Solarfunktionen

Solarmodule, auch Solarmodule oder Solarmodule genannt, bestehen aus separaten Photovoltaik-Wandlern (sogenannten Solarzellen), die in Reihen- und Parallelschaltungen miteinander verbunden sind und gemeinsam als eine einzige Stromquelle arbeiten.

Tatsächlich kann ein Panel als Stromquelle betrachtet werden. Es bilden sich mehrere Sonnenkollektoren autonomes SolarkraftwerkDies kann kleiner (wenn es sich beispielsweise um ein Privathaus handelt) oder großer (wenn es sich um industrielle Solarkraftwerke handelt) Strom sein. Die Größe einer Solarstation hängt von ihrem Zweck und den Bedürfnissen des Verbrauchers ab.

Ein Solarpanel enthält normalerweise die Anzahl der Elemente in Vielfachen von 12, nämlich: 12, 24, 36, 48, 60 oder 72 Solarzellen. Die Nennleistung eines solchen Panels liegt normalerweise im Bereich von 30 bis 350 Watt. Dementsprechend ist die Größe und das Gewicht der Platte umso größer, je größer ihre Nennleistung ist.

Der tatsächliche Wirkungsgrad von Solarmodulen, die einem breiten Verbraucher zur Verfügung stehen, liegt heute im Bereich von 17 bis 23%. Es gibt separate Kopien, in denen eine Effizienz von bis zu 24% angegeben wird. Dies sind jedoch eher Ausnahmen und Übertreibungen. Labore auf der ganzen Welt setzen sich für die Entwicklung von Solarzellen ein. Effizienz Dies entspricht einem sehr guten Ergebnis für eine Energiequelle dieser Art, wenn man die Dinge realistisch betrachtet.

Solarzellen auf Siliziumbasis als alternative elektrische Energiequelle haben sich bewährt, sind zuverlässig und sicher, kompakt und relativ erschwinglich. Die Laufzeit ihres normalen Betriebs beträgt 30 Jahre und überschreitet sogar. Obwohl es fairerweise erwähnenswert ist, dass sich Silizium-Photovoltaikzellen im Laufe der Zeit verschlechtern, führt dies zu einer Abnahme der bei vollem Licht empfangenen Leistung um etwa 10% der ursprünglichen Bewertung pro 10 Jahre aktiven Gebrauchs.

Das heißt, wenn 2019 ein neues 300-W-Solarmodul gekauft wurde, kann es bis 2039 maximal 240 Watt produzieren. Aus diesem Grund sollte die installierte Kapazität des Systems mit einer bestimmten aktuellen Marge berechnet werden. Dünnschichtelemente wurden nicht zeitlich getestet, Experten sagen jedoch, dass die Abbaurate in ihren ersten Jahren um ein Vielfaches höher ist als die von einkristallinen und polykristallinen Siliziumelementen.

Bei normalem Gebrauch ist weder ein Austausch der Elemente noch eine andere spezielle Wartung durch einkristalline und polykristalline Solarmodule erforderlich. Sie sind einfach zu installieren, enthalten keine beweglichen Teile, ihre der Sonne zugewandte Oberfläche ist immer mechanisch stark beschichtet.

Die Strom-Spannungs-Charakteristik von Solarzellen wird unter Laborbedingungen während der Produktion entfernt und ist in der Spezifikation angegeben. Der Standardtest wird mit einer Strahlung von 1000 W / m² bei einer Umgebungstemperatur von 25 ° C und einem Breitengrad von 45 ° durchgeführt.

Hier sehen Sie die Extrempunkte der Strom-Spannungs-Kennlinie, an denen die aus der Batterie entnommene Energie verschwindet. Leerlaufspannung - Voc ist die maximal verfügbare Spannung am Batterieausgang, wenn der Lastkreis offen ist. Der Strom mit einem kurzgeschlossenen Lastkreis - Isc - ist dementsprechend der Strom bei einer Ausgangsspannung von Null.

In der Praxis arbeitet die Batterie immer in einem optimalen Modus, irgendwo in der Mitte zwischen diesen beiden Punkten. Am optimalen Punkt ist MPP die maximale Lastleistung. Die Nennspannung für den maximalen Leistungspunkt wird mit Vp bezeichnet, und der Nennstrom für diesen Punkt wird mit Ip bezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt wird auch der Wirkungsgrad des Solarmoduls bestimmt.

Im Prinzip kann die Solarbatterie an jedem Punkt der I-V-Kennlinie arbeiten. Um jedoch einen maximalen Wirkungsgrad zu erzielen, ist es sinnvoll, den Punkt hoher Leistung zu verwenden. Daher speisen Solarmodule die Last niemals direkt. Um einen besseren Wirkungsgrad zu erzielen, sollten zwischen Solarbatterie und Batterien (Wechselrichter) geschaltet werden MPPT-Laderegler, die bei jeder aktuellen Intensität des Sonnenlichts immer am Punkt der maximal verfügbaren Leistung arbeiten.