Kemungkinan beralih kepada sumber tenaga alternatif telah dipertimbangkan dan dilaksanakan sebahagiannya oleh syarikat berminat yang mewakili industri tenaga selama beberapa dekad. Kos yang tinggi untuk memperkenalkan sistem bekalan tenaga baharu masih belum membenarkan banyak bidang industri ini berkembang dengan jayanya, tetapi terdapat juga pengecualian, termasuk penjana tenaga suria.
Dalam pelbagai variasi, bekalan kuasa sedemikian digunakan di kawasan khusus, dan dalam beberapa tahun kebelakangan ini mereka telah mendapat tempat mereka dalam bekalan kuasa persendirian. Format optimum untuk pelaksanaan teknikal bateri solar ialah panel pada sel fotoelektronik, yang tidak mengambil banyak ruang, tetapi pada masa yang sama membekalkan pengguna dengan tenaga dalam jumlah tertentu.
Gambaran keseluruhan teknologi
Pelbagai fenomena alam boleh digunakan sebagai sumber tenaga - dari angin ke aliran air. Sudah tentu, danTenaga Matahari, sebagai sumber cahaya dan haba semula jadi, tidak boleh tidak dianggap sebagai sumber untuk penukaran kepada elektrik biasa. Ngomong-ngomong, pencahayaan tenaga pada hari yang cerah boleh mencecah 1020 W/m2, dan ini merupakan potensi ketara yang mungkin boleh digunakan secara praktikal. Ia kekal hanya untuk melaksanakan proses penukaran dan penghantaran tenaga secara teknologi. Inilah kegunaan panel solar.
Modul jenis ini secara menyeluruh melaksanakan tugas mendapatkan, menstabilkan dan mengumpul cahaya matahari. Pada peringkat seterusnya, tugas transformasi, pengumpulan dan pengedarannya di kalangan pengguna diselesaikan. Sehingga kini, tugas utama tenaga suria tidak begitu banyak dalam organisasi teknikal dan struktur proses di atas, tetapi dalam mengoptimumkan teknologi untuk meningkatkan prestasi produknya.
Reka bentuk panel
Dalam pengertian umum, peranti sedemikian ialah penerima dan penumpuk tenaga suria. Walau bagaimanapun, penyelenggaraannya menggunakan keseluruhan kumpulan komponen, termasuk bateri, penukar elektrik, fius, pengawal selia kuasa, mekanik untuk mengawal kedudukan panel, dsb.
Tetapi dalam setiap kes, sistem panel solar adalah berdasarkan fungsi satu elemen utama - modul yang menerima tenaga solar secara langsung. Dalam versi yang paling biasa, ini adalah wafer silikon mono- atau polihabluran, yang dalam konteksnya menyerupai kek berbilang lapisan. Inilah yang dipanggilsel fotovoltaik yang memberikan kedudukan tepat atom, yang seterusnya, terlibat dalam proses penukaran tenaga.
Pengkelasan panel solar mengikut jenis sel solar
Memandangkan teknologi untuk pembuatan plat untuk menerima tenaga suria telah berkembang, pakar telah bereksperimen dengan bahan untuk pembuatannya, menentukan penyelesaian yang optimum. Sehingga kini, bateri jenis ini dihasilkan daripada elemen berikut:
- Wafer berbilang kristal silikon. Struktur bahan dibentuk oleh sekumpulan kisi silikon kristal tunggal, yang memungkinkan untuk mengimbangi kehilangan tenaga di tepi struktur, seperti yang berlaku pada panel kristal tunggal. Hasilnya, kecekapan mencapai 15% dengan hayat perkhidmatan peranti sehingga 25 tahun.
- Panel pada silikon polihabluran. Satu lagi alternatif kepada panel solar monohabluran mudah. Bateri atas dasar ini kurang produktif, tetapi kosnya jauh lebih murah dan memberi lebih banyak peluang untuk mereka bentuk pelbagai bentuk pembinaan dan orientasinya.
- Panel silikon amorfus. Ia juga merupakan pilihan kuasa rendah, tetapi ia juga paling berpatutan. Bagi pengguna yang memerlukan tenaga yang rendah, penyelesaian yang boleh diterima dengan sempurna.
- Peranti telluride kadmium. Bahan ini digunakan secara meluas dalam pembangunan sel fotovoltaik filem, ketebalan lapisan semikonduktor yang beratus-ratus mikrometer. Kadmium telluride mempunyai prestasi penjanaan kuasa purata, tetapi proses penjanaan itu sendirielektrik dalam kes ini akan lebih murah daripada panel silikon standard.
- Bateri berasaskan semikonduktor CIGS. Dalam kes ini, gabungan beberapa bahan digunakan - galium, selenium, indium dan tembaga. Ia juga menggunakan faktor bentuk filem, tetapi dengan prestasi yang lebih tinggi daripada kadmium telluride.
Cara peranti berfungsi
Selepas menerima tenaga suria, perjalanan selanjutnya operasi sistem boleh berlaku mengikut skema yang berbeza, bergantung pada penyelesaian reka bentuk. Terdapat dua cara untuk menggunakan peralatan:
- Elektrik yang dijana disimpan dalam pek bateri yang disambungkan dan digunakan secara selari oleh pengguna.
- Dalam perjalanan dari panel ke pek bateri, penyongsang dipasang yang mengawal penggunaan tenaga. Skim serupa digunakan dalam kes di mana panel bateri solar bertindak sebagai sumber kuasa tambahan yang meliputi hanya sebahagian daripada keperluan elektrik pengguna.
Dalam kedua-dua kes, litar elektrik mesti diatur dengan kemungkinan memperkenalkan sel foto solar. Konfigurasi sambungan boleh sama ada bersiri atau selari. Purata voltan masukan boleh 180-354 V berhubung dengan sistem isi rumah. Beban dalam kes ini ialah 5 A.
Pelaksanaan sistem pengurusan
Pembangunan aktif bateri solar berlaku semasa tempoh pengenalan meluas mikropengawal kawalan dalam kompleksproses pengeluaran. Pada masa ini, peranti sedemikian juga digunakan untuk mengautomasikan pelbagai operasi dalam sfera domestik - sudah cukup untuk mengambil perhatian sistem penggera dan mekanik kawalan pintu garaj.
Berkenaan dengan panel solar, pengawal dengan sensor kapasitif digunakan, yang membolehkan bukan sahaja memantau parameter operasi komponen berfungsi, tetapi juga untuk mengawal proses mengecas bateri panel solar. Pengawal di peringkat asas memantau pemutus litar, varistor dan fius, tetapi juga boleh mengambil bahagian dalam proses menukar parameter arus terus yang membekalkan pengguna akhir.
Petua menggunakan panel
Apabila membeli bateri solar, adalah dinasihatkan untuk menjalankan audit menyeluruh terhadap semua komponennya, dan terutamanya fotosel, kerana kerosakan atau kecacatan kilang yang sedikit boleh menjejaskan prestasi keseluruhan sistem secara radikal. Selain itu, semasa proses pemasangan, penjagaan maksimum perlu diambil kerana strukturnya rapuh dan boleh rosak tanpa perlindungan khas.
Memasang bateri solar jenis panel dilakukan pada tapak yang disediakan khas dengan besi pematerian voltan rendah. Adalah penting bahawa bahagian depan, dalam apa jua keadaan, tidak dikaburkan oleh pokok dan objek tinggi lain. Untuk kawalan, kabinet khas dengan automasi dan blok berfungsi disediakan. Dari situ ke bumbung tempat panel dipasang, laluan bekalan kuasa komunikasi terpencil harus diletakkan.
Cara membuatPanel solar DIY?
Skim buatan sendiri yang paling sesuai diperbuat daripada bingkai kayu dan elemen plexiglass. Papan serpai boleh digunakan sebagai asas panel, tepinya dalam bentuk sisi dibentuk dengan bar setebal 1-3 cm. Serpihan plexiglass bersaiz kecil diletakkan di permukaan dan dilekatkan pada gam mengikut prinsip sarang lebah. Kemudian struktur boleh ditutup dengan kaca pepejal, membetulkannya dengan ketat di sepanjang kontur sisi.
Panel solar juga perlu dipasang. Dengan tangan anda sendiri, ini dilakukan pada asas logam sokongan dengan keupayaan untuk berputar. Untuk itu, anda boleh menyediakan pangkalan bingkai dengan mekanisme pemacu untuk membelok dalam julat yang dikehendaki. Dalam kes ini, beban pada penutup bumbung juga mesti diambil kira. Adalah wajar bahawa asas sokongan panel disambungkan terus melalui bumbung ke sistem kasau. Pada peringkat akhir, adalah perlu untuk menyambungkan panel melalui konduktor dengan bateri kuasa yang diperlukan dan, jika perlu, masukkan penyongsang ke dalam grid kuasa untuk menukar voltan input.
Faedah panel solar
Teknologi penjanaan elektrik berdasarkan prinsip penukaran tenaga suria memberikan banyak faedah kepada pengguna akhir, walaupun menghadapi beberapa kesukaran operasi. Khususnya, panel solar 100 W kristal tunggal yang paling mudah boleh mengecas pek bateri 12 V secara percuma. Tetapi elemen sedemikian secara beransur-ansur menjadi perkara yang lama, dan ia digantikan oleh yang berkuasapenjana yang mampu melayani sistem kuasa rumah, hanya memerlukan kos penyelenggaraan. Pada masa yang sama, kita boleh bercakap tentang kebersihan persekitaran sumber kuasa dan autonomi.
Prospek pembangunan teknologi
Langkah asas yang penting dalam pembangunan sistem tenaga suria ialah kemunculan sumber kuasa alternatif dengan voltan sehingga 220 V. Setakat ini, sistem sedemikian masih di peringkat reka bentuk konsep, tetapi pada masa hadapan, tertakluk untuk mengoptimumkan proses untuk mendapatkan tenaga awal, mereka akan memasuki segmen pengeluaran besar-besaran.
Kesukaran utama yang dihadapi oleh pereka bentuk ialah pengumpulan seragam potensi tenaga dan mengurangkan faktor pergantungan penjana kepada keadaan luaran. Sebagai contoh, kecekapan rendah panel solar untuk rumah pada tahap 15-20% sebahagian besarnya disebabkan oleh faktor cuaca buruk bersyarat, apabila bekalan tenaga diminimumkan.
Kesimpulan
Jika terlalu awal untuk bercakap tentang bekalan tenaga bersepadu rumah persendirian dengan tenaga solar, maka meliputi keperluan individu untuk mengecas peranti kuasa rendah atau mengekalkan kecekapan peranti pencahayaan dengan cara sedemikian adalah agak realistik. Selain itu, pengeluar Rusia terlibat secara aktif dalam pembangunan kawasan ini, menawarkan produk mereka dengan kualiti yang boleh diterima.
Sesetengah syarikat memasang panel solar dari panel China kos rendah pada tahap 3-5 ribu rubel, tetapi perkembangan mereka sendiri juga muncul. Kepada pemimpin pasaran domestik dalam hal iniNiche boleh dikaitkan dengan syarikat "Quantum", Hevel Solar dan "Solnechny Veter". Kemudahan perusahaan ini menghasilkan bukan sahaja sistem berkuasa rendah, tetapi juga penyelesaian yang berkesan untuk operasi industri.
