Interneta Žurnāls "Idejas Jūsu Home" Tu Atrast Idejas Un Oriģinālus Risinājumus, Projekta Plānošana Un Dizains Jūsu Mājas Interjeru

Saules Enerģija - Fotoelementu Sistēma... Kas Tas Ir?

Saules enerģija - fotoelementu sistēma... kas tas ir?

Izolēta fotoelektriskā sistēma sastāv no fotoelementu moduļu komplekta un kompleksa aprīkojuma komplekta, tostarp baterijām, slodzes kontrolieriem un invertoriem.

Šīs sastāvdaļas atšķiras atkarībā no fotoelementu sistēmas izmantošanas:

- Fotoelementu moduļi rada elektroenerģiju līdzstrāvā.

- Baterijas uzglabā saules staru laikā iegūto elektroenerģiju dienas laikā, ļaujot ekspluatēt lampas un elektroierīces naktī vai mākoņos.

- Uzlādes kontrolieris ir uzstādīts starp moduļiem un akumulatoriem, lai pārvaldītu bateriju iekraušanas un izkraušanas procesu, izvairoties no tā, ka tie ir pārslogoti vai izlādēti pēc iepriekš noteiktiem ierobežojumiem, tādējādi palielinot to lietderīgās lietošanas laiku.

- Invertors ir vajadzīgs fotoelementu sistēmā, kad mums ir nepieciešams padot slodzes maiņstrāvā.
Pārveidotājs pārveido līdzstrāvu par maiņstrāvu un tādējādi var strādāt ar parastajām elektroelektroniskajām ierīcēm.

Fotoelektriskās sistēmas var iedalīt autonomos un savienotos ar tīklu. Autonomo var iedalīt tajos, kas nodrošina tikai līdzstrāvu, tos, kas nodrošina maiņstrāvu, un joprojām ir tie, kas nodrošina abas strāvas.

Autonomās sistēmas ražo elektroenerģiju neatkarīgi no citiem enerģijas avotiem.
Ir autonomas sistēmas, kas tiek izmantotas ūdens sūknēšanai, un ūdens tiek uzglabāts rezervuārā izmantošanai patēriņa brīdī.

Atsevišķas sistēmas ar uzglabāšanu tiek izmantotas, ja naktī vai mākoņos ir vajadzīgas kravas.
Atsevišķas sistēmas veido lielāko daļu fotoelementu sistēmu pielietojumu attālos pasaules reģionos, un visplašāk izplatīta ir lauku elektrifikācija.

Autonomās sistēmas var darboties kopā ar citu enerģijas ražošanas avotu (vēja ģeneratori, dīzeļdegviela uc).
Dažās situācijās tās var būt ekonomiskākas nekā tīra fotoelektriskās sistēmas elektroapgādē lielākos izolētos projektos.

Fotoelementu sistēmai, ko papildina cits barošanas avots, ir nepieciešams mazāk uzstādītās fotogalvanisko paneļu un bateriju jaudas un samazināt kopējās izmaksas.

Sistēmas, kas pieslēgtas tīklam, ir tās, kurās fotoelementu moduļu izvietojums darbojas kā papildu enerģijas avots elektriskajai sistēmai, kurai tas ir pievienots.

Šīs sistēmas neizmanto enerģijas uzkrāšanu, jo visa dienas laikā saražotā enerģija tiek nogādāta tīklā un nakts laikā vai mākoņos slodzes barošanai nepieciešamā enerģija.

Saules enerģija - fotoelementu sistēma... kas tas ir?: sistēma

Saules enerģija - fotoelementu sistēma... kas tas ir?: sistēma

Fotoelementu modulis

Saules baterija ir vissvarīgākā fotoelementu sistēmas ierīce, jo tā ir atbildīga par saules enerģijas pārveidošanu par elektroenerģiju.

Saules baterija pamatā ir sendvičs, kas satur metāla režģi, asmens, kas savāc saules starus, fotonu absorbējošu asmeni un muguras metāla kontaktu.

Būtībā šī sviestmaize tiek ražota tā, lai tajā būtu elektriskais lauks, kas ļauj atdalīt gaismas radītos elektriskos lādiņus.

Kristāliskajos silīcija saules elementos iekšējais elektriskais lauks tiek veidots, kontrolējot un selektīvi piesārņojot pusvadītāju materiālu.

Visbiežāk izmantotie piemaisījumi ir fosfors (n-veida pusvadītāju savākšanas slānī) un bors (p-veida pusvadītāju absorbcijas slānī), kas ļauj uzbūvēt vēlamo potenciālo barjeru.

Iegūto elektrisko strāvu savāc ar virsmu metāla kontaktiem.

Saules baterijas parasti ir kvadrātveida vai apaļas, atkarībā no izmantotā ražošanas procesa.
Šī strāva ir atkarīga no saules starojuma intensitātes un apgaismotās zonas.

Radītais spriegums ir tikai daļa no Volt.
Visbiežāk izmantotajam kristāliskā silīcija saules elementam ir aptuveni 0,5 V darba spriegums.

Praktiskai lietošanai ir nepieciešams vairākus sērijas savienojumus.
Šo savienoto šūnu kopumu sauc par fotoelementu moduli.

Parasti katrā modulī tiek izmantotas 30 līdz 36 kristāliskā silīcija šūnas, atkarībā no tā, kur sistēmas tiks uzstādītas (auksts vai karsts laiks).

Tādējādi, kad 12 V modulis ir pakļauts saulei, tas rada līdzstrāvas jaudu, maksimālais spriegums ir no 17 līdz 21 V. Lai uzlādētu 12 V akumulatoru, kabeļu un diodu zudumu dēļ moduļiem ir jābūt radīt aptuveni 16 V.

Lai aizsargātu saules baterijas, moduļi ir iekapsulēti ar plastmasas materiāliem (E.V.A. vai P.V.B.).

Pusē, kur radiācijas streiki ir pārklāti ar rūdītu stiklu un muguru ar Tedlar plastmasas.

Visbeidzot, modulis ir ierāmēts ar anodētu alumīnija konstrukciju, kas nodrošina to stingrību un visu to aizsargā no elementiem.

Parasti ražotāji sniedz 10-25 gadu garantiju (tipiska garantija ir 25 gadi enerģijas ražošanas līmenim un 10 gadi pret ražošanas defektiem), bet ir paredzams, ka moduļu, kas izgatavoti no kristāliskā silīcija, kalpošanas laiks ir augstāks par to.

Tiek izstrādāti fotoelementu moduļi, kuru saules baterijas nav izgatavotas no silīcija (monokristāliska, polikristāliska vai hidrogenēta amorfa silīcija), piemēram, vara un indija diselenīda (CIS), kadmija telurīda (CdTE).

Savukārt vairāki moduļi var būt elektriski savienoti, lai sasniegtu vēlamo jaudu, atkarībā no patērējamās elektroenerģijas daudzuma un vietas nosēdināšanas, veidojot fotoelementu paneli.

Moduļus var savienot sērijveidā vai paralēli atkarībā no vēlamās strāvas un sprieguma.
Fotoelementu moduļu sērijas pieslēgums ir izgatavots no viena moduļa pozitīvā spaile uz cita moduļa negatīvo spaili, savukārt paralēlie savienojumi ietver gala savienojumus ar tādu pašu polaritāti.

Piemēram, apgaismojuma, TV / video, dzesēšanas, vidēja lieluma fotoelementu sistēmas ir savienotas, lai darbotos 12 V vai 24 V spriegumos.

Ūdens sūkņu sistēmas parasti strādā ar augstākiem spriegumiem.

Saules enerģija - fotoelementu sistēma... kas tas ir?: saules

Fotoelementu moduļu elektriskās īpašības

Kad modulis ir pakļauts Saulei, tas rada elektroenerģiju līdzstrāvā atkarībā no saules starojuma intensitātes un apkārtējās vides temperatūras.

Fotoelementa moduļa jaudu nosaka maksimālā jauda Wp.

Standarta nosacījums šīs jaudas noteikšanai ir noteikts modulim, kas pakļauts saules starojumam 1000 W / m2 (starojums, kas saņemts uz Zemes virsmas skaidrā dienā pusdienlaikā) un šūnu temperatūra 25° C.

Jūs varat salīdzināt šos apstākļus ar saulainu, bet ļoti aukstu dienu, pusdienlaikā, ar sauli līcī, bez mākoņiem un vieglām temperatūrām, ko ir grūti iegūt.

Ir vairāki citi moduļa elektriskie parametri, bet vissvarīgākais ir jauda, ​​kas atspoguļo, piemēram, moduļu komplekta spēju uzlādēt akumulatorus (piemēram, apgaismojuma, piemēram, lampu, TV / video utt., Piegādāšanai naktī vai laikā). lietus periodus) vai pēc iespējas ātrāk piepildiet ūdens tvertni (ūdens sūknēšanas gadījumā).

Elektriskā jauda ir produkta spriegums x strāva.
Moduļa spriegumu un strāvas mērījumus var uzzīmēt uz grafika, ko sauc par moduļa IxV līkni vai raksturīgo līkni (skat. Attēlu zemāk).

Elektriskā strāva ir atkarīga no saules starojuma, kas būtiski mainās atkarībā no gaismas intensitātes izmaiņām.

Elektrisko spriegumu lielā mērā ietekmē temperatūra.
Palielinot moduļa gaismas intensitāti, palielinās šūnu temperatūra, samazinot moduļa spriegumu un līdz ar to samazinot tā efektivitāti.

Spriegums ievērojami palielinās, palielinoties temperatūrai, bet strāva samazinās.
Ir svarīgi uzsvērt, ka atvērtā ķēdes apstākļiem nav enerģijas ražošanas, Jūs (jo pašreizējā ir nulle) un īssavienojums, Isc (jo spriegums ir nulle).

Līdz ar to ir tikai viens spriegums un strāva, kurai tiek iegūta maksimālā jauda, ​​Pm.

Strāvu, kas atbilst maksimālajam spriegumam, sauc par maksimālo strāvu (Imp).

Maksimālais jaudas punkts (Pm) ir punkts IxV līknei, kurā tiek aprēķināta maksimālā jauda.
Šis punkts atbilst maksimālā jaudas sprieguma (Vmp) un strāvas un maksimālās jaudas (Imp) produktam, ko aprēķina šādi: Pm = Imp x Vmp

Tāpēc pieci parametri, ko ražotāji izmanto, lai noteiktu to moduļu elektriskos raksturlielumus noteiktos saules starojuma, apkārtējās vides temperatūras un gaisa masas apstākļos, ir šādi:

Maksimālā jauda (Pm), Maksimālā strāvas spriegums un strāva (Vmp, Imp), atvērtā ķēdes spriegums (Voc) un īssavienojuma strāva (ISC).

Svarīgs ir arī moduļa efektivitāte.

Saules enerģija - fotoelementu sistēma... kas tas ir?: saules

Video Redakcijas: Uz Vāciju! Gnarrenburga. Biogāze - elektroenerģija un apkure. 2010.04.30.


Ēdienkarte