Solarna baterija: uređaj i princip rada

Nedavno, dok smo još bili u školi, solarni panel za proizvodnju električne energije izgledao je kao nešto fantastično. Činilo nam se da se mogu koristiti samo na svemirskim brodovima. Ali prošlo je 20-25 godina i solarne baterije nisu se samo pojavile u satovima i kalkulatorima, već su već sposobne da opskrbe strujom privatne kuće i vikendice. A moderne solarne elektrane mogu obezbijediti struju malim gradovima. Solarne baterije se široko koriste u evropskim zemljama, SAD, Izraelu i drugim regionima sa visokom sunčevom insolacijom. A njihova upotreba već daje značajne uštede u opskrbi električnom energijom i toplom vodom.

Sunčeva energija se može pretvoriti u toplinu i električnu energiju. Prve korake u korišćenju sunčeve energije čovek je napravio upravo u pravcu dobijanja toplote. Možemo reći da ni u ovom slučaju nema transformacije. Princip rada je jednostavan. Sastoji se od prikupljanja sunčeve toplote. Stoga se uređaji za to nazivaju solarni kolektori. Princip rada takvih instalacija je prikupljanje topline pomoću apsorbera i prijenos na rashladnu tekućinu. Potonji je voda ili zrak. Takve instalacije se često koriste za grijanje i opskrbu toplom vodom privatnih kuća. Drugi slučaj upotrebe je pretvaranje u električnu energiju.

Biljke na našoj planeti milionima godina pretvaraju sunčevu energiju u hemijske veze. Ovaj proces, nazvan fotosinteza, proizvodi glukozu. Princip fotosinteze ljudima je poznat od davnina. Za više informacija pročitajte navedeni link.

U ovom članku ćemo govoriti o proizvodnji električne energije pomoću solarnih panela. Za to se koriste fotonaponske ćelije. To su poluvodiči na bazi silicija koji stvaraju konstantnu električnu struju kada su izloženi svjetlosti. Jedinjenja silicijuma sa kadmijumom, bakrom, indijem koriste se kao materijal za fotoćelije. Osim toga, mogu se razlikovati u tehnologiji proizvodnje.

• Monocrystalline;
• Polycrystalline;
• Amorfna.

Fotonaponski paneli od silicijumskih monokristala smatraju se najefikasnijim i visokoefikasnijim. Solarne ćelije od polikristalnog silicija su jeftinije i imaju najnižu cijenu po vatu električne energije. Postoje i fotonaponske ćelije od amorfnog silicija. Napravite od njih. Proizvedeni su od amorfnog silicijuma. Proizvodnja takvih elemenata je jednostavnija od mono i polikristala. Kao rezultat toga, cijena je niža, ali je efikasnost loša (5─6%). Osim toga, amorfni silikonski paneli imaju kraći vijek trajanja od prethodna dva tipa. Da bi se povećala efikasnost elemenata, silicijumu se dodaju bakar, selen, galijum, indijum.

Fotonaponske ćelije su kombinovane u solarnu ćeliju. U pravilu je broj fotoćelija u bateriji višestruki od 36, ali postoje i druge opcije. Pored solarne baterije, solarni sistemi uključuju i druge uređaje za akumulaciju i distribuciju električne energije. Konkretno, to su:

• Baterija (jedna ili više);
• Inverter (pretvara napon sa 12 ili 24 na 220 volti);
• Kontroler za upravljanje punjenjem-pražnjenjem baterije i napajanjem mreže.

Prema njihovoj namjeni mogu se razlikovati dvije velike grupe uređaja. Solarni paneli male snage (do deset vati) se koriste u mobilnim napravama ili power bankama za punjenje. Sistemi većeg kapaciteta koriste se za elektrifikaciju privatnih kuća i vikendica. Obično se nalaze na krovovima i fasadama kuća, rjeđe na površinama uz kuću. Postoje uređaji koji vam omogućavaju praćenje sunca i promjenu kuta nagiba ovisno o njegovom položaju. Sada da vidimo kako funkcionira solarna baterija i šta određuje njenu efikasnost.

Kako funkcionira solarna ćelija?

Sunčeva energija se pretvara u serijski spojene fotoćelije. Razmotrimo princip rada solarne baterije na nivou fotonaponskih ćelija. Fotoćelija je bazirana na silicijumskom kristalu. Jedinjenja silicijuma su vrlo česta u prirodi. Najpoznatiji je silicijum oksid ili pesak. Kristal silikona se jednostavno može nazvati velikim zrnom pijeska. Kristali se uzgajaju umjetno u laboratoriji. Obično se dobijaju u kubnom obliku, a zatim na pločama. Debljina ovih ploča je samo 200 mikrona. 3-4 puta je deblji od ljudske dlake.

Na dobijene silikonske pločice nanosi se sloj bora sa jedne strane, a fosfora sa druge strane. Postoji višak elektrona na tačkama kontakta između silicijumske pločice i bora. S druge strane, elektroni nedostaju duž granice silicijumske pločice sa fosforom. Nastaju "rupe", kako ih zovu. Takvo spajanje granica sa viškom elektrona i njihovim nedostatkom naziva se p-n spoj.

Kada sunčeva svjetlost udari u fotoćelije baterije, njihova površina je bombardirana fotonima. Oni izbacuju višak elektrona na granici sa fosforom, a oni počinju da se kreću prema "rupama" na granici sa borom. Tako nastaje električna struja, koja je uređeno kretanje elektrona. Metalne staze se dovode do fotoćelije, kroz koju se skuplja struja. Ovo je princip rada silikonske fotoćelije.

Snaga jedne fotonaponske ćelije je mala, a napon je oko 0,5 volti. Stoga se uzastopno spajaju u baterije od 36 komada kako bi se dobilo 18 volti na izlazu. Ovo je dovoljno za punjenje baterije od 12 volti. Ovdje također treba uzeti u obzir da će deklarirani napon i snaga biti samo kada baterija radi maksimalnom efikasnošću, što je rijetkost u realnim uslovima. Sastavljena baterija se postavlja na podlogu, prekriva staklom i zatvara. Staklo koje se koristi mora propuštati ultraljubičasto svjetlo, jer solarna ćelija također pretvara ovaj dio spektra. Prikupljene baterije se mogu kombinovati jedna s drugom u serijski i paralelni lanac. Ispada da je mali.

Danas se solarni paneli postavljaju u njihove domove i vikendice radi uštede energije. Ovakvi minijaturni solarni sistemi rade tokom cijele godine. Glavna stvar je da je površina panela čista i da sija sunce. U nekim slučajevima, njihova efikasnost je veća na mraznom sunčanom danu nego u ljetnom danu. To je zbog činjenice da zagrijavanje donekle smanjuje efikasnost njihovog rada.

Odmah treba napomenuti da je nemoguće potpuno napustiti električnu energiju iz centraliziranih mreža. Ali ugradnjom solarne baterije moći ćete značajno uštedjeti na komunalnim troškovima. Opcija, naravno, nije prikladna za stan. Normalno je da se takav sistem koristi samo u seoskoj kući ili u seoskoj kući, gdje ima dovoljno prostora za postavljanje solarnih panela.

U centralnim regionima Rusije, solarni sistem se isplati za oko 5 godina. U južnim regijama period povrata je značajno smanjen. Kolektori se često postavljaju zajedno sa solarnim panelima za grijanje kuće. Sada postoje fabrički napravljeni solarni kolektori koji mogu grijati vodu tokom cijele godine.

Što se tiče ugradnje solarnih panela, ovdje treba napomenuti sljedeće:

• Paneli moraju biti postavljeni na južnoj strani krova, fasade ili na lokaciji sa južnom stranom;
• Ugao nagiba odgovara vrijednosti geografske širine vašeg regiona;
• U blizini ne bi trebalo biti objekata koji bacaju senku na solarne panele;
• Površina panela mora se redovno čistiti od prljavštine i prašine;
• Preporučljivo je koristiti sisteme sa praćenjem položaja sunca.

Sada vam je jasno kako solarni paneli rade i šta mogu da urade. Jasno je da ne treba odustati od centralizovanog snabdevanja električnom energijom. Moderni solarni sistemi još uvijek nisu u mogućnosti da u potpunosti opskrbe kuću energijom po oblačnom vremenu. Ali kao dio kombinovanog energetskog sistema kuće, oni su vrlo prikladni.

Ako vam se članak pokazao korisnim, podijelite vezu do njega na društvenim mrežama. Time ćete pomoći razvoju stranice. Glasajte u anketi ispod i ocijenite materijal! Ostavite ispravke i dopune članka u komentarima.

Solarni paneli se smatraju veoma efikasnim i ekološki prihvatljivim izvorom električne energije. Poslednjih decenija ova tehnologija postaje sve popularnija širom sveta, motivišući mnoge ljude da pređu na jeftinu obnovljivu energiju. Svrha ovog uređaja je pretvaranje energije svjetlosnih zraka u električnu struju, koja se može koristiti za napajanje raznih kućanskih i industrijskih uređaja.

Vlade mnogih zemalja izdvajaju kolosalne iznose budžetskih sredstava, sponzorišući projekte koji su usmjereni na razvoj solarnih elektrana. Neki gradovi se u potpunosti oslanjaju na električnu energiju iz sunca. U Rusiji se ovi uređaji često koriste za opskrbu električnom energijom seoskih i privatnih kuća kao odlična alternativa uslugama centraliziranog napajanja. Vrijedi napomenuti da je princip rada solarnih panela za dom prilično složen. Zatim, pogledajmo detaljnije kako solarni paneli rade za dom.

Prvi pokušaji da se energija sunca iskoristi za proizvodnju električne energije napravljeni su još sredinom dvadesetog veka. Tada su vodeće zemlje svijeta pokušavale izgraditi efikasne termoelektrane. Koncept termoelektrane koristi koncentriranu sunčevu svjetlost za zagrijavanje vode u paru, koja zauzvrat rotira turbine električnog generatora.

Kako je u takvoj elektrani korišćen koncept transformacije energije, njihova efikasnost je bila minimalna. Moderni uređaji direktno pretvaraju sunčeve zrake u struju zahvaljujući konceptu fotoelektričnog efekta.

Savremeni princip solarne baterije otkrio je davne 1839. godine fizičar po imenu Alexander Becquerel. Godine 1873. izumljen je prvi poluvodič, koji je omogućio da se princip rada solarne ćelije provede u praksi.

Princip rada

Kao što je ranije pomenuto, princip rada se zasniva na efektu poluprovodnika. Silicijum je jedan od najefikasnijih poluprovodnika koji su trenutno poznati čovečanstvu.

Kada se fotoćelija (gornja silikonska ploča bloka pretvarača) zagrije, elektroni se oslobađaju iz atoma silicija, nakon čega ih hvataju atomi donje ploče. Prema zakonima fizike, elektroni imaju tendenciju da se vrate u prvobitni položaj. Shodno tome, elektroni s donje ploče kreću se duž vodiča (spojnih žica), dajući energiju za punjenje baterija i vraćajući se na gornju ploču.

Efikasnost fotoćelija stvorenih monokristalnom metodom taloženja silicijuma je znatno veća, jer u takvoj situaciji kristali silicijuma imaju manje lica, što omogućava elektronima da se kreću pravolinijski.

Uređaj

Dizajn solarne ćelije je vrlo jednostavan.

Dizajn uređaja zasnovan je na:

• tijelo panela;
• transformacijski blokovi;
• akumulatori;
• dodatnim uređajima.

Tijelo obavlja isključivo funkciju držanja strukture na okupu, bez više praktične upotrebe.

Glavni elementi su blokovi pretvarača. Ovo je solarna ćelija, koja se sastoji od poluvodičkog materijala, a to je silicijum. Možemo reći da se solarne ćelije, čiji je uređaj i princip rada uvijek isti, sastoje od okvira i dva tanka sloja silicijuma, koji se mogu nanositi na površinu, kako monokristalnim tako i polikristalnim metodama.

Način nanošenja silicijuma utiče na cenu baterije, kao i na njenu efikasnost. Ako se silicijum nanosi na monokristalni način, onda će efikasnost baterije biti što veća, kao i cena.

Ako govorimo o tome kako funkcionira solarna ćelija, onda ne treba zaboraviti na baterije. Obično se koriste dvije baterije. Jedan je glavni, drugi je rezervni. Glavni akumulira električnu energiju, odmah je šalje u električnu mrežu. Drugi skladišti višak električne energije, a zatim ga šalje u mrežu kada napon padne.

Među dodatnim uređajima mogu se izdvojiti kontroleri koji su odgovorni za distribuciju električne energije u mreži i između baterija. U pravilu rade na principu jednostavnog reostata.

Diode su veoma važni solarni elementi. Ovaj element je ugrađen na svaki četvrti dio bloka pretvarača, štiteći konstrukciju od pregrijavanja zbog prekomjernog napona. Ako diode nisu ugrađene, postoji velika vjerovatnoća da će sistem otkazati nakon prve kiše.

Kako se povezati

Kao što je ranije spomenuto, solarna baterija je prilično složena. Ispravan raspored solarnih polja pomoći će vam da postignete maksimalnu efikasnost. Potrebno je povezati blokove pretvarača paralelno-serijskom metodom, što će omogućiti postizanje optimalne snage i najefikasnijeg napona u električnoj mreži.

Vrste solarnih panela

Postoji nekoliko tipova solarnih ćelija, koje se razlikuju po strukturi silicijumskih kristala.

Postoje tri vrste fotoćelija:

• polikristalni;
• monokristalni;
• amorfan.

Prvi tip panela je jeftiniji, ali manje efikasan, jer ako se silicijum nanosi polikristalnom metodom, elektroni se ne mogu kretati pravolinijski.

Monokristalne solarne ćelije odlikuju se maksimalnom efikasnošću koja dostiže 25%. Cijena takvih baterija je veća, ali za dobivanje 1 kilovata potrebna je znatno manja površina fotoćelija nego kada se koriste polikristalne ploče.

Fleksibilne solarne ćelije su napravljene od amorfnog silicijuma, ali njihova efikasnost je najmanja i iznosi 4-6%.

Prednosti i nedostaci

Glavne prednosti solarnih panela:

• solarna energija je potpuno besplatna;
• omogućavaju vam da dobijete ekološki prihvatljivu električnu energiju;
• brzo se isplati;
• jednostavna instalacija i princip rada.

Nedostaci:

• visoka cijena;
• za zadovoljavanje potreba male porodice za električnom energijom potrebna je dovoljno velika površina foto ćelija;
• efikasnost značajno opada po oblačnom vremenu.

Kako postići maksimalnu efikasnost

Kada kupujete solarne panele za vaš dom, vrlo je važno odabrati strukturu koja može vašem domu obezbijediti dovoljno energije. Smatra se da je efikasnost solarnih panela po oblačnom vremenu otprilike 40 vati po kvadratnom metru na sat. Zapravo, po oblačnom vremenu, snaga svjetlosti na nivou tla je oko 200 vati po kvadratnom metru, ali 40% sunčeve svjetlosti čini infracrveno zračenje, kojem solarni paneli nisu podložni. Takođe treba imati na umu da efikasnost baterije retko prelazi 25%.

Ponekad energija intenzivne sunčeve svjetlosti može doseći 500 W po kvadratnom metru, ali prilikom izračunavanja vrijedi uzeti u obzir minimalne pokazatelje, koji će autonomni sistem napajanja učiniti neprekidnim.

Svakog dana sunce sija u prosjeku 9 sati, ako uzmemo prosječnu godišnju brojku. U jednom danu, kvadratni metar površine pretvarača može proizvesti 1 kilovat električne energije. Ako stanovnici kuće troše oko 20 kilovata električne energije dnevno, tada bi minimalna površina solarnih panela trebala biti otprilike 40 četvornih metara.

Međutim, takav pokazatelj potrošnje električne energije rijetko se sreće u praksi. Stanari će u pravilu koristiti do 10 kW dnevno.

Ako govorimo o tome da li solarne baterije rade zimi, onda je vrijedno zapamtiti da je u ovo doba godine dužina dnevnog svjetla znatno smanjena, ali ako je sustav opremljen snažnim baterijama, tada bi energija primljena dnevno trebala biti dovoljno, uzimajući u obzir prisustvo rezervne baterije.

Prilikom odabira solarne baterije veoma je važno obratiti pažnju na kapacitet baterija. Ako su solarni paneli potrebni za rad noću, kapacitet rezervne baterije igra ključnu ulogu. Takođe, uređaj mora biti otporan na često punjenje.

Unatoč činjenici da troškovi ugradnje solarnih panela mogu premašiti milion rubalja, troškovi će se isplatiti u roku od nekoliko godina, jer je energija sunca apsolutno besplatna.

Video

Kako radi solarna baterija, reći će naš video.

Čovječanstvo je u svakom trenutku nastojalo da što bolje iskoristi dobrobiti koje pruža priroda. Dokaz za to su izumljeni solarni paneli. Princip rada solarnih panela je prilično jednostavan. Zahvaljujući njima naši kalkulatori su radili u bilo koje doba dana, ljeti i zimi, bez obzira na vrstu i čestu promjenu baterije. Savremeni svijet karakterizira korištenje solarne energije u raznim poljima i razmjerima, od sadašnjih tableta do aviona. Ovaj članak će vas informirati o tome kako funkcionira solarna baterija, njene vrste i princip rada.

• Malo istorije
• Klasifikacija

Malo istorije

Kao što znate, solarna ćelija nije prvi izum koji koristi sveobuhvatnu energiju Sunca kao alternativu električnoj energiji. Prvi pokušaji korištenja sunčeve svjetlosti bili su u terminalnim elektranama, koje imaju češći naziv "sakupljači". Njihov princip rada bio je zagrijavanje vode na 100°C pomoću sunčevih zraka, što je rezultiralo stvaranjem električne energije. Rad kolektora sastojao se od višestepene transformacije energije: akumulacije sunčevih zraka, ključanja tečnosti, stvaranja pare, kretanja parne mašine i pretvaranja toplotne energije u mehaničku.

Za razliku od kolektora, solarna ćelija direktno pretvara Sunčeve proizvode u električnu energiju. Treba napomenuti i takvu osobinu solarne baterije kao što je korištenje svjetlosti, a ne topline, što omogućava proizvodnju električne energije čak i zimi.

Danas se princip rada ovih uređaja zasniva na pretvaranju djelovanja zraka u električnu struju (fotoelektrični efekat) pomoću posebnih poluvodiča, koji čine cijelu bateriju.

Pioniri fotoelektričnog efekta su tri istaknuta fizičara. Samu pojavu takvog procesa opisao je fizičar francuskog porijekla - Alexander Edmond Becquerel 1839. godine. Zatim, 1873. godine, engleski inženjer elektrotehnike Willoughby Smith otkrio je prvi poluvodič koji je implementirao djelovanje fotoelektričnog efekta. Detaljnije je opisan princip rada, shema solarne baterije, a zakone prethodnih otkrivača potvrdio je 1905. godine svjetski poznati nobelovac Albert Einstein.

Definicija i osnove energetske transformacije

Uređaj solarne ćelije sastoji se od ploče opremljene lancem međusobno povezanih poluprovodnika (foto ćelija). Fotonaponske ćelije obavljaju funkciju pretvaranja sunčeve svjetlosti u električnu struju. Stoga, da biste razumjeli princip rada ovog uređaja, trebali biste proučiti njegove osnove, odnosno fotoćelije.

Fotoćelije su poluvodiči koji pretvaraju djelovanje kvanta elektromagnetnog zračenja, koje se može kretati samo brzinom svjetlosti, u električnu energiju. Proces ove transformacije naziva se fotoelektrični efekat, koji se javlja pod uticajem sunčeve svetlosti na strukturu fotoćelije. Posebnost strukture leži u heterogenosti, koja se stvara korištenjem legura različitih materijala i nečistoća kako bi se promijenila njena svojstva sa stanovišta fizike i hemije.

Kako biste uštedjeli na računima za struju, naši čitatelji preporučuju "Electricity Saving Box". Mjesečne uplate će biti 30-50% manje nego što su bile prije korištenja ekonomije. Uklanja reaktivnu komponentu iz mreže, zbog čega se smanjuje opterećenje i, kao rezultat, potrošnja struje. Električni uređaji troše manje električne energije, a smanjuju se i troškovi plaćanja.

Upravo te nečistoće stvaraju negativne i pozitivne prelaze (p-n), koji su osnova za rad dva poluprovodnika i provodljivost između njih. Pored ove metode, kojom se formira nehomogenost strukture fotoćelija, koriste se i:

• kombiniranje poluvodiča s različitim širinama pojasa;
• mijenjanje hemijskog sastava fotoćelije kako bi se formirala struktura sa stepenastim zazorom;
• kombinacija gore navedenih metoda.

Transformacija energije direktno zavisi od fizičkih i električnih svojstava strukture i električne provodljivosti poluprovodnika (fotoprovodljivost). Fotoćelija se sastoji od različitih vrsta elektrona i njihovih slojeva. Negativni tip djeluje kao elektroda na kojoj nastaje naboj, i, shodno tome, pozitivni tip je anoda (prijemnik) ovog naboja. Akumulacija sunčeve energije odvija se na ovaj način: elektrone koji izlaze iz negativnog sloja pod uticajem sunčeve svetlosti primaju anode. Napuštajući sloj pozitivnih elektrona, oni se vraćaju na prvobitno mjesto. Zatim se koraci ponavljaju. Kao rezultat toga, energija Sunca ostaje unutar uređaja.

Klasifikacija

Ovisno o materijalu i načinu izrade, razlikuju se sljedeće vrste solarnih ćelija: silicijumske i filmske.

Silicijumske baterije su uređaji čiji je glavni aktivni materijal silicijum. Silicij se odlikuje visokim performansama u odnosu na druge materijale koji se koriste za izradu ovih uređaja, stoga je vrlo tražen. Po svojoj strukturi, silikonski uređaji su podijeljeni u tri podvrste:

Filmski uređaji se dijele na sljedeće vrste:

• na bazi kadmijum telurida korišćenjem filmske tehnologije;
• na bazi legure bakra, indija i selena, efikasnost takvih uređaja je 16-20%;
• uređaji od polimernog filma napravljeni od organskih fotoćelija, njihova efikasnost je 5-6%.

Dijagram povezivanja solarnih panela sastoji se od izračunavanja opterećenja i podešavanja kontrolera punjenja. Najjednostavnija shema može se vidjeti na primjeru vrtne lampe. Ova vrtna svjetla postupno postaju rasprostranjena zbog jakog osvjetljenja staza, travnjaka i privatnih parcela. Zimi je svjetlost baštenskih lampi na solarni pogon slabija nego u drugim vremenima. Krug se u ovom slučaju sastoji od fotoosjetljivog elementa, akumulatorske baterije i solarne baterije.

Danas je u toku razvoj proizvodnje velikih polja solarnih ćelija na Antarktiku. Takve elektrane će akumulirati energiju tokom šestomjesečnog polarnog dana, koji se javlja na sjevernim teritorijama - ljeti, a na jugu - zimi. Solarna energija je dostojna alternativa električnoj struji, pa je njen raspon primjene širok. Baterije koje pokreće sunčeva svjetlost čak se koriste za proizvodnju svemirskih letjelica.

Da li je skupo grijati kuću na plin? Ili vam stalno gase svjetlo na dači? Ili ste možda umorni od preplaćivanja struje? U tome će vam pomoći ugradnja solarne baterije koja će vam osigurati ne samo struju, već i grijanje. U ovom članku ćemo pogledati kako funkcionira solarna baterija i kako se razlikuje od solarnog kolektora.

Šta je suština solarne baterije?

Solarna baterija, poznata i kao foto baterija, je fotografska ploča koja mijenja provodljivost u svojim pojedinim područjima pod utjecajem sunčeve svjetlosti.

To vam omogućava da pretvorite energiju ovih prijelaza u električnu energiju, koja se ili koristi odmah ili akumulira.
Da biste razumjeli princip solarne baterije, morate znati nekoliko točaka:

Dakle, kako funkcionira solarna ćelija?

Negativno nabijena ploča je izložena sunčevoj svjetlosti. Izaziva aktivno stvaranje dodatnih negativnih naboja i "rupa". Pod uticajem električnog polja, koje je prisutno u p-n spoju, dolazi do razdvajanja pozitivno i negativno naelektrisanih čestica. Prvi idu u gornji sloj, a drugi u donji. Tako se pojavljuje razlika potencijala, drugim riječima, konstantni napon (U). Na osnovu ovoga se vidi da jedan fotokonvertor radi na principu baterije. A u slučaju kada je na njega priključeno opterećenje, u krugu nastaje struja. Jačina struje zavisiće od parametara kao što su:

Postoji nekoliko tipova solarnih ćelija: poli- i monokristalne, kao i amorfne.
Monokristalne su najmanje produktivne, ali u isto vrijeme i najjeftinije. S tim u vezi, njihova upotreba je opravdana kao dodatni izvor energije u slučaju isključenja centraliziranog napajanja.
Polikristali zauzimaju srednje pozicije u ova dva parametra, pa se stoga mogu koristiti u udaljenim područjima bez centraliziranog napajanja.

Amorfne solarne ćelije su visoko efikasne, ali veoma skupe. Baziraju se na amorfnom silicijumu.

Ovaj razvoj još nije dostigao industrijski nivo i nalazi se u eksperimentalnoj fazi.

Zašto vam je potreban kontroler u solarnom panelu?

Solarni paneli, čiji je princip gore opisan, ne bi mogli učinkovito zamijeniti centralne sisteme napajanja ako nisu opremljeni kontrolerima koji mogu kontrolirati stanje napunjenosti solarnog panela.

Kontrolori vam omogućavaju da preraspodijelite energiju primljenu od solarnih panela, usmjeravajući je, ako je potrebno, direktno na izvor potrošnje ili je pohranjujući u bateriju.
Postoji nekoliko tipova kontrolera solarnih ćelija koji se razlikuju po stepenu do kojeg je povećana ukupna efikasnost sistema solarnih ćelija.

Da biste se uključili u korištenje alternativnih izvora energije, uopće nije potrebna kupovina skupe solarne baterije. Postoje pristupačniji primjeri korištenja solarne energije za proizvodnju električne energije. Ovo su trenutno popularne baštenske lampe na solarni pogon.

Takve baterijske lampe omogućavaju vam da osvjetljavate svoju ličnu parcelu u mraku bez trošenja dodatne struje na to.

Princip rada ovakvih baterijskih lampi je da se pomoću fitoploče postavljene u gornjem delu baterijske lampe hvata i pretvara sunčeva energija koja se akumulira u maloj bateriji koja se nalazi na dnu lampe. Akumulirana potrošnja energije javlja se u mraku.

Često se oni koji žive u svom domu suočavaju sa činjenicom da im je struja isključena iz tehničkih razloga ili zbog hitnog slučaja. Takvi problemi uzrokuju ne samo nelagodu, već i mnoge probleme, na primjer, hrana se pokvari, nemoguće je raditi ako to zahtijeva korištenje električnih uređaja. Šta učiniti u takvoj situaciji? Vrijedi instalirati solarne panele koji vam omogućavaju da riješite ovaj problem što je brže moguće i mogu donijeti samo prednosti i ništa više.

Solarna baterija (ili panel) je baterija (nazvana fotografska ploča) koja mijenja svoju provodljivost i oslobađa energiju kada je izložena sunčevoj svjetlosti. Upravo ova transformacija će omogućiti da se stambena struktura obogati potrebnom električnom energijom. Obično su solarni paneli različitih tipova.

Na rasprodaji su sljedeći dizajni:

• Monocrystalline;
• Polycrystalline;
• Amorfna.

Svaki dizajn ima određene performanse, što direktno utiče na princip rada i cijenu. Ploča minimalne snage smatra se baterijama napravljenim na bazi monokristala, a imaju i najnižu cijenu. Uglavnom, pokušavaju da se koriste u onim uslovima u kojima stalno snabdevanje električnom energijom nije previše važno.

Vlasnik privatne kuće i direktno takvih baterija mora pažljivo pratiti da li je fotonaponski panel čist, jer ako velika količina zagađivača poput snijega, ptičjeg izmeta, pa čak i suhog lišća dospije na njegov premaz, to će smanjiti efikasnost rada i smanjiti nivo primijenjenog napona. Solarna baterija za dom radi po posebnom principu.

naime:

1. Energiju sunca hvata ploča na bazi silikona.
2. Pri zagrijavanju se oslobađa energija.
3. Zatim se aktiviraju elektroni, što doprinosi njihovom kretanju duž vodiča.
4. Provodniki usmjeravaju struju u šupljinu baterije, što stvara svojevrsno punjenje.
5. Preko žične veze, struja se dovodi do kućanskih aparata.

Princip rada instalacije je sasvim jasan, ali vrijedi se upoznati s posebnostima održavanja baterija i da li je to uopće potrebno. U početku treba napomenuti da je pokretni dio potpuno odsutan u solarnoj bateriji, budući da su to stacionarne strukture.

Kako se održava održavanje da bi solarni panel radio?

Po pravilu, čišćenje premaza treba obavljati svakih 7 dana. Stručnjaci vjeruju da je to sasvim dovoljno za održavanje optimalnog stanja ploča u čistom stanju. Potreban je i niz drugih postupaka, koji će omogućiti da paneli rade bez problema, kao i da se isključi stvaranje kvarova i kvarova.

Obavezno sprovedite:

1. Vanjski pregled radi utvrđivanja otpuštanja pričvrsnih elemenata i stvaranja pukotina u okviru.
2. Čišćenje panela.
3. Provjerava da li kabl za napajanje ima otvorene žice koje bi mogle uzrokovati požar.
4. Praćenje i fiksiranje stanja indikatora automatizacije i instrumentacije.
5. Praćenje nivoa baterije.
6. Praćenje stanja strukturnih jedinica bloka radi detekcije korozivnih formacija.
7. Provjera čvrstoće kućišta panela.

Takođe, neophodna su podešavanja položaja konstrukcije, zavisi od godišnjeg doba i zatezanja svakog navojnog spoja. Osim toga, ploče možete zalijevati iz crijeva najobičnijom tekućom vodom, za što su dovoljna 4 postupka godišnje.

Sigurna i efikasna vjetroturbina može se sastaviti ručno. Sve faze rada su opisane na sljedećoj stranici:

Efikasnost solarnih ćelija i drugi parametri

Solarni paneli su napravljeni od materijala kao što je silicijum, a prilikom kupovine treba obratiti pažnju na karakteristike kao što je prisustvo indikatora efikasnosti, koji bi trebalo da prelazi 20%, i visok nivo otpornosti.

Prisustvo kaljenog stakla, otpornost na najteže vremenske uslove, polikristalni premaz, ako je proizvod instaliran u području sa visokim temperaturama, neophodno je.

Monokristalni premaz je važan za područja sa nepovoljnim klimatskim uslovima. Moderni silikonski solarni štednjaci imaju nekoliko prednosti. Oni koji već koriste takve instalacije reaguju izuzetno pozitivno.

Prepoznatljivi su sljedeći proizvodi:

• Autonomno;
• Najekonomičniji u smislu sredstava, jer nije potrebno plaćanje električne energije;
• Vrlo jednostavan za korištenje, jer nije potrebno podešavanje;
• Profitabilno, jer se resurs automatski nadopunjuje;
• Environmental;
• Safe;
• Praktični, jer se mogu koristiti kao rezervni ili kao glavni;
• Veoma izdržljiv.

Postoje i neki nedostaci, ali na pozadini mnogih pozitivnih kvaliteta, mogu se nazvati beznačajnim. To uključuje visoku cijenu, nisku otpornost na vremenske nepogode, potrebu za pripremom lokacije za lokaciju konstrukcije, održavanje, smanjenje produktivnosti zimi, potrebu za modernizacijom, ako je potrebno, povećanje snage i, shodno tome, produktivnost .

Vrste solarnih panela

Monokristalni proizvodi prepoznati su kao najpristupačniji proizvodi za hvatanje sunčeve energije, budući da su izrađeni najjednostavnijom tehnologijom i mogu biti znatno inferiorniji u odnosu na druge vrste ploča. Svaka vrsta ima svoje karakteristike, zbog kojih dolazi do njihovog izbora.

Postoje tri tipa solarnih štednjaka:

• Monocrystalline;
• Polycrystalline;
• Amorfna.

Paneli napravljeni na bazi polikristalnog silicijuma su najskuplji proizvodi, jer mogu akumulirati sunčevu energiju čak i u uslovima povećane oblačnosti i oblačnog vremena. Njihova karakteristika je visoka produktivnost, kao i sporo hlađenje taline silikona. Nakon što se mreža potpuno ohladi, podvrgava se ponovnoj toplinskoj obradi.

Ove ploče su dostupne u tamno plavoj boji.

Ako se za proizvodnju ploče koristi amorfni silicij, onda su to proizvodi koji se ne proizvode u velikim količinama. Ovi dizajni su u fazi poboljšanja, modernizacije, budući da su neki testni modeli pušteni u prodaju.

Od čega se uglavnom prave solarni paneli

Mnogi vlasnici misle da ako su sami kreirali takvu opremu, onda za to samo trebate slijediti tehnologiju prikupljanja sistema, ali i ispuniti visoke zahtjeve.

Sastav elemenata za hvatanje sunčeve energije je vrlo jednostavan, jer se sve strukture sastoje od:

• Solarni modul;
• Kontroler;
• Battery;
• Inverter;
• Primary converter;
• Set žica;
• Uređaji koji mogu pratiti napunjenost baterije;
• Uređaji za odvod snage na baterije.

Osim toga, na pločama mogu biti prisutni premazi od polimernog filma koji su potrebni za zaštitu od vanjskih faktora. Solarni panel je dizajniran da uhvati sunčeve zrake i pretvori ih u električnu energiju.

Uređaj solarnih baterija i nijanse dizajna

Čim se nabave svi potrebni uređaji, kao i materijal i inventar, možete pristupiti direktnoj gradnji. Svako ko je sam izmislio i izumio solarnu bateriju mora početi s dizajnom, u kojem su uzete u obzir važne točke.

naime:

1. Lokacija strukture.
2. Ugao nagiba proizvoda.
3. Proračun nosivosti krova, ako će se instalacija vršiti na samom krovu, a ne na zidovima ili temeljima kuće.

Za okvir se koristi aluminijumski ugao čija debljina mora biti najmanje 35 mm. Volumen ćelija mora u potpunosti konvergirati sa brojem fotoćelija. Na primjer, 835x690 mm. U okviru su napravljene rupe za okove. Zaptivač se nanosi na unutrašnjost ugla u 2 sloja. Okvir je ispunjen pleksiglasom, polikarbonatom, pleksiglasom ili bilo kojim drugim materijalom.

Da biste zapečatili šavove između okvira i materijalne mreže, potrebno je pažljivo pritisnuti lim duž cijelog perimetra.

Proizvod se ostavlja na otvorenom dok se potpuno ne osuši. Staklo se fiksira na 10 tačaka, u prethodno pripremljene rupe, koje treba da se nalaze u uglu okvira i sa svake strane. Prije pričvršćivanja fotoćelija potrebno je očistiti površinu od prašine. Zatim se žica zalemi na pločicu, za koju se kontakti prethodno obrišu otopinom alkohola i stave pod fluks. Kada radite s kristalom, trebali biste biti što je moguće oprezniji, jer ima previše krhku strukturu.

Guma se postavlja duž cijele dužine kontakta i polako se zagrijava lemilom. Zatim se ploče moraju preokrenuti i izvršiti iste radnje. Zatim se fotoćelije polažu na površinu pleksiglasa u okviru i pričvršćuju na montažnu traku. Kao fiksator može se nanijeti obično silikonsko ljepilo koje se nanosi tačkasto. Jedna mala kap je dovoljna jer je veoma izdržljiva.

Položaj kristala treba biti s razmacima između njih od 3-5 mm, tako da prilikom zagrijavanja pod utjecajem ultraljubičastih zraka nema deformacije površine. Neophodno je spojiti provodnik duž ivica fotoćelija u šupljinu zajedničkih sabirnica. Kvalitet lemljenja se testira pomoću posebnog uređaja. Za brtvljenje ploče, između listova ploča nanosi se zaptivač. Potrebno je pažljivo pritisnuti platna kako bi se osiguralo maksimalno prianjanje na staklo. Rubovi okvira su također premazani zaptivačem.

Bočna strana okvira je opremljena konektorom za spajanje Schottky dioda. Okvir je prekriven staklom radi zaštite, a spojevi su također zapečaćeni kako bi se spriječilo ulazak vlage u konstrukciju. Na prednjoj strani trebate lakirati ploču. Panel se postavlja na krov, zidove ili bilo koje drugo za to unapred predviđeno mesto.

Efikasnost solarnog panela

Kao što je već napomenuto, postoje različite vrste solarnih panela i svaki od njih ima svoje karakteristike. Vrijedi napomenuti da postoje i hibridni dizajni za hvatanje solarne energije, ali njihova cijena je mnogo veća, a uglavnom se koriste za industrijske zgrade.

Naravno, kvaliteta i performanse bilo koje solarne baterije direktno zavise od efikasnosti njenih solarnih ćelija, na koje može uticati faktor kao što su:

• Klimatski uslovi;
• Vrijeme;
• Trajanje dana i noći;
• Ujednačenost osvjetljenja panela;
• Promjene temperature zraka;
• Prisutnost prljavštine na plastici;
• Nepovratni gubici.

U osnovi, efikasnost ili, drugim riječima, performanse solarnih panela direktno zavise od ujednačenosti osvjetljenja strukture. Na primjer, ako jedna od fotoćelija konstrukcije ima nizak intenzitet osvjetljenja, za razliku od ostalih, to će uzrokovati neravnomjernu distribuciju sunčevih zraka kada udari u panel, što znači preopterećenje i smanjenje ukupne izlazne energije će se dogoditi.

Da bi se smanjio utjecaj takvog faktora, u nekim slučajevima jednostavno isključe fotoćeliju koja pokvari.

Kako biste osigurali maksimalnu učinkovitost solarnog panela, trebali biste ga usmjeriti direktno prema suncu, ovisno o godišnjem dobu. Neki vlasnici takvih konstrukcija radije instaliraju posebne instalacije, putem kojih je moguće daljinski upravljati ili, drugim riječima, okretati strukturu u željenom smjeru. Postoje sistemi sa automatskom rotacijom u zavisnosti od lokacije sunca, koji se samostalno kreću tokom dana bez pomoći prema zadatom programu.

Osim toga, na efikasnost proizvoda može utjecati prisustvo prašine i prljavštine na ploči, jer neke fotoćelije potamne i tako počinje neravnomjerna raspodjela unosa sunčeve energije, kao što je ranije opisano. U prodaji je poseban sastav koji se može koristiti za prekrivanje površine solarne baterije i na taj način isključiti nakupljanje raznih zagađivača na njoj.

Kako radi solarna baterija (video)

Solarna baterija je skupa oprema, bez obzira da li će se montirati samostalno ili kupovati gotova, a potreba za stalnim održavanjem može izazvati nelagodu, ali jednom kada uložite u ovaj proizvod, možete se zadovoljiti stalnim prisustvom struje. dugo vremena i bez plaćanja za njega.