Die moontlikhede om na alternatiewe energiebronne oor te skakel, word al etlike dekades lank oorweeg en gedeeltelik geïmplementeer deur belangstellende maatskappye wat die energiebedryf verteenwoordig. Die hoë koste van die bekendstelling van nuwe energievoorsieningstelsels het nog nie toegelaat dat baie areas van hierdie bedryf suksesvol ontwikkel nie, maar daar is ook uitsonderings, wat sonkragopwekkers insluit.
In verskeie variasies word sulke kragbronne in gespesialiseerde gebiede gebruik, en in onlangse jare het hulle hul plek in private kragtoevoer gevind. Die optimale formaat vir die tegniese implementering van 'n sonbattery is 'n paneel op foto-elektroniese selle, wat nie veel spasie opneem nie, maar terselfdertyd die verbruiker van energie van 'n sekere hoeveelheid voorsien.
Tegnologie-oorsig
'n Verskeidenheid natuurlike verskynsels kan as 'n energiebron gebruik word - van wind tot watervloei. Natuurlik, enDie energie van die Son, as 'n natuurlike bron van lig en hitte, kan nie anders as om beskou te word as 'n hulpbron vir omskakeling in gewone elektrisiteit nie. Terloops, die energiebeligting op 'n helder dag kan 1020 W/m2 bereik, en dit is 'n tasbare potensiaal wat moontlik praktiese toepassing kan vind. Dit bly net om die proses van energie-omskakeling en -lewering tegnologies te implementeer. Dit is waarvoor sonpanele gebruik word.
Modules van hierdie tipe voer omvattend die take uit om sonlig te verkry, te stabiliseer en te versamel. In die volgende stadiums word die take van die transformasie, akkumulasie en verspreiding daarvan onder verbruikers opgelos. Tot op datum is die hooftake van sonenergie nie soseer in die tegniese en strukturele organisasie van bogenoemde prosesse nie, maar in die optimalisering van die tegnologie om die werkverrigting van sy produkte te verhoog.
Panelontwerp
In 'n algemene sin is so 'n toestel 'n ontvanger en akkumulator van sonenergie. Die instandhouding daarvan gebruik egter 'n hele groep komponente, insluitend batterye, elektriese omsetters, sekerings, kragreguleerders, meganika om die posisie van die paneel te beheer, ens.
Maar in elke geval is die sonpaneelstelsel gebaseer op die funksie van een hoofelement - 'n module wat direk sonenergie ontvang. In die mees algemene weergawe is dit silikon mono- of polikristallyne wafels, wat in die konteks soos 'n meerlaagkoek lyk. Dit is die sogenaamdefotovoltaïese selle wat presiese posisionering van atome verskaf, wat op hul beurt by energie-omsettingsprosesse betrokke is.
Klassifikasie van sonpanele volgens tipe sonselle
Namate die tegnologieë vir die vervaardiging van plate vir die ontvangs van sonenergie ontwikkel het, het spesialiste met materiale vir die vervaardiging daarvan geëksperimenteer en die optimale oplossings bepaal. Tot op datum word batterye van hierdie tipe uit die volgende elemente vervaardig:
- Silicon multikristallyne wafers. Die struktuur van die materiaal word gevorm deur 'n groep enkel-kristal silikon roosters, wat dit moontlik maak om te vergoed vir energie verliese aan die kante van die struktuur, soos die geval is in enkel-kristal panele. Gevolglik bereik die doeltreffendheid 15% met 'n toesteldienslewe van tot 25 jaar.
- Panele op polikristallyne silikon. Nog 'n alternatief vir eenvoudige monokristallyne sonpanele. 'n Battery op hierdie basis is minder produktief, maar dit kos baie minder en gee meer geleenthede vir die ontwerp van verskeie vorme van konstruksie en die oriëntasie daarvan.
- Amorfe silikonpanele. Dit is ook 'n lae krag opsie, maar dit is ook die mees bekostigbare. Vir verbruikers met lae energiebehoeftes, 'n heeltemal aanvaarbare oplossing.
- Cadmium telluride-toestelle. Hierdie materiaal word wyd gebruik in die ontwikkeling van filmfotovoltaïese selle, waarvan die dikte van die halfgeleierlaag honderde mikrometers is. Kadmiumtelluride het gemiddelde kragopwekkingsverrigting, maar die opwekkingsproses selfelektrisiteit in hierdie geval sal goedkoper wees as standaard silikonpanele.
- Batterye gebaseer op CIGS-halfgeleier. In hierdie geval word 'n kombinasie van verskeie materiale gebruik - gallium, selenium, indium en koper. Dit gebruik ook 'n filmvormfaktor, maar met hoër werkverrigting as kadmiumtelluried-eweknieë.
Hoe die toestel werk
Na ontvangs van sonenergie kan die verdere verloop van die stelselwerking volgens verskillende skemas plaasvind, afhangend van die ontwerpoplossing. Daar is hoofsaaklik twee maniere om die toerusting te gebruik:
- Die opgewekte elektrisiteit word in die gekoppelde batterypak gestoor en parallel deur verbruikers verbruik.
- Op pad van die paneel na die batterypak word 'n omskakelaar geïnstalleer wat die energieverbruik reguleer. 'n Soortgelyke skema word gebruik in gevalle waar die sonkragbatterypaneel as 'n hulpkragbron optree wat slegs 'n deel van die verbruiker se behoeftes aan elektrisiteit dek.
In beide gevalle moet 'n elektriese stroombaan georganiseer word met die moontlikheid om sonfotoselle in te voer. Die verbindingskonfigurasie kan óf serieel óf parallel wees. Die gemiddelde insetspanning kan 180-354 V wees in verhouding tot huishoudelike stelsels. Die vrag in hierdie geval is 5 A.
Implementering van die bestuurstelsel
Aktiewe ontwikkeling van sonkragbatterye het plaasgevind gedurende die tydperk van wydverspreide bekendstelling van beheermikrobeheerders in komplekseproduksieprosesse. Op die oomblik word sulke toestelle ook gebruik om verskeie bedrywighede in die huishoudelike sfeer te outomatiseer - dit is genoeg om te let op die alarmstelsels en motorhuisdeurbeheermeganika.
Met betrekking tot sonpanele, word beheerders met kapasitiewe sensors gebruik, wat dit moontlik maak om nie net die werkingsparameters van funksionele komponente te monitor nie, maar ook om die proses van die laai van sonpanele se batterye te beheer. Beheerders op die basiese vlak monitor stroombrekers, varistors en versmeltings, maar kan ook deelneem aan die prosesse om die parameters van die gelykstroom wat eindverbruikers voorsien te verander.
Wenke oor die gebruik van panele
Wanneer 'n sonkragbattery gekoop word, is dit raadsaam om 'n omvattende oudit van al sy komponente, en veral fotoselle, uit te voer, aangesien die geringste skade of fabrieksfout die werkverrigting van die hele stelsel radikaal kan beïnvloed. Ook, tydens die installasieproses moet maksimum sorg gedra word, aangesien die struktuur broos is en beskadig kan word sonder spesiale beskerming.
Die montering van 'n paneeltipe sonbattery word op 'n spesiaal voorbereide basis met 'n laespanning-soldeerbout uitgevoer. Dit is belangrik dat die voorste deel in elk geval nie deur bome en ander hoë voorwerpe versteek word nie. Vir beheer word 'n spesiale kas met outomatisering en funksionele blokke voorsien. Van dit tot by die dak waar die paneel geïnstalleer is, moet 'n geïsoleerde kommunikasiekragtoevoerroete gelê word.
Hoe om te maakSelfdoen-sonkragpaneel?
Die mees geskikte tuisgemaakte skema is gemaak van 'n houtraam en pleksiglas-elemente. 'n Spaanderbord kan as die basis van die paneel gebruik word, waarvan die rande in die vorm van sye gevorm word met 'n staaf van 1-3 cm dik Fragmente van klein grootte pleksiglas word op die oppervlak gelê en op gom vasgemaak volgens die heuningkoek beginsel. Dan kan die struktuur met soliede glas toegemaak word en dit styf langs die kontoere van die kante vasmaak.
Die sonpaneel moet ook geïnstalleer word. Met jou eie hande word dit gedoen op 'n ondersteunende metaalbasis met die vermoë om te draai. Daarvoor kan u 'n raambasis voorberei met 'n dryfmeganisme om in die verlangde reeks te draai. In hierdie geval moet die las op die dakbedekking ook in ag geneem word. Dit is wenslik dat die ondersteunende basis van die paneel direk deur die dak aan die daksparstelsel verbind word. Op die finale stadium is dit nodig om die paneel deur geleiers met 'n battery van die vereiste krag te verbind en, indien nodig, 'n omsetter in die kragnetwerk in te voer om die insetspanning om te skakel.
Die voordele van sonpanele
Elektrisiteitsopwekkingstegnologieë gebaseer op die beginsels van sonenergie-omskakeling bied baie voordele aan die eindgebruiker, ten spyte van 'n aantal operasionele probleme. Veral die eenvoudigste enkelkristal 100 W sonpaneel kan 'n 12 V-batterypak gratis laai, maar selfs sulke elemente raak geleidelik iets van die verlede, en hulle word vervang deur kragtigekragopwekkers wat in staat is om die kragstelsel van die huis te bedien, wat slegs onderhoudskoste vereis. Terselfdertyd kan ons praat oor die omgewingskoonheid van die kragbron en outonomie.
Vooruitsigte vir die ontwikkeling van tegnologie
'n Fundamenteel belangrike stap in die ontwikkeling van die sonenergiestelsel was die ontstaan van alternatiewe kragbronne met spannings tot 220 V. Tot dusver is sulke stelsels nog in die konseptuele ontwerpstadium, maar in die toekoms, onderhewig aan om die prosesse vir die verkryging van aanvanklike energie te optimaliseer, sal hulle die massaproduksiesegment betree.
Die grootste probleme waarmee ontwerpers te kampe het, is die eenvormige opeenhoping van energiepotensiaal en die vermindering van die faktore van kragopwekkers se afhanklikheid van eksterne toestande. Byvoorbeeld, die lae doeltreffendheid van sonpanele vir 'n huis op die vlak van 15-20% is grootliks te wyte aan die faktore van voorwaardelik slegte weer, wanneer die energietoevoer tot die minimum beperk word.
Gevolgtrekking
As dit te vroeg is om te praat oor die geïntegreerde energievoorsiening van 'n private huis met sonenergie, dan is dit redelik realisties om die individuele behoeftes van die laai van laekragtoestelle te dek of die doeltreffendheid van beligtingstoestelle op sulke maniere te handhaaf. Boonop is Russiese vervaardigers aktief betrokke by die ontwikkeling van hierdie gebied en bied hulle produkte van aanvaarbare geh alte aan.
Sommige maatskappye monteer sonpanele van Chinese panele teen lae koste op die vlak van 3-5 duisend roebels, maar heeltemal hul eie ontwikkelings verskyn ook. Aan die leiers van die plaaslike mark in hierdieNis kan toegeskryf word aan die maatskappy "Quantum", Hevel Solar en "Solnechny Veter". Die fasiliteite van hierdie ondernemings produseer nie net laekragstelsels nie, maar ook effektiewe oplossings vir industriële bedryf.
