kategorier: Intressanta elektriska nyheter, Hur fungerar det
Antal visningar: 206201
Kommentarer till artikeln: 17
Hur är solpaneler anordnade och fungerar?
Nuförtiden kan nästan alla samla in och komma till sitt förfogande oberoende solenergikälla (i den vetenskapliga litteraturen kallas de fotovoltaiska paneler).
Kostsam utrustning kompenseras över tid av förmågan att ta emot gratis el. Det är viktigt att solpaneler är en miljövänlig energikälla. Under de senaste åren har priserna på fotovoltaiska paneler sjunkit tiofaldigt och de fortsätter att sjunka, vilket tyder på stora utsikter för deras användning.
I en klassisk form kommer en sådan elektrisk kraftkälla att bestå av följande delar: direkt, ett solbatteri (likströmsgenerator), ett batteri med en laddningsstyrenhet och en växelriktare som omvandlar likström till växelström.
Solpaneler består av en uppsättning solceller (fotovoltaiska omvandlare)som direkt konverterar solenergi till elektrisk energi.
De flesta solceller är tillverkade av kisel, vilket har en relativt hög kostnad. Detta faktum kommer att bestämma de höga kostnaderna för elektrisk energi, som erhålls med hjälp av solpaneler.
Två typer av fotoelektriska omvandlare är vanliga: tillverkade av enkelkristall och polykristallint kisel. De skiljer sig åt i produktionsteknik. De förstnämnda har en effektivitet på upp till 17,5% och den senare 15%.
Den viktigaste tekniska parametern för ett solbatteri, som har en stor påverkan på hela installationens effektivitet, är dess nettokraft. Det bestäms av spänning och utgångsström. Dessa parametrar beror på intensiteten av solljus som kommer in i batteriet.
Emf (elektromotorisk kraft) för enskilda solceller beror inte på deras område och minskar när batteriet värms upp av solen, med cirka 0,4% per 1 g. C. Utströmmen beror på solstrålningens intensitet och solcellernas storlek. Ju ljusare solljuset är, desto större ström genereras av solcellerna. Laddningsström och effektuttag i molnigt väder reduceras kraftigt. Detta beror på en minskning av batteriets strömutgång.
Om batteriet som är upplyst av solen är stängt för viss belastning med motstånd RN, visas en elektrisk ström I i kretsen, vars värde bestäms av kvaliteten på den fotoelektriska omvandlaren, ljusintensiteten och lastmotståndet. Effekt PN, som släpps i lasten, bestäms av produkten PN = InнUн, där Un är spänningen vid batteriterminalerna.
Den största effekten tilldelas i lasten vid ett visst optimalt motstånd Ropt, vilket motsvarar den högsta effektivitetskoefficienten (effektivitet) för att konvertera ljusenergi till elektrisk energi. Varje omvandlare har sitt eget Ropt-värde, vilket beror på arbetsytans kvalitet, storlek och belysningsgrad.
Solbatteri består av enskilda solceller som är anslutna i serie och parallellt för att öka utgångsparametrarna (ström, spänning och effekt). När elementen är anslutna i serie ökar utgångsspänningen, medan parallellt ökar utgångsströmmen. För att öka både ström och spänning kombineras dessa två anslutningsmetoder. Med denna anslutningsmetod leder dessutom fel i en av solcellerna inte till fel i hela kedjan, d.v.s. förbättrar tillförlitligheten för hela batteriet.
På detta sätt solbatteriet består av parallella seriekopplade solceller. Värdet på batteriets maximalt möjliga ström är direkt proportionellt mot antalet anslutna parallellt och emf- seriekopplade solceller. Så att kombinera anslutningstyper monterar batteriet med de önskade parametrarna.
Solceller i batteriet shuntas av dioder. Vanligtvis finns det fyra av dem - en för varje ¼ del av batteriet. Dioder skyddar delar av batteriet från fel, som av någon anledning är mörkare, det vill säga om ljuset vid någon tidpunkt inte faller på dem. I detta fall genererar batteriet tillfälligt 25% mindre uteffekt än under normalt solljus på hela batteriets yta.
I avsaknad av dioder kommer dessa solceller att överhettas och misslyckas, eftersom de förvandlas till nuvarande konsumenter under dimningen (batterierna laddas ur solceller), och när de använder dioder förbigås de och strömmen flyter inte genom dem. Dioder måste vara låga motstånd för att minska spänningsfallet över dem. För dessa ändamål har Schottky-dioder nyligen använts.
Mottagen elektrisk energi lagras i batterier och överförs sedan till lasten. batterier - kemiska strömkällor. Batteriladdningen uppstår när en potential appliceras på den, vilket är större än batterispänningen.
Antalet solceller anslutna i serie och parallellt bör vara sådana att driftspänningen som tillförs batterierna, med hänsyn till spänningsfallet i laddningskretsen, överskrider något batterispänningen och batteriets belastningsström ger det erforderliga värdet på laddningsströmmen.
För att ladda ett 12 V blysyrabatteri måste du till exempel ha ett 36-celligt solbatteri.
I svagt solljus minskar batteriladdningen och batteriet avger elektrisk energi till strömmottagaren, d.v.s. uppladdningsbara batterier arbetar ständigt i urladdningsläge och laddning.
Denna process kontrolleras. specialkontroll. Vid cyklisk laddning krävs en konstant spänning eller konstant laddningsström.
Under goda ljusförhållanden laddar batteriet snabbt upp till 90% av sin nominella kapacitet, och sedan vid en lägre laddningshastighet till full kapacitet. Växling till lägre laddningshastighet utförs av laddarens styrenhet.
Den mest effektiva användningen av specialbatterier är gel (svavelsyra används som en elektrolyt i batteriet) och blybatterier, som tillverkas med AGM-teknik. Dessa batterier kräver inga speciella installationsförhållanden och kräver inget underhåll. Passportens livslängd för sådana batterier är 10-12 år med ett urladdningsdjup på högst 20%. Batterier får aldrig tappas under detta värde, annars kommer deras livslängd att minska drastiskt!
Batteriet är anslutet till solbatteriet via en styrenhet som styr dess laddning. När batteriet laddas med full effekt ansluts ett motstånd till solbatteriet, som absorberar överskott.
För att konvertera konstant spänning från batteriet till växelspänning, som kan användas för att driva de flesta energikonsumenter tillsammans med solbatteriet, kan du använda specialenheter - växelriktare.
Utan användning av en växelriktare kan en solspänning drivas från ett solbatteri, inklusive olika bärbara utrustningar, energibesparande ljuskällor, till exempel samma LED-lampor.
Läs också om detta ämne: Bärbara soluppladdare
Se även på elektrohomepro.com
: