Flexibilné solárne panely: typy a vlastnosti solárnych panelov

Solárna energia je jedným z najsľubnejších a rýchlo sa rozvíjajúcich alternatívnych zdrojov elektriny. Toto je neobmedzený zdroj, ktorý možno použiť kdekoľvek na planéte bez znečisťovania životného prostredia. Súhlasím, bolo by pekné, keby ste si vybrali vlastný alternatívny zdroj elektriny.

Ukazuje sa, že teraz môže byť solárna energia premenená na elektrinu priamo doma. Namiesto objemných a krehkých rámových panelov sa teraz čoraz viac používajú flexibilné solárne panely. Ale ako ho realizovať v praxi?

Pomôžeme riešiť zariadenie flexibilných solárnych panelov a princíp ich práce. Užitočné odporúčania pre výber a inštaláciu konštrukcií sú uvedené v našom článku. A pre ľahké vnímanie informačných materiálov obsahuje tematické fotografie a videá.

Čo sú solárne panely?

Aby ste pochopili, či sú flexibilné panely vhodné na výrobu elektriny, musíte pochopiť teóriu. Čo je solárna batéria, ako sa odlišuje štruktúra flexibilných modelov od ostatných? A tiež je veľmi dôležité určiť výhody a nevýhody tohto konkrétneho typu solárnych článkov pred nákupom.

Štruktúra a princípy činnosti flexibilných panelov

Princíp činnosti solárnej batérie je postavený na takomto koncepte ako fotovoltaika. Svetlo, ako je známe, možno považovať za vlnu aj za prúd častíc - fotónov. Schopnosť premeny fotónovej energie na elektrinu je fotovoltaická.

Polovodič je materiál, ktorý má špeciálnu štruktúru atómu. Polovodič typu n má ďalšie elektróny a polovodičové atómy p-typu im chýbajú. Na zostavenie fotobunky kombinujte 2 typy materiálov, ktoré tvoria dvojvrstvovú štruktúru.

Samostatné fotočlánky sa kombinujú do panelov. Panely môžu byť pevné, v pevnom kovovom ráme. Teraz existuje tendencia zjednodušiť návrh foto panelov. Popularita získava flexibilné a ľahké solárne články.

Princíp činnosti solárneho akumulátora možno opísať ako:

1. Slnečné svetlo dopadá na povrch fotobunky zo strany n-vrstvy.
2. Fotóny sa zrazia s polovodičovými atómami, „vyraďujú“ ďalšie elektróny.
3. Voľné elektróny sa pohybujú smerom k p-vrstve a vstupujú do atómov s nedostatkom častíc.
4. V dôsledku toho vrchná vrstva pôsobí ako katóda a spodná vrstva pôsobí ako anóda.
5. Vyrobený jednosmerný prúd, ktorý môže ľahko nabíjať batériu.

Ako polovodič sa používa kremík, selén a mnoho drahších materiálov.

Polymerné naprašovanie s hliníkovými vodičmi sa používa aj pre flexibilné fóliové solárne články. Takáto konštrukcia robí panely prekvapivo tenké a ľahké.

Táto technológia sa len začína rozvíjať, ale skutočnosť, že má veľké vyhliadky, je nepochybná. Považujeme však flexibilné panely v širokom zmysle definície.

Podrobnejšie o princípoch prevádzky solárnych batérií je možné si ich prečítať odkaz.

Výhody flexibilných solárnych článkov

Výhody flexibilných solárnych panelov robia tento spôsob výroby elektriny jedným z najsľubnejších:

• hmotnosti;
• veľkosť;
• pružnosť;
• výkonnosti;
• univerzálnosť;
• účinnosť;
• šetrnosť k životnému prostrediu;
• jednoduchosť obsluhy.

Geometrické a fyzikálne parametre panelov, ako sú veľkosť a hmotnosť, majú veľký význam, pretože na zabezpečenie elektrickej energie pre celý bytový dom panelov je potrebný veľký počet, pri použití ťažkých modelov môže byť potrebné posilniť štruktúru budovy, čo výrazne zvýši náklady na budovy inštalácie.

Výkon silikónových batérií je pomerne vysoký. V tomto prípade je ťažké odhadnúť účinnosť, panely polovodičov sú schopné premeniť svetlo na elektrinu v priemere o 20%.

To znamená, že ak je výkon slnečného žiarenia 200 W, príjme približne 40 W elektriny.

Flexibilné amorfné solárne panely sú omnoho tolerantnejšie k zamračenému počasiu ako bežné pevné štruktúry na báze kremíka.

Pre porovnanie, štandardná solárna batéria môže pracovať len pri 10% svojej kapacity v oblačnom počasí, zatiaľ čo flexibilný panel poskytuje približne 50% svojich menovitých hodnôt.

Slnečné svetlo je slobodný a neobmedzený zdroj. To je jeho nepochybné plus, v ktorom je vyjadrená absolútna účinnosť solárnych panelov.

Okrem toho je tento spôsob výroby energie úplne šetrný k životnému prostrediu, neovplyvňuje stav životného prostredia a nepoškodzuje ho.

Okrem toho, opustením populárnej alternatívy k solárnej energii - tepelným elektrárňam, znižuje ľudstvo úroveň znečistenia ovzdušia.

Nevýhody flexibilných solárnych panelov

Chýbajú aj nevýhody flexibilných solárnych panelov. Po prvé, táto technológia sa len rozvíja a ešte nedosiahla vrchol svojich schopností. Výkonom sú flexibilné amorfné batérie horšie ako tuhé poly- alebo monokryštály.

Po druhé, tenká fólia a minimálna vrstva naprašovania pomerne rýchlo zlyhávajú. Záručná doba na tieto panely je približne 3 roky.

Potom sa fotovoltaické články postupne rozpadajú a vyžadujú výmenu.

Ďalšie nevýhody sú obsiahnuté vo všetkých typoch solárnych článkov:

• doba návratnosti;
• vysoké náklady;
• veľké množstvo drahých zariadení, okrem samotných batérií;
• závislosť od počasia.

Flexibilný panel s výkonom asi 150 wattov stojí asi 40 tisíc. rub. v závislosti od výrobcu. 20 batérií, sada batérií a prídavné zariadenie bude stáť za okrúhly súčet. Ak vezmeme do úvahy náklady na 1 kWh elektriny na zaplatenie systému, budete mať viac ako jeden rok.

Kde a ako sa využíva slnečná energia?

Flexibilné panely sa používajú v rôznych oblastiach. Skôr ako urobíte projekt zásobovania energiou doma pomocou týchto solárnych panelov, zistite, kde sa používajú a aké sú vlastnosti ich použitia v našej klíme.

Rozsah solárnych článkov

Použitie flexibilných solárnych článkov je veľmi široké. Úspešne sa používajú v elektronike, elektrifikácii budov, automobilovom a leteckom priemysle, na vesmírnych objektoch.

V stavebníctve sa takéto panely používajú na zabezpečenie obytných a priemyselných budov elektrickou energiou.

Prenosné solárne nabíjačky sú k dispozícii všetkým a predávajú sa všade.

Veľké cestovné panely pre ťažbu elektriny kdekoľvek na svete sú veľmi populárne medzi cestujúcimi.

Veľmi nezvyčajnou, ale praktickou myšlienkou je použiť ako základ pre flexibilné batérie cestný valec. Špeciálne prvky sú chránené pred nárazmi a nemajú strach z veľkých nákladov.

Táto myšlienka už bola implementovaná. „Slnečná“ cesta poskytuje energiu okolitým obciam, pričom nezaberá ani jeden meter.

Vlastnosti použitia flexibilných amorfných panelov

Tí, ktorí plánujú začať používať flexibilné solárne panely ako zdroj elektriny pre svoj domov, by mali poznať vlastnosti ich prevádzky.

Po prvé, užívatelia sa obávajú otázky, čo robiť v zime, keď sú denné hodiny krátke a nie je dostatok elektriny na prevádzku všetkých zariadení?

Áno, v podmienkach oblačného počasia a krátkeho denného svetla sa výkon panelov znižuje. No, keď existuje alternatíva v podobe možnosti prechodu na centralizované napájanie. Ak nie, musíte zásobiť batérie a účtovať ich v dňoch priaznivého počasia.

Zaujímavou vlastnosťou solárnych článkov je, že keď sa fotobunka ohrieva, jej účinnosť sa výrazne znižuje.

Počet jasných dní v roku závisí od regiónu. Samozrejme, na juhu je racionálnejšie používať flexibilné batérie, pretože tam slnko svieti dlhšie a častejšie.

Pretože počas dňa mení Zem svoju polohu vzhľadom na Slnko, je lepšie umiestniť panely univerzálne - to znamená od južnej strany v uhle asi 35-40 stupňov. Táto situácia bude relevantná v dopoludňajších a večerných hodinách av poludnie.

Montážny návod pre solárne panely na streche

Ak sa rozhodnete, že flexibilné solárne panely na báze kremíka sú to, čo potrebujete na zabezpečenie elektrickej energie do súkromného domu, začnite plánovať prácu.

Vyberte správne zariadenie a odhadnite približný počet panelov. Potom si prečítajte pravidlá inštalácie a následnej údržby solárnych článkov.

Pamätajte však, že použitie tradičných analógov kremíkových poly- a monokryštálov je stále oveľa produktívnejšie.

Krok č. Vypočítajte počet panelov

Každá práca začína projektom. Pre návrh musíte vykonať potrebné výpočty, a to:

• denná spotreba elektriny;
• celkový požadovaný fotovoltaický výkon;
• kapacita batérie;
• počet panelov.

Najjednoduchšie je vypočítať spotrebu energie. Ak to chcete urobiť, vezmite do úvahy absolútne všetko, bez výnimky, elektrické spotrebiče, ktoré používate alebo môžete teoreticky používať.

Jednoduchý príklad:

• chladnička - 200 W;
• počítač - 300 wattov;
• TV - 150 wattov;
• Ekonomické žiarovky - 5 ks 20 wattov.

Výkon každého zariadenia musí byť uvedený v jeho dokumentácii alebo na puzdre. Po pridaní všetkých údajov dostaneme 750 wattov. Na základe tejto hodnoty sa vyberie menič - zariadenie, ktoré prevádza jednosmerný prúd na striedavý prúd s požadovanou frekvenciou.

Uistite sa, že ste urobili malý okraj a vyberte menič o 0,5 kW silnejší ako vypočítaná hodnota. To znamená, že pri celkovom výkone 0,75 kW nie je zariadenie menšie ako 1,25 kW

Potom, čo budete musieť vyzdvihnúť batérie. Kapacita batérie (napríklad 200 A ∙ h) označuje prúd, ktorý výkon bude dodávaný pri danom napätí počas jednej hodiny.

Požadovanú kapacitu môžete vypočítať vydelením celkového výkonu spotrebičov výstupným napätím solárnej batérie. V našom príklade používame 12 voltové batérie. 750/12 = 62,5 Ah.

Tento vzorec však nie je úplne správny, pretože väčšina batérií sa nedá vybiť na 0. Existuje určitý limit, napríklad 40%. Ak úroveň nabitia klesne pod túto hodnotu, významne to ovplyvní životnosť a kvalitu batérie.

Tento ukazovateľ je potrebné doplniť do vzorca:

750 W / (12 V ^ O, 4) = 156,25 A ∙ h.

Na dosiahnutie takejto kapacity je možné do systému spojiť 2 akumulátory po 100 Ah.

Počet panelov sa vypočíta na základe výkonu zvoleného modelu a oblasti, v ktorej budú nainštalované. Hodnotu regiónu je ťažké preceňovať.

V ideálnom prípade musíte nájsť hodnoty dennej úrovne slnečného žiarenia vo vašej oblasti. Pre spoľahlivosť sa berie minimálna hodnota pre daný rok, približne na konci decembra.

Vynásobením tejto hodnoty počtom kalendárnych dní v mesiaci získame počet kilowattov, čo predstavuje 1 m2 flexibilných solárnych panelov v decembri. Napríklad v Moskve je to 0,33x31 = 10,23 kW / m2 a pre Sochi 1,25x31 = 38,75 kW / m2. Tento ukazovateľ sa nazýva počet bodov.

Potom, z konvenčného maxima 0,75 kW spotrebovaného všetkými zariadeniami súčasne, vypočítame priemernú mesačnú spotrebu - cca 25 kW. Za mesiac by naše flexibilné batérie mali produkovať najmenej 25 000 wattov, a je lepšie, aby sa vytvorili malé rozpätia a obkolesili až 30 kW.

Preto by mal byť v 1 bode v Moskve 30 / 10,23 = 2,93 kW. Ak majú vybrané panely kapacitu 150 W, potom ich počítanie nie je ťažké: 2,93 / 0,15 = 20 kusov.

Po takýchto jednoduchých výpočtoch si môžete vybrať vhodný menič, kontrolór, batérie a flexibilné fotovoltaické panely samotné v správnom množstve.

Krok č. Pravidlá inštalácie

Inštaláciu flexibilných solárnych článkov môžete vykonať vy.

Na to je potrebné presne určiť, kde umiestnite panely:

• na streche budovy;
• na fasáde domu;
• samostatnú štruktúru;
• kombinovanej schémy.

Najobľúbenejšia možnosť je na streche. Ak to tvar alebo konfigurácia strechy neumožňuje, je lepšie postaviť prídavný rám, na ktorý sa dajú batérie umiestniť. Je to drahšie, ale ak je strecha zatienená alebo je ťažko prístupná, táto možnosť sa stáva racionálnou.

Flexibilné solárne fotovoltaické články na spodnej strane majú lepkavú živicovú vrstvu.

Stačí odstrániť ochrannú fóliu a prilepiť panel na zvolené miesto. Povrch sa musí pred montážou očistiť a vyčistiť.

Na jednej strane má solárny modul 2 odvodené káble. Každý panel je umiestnený tak, že tieto vodiče môžu byť neskôr spojené jednou zbernicou pre sériové pripojenie.

Odporúčame tiež prečítať si náš ďalší materiál, kde sú podrobne popísané inštalačné schémy a spôsoby pripojenia solárnych batérií. Prečítajte si viac - tu.

Krok č. Starostlivosť o systém po inštalácii

Po inštalácii flexibilných solárnych článkov budú musieť byť neustále sledovaní a monitorovaní, inak sa ich účinnosť môže dramaticky znížiť. Hlavnou vecou je udržať panely čisté.

Prach, špina, vtáčie trus - všetky tieto faktory znižujú výkonnosť systému, pretože obmedzujú absorpciu slnečného svetla fotočlánkami.

Solárne panely je potrebné vyčistiť, keď sú kontaminované. Preto sa neodporúča umiestniť ich na vzdialené miesta na zložitej streche.

Ak nemôžete svoj systém obsluhovať, môžete vždy nájsť umelca s príslušným vybavením a vybavením. Samozrejme, bude to stáť viac.

Ďalším problémom, ktorý je relevantný pre naše regióny, je sneh. V zime zaspávajú batérie so snehom a prestávajú fungovať. Zrážky musia byť neustále odstránené, ale nie príliš hrubé, inak môže dôjsť k poškodeniu samotného zariadenia.

Závery a užitočné video na túto tému

Videá a recenzie, ktoré sa pozerajú na flexibilné panely od obľúbených výrobcov, vám pomôžu urobiť správnu voľbu. Budete mať možnosť vidieť, ako sa váš dom postará o inštaláciu zariadenia, odborníci vám pomôžu vybrať správne množstvo batérií a zvážiť pravidlá inštalácie.

Ako sú flexibilné solárne panely a čo sú vyrobené z:

Je tiež možné inštalovať flexibilnú batériu v byte na fasáde výškovej budovy, prečo nie:

Trochu viac o výrobe a výhodách flexibilných prvkov:

Solárne panely umožňujú stať sa energeticky nezávislým, nie monitorovať cenu benzínu a verejných služieb. Ak raz investujete určitú sumu, môžete spotrebovať neobmedzené množstvo energie na používanie domácich spotrebičov, vykurovanie domácností a dobíjanie batérie elektrického vozidla. Čoraz viac ľudí prechádza na alternatívnu energiu, pretože za tým stojí budúcnosť.

Ak máte potrebné vedomosti alebo skúsenosti na tému nášho článku, podeľte sa o ne s našimi čitateľmi. Alebo ste si museli nainštalovať solárne panely sami? Povedzte nám, ako ste to urobili. Vaše komentáre môžu pridávať fotografie.