Panouri solare flexibile: tipuri și proprietăți ale panourilor solare

Energia solară este una dintre cele mai promițătoare și rapid dezvoltate surse alternative de energie electrică. Aceasta este o resursă nelimitată care poate fi utilizată oriunde pe planetă fără a polua mediul. Sunt de acord, ar fi drăguț să ai propria sursă alternativă de energie electrică.

Se pare că acum energia solară poate fi transformată în electricitate chiar acasă. În loc de panouri de cadre voluminoase și fragile, panourile solare flexibile sunt acum din ce în ce mai utilizate. Dar cum să îl implementăm în practică?

Vom ajuta să rezolvăm problema dispozitivului flexibil al panourilor solare și principiul muncii lor. Recomandările utile privind selectarea și instalarea structurilor sunt prezentate în articolul nostru. Și pentru a ușura percepția materialului informativ conține fotografii și videoclipuri tematice.

Ce sunt panourile solare?

Pentru a înțelege dacă panourile flexibile sunt potrivite pentru generarea de energie electrică, trebuie să înțelegeți teoria. Ce este o baterie solară, cum diferă structura modelelor flexibile de celelalte? De asemenea, este foarte important să determinați avantajele și dezavantajele acestui tip de celule solare, înainte de a le achiziționa.

Structura și principiile de funcționare a panourilor flexibile

Principiul funcționării bateriei solare este construit pe un concept precum fotovoltaica. Lumina, după cum se știe, poate fi considerată atât ca undă cât și ca flux de particule - fotoni. Abilitatea de a converti energia fotonică în energie electrică este fotovoltaică.

Un semiconductor este un material care are o structură specială a atomului. Un semiconductor de tip n are electroni în plus, iar atomii semiconductori de tip p le lipsește. Pentru a asambla fotocelula, combinați 2 tipuri de materiale, formând o structură cu două straturi.

Celulele foto separate sunt combinate în panouri. Panourile pot fi grele, într-un cadru metalic solid. Acum există o tendință de a simplifica proiectarea panourilor foto. Popularitatea câștigă celulele solare flexibile și ușoare.

Principiul de funcționare al bateriei solare poate fi descris ca:

1. Lumina soarelui atinge suprafața fotocelulei din partea laterală a n-stratului.
2. Fotoanele se ciocnesc cu atomii semiconductori, "distrugând" electronii suplimentari.
3. Electronii liberi se deplasează către stratul p și introduc atomi cu o lipsă de particule.
4. Ca urmare, stratul superior acționează ca un catod, iar stratul inferior acționează ca un anod.
5. Curentul produs direct, care poate încărca cu ușurință bateria.

Siliconul, seleniul și multe materiale mai scumpe sunt folosite ca semiconductori.

Sprayarea polimerică cu conductori din aluminiu este de asemenea folosită pentru celulele solare flexibile din peliculă. O astfel de structură face ca panourile să fie surprinzător de subțiri și de lumină.

Această tehnologie începe să se dezvolte, dar faptul că are mari perspective este fără îndoială. Dar vom lua în considerare panouri flexibile în sens larg al definiției.

Pentru mai multe informații despre principiile de funcționare a celulelor solare puteți citi prin clic pe legătură.

Avantajele celulelor solare flexibile

Avantajele panourilor solare flexibile fac ca această metodă de generare a energiei electrice să fie una dintre cele mai promițătoare:

• greutate;
• dimensiune;
• elasticitate;
• performanță;
• versatilitate;
• eficiență;
• protecția mediului;
• ușurința de funcționare.

Parametrii geometrici și fizici ai panourilor, cum ar fi mărimea și greutatea, sunt de o mare importanță, deoarece pentru furnizarea energiei electrice la întreaga locuință a panourilor este nevoie de un număr mare; atunci când se utilizează modele grele, poate fi necesar să se consolideze structura clădirii, ceea ce va crește semnificativ costul instalare.

Performanța bateriilor de siliciu este destul de ridicată. Este dificil să se estimeze eficiența în acest caz, panourile de semiconductori sunt capabile să transforme lumina în electricitate cu 20% în medie.

Aceasta înseamnă că, dacă puterea radiației solare este de 200 W, vor fi recepționate circa 40 W de energie electrică.

Panourile solare amorfe amorfe sunt mult mai tolerante față de vremea tulbure decât structurile rigide pe bază de siliciu.

Pentru comparație, o baterie standard solară poate funcționa numai la 10% din capacitatea sa în condiții meteorologice tulburi, în timp ce un panou flexibil oferă aproximativ 50% din valorile sale nominale.

Lumina soarelui este o resursă liberă și nelimitată. Acesta este plusul său fără îndoială, în care se exprimă eficiența absolută a panourilor solare.

În plus, această metodă de producere a energiei este complet ecologică, nu afectează starea mediului și nu-i dăunează.

În plus, prin abandonarea alternativei populare la energia solară - centrale termice, omenirea reduce nivelul de poluare a aerului.

Dezavantaje ale panourilor solare flexibile

De asemenea, lipsesc dezavantajele panourilor solare flexibile. În primul rând, această tehnologie este în curs de dezvoltare și nu a atins încă vârful capabilităților sale. Prin performanță, bateriile amorfe flexibile sunt inferioare celor cu polistiren sau monocristal rigid.

În al doilea rând, folia subțire și stratul minim de pulverizare relativ rapid eșuează. Perioada de garanție pentru astfel de panouri este de aproximativ 3 ani.

După aceasta, celulele fotovoltaice încep să se descompună treptat și necesită înlocuire.

Alte dezavantaje sunt inerente în toate tipurile de celule solare:

• timp de rambursare;
• cost ridicat;
• un număr mare de echipamente costisitoare, pe lângă bateriile în sine;
• dependența de vreme.

Un panou flexibil cu o putere de aproximativ 150 W costă aproximativ 40 de mii. freca. sau mai mult, în funcție de producător. 20 de baterii, un set de baterii și echipamente suplimentare vor costa o sumă rotundă. Având în vedere costul a 1 kWh de energie electrică pentru a plăti pentru sistem veți avea mai mult de un an.

Unde și cum este folosită energia solară?

Panourile flexibile sunt utilizate în diferite zone. Înainte de a face un proiect de alimentare cu energie la domiciliu folosind aceste panouri solare, aflați unde sunt folosite și care sunt caracteristicile utilizării lor în climatul nostru.

Domeniul de aplicare al celulelor solare

Utilizarea celulelor solare flexibile este foarte largă. Ele sunt utilizate cu succes în electronică, electrificarea clădirilor, industria de mașini și aeronave, pe obiecte spațiale.

În construcții, astfel de panouri sunt utilizate pentru a furniza clădiri rezidențiale și industriale cu energie electrică.

Încărcătoare portabile cu energie solară sunt disponibile pentru toată lumea și sunt vândute peste tot.

Panourile de călătorie flexibile mari pentru energia minieră oriunde în lume sunt foarte populare printre călători.

O idee foarte neobișnuită, dar practică este folosirea unei platforme rutiere ca bază pentru bateriile flexibile. Elementele speciale sunt protejate de impact și nu se tem de încărcăturile grele.

Această idee a fost deja implementată. Drumul "însorit" oferă energie satelor înconjurătoare, fără a ocupa un singur metru extra de pământ.

Caracteristicile utilizării panourilor flexibile amorfe

Cei care intenționează să înceapă utilizarea panourilor solare flexibile ca sursă de energie electrică pentru casa lor ar trebui să cunoască caracteristicile funcționării lor.

În primul rând, utilizatorii sunt preocupați de întrebarea ce trebuie să facă în timpul iernii, când orele de zi sunt scurte și nu există suficientă electricitate pentru a opera toate dispozitivele?

Da, în condiții de noros și de lumină scurtă, performanța panourilor scade. Ei bine, atunci când există o alternativă sub forma posibilității de a trece la alimentarea cu energie centralizată. Dacă nu, trebuie să stocați acumulator și încărcați-le în zile când vremea este favorabilă.

O caracteristică interesantă a celulelor solare este aceea că, atunci când fotocelula este încălzită, eficiența sa este semnificativ redusă.

Numărul de zile clare pe an depinde de regiune. Desigur, în sud, este mai rațional să folosiți baterii flexibile, deoarece soarele strălucește acolo mai mult și mai des.

Întrucât în ​​timpul zilei Pământul își schimbă poziția față de Soare, este mai bine să poziționăm panourile în mod universal - adică, dinspre partea de sud, la un unghi de aproximativ 35-40 de grade. Această situație va fi relevantă în dimineața și în seara, și la prânz.

Instrucțiuni de instalare a panourilor solare pe acoperiș

Dacă decideți că panourile solare flexibile bazate pe siliciu amorf sunt ceea ce aveți nevoie pentru a furniza energie electrică unei case private, începeți să lucrați în planificare.

Alegeți echipamentul potrivit și estimați numărul aproximativ de panouri. Citiți apoi regulile de instalare și întreținerea ulterioară a celulelor solare.

Dar rețineți că utilizarea analogilor tradiționali de siliciu poli și monocristal este încă mult mai productivă.

Pasul # 1. Calculați numărul de panouri

Orice lucrare începe cu proiectul. Pentru proiectare trebuie să faceți calculele necesare, și anume:

• consumul zilnic de energie electrică;
• puterea fotovoltaică necesară;
• capacitatea bateriei;
• numărul de panouri.

Cel mai simplu este să calculați consumul de energie. Pentru a face acest lucru, ia în considerare absolut toate, fără excepție, aparatele electrice pe care le folosiți sau le puteți utiliza teoretic.

Un exemplu simplu:

• frigider - 200 de wați;
• computer - 300 de wați;
• TV - 150 wați;
• Becuri economice - 5 bucăți de 20 de wați.

Puterea fiecărui dispozitiv trebuie indicată în documentația sa sau în caz. După adăugarea tuturor datelor obținem 750 de wați. Pe baza acestei valori este selectată invertor - un dispozitiv care convertește curentul direct în curent alternativ cu frecvența dorită.

Asigurați-vă că faceți o marjă mică și selectați un invertor de 0,5 kW mai puternic decât valoarea calculată. Aceasta înseamnă că, pentru o putere totală de 0,75 kW, dispozitivul nu se va încadra în mai puțin de 1,25 kW

După ce trebuie să ridicați bateriile. Capacitatea bateriei (de exemplu, 200 A ∙ h) indică curentul energiei ce va fi livrată la o anumită tensiune timp de o oră.

Puteți calcula capacitatea necesară împărțind puterea totală a consumatorilor la tensiunea de ieșire a bateriei solare. În exemplul nostru, folosim baterii de 12 volți. 750/12 = 62,5 Ah ∙ h.

Dar această formulă nu este complet corectă, deoarece majoritatea bateriilor nu pot fi descărcate la 0. Există o anumită limită, de exemplu 40%. Dacă nivelul de încărcare scade sub această dimensiune, aceasta afectează în mod semnificativ durata de viață și calitatea bateriei.

Acest indicator trebuie, de asemenea, adăugat la formula:

750 W / (12 Vx0,4) = 156,25 A ∙ h.

Pentru a obține o astfel de capacitate, un grup de 2 baterii de câte 100 Ah fiecare poate fi combinat într-un sistem.

Numărul de panouri este calculat pe baza puterii modelului selectat și a regiunii în care vor fi instalate. Valoarea regiunii este dificil de supraestimat.

În mod ideal, trebuie să găsiți valorile nivelului zilnic de radiație solară pentru zona dvs. Pentru fiabilitate, valoarea minimă pentru anul este luată, aproximativ la sfârșitul lunii decembrie.

Înmulțind această cifră cu numărul de zile calendaristice din lună, obținem numărul de kilowați, care reprezintă 1 m2 de panouri solare flexibile în decembrie. De exemplu, la Moscova este 0.33x31 = 10.23 kW / m2, iar pentru Sochi - 1.25x31 = 38.75 kW / m2. Acest indicator se numește numărul de puncte.

Apoi, de la valoarea convențională maximă de 0,75 kW consumată de toate dispozitivele în același timp, se calculează consumul mediu lunar - aproximativ 25 kW. Pentru o lună, bateriile noastre flexibile ar trebui să producă cel puțin 25.000 de wați și este mai bine să faceți o marjă mică și să rotunjiți până la 30 kW.

Prin urmare, la 1 punct la Moscova, ar trebui să fie 30 / 10,23 = 2,93 kW. Dacă panourile selectate au o capacitate de 150 W, atunci numărarea lor nu este dificilă: 2,93 / 0,15 = 20 bucăți.

După astfel de calcule simple, puteți alege un invertor adecvat, controlor, acumulatorul și panourile fotovoltaice flexibile în cantitatea potrivită.

Pasul 2. Reguli de instalare

Instalarea celulelor solare flexibile poate fi efectuată de dvs.

Pentru a face acest lucru, este necesar să determinați exact unde veți amplasa panourile:

• pe acoperișul clădirii;
• pe fațada casei;
• pe o structură autonomă;
• sistem combinat.

Cea mai populară opțiune este pe acoperiș. Dacă forma sau configurația acoperișului nu permite acest lucru, este mai bine să construiți un cadru suplimentar pe care să amplasați bateriile. Este mai scumpă, dar dacă acoperișul este umbrit sau dificil de accesat, această opțiune devine rațională.

Elementele fotovoltaice solare flexibile pe partea de jos au un strat rășinoase lipicioase.

Este suficient să scoateți folia protectoare și să lipiți panoul în locul ales. Desigur, suprafața trebuie curățată și curățată înainte de instalare.

Pe de o parte, modulul solar are 2 cabluri derivate. Fiecare panou este poziționat astfel încât aceste fire să poată fi unite ulterior cu o magistrală pentru conexiune serială.

Vă recomandăm, de asemenea, să citiți alt material, în care sunt descrise în detaliu schemele de instalare și metodele de conectare a bateriilor solare. Citește mai mult - aici.

Pasul 3. Îngrijirea sistemului după instalare

După instalarea celulelor solare flexibile, acestea vor trebui să fie în permanență supravegheate și monitorizate, altfel eficiența lor ar putea scădea dramatic. Principalul lucru este să păstrați panourile curate.

Praf, murdărie, îngrășăminte de pasăre - toți acești factori reduc performanța sistemului, deoarece limitează absorbția soarelui de către fotocelule.

Panourile solare trebuie curățate atunci când sunt contaminate. De aceea nu se recomandă amplasarea lor în locuri îndepărtate pe un acoperiș complex.

Dacă sistemul dvs. nu poate fi deservit de dvs., puteți găsi întotdeauna un artist cu echipamentul și dotările corespunzătoare. Desigur, va merita mai mult.

O altă problemă care este relevantă pentru regiunile noastre este zăpada. În timpul iernii, bateriile cad adormit cu zăpadă și încetează să funcționeze. Precipitarea trebuie să fie curățată în mod constant, dar nu prea dură, altfel echipamentul însuși poate fi deteriorat.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipurile și recenziile care văd panourile flexibile de la producătorii populare vă vor ajuta să alegeți corect. Veți putea vedea cum va avea grijă casa dvs. după instalarea echipamentului, experții vă vor ajuta să alegeți cantitatea potrivită de baterii și să luați în considerare regulile de instalare.

Cum sunt panourile solare flexibile și de ce sunt făcute:

Este, de asemenea, posibilă instalarea unei baterii flexibile într-un apartament pe fațada unei clădiri înalte, de ce nu:

Mai mult despre producția și avantajele elementelor flexibile:

Panourile solare fac posibil să devină non-volatile, să nu monitorizeze prețul benzinei și al utilităților. Dacă investiți o anumită sumă o dată, puteți consuma energie nelimitată pentru a utiliza aparatele de uz casnic, încălzire la domiciliu și încărcarea bateriei vehiculului electric. Din ce în ce mai mulți oameni trec la energia alternativă, pentru că în spatele ei este viitorul.

Dacă aveți cunoștințele sau experiența necesară cu privire la subiectul articolului nostru, vă rugăm să îl partajați cu cititorii noștri. Sau poate a trebuit să instalați singuri panourile solare? Spune-ne cum ai făcut-o. Comentariile dvs. pot adăuga fotografii.