категории: Интересни електрически новини, Как работи
Брой преглеждания: 206201
Коментари към статията: 17

Как са подредени и работят слънчевите панели?

 

Как са подредени и работят слънчевите панели?В наши дни почти всеки може да събере и да им бъде на разположение независим слънчев източник на енергия (в научната литература се наричат фотоволтаични панели).

Скъпото оборудване се компенсира във времето от възможността да получават безплатно електричество. Важно е соларните панели да са екологично чист източник на енергия. През последните години цените на фотоволтаичните панели спаднаха десетократно и те продължават да намаляват, което показва големи перспективи за тяхното използване.

В класическа форма такъв източник на електроенергия ще се състои от следните части: директно, слънчева батерия (генератор на постоянен ток), батерия с устройство за контрол на заряда и инвертор, който преобразува постоянен ток в променлив ток.

Слънчевите панели се състоят от комплект слънчеви клетки (фотоволтаични преобразуватели)които директно преобразуват слънчевата енергия в електрическа.

Повечето слънчеви клетки са изработени от силиций, който има доста висока цена. Този факт ще определи високата цена на електрическата енергия, която се получава с помощта на слънчеви панели.

фотоелектрически преобразувателДва вида фотоелектрически преобразуватели са широко разпространени: произведени от монокристален и поликристален силиций. Те се различават по технологията на производство. Първите имат ефективност до 17,5%, а вторите 15%.

Най-важният технически параметър на слънчевата батерия, който има голямо влияние върху ефективността на цялата инсталация, е нейният нетна мощност, Определя се от напрежението и изходния ток. Тези параметри зависят от интензивността на слънчевата светлина, влизаща в батерията.

EMF (електромоторна сила) на отделните слънчеви клетки не зависи от тяхната площ и намалява, когато батерията се нагрява от слънцето, с около 0,4% на 1 g. В. Изходният ток зависи от интензитета на слънчевата радиация и размера на слънчевите клетки. Колкото по-ярка е слънчевата светлина, толкова по-голям е токът, генериран от слънчевите клетки. Зареждането на ток и мощност при облачно време рязко се намалява. Това се дължи на намаляване на токовия изход от батерията.

Ако батерията, осветена от слънцето, е затворена до някакъв товар със съпротивление Rн, тогава във веригата се появява електрически ток I, чиято стойност се определя от качеството на фотоелектрическия преобразувател, интензитета на светлината и съпротивлението на натоварването. Мощността Pn, която се освобождава от товара, се определя от продукта Pn = InнUн, където Un е напрежението в клемите на акумулатора.

домашна слънчева батерияНай-голямата мощност се разпределя при натоварването при някакво оптимално съпротивление Ropt, което съответства на най-високия коефициент на ефективност (ефективност) на преобразуването на светлинната енергия в електрическа. Всеки преобразувател има собствена стойност на Ropt, която зависи от качеството, размера на работната повърхност и степента на осветеност.


Слънчева батерия се състои от отделни слънчеви клетки, които са свързани последователно и паралелно с цел увеличаване на изходните параметри (ток, напрежение и мощност). Когато елементите са свързани последователно, изходното напрежение се увеличава, докато паралелно изходният ток се увеличава. За да се увеличи както тока, така и напрежението, тези два метода на свързване се комбинират. В допълнение, при този метод на свързване, отказът на една от слънчевите клетки не води до отказ на цялата верига, т.е. подобрява надеждността на цялата батерия.

По този начин слънчевата батерия се състои от свързани с паралелна серия соларни клетки, Стойността на максималния възможен ток, даден от батерията, е пряко пропорционална на броя на паралелно свързаните и емф- серийно свързани слънчеви клетки. Така че комбинирането на типове връзки сглобява батерията с необходимите параметри.

слънчеви клеткиСлънчевите клетки на акумулатора се променят от диоди. Обикновено има 4 от тях - по един за всяка ¼ част от батерията. Диодите предпазват части от акумулатора от повреда, които по някаква причина потъмняват, тоест ако в даден момент светлината не падне върху тях. В този случай батерията временно генерира 25% по-малко изходна мощност, отколкото при нормална слънчева светлина по цялата повърхност на батерията.

При липса на диоди тези слънчеви клетки ще се прегряват и ще се провалят, тъй като се превръщат в настоящи консуматори за продължителността на затъмняването (батериите се разреждат през соларни клетки), а при използване на диоди те се заобикалят и токът не тече през тях. Диодите трябва да са с ниско съпротивление, за да се намали падането на напрежението върху тях. За тези цели наскоро се използват диоди на Шотки.

Получената електрическа енергия се съхранява в батерии и след това се прехвърля на товара. Батерии - химически източници на ток. Зареждането на батерията възниква, когато към нея се приложи потенциал, който е по-голям от напрежението на батерията.


Броят на слънчевите клетки, свързани последователно и успоредно, трябва да бъде такъв, че работното напрежение, подавано към акумулаторите, като взема предвид спада на напрежението в зареждащата верига, малко надвишава напрежението на акумулатора, а токът на натоварване на акумулатора осигурява необходимата стойност на тока на зареждане.

Например, за да заредите 12 V оловно-кисела батерия, трябва да имате 36-клетъчна слънчева батерия.

материали за производство на слънчеви панелиПри слаба слънчева светлина, зарядът на батерията намалява и батерията отделя електрическа енергия на захранващия приемник, т.е. акумулаторните батерии постоянно работят в режим на разреждане и презареждане.

Този процес се контролира. специален контролер, При циклично зареждане е необходимо постоянно напрежение или постоянен ток на заряд.

При добри условия на осветление батерията бързо зарежда до 90% от номиналния си капацитет, а след това при по-ниска скорост на зареждане до пълния капацитет. Превключването към по-ниска скорост на зареждане се извършва от контролера на зарядното устройство.

Най-ефективното използване на специални батерии е гел (сярна киселина се използва като електролит в акумулатора) и оловни батерии, които са произведени по AGM технология. Тези батерии не изискват специални условия за монтаж и не изискват поддръжка. Паспортният експлоатационен живот на такива батерии е 10-12 години с дълбочина на разреждане не повече от 20%. Батериите никога не трябва да се разреждат под тази стойност, в противен случай експлоатационният им живот ще бъде драстично намален!

Батерията е свързана към слънчевата батерия чрез контролер, който контролира нейното зареждане. Когато батерията се зарежда с пълна мощност, към слънчевата батерия се свързва резистор, който поглъща излишната мощност.

За да преобразувате постоянно напрежение от батерия в променливо напрежение, което може да се използва за захранване на повечето консуматори на енергия заедно със слънчева батерия, можете да използвате специални устройства - инвертори.

Без използването на инвертор, слънчевото напрежение може да се захранва от слънчева батерия, включително различни преносими съоръжения, енергоспестяващи източници на светлина, например същите LED лампи.

Прочетете също по тази тема: Преносими слънчеви зарядни устройства

Вижте също на electrohomepro.com:

  • Слънчеви функции
  • Полимерни слънчеви панели
  • Домашни соларни панели и техните индустриални колеги
  • Слънчеви контролери
  • Двустранни слънчеви клетки

  •  
     
    Коментари:

    # 1 написа: | [Цитиране]

     
     

    Доста ясно и разбираемо - благодаря!

     
    Коментари:

    # 2 написа: Майкъл | [Цитиране]

     
     

    Да! Доста ясно и разбираемо, но нека поговорим за обратното. За съжаление, сега всичко е изградено върху икономия, както потвърждава авторът.Нека да видим колко е икономично използването на слънчеви панели. Ефективността на най-разпространените батерии в момента е доста ниска - само 20%. След като направите прости изчисления, можете да се уверите, че с един квадрат. метра батерия получаваме около 200 вата електроенергия. Ако си припомним колко струва цялата електроника, използвана в строителството и колко слънчеви дни имаме, ще стане ясно, че спестяването на електроенергия с помощта на слънчеви панели няма да работи.

     
    Коментари:

    # 3 написа: Max | [Цитиране]

     
     

    Михаил, не съм съгласен с теб, имам 7 амперна батерия с номинална стойност 12 волта на мое място, слънчев панел с размери 21 на 45 см дава ток от 1,2 ампера с напрежение 14,8 волта и това е 17 вата постоянно, имам 2 такива сглобени панела, Аз съм 20-25 (в зависимост от ъгъла на осветяване) вата на слънчева светлина, от около 8-15 в облачен ден, от 0-8 по всяко друго време (от времето на деня), тоест за осветяване доста ярко няма 1-2 стаи

     
    Коментари:

    # 4 написа: Андрю | [Цитиране]

     
     

    Навсякъде има много объркване, отколкото терминът "слънчеви панели" е различен от термина "слънчеви панели". Както разбирам от вашата статия, се оказва, че соларната батерия се състои от отделни елементи и вече соларният панел е, когато всички батерии са сглобени по определена схема на някаква рамка, т.е. можем да кажем, че т.нар слънчевите панели могат да се състоят от няколко слънчеви панела, които от своя страна са сглобени от набор от фотоелектрически преобразуватели (слънчеви клетки). Нещо подобно.

     
    Коментари:

    # 5 написа: Артьом | [Цитиране]

     
     

     
    Коментари:

    # 6 написа: | [Цитиране]

     
     

    Производителността на слънчевите панели в зависимост от ъгъла на наклон и насоченост спрямо кардиналните точки
    южен ъгъл 0 93% ъгъл 30 100% ъгъл 60 91% ъгъл 90 68%
    югозапад-югоизток - ъгъл 0 93% ъгъл 30 96% ъгъл 60% 88% ъгъл 90 66%
    изток и запад ъгъл 0 93% ъгъл 30 90% ъгъл 60 78% ъгъл 90 55%
    От тук можете да видите най-доброто представяне на панелите, обърнати на юг, под ъгъл от 30%

     
    Коментари:

    # 7 написа: | [Цитиране]

     
     

    Не мога да намеря такава проста зависимост като зависимостта на мощността на батерията от интензивността на соларизация. В характеристиките на батерията нейната номинална (често максимална) мощност е дадена при осветеност 1 kW / m 2. И ако тази батерия е осветена от поток от 8 кВт / м 2?

     
    Коментари:

    # 8 написа: | [Цитиране]

     
     

    Виталий,
    В Русия максималният капацитет в Краснодарския край е около 7 кВт * ч / кв.м. на ден. Там 100 W панел на ден може да произвежда максимум 700 W. Ако имате нужда от евтини панели, моля, свържете се. Ще изчислим, доставим.

     
    Коментари:

    # 9 написа: | [Цитиране]

     
     

    И аз мислех, че те използват енергията на фотона, тоест количеството на крайната енергия не зависи от това дали е слънчев ден или облачно, а от това дали полукълбото, в което сте обърнати към слънцето (т.е. през деня), е обърнато или обратно. Диво греших, сега трябва да разбъркам синтеза на водород-хелий, в противен случай тези ваши социални норми са честно казано много луди.

     
    Коментари:

    # 10 написа: Александър | [Цитиране]

     
     

    Виталий,

    Ако светлинният поток е по-голям, тогава панелът просто ще се нагрява повече и мощността от това вече няма да работи, защото 1 фотон избива един електрон от последната орбита на силициев атом. Ако енергията на фотона не е достатъчна, за да избие електрон, то той просто отскача от него. Ако енергията на фотона е 5 пъти по-голяма, това не означава, че ще избие 5 електрона. Това означава, че един електрон също ще излети от орбита, а останалата част от енергията ще се преобразува в топлина.

     
    Коментари:

    # 11 написа: | [Цитиране]

     
     

    Моля, помогнете. Пиша диплом по темата за изграждане на промишлено съоръжение. Чудите се за екологично и енергийно ефективно осветление. Ето какво сте измислили: свържете слънчевите панели към лампи с нажежаема жичка (или всеки друг източник на светлина). В същото време лампите, даващи светлина, в същото време ще презареждат панелите.Разбирам, че зареждането изисква повече енергия, отколкото при пренос на енергия, така че предполагам, че ще са необходими лампи, работещи от мрежата (за покриване на разликата в енергията). С една дума, системата ще бъде така: лампа + електрическа крушка = енергия на панел. Панелна енергия на лампата. Ето въпроса: Как и къде мога да разбера колко крушки и какъв вид мощност са ми нужни, да речем, на квадратен метър? Колко слънчеви панела ще отнеме? И колко могат да бъдат свързани към панелите на лампата на един и същ злобен квадратен метър? Благодаря предварително! Извинявам се за грешките и липсата на запетаи (на места) - телефонът не работи много добре. Е, това съобщение беше написано само с 10 опита.
    RS Чакам отговор. Благодаря отново. P.P.S. За диплома ви трябват, ако не супер проверени данни. Така че поне източниците, откъдето можете да опитате да ги намерите.

     
    Коментари:

    # 12 написа: | [Цитиране]

     
     

    Здравей скъпа Дария. Опитайте да посетите trigada.ucoz.com

    Този сайт има значителна библиотека от книги за електричество. Има и книги по темата, която ви интересува. И по всяко време можете да изтеглите интересуващата ви книга и да я прочетете. С уважение, Андрей.

     
    Коментари:

    # 13 написа: Дмитрий | [Цитиране]

     
     

    Съгласен съм с Алексей. Имам панелна система с мощност 2,4 кВт в предградията. Той произвежда 17 кВт на ден в слънчев ден през юли. Ъгъл 45. Взимам данни от контролера Etracer 60A. Оказва се, че със 100 вата на панела произвежда 708 вата на ден. Моно панели suoyang sy200wm.

     
    Коментари:

    # 14 написа: bvz | [Цитиране]

     
     

    Чудя се как е възможно да се произвеждат 708 вата на ден, ако мощността се измерва във ватове. Мощността е количеството работа за единица време. И каква е мощността за единица време?

     
    Коментари:

    # 15 написа: | [Цитиране]

     
     

    Ако панелът генерира 100 вата на час, тогава средната дневна светлина е 7 часа. 1008 7 = 700 вата изчисления са приблизителни ...

    Средният слънчев ден или ден е 7 часа. Умножете 100 * 7, за да получите около 700 вата генерирана енергия.

     
    Коментари:

    # 16 написа: | [Цитиране]

     
     

    Господа (и дами)
    За да избегнете объркване, нека да решим:
    Ватовете са МОЩНОСТ - тоест способността да се произвежда определено количество енергия за единица време.
    КОЛИЧЕСТВО на енергията е (например) киловат * час
    Панелът има номинална мощност (способност да дава толкова много енергия за 1 път)
    но тя РАБОТВА W * час енергия.
    Тоест, в пример № 15, ако един приятел има панел с мощност 100 W и той работи 7 часа, тогава през това време той ще генерира 100 W * 7 часа = 700 W * час енергия
    ----
    Вземете за пример типично 1000-ватова ютия
    За един час работа той ще "изяде" 1000 вата * час (което лесно можете да видите на електромера на апартамент)
    (между другото, електромерът също показва не ватове - а киловат * час)
    Да предположим също, че успяхме да акумулираме (например в батерии) енергия от 700 W * час (пример по-горе)
    Така от тази енергия ютията ще работи 700 вата * час (на ден от батерията) / 1000 вата (мощност на желязо) = 0,7 часа (или 42 минути)

     
    Коментари:

    # 17 написа: Артър | [Цитиране]

     
     

    Има едно огромно НО, слънчевите панели не се нуждаят от слънчева светлина. И тогава помислете за себе си какъв е смисълът.