Solarna energija je jedan od najperspektivnijih i brzo razvijajućih alternativnih izvora električne energije. Ovo je neograničen resurs koji se može koristiti bilo gdje u svijetu bez zagađivanja okoliša. Slažete se, bilo bi lijepo imati svoj alternativni izvor električne energije.
Ispada da se sada solarna energija može pretvoriti u električnu energiju upravo kod kuće. Umjesto glomaznih i krhkih okvira okvira, sada se sve više koriste fleksibilni solarni paneli. Ali kako to provesti u praksi?
Pomoći ćemo se nositi s uređajem fleksibilnih solarnih panela i načelom njihovog rada. Korisne preporuke za odabir i ugradnju konstrukcija predstavljene su u našem članku. A radi lakše percepcije informacija, članak sadrži tematske fotografije i videozapise.
Što su solarni paneli?
Da biste razumjeli jesu li fleksibilni paneli prikladni za proizvodnju električne energije, morate razumjeti teoriju.
Što je solarna baterija, kako se struktura fleksibilnih modela razlikuje od ostalih? Također je vrlo važno otkriti prednosti i nedostatke ove posebne solarne ćelije i prije kupnje.
Struktura i principi rada fleksibilnih ploča
Princip rada solarne baterije temelji se na takvom konceptu kao fotonaponski. Svjetlost, kao što znate, može se smatrati i valom i tokom čestica - fotona. Mogućnost pretvaranja energije fotona u električnu energiju fotonaponska je energija.
Prvi prototipi modernih solarnih ćelija izumljeni su još u 50-ima. Od tada su se bitno promijenile i izvana i po načelu rada. Fotonaponski učinak omogućen upotrebom poluvodiča
Poluvodič je materijal koji ima posebnu atomsku strukturu. Poluprovodnik n-tipa ima dodatne elektrone, a oni pol-provodnika p-tipa nedostaju. Za sastavljanje fotoćelije, dvije vrste materijala kombiniraju se u dvoslojnu strukturu.
Galerija slika
Fotografija s
Razvoj i primjena fleksibilnih solarnih panela značajno je proširila opseg i mogućnosti instalacije korisnih kućanskih aparata
Taloženje kristala silicija s fotoelektričnim svojstvima na fleksibilnoj bazi otklonilo je glavni nedostatak solarnih ćelija - krhkost
Fotoelektrični sloj se raspršuje na tanke metalne ploče, trake i polimerni film. Ovisno o krutosti baze, baterija se može saviti pod kutom od 30 ° do 180 °, presavijati u rolu
Fleksibilni solarni panel može se saviti tako da sakuplja najveću moguću količinu sunčeve svjetlosti
Učvršćivanje fleksibilne solarne ploče na paviljon ljetnog bazena napravljenog od polikarbonata omogućit će najracionalniji način održavanja ugodne temperature za kupanje u umjetnom rezervoaru
Položaj fleksibilne solarne ploče na krovu šatora, kamper, solarna tenda eliminira potrebu traženja mjesta za smještaj banke tijekom odmora u zemlji
Upotreba fleksibilnih solarnih panela prioritet je ako je minielektrana trebala biti instalirana na neobičan dizajn. Ideja arhitekta neće trpjeti
Fleksibilne solarne ploče preporučuje se postavljanje na krovove, čija nosivost prvotno nije izračunata za ugradnju dodatnih konstrukcija
Ugradnja baterije na rolete na lameli
Fleksibilni punjač s fleksibilnom fotoćelijom
Sunčev polumjer zavoja
Formiranje najučinkovitije površine
Polikarbonatna solarna naljepnica
Učinkovito korištenje slobodnog prostora
Razuman odnos prema arhitektonskim oblicima
Važna prednost je lakoća sustava.
Odvojene fotoćelije su kombinirane u ploči. Ploče mogu biti krute, u jakom metalnom okviru. Sada postoji tendencija olakšavanja dizajna foto panela. Fleksibilne i lagane solarne ćelije dobivaju na popularnosti.
Princip rada solarne baterije može se opisati na sljedeći način:
- Sunčeva svjetlost udara u površinu fotoćelije sa strane n-sloja.
- Fotoni se sudaraju s atomima poluvodiča, "izbacujući" dodatne elektrone.
- Slobodni elektroni kreću se prema p-sloju i padaju u atome uz nedostatak čestica.
- Kao rezultat toga, gornji sloj djeluje kao katoda, a donji sloj kao anoda.
- Proizvodi istosmjernu struju koja lako može napuniti bateriju.
Silikon, selen i mnogi drugi, skuplji materijali koriste se kao poluvodiči.
Izravna struja primljena od solarne ploče mora se pretvoriti u izmjeničnu jer većina električnih uređaja radi na njoj
Za fleksibilne filmske solarne ploče koristi se i polimerno prskanje aluminijskim vodičima. Ovakva struktura ploče čini iznenađujuće tankim i laganim.
Ova se tehnologija tek počinje razvijati, ali činjenica da ima velike izglede van svake je sumnje. Ali pogledat ćemo fleksibilne ploče u širem smislu ove definicije.
Više o principima rada solarnih panela možete pročitati klikom na vezu.
Prednosti fleksibilnih solarnih ćelija
Prednosti fleksibilnih solarnih panela čine ovu metodu proizvodnje električne energije jednom od najperspektivnijih:
- težina;
- veličina;
- elastičnost;
- izvođenje;
- univerzalnost;
- profitabilnosti;
- ekološka prijatnost;
- jednostavnost rada.
Geometrijski i fizički parametri ploča, kao što su veličina i težina, od velike su važnosti, jer će trebati veliki broj ploča za opskrbu električnom energijom za cijelu stambenu zgradu, pri uporabi teških modela možda će biti potrebno ojačati građevinsku konstrukciju, što će znatno povećati troškove ugradnje.
Lagani i kompaktni fleksibilni elementi ne mogu značajno utjecati na raspodjelu opterećenja na građevinskom okviru. Ne predstavljaju opasnost za krov.
Performanse silikonskih baterija su prilično visoke. Teško je procijeniti učinkovitost u ovom slučaju, poluvodičke ploče su u mogućnosti pretvoriti svjetlost u električnu energiju u prosjeku za 20%.
To jest, ako snaga sunčevog zračenja bude 200 vata, stvorit će se oko 40 vata električne energije.
Fleksibilni amorfni solarni paneli mnogo su podnošljiviji oblačnom vremenu od uobičajenih građevina na bazi čvrstog silicija.
Za usporedbu, standardni solarni akumulator u oblačnom vremenu može raditi samo na 10% svog kapaciteta, dok fleksibilna ploča proizvodi oko 50% nominalnih vrijednosti.
Fleksibilnost solarne baterije omogućuje vam da je opremite neravnim krovovima, popločanim krovovima i slojevitim premazima. Štoviše, oni su prilično svestrani, pogodni za ugradnju na krov ili fasadu zgrade
Sunčeva svjetlost je besplatan i neograničen resurs. To je njegova nedvojbena prednost, koja izražava bezuvjetnu učinkovitost solarnih panela.
Pored toga, ova metoda proizvodnje energije u potpunosti je ekološka, ne utječe na stanje okoliša i ne šteti joj. Štoviše, odustajući od popularne alternative solarnoj energiji - termoelektranama, čovječanstvo smanjuje razinu onečišćenja zraka.
Nedostaci fleksibilnih solarnih panela
Dovoljni su i nedostaci fleksibilnih solarnih panela. Prvo, ova se tehnologija tek razvija i još nije dosegla vrhunac svojih mogućnosti. Fleksibilne amorfne baterije niske su izvedbe u odnosu na krute poli- ili monokristalne baterije.
Struktura i princip rada fleksibilnih ploča prilično je složen, ali svi ih mogu koristiti. Dovoljno je pravilno instalirati i spojiti opremu
Kao drugo, tanka folija i minimalan sloj premaza propadaju relativno brzo. Garancijsko razdoblje rada takvih ploča je oko 3 godine.
Nakon toga, fotoćelije se počinju postepeno razgrađivati i zahtijevaju zamjenu.
Ohrabruje činjenica da se ova industrija razvija brzo, a već se pojavljuju trajniji i snažni primjerci fleksibilnih solarnih panela na bazi amorfnog silicija.
Ostali nedostaci su svojstveni svim vrstama solarnih panela:
- trajanje povrata;
- visoka cijena;
- veliki broj skupe opreme, pored samih baterija;
- ovisno o vremenskim prilikama
Fleksibilna ploča snage oko 150 vata košta oko 40 tisuća rubalja. ili više, ovisno o proizvođaču. 20 baterija, set baterija i dodatna oprema koštat će okrugli iznos. S obzirom na cijenu električne energije od 1 kWh, sustav ćete morati platiti više od jedne godine.
Gdje se i kako koristi solarna energija?
Fleksibilne ploče koriste se u raznim područjima. Prije izrade projekta opskrbe energijom kod kuće pomoću ovih solarnih panela, saznajte gdje se koriste i koje su značajke njihove uporabe u našoj klimi.
Opseg solarnih panela
Upotreba fleksibilnih solarnih panela vrlo je široka. Uspješno se koriste u elektronici, elektrifikaciji zgrada, automobilskoj i zrakoplovnoj konstrukciji, te svemirskim objektima.
U gradnji se takvi paneli koriste za opskrbu električnom energijom stambenih i industrijskih zgrada.
Solarna energija može biti jedini izvor električne energije i može udvostručiti tradicionalni sustav napajanja, tako da u slučaju nedovoljne učinkovitosti u određenom razdoblju kuća ne ostane bez napajanja
Fleksibilni prijenosni punjači za solarne ćelije dostupni su svima i prodaju se svugdje. Veliki fleksibilni turistički paneli za proizvodnju električne energije u bilo kojem dijelu svijeta vrlo su popularni među putnicima.
Vrlo neobična, ali praktična ideja je koristiti cestovno korito kao osnovu fleksibilnih baterija. Posebni elementi zaštićeni su od udara i ne boje se velikih opterećenja.
Fleksibilne baterije su također dobre jer se mogu koristiti u gotovo svakoj situaciji. Lako ih se može postaviti na krov automobila ili na trup
Ta je ideja već provedena. „Sunčeva“ cesta pruža energiju okolnim selima, a da ne zauzme ni jedan dodatni metar zemlje.
Značajke uporabe fleksibilnih amorfnih ploča
Oni koji planiraju započeti koristiti fleksibilne solarne ploče kao izvor električne energije za svoj dom, trebaju znati značajke njihovog rada.
Galerija slika
Fotografija s
Uložak ruksaka za uštedu energije
Prijenosni punjač
Učinkovito punjenje u vikendici
Prisutnost ugrađene baterije
Solarni paneli s fleksibilnom metalnom bazom koriste se tamo gdje se povećavaju zahtjevi za trajnošću malih elektrana:
Galerija slika
Fotografija s
Paluba morskog ili riječnog broda
Tenda na riječkom brodu za uživanje
Blagi polumjer savijanja
Ugradnja na metalno kućište
Prije svega, korisnike je zabrinulo pitanje: što raditi zimi, kada su ljetna vremena kratka i nema dovoljno električne energije za sve uređaje?
Da, u oblačnom vremenu i kratkim dnevnim satima performanse ploča su smanjene. Dobro je kad postoji alternativa u obliku mogućnosti prelaska na centralizirano napajanje. Ako nije, trebate nabaviti baterije i napuniti ih u one dane kad je vrijeme povoljno.
Zanimljivo svojstvo solarnih ćelija je da se kada se fotoćelija zagrijava, njezina učinkovitost značajno smanjuje.
U ljetnim vrućinama ploče se zagrijavaju, ali djeluju lošije. Zimi, sunčanog dana, solarne ćelije mogu uhvatiti više svjetla i pretvoriti ga u energiju
Broj jasnih dana u godini varira od regije do regije. Naravno, na jugu je racionalnije koristiti fleksibilne baterije, jer tamo sunce sja dulje i češće.
Budući da Zemlja tijekom dana mijenja položaj u odnosu na Sunce, bolje je ploče rasporediti univerzalno - to jest s južne strane pod kutom od oko 35-40 stupnjeva. Ova će situacija biti relevantna i u jutarnjim i večernjim satima, i u podne.
Uputa za ugradnju solarnih panela na krov
Ako odlučite da su fleksibilni solarni paneli na bazi amorfnog silicija ono što trebate osigurati električnu energiju privatnoj kući, započnite s planiranjem.
Odaberite odgovarajuću opremu i procijenite približni broj ploča. Zatim pročitajte pravila za ugradnju i naknadno održavanje solarnih ćelija.
Ali zapamtite da je upotreba tradicionalnih poli-i monokristalnih analoga silicija do sada mnogo produktivnija.
Korak 1. Proračun broja ploča
Bilo koji posao započinje projektom. Za dizajn morate napraviti potrebne izračune, i to:
- dnevna potrošnja električne energije;
- ukupna potrebna snaga fotoćelija;
- kapacitet baterije;
- broj ploča.
Najjednostavnije je izračunati potrošnju električne energije. Da biste to učinili, uzmite u obzir apsolutno sve električne uređaje koje koristite ili teoretski mogu koristiti.
Jednostavan primjer:
- hladnjak - 200 W;
- računalo - 300 W;
- TV - 150 W;
- ekonomične žarulje - 5 komada po 20 vata.
Snaga svakog uređaja mora biti navedena u njegovoj dokumentaciji ili na kućištu. Nakon dodavanja svih podataka, dobivamo 750 vata. Na temelju ove vrijednosti odabran je pretvarač - uređaj koji pretvara izravnu struju u izmjeničnu struju sa željenom frekvencijom.
Obavezno napravite malu maržu i odaberite pretvarač koji je 0,5 kW snažniji od izračunate vrijednosti. Odnosno, za ukupnu snagu od 0,75 kW prikladan je uređaj ne slabiji od 1,25 kW
Za pravilno spajanje, solarni paneli su spojeni na baterije preko kontrolera. Ne miješajte kontakte - plus u pluse, minus na minus. Iz baterije se struja usmjerava prema pretvaraču, a potom prema električnim uređajima
Tada morate pokupiti baterije. Kapacitet baterije (na primjer, 200 A pokazuje h) ukazuje na to koja će struja biti proizvedena pri zadanom naponu u trajanju od sat vremena.
Potrebni kapacitet možete izračunati tako da podijelite ukupnu snagu potrošača s izlaznim naponom solarne baterije. U našem primjeru koristimo 12-voltne baterije. 750/12 = 62,5 A ∙ h.
Ali ova formula nije u potpunosti istinita jer se većina baterija ne može isprazniti na 0. Postoji određeno ograničenje, na primjer 40%. Ako razina napunjenosti padne ispod, to će značajno utjecati na život i kvalitetu baterije.
Ovom pokazatelju također je potrebno dodati formulu:
750 W / (12V × 0,4) = 156,25 A ∙ h.
Da biste postigli takav kapacitet, u sustav možete kombinirati grupu od dvije baterije od po 100 Ah.
Broj ploča izračunava se na temelju snage odabranog modela i regije u kojoj će biti instalirani. Važnost regije je teško precjenjivati. U idealnom slučaju morate pronaći vrijednosti dnevne razine sunčevog zračenja za vaše područje. Za pouzdanost se uzima minimalna vrijednost za godinu, okvirno - krajem prosinca.
Shematski, razina insolacije u različitim regijama može se prikazati na sljedeći način. Numeričke se vrijednosti mogu naći u specijaliziranim imenicima ili na Internetu
Pomnoživši ovaj pokazatelj s brojem kalendarskih dana u mjesecu, dobivamo broj kilovata na 1 m2 fleksibilne solarne baterije u prosincu. Na primjer, u Moskvi je to 0,33x31 = 10,23 kW / m2, a za Soči - 1,25x31 = 38,75 kW / m2.Ovaj se pokazatelj naziva brojem sati.
Zatim iz uvjetnoga maksimalnog 0,75 kW koji svi uređaji troše u isto vrijeme izračunavamo prosječnu mjesečnu potrošnju - oko 25 kW. Za mjesec dana naše fleksibilne baterije moraju generirati najmanje 25 000 vata, a bolje je napraviti malu opskrbu i zaokružiti do 30 kW.
Stoga bi za 1 sat u Moskvi trebalo biti 30 / 10,23 = 2,93 kW. Ako odabrane ploče imaju snagu od 150 W, tada nije teško izračunati njihov broj: 2,93 / 0,15 = 20 komada.
Nakon tako jednostavnih izračuna, sami možete odabrati odgovarajući pretvarač, regulator, bateriju i fleksibilne fotonaponske panele u pravoj količini.
Korak 2. Pravila instalacije
Ugradnju fleksibilnih solarnih ćelija možete sami izvršiti.
Da biste to učinili, vrijedi odlučiti gdje ćete točno postaviti ploče:
- na krovu zgrade;
- na pročelju kuće;
- na zasebnoj strukturi;
- kombinirani krug.
Najpopularnija opcija je na krovu. Ako oblik ili konfiguracija krova to ne dopuštaju, bolje je izgraditi dodatni okvir na koji ćete postaviti baterije. To je skuplje, ali ako je krov zasjenjen ili teško dostupan, ova opcija postaje racionalna.
Položaj na fasadi koristi se kada nema dovoljno prostora na krovu. Ploče mogu postati dio dizajnerske ideje i igrati ulogu uređenja doma
Fleksibilne solarne fotonaponske ćelije s donje strane imaju ljepljivi smolasti sloj.
Dovoljno je ukloniti zaštitni film i lijepiti ploču na odabrano mjesto. Naravno, prije montaže površinu treba očistiti i oprati.
Nije potreban specijalizirani instalacijski alat. Glavna stvar je brinuti se o svojoj sigurnosti tijekom rada na krovu. Također je vrlo važno promatrati shemu ožičenja opreme i ne narušavati redoslijed
S jedne strane, solarni modul ima 2 kabela. Svaka ploča smještena je tako da se ove žice naknadno mogu kombinirati s jednom sabirnicom za serijsku vezu.
Također preporučujemo čitanje našeg drugog materijala, koji detaljno opisuje instalacijske sheme i načine povezivanja solarnih panela. Pročitajte više ovdje.
Korak # 3. Njega sustava nakon instalacije
Nakon instaliranja fleksibilnih solarnih ćelija, potrebno ih je stalno nadgledati, jer u protivnom njihova učinkovitost može drastično pasti. Glavna stvar je da ploče budu čiste. Prašina, prljavština, izmet ptica - svi ti čimbenici smanjuju rad sustava, jer ograničavaju apsorpciju sunčeve svjetlosti fotoćelijama.
Solarni paneli trebaju se obrisati jer se zaprljaju. Zbog toga se ne preporučuje postavljanje na teško dostupna mjesta na složenom krovu.
Ako vaš sustav ne možete sami servisirati, uvijek možete pronaći umjetnika s odgovarajućim strojevima i opremom. Naravno, bit će skuplje.
Solarni paneli na bazi amorfnog silicija, poput tvrdih analoga, mogu se oprati običnom vlažnom spužvom ili krpom od mikrovlakana. Ploča se ne boji vode (uostalom, ova se oprema instalira na otvorenom), ako ih redovito perete, trajat će duže
Drugi problem koji je relevantan za naše regije je snijeg. Zimi, baterije zaspaju u snijegu i prestaju funkcionirati. Oborine se moraju stalno čistiti, ali ne previše grube, jer se u protivnom može oštetiti sama oprema.
Videozapisi i osvrti na fleksibilne ploče popularnih proizvođača pomoći će vam da napravite pravi izbor. Moći ćete vidjeti kako će izgledati vaša kuća nakon postavljanja opreme, stručnjaci će vam pomoći odabrati pravu količinu baterija i razmotriti pravila instalacije.
Kako su postavljeni fleksibilni solarni paneli i od čega su izrađeni:
Fleksibilnu bateriju možete ugraditi u stan na pročelju visoke zgrade, zašto ne:
Malo više o proizvodnji i prednostima fleksibilnih elemenata:
Solarni paneli omogućuju da postanu nehlapljivi, a ne da prate cijenu plina i komunalije. Ako jednom uložite određeni iznos, možete neograničeno trošiti energiju za upotrebu kućanskih električnih uređaja, grijanje doma i punjenje baterije električnog vozila. Sve više i više ljudi prelazi na alternativnu energiju, jer iza nje stoji budućnost.
Ako imate potrebno znanje ili iskustvo o temi našeg članka, molimo vas da ga podijelite s našim čitateljima. Ili ste možda sami morali instalirati solarne panele? Reci nam kako si to učinio. Svoje komentare možete nadopuniti fotografijama.