Ηλιακά χαρακτηριστικά

Οι ηλιακοί συλλέκτες, που ονομάζονται επίσης ηλιακοί συλλέκτες ή ηλιακοί συλλέκτες, είναι χτισμένοι από χωριστούς φωτοβολταϊκούς μετατροπείς (τα λεγόμενα ηλιακά στοιχεία), τα οποία είναι συνδεδεμένα μεταξύ τους σε σειριακά και παράλληλα κυκλώματα, λειτουργώντας συλλογικά ως μία και μοναδική πηγή ρεύματος.

Στην πραγματικότητα, ένας πίνακας μπορεί να θεωρηθεί πηγή ρεύματος. Αρκετές μορφές ηλιακών συλλεκτών αυτόνομο σταθμό ηλιακής ενέργειας, που μπορεί να είναι μικρές (αν μιλάμε για παράδειγμα για ιδιωτική κατοικία) ή μεγάλες (αν μιλάμε για βιομηχανικά ηλιακά εργοστάσια παραγωγής ενέργειας) εξουσία. Το μέγεθος ενός ηλιακού σταθμού εξαρτάται από το σκοπό του και από τις ανάγκες του καταναλωτή του.

Ένα ηλιακό πάνελ περιέχει συνήθως τον αριθμό των στοιχείων σε πολλαπλάσια των 12, δηλαδή: 12, 24, 36, 48, 60 ή 72 ηλιακά κύτταρα. Η ονομαστική ισχύς ενός τέτοιου πίνακα συνήθως κυμαίνεται από 30 έως 350 Watt. Κατά συνέπεια, το μέγεθος και το βάρος του πίνακα είναι μεγαλύτερο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ονομαστική του ισχύς.

Σήμερα, η πραγματική απόδοση των ηλιακών συλλεκτών που διατίθενται σε ευρύ καταναλωτή κυμαίνεται από 17 έως 23%. Υπάρχουν ξεχωριστά αντίγραφα που δηλώνουν αποτελεσματικότητα έως και 24%, αλλά είναι πιθανότερο ότι υπάρχουν εξαιρέσεις και υπερβολές. Τα εργαστήρια σε όλο τον κόσμο έχουν δεσμευτεί να αναπτύξουν ηλιακά κύτταρα, Αποτελεσματικότητα που προσεγγίζουν τουλάχιστον το 30% - αυτό θα ήταν ένα πολύ καλό αποτέλεσμα για μια πηγή ενέργειας αυτού του τύπου, εάν κοιτάξετε ρεαλιστικά τα πράγματα.

Τα ηλιακά κύτταρα με βάση το πυρίτιο, ως εναλλακτική πηγή ηλεκτρικής ενέργειας, δοκιμάζονται με το χρόνο, είναι αξιόπιστα και ασφαλή, συμπαγή και σχετικά προσιτά. Ο χρόνος κανονικής λειτουργίας τους φτάνει τα 30 χρόνια και υπερβαίνει ακόμη. Παρόλο που με αξιοπιστία αξίζει να σημειωθεί ότι τα φωτοβολταϊκά κύτταρα πυριτίου αποικοδομούνται με την πάροδο του χρόνου, αυτό μεταφράζεται σε μείωση της ισχύος που λαμβάνεται υπό πλήρη φως κατά περίπου 10% της αρχικής βαθμολογίας για κάθε 10 χρόνια ενεργού χρήσης.

Δηλαδή, αν το 2019 αγοράσει ένα νέο ηλιακό πάνελ 300 W, τότε μέχρι το 2039 θα είναι σε θέση να παράγει μέγιστο 240 watt. Για το λόγο αυτό, θα πρέπει να υπολογιστεί η εγκατεστημένη ισχύς του συστήματος με κάποιο τρέχον περιθώριο. Όσον αφορά τα στοιχεία λεπτής μεμβράνης, δεν έχουν δοκιμαστεί με το χρόνο, αλλά οι ειδικοί λένε ότι ο ρυθμός υποβάθμισης στα πρώτα τους χρόνια είναι πολλές φορές υψηλότερος από εκείνον των στοιχείων μονοκρυστάλλων και πολυκρυσταλλικού πυριτίου.

Σε κανονική χρήση δεν απαιτείται ούτε αντικατάσταση των στοιχείων ούτε οποιαδήποτε άλλη ειδική συντήρηση από μονοκρυστάλλους και πολυκρυσταλλικούς ηλιακούς συλλέκτες. Είναι εύκολο να εγκατασταθούν, δεν περιέχουν κινούμενα μέρη, η επιφάνεια τους προς τον ήλιο έχει πάντα προστατευτική, μηχανικά ισχυρή επικάλυψη.

Η χαρακτηριστική ρεύματος τάσης των ηλιακών κυψελών αφαιρείται σε εργαστηριακές συνθήκες κατά τη διάρκεια της παραγωγής και δίνεται στις προδιαγραφές. Η τυπική δοκιμή διεξάγεται με ακτινοβολία 1000 W / m2 σε θερμοκρασία περιβάλλοντος 25 ° C, σε γεωγραφικό πλάτος 45 °.

Εδώ μπορείτε να δείτε τα ακραία σημεία του χαρακτηριστικού I-V, στα οποία η ισχύς που αφαιρείται από την μπαταρία φτάνει στο μηδέν. Τάση ανοικτού κυκλώματος - Voc είναι η μέγιστη διαθέσιμη τάση στην έξοδο μπαταρίας όταν το κύκλωμα φορτίου είναι ανοιχτό. Το ρεύμα με κύκλωμα βραχυκυκλωμένου φορτίου - Isc - είναι, κατά συνέπεια, το ρεύμα με μηδενική τάση εξόδου.

Στην πράξη, η μπαταρία λειτουργεί πάντα σε κάποια βέλτιστη λειτουργία, κάπου στη μέση μεταξύ αυτών των δύο σημείων. Στο βέλτιστο σημείο, το MPP είναι η μέγιστη ισχύς φορτίου. Η ονομαστική τάση για το μέγιστο σημείο ισχύος δηλώνεται με Vp και το ονομαστικό ρεύμα για αυτό το σημείο δηλώνεται με την Ip. Σε αυτό το σημείο, προσδιορίζεται επίσης η απόδοση του ηλιακού πλαισίου.

Κατ 'αρχήν, η ηλιακή μπαταρία είναι σε θέση να λειτουργεί σε οποιοδήποτε σημείο του χαρακτηριστικού I-V, ωστόσο, για να επιτευχθεί μέγιστη απόδοση, είναι χρήσιμο να χρησιμοποιηθεί το σημείο υψηλής ισχύος, επομένως, οι ηλιακοί συλλέκτες δεν τροφοδοτούν ποτέ το φορτίο άμεσα. Για να επιτευχθεί καλύτερη απόδοση, πρέπει να συνδεθεί μεταξύ της ηλιακής μπαταρίας και των μπαταριών (μετατροπέας) Ελεγκτής χρέωσης MPPT, η οποία θα λειτουργεί πάντα στο σημείο της μέγιστης διαθέσιμης ισχύος σε οποιαδήποτε τρέχουσα ένταση ηλιακού φωτός.