باتری خورشیدی چگونه کار می کند؟ پنل های خورشیدی

که در اخیرافن آوری های تولید انرژی جایگزین به طور فعال در حال توسعه هستند. اینها پنل های خورشیدی (SB)، ایستگاه های بادی و تعدادی دستگاه دیگر هستند. پانل های SB یا به اصطلاح فتوولتائیک به ویژه امیدوار کننده در نظر گرفته می شوند، زیرا با در نظر گرفتن زندگی تقریباً ابدی خورشید، چنین انرژی پایان ناپذیر است. با وجود هزینه نسبتاً بالا، آنها انرژی رایگان و سازگار با محیط زیست را ارائه می دهند. با این حال، قیمت ها برای SB ها سال به سال کاهش می یابد، که نشان دهنده چشم اندازهای عالی برای اجرای گسترده آنها است.

نصب پنل های خورشیدی

باتری خورشیدی سیستمی از دستگاه های نیمه هادی به شکل مبدل های فتوولتائیک است که انرژی خورشید را به انرژی DC تبدیل می کند. برقبا استفاده از اصل اثر فوتوالکتریک

1 - کنترلر
2 - باتری
3 - اینورتر
4 - ماژول
5- تجهیزات الکتریکی

باتری خورشیدی شامل عناصر زیر است:

• ، متشکل از دو لایه مواد با رسانایی متفاوت. به عنوان مثال، می تواند سیلیکون پلی کریستالی یا تک کریستالی با گنجاندن سایر ترکیبات شیمیایی برای ایجاد اصل باشد. اثر فوتوالکتریک p-nانتقال یعنی یک ماده دارای کمبود الکترون و دیگری دارای مقدار اضافی است.
• ، نازک ترین لایه یک عنصر که در برابر انتقال الکترون مقاومت می کند.
• . هنگامی که به لایه مخالف متصل می شود، ناحیه مانع به راحتی توسط الکترون ها غلبه می کند. نتیجه حرکت منظم ذرات آلوده است، یعنی یک جریان الکتریکی.
• . انباشت و حفظ انرژی را فراهم می کند.
• . جریان مستقیم خروجی از باتری خورشیدی را به جریان متناوب تبدیل می کند.
• . اطمینان حاصل می کند که سیستم باتری خورشیدی ولتاژی در محدوده مورد نیاز ایجاد می کند.

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد

• نور خورشید به شکل فوتون های نور به سطح سلول خورشیدی برخورد می کند.
• هنگامی که فوتون ها با سطح یک نیمه هادی برخورد می کنند، انرژی را به الکترون های نیمه هادی منتقل می کنند.
• الکترون هایی که در اثر ضربه از نیمه هادی خارج شده اند، بر لایه محافظ غلبه کرده و انرژی اضافی را با خود حمل می کنند.
• در نتیجه، الکترون های منفی از هادی p به هادی n حرکت می کنند و الکترون های مثبت مانور مخالف را انجام می دهند. این انتقال توسط میدان های الکتریکی تسهیل می شود که این لحظهموجود در هادی ها متعاقباً اختلاف و قدرت بارها را افزایش می دهند.

اگر یک باتری، که توسط خورشید روشن می شود، به بار معینی با مقاومت R بسته شود، ظاهر یک جریان الکتریکی I مشاهده می شود. مقدار آن با مقاومت بار، شدت روشنایی و کیفیت فوتوالکتریک تعیین می شود. مبدل. توان P آزاد شده در بار با فرمول P=I*U تعیین می شود که در آن U ولتاژ پایانه های باتری را نشان می دهد.

انواع

بسته به مواد مورد استفاده، پانل های خورشیدی می توانند به شرح زیر باشند:

• پانل های ساخته شده از سلول های فتوولتائیک تک کریستالی. آنها موثر هستند، اما گران تر، راندمان 14-16٪ است. عناصر تک کریستالی شکل چند ضلعی دارند که پر کردن کل منطقه را دشوار می کند.
• پانل ها از سیلیکون آمورف. چنین باتری هایی راندمان پایینی را در محدوده 6-8٪ نشان می دهند. اما در بین فناوری های مبدل سیلیکونی، آنها ارزان ترین قدرت را دارند.
• پانل های تلورید کادمیوم بر اساس تکنولوژی فیلم ساخته شده اند. لایه نیمه هادی در یک لایه چند صد میکرومتری اعمال می شود. راندمان 11 درصد است، اما در مقایسه با باتری های سیلیکونی، یک وات توان ده ها درصد ارزان تر است.
• پانل های مبتنی بر نیمه هادی های CIGS که از سلنیوم، گالیم، ایندیم و مس تشکیل شده اند. راندمان چنین پانل هایی به 15٪ می رسد.
• پانل های پلیمری این یک نوع باتری لایه نازک است که اصل عملکرد آن شبیه به فتوسنتز گیاهی است. شامل یک لایه پلیمری، یک لایه محافظ، یک بستر انعطاف پذیر و الکترودهای آلومینیومی است. راندمان 5-6%؛
• شایع ترین به دلیل نسبت بهینهکارایی و قیمت پانل های ساخته شده از سلول های فتوولتائیک پلی کریستالی است. راندمان آنها به 12-14٪ می رسد.

SB را می توان به انواع زیر نیز تقسیم کرد:

• فیلم نازک یا انعطاف پذیر (بر اساس تلورید کادمیوم، کریستالی و آمورف)؛
• سخت(از سیلیکون کریستالی، گاهی اوقات آمورف)؛
• یک جانبه(جذب نور از یک طرف)؛
• دو طرفه(نور را از دو طرف جذب کنید).

ویژگی های خاص

• شارژ باتری در نور ضعیف خورشید کاهش می یابد و باعث می شود انرژی الکتریکی، یعنی می رود شغل تمام وقتدر حالت شارژ و دشارژ کنترل توسط یک کنترل کننده خاص انجام می شود.
• SB به هیچ چیز خاصی نیاز ندارد کار پیشگیرانه. ممکن است فقط نیاز به گردگیری داشته باشد.
• پانل ها را می توان در زمستان استفاده کرد، اما بهره وری در این مدت یک و نیم تا دو برابر کاهش می یابد. برای جلوگیری از انباشته شدن برف روی پانل ها، باید آنها را با زاویه 70 درجه بر روی سطحی مرتفع نصب کنید.
• پنل های خورشیدیبهترین مناسب برای سیستم های خودمختار، که در آن بسیاری از لوازم برقی خانگی کم مصرف وجود دارد که دائماً روشن نمی شوند.

کاربرد

باتری های خورشیدی تقریباً در همه جا قابل استفاده هستند:

• ماشین های برقی
• لوازم الکترونیکی قابل حمل.
• ماشین حساب، چراغ قوه، پخش کننده و غیره، یعنی در هر جایی که نیاز به شارژ مجدد باتری وسایل الکترونیکی مختلف خانگی باشد.
• هواپیمایی. اینگونه بود که هواپیمای Solar Impulse ساخته شد که فقط با انرژی خورشیدی کار می کرد.
• تامین انرژی برای خانه ها، مدارس، فرودگاه ها و ساختمان های دیگر. پنل های خورشیدی به طور گسترده در مناطق نیمه گرمسیری و گرمسیری که روزهای آفتابی زیادی وجود دارد استفاده می شود. آنها به ویژه در کشورهای مدیترانه ای محبوب هستند.
• استفاده در فضا SB ها در ایستگاه فضایی بین المللی نصب می شوند، بر روی ماهواره ها، وسایل نقلیه فضایی و بین سیاره ای و بسیاری موارد دیگر نصب می شوند.

مزایا و معایب

از جمله مزایا عبارتند از:

• دوستی با محیط زیست؛
• دوام، فتوسل ها برای چندین دهه دوام می آورند.
• اصل عملیات ساده به لطف این، عملاً هیچ خرابی در باتری خورشیدی وجود ندارد.
• سکوت؛
• امکان کار دائمی؛
• بدون نیاز به سوخت؛
• در دسترس بودن عمومی؛
• امکان تغییر قدرت سیستم

از جمله معایب عبارتند از:

• راندمان پایین. برای پاسخگویی به نیازهای حتی یک خانواده کوچک به یک منطقه باتری بزرگ نیاز است.
• مشکل در مونتاژ سیستم و راه اندازی آن؛
• کافی قیمت بالاپنل های خورشیدی و همچنین بازده کم سیستم.

چشم انداز

تمایل بشر برای دوستی با محیط زیست و کنار گذاشتن نفت منجر به معرفی بیشتر و بیشتر فناوری های صرفه جویی در انرژی خواهد شد. این بدان معناست که پنل های خورشیدی در همه جا استفاده خواهند شد. و ایجاد پانل هایی با راندمان بالاتر اجازه می دهد:

• تجهیز اکثر ساختمان ها به پانل های انرژی.
• آنها را در اتومبیل ها، جاده ها، روبات ها و دستگاه های متعدد دیگر نصب کنید.
• آنها را در لباس نصب کنید و حتی آنها را در یک فرد کاشت کنید. دانشمندان کره جنوبی قبلاً یک سلول خورشیدی زیرپوستی ساخته اند که 15 برابر نازکتر از مو است. عملکرد بدون وقفه دستگاه هایی را که در بدن کاشته می شوند، به عنوان مثال، ضربان ساز، تضمین می کند.

امروزه همه مفهوم انرژی جایگزین را می شناسند. دیگر بر کسی پوشیده نیست که ذخایر نفت، گاز و سایر انواع سوخت روی زمین نامحدود نیست، بنابراین دانشمندان و مهندسان همچنان به دنبال راه‌هایی برای استفاده مؤثر از منابع تجدیدپذیر برای تولید برق مورد نیاز هستند. که در سال های گذشتهسلول های خورشیدی دیگر عجیب و غریب نیستند، فقط در فضاپیماها استفاده می شوند، آنها برای تامین برق ساختمان ها، اتومبیل ها، منبع تغذیه مستقل کوچک گسترش یافته اند. لوازم خانگیو الکترونیک از آنجایی که خورشید منبع عظیمی از انرژی است که در دسترس همه است، دانستن چگونگی تبدیل نور به الکتریسیته یا نحوه عملکرد یک پنل خورشیدی مفید است.

اصل عملکرد باتری خورشیدی

این دستگاه که پنل خورشیدی نیز نامیده می شود از مجموعه ای از متصل شده تشکیل شده است به روشی خاصمبدل های فوتوالکتریک که شامل دو لایه نیمه هادی با انواع مختلفرسانایی - p و n. سیلیکون با ناخالصی های خاص اغلب به عنوان ماده ای با چنین خواصی استفاده می شود. هنگامی که فسفر به آن اضافه می شود، الکترون های اضافی (بارهای منفی) در ساختار حاصل ظاهر می شود و یک نیمه هادی نوع n تشکیل می شود و هنگامی که بور اضافه می شود، یک نیمه هادی نوع p تشکیل می شود که با کمبود الکترون یا کمبود الکترون مشخص می شود. وجود سوراخ ها اگر این لایه ها را همانطور که در تصویر نشان داده شده است بین دو الکترود قرار دهید و دسترسی نور به قسمت بالایی را فراهم کنید، یک مبدل فوتوالکتریک دریافت خواهید کرد.

هنگامی که یک عنصر روشن می شود، بخشی از انرژی فرودی را جذب می کند و در نتیجه حفره ها و الکترون های بیشتری تولید می شود. میدان الکتریکی موجود در اتصال p-n e، اولی به ناحیه p و دومی به ناحیه n حرکت می کند. در این مورد، بارهای مثبت در الکترود پایینی جمع می شوند، بارهای منفی روی الکترود بالایی جمع می شوند، یعنی یک اختلاف پتانسیل ایجاد می شود - یک ولتاژ ثابت U. بنابراین، مبدل فوتوالکتریک به عنوان منبع نیروی الکتروموتور (EMF) کار می کند - باتری کوچک. اگر باری به آن متصل شود، جریان I در مدار ظاهر می شود که مقدار آن به نوع فتوسل، اندازه آن، شدت تابش خورشید و مقاومت مصرف کنندگان متصل بستگی دارد. EMF باتری با افزایش دما تقریباً 0.4٪ در درجه سانتیگراد کاهش می یابد. بنابراین برای عملکرد کارآمد و طولانی مدت، پنل باید با استفاده از فن ها یا سیستم های آبی خنک شود.

مهمترین پارامتر یک منبع انرژی خورشیدی توان P=UI است. به طور طبیعی، جریان و ولتاژ به دست آمده در نتیجه عملکرد یک فتوسل کم است، بنابراین در باتری به روش خاصی ترکیب می شوند تا این شاخص ها افزایش یابد. اگر مبدل ها را به صورت سری وصل کنید، کل ولتاژ خروجیمتناسب با تعداد آنها خواهد بود. اتصال موازیعناصر منفرد منجر به افزایش جریان می شود. با ترکیب هر دو نوع اتصال به روشی خاص، همانطور که در تصویر نشان داده شده است، پارامترهای خروجی مورد نیاز باتری و در نتیجه توان آن به دست می آید.

هنگام روشن کردن باتری، تمام انرژی تابش خورشیدی به الکتریسیته تبدیل نمی شود - بخشی از آن منعکس می شود و همچنین برای گرم کردن عناصر صرف می شود. اکثر پانل های فتوولتائیک تجاری تولید شده دارای راندمان 9-24٪ هستند. همچنین دانستن نحوه عملکرد پنل خورشیدی در شرایطی که برخی از سلول ها تاریک هستند نیز مهم است. که در در این موردمبدل هایی که در معرض نور خورشید نیستند مصرف کننده انرژی خواهند شد و گرم می شوند. بنابراین، گروه‌هایی از فتوسل‌ها با دیودهای کم‌مقاومت شنت می‌شوند و از عبور جریان از اجزای تیره‌شده باتری جلوگیری می‌کنند. این پنل با قدرت کمتری کار خواهد کرد.

تبدیل انرژی به دست آمده با استفاده از پنل های خورشیدی

سلول های فتوولتائیک ولتاژ ثابتی تولید می کنند، اما بسیاری از انواع تجهیزات با ولتاژ متناوب تغذیه می شوند که نیاز به وجود مبدل های مناسب دارد. علاوه بر این، پنل‌های خورشیدی در طول روز برق تولید می‌کنند و مصرف آن در تمام ساعات شبانه‌روز اتفاق می‌افتد، بنابراین قطعات اضافی مورد نیاز است که انرژی را ذخیره و توزیع کند. بیایید نمونه ای از سیستم منبع تغذیه ساختمان با استفاده از منابع خورشیدی را در نظر بگیریم - یک نیروگاه خورشیدی کوچک که ساختار آن در تصویر نشان داده شده است.

این طرح می تواند در ساختمان هایی که شبکه برق وجود دارد کار کند و باتری خورشیدی برای صرفه جویی در مصرف انرژی از آن و همچنین به عنوان یک منبع پشتیبان در هنگام خاموش شدن اصلی استفاده می شود. اصل کلی عملکرد سیستم به شرح زیر است: ولتاژ مستقیم تولید شده توسط مبدل های فوتوالکتریک به یک اینورتر، که آن را به ولتاژ متناوب تبدیل می کند، و به باتری ها، که هنگام شارژ تحت کنترل یک کنترل کننده خاص، انرژی را جمع می کنند، تامین می شود. .

در این مورد، لوازم خانگی به زائد تقسیم می شوند - آنهایی که قطع برق می تواند منجر به عواقب نامطلوب شود (یخچال، سیستم های نظارت تصویری، سیستم های هشدار)، و غیر زائد - همه بقیه. هنگامی که شبکه قطع می شود، اینورتر دستگاه های اضافی را از باتری خورشیدی تغذیه می کند و اگر انرژی از آن کافی نباشد، از باتری ها تغذیه می کند. هنگامی که شبکه وصل می شود، الکتریسیته تولید شده توسط پنل ها ابتدا به شارژ آنها می رود. و هنگامی که دیگر نیازی به این کار نباشد، اینورتر ولتاژ مستقیم را به ولتاژ متناوب تبدیل می‌کند که از آن بار تغذیه می‌شود. این باعث صرفه جویی در مصرف از منبع اصلی می شود.

باتری های خورشیدی را می توان بدون تجهیزات اضافی در نظر گرفته شده برای تغذیه یا شارژ قابل حمل استفاده کرد تکنولوژی الکترونیکی، ارائه شده توسط ولتاژ DCبه عنوان مثال، ماشین حساب، پخش کننده، چراغ قوه، دستگاه های تلفن همراه.

علاوه بر برق، گرما را می توان مستقیماً از انرژی نور نیز به دست آورد. برای این کار از کلکتورهای خورشیدی استفاده می شود. با توجه به اینکه امروزه روندهایی در کاهش هزینه مبدل های فوتوالکتریک و افزایش راندمان آنها وجود دارد، به طور کلی انرژی خورشیدی یک جهت امیدوارکننده است که اجازه می دهد بی صدا و سازگار با محیط زیست باشد. به روشی تمیزدريافت كردن برق رایگانو همچنین گرما برای گرمایش و تامین آب گرم.

تبدیل مؤثر پرتوهای آزاد خورشید به انرژی که می تواند برای تأمین انرژی خانه ها و سایر امکانات مورد استفاده قرار گیرد، رویای گرامی بسیاری از معذرت خواهی های انرژی سبز است.

اما اصل کارکرد باتری خورشیدی و کارایی آن به گونه ای است که هنوز نیازی به صحبت از بازده بالای این گونه سیستم ها نیست. خوب است که منبع برق اضافی خود را داشته باشید. مگه نه؟ علاوه بر این، حتی امروزه در روسیه، با کمک پنل های خورشیدی، تعداد قابل توجهی از خانوارهای خصوصی با موفقیت برق "رایگان" تامین می شوند. هنوز نمی دانید از کجا شروع کنید؟

در زیر به شما در مورد اصول طراحی و عملکرد یک پنل خورشیدی خواهیم گفت؛ شما خواهید آموخت که کارایی یک سیستم خورشیدی به چه چیزی بستگی دارد. و فیلم های ارسال شده در مقاله به شما کمک می کند تا یک پنل خورشیدی را از فتوسل ها با دست خود جمع کنید.

در موضوع " انرژی خورشیدیتفاوت های ظریف و سردرگمی بسیار زیادی وجود دارد. درک همه اصطلاحات ناآشنا در ابتدا برای مبتدیان اغلب دشوار است. اما بدون این، شرکت در انرژی خورشیدی، خرید تجهیزات برای تولید جریان "خورشیدی" غیر منطقی است.

ناخودآگاه، نه تنها می توانید پنل اشتباهی را انتخاب کنید، بلکه می توانید هنگام اتصال آن را بسوزانید یا انرژی بسیار کمی از آن استخراج کنید.

حداکثر بازده از یک پنل خورشیدی تنها با دانستن نحوه عملکرد آن، از چه اجزا و مجموعه‌هایی و نحوه اتصال صحیح آن به دست می‌آید.

ابتدا باید درک کنید انواع موجودتجهیزات برای انرژی خورشیدی پانل های خورشیدی و کلکتورهای خورشیدی دو اساسی هستند دستگاه های مختلف. هر دوی آنها انرژی پرتوهای خورشید را تبدیل می کنند.

با این حال، در حالت اول، مصرف کننده انرژی الکتریکی را در خروجی دریافت می کند و در حالت دوم، انرژی حرارتی را به صورت یک خنک کننده گرم شده دریافت می کند.

نکته دوم مفهوم اصطلاح "باتری خورشیدی" است. به طور معمول، کلمه "باتری" به نوعی دستگاه ذخیره سازی الکتریکی اشاره دارد. یا یک رادیاتور گرمایش پیش پا افتاده به ذهن می رسد. با این حال، در مورد باتری های خورشیدی وضعیت کاملاً متفاوت است. آنها چیزی در خود جمع نمی کنند.

پنل خورشیدی یک جریان الکتریکی ثابت تولید می کند. برای تبدیل آن به متغیر (مورد استفاده در زندگی روزمره)، باید یک اینورتر در مدار وجود داشته باشد

پنل های خورشیدی صرفا برای تولید جریان الکتریکی طراحی شده اند. به نوبه خود، برای تامین برق خانه در شب، زمانی که خورشید به زیر افق می رود، انباشته می شود، در حال حاضر در باتری هایی که علاوه بر این در مدار تامین انرژی تاسیسات وجود دارد.

باتری در اینجا به معنای مجموعه خاصی از اجزای مشابه است که در یک کل واحد جمع شده اند. در واقع، این فقط یک پانل از چندین فتوسل یکسان است.

ساختار داخلی باتری خورشیدی

به تدریج پنل های خورشیدی ارزان تر و کارآمدتر می شوند. آنها در حال حاضر برای شارژ باتری در لامپ های خیابانی، گوشی های هوشمند، ماشین های الکتریکی، خانه های شخصی و ماهواره ها در فضا استفاده می شوند. آنها حتی شروع به ساخت نیروگاه های خورشیدی کامل (SPP) با حجم تولید زیاد کردند.

باتری خورشیدی متشکل از فتوسل های زیادی (مبدل های فوتوالکتریک) است که انرژی فوتون های خورشید را به الکتریسیته تبدیل می کند.

هر باتری خورشیدی به عنوان یک بلوک از تعداد معینی ماژول طراحی شده است که فتوسل های نیمه هادی را به صورت سری ترکیب می کنند. برای درک اصول عملکرد چنین باتری، لازم است عملکرد این پیوند نهایی در دستگاه پنل خورشیدی، ایجاد شده بر اساس نیمه هادی ها را درک کنید.

انواع بلورهای فتوسل

گزینه هایی برای FEP از عناصر شیمیایی مختلف وجود دارد مقدار زیادی. با این حال، بیشتر آنها در مراحل اولیه توسعه هستند. که در مقیاس صنعتیدر حال حاضر تنها پانل های ساخته شده از فتوسل های مبتنی بر سیلیکون تولید می شوند.

نیمه هادی های سیلیکونی به دلیل هزینه کم در ساخت سلول های خورشیدی استفاده می شوند؛ آنها نمی توانند از راندمان بالایی برخوردار باشند.

یک فتوسل معمولی در یک پنل خورشیدی یک ویفر نازک از دو لایه سیلیکون است که هر یک ویژگی های فیزیکی خاص خود را دارند. این یک کلاسیک است اتصال pn نیمه هادیبا جفت الکترون-حفره

وقتی فوتون‌ها به سلول فتوولتائیک بین این لایه‌های نیمه‌رسانا برخورد می‌کنند، به دلیل ناهمگنی کریستال، یک گیت photo-EMF تشکیل می‌شود که در نتیجه اختلاف پتانسیل و جریان الکترونی ایجاد می‌شود.

ویفرهای سیلیکونی سلول های خورشیدی در تکنولوژی ساخت متفاوت هستند:

1. تک کریستالی.
2. پلی کریستال.

اولی ها بیشتر دارند بازدهی بالا، اما هزینه تولید آنها بیشتر از دومی است. از نظر بیرونی، یک گزینه را می توان با شکل آن از دیگری در پنل خورشیدی متمایز کرد.

سلول های خورشیدی تک کریستالی ساختاری همگن دارند و به شکل مربع هایی با گوشه های برش خورده ساخته می شوند. در مقابل، عناصر پلی کریستالی شکل کاملاً مربعی دارند.

پلی کریستال ها با سرد شدن تدریجی سیلیکون مذاب به دست می آیند. این روش بسیار ساده است، به همین دلیل است که چنین فتوسل‌هایی ارزان هستند.

اما بهره وری آنها از نظر تولید برق از پرتوهای خورشیدی به ندرت از 15 درصد فراتر می رود. این به دلیل "ناخالصی" ویفرهای سیلیکونی حاصل و ساختار داخلی آنها است. در اینجا، هرچه لایه p-سیلیکون خالص‌تر باشد، بازده سلول خورشیدی از آن بالاتر است.

خلوص تک کریستال ها از این نظر بسیار بیشتر از آنالوگ های پلی کریستال است. آنها نه از مذاب، بلکه از کریستال سیلیکون جامد که به طور مصنوعی رشد کرده اند ساخته شده اند. ضریب تبدیل فوتوالکتریک چنین سلول های خورشیدی در حال حاضر به 20-22٪ می رسد.

که در ماژول مشترکسلول های خورشیدی منفرد روی یک قاب آلومینیومی مونتاژ می شوند و برای محافظت از آنها روی آنها با شیشه مقاوم پوشانده می شود که به هیچ وجه با اشعه های خورشید تداخل نمی کند.

لایه بالایی صفحه فتوسل رو به خورشید از همان سیلیکون ساخته شده است، اما با افزودن فسفر. این دومی است که منبع الکترون های اضافی در سیستم اتصال pn خواهد بود.

اصل عملکرد پنل خورشیدی

هنگامی که نور خورشید روی یک فوتوسل می افتد، جفت الکترون-حفره غیرتعادلی در آن ایجاد می شود. الکترون ها و حفره های اضافی تا حدی از طریق اتصال pn از یک لایه نیمه هادی به لایه دیگر منتقل می شوند.

در نتیجه، ولتاژ در مدار خارجی ظاهر می شود. در این حالت، یک قطب مثبت منبع جریان در تماس با لایه p و یک قطب منفی در لایه n تشکیل می شود.

اختلاف پتانسیل (ولتاژ) بین تماس های فتوسل به دلیل تغییر در تعداد "سوراخ ها" و الکترون های با طرف های مختلفاتصال p-n در نتیجه تابش لایه n با پرتوهای خورشیدی

فتوسل های متصل به یک بار خارجی به شکل باتری یک دایره باطل را با آن تشکیل می دهند. در نتیجه، پنل خورشیدی مانند نوعی چرخ عمل می‌کند که در آن الکترون‌ها با هم بین پروتئین‌ها حرکت می‌کنند. و باتری به تدریج شارژ می شود.

مبدل های فتوولتائیک سیلیکونی استاندارد سلول های تک اتصالی هستند. جریان الکترون ها به درون آنها فقط از طریق یک اتصال p-n با ناحیه ای از این انتقال محدود در انرژی فوتون رخ می دهد.

یعنی هر فتوسل از این قبیل فقط از طیف باریکی از تابش خورشیدی قادر به تولید الکتریسیته است. تمام انرژی های دیگر هدر می رود. به همین دلیل است که کارایی FEP بسیار پایین است.

برای افزایش کارایی سلول های خورشیدی، اخیراً عناصر نیمه هادی سیلیکونی برای آنها به صورت چند اتصالی (آبشاری) ساخته شده اند. در حال حاضر چندین انتقال در سلول های خورشیدی جدید وجود دارد. علاوه بر این، هر یک از آنها در این آبشار برای طیف خاص خود از نور خورشید طراحی شده اند.

بازده کل تبدیل فوتون ها به جریان الکتریکی برای چنین فتوسل ها در نهایت افزایش می یابد. اما قیمت آنها بسیار بالاتر است. در اینجا، یا سهولت ساخت با هزینه کم و راندمان کم، یا بازده بالاتر همراه با هزینه بالا.

پنل خورشیدی می تواند هم در تابستان و هم در زمستان کار کند (نیاز به نور دارد نه گرما) - هر چه نور خورشید کمتر باشد و نور خورشید بیشتر باشد، پنل خورشیدی جریان الکتریکی بیشتری تولید خواهد کرد.

در حین کار، فتوسل و کل باتری به تدریج گرم می شوند. تمام انرژی که برای تولید جریان الکتریکی استفاده نشده است به گرما تبدیل می شود. اغلب دمای سطح پنل خورشیدی به 50-55 0 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. اما هر چه بیشتر باشد، سلول فتوولتائیک کارایی کمتری دارد.

در نتیجه همان مدل باتری خورشیدی در هوای گرم جریان کمتری نسبت به هوای سرد تولید می کند. فوتوسل ها حداکثر کارایی را در یک روز صاف زمستانی نشان می دهند. دو عامل در اینجا وجود دارد - آفتاب زیاد و خنک کننده طبیعی.

علاوه بر این، اگر برف روی پانل ببارد، همچنان به تولید برق ادامه خواهد داد. علاوه بر این، دانه های برف حتی زمان زیادی برای دراز کشیدن روی آن ندارند، زیرا از گرمای فتوسل های گرم شده ذوب شده اند.

کارایی باتری خورشیدی

یک فتوسل، حتی در ظهر در هوای صاف، الکتریسیته بسیار کمی تولید می کند، فقط برای کارکردن یک چراغ قوه LED کافی است.

برای افزایش توان خروجی، چندین سلول خورشیدی بر اساس ترکیب می شوند مدار موازیبرای افزایش ولتاژ ثابت و به صورت سری برای افزایش جریان.

کارایی پنل های خورشیدی به موارد زیر بستگی دارد:

• دمای هوا و خود باتری؛
• انتخاب صحیح مقاومت بار؛
• زاویه تابش نور خورشید؛
• وجود / عدم وجود پوشش ضد انعکاس؛
• قدرت شار نوری

هرچه دمای بیرون پایین تر باشد، فتوسل ها و باتری خورشیدی به طور کلی کارآمدتر هستند. اینجا همه چیز ساده است. اما با محاسبه بار وضعیت پیچیده تر است. باید بر اساس جریان ارائه شده توسط پانل انتخاب شود. اما ارزش آن بسته به عوامل آب و هوایی متفاوت است.

پنل های خورشیدی با ولتاژ خروجی مضربی از 12 ولت تولید می شوند - اگر نیاز به تامین 24 ولت به باتری باشد، باید دو پنل به صورت موازی به آن وصل شوند.

نظارت مداوم بر پارامترهای باتری خورشیدی و تنظیم دستی عملکرد آن مشکل ساز است. برای این کار بهتر است از یک کنترلر استفاده کنید که حالت خودکاراو خودش تنظیمات پنل خورشیدی را برای دستیابی به آن تنظیم می کند حداکثر عملکردو حالت های عملیاتی بهینه

زاویه ایده آل تابش پرتوهای خورشید بر روی باتری خورشیدی مستقیم است. با این حال، اگر انحراف در عرض 30 درجه از عمود باشد، بازده پانل تنها حدود 5٪ کاهش می یابد. اما با افزایش بیشتر در این زاویه، نسبت فزاینده ای از تابش خورشید منعکس می شود و در نتیجه کارایی سلول خورشیدی کاهش می یابد.

اگر باتری برای تولید حداکثر انرژی در تابستان مورد نیاز است، باید آن را عمود بر موقعیت متوسط ​​خورشید که در اعتدال در بهار و پاییز اشغال می کند، جهت گیری کرد.

برای منطقه مسکو، این تقریباً 40-45 درجه نسبت به افق است. اگر حداکثر در زمستان مورد نیاز باشد، پانل باید در موقعیت عمودی تری قرار گیرد.

و یک چیز دیگر - گرد و غبار و خاک عملکرد فتوسل ها را تا حد زیادی کاهش می دهد. فوتون ها به سادگی از طریق چنین سد "کثیفی" به آنها نمی رسند، که به این معنی است که چیزی برای تبدیل به برق وجود ندارد. پانل ها باید به طور منظم شسته شوند یا طوری قرار داده شوند که گرد و غبار به تنهایی توسط باران شسته شود.

برخی از پنل‌های خورشیدی دارای عدسی‌های داخلی هستند تا تشعشعات را روی سلول خورشیدی متمرکز کنند. در هوای صاف این منجر به افزایش کارایی می شود. با این حال، در ابرهای سنگین، این لنزها فقط باعث آسیب می شوند.

اگر یک پانل معمولی در چنین شرایطی همچنان به تولید جریان ادامه دهد، البته در حجم های کمتر، آنگاه مدل لنز تقریباً به طور کامل از کار می افتد.

پانل ها باید به گونه ای نصب شوند که درخت، ساختمان یا مانع دیگری در مسیر تابش اشعه خورشید وجود نداشته باشد.

نمودار منبع تغذیه خورشیدی خانه

سیستم تامین برق خورشیدی شامل:

1. پنل های خورشیدی.
2. کنترل کننده.
3. باتری ها

کنترلر در این مدار هم از پنل های خورشیدی و هم از باتری ها محافظت می کند. از یک طرف از جریان معکوس در شب و هوای ابری جلوگیری می کند و از طرف دیگر باتری ها را از شارژ/دشارژ بیش از حد محافظت می کند.

باتری های قابل شارژ برای پنل های خورشیدی باید از نظر سن و ظرفیت یکسان انتخاب شوند، در غیر این صورت شارژ/دشارژ به طور ناهموار اتفاق می افتد که منجر به کاهش شدید عمر مفید آنها می شود.

یک اینورتر برای تبدیل 12، 24 یا 48 ولت DC به 220 ولت AC مورد نیاز است. باتری ماشیناستفاده از آنها در چنین مداری به دلیل ناتوانی در تحمل شارژهای مکرر توصیه نمی شود. بهتر است پول خرج کنید و باتری‌های هلیوم AGM یا باتری‌های OPzS را خریداری کنید.

نتیجه گیری و فیلم مفید در مورد موضوع

درک اصول عملکرد و نمودارهای اتصال پنل های خورشیدی چندان دشوار نیست. و با مواد ویدئویی که در زیر جمع آوری کرده ایم، درک تمام پیچیدگی های عملکرد و نصب پنل های خورشیدی حتی آسان تر خواهد بود.

نحوه عملکرد باتری خورشیدی فتوولتائیک با تمام جزئیات آن قابل دسترس و قابل درک است:

نحوه کار پنل های خورشیدی:

مونتاژ پنل خورشیدی DIY از فتوسل:

هر عنصر در سیستم منبع تغذیه خورشیدی یک کلبه باید به درستی انتخاب شود. تلفات برق اجتناب ناپذیر در باتری ها، ترانسفورماتورها و کنترلرها رخ می دهد. و آنها باید به حداقل کاهش یابند، در غیر این صورت راندمان نسبتاً پایین پانل های خورشیدی به صفر می رسد.

در محافل حرفه ای، پانل هایی که نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل می کنند، مبدل های فتوولتائیک نامیده می شوند که معمولاً به صورت محاوره ای یا هنگام نوشتن مقالاتی که برای عموم قابل درک است، پنل های خورشیدی نامیده می شوند. اصول عملکرد این دستگاه ها، که اولین نسخه های کاری آن مدت ها پیش ظاهر شد، در واقع برای فردی که فقط دانش مدرسه دارد، کاملاً ساده است.

بر کسی پوشیده نیست که یک اتصال pn می تواند نور را به برق تبدیل کند. در آزمایشات مدرسه، آنها اغلب آزمایشی را با یک ترانزیستور با اره کردن انجام می دهند پوشش بالایی، اجازه می دهد تا نور بر روی اتصال p-n بیفتد. با اتصال یک ولت متر به آن، می توانید ثبت کنید که چگونه چنین ترانزیستوری در هنگام تابش نور، یک جریان الکتریکی کوچک ساطع می کند. و اگر افزایش دهید منطقه p-nانتقال، در این مورد چه خواهد شد؟ در جریان آزمایش‌های علمی در سال‌های گذشته، متخصصان یک اتصال p-n با صفحات بزرگ ساختند و بدین ترتیب مبدل‌های فتوولتائیک به نام سلول‌های خورشیدی را به وجود آوردند.

اصل عملکرد پانل های خورشیدی مدرن با وجود سابقه طولانی وجود آنها حفظ شده است. فقط طراحی و مواد مورد استفاده در تولید بهبود یافته است که به لطف آن تولید کنندگان به تدریج این میزان را افزایش می دهند پارامتر مهمبه عنوان ضریب تبدیل فوتوالکتریک یا بازده دستگاه. همچنین شایان ذکر است که مقدار جریان و ولتاژ خروجی باتری خورشیدی به طور مستقیم به سطح روشنایی خارجی که بر آن تأثیر می گذارد بستگی دارد.

در تصویر بالا می بینید که بالا لایه p-nاتصال، که دارای الکترون های اضافی است، به صفحات فلزی متصل است که به عنوان عمل می کنند الکترود مثبت، نور را عبور داده و به عنصر استحکام بیشتری می بخشد. لایه زیرین در طراحی سلول خورشیدی فاقد الکترون و جامد است بشقاب فلزی، عملکرد یک الکترود منفی را انجام می دهد.

فناوری مورد استفاده برای ساخت باتری خورشیدی بر کارایی آن تأثیر می گذارد

اعتقاد بر این است که به طور ایده آل یک باتری خورشیدی بازدهی نزدیک به 20٪ دارد. اما در عمل و به گفته متخصصان وب سایت www.site تقریباً برابر با 10 درصد است علیرغم اینکه برای برخی از پنل های خورشیدی بیشتر و برای برخی دیگر کمتر است. این عمدتا به فناوری مورد استفاده برای ایجاد اتصال p-n بستگی دارد. محبوب ترین و دارای بالاترین درصد کارایی همچنان باتری های خورشیدی ساخته شده بر اساس سیلیکون مونو کریستال یا پلی کریستال هستند. علاوه بر این، دومی ها به دلیل ارزان بودن نسبی خود روز به روز رایج تر می شوند. نوع ساخت باتری خورشیدی را می توان با چشم غیر مسلح تشخیص داد. مبدل های نور مونوکریستالی منحصراً رنگ خاکستری سیاه دارند، در حالی که مدل های مبتنی بر سیلیکون پلی کریستالی با سطح آبی متمایز می شوند. ثابت شده است که سلول های خورشیدی پلی کریستالی ساخته شده توسط ریخته گری ارزان تر هستند. با این حال، ویفرهای پلی و تک کریستالی نیز یک اشکال دارند - طرح های سلول های خورشیدی مبتنی بر آنها انعطاف پذیری ندارند، که در برخی موارد آسیبی نخواهد دید.

وضعیت با ظهور سلول های خورشیدی سیلیکونی آمورف در سال 1975 تغییر کرد. عنصر فعالکه دارای ضخامت 0.5 تا 1 میکرون است و انعطاف پذیری را برای آنها فراهم می کند. ضخامت عناصر سیلیکونی معمولی به 300 میکرون می رسد. با این حال، با وجود جذب نور سیلیکون آمورف، که تقریباً 20 برابر بیشتر از سیلیکون معمولی است، راندمان سلول های خورشیدی از این نوع، یعنی راندمان، از 12 درصد بیشتر نمی شود. برای گزینه های تک و پلی کریستالی، با همه اینها، می تواند به ترتیب به 17٪ و 15٪ برسد.

موادی که صفحات از آن ساخته شده اند بر عملکرد سلول های خورشیدی تأثیر می گذارد

سیلیکون خالص عملاً در تولید ویفر برای سلول های خورشیدی استفاده نمی شود. اغلب از بور به عنوان ناخالصی برای ساخت صفحه ای که بار مثبت تولید می کند و از آرسنیک برای صفحات با بار منفی استفاده می شود. علاوه بر آنها، اجزایی مانند آرسنید، گالیم، مس، کادمیوم، تلورید، سلنیوم و غیره به طور فزاینده ای در تولید سلول های خورشیدی استفاده می شوند. به لطف آنها، پانل های خورشیدی نسبت به تغییرات دمای محیط کمتر حساس می شوند.

بیشتر پنل های خورشیدی می توانند انرژی را ذخیره کنند که نشان دهنده سیستم ها هستند

که در دنیای مدرنباتری های خورشیدی کمتر و کمتر جدا از دستگاه های دیگر استفاده می شوند که اغلب نشان دهنده سیستم های به اصطلاح هستند. با توجه به اینکه سلول های فتوولتائیک تنها زمانی برق تولید می کنند که مستقیماً در معرض نور خورشید یا نور قرار گیرند، در شب یا در روز ابری عملاً بی استفاده می شوند. با سیستم های خورشیدی، همه چیز متفاوت است. آنها مجهز به باتری هستند که می تواند جریان الکتریکی را در روز، زمانی که باتری خورشیدی آن را تولید می کند، جمع کند و در شب، شارژ انباشته شده را می توان بین مصرف کنندگان توزیع کرد.

برای افزایش توان، ولتاژ و جریان خروجی، پنل هایی بر اساس پنل های خورشیدی ایجاد می شود که در آن عناصر منفردبه صورت سری یا موازی متصل می شوند.

با افزایش مداوم قیمت برق، ناگزیر به فکر استفاده از منابع طبیعی برای تامین برق می‌افتید. یکی از این امکانات پنل های خورشیدی برای خانه یا باغ شما است. در صورت تمایل می توانند تمام نیازهای حتی یک خانه بزرگ را به طور کامل تامین کنند.

طراحی سیستم تامین برق خورشیدی

تبدیل انرژی خورشیدی به برق یک ایده است مدت زمان طولانیدانشمندان را بیدار نگه داشت. با کشف خواص نیمه هادی ها این امر امکان پذیر شد. سلول های خورشیدی از کریستال های سیلیکون استفاده می کنند. هنگامی که نور خورشید به آنها برخورد می کند، یک حرکت هدایت شده از الکترون ها در آنها تشکیل می شود که به آن جریان الکتریکی می گویند. هنگام اتصال تعداد کافی از چنین کریستال ها، جریان های کاملا مناسبی به دست می آوریم: یک پانل با مساحت کمی بیشتر از یک متر (1.3-1.4 متر مربع با سطح روشنایی کافی می تواند تا 270 وات ولتاژ تولید کند. 24 ولت).

از آنجایی که نور بسته به آب و هوا و زمان روز تغییر می کند، امکان اتصال مستقیم دستگاه ها به پنل های خورشیدی وجود ندارد. نیاز کل سیستم. علاوه بر پنل های خورشیدی، شما نیاز دارید:

• باتری. در طول روز، تحت تأثیر نور خورشید، پنل های خورشیدی جریان الکتریکی را برای خانه یا کلبه تولید می کنند. همیشه در آن استفاده نمی شود تمام و کمال، مازاد آن در باتری جمع می شود. انرژی انباشته شده در آب و هوای نامساعد مصرف می شود.
• کنترل کننده. بخش اجباری نیست، اما مطلوب است (در صورت داشتن بودجه کافی). سطح شارژ باتری را کنترل می کند تا از تخلیه بیش از حد یا بیش از حد حداکثر شارژ آن جلوگیری کند. هر دوی این شرایط برای باتری مضر هستند، بنابراین داشتن یک کنترلر باعث افزایش طول عمر باتری می شود. کنترل کننده نیز فراهم می کند حالت بهینهبهره برداری از پنل های خورشیدی
• مبدل DC به AC (اینورتر). همه دستگاه ها برای این کار طراحی نشده اند دی سی. کار بسیاری از ولتاژ ACدر 220 ولت مبدل امکان به دست آوردن ولتاژ 220-230 ولت را فراهم می کند.

پنل های خورشیدی برای خانه تنها بخشی از سیستم هستند

با نصب پنل های خورشیدی برای خانه یا کلبه خود می توانید کاملاً از تامین کننده رسمی مستقل شوید. اما برای این شما باید داشته باشید تعداد زیادی ازباتری، تعدادی باتری. یک کیت که 1.5 کیلو وات در روز تولید می کند حدود 1000 دلار قیمت دارد. همین مقدار برای رفع نیاز یک خانه تابستانی یا بخشی از وسایل برقی خانه کافی است. مجموعه ای از پنل های خورشیدی برای تولید 4 کیلووات در روز حدود 2200 دلار و برای 9 کیلو وات در روز - 6200 دلار هزینه دارد. از آنجایی که پنل های خورشیدی برای خانه - سیستم مدولار، می توانید نصبی خریداری کنید که بخشی از نیازها را تامین کند و به تدریج بهره وری آن را افزایش دهد.

انواع پنل های خورشیدی

با افزایش قیمت انرژی، ایده استفاده از انرژی خورشیدی برای تولید برق به طور فزاینده ای محبوب می شود. علاوه بر این، با توسعه فناوری، مبدل های خورشیدی کارآمدتر و در عین حال ارزان تر می شوند. بنابراین در صورت تمایل می توانید با نصب پنل های خورشیدی نیاز خود را برطرف کنید. اما آنها اتفاق می افتد انواع متفاوت. بیایید آن را بفهمیم.

باتری خورشیدی خود تعدادی فتوسل است که در یک محفظه مشترک قرار گرفته اند که توسط یک پانل جلویی شفاف محافظت می شود. برای مصارف خانگی، سلول های خورشیدی بر اساس سیلیکون تولید می شوند، زیرا نسبتاً ارزان است و عناصر مبتنی بر آن کارایی خوبی دارند (حدود 20-24٪). سلول های خورشیدی تک کریستالی، پلی کریستالی و لایه نازک (انعطاف پذیر) بر اساس کریستال های سیلیکون ساخته می شوند. تعداد معینی از این فتوسل ها به صورت الکتریکی به یکدیگر (سری و/یا موازی) متصل شده و به ترمینال های واقع در محفظه متصل می شوند.

فتوسل ها در یک محفظه بسته نصب می شوند. بدنه باتری خورشیدی از آلومینیوم آنودایز ساخته شده است. سبک است و خورنده نیست. پنل جلوساخته شده از شیشه بادوام که باید بارهای برف و باد را تحمل کند. علاوه بر این، باید دارای خواص نوری خاصی باشد - حداکثر شفافیت را داشته باشد تا بتواند تا حد امکان پرتوها را منتقل کند. به طور کلی مقدار قابل توجهی انرژی در اثر انعکاس از بین می رود، بنابراین الزامات کیفیت شیشه بالا بوده و همچنین با یک ترکیب ضد انعکاس پوشش داده می شود.

انواع فتوسل برای پنل های خورشیدی

پنل های خورشیدی برای خانه از سه نوع سلول سیلیکونی ساخته شده اند.

اگر سقف شیبدار دارید و نما به سمت جنوب یا شرق است، فکر کردن بیش از حد به فضای اشغال شده فایده ای ندارد. ماژول های پلی کریستالی ممکن است به خوبی برای این کار مناسب باشند. برای همان مقدار انرژی تولید شده، هزینه آنها کمی کمتر است.

نحوه انتخاب سیستم پنل خورشیدی مناسب برای خانه

تصورات غلط رایجی وجود دارد که باعث می شود پول اضافی را برای خرید بیش از حد خرج کنید تجهیزات گران قیمت. در زیر توصیه هایی در مورد نحوه صحیح ساخت یک سیستم منبع تغذیه از پانل های خورشیدی و عدم صرف هزینه اضافی ارائه شده است.

چه باید خرید

همه اجزای یک نیروگاه خورشیدی برای بهره برداری حیاتی نیستند. برخی از قطعات را می توان بدون انجام. آنها در خدمت افزایش قابلیت اطمینان هستند، اما بدون آنها سیستم عملیاتی است. اولین چیزی که باید به خاطر بسپارید خرید پنل های خورشیدی در پایان زمستان، اوایل بهار است. اولا، آب و هوا در این زمان عالی است، روزهای آفتابی زیادی وجود دارد، برف خورشید را منعکس می کند و روشنایی کلی را افزایش می دهد. ثانیاً تخفیف ها به طور سنتی در این زمان اعلام می شود. نکات زیر به شرح زیر است:

اگر فقط از این نکات استفاده می‌کنید و فقط تجهیزاتی را که با ولتاژ ثابت کار می‌کنند وصل می‌کنید، یک سیستم پنل خورشیدی برای خانه شما هزینه بسیار کمتری نسبت به ارزان‌ترین کیت خواهد داشت. اما این همه ماجرا نیست. می توانید برخی از تجهیزات را "برای بعد" بگذارید یا به طور کلی بدون آن کار کنید.

بدون چه کاری می توانید انجام دهید؟

هزینه یک مجموعه پنل خورشیدی برای 1 کیلو وات در روز بیش از هزار دلار است. سرمایه گذاری قابل توجه شما به ناچار تعجب خواهید کرد که آیا ارزش آن را دارد و دوره بازگشت سرمایه چقدر خواهد بود. با نرخ فعلی، باید بیش از یک سال صبر کنید تا پول خود را پس بگیرید. اما هزینه ها را می توان کاهش داد. نه به هزینه کیفیت، بلکه به دلیل کاهش جزئی در راحتی عملکرد سیستم و به دلیل رویکرد منطقی به انتخاب اجزای آن.

بنابراین، اگر بودجه شما محدود است، می توانید با چند پنل خورشیدی و باطری های قابل شارژکه ظرفیت آن 20-25 درصد بیشتر از حداکثر شارژ پنل های خورشیدی است. برای نظارت بر وضعیت، یک ساعت ماشین بخرید که ولتاژ را نیز اندازه گیری می کند. این کار شما را از اندازه گیری شارژ باتری چندین بار در روز نجات می دهد. در عوض، باید هر از چند گاهی به ساعت خود نگاه کنید. این همه برای شروع است. در آینده می توانید پنل های خورشیدی اضافی برای خانه خود خریداری کنید و تعداد باتری ها را افزایش دهید. در صورت تمایل می توانید یک اینورتر خریداری کنید.

تعیین اندازه و تعداد فتوسل ها

پنل های خورشیدی 12 ولتی خوب باید 36 سلول و پنل های خورشیدی 24 ولتی باید 72 سلول خورشیدی داشته باشند. این مقدار بهینه است. با فتوسل های کمتر هرگز جریان اعلام شده را دریافت نخواهید کرد. و این بهترین گزینه است.

شما نباید پنل های خورشیدی دوگانه را خریداری کنید - به ترتیب 72 و 144 عنصر. اولا، آنها بسیار بزرگ هستند، که برای حمل و نقل ناخوشایند است. در مرحله دوم، با غیر طبیعی دمای پایین، که به طور دوره ای برای ما اتفاق می افتد، آنها اولین کسانی هستند که شکست می خورند. واقعیت این است که اندازه فیلم لمینیت در هوای سرد بسیار کاهش می یابد. در پانل های بزرگ به دلیل کشش زیاد، کنده می شود یا حتی می شکند. شفافیت از بین رفته و بهره وری به طرز فاجعه باری کاهش می یابد. پنل در حال تعمیر است.

عامل دوم در پانل های بزرگتر ضخامت بدنه و شیشه باید بیشتر باشد. از این گذشته ، باد و بارهای برف افزایش می یابد. اما این همیشه انجام نمی شود، زیرا قیمت به طور قابل توجهی افزایش می یابد. اگر یک پنل دوتایی می بینید و قیمت آن کمتر از دو پنل معمولی است، بهتر است به دنبال چیز دیگری باشید.

از نو: بهترین انتخاب- یک پنل خورشیدی 12 ولتی برای خانه، متشکل از 36 فتوسل. این بهترین گزینه، با عمل ثابت شده است.

مشخصات فنی: به دنبال چه چیزی باشید

پنل های خورشیدی تایید شده همیشه جریان و ولتاژ عملیاتی و همچنین ولتاژ مدار باز و جریان اتصال کوتاه را نشان می دهند. شایان ذکر است که همه پارامترها معمولاً برای دمای +25 درجه سانتیگراد نشان داده می شوند. در یک روز آفتابی روی پشت بام، باتری تا دمای بسیار بالاتر از این رقم گرم می شود. این وجود ولتاژ عملیاتی بالاتر را توضیح می دهد.

به ولتاژ مدار باز هم توجه کنید. در باتری های معمولی حدود 22 ولت است. و همه چیز خوب خواهد بود، اما اگر بدون قطع پنل های خورشیدی روی تجهیزات کار کنید، ولتاژ بدون بار به اینورتر یا سایر تجهیزات متصل شده آسیب می رساند که برای چنین چیزی طراحی نشده اند. ولتاژ. بنابراین، در طول هر کار - تعویض سیم، اتصال / قطع باتری و غیره. و غیره - اولین کاری که باید انجام دهید این است که پانل های خورشیدی را جدا کنید (ترمینال ها را بردارید). پس از عبور از نمودار، آخرین بار آنها را به هم وصل می کنید. این روش باعث صرفه جویی زیادی در اعصاب (و پول) شما می شود.

کیس و شیشه

پنل های خورشیدی برای خانه دارند کیس آلومینیومی. این فلز خوردگی نمی کند و دارای استحکام کافی و سبک وزن است. یک بدنه معمولی باید از یک پروفیل حاوی حداقل دو سفت کننده مونتاژ شود. علاوه بر این، شیشه باید داخل آن قرار گیرد شیار مخصوص، و در بالا محکم نشده است. همه اینها نشانه هایی از کیفیت عادی است.

هنگام انتخاب باتری خورشیدی به شیشه توجه کنید. در باتری های معمولی صاف نیست، اما بافت دارد. در لمس خشن است، اگر آن را با ناخن هایتان بمالید، صدای خش خش می شنوید. علاوه بر این، باید دارای یک پوشش با کیفیت بالا باشد که تابش خیره کننده را به حداقل برساند. این بدان معنی است که هیچ چیز نباید در آن منعکس شود. اگر انعکاس اجسام اطراف در هر زاویه ای قابل مشاهده است، بهتر است پانل دیگری پیدا کنید.

انتخاب مقطع کابل و ظرافت اتصال برق

پانل های خورشیدی برای خانه شما باید با استفاده از یک کابل مسی تک هسته ای متصل شوند. سطح مقطع کابل به فاصله بین ماژول و باتری بستگی دارد:

• فاصله کمتر از 10 متر:
  • 1.5 میلی متر مربع در هر 100 وات باتری خورشیدی؛
  • برای دو باتری - 2.5 میلی متر مربع؛
  • سه باتری - 4.0 میلی متر مربع؛
• فاصله بیش از 10 متر:
  • برای اتصال یک پانل 2.5 میلی متر مربع می گیریم.
  • دو - 4.0 میلی متر مربع؛
  • سه - 6.0 میلی متر مربع.

شما می توانید یک مقطع بزرگتر بگیرید، اما نه کوچکتر (تلفات زیادی وجود خواهد داشت، اما ما به آن نیاز نداریم). هنگام خرید سیم، به سطح مقطع واقعی توجه کنید، زیرا امروزه ابعاد اعلام شده اغلب با ابعاد واقعی مطابقت ندارد. برای بررسی، باید قطر را اندازه بگیرید و سطح مقطع را محاسبه کنید (می توانید نحوه انجام این کار را بخوانید).

هنگام مونتاژ سیستم، می توانید مزایای استفاده از پنل های خورشیدی را نشان دهید کابل چند هسته ایاز یک قسمت مناسب و برای منهای از یک قسمت ضخیم استفاده کنید. قبل از اتصال به باتری ها، تمام "پلاس" ها را از طریق دیودها یا مجموعه های دیودبا کاتد مشترک اگر سیم‌های بین باتری و باتری کوتاه یا شکسته باشند، این کار از اتصال کوتاه باتری (که می‌تواند باعث آتش‌سوزی شود) جلوگیری می‌کند.

دیودها از انواع SBL2040CT، PBYR040CT استفاده می کنند. اگر چیزی پیدا نکردید، می توانید آنها را از منبع تغذیه قدیمی حذف کنید کامپیوترهای شخصی. معمولا SBL3040 یا مشابه آن وجود دارد. توصیه می شود از دیودها عبور کنید. فراموش نکنید که آنها بسیار داغ می شوند، بنابراین باید آنها را روی رادیاتور نصب کنید (فقط می توانید از یک رادیاتور استفاده کنید).

این سیستم همچنین به جعبه فیوز نیاز دارد. برای هر مصرف کننده یک عدد کل بار را از طریق این بلوک وصل می کنیم. اولا، سیستم امن تر است. ثانیاً، در صورت بروز مشکل، تشخیص منبع آن (با فیوز سوخته) آسان تر است.