Baterei solar - gabungan konversi fotoelektrik (fotokopi) - piranti semikonduktor sing langsung ngonversi energi solar dadi arus listrik langsung, beda karo petugas solar sing ngasilake bahan pemanasan.
Macem-macem piranti sing ngidini konversi radiasi solar dadi energi termal lan listrik yaiku obyek sinau babagan tenaga solar (saka Helios Greek. Ήλιος, Helios - Sun). Produksi sel fotovoltaik lan kolektor surya berkembang ing arah sing beda. Panel solar teka kanthi macem-macem ukuran: saka mikrokulatorkulator dibangun nganti mobil lan bangunan sing dipasang ing atap.
Crita
Ing taun 1842, Alexander Edmond Becquerel nemokake efek ngowahi cahya dadi listrik. Charles Fritts wiwit nggunakake selenium dadi lampu listrik. Prototipe pisanan panel solar digawe dening fotokimia Italia Giacomo Luigi Chamican.
25 Maret 1948, ahli ing Bell Laboratories ngumumake nggawe panel solar basis silikon sing pertama ngasilake arus listrik. Penemuan kasebut digawe dening telung karyawan perusahaan kasebut - Calvin Souther Fuller (Calvin Souther Fuller), Daryl Chapin (Daryl Chapin) lan Gerald Pearson (Gerald Pearson). Wis sawise 10 taun, ing 17 Maret 1958, satelit sing nggunakake batre solar, Avangard-1, diluncurake ing AS. Tanggal 15 Mei 1958, satelit sing nggunakake batre solar, Sputnik-3, uga diluncurake ing USSR.
Apa sampeyan kudu ngerti babagan panel solar
"Baterai solar" minangka ekspresi sing nuduhake sawetara sel solar, dhasar minangka bahan semikonduktor sing langsung ngonversi energi srengenge dadi arus langsung. Prosedur iki diarani efek fotoelektrik. Sawise kontrol fenomena mikrofisika iki dikuwasani ing level laboratorium, industri kasebut uga bisa ngasilake produksi modul solar silikon. Efisiensi panel solar - 18-22%. Sambungan fotokarine ing antarane serial lan podo.
Bingkai sing dipasang amarga digawe saka bahan dielektrik.
Rencana kanggo nyambungake panel solar kanggo omah musim panas lan omah pribadi. Operasi sistem sing bener dipengaruhi dening pilihan sing bener saka kabeh komponen sirkuit tanaman. Kualitas modul sing nggawe baterei solar gumantung karo cara sukses ing dalan sing dilalui dening foton saka Sun menyang Bumi.
Amarga ngalami radiasi cahya, dheweke dadi bagean saka sirkuit listrik kanthi arus langsung. Salajengipun, gumantung ing tugas, energi sing diklumpukake ing baterei utawa padha dikonversi dadi arus listrik gantian sing nyedhiyakake 220 soket V
Jinis Panel Solar
Adhedhasar jinis sing digunakake kanggo ngasilake semikonduktor silikon, modul panel solar dipérang dadi rong kategori: polycrystalline , kristal tunggal .
Tilas ing wangun alun-alun sing rata kanthi permukaan sing beda, amarga ana kristal sing ora jelas. Nyawiji silikon digunakake kanggo Pabrik. Kaping pisanan, bahan mentah diwutahake menyang bentuk khusus, banjur blok sing dijupuk kanthi lebur dipotong dadi piring persegi. Sajrone proses manufaktur, massa silikon molten ngalami pendinginan kanthi bertahap.
Panel monocrystalline luwih efisien lan ngasilake energi luwih akeh, nanging panel polycrystalline luwih murah.Ing modul kasebut dumadi saka 36 utawa 72 piring polycrystalline. Panel kalebu sekumpulan simpul kasebut. Teknologi kasebut cukup sederhana, ora kalebu nggunakake peralatan sing larang lan ora butuh investasi finansial gedhe. Minus modul kasebut minangka siji - efisiensi ora ngluwihi 18%.
Panjaluk utamane kanggo dheweke diterangno manawa dheweke luwih murah. Ora kaya sadurunge, permukaan panel kristal tunggal kanthi homogen. Iki minangka piring tipis kanthi visual sing bisa dipotong kanthi potongan ing sudhut. Kanggo entuk, kristal silikon ditanam kanthi artifisial. Sèl solar sing digunakake ing kasus iki kalebu silinder silikon.
Kanthi ngilangi ingot silikon ing kabeh sisih, kinerja ditambah. Proses iki larang nanging produktif. Efisien unsur kristal tunggal bisa udakara 22%. Biaya sing luwih dhuwur tinimbang poliklinik ing wilayah 10%.
Apa baterei solar?
Baterai solar (SB) minangka sawetara modul fotovolta sing digabungake dadi siji piranti nggunakake konduktor listrik.
Lan yen baterei kasusun saka modul (sing uga diarani panel), mula saben modul dibentuk saka sawetara sel solar (sing diarani sel). Sèl solar minangka unsur utama sing ana ing jantung batre lan nginstal solar kabeh.
Foto kasebut nuduhake sel solar macem-macem format.
Nanging Déwan panel fotovoltaik.
Ing praktik, sel fotovoltaik magepokan karo peralatan tambahan, sing digunakake kanggo ngowahi arus, kanggo akumulasi lan distribusi sabanjure ing antarane konsumen. Piranti ing ngisor iki kalebu ing kit listrik solar omah:
- Panel Photovoltaic minangka unsur utama sistem sing ngasilake listrik nalika srengenge katon padhet.
- Baterei sing bisa diisi ulang maneh minangka piranti panyimpenan energi sing ngidini konsumen diwenehake listrik alternatif sanajan sajrone jam SB ora ngasilake (umpamane ing wayah wengi).
- Controller - piranti sing tanggung jawab kanggo mbayar ulang batre kanthi tepat ing wektu, nalika nglindhungi batre saka kakehan gedhe lan mbuwang jero.
- Konverter minangka konverter energi listrik sing ngidini sampeyan nampa arus gantian ing output kanthi frekuensi lan voltase sing dibutuhake.
Kanthi skematis, sistem pasokan tenaga solar.
Skema cukup prasaja, nanging supaya bisa digunakake kanthi efektif, kudu ngetung parameter operasi kabeh piranti sing ana gandhengane.
Unsur lan prinsip operasi panel solar
Tugas baterei solar yaiku transformasi energi sinar srengenge dadi listrik, sing menehi piranti kanggo omah lan industri. Operasi stasiun tenaga solar yaiku, miturut prinsip sing padha karo konvensional.
Panel solar dumadi saka 5 unsur. Komponen pertama instalasi solar yaiku panel foto.
Piranti semikonduktor sing kasusun langsung ngonversi energi awak sing dadi listrik dadi terus. Kekuwatan lan voltase panel solar bisa beda, nanging mesthi macem-macem 12 V. Baterai solar minangka unit unit modular. Goleki baterei ing papan sing bisa diakses sinar matahari langsung.
Supaya bisa ngatur lan ngontrol operasi panel surya, piranti kaya baterei, inverter, lan pengontrol kalebu ing sirkuit. Batrén ngetrapake peran tradisional ing sistem - disimpen ing listrik. Iki kedadeyan sajrone operasi peralatan listrik kluwarga saka jaringan terpusat, lan yen kakehan listrik kakehan nalika tenaga omah kabeh saka modul solar.
Toko energi nyedhiyakake sirkuit listrik kanthi jumlah listrik saengga voltase stabil terus dijaga. Minangka aturan, sepasang baterei kalebu ing sirkuit - utami lan serep. Sing pertama, sawise listrik nambah, langsung dikirim menyang kothak listrik.
Ing nomer loro nyuda energi sing diklumpukake mung sawise nyelehake voltase ing jaringan. Paling asring, kabutuhan baterei serep ana ing cuaca sing cerah utawa ing wayah wengi nalika panel foto ora bisa mlaku.
Skema sing bener kanggo nyambung panel Panel A jinis perantara ing antarane panel surya lan baterei yaiku kontrol. Piranti elektronik iki nduweni fungsi sing ngontrol baterei lan ngetrapake baterei, uga bisa ngontrol proses iki.
Ing macem-macem dina, unit lumahing ora sithik dening srengenge kanthi cara sing beda-beda. Mula, output voltase dening panel uga owah. Kanggo ngisi baterei kanthi watesan normal, voltase dibutuhake, regane diwatesi ing sawetara tartamtu. Penagih solar ngilangi irregularitas sing disebabake insiden. Ngarsane piranti kasebut ora bakal ngeculake baterei kanthi nggodhok sakteruse. Kajaba iku, pengontrol ora bakal nyuda penurunan energi ing ngisor norma sing wis ditemtokake, sing njamin operasi dipercaya kabeh sistem energi.
Hitungan panel fotovoltaik
Sepisanan sampeyan kudu ngerti nalika rencana kanggo ngetung desain konversi fotovoltaik (panel solar) yaiku jumlah listrik sing bakal dimanfaatake karo peralatan sing disambung karo panel solar. Nemtokake kekuwatan nominal kanggo tenaga solar ing mangsa ngarep, sing diukur watt (W utawa kW), kita bisa entuk tarif listrik saben wulan rata-rata - W * h (kW * h). Lan daya batere solar (W) sing dibutuhake bakal ditemtokake adhedhasar nilai sing dipikolehi.
Contone, priksa dhaptar peralatan listrik sing bisa diwenehake energi dening tanduran listrik solar cilik kanthi kapasitas 250 watt.
Tabel kasebut dijupuk saka situs salah sawijining pabrikan panel solar.
Ana kelainan antarane konsumsi energi saben dina saka 950 W * h (0.95 kWh) lan tenaga baterei solar 250 W, sing terus-terusan ngasilake 6 kWh saben dina sajrone operasi terus-terusan (sing luwih akeh tinimbang kebutuhan sing dituduhake). Nanging amarga kita ngomong khusus babagan panel surya, kudu eling manawa piranti kasebut bisa ngembangake kekuwatan nameplate mung ing wayah awan (saka udakara 9 nganti 16 jam), lan malah dina sing jelas. Ing cuaca mendhung, generasi listrik uga mudhun kanthi cetha. Lan esuk lan sore, jumlah listrik sing digawe baterei ora ngluwihi 20-30% saka rata-rata tarif saben dina. Kajaba iku, kekuwatan sing dirating bisa dijupuk saka saben sel mung yen ana kahanan sing paling optimal.
Napa nomer baterei 60 watt, lan menehi 30? Nilai 60 W tetep dening produsen sel sajrone penolakan ing 1000 W / m² lan suhu baterei 25 derajat. Ora ana kahanan kaya ngono ing bumi, lan liya-liyane ing tengah Rusia.
Kabeh iki dianggep yen cadangan daya tartamtu dilebokake ing desain panel solar.
Saiki ayo ngomong babagan endi indikator listrik kasebut - 250 kW. Parameter sing ditemtokake ngerteni kabeh koreksi tumrap ketidaksuburan radiasi solar lan nuduhake data rata-rata adhedhasar eksperimen. Yaiku daya: ngukur kekuwatan ing macem-macem kahanan operasi baterei lan ngetung regane saben dina rata-rata.
Yen sampeyan ngerti volume panggunaan, pilih sel fotovoltaik adhedhasar daya modul sing dibutuhake: saben modul 100W ngasilake 400-500 Wh * h saben dina.
Kita luwih maju: ngerti panjaluk listrik saben dina rata-rata, kita bisa ngetung tenaga surya sing dibutuhake lan jumlah sel sing digunakake ing siji panel fotovolta.
Nganggo pitungan luwih lanjut, kita bakal fokus ing data tabel sing wis dingerteni kanggo kita. Dadi, mesthine yen konsumsi tenaga total kira-kira 1 kWh saben dina (0.95 kWh). Kaya sing wis dingerteni, kita bakal butuh baterei solar kanthi rega reguler paling ora 250 watt.
Upaminipun, sampeyan ngrancang nggunakake sel fotovoltaik kanthi tenaga nominal yaiku 1,75 W kanggo ngumpul modul sing digunakake (kekuwatan saben sel ditemtokake karo produk kekuatan lan voltase saiki sing ngasilake sel solar). Kekuwatan 144 sel sing digabung dadi papat modul standar (36 sel saben) bakal padha karo 252 watt. Rata-rata, kanthi baterei kaya, kita bakal nampa listrik nganti 1 - 1,26 kWh saben dina, utawa 30 - 38 kWh saben wulan. Nanging ana ing musim panas, nalika musim salju, sanajan nilai kasebut ora bisa ditampa kanthi mesthi. Kajaba iku, ing garis lintang lor, asil bisa uga sithik, lan ing sisih kidul - luwih dhuwur.
Ana panel solar - 3.45 kW. Dheweke kerjane selaras karo jaringan, saéngga efisiensi paling maksimal:
Data kasebut rada ndhuwur, amarga srengenge luwih gedhe tinimbang biasane. Yen siklon wis suwe, produksi ing wulan mangsa ora luwih saka 100-150 kW * h.
Nilai sing dituduhake yaiku kilowatt, sing bisa dijupuk langsung saka panel solar. Pira energi bakal tekan konsumen pungkasan - gumantung karo karakteristik peralatan tambahan sing dibangun ing sistem tenaga listrik. Kita bakal ngomong babagan dheweke mengko.
Kaya sing sampeyan ngerteni, jumlah sel solar sing dibutuhake kanggo ngasilake tenaga sing diwenehake mung bisa diitung. Kanggo perhitungan sing luwih akurat, dianjurake nggunakake program khusus lan kalkulator energi solar online kanggo mbantu nemtokake daya baterei sing dibutuhake gumantung saka akeh parameter (kalebu lokasi geografis situs sampeyan).
Yen sepisanan ora bisa ngitung panel fotovoltaik (lan ora profesional asring ngalami masalah sing padha), iki ora masalah. Kekuwatan sing ilang ora bisa ditindakake kanthi nginstall sawetara fotokel tambahan.
Ana telung jinis piranti:
Murup mati - piranti sing nyambung utawa nyopot baterei ing baterei solar, gumantung karo tingkat voltase ing terminal-terminal. Tingkat muatan tetep disimpen ing 70%.
Pengontrol PWM - modulasi ngidini sampeyan entuk pangisi daya baterei 100% ing tahap pungkasan ngisi daya.
MRI - piranti kasebut ngonversi parameter energi sing ditampa saka panel solar dadi sing paling cocog kanggo ngisi baterei, nambah efisiensi nganti 30%.
Konverter - unit sing ngowahi arus langsung sing ditampa saka modul solar dadi voltase ganti 220 V.
Iki persis prabédan potensial sing digunakake kanggo umume jinis piranti kluwarga. Inverters kasedhiya ing telung versi: ngadeg, jaringan, hibrida. Sing pisanan ora ngubungi jaringan listrik eksternal. Fungsi ing jaringan (jaringan) mung nganggo jaringan terpusat.
Saliyane fungsi konversi, inverter kasebut bisa nyetel amplitudo, frekuensi voltase lan paramèter jaringan liya. Inverter hibrida (hibrida) nduweni fungsi peralatan lan piranti jaringan. Nalika sumber daya pusat wis digunakake, butuh tenaga maksimal saka batere solar, lan yen jaringan umum ora pedhot, bisa ditindakake kanthi otonom.
Macem-macem sel fotovoltaik
Kanthi bantuan saka bab iki, kita bakal nyoba nyingkirake tanggepan babagan kaluwihan lan kekurangan sel fotovoltaik sing paling umum. Iki bakal luwih gampang sampeyan milih piranti sing bener. Modul silikon Monocrystalline lan polycrystalline kanggo panel solar digunakake saiki.
Iki minangka tampilan sèl solar (sèl) standar modul tunggal kristal, sing bisa dibédakaké kanthi tepat karo sudhut beveled.
Ing ngisor iki foto sel polycrystalline.
Modul endi sing luwih apik? Pangguna FORUMHOUSE aktif babagan iki.Ana sing percaya yen modul polycrystalline bisa luwih efisien ing cuaca mendhung, dene panel monocrystalline nuduhake prestasi sing apik banget nalika awan.
Aku duwe mono - 175 watt ing srengenge ing ngisor 230 watt. Nanging aku nolak dheweke lan mbalik menyang polycrystals. Amarga nalika langit jelas, paling sethithik ngirit listrik saka kristal, nanging nalika mendhung, awan ora bisa kerja.
Ing kasus iki, mesthi ana mungsuh sing, sawise nindakake pangukuran praktis, kanthi lengkap nolak pernyataan sing diwenehake.
Aku ngelawan: poliklinik sensitif banget. Sanalika maya cilik ngliwati srengenge, banjur langsung mengaruhi jumlah sing wis ana. Voltase, kanthi cara, prakteke ora owah. Panel siji-kristal luwih tepat. Kanthi cahya sing apik, panel loro dadi apik: kekuwatan sing diumumake loro-lorone saka panel kasebut 50W, loro-lorone 50W sing padha. Saka kene, kita ndeleng kepiye mitos ilang yen monopanel bisa menehi kekuatan luwih apik.
Pernyataan kapindho gegayutan karo sel fotovoltaik: umur polycrystals luwih cepet tinimbang sel siji-kristal. Coba statistik resmi: urip standar panel kristal tunggal yaiku 30 taun (sawetara produsen ngaku modul kasebut bisa nganti 50 taun). Ing wektu sing padha, wektu operasi efektif saka panel polycrystalline ora ngluwihi 20 taun.
Pancen, kekuwatan panel solar (sanajan kanthi kualitas banget) mudhun kanthi bagian sekedhik persen persen (0.67% - 0.71%) kanthi saben taun operasi. Ing wektu sing padha, ing taun pisanan operasi, kekuwatane bisa mudhun kanthi mudhun 2% lan 3% (kanggo panel siji-kristal lan polycrystalline). Kaya sing sampeyan ngerteni, ana bedane, nanging ora pati penting. Lan yen sampeyan nganggep manawa indikasi sing ditampilake gumantung banget saka kualitas modul fotovolta, mula bedane bisa ditolak kabeh. Kajaba iku, ana kasus panel kristal tunggal kristal sing murah digawe saka pabrikan sing kelangan nganti 20% kekuwatane ing taun pertama operasi. Kesimpulan: sing luwih dipercaya pabrikan modul PV, luwih tahan lama produke.
Akeh pangguna saka portal kita sing ngaku modul modul kristal tunggal luwih larang tinimbang poliklinik. Kanggo manufaktur, prabédan rega (ing syarat-syarat siji watt listrik sing diasilake) bener-bener katon, sing ndadekake tuku unsur polikerikin luwih menarik. Ora ana sing bisa mbantah iki, nanging ora bisa mbantah manawa kasunyatane panel kayu kristal siji luwih dhuwur tinimbang polikerik. Mula, kanthi modul tenaga kerja sing padha, baterei polycrystalline bakal duwe area sing akeh. Kanthi tembung liyane, menang kanthi rega, panuku unsur polycrystalline bisa ilang ing wilayah kasebut, sing, yen ana kekurangan ruang gratis kanggo instalasi SB, bisa nyebabake keuntungan sing jelas.
Kanggo kristal tunggal sing umum, efisiensi, 17% -18%, kanggo poli - udakara 15%. Bentenane yaiku 2% -3%. Nanging, saka segi area, bedane 12% -17%. Kanthi panel amorf, bedane luwih jelas: kanthi efisiensi 8-10%, panel tunggal kristal bisa setengah saka amorf.
Panel amphous minangka jinis sel fotovoltaik liyane sing durung populer, sanajan kaluwihan sing jelas: koefisien sithik kekuwatan tenaga kanthi nambah suhu, kemampuan ngasilake listrik sanajan sithik banget, murah regane relatif saka siji prodhuksi kW energi, lan liya-liyane. . Lan salah sawijining alesan popularitas sing kurang dumunung ing efisiensi sing winates banget. Modul amorf uga diarani modul fleksibel. Struktur fleksibel banget nggampangake pamasangan, bubar lan panyimpenan.
Aku ora ngerti sapa sing amatir iki. Efisiensi kasebut sithik, dheweke meh nginep nganti pirang-pirang papan, sauntara yen umur, efisiensi, kaya kristal. Modul klasik dirancang kanggo operasi ing 25 taun kanthi efisiensi 20%. Amphous mung bisa ditambah siji: padha kaya kaca ireng (sampeyan bisa nutupi fase kabeh).
Milih barang-barang kerja kanggo konstruksi panel surya, luwih dhisik, sampeyan kudu fokus marang reputasi pabrikan. Sawise kabeh, karakteristik kinerja sing nyata gumantung karo kualitas. Kajaba iku, siji ora kudu ngilangi kahanan ing kahanan instalasi modul solar bakal ditindakake: yen papan sing diwenehake kanggo nginstal panel solar diwatesi, luwih becik nggunakake kristal tunggal. Yen ora ana ruang bebas, mula elingake panel poliklinik utawa amorf. Sing terakhir bisa uga luwih praktis tinimbang panel kristal.
Kanthi tuku panel siap saka produsen, sampeyan bisa nggawe gampang gaweyan nindakake panel solar. Kanggo sing luwih seneng nggawe kabeh nganggo tangane, proses manufaktur modul solar bakal diterangake babagan lampahing artikel iki. Uga ing mangsa ngarep, kita ngrancang ngrembug babagan kritéria kanggo milih batre, pengontrol lan inverter - piranti tanpa batre solar ora bisa mlaku kanthi lengkap. Tetep nganyari kanggo feed artikel kita.
Foto kasebut nuduhake 2 panel: kristal tunggal krasan 180 W (kiwa) lan polycrystalline saka pabrikan 100 W (sisih tengen).
Sampeyan bisa ngerteni babagan sumber energi alternatif sing paling populer ing topik sing cocog, mbukak kanggo diskusi ing portal kita. Ing bagean babagan pambangunan omah otonom, sampeyan bisa sinau akeh perkara sing menarik babagan energi alternatif lan panel surya khusus. Video cilik bakal nyritakake babagan unsur utama stasiun listrik surya standar lan babagan fitur nginstal panel solar.
Jinis Modul Panel Solar
Panel-modul solar dipasang saka sel solar, liya - konversi fotoelektrik. PEC saka rong jinis wis digunakake nggunakake nyebar.
Beda karo jinis semikonduktor silikon sing digunakake, yaiku:
- Polycrystalline. Iki minangka sel solar sing digawe saka silikon nyawiji kanthi pendinginan jangka panjang. Cara produksi sing sederhana nemtokake kemampuan regane, nanging kinerja pilihan polycrystalline ora ngluwihi 12%.
- Monocrystalline. Iki minangka unsur sing dijupuk kanthi ngethok piring tipis saka kristal silikon sing wis ditanem artifisial. Pilihan sing paling produktif lan larang. Efisiensi rata-rata ing wilayah 17%, sampeyan bisa nemokake fotoktronik tunggal kristal kanthi kinerja sing luwih dhuwur.
Sel solar polikrystalline bentuk alun sing rata kanthi permukaan sing ora apik. Spesies monocrystalline katon kaya alun-alun struktur permukaan homogen kanthi sudhut sing dipotong (pseudo-squares).
Panel versi pisanan kanthi kekuwatan sing padha luwih gedhe tinimbang kaloro amarga efisiensi sing luwih murah (18% berbanding 22%). Nanging persen, rata-rata, sepuluh luwih murah lan dikarepake utamane.
Sampeyan bisa maca babagan aturan lan nuansa milih panel solar kanggo nyedhiyakake energi menyang pemanasan otonom ing kene.
Prinsip operasi saka baterei solar
Piranti dirancang kanggo ngonangi sinar srengenge dadi listrik. Tumindak kasebut diarani efek fotoelektrik. Semikonduktor (wafer silikon), sing digunakake kanggo ngrancang unsur, duwe elektron muatan positif lan negatif lan kalebu rong lapisan: n-lapisan (-) lan p-lapisan (+). Elektron sing gedhe banget ing pangaribawa srengenge dikalahake ing lapisan lan manggoni papan kosong ing lapisan liyane. Iki nyebabake elektron gratis terus-terusan mindhah, pindhah saka siji piring menyang liyane, ngasilake listrik, sing nambah baterei.
Kepiye cara baterei solar gumantung banget karo piranti. Wiwitane, sel surya digawe silikon. Saiki isih misuwur banget, nanging amarga proses reresik silikon cukup angel lan larang regane, model dikembangake kanthi fotokopi alternatif saka senyawa kadmium, tembaga, gallium lan indium, nanging kurang produktif.
Efisien panel solar tuwuh kanthi teknologi sing tuwuh. Saiki, angka iki tambah saka siji persen, sing direkam ing wiwitan abad, nganti luwih saka rong puluh persen. Iki ngidini kita nggunakake panel dina iki ora mung kanggo kabutuhan domestik, nanging uga kanggo produksi.
Spesifikasi
Piranti baterei solar cukup prasaja, lan kalebu pirang-pirang komponen:
- Langsung sel solar / panel surya,
- Konverter sing ngowahi saiki langsung dadi gantian saiki,
- Kontrol tingkat baterei.
Baterei kanggo panel solar kudu tuku kanthi nyathet fungsi sing dibutuhake. Dheweke nglumpukake lan nyuda listrik. Saham lan konsumsi dumadi ing wayah awan, lan ing wayah wengi, akumulasi akumulasi mung dikonsumsi. Mangkono, ana sumber energi sing terus-terusan lan terus-terusan.
Pengisi daya gedhe banget lan ngeculake baterei nyuda baterei. Controller pangisian daya solar kanthi otomatis mandhegake klempakan energi ing baterei nalika tekan paramèter maksimal, lan sambungake beban piranti nalika ana cairan sing kuat.
(Tesla Powerwall - baterei kanggo 7 panel solar kW - lan ngisi omah kanggo kendharaan listrik)
Inverter grid kanggo panel surya minangka elemen desain sing paling penting. Iki ngowahi energi sing ditampa saka srengenge dadi saiki gantine macem-macem kapasitas. Minangka konverter sing nyelarasake, nggabungake voltase output arus listrik kanthi frekuensi lan fase kanthi jaringan sing tetep.
Photocells bisa disambungake ing seri lan padha. Opsi terakhir nambah parameter daya, voltase lan saiki lan ngidini piranti bisa mlaku, sanajan siji unsur kelangan fungsi. Model gabungan digawe nggunakake skema loro. Urip layanan piring udakara 25 taun.
Pamasangan solar
Yen struktur bakal digunakake kanggo nginep papan kediaman, situs instalasi kudu dipilih kanthi ati-ati. Yen panel ditutup karo bangunan utawa wit sing dhuwur, mula bakal angel golek energi sing dibutuhake. Dheweke kudu diselehake ing ngendi srengenge srengenge maksimal, yaiku ing sisih kidul. Desain luwih becik diinstal ing pojok, sudut sing padha karo garis geografis lokasi sistem kasebut.
Panel solar kudu diselehake supaya pemilik nduweni kemampuan kanthi ngresiki reged bledug lan rereget utawa salju, amarga iki nyebabake kemampuan sing luwih murah ngasilake tenaga.
Pasokan energi bangunan
Panel solar ukuran gedhe, kaya petugas solar, digunakake ing wilayah tropis lan subtropis kanthi pirang-pirang dina sing cerah. Utamane populer ing negara-negara Mediterania, ing ngendi dheweke diselehake ing payon omah.
Wiwit Maret 2007, omah-omah anyar ing Spanyol wis dilengkapi karo pemanas banyu solar kanggo menehi mandhiri saka 30% nganti 70% saka kabutuhan banyu panas, gumantung saka lokasi omah lan konsumsi banyu. Bangunan tanpa omah (pusat blanja, rumah sakit, lan sapiturute) kudu duwe peralatan fotovoltaik.
Saiki, saklar kanggo panel solar nyebabake akeh kritik ing antarane wong. Iki amarga rega listrik luwih dhuwur, keruwetan lanskap alami. Lawan transisi menyang panel solar menehi kritik transisi kasebut, amarga pamilik omah lan tanah sing dipasang karo panel surya lan tanduran tenaga angin dipasang entuk dana saka negara kasebut, nanging penyewa biasa ora. Ing babagan iki, Kementerian Ekonomi Federal Jerman ngembangake tagihan sing bakal ngidini sawetara mangsa ngarep kanggo ngenalake insentif kanggo para penyewa sing manggon ing omah sing diwenehake energi saka instalasi fotovoltaik utawa ngalangi tanduran tenaga termal. Bebarengan karo mbayar dana kanggo sing duwe omah sing nggunakake sumber energi alternatif, direncanakake mbayar dana kanggo para penyewa sing manggon ing omah kasebut.
Lumahing dalan
- Ing taun 2014, trek sepeda tenaga surya pertama ing jagad iki dibukak ing Walanda.
- Ing taun 2016, Menteri Ekologi lan Energi Segolene Prancis ngumumake rencana mbangun dalan 1.000 km kanthi panel surya lan panel surya sing tahan panas. Mesthekake yen 1 km dalan kaya ngono bakal bisa menehi listrik tenaga listrik 5.000 wong (ora kalebu pemanasan)sumber non-kuoso?] .
- Ing wulan Februari 2017, dalan sing dikuasai solar dibukak pemerintah Prancis ing desa Norman, Tourouvre-au-Perche. Bagean dalan dawa kilometer dilengkapi panel 2880. Trotoar kaya ngono bakal nyedhiyakake listrik kanggo dalanan desa kasebut. Panel bakal ngasilake 280 megawatt listrik saben taun. Pambangunan bagean bagean dalan rego 5 yuta Euros.
- Uga digunakake kanggo lampu lampu mandiri mandiri ing dalan
Tanduran tenaga solar lengkap
Kanggo milih komponen sing cocog kanggo tanduran tenaga, sampeyan kudu nemtokake nomer piranti lan kekuwatane. Kanggo kajelasan, luwih becik nimbang conto tartamtu: ana pondokan musim panas sing ana ing pinggiran pinggir kutha Ryazan, sing manggon, wiwit wulan Maret nganti September.
Panel panel solar lengkap kalebu: panel solar, inverter, pengikat, bahan tambahan (kabel, mesin otomatis lan sapiturute.) Rata-rata konsumsi saben dina yaiku 10,000 W / h, beban rata-rata 500 watt, beban maksimal yaiku 1000 watt. Kita ngetung beban puncak, nambah maksimal 25%: 1000 x 1,25 = 1250 watt.
Panggunaan ruangan
Baterai solar minangka salah sawijining cara utama ngasilake tenaga listrik ing pesawat ruang angkasa: dheweke makarya suwene suwe tanpa konsumsi bahan, lan ing wektu sing padha, lingkungan ramah lingkungan, ora kaya sumber energi nuklir lan radioisotop.
Nanging, nalika mabur kanthi jarak sing adoh saka Srengenge (ngluwihi orbit Mars), panggunaan kasebut dadi masalah, amarga aliran energi solar proporsional karo alun-alun jarak saka Srengenge. Nalika mabur menyang Venus lan Merkuri, sebaliknya, tenaga panel solar mundhak kanthi signifikan (ing wilayah Venus kaping 2, ing wilayah Mercury kaping 6 kali).
Voltase saiki
Rating baterei paling umum yaiku pirang-pirang 12 V. Komponen stasiun solar minangka pengontrol, inverter, modul solar dirancang kanggo voltase 12 nganti 48 V. Ngarsane 12 V batre trep amarga yen gagal, sampeyan bisa ngganti siji-sijine. .
Ing voltase kaping pindho luwih dhuwur, adhedhasar spesifik operasi baterei, mung bisa ngganteni pasangan. Ing jaringan V V, kabeh papat baterei kudu diganti ing siji cabang, lan 48 V wis dadi ancaman saka sudut pandang keamanan listrik. Saka sudut pandang liyane, voltase sing luwih dhuwur, bagian kabel kawat luwih cilik bakal dibutuhake, lan kontak bakal luwih dipercaya.
Nalika milih peringkat, perlu kanggo ngerteni ciri-ciri kekuwatan inverters lan nilai beban puncak:
48 V - saka 3 - 6 kW,
24 utawa 48 V - saka 1,5 - 3 kW,
12, 24, 48V - nganti 1, 5 kW.
Yen kapasitas lan regane baterei kira-kira padha, pilihan kudu dihentikan ing baterei kanthi ambane pelepasan sing diidini paling dhuwur lan nilai saiki sing paling gedhe.Urip baterei tambah akeh yen indeks iki ora ngluwihi 30 - 50%.
"Kriteria utama kanggo milih baterei kudu linuwih. Ing kasus tartamtu, voltase dhisikan bakal 24 V.
Pilihan sel solar
Kekuwatan baterei solar diwilang nganggo rumus ing ngisor iki: Pcm = (1000 x Yesut) / (K x Sin) Ing njeron iki:
Rcm - daya baterei ing W, sing padha karo jumlah kekuwatan panel solar, 1000 - photosensitivitas sel solar ing kW / m²,
Yaut - konsumsi listrik saben dina sing dibutuhake ing kWh (kanggo wilayah sing dipilih - 18). Coefisien K nganggep kabeh rugi kanthi musim: kanggo musim panas - 0,7, kanggo mangsa - 0,5.
Dosa - jarak radiasi solar ing kW x h / m² (nilai tabular) kanthi paling apik ing panel. Sampeyan bisa ngerteni parameter iki ing layanan cuaca ing wilayah kasebut. Sudut optimal kanggo nginstal panel solar ing musim semi lan musim gugur padha karo nilai lintang.
Ing musim panas, 15⁰ kudu minus, lan ing musim salju - 15⁰ kudu ditambahake. Panel dhewe kudu orientasi ing sisih kidul. Wilayah saka conto kasebut dumunung ing lintang 55⁰.
Wiwit wektu sing ana ing kapentingan kanggo kita tiba ing wulan Maret-September, kita njupuk kepinginan musim panas - 40⁰ relatif. Ing kasus iki, rata-rata insolasi saben dina kanggo wilayah kasebut yaiku 4,73.
Kita ngganti kabeh data kasebut menyang formula lan nindakake tumindak:
Pcm = 1000 x 12: (0.7 x 4.73) ≈ 3 600 W .
Yen modul sing ngetrap baterei bakal duwe 100 watt, mula 36 unit kudu tuku. Kanggo nyelehake, sampeyan bakal mbutuhake platform 5 x 5 m, lan struktur kasebut bakal bobote udakara 0.3 ton.
Déwan baterei
Nalika ngatur paket baterei, nuansa ing ngisor iki kudu dipertimbangake: baterei konvensional sing dikarepake kanggo mobil ora cocog kanggo tujuan iki, prasasti "SOLAR" kudu ana ing panel solar, kabeh baterei sing tuku kudu duwe paramèter sing padha lan, luwih becik, kalebu ing bathi produksi sing padha. , perlu kanggo nyelehake unsur ing ruangan sing anget, kanthi optimal - 25⁰.
Ora perlu tuku baterei anyar, amarga baterei sing digunakake uga apik kanggo tujuan iki. Yen suhu mandheg -5⁰, kapasitas batere bakal mudhun nganti 50%. Contone nganggo 12 volt AB kanthi kapasitas 100 A / h, sampeyan bisa ndeleng manawa bisa menehi listrik nganggo jumlah listrik 1200 W sak jam.
Bener, iki bakal diterusake kanthi cepet baterei, lan iki ora dikarepake. Wiwit 60% dianggep minangka "emas tegese" kanggo ngilangi, kita butuh energi kanggo saben 100 A / jam ing 600 W / h (1000 W / h x 60%). Baterai awal kudu dibayar 100% saka outlet stasioner.
Rezeki kudu kaya ngono, cukup kanggo nutupi beban wengi, lan yen cuaca saya mendhung, mula banjur wenehi paramèter sing dibutuhake nalika awan supaya sistem bisa digunakake. Baterei sing gedhe banget ora disenengi amarga wong-wong mau bakal dilebokake lan bakal kurang.
Solusi sing paling kompeten yaiku bungkus baterei kanthi cadangan sing nutupi konsumsi daya saben dinane. Kita netepake total kapasitas batere: (10,000 W / h: 600 W / h) x 100 A / h = 1667 A / h Mulane, kanggo nglengkapi tanduran listrik solar saka conto tartamtu, 16 AB kanthi kapasitas 100 A / h utawa 8 nganti 200 bakal dibutuhake. sajajar-sajajar.
Cara milih pengontrol
Pilihan pengontrol duwe spesifik dhewe. Pengontrol sing dipilih kanthi bener kudu:
1. Kanggo mesthekake baterei multi-tahapan kasebut, supaya bisa nambah layanan.
2. Tindakake koneksi / terputus otomatis saka AB lan baterei solar sing padha karo pangisian daya utawa ngeculake.
3. sambungake maneh baterei saka baterei solar lan bathi kanthi cara mbalikke.
Controller daya solar kudu ing kamar sing padha karo baterei, Kanggo nindakake iki, parameter input kudu cocog karo nilai sing cocog karo modul solar, lan output kudu duwe voltase sing padha karo bedane potensial ing sistem kasebut.
Kathah gumantung apa pengontrol dipilih kanthi bener: operasi saka baterei, lan kabeh sistem solar kabeh. Yen sampeyan yakin manawa lampu kasebut entuk daya langsung saka pengontrol, sampeyan bisa ngirit dhuwit nalika tuku inverter - tuku pilihan sing luwih murah.
Cara milih inverter Tugas inverter yaiku nyedhiyakake beban pucuk kanggo wektu sing suwe.
Iki bisa uga nalika voltase input padha karo prabédan potensial ing sistem kasebut.
Pilihan paling apik nalika milih inverter yaiku "Inverter kanthi fungsi pengontrol." Kriteria ing ngisor iki penting: Bentuk gelombang sinus lan frekuensi arus diowahi dadi arus ganti. Nyata jarak sinusoida kanthi frekuensi 50 Hz minangka jaminan efisiensi sing luwih dhuwur.
Saenipun, yen angka iki luwih saka 90%. Konsumsi dhewe piranti kudu cocog karo total panggunaan sistem tata surya. Sing paling apik - nganti 1%. Piranti kasebut kudu nahan kakehan kakehan wektu sing cendhak.
Tips lan pitungan conto sing diwenehake ing artikel bakal mbantu pamasangan stasiun listrik solar omah. Iki cocog kanggo pondokan gedhe lan omah negara cilik.
Skema kerja tenaga listrik solar
Yen sampeyan ndeleng jeneng-jeneng saka simpul misterius sing nggawe sistem pasokan listrik, sampeyan bakal entuk ide babagan kerumitan super-teknis piranti.
Ing tingkat mikro gesang foton, kaya ngono. Lan kanthi jelas sirkuit umum sirkuit listrik lan prinsip tumindak katon gampang banget. Saka lumrahe swarga nganti "lampu Ilyich" mung ana papat langkah.
Modul solar minangka komponen pertama kanggo tenaga listrik. Iki minangka panel persegi lancip sing dipasang saka sawetara papan fotokopi standar. Pabrikan nggawe panel foto beda karo listrik lan voltase listrik, yaiku 12 volt.
Piranti berbentuk flat kasedhiya ing permukaan sing dipadhakake sinar langsung. Unit modular dihubungake kanthi sesambungan karo baterei solar. Tugas baterei yaiku ngonversi energi srengenge sing ditampa, ngasilake aren tetep nilai sing diwenehake.
Piranti panyimpenan pangisi daya listrik - baterei kanggo panel solar dikenal kabeh wong. Peranane ing njero sistem pasokan energi saka srengenge iku tradisional. Yen konsumen omah disambungake menyang jaringan terpusat, toko energi disimpen ing listrik.
Dheweke uga nglumpukake keluwihane, yen modul solar saiki cukup kanggo nyedhiyakake kekuwatan nggunakake peralatan listrik.
Paket baterei menehi jumlah energi sing dibutuhake lan njaga voltase stabil sanalika konsumsi kasebut mundhak regane. Bab sing padha uga kedadeyan, kayata, ing wayah wengi nganggo panel foto sing sepi utawa sajrone cuaca sing cerah.
Pengontrol minangka perantara elektronik ing antarane modul solar lan baterei. Peranane yaiku kanggo ngatur level baterei. Piranti kasebut ora ngidini nggodhok saka ngetren utawa potensial listrik ing ngisor norma tartamtu, perlu kanggo operasi stabil saka sistem solar kabeh.
Nguripake, swarane tembung inverter kanggo panel solar dadi jelas. Ya, nyatane, unit iki nindakake fungsi sing sadurunge bisa dicanthol karo insinyur listrik.
Ngonversi saiki langsung modul solar lan baterei dadi gantian saiki kanthi prabédan potensial 220 volt. Tegangan voltase iki digunakake kanggo akeh peralatan listrik kluwarga.
Beban puncak lan panggunaan daya rata-rata saben dina
Kesenengan kanggo duwe stasiun solar dhewe isih akeh. Langkah pertama ing dalan kanggo duwe tenaga energi solar yaiku nemtokake beban puncak paling optimal ing kilowatt lan rata-rata konsumsi energi saben dinane ing jam kilowatt ing omah utawa pondokan musim panas.
Beban puncak digawe kanthi kudu diaktifake sawetara piranti listrik sekaligus lan ditemtokake kanthi jumlah kekuwatan maksimal, kanthi nggatekake karakteristik wiwitan sing gedhe banget.
Hitungan konsumsi tenaga maksimal ngidini sampeyan ngerteni kabutuhan penting kanggo operasi sing padha karo peralatan listrik, lan sing dudu. Indikasi iki nurut karakteristik kekuwatan tenaga listrik, yaiku jumlah piranti kasebut.
Konsumsi energi saben piranti listrik diukur dening prodhuk kekuwatane awake dhewe kanggo wektu kerjane saka jaringan (didol listrik) sedina sedina. Rata-rata panggunaan energi saben dina dikira minangka jumlah energi listrik sing dikonsumsi dening saben konsumen kanggo saben dinane.
Asil panggunaan energi mbantu nyuda konsumsi listrik solar. Asil pangitungan penting kanggo pangitung luwih saka kapasitas batere. Rega saka paket baterei, komponen sing cukup akeh ing sistem, gumantung karo parameter iki.
Nyiapake petungan aritmetika
Kolom kapisan digambar tradisional - nomer serial. Kolom kapindho yaiku jeneng perkakas. Sing nomer telu yaiku konsumsi tenaga individu.
Kolom saka kaping papat nganti rong puluh pitu yaiku jam awan wiwit jam 00 nganti 24. Ing ngisor iki mlebu nganggo garis fraktional horisontal:
- ing numulator - wektu operasi piranti ing sawetara jam tartamtu ing bentuk perpuluhan (0,0),
- denominator dadi panggunaan kekuwatane dhewe (pengulangan iki dibutuhake kanggo ngetung saben jam).
Kolom puluh wolu yaiku total wektu digunakake ing kluwarga ing wayah awan. Ing rong puluh sanga, konsumsi energi pribadi piranti kasebut minangka asil kanggo nambah konsumsi tenaga individu kanthi wektu operasi kanggo wektu saben dina.
Kolom nomer telune uga standar - cathetan. Iki migunani kanggo petungan penengah.
Spesifikasi konsumen
Tahap pangitung sabanjure yaiku transformasi bentuk notebook dadi spesifikasi kanggo konsumen listrik omah. Kolom kapisan cetha. Ing ngisor iki nomer nomer.
Kolom kapindho ngemot jeneng konsumen energi. Apike kanggo miwiti ngisi lorong nganggo peralatan listrik. Ing ngisor iki nggambarake kamar liyane kanthi jam utawa arah jam (kaya sing dikarepake).
Yen ana lantai nomer loro (lsp), prosedur kasebut padha: saka tangga - bunder. Ing wektu sing padha, siji kudu ora lali babagan piranti lan tangga ruangan.
Luwih becik isi kolom katelu kanthi daya sing sabalikna saka jeneng saben piranti listrik ing sadawane kaloro.
Kolom papat liwat rong puluh pitu cocog karo saben jam dina. Kanggo kepenak, dheweke bisa langsung nyabrang kanthi garis horisontal ing tengah garis. Sisih ndhuwur garis sing diasilake kaya angka, bagian ngisor yaiku denominator.
Kolom iki diisi kanthi baris. Numerator diformat kanthi selektif minangka interval wektu ing format perpuluhan (0,0), nggambarake wektu operasi piranti listrik tartamtu ing wektu saben jam. Ing podo karo karo angka, denominator dipasang karo indikator daya piranti sing dijupuk saka kolom katelu.
Sawise kabeh kolom saben jam kebak, terus ngetung saben jam kerja peralatan listrik saben dinane, obah ing baris. Asil kasebut kacathet ing sel sing cocog karo rong puluh wolu kolom.
Adhedhasar kekuwatan lan wektu kerja, konsumsi energi saben dinane diitung sacara berturut-turut. Iki kacathet ing sel kolom rong puluh sanga.
Yen kabeh larik lan kolom spesifikasi wis diisi, mula ngetung total. Nambahake kekuwatan grafik saka denominator kolom saben jam, dipikolehi akeh saben jam. Nemokake panggunaan energi saben dina saka rong puluh sanga saka ndhuwur menyang ngisor, dheweke nemu rata-rata saben dina rata-rata.
Pitungan kasebut ora kalebu konsumsi sistem sing bakal ana. Faktor iki dianggep karo koefisien bantu ing petungan akhir sabanjure.
Analisis lan optimal data
Yen daya solar direncanakake minangka serep, data babagan konsumsi energi saben jam lan panggunaan energi rata-rata saben dina mbantu nyuda panggunaan listrik solar sing larang.
Iki diraih kanthi ngilangake konsumen energi sing intensif energi nganti bisa dipulihake sumber daya terpusat, utamane sajrone jam puncak.
Yen sistem tenaga solar dirancang minangka sumber daya listrik sing terus-terusan, mula asil beban saben jam diterusake. Penting kanggo nyebarake konsumsi listrik nalika awan kanthi cara nyingkirake dhuwur sing luwih dhuwur lan uga kekurangan sing gagal.
Pengecualian puncak, penyamaan beban maksimal, ngilangi celengan sing cetha ing konsumsi energi liwat wektu ngidini sampeyan milih pilihan sing paling ekonomis kanggo node sistem solar lan njamin operasi jangka panjang kanthi stabil, paling penting, tanpa gangguan ing stasiun solar.
Gambar sing dituduhake nuduhake transformasi sing dipikolehi adhedhasar spesifikasi kompilasi jadwal ora rasional kanthi optimal. Indikasi konsumsi saben dina dikurangi saka 18 nganti 12 kW / jam, beban saben jam saben jam saka 750 nganti 500 watt.
Prinsip optimalitas sing padha yaiku migunani nalika nggunakake pilihan tenaga saka srengenge minangka serep. Ora perlu nggunakke dhuwit kanggo nambah kekuwatan modul solar lan baterei kanggo ngganggu sawetara sementara.
Pilihan simpul tanduran tenaga solar
Kanggo nggawe perhitungan, kita bakal nimbang versi panggunaan baterei solar minangka sumber utama kanggo nyedhiyakake energi listrik. Konsumen bakal dadi omah negara kondisional ing wilayah Ryazan, ing ngendi dheweke terus manggon wiwit Maret nganti September.
Pitungan praktis adhedhasar data jadwal rasional kanggo konsumsi energi saben jam sing diterbitake ing ndhuwur bakal menehi kajelasan kanggo nalar:
- Konsumsi saben dinane total = 12,000 watt / jam.
- Konsumsi beban rata-rata = 500 watt.
- Beban maksimal 1200 watt.
- Beban puncak 1200 x 1,25 = 1500 watt (+ 25%).
Nilai kasebut dibutuhake ing perhitungan saka total kapasitas piranti solar lan paramèter operasi liyane.
Penentuan voltase operasi saka sistem surya
Voltase operasi internal samubarang sistem solar didhasarake kanthi ping pirang-pirang 12 volt, minangka peringkat baterei sing umume. Node stasiun solar sing paling akeh: modul solar, pengontrol, inverters - diprodhuksi miturut voltase populer 12, 24, 48 volt.
Voltase sing luwih dhuwur ngidini panggunaan kabel persediaan bagean sing luwih cilik - lan iki minangka reliabilitas kontak sing saya tambah. Ing tangan liyane, baterei 12V sing gagal bisa diganti sakaligus.
Ing jaringan 24 volt, amarga mikirake spesifik operasi baterei, bakal diganti mung kanthi pasangan. Jaringan 48V mbutuhake kabeh baterei ing cabang sing padha. Kajaba iku, ing 48 volt wis ana bebaya kejut listrik.
Pilihan utama nilai nominal prabédan potensial internal karo sistem karakteristik inverters sing diprodhuksi dening industri modern lan kudu ngemot beban puncak:
- saka 3 nganti 6 kW - 48 volt,
- saka 1,5 nganti 3 kW - padha karo 24 utawa 48V,
- nganti 1,5 kW - 12, 24, 48V.
Milih ing antarane linuwih saka kabel lan rasa ora nyaman kanggo ngganti baterei, contone kita bakal fokus marang linuwih. Ing ngarep, kita bakal nggunakake voltase operasi sistem voltase 24 volt.
Gunakake ing obat
Ilmuwan Korea Kidul wis nggawe sel solar subkutan.Sumber energi miniatur bisa ditanem ing kulit wong supaya bisa ngindhari piranti sing ora diganggu ing njero awak, kayata, pacare. Batré kaya ngono 15 kali luwih tipis tinimbang rambut lan bisa diisi sanajan sunscreen ditrapake ing kulit.
Modul solar Baterei
Formula kanggo ngitung daya sing dibutuhake saka baterei solar katon kaya mangkene:
Pcm = (1000 * Ya) / (k * Sin),
- Rcm = daya baterei solar = jumlah tenaga modul solar (panel, W),
- 1000 = photosensitivity converters photoelectric (kW / m²)
- Mangan = kebutuhan kanggo panggunaan energi saben dina (kW * h, tuladhane = 18),
- k = koefisien mangsan njupuk menyang kabeh kerugian (musim panas = 0,7, mangsa = 0,5),
- Dosa = nilai sisipan (fluks radiasi solar) kanthi optimal panel (kW * h / m²).
Sampeyan bisa ngerteni regane insolasi saka layanan meteorologi regional.
Sudut paling optimal saka panel surya padha karo lintang ing area:
- ing musim semi lan musim gugur
- ditambah 15 derajat - ing mangsa,
- minus 15 derajat ing musim panas.
Wilayah Ryazan sing dianggep umpamane ana ing lathi 55th.
Kanggo wektu sing dijupuk saka Maret nganti September, sing paling ora ngiringan baterei srengenge padha karo sudut musim panas 40⁰ menyang permukaan bumi. Kanthi modul modul instalasi iki, rata-rata insolasi saben dina ing Ryazan sajrone wektu iki 4,73. Kabeh nomer sing ana, ayo ngitung:
Pcm = 1000 * 12 / (0.7 * 4.73) ≈ 3 600 watt.
Yen kita njupuk modul 100-watt minangka basis baterei solar, mula 36 wong dibutuhake. Dheweke bakal bobote 300 kilogram lan ngrebut area sing dawane udakara 5 x 5 m.
Diagram wiring lan bukti pilihan kanggo lapangan kanggo menehi panel solar diwenehake ing kene.
Efisiensi fotokopi lan modul
Kekuwatan fluida radiasi surya nalika mlebu ing swasana Bumi (AM0) udakara 1366 watt saben meter persegi (deleng uga AM1, AM1.5, AM1.5G, AM1.5D). Ing wektu sing padha, kekuwatan tartamtu radiasi solar ing Eropa ing cuaca mendhung sanajan ing wayah awan bisa kurang saka 100 W / m² [ sumber sing ora ditemtokake 1665 dina Êngg. Kanthi bantuan sèl solar sing diprodhuksi sacara umum, bisa ngowahi energi iki dadi listrik kanthi efisien 9-24% sumber sing ora ditemtokake 1665 dina Êngg. Ing wektu sing padha, rega baterei bakal udakara udakara 1-3 dolar AS saben watt sing direncanakake. Kanggo generasi listrik industri nggunakake fotokel, rega saben kWh bakal dadi $ 0,25. Miturut Asosiasi Photovoltaik Eropa (EPIA), udakara 2020 biaya listrik sing diasilake dening "solar" sistem bakal mudhun kurang saka 0,10 € saben kW · h kanggo instalasi industri lan kurang saka 0,15 € saben kWh kanggo instalasi ing bangunan omah sumber non-kuoso? ] .
Sel lan modul solar dipérang miturut jinis lan: kristal tunggal, poli-kristal, amorf (fleksibel, film).
Ing taun 2009, Spectrolab (anak perusahaan Boeing) nuduhake sel surya kanthi efisien 41,6%. Ing wulan Januari 2011, samesthine perusahaan iki bakal mlebu ing pasar sel surya kanthi efisiensi 39%. Ing taun 2011, Solar Junction basis California nggayuh efisiensi fotokopi 5.5 × 5.5 mm 43,5%, yaiku 1,2% luwih dhuwur tinimbang cathetan sadurunge.
Ing taun 2012, Morgan Solar nggawe sistem Sun Simba saka polymethyl methacrylate (Plexiglas), germanium lan gallium arsenide, nggabungake hub kasebut kanthi panel ing endi fotokopi dipasang. Efisiensi sistem kasebut kanthi piranti panel panel yaiku 26-30% (gumantung saka wektu taun lan sudut sing ana ing srengenge), kaping pindho ngluwihi efisiensi sel solar adhedhasar silikon kristal.
Ing taun 2013, Sharp nggawe fotokopi telung lapisan 4 × 4 mm kanthi arsenida indium gallium kanthi efisiensi 44,4%, lan tim spesialis saka Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems, Soitec, CEA-Leti lan Helmholtz Berlin Center digawe. nggunakake lensa Fresnel fotokel kanthi efisiensi 44,7%, ngluwihi prestasi dhewe 43,6% [ sumber non-kuoso? Êngg. Ing taun 2014, Institut Fraunhofer kanggo Sistem Tenaga Surya nyiptakake panel surya ing endi efisiensi yaiku 46% amarga fokus lampu ing fotokopi sing sithik. sumber non-kuoso? ] .
Ing taun 2014, ilmuwan Spanyol ngembangake sel fotovoltaik silikon sing bisa ngowahi radiasi inframerah srengenge dadi listrik.
Arah sing ngajanjekake yaiku nggawe photocells adhedhasar nanoantennas, sing digunakake kanggo mbenerake arus langsung ing aren cilik (miturut urutan 200-300 nm) kanthi cahya (yaiku radiasi elektromagnetik frekuensi urutan 500 THz). Nanoantennas ora mbutuhake bahan mentah sing larang kanggo produksi lan nduweni efisiensi nganti 85%.
Kajaba iku, ing taun 2018, kanthi panemuan efek flexofotovoltaik, kemungkinan nambah efisiensi photocells ditemokake., Lan uga amarga tambahan umur operator panas (elektron), watesan teori efisiensi munggah saka 34 langsung dadi 66 persen.
Ing taun 2019, ilmuwan Rusia saka Institut Ilmu lan Teknologi Skolkovo (Skoltech), Institut Kimia Inorganik sing jenenge A.V. Nikolaev saka cabang Siberian Akademi Ilmu Rusia (SB RAS) lan Institut Masalah Fisika Kimia RAS nampa materi semikonduktor sing anyar kanggo sel solar, amarga meh kabeh kekurangan saka bahan sing digunakake saiki. Klompok peneliti Rusia diterbitake ing jurnal Jurnal Bahan Bahan Kimia A [en] asil karya kanggo aplikasi materi semikonduktor anyar sing dikembangake kanggo sel surya - komplèks polimer bismuth iodide (<Bi.3Aku10]> lan <[BiI4]>), struktural mirip perovxite mineral (titanate kalsium alami), sing nuduhake tingkat konversi cahya dadi listrik. Klompok ilmuwan sing padha nggawe semikonduktor padha sing padha adhedhasar bromide antimonik kompleks kanthi struktur kaya perovxite.
Jinis | Cekap konversi fotoelektrik,% |
---|---|
Silikon | 24,7 |
Si (kristal) | |
Si (polycrystalline) | |
Si (transmisi film tipis) | |
Si (submodul film tipis) | 10,4 |
III-V | |
GaAs (kristal) | 25,1 |
GaAs (film tipis) | 24,5 |
GaAs (polycrystalline) | 18,2 |
InP (kristal) | 21,9 |
Film tipis chalcogenides | |
CIGS (fotokopi) | 19,9 |
CIGS (submodul) | 16,6 |
CdTe (fotokopi) | 16,5 |
Silikon / Nanocrystalline Silicon | |
Si (amorphous) | 9,5 |
Si (nanocrystalline) | 10,1 |
Fotokimia | |
Adhedhasar Pewarna Organic | 10,4 |
Adhedhasar pewarna organik (submodule) | 7,9 |
Organic | |
Polimer organik | 5,15 |
Berlapis | |
GaInP / GaAs / Ge | 32,0 |
GaInP / GaAs | 30,3 |
GaAs / CIS (film tipis) | 25,8 |
a-Si / mc-Si (submodul tipis) | 11,7 |
Pangaturan unit daya baterei
Nalika milih baterei, sampeyan kudu dipandu dening postulat:
- Baterai mobil konvensional Ora cocog kanggo tujuan iki. Bateri solar dadi label "SOLAR".
- Ndhaptar baterei kudu padha karo kabeh aspek, luwih becik saka siji kelompok pabrik.
- Kamar sing wis ana ing bungkus baterei kudu anget. Suhu paling luwes nalika baterei menehi tenaga kebak = 25⁰C. Nalika suda menyang -5⁰C, kapasitas baterei suda nganti 50%.
Yen kita nggunakake bathi eksponensial kanthi voltase 12 volt lan kapasitas 100 amperes / jam kanggo ngitung, ora angel ngitung, sedina sak jam bakal bisa nyedhiyakake konsumen kanthi jumlah total 1200 watt. Nanging iki kanthi lengkap, sing ora disenengi.
Kanggo umur baterei sing dawa, ora dianjurake kanggo nyuda batine ing ngisor 70%. Angka watesan = 50%. Nggunakake 60% minangka lemah tengah, kita sijine energi cadangan 720 W / h kanggo saben 100 A * h saka komponen kapasitif (1200 W / h x 60%) minangka dhasar kanggo ngetung sakteruse.
Kaping pisanan, baterei kudu dipasang 100% dicas saka sumber piranti nulis. Bateri kudu nutupi beban peteng. Yen sampeyan ora seneng karo cuaca, njaga paramèter sistem sing dibutuhake sajrone awan.
Penting kanggo nganggep manawa kakehan baterei bakal nyebabake undercharging konstan. Iki bakal nyuda urip layanan. Solusi sing paling rasional yaiku nglengkapi unit karo baterei kanthi cadangan energi sing cukup kanggo nutupi panggunaan energi saben dina.
Kanggo ngerteni kapasitas batere sing dibutuhake, kita dibagi jumlah panggunaan tenaga total saben dina 12,000 W / h dening 720 W / h lan Multiply 100 A * h:
12 000/720 * 100 = 2500 A * h ≈ 1600 A * h
Gunakake kanggo umpamane, kita butuh 16 baterei kanthi kapasitas 100 utawa 8 ing 200 Ah *, disambungake karo podo karo seri.
Faktor-faktor sing Ngaruhi Efisiensi Photocell
Fitur struktural sel solar nyebabake nyuda kinerja panel kanthi suhu suhu.
Partial dimming panel nyebabake penurunan voltase output amarga kerugian ing unsur sing ora pati cetho, sing wiwit tumindak minangka beban parasit. Kelemahan iki bisa diilangi kanthi masang bypass ing saben fotocell panel. Ing cuaca mendhung, yen ora srengenge langsung, panel sing nggunakake lensa kanggo konsentrasi radiasi dadi ora efisien, amarga efek lensa ilang.
Saka karakteristik operasi panel photovoltaic, bisa dingerteni supaya entuk efisiensi maksimal, pilihan resistensi beban sing bener dibutuhake. Kanggo iki, panel fotovoltaik ora langsung nyambung menyang beban, nanging luwih nggunakake piranti kontrol kanggo ngontrol sistem fotovoltaik, sing njamin operasi optimal panel.
Milih kontroller sing apik
Pilihan sing tepat kanggo pengontrol baterei baterei (baterei) pancen tugas sing spesifik. Parameter input kasebut mesthine cocog karo modul solar sing dipilih, lan voltase output kudu cocog karo beda potensial internal sistem solar (kayata, 24 volt).
Kontrol sing apik kudu mesthekake:
- Pangisi daya baterei multistage sing nduwure urip kanthi efektif kanthi pirang-pirang.
- Teknologi baterei bebarengan, baterei lan solar, sambungan-pedhot karo korelasi kanthi ngisi daya.
- Nyambungake beban saka baterei menyang baterei solar lan kosok balene.
Simpul cilik iki minangka komponen sing penting banget.
Pilihan pengontrol sing bener gumantung saka operasi bebas saka baterei lan batangane kabeh sistem.
Pilihan inverter paling apik
Inverter kasebut dipilih supaya bisa mbukak beban puncak jangka panjang. Voltase input kudu cocog karo prabédan potensial internal sistem tata surya.
Kanggo pilihan sing paling apik, dianjurake kanggo menehi perhatian marang paramèter:
- Bentuk lan frekuensi arus ganti saiki. Sing liyane cedhak karo gelombang santen 50 Hz, luwih apik.
- Efisiensi piranti. Sing luwih dhuwur 90% - luwih apik.
- Konsumsi dhewe piranti. Mesthi setuju karo konsumsi daya sakabehe sistem kasebut. Saenipun - nganti 1%.
- Kemampuan unit kanggo nahan kakehan pindho jangka pendek.
Desain paling khas yaiku inverter kanthi fungsi kontroller sing dibangun.
Kekurangan Daya Surya
- Keperluan kanggo nggunakake wilayah gedhe,
- Tanduran tenaga surya ora mlaku ing wayah wengi lan ora bakal mlaku ing wayah sore ing sonten, nalika puncak konsumsi listrik ana pas jam sore.
- Sanajan kebersihan lingkungan energi sing ditampa, fotokopi dhewe ngemot bahan beracun, umpamane, timbal, kadmium, gallium, arsenik, lan liya-liyane.
Tanduran tenaga solar dikritik amarga biaya sing dhuwur, uga stabilitas rendah halida timah kompleks lan keracunan senyawa kasebut. Semikonduktor gratis plumbum kanggo sel surya, umpamane adhedhasar bismut lan antimon, saiki wis aktif dikembangake.
Amarga efisiensi kurang, sing umure 20 persen paling apik, panel solar dadi panas banget. Sisane 80 persen energi solar nduwe panel surya kanthi suhu rata-rata udakara 55 ° C. Kanthi kenaikan suhu sel fotovoltaik kanthi suhu 1 °, efisiensi kasebut mudhun nganti 0,5%. Katergantungan iki ora linear lan paningkatan suhu unsur kanthi 10 ° nyebabake mudhun efisiensi kanthi meh loro faktor. Unsur aktif sistem penyejukan (penggemar utawa pompa) sing mindhahake mandheg nggunakake energi sing signifikan, mbutuhake pangopènan périodik lan nyuda reliabilitas sistem. Sistem pendinginan pasif duwe kinerja sing kurang lan ora bisa ngatasi tugas karo panel solar.