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Wie sind Sonnenkollektoren angeordnet und funktionieren?

 

Wie sind Sonnenkollektoren angeordnet und funktionieren sie?Heutzutage kann fast jeder sammeln und zu seiner Verfügung stehen unabhängige Solarenergiequelle (In der wissenschaftlichen Literatur werden sie genannt Photovoltaik-Module).

Kostspielige Geräte werden im Laufe der Zeit durch die Möglichkeit kompensiert, kostenlosen Strom zu erhalten. Es ist wichtig, dass Sonnenkollektoren eine umweltfreundliche Energiequelle sind. In den letzten Jahren haben sich die Preise für Photovoltaik-Module verzehnfacht und sind weiter gesunken, was auf große Aussichten für ihre Verwendung hinweist.

In einer klassischen Form besteht eine solche elektrische Energiequelle aus den folgenden Teilen: direkt einer Solarbatterie (Gleichstromgenerator), einer Batterie mit einer Ladesteuerungsvorrichtung und einem Wechselrichter, der Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt.

Sonnenkollektoren bestehen aus einem Satz Solarzellen (Photovoltaik-Wandler)die Sonnenenergie direkt in elektrische Energie umwandeln.

Die meisten Solarzellen bestehen aus Silizium, was ziemlich hohe Kosten verursacht. Diese Tatsache wird die hohen Kosten für elektrische Energie bestimmen, die durch die Verwendung von Sonnenkollektoren erzielt werden.

fotoelektrischer WandlerZwei Arten von fotoelektrischen Wandlern sind üblich: aus einkristallinem und polykristallinem Silizium. Sie unterscheiden sich in der Produktionstechnik. Ersteres hat einen Wirkungsgrad von bis zu 17,5% und letzteres von 15%.

Der wichtigste technische Parameter einer Solarbatterie, der einen großen Einfluss auf die Effizienz der gesamten Anlage hat, ist ihre Nettoleistung. Sie wird durch Spannung und Ausgangsstrom bestimmt. Diese Parameter hängen von der Intensität des Sonnenlichts ab, das in die Batterie eintritt.

E.s. (elektromotorische Kraft) einzelner Solarzellen hängt nicht von ihrer Fläche ab und nimmt ab, wenn die Batterie von der Sonne erwärmt wird, um etwa 0,4% pro 1 g. Der Ausgangsstrom hängt von der Intensität der Sonnenstrahlung und der Größe der Solarzellen ab. Je heller das Sonnenlicht ist, desto größer ist der von den Solarzellen erzeugte Strom. Ladestrom und Leistung bei bewölktem Wetter werden stark reduziert. Dies ist auf eine Abnahme der von der Batterie abgegebenen Stromstärke zurückzuführen.

Wenn die von der Sonne beleuchtete Batterie für eine Last mit dem Widerstand Rн geschlossen ist, erscheint im Stromkreis ein elektrischer Strom I, dessen Wert durch die Qualität des fotoelektrischen Wandlers, die Lichtintensität und den Lastwiderstand bestimmt wird. Die Leistung Pн, die in der Last freigesetzt wird, wird durch das Produkt Pн = InнUн bestimmt, wobei Un die Spannung an den Batterieklemmen ist.

hausgemachte SolarbatterieDie größte Leistung wird in der Last bei einem optimalen Widerstand Ropt zugeteilt, der dem höchsten Wirkungsgrad (Wirkungsgrad) der Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie entspricht. Jeder Konverter hat seinen eigenen Ropt-Wert, der von der Qualität, Größe der Arbeitsfläche und dem Beleuchtungsgrad abhängt.


Solarbatterie besteht aus einzelnen Solarzellen, die in Reihe und parallel geschaltet sind, um die Ausgangsparameter (Strom, Spannung und Leistung) zu erhöhen. Wenn die Elemente in Reihe geschaltet sind, steigt die Ausgangsspannung an, während parallel der Ausgangsstrom ansteigt. Um sowohl Strom als auch Spannung zu erhöhen, werden diese beiden Verbindungsmethoden kombiniert. Zusätzlich führt bei diesem Verbindungsverfahren das Versagen einer der Solarzellen nicht zum Versagen der gesamten Kette, d.h. verbessert die Zuverlässigkeit der gesamten Batterie.

Auf diese Weise, Die Solarbatterie besteht aus parallel geschalteten Solarzellen. Der Wert des maximal möglichen Stroms der Batterie ist direkt proportional zur Anzahl der parallel geschalteten und der EMK- in Reihe geschaltete Solarzellen. Durch die Kombination der Verbindungstypen wird die Batterie mit den erforderlichen Parametern zusammengesetzt.

SolarzellenSolarzellen der Batterie werden von Dioden überbrückt. Normalerweise gibt es 4 davon - eine für jeden ¼ Teil der Batterie. Dioden schützen Teile der Batterie vor Ausfällen, die aus irgendeinem Grund abgedunkelt sind, dh wenn zu einem bestimmten Zeitpunkt das Licht nicht auf sie fällt. Gleichzeitig erzeugt die Batterie vorübergehend 25% weniger Ausgangsleistung als bei normalem Sonnenlicht auf der gesamten Oberfläche der Batterie.

Wenn keine Dioden vorhanden sind, werden diese Solarzellen überhitzt und fallen aus, da sie für die Dauer des Dimmens zu Stromverbrauchern werden (Batterien werden durch Solarzellen entladen). Wenn Dioden verwendet werden, werden sie umgangen und der Strom fließt nicht durch sie. Dioden müssen einen niedrigen Widerstand haben, um den Spannungsabfall an ihnen zu verringern. Für diese Zwecke wurden kürzlich Schottky-Dioden verwendet.

Die empfangene elektrische Energie wird in Batterien gespeichert und dann auf die Last übertragen. Batterien - chemische Stromquellen. Die Batterieladung tritt auf, wenn ein Potential angelegt wird, das größer als die Batteriespannung ist.


Die Anzahl der in Reihe und parallel geschalteten Solarzellen muss so sein, dass die den Batterien zugeführte Betriebsspannung unter Berücksichtigung des Spannungsabfalls im Ladekreis die Spannung der Batterien geringfügig übersteigt und der Laststrom der Batterie den erforderlichen Wert des Ladestroms liefert.

Zum Laden einer 12-V-Blei-Säure-Batterie benötigen Sie beispielsweise eine 36-Zellen-Solarbatterie.

Materialien zur Herstellung von SonnenkollektorenBei schwachem Sonnenlicht nimmt die Batterieladung ab und die Batterie gibt elektrische Energie an den Leistungsempfänger ab, d.h. Wiederaufladbare Batterien arbeiten ständig im Entlade- und Auflademodus.

Dieser Prozess wird gesteuert. spezielle Steuerung. Beim zyklischen Laden ist eine konstante Spannung oder ein konstanter Ladestrom erforderlich.

Bei guten Lichtverhältnissen lädt der Akku schnell bis zu 90% seiner Nennkapazität und dann mit einer niedrigeren Ladegeschwindigkeit bis zur vollen Kapazität auf. Das Umschalten auf eine niedrigere Ladegeschwindigkeit wird von der Steuerung des Ladegeräts durchgeführt.

Der effizienteste Einsatz von Spezialbatterien ist Gel (Schwefelsäure wird als Elektrolyt in der Batterie verwendet) und Bleibatterien, die mit AGM-Technologie hergestellt werden. Diese Batterien erfordern keine besonderen Installationsbedingungen und erfordern keine Wartung. Die Passlebensdauer solcher Batterien beträgt 10-12 Jahre bei einer Entladungstiefe von nicht mehr als 20%. Batterien dürfen niemals unter diesen Wert entladen werden, da sich sonst ihre Lebensdauer drastisch verkürzt!

Die Batterie ist über einen Controller, der ihre Ladung steuert, mit der Solarbatterie verbunden. Wenn die Batterie mit voller Leistung aufgeladen wird, wird ein Widerstand an die Solarbatterie angeschlossen, die überschüssige Energie aufnimmt.

Um eine konstante Spannung von einer Batterie in eine Wechselspannung umzuwandeln, mit der die meisten Stromverbraucher zusammen mit einer Solarbatterie mit Strom versorgt werden können, können Sie spezielle Geräte verwenden - Wechselrichter.

Ohne die Verwendung eines Wechselrichters kann eine Sonnenspannung von Sonnenkollektoren, einschließlich, gespeist werden verschiedene tragbare Geräte, energiesparende Lichtquellen, zum Beispiel die gleichen LED-Lampen.

Lesen Sie auch zu diesem Thema: Tragbare Solarladegeräte

Siehe auch auf i.electricianexp.com:

  • Solarfunktionen
  • Polymersolarmodule
  • Selbstgemachte Sonnenkollektoren und ihre industriellen Gegenstücke
  • Solarregler
  • Bilaterale Solarzellen

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    Kommentare:

    # 1 schrieb: | [Zitat]

     
     

    Ziemlich klar und verständlich - danke!

     
    Kommentare:

    # 2 schrieb: Mikhail | [Zitat]

     
     

    Ja! Ziemlich klar und verständlich, aber lassen Sie uns über das Gegenteil sprechen. Leider baut jetzt alles auf Wirtschaftlichkeit auf, wie der Autor bestätigt.Mal sehen, wie sparsam der Einsatz von Sonnenkollektoren ist. Der Wirkungsgrad der gängigsten Batterien ist derzeit recht niedrig - nur 20%. Nachdem Sie einfache Berechnungen durchgeführt haben, können Sie dies mit einem Quadrat sicherstellen. Meter Batterie bekommen wir ca. 200 Watt Strom. Wenn Sie sich daran erinnern, wie viel die gesamte für den Bau verwendete Elektronik kostet und wie wenig Sonnentage wir haben, wird klar, dass das Einsparen von Strom mit Sonnenkollektoren nicht funktioniert.

     
    Kommentare:

    # 3 schrieb: max | [Zitat]

     
     

    Michael, ich stimme dir nicht zu, ich habe eine 7-Ampere-Batterie mit einem Nennwert von 12 Volt an meinem Platz, ein Solarpanel mit einer Fläche von 21 x 45 cm liefert einen Strom von 1,2 Ampere mit einer Spannung von 14,8 Volt, und das sind konstant 17 Watt, ich habe 2 solcher zusammengebauten Panels. Ich 20-25 (abhängig vom Beleuchtungswinkel) Watt im Sonnenlicht, von ungefähr 8-15 an einem wolkigen Tag, von 0-8 zu jeder anderen Zeit (ab der Tageszeit), dh um ziemlich hell zu beleuchten, gibt es keine 1-2 Räume

     
    Kommentare:

    # 4 schrieb: Andrey | [Zitat]

     
     

    Überall herrscht große Verwirrung, als sich der Begriff "Sonnenkollektoren" vom Begriff "Sonnenkollektoren" unterscheidet. Wie ich aus Ihrem Artikel verstanden habe, stellt sich heraus, dass die Solarbatterie aus einzelnen Elementen besteht, und bereits das Solarpanel ist, wenn alle Batterien nach einem bestimmten Schema auf einer Art Rahmen zusammengebaut sind, d. H. wir können sagen, dass die sogenannten Solarmodule können aus mehreren Solarmodulen bestehen, die wiederum aus einem Satz fotoelektrischer Wandler (Solarzellen) zusammengesetzt sind. Ungefähr so.

     
    Kommentare:

    # 5 schrieb: Artyom | [Zitat]

     
     

     
    Kommentare:

    # 6 schrieb: | [Zitat]

     
     

    Die Leistung von Sonnenkollektoren hängt vom Neigungswinkel und der Richtwirkung relativ zu den Kardinalpunkten ab
    Südecke 0 93% Winkel 30 100% Winkel 60 91% Winkel 90 68%
    Südwest-Südost - Winkel 0 93% Winkel 30 96% Winkel 60% 88% Winkel 90 66%
    Ost- und Westecke 0 93% Winkel 30 90% Winkel 60 78% Winkel 90 55%
    Von hier aus können Sie die beste Leistung von Paneelen in einem Winkel von 30% nach Süden sehen.

     
    Kommentare:

    # 7 schrieb: | [Zitat]

     
     

    Ich kann keine so einfache Abhängigkeit wie die Abhängigkeit der Batterieleistung von der Intensität der Solarisation finden. In den Eigenschaften der Batterie wird ihre Nennleistung (oft die maximale) bei einer Beleuchtung von 1 kW / m 2 angegeben. Und wenn diese Batterie von einem Strom von 8 kW / m 2 beleuchtet wird?

     
    Kommentare:

    # 8 schrieb: | [Zitat]

     
     

    Vitaliy,
    In Russland beträgt die maximale Kapazität im Krasnodar-Gebiet etwa 7 kW * h / m². am Tag. Dort kann ein 100-W-Panel pro Tag maximal 700 Watt produzieren. Wenn Sie günstige Panels benötigen, wenden Sie sich bitte an. Wir werden berechnen, liefern.

     
    Kommentare:

    # 9 schrieb: | [Zitat]

     
     

    Und ich dachte, dass sie die Energie eines Photons nutzen, d. H. Die Menge der Endenergie hängt nicht davon ab, ob es ein sonniger oder bewölkter Tag ist, sondern davon, ob die Hemisphäre, in der Sie der Sonne zugewandt sind (d. H. Tagsüber), zugewandt ist oder umgekehrt. Ich habe mich wild geirrt, jetzt muss ich die Wasserstoff-Helium-Synthese anregen, sonst sind deine sozialen Normen ehrlich gesagt sehr verrückt.

     
    Kommentare:

    # 10 schrieb: Alexander | [Zitat]

     
     

    Vitaliy,

    Wenn der Lichtfluss größer ist, erwärmt sich das Panel einfach mehr und die Leistung von diesem funktioniert nicht mehr, weil 1 Photon stößt ein Elektron aus der letzten Umlaufbahn eines Siliziumatoms. Wenn die Photonenenergie nicht ausreicht, um ein Elektron auszuschalten, prallt es einfach davon ab. Wenn die Photonenenergie fünfmal größer ist, bedeutet dies nicht, dass 5 Elektronen ausgeschaltet werden. Dies bedeutet, dass ein Elektron auch aus der Umlaufbahn fliegt und der Rest der Energie in Wärme umgewandelt wird.

     
    Kommentare:

    # 11 schrieb: | [Zitat]

     
     

    Bitte helfen Sie. Ich schreibe ein Diplom zum Thema Bau einer Industrieanlage. Ich habe mich über umweltfreundliche und energieeffiziente Beleuchtung gewundert. Folgendes haben Sie sich ausgedacht: Schließen Sie die Solarmodule an Glühlampen (oder eine andere Lichtquelle) an. Gleichzeitig laden die lichtgebenden Lampen gleichzeitig die Panels auf.Ich verstehe, dass das Laden mehr Strom erfordert als die Energieübertragung, daher gehe ich davon aus, dass Lampen vom Netzwerk aus betrieben werden müssen (um den Unterschied in der Energie zu decken). Mit einem Wort, das System wird so aussehen: Lampe + Glühbirne = Energie pro Panel. Panel-Energie auf der Lampe. Hier ist die Frage: Wie und wo kann ich herausfinden, wie viele Glühbirnen und welche Leistung ich beispielsweise pro Quadratmeter benötige? Wie viele Sonnenkollektoren werden benötigt? Und wie viele können auf demselben unglücklichen Quadratmeter an die Lampenfelder angeschlossen werden? Vielen Dank im Voraus! Ich entschuldige mich für die Fehler und das Fehlen von Kommas (stellenweise) - das Telefon funktioniert nicht sehr gut. Nun, diese Nachricht wurde nur mit 10 Versuchen geschrieben.
    P.S. Warte auf die Antwort. Danke noch einmal. P.P.S. Für ein Diplom benötigen Sie, wenn nicht super verifizierte Daten. Also zumindest die Quellen, aus denen Sie versuchen können, sie zu finden.

     
    Kommentare:

    # 12 schrieb: | [Zitat]

     
     

    Hallo liebe Daria. Versuchen Sie, trigada.ucoz.com zu besuchen

    Diese Seite hat eine bedeutende Bibliothek mit Büchern über Elektrizität. Es gibt auch Bücher zu Ihrem Thema. Sie können das Buch, an dem Sie interessiert sind, jederzeit herunterladen und lesen. Mit freundlichen Grüßen Andrey.

     
    Kommentare:

    # 13 schrieb: Dmitry | [Zitat]

     
     

    Ich stimme Alexei zu. Ich habe ein 2,4 kW Paneelsystem in den Vororten. An einem sonnigen Tag im Juli werden 17 kW pro Tag produziert. Winkel 45. Ich nehme Daten vom Etracer 60A-Controller. Es stellt sich heraus, dass das Panel mit 100 Watt 708 Watt pro Tag produziert. Monopaneele suoyang sy200wm.

     
    Kommentare:

    # 14 schrieb: bvz | [Zitat]

     
     

    Ich frage mich, wie es möglich ist, 708 Watt pro Tag zu produzieren, wenn die Leistung in Watt gemessen wird. Leistung ist der Arbeitsaufwand pro Zeiteinheit. Und was ist Leistung pro Zeiteinheit?

     
    Kommentare:

    # 15 schrieb: | [Zitat]

     
     

    Wenn das Panel 100 Watt pro Stunde erzeugt, beträgt die durchschnittliche Tageslichtzeit 7 Stunden. 1008 7 = 700 Watt Berechnungen sind ungefähre ...

    Der durchschnittliche sonnige Tag oder Tag beträgt 7 Stunden. Multiplizieren Sie 100 * 7, um ungefähr 700 Watt erzeugte Energie zu erhalten.

     
    Kommentare:

    # 16 schrieb: | [Zitat]

     
     

    Herren (und Damen)
    Um Verwirrung zu vermeiden, entscheiden wir uns:
    Watt ist LEISTUNG - das heißt, die Fähigkeit, eine bestimmte Energiemenge pro Zeiteinheit zu produzieren.
    Die Energiemenge beträgt (zum Beispiel) Kilowatt * Stunde
    Das Panel hat eine Nennleistung (Fähigkeit, in 1 Zeit so viel Energie abzugeben)
    aber es funktioniert W * Stunde Energie.
    Das heißt, wenn in Beispiel Nr. 15 ein Freund ein 100-W-Panel hat und es 7 Stunden lang arbeitet, erzeugt es während dieser Zeit 100 W * 7 Stunden = 700 W * Stunde Energie
    ----
    Nehmen Sie zum Beispiel ein typisches 1000-Watt-Eisen
    Für eine Stunde Arbeit "isst" er 1000 Watt * Stunde (was Sie leicht auf einem Stromzähler in einer Wohnung sehen können).
    (Der Zähler zeigt übrigens auch nicht Watt an - sondern Kilowatt * Stunde)
    Nehmen wir auch an, wir haben es geschafft, (zum Beispiel in Batterien) Energie von 700 W * Stunde zu sammeln (Beispiel oben).
    Aus dieser Energie arbeitet das Eisen 700 Watt * Stunde (pro Tag aus der Batterie) / 1000 Watt (Eisenleistung) = 0,7 Stunden (oder 42 Minuten).

     
    Kommentare:

    # 17 schrieb: Arthur | [Zitat]

     
     

    Es gibt einen großen ABER, Sonnenkollektoren brauchen kein Sonnenlicht. Und dann überlegen Sie selbst, worum es geht.