Kategorijas: Interesantas elektriskās ziņas, Kā tas darbojas
Skatījumu skaits: 206201
Komentāri par rakstu: 17
Kā tiek sakārtoti un darbojas saules paneļi?
Mūsdienās gandrīz ikviens var savākt un nokļūt to rīcībā neatkarīgs saules enerģijas avots (zinātniskajā literatūrā tos sauc fotoelementu paneļi).
Dārgo aprīkojumu laika gaitā kompensē spēja saņemt bezmaksas elektrību. Ir svarīgi, lai saules paneļi būtu videi draudzīgs enerģijas avots. Pēdējos gados fotoelektrisko paneļu cenas ir desmit reizes kritušās un turpina samazināties, kas norāda uz lielām izredzēm to lietošanai.
Klasiskā formā šāds elektroenerģijas avots sastāvēs no šādām daļām: tieši, saules baterijas (līdzstrāvas ģeneratora), akumulatora ar uzlādes kontroles ierīci un invertora, kas pārveido tiešo strāvu maiņstrāvā.
Saules paneļi sastāv no komplekta saules baterijas (fotoelektriskie pārveidotāji)kas tieši pārveido saules enerģiju elektriskajā enerģijā.
Lielākā daļa saules bateriju ir izgatavotas no silīcija, kurai ir diezgan augstas izmaksas. Šis fakts noteiks augstās elektroenerģijas izmaksas, kuras iegūst, izmantojot saules paneļus.
Izplatīti ir divu veidu fotoelektriskie pārveidotāji: izgatavoti no viena kristāla un polikristāliska silīcija. Viņi atšķiras ražošanas tehnoloģijās. Pirmajiem ir efektivitāte līdz 17,5%, bet otrajiem - 15%.
Vissvarīgākais saules baterijas tehniskais parametrs, kam ir liela ietekme uz visas instalācijas efektivitāti, ir tas neto jauda. To nosaka spriegums un izejas strāva. Šie parametri ir atkarīgi no saules gaismas intensitātes, kas iekļūst akumulatorā.
E.s. Atsevišķu saules bateriju (elektromotora spēks) nav atkarīgs no to laukuma un samazinās, kad akumulatoru silda saule, par aptuveni 0,4% uz 1 g. C. Izejas strāva ir atkarīga no saules starojuma intensitātes un saules bateriju lieluma. Jo spožāks saules gaisma, jo lielāku saules bateriju ģenerēto strāvu. Uzlādes strāva un jauda mākoņainā laikā ir strauji samazināta. Tas ir saistīts ar akumulatora pašreizējās izlaides samazināšanos.
Ja saules apgaismotais akumulators ir aizvērts kādai slodzei ar pretestību Rн, tad ķēdē parādās elektriskā strāva I, kuras vērtību nosaka fotoelektriskā pārveidotāja kvalitāte, gaismas intensitāte un slodzes pretestība. Jaudu Pн, kas izdalās slodzē, nosaka pēc produkta Pн = InнUн, kur Un ir spriegums akumulatora spailēs.
Vislielākā jauda tiek piešķirta slodzē pie kādas optimālas pretestības Ropt, kas atbilst augstākajam efektivitātes koeficientam (lietderības koeficientam), pārveidojot gaismas enerģiju elektriskajā enerģijā. Katram pārveidotājam ir sava Ropt vērtība, kas ir atkarīga no kvalitātes, darba virsmas lieluma un apgaismojuma pakāpes.
Saules baterija sastāv no atsevišķām saules baterijām, kuras ir savienotas virknē un paralēli, lai palielinātu izejas parametrus (strāvu, spriegumu un jaudu). Kad elementi ir savienoti virknē, izejas spriegums palielinās, savukārt paralēli palielinās izejas strāva. Lai palielinātu gan strāvu, gan spriegumu, šīs divas savienojuma metodes ir apvienotas. Turklāt ar šo savienojuma metodi vienas no saules baterijām atteice neizraisa visas ķēdes neveiksmi, t.i. uzlabo visa akumulatora uzticamību.
Tādā veidā saules baterija sastāv no paralēlām sērijām savienotām saules baterijām. Akumulatora piešķirtās maksimālās iespējamās strāvas vērtība ir tieši proporcionāla paralēli pieslēgto un emf skaitam- ar virkni savienotas saules baterijas. Tātad, apvienojot savienojumu veidus, salieciet akumulatoru ar nepieciešamajiem parametriem.
Baterijas saules baterijas ir manevrētas ar diodēm. Parasti ir 4 no tiem - pa vienai katrai ¼ akumulatora daļai. Diodes aizsargā akumulatora daļas no kļūmēm, kuras kaut kādu iemeslu dēļ ir aptumšotas, tas ir, ja kādā brīdī gaisma uz tām nekrīt. Tajā pašā laikā akumulators īslaicīgi ģenerē par 25% mazāku izejas jaudu nekā normālā saules gaismā uz visas akumulatora virsmas.
Ja nav diožu, šie saules elementi pārkarst un neizdodas, jo aptumšošanas laikā tie pārvēršas par pašreizējiem patērētājiem (baterijas tiek izlādētas caur saules baterijām), un, lietojot diodes, tos apiet un strāva caur tiem neplūst. Diodēm jābūt ar mazu pretestību, lai samazinātu sprieguma kritumu tām pāri. Šiem nolūkiem nesen tika izmantotas Schottky diodes.
Saņemtā elektriskā enerģija tiek uzkrāta akumulatoros un pēc tam nodota kravā. Baterijas - ķīmisko strāvas avoti. Akumulatora uzlāde notiek, ja tam tiek piemērots potenciāls, kas ir lielāks par akumulatora spriegumu.
Sērijveidā un paralēli savienoto saules bateriju skaitam jābūt tādam, lai akumulatoriem piegādātais darba spriegums, ņemot vērā sprieguma kritumu lādēšanas ķēdē, nedaudz pārsniedz akumulatora spriegumu, un akumulatora slodzes strāva nodrošina nepieciešamo lādēšanas strāvas vērtību.
Piemēram, lai uzlādētu 12 V svina skābes akumulatoru, jums ir jābūt 36 šūnu saules baterijai.
Vājajā saules gaismā akumulatora uzlāde samazinās un akumulators izdala elektrisko enerģiju strāvas uztvērējam, t.i. uzlādējamās baterijas pastāvīgi darbojas izlādēšanās un uzlādēšanas režīmā.
Šis process tiek kontrolēts. īpašs kontrolieris. Ar ciklisku lādēšanu ir nepieciešams pastāvīgs spriegums vai pastāvīga uzlādes strāva.
Labos apgaismojuma apstākļos akumulators ātri uzlādējas līdz 90% no nominālās jaudas un pēc tam ar zemāku uzlādes ātrumu līdz pilnai jaudai. Pārslēgšanos uz zemāku uzlādes ātrumu veic lādētāja kontrolieris.
Visefektīvākā ir speciālo bateriju izmantošana želeja (sērskābe akumulatorā tiek izmantota kā elektrolīts) un svina akumulatori, kas izgatavoti, izmantojot AGM tehnoloģiju. Šīm baterijām nav nepieciešami īpaši uzstādīšanas apstākļi un nav nepieciešama apkope. Šādu bateriju pases kalpošanas laiks ir 10–12 gadi, un to izlādes dziļums nepārsniedz 20%. Baterijas nekad nedrīkst izlādēt zem šīs vērtības, pretējā gadījumā to kalpošanas laiks tiks krasi samazināts!
Baterija ir savienota ar saules bateriju caur kontrolieri, kas kontrolē tā uzlādi. Kad akumulators tiek uzlādēts ar pilnu jaudu, saules baterijai ir pievienots rezistors, kas absorbē lieko jaudu.
Lai pārveidotu pastāvīgu spriegumu no akumulatora uz mainīgu spriegumu, ko var izmantot enerģijas padevei lielākajai daļai enerģijas patērētāju kopā ar saules bateriju, varat izmantot īpašas ierīces - invertori.
Neizmantojot invertoru, saules spriegumu var darbināt no saules paneļiem, ieskaitot dažādas pārnēsājamās iekārtas, enerģijas taupīšanas gaismas avoti, piemēram, vienas un tās pašas LED lampas.
Lasiet arī par šo tēmu: Pārnēsājami saules lādētāji
Skatīt arī vietnē i.electricianexp.com
: