lugares.

Grandes painéis de viagem flexíveis para mineração de eletricidade em qualquer lugar do mundo são muito populares entre os viajantes.

Uma ideia muito incomum, mas prática, é usar um leito de estrada como base para baterias flexíveis. Elementos especiais são protegidos contra impactos e não têm medo de cargas pesadas.

Essa ideia já foi implementada. A estrada “ensolarada” fornece energia para as aldeias vizinhas, sem ocupar um único metro extra de terra.

Características do uso de painéis amorfos flexíveis

Aqueles que planejam começar a usar painéis solares flexíveis como fonte de eletricidade para sua casa devem conhecer as características de sua operação.

Primeiro de tudo, os usuários estão preocupados com a questão do que fazer no inverno, quando o horário de verão é curto e não há eletricidade suficiente para operar todos os dispositivos?

Sim, em condições de tempo nublado e pouca luz do dia, o desempenho dos painéis diminui. Bem, quando há uma alternativa na forma da possibilidade de mudar para fonte de alimentação centralizada. Se não, você precisa estocar baterias e carregá-los nos dias em que o tempo estiver favorável.

Uma característica interessante das células solares é que quando a fotocélula é aquecida, sua eficiência é significativamente reduzida.

O número de dias claros por ano depende da região. É claro que, no sul, é mais racional usar baterias flexíveis, já que o sol brilha mais e com mais frequência.

Como durante o dia a Terra muda sua posição em relação ao Sol, é melhor posicionar os painéis universalmente - isto é, do lado sul em um ângulo de aproximadamente 35-40 graus. Esta situação será relevante nas manhãs e à noite e ao meio-dia.

Instruções de instalação para painéis solares no telhado

Se você decidir que os painéis solares flexíveis baseados em silício amorfo são o que você precisa para fornecer eletricidade a uma residência particular, comece a planejar o trabalho.

Escolha o equipamento certo e estime o número aproximado de painéis. Em seguida, leia as regras de instalação e manutenção subseqüente das células solares.

Mas lembre-se de que o uso dos tradicionais análogos de silício poli e monocristalino ainda é muito mais produtivo.

Etapa 1 Calcular o número de painéis

Qualquer trabalho começa com o projeto. Para o projeto você precisa fazer os cálculos necessários, a saber:

• consumo diário de eletricidade;
• potência fotovoltaica total necessária;
• capacidade da bateria;
• número de painéis.

O mais simples é calcular o consumo de energia. Para fazer isso, leve em consideração absolutamente todos, sem exceção, os aparelhos elétricos que você usa ou pode teoricamente usar.

Um exemplo simples:

• geladeira - 200 W;
• computador - 300 watts;
• TV - 150 watts;
• Lâmpadas econômicas - 5 peças de 20 watts.

O poder de cada dispositivo deve ser indicado em sua documentação ou no caso. Depois de adicionar todos os dados, obtemos 750 watts. Com base nesse valor é selecionado inversor - um dispositivo que converte a corrente contínua em corrente alternada com a frequência desejada.

Certifique-se de fazer uma pequena margem e selecione um inversor de 0,5 kW mais potente do que o valor calculado. Ou seja, para uma potência total de 0,75 kW, o dispositivo não caberá mais que 1,25 kW

Depois você precisa pegar as baterias. A capacidade da bateria (por exemplo, 200 A ∙ h) indica a corrente de qual potência será fornecida em uma determinada voltagem por uma hora.

Você pode calcular a capacidade necessária dividindo a potência total dos consumidores pela tensão de saída da bateria solar. Em nosso exemplo, usamos baterias de 12 volts. 750/12 = 62,5 Ah h.

Mas esta fórmula não está totalmente correta, já que a maioria das baterias não pode ser descarregada para 0. Existe um certo limite, por exemplo 40%. Se o nível de carga cair abaixo, isso afeta significativamente a vida útil e a qualidade da bateria.

Este indicador também precisa ser adicionado à fórmula:

750 W / (12 V ô0,4) = 156,25 A h.

Para conseguir essa capacidade, um grupo de 2 baterias de 100 Ah cada uma pode ser combinado em um sistema.

O número de painéis é calculado com base na potência do modelo selecionado e na região em que serão instalados. O valor da região é difícil de superestimar.

Idealmente, você precisa encontrar os valores do nível diário de radiação solar para sua área. Para confiabilidade, o valor mínimo para o ano é tomado, aproximadamente no final de dezembro.

Multiplicando esse número pelo número de dias corridos do mês, obtemos o número de quilowatts, que representa 1 m2 de painéis solares flexíveis em dezembro. Por exemplo, em Moscou é 0,33x31 = 10,23 kW / m2, e para Sochi - 1,25x31 = 38,75 kW / m2. Este indicador é chamado o número de pontos.

Então, a partir do máximo convencional de 0,75 kW consumido por todos os dispositivos ao mesmo tempo, calculamos o consumo médio mensal - cerca de 25 kW. Por um mês, nossas baterias flexíveis devem produzir pelo menos 25.000 watts, e é melhor fazer uma pequena margem e arredondar até 30 kW.

Portanto, a 1 ponto em Moscou, deve ser 30 / 10,23 = 2,93 kW. Se os painéis selecionados tiverem uma capacidade de 150 W, a contagem do número não será difícil: 2,93 / 0,15 = 20 peças.

Depois de cálculos tão simples, você pode escolher um inversor adequado, controlador, a bateria e os painéis fotovoltaicos flexíveis se na quantidade certa.

Etapa 2 Regras de instalação

A instalação de células solares flexíveis pode ser realizada por você.

Para fazer isso, é necessário determinar exatamente onde você colocará seus painéis:

• no telhado do edifício;
• na fachada da casa;
• em uma estrutura autônoma;
• esquema combinado.

A opção mais popular é no telhado. Se a forma ou configuração do telhado não permitir isso, é melhor construir uma estrutura adicional na qual colocar as baterias. É mais caro, mas se o teto estiver sombreado ou de difícil acesso, essa opção se torna racional.

Células fotovoltaicas solares flexíveis no lado inferior têm uma camada resinosa pegajosa.

É suficiente remover a película protetora e colar o painel no local escolhido. Naturalmente, a superfície deve ser limpa e limpa antes da instalação.

Por um lado, o módulo solar possui 2 cabos derivados. Cada painel é posicionado de modo que esses fios possam ser unidos posteriormente por um barramento para conexão serial.

Também recomendamos a leitura de nosso outro material, onde os esquemas de instalação e os métodos para conectar as baterias solares são descritos em detalhes. Leia mais - aqui.

Etapa 3 Cuidado do sistema após a instalação

Depois de instalar células solares flexíveis, elas precisarão ser constantemente vigiadas e monitoradas, caso contrário, sua eficiência poderá cair drasticamente. O principal é manter os painéis limpos.

Poeira, sujeira, excrementos de pássaros - todos esses fatores reduzem o desempenho do sistema, pois limitam a absorção de luz solar por fotocélulas.

Painéis solares precisam ser limpos quando contaminados. É por isso que não é recomendado colocá-los em locais remotos em um telhado complexo.

Se o seu sistema não puder ser atendido por você, você sempre poderá encontrar um artista com o equipamento e instalações apropriados. Claro, valerá mais.

Outro problema que é relevante para as nossas regiões é a neve. No inverno, as baterias dormem com neve e deixam de funcionar. A precipitação deve ser constantemente limpa, mas não muito áspera, caso contrário o próprio equipamento pode ser danificado.

Conclusões e vídeos úteis sobre o tema

Vídeos e resenhas que analisam painéis flexíveis de fabricantes populares ajudarão você a fazer a escolha certa. Você será capaz de ver como sua casa ficará após a instalação do equipamento, os especialistas irão ajudá-lo a escolher a quantidade certa de baterias e considerar as regras de instalação.

Como são os painéis solares flexíveis e de que são feitos:

Também é possível instalar uma bateria flexível em um apartamento na fachada de um prédio alto, porque não:

Um pouco mais sobre a produção e vantagens de elementos flexíveis:

Os painéis solares tornam possível tornar-se não volátil, não monitorar o preço da gasolina e dos serviços públicos. Se você investe uma certa quantia uma vez, pode consumir energia ilimitada para usar eletrodomésticos, aquecimento doméstico e recarregar a bateria do veículo elétrico. Mais e mais pessoas estão mudando para energias alternativas, porque por trás disso está o futuro.

Se você tiver o conhecimento ou a experiência necessária sobre o assunto do nosso artigo, compartilhe-o com nossos leitores. Ou talvez você tenha que instalar os painéis solares por conta própria? Conte-nos como você fez isso. Seus comentários podem adicionar fotos.