Comment installer et utiliser des panneaux solaires

Lors du choix d'une centrale solaire et de l'analyse des options de fonctionnement des modules solaires, il est important de décider du potentiel d'obtention de l'énergie solaire.

Méthodes de calcul scientifique

La science de "l'insolation" (formée du terme "in solis") est engagée dans la prise en compte de l'irradiation des surfaces de la Terre par les rayons du Soleil.

Il prend en compte la direction d'un faisceau parallèle de rayons lumineux depuis le centre du disque solaire par des méthodes géométriques et énergétiques, qui permettent de révéler pour le flux lumineux:

• direction;

• zone de coupe;

• dépendance au temps et à la saison;

• densité

• exposition en unités lumineuses.

L'effet du rayonnement solaire sur la Terre

Emplacement des panneaux solaires affecte la qualité de réception du flux lumineux, est déterminé par l'angle d'inclinaison de sa surface par rapport à l'axe des rayons lumineux. En pratique, il peut être orienté de différentes manières, mais trois options caractéristiques sont choisies pour les calculs:

• plan d'horizon de la surface de la terre;

• angle optimal;

• perpendiculaire à l'axe du flux lumineux.

La première méthode consiste à placer les modules parallèlement au plan du miroir d'eau de la zone.

L'orientation à un angle optimal consiste en une fixation stationnaire de la batterie solaire dans une position moyenne, la plus favorable pour recevoir l'énergie solaire. Cette méthode est influencée par l'angle de latitude et l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre.

La troisième option est d'organiser un système de suivi de la position du Soleil dans le ciel et de maintenir automatiquement la direction du plan des modules solaires perpendiculaire à celui-ci.

Brèves conclusions

Pour les conditions de la Russie, les méthodes d'insolation ont révélé les possibilités statistiques moyennes pour obtenir l'énergie solaire en kW / h à partir de 1 m² pour une année civile. Ils sont tabulés.

Pour information. Dans la pratique, des méthodes techniques sont mises en œuvre qui vous permettent d'obtenir plus d'énergie à partir d'un mètre carré du module solaire, basé sur la collecte du flux lumineux des zones voisines.

À cette fin, les éléments suivants sont utilisés:

• schéma de miroirs plats rotatifs qui réfléchissent la lumière sur une batterie solaire;

• miroir rotatif de forme hyperbolique linéaire avec possibilité de rotation uniquement autour d'un axe.

Les deux méthodes sont efficaces, mais nécessitent des calculs techniques sérieux, une mécanique complexe et de gros investissements financiers. Cependant, ils permettent de comprendre qu'il est possible d'augmenter l'efficacité d'une station solaire domestique par des méthodes simples pour diriger en plus la lumière réfléchie des murs voisins, des structures de bâtiments et des écrans. Pour ce faire, il suffit de les colorer de couleurs vives, réfléchissant les ondes lumineuses.

Pourquoi prendre en compte les recommandations d'insolation

Dans l'article "Comment les panneaux solaires sont disposés et fonctionnent" des données sur le fonctionnement des convertisseurs photovoltaïques sont fournies et leur efficacité plutôt faible est notée. Les fabricants de tels équipements recherchent constamment des moyens de les augmenter, de mener des recherches scientifiques approfondies, de modifier les conditions de production, mais ... les technologies révolutionnaires ne sont pas encore en vue.

Les modules solaires sont chers, ils convertissent une petite fraction de l'énergie reçue en électricité. Par conséquent, il est important d'utiliser tous les facteurs avec un bénéfice maximal.

Méthode de montage

Pour le montage de panneaux solaires, un cadre avec profilés en aluminium ou en acier est fabriqué. Vous pouvez utiliser un arbre, mais celui-ci, peu importe comment vous le protégez, est sujet au dessèchement, à la pourriture, n'est pas si durable.La fixation de la batterie au châssis est effectuée par des vis de verrouillage ordinaires ou des connexions à vis à l'endroit le plus pratique.

Orientation

La vision humaine s'adapte à la perception du monde de manière à ce que nous soyons à l'aise. Nos yeux s'adaptent au flux lumineux, le lissant. Les artistes et photographes utilisant des effets d'éclairage prennent en compte ces caractéristiques de la vision dans leur travail.

Évaluer correctement "à l'oeil" la méthode d'orientation de la batterie solaire dans l'espace est très problématique. Cela doit être fait à l'aide d'instruments et tenir compte du fait que le Soleil irradie notre hémisphère nord autant que possible de la direction sud. Bien sûr, l'énergie lumineuse vient de l'est et de l'ouest, mais avec de grandes pertes.

Par conséquent, le plan de la batterie solaire doit être positionné perpendiculairement à la direction sud à un angle par rapport au plan d'horizon, qui peut: être installé une fois pour un fonctionnement toute l'année; changer selon les saisons.

Pour la fixation stationnaire, la valeur moyenne optimale coïncide avec le parallèle (latitude). Par exemple, pour la région de Leningrad, 60 degrés sont définis.

La méthode de contrôle est plus efficace même lors de la réinstallation manuelle de l'angle deux fois par an (données pour la même zone):

• au printemps - jusqu'à 45^{à propos};

• à l'automne - jusqu'à 75^{à propos}

L'utilisation d'un système de suivi dans une centrale solaire domestique est désavantageuse:

• un fort vent avec de fortes rafales de vent peut conduire à la rupture d'une structure peu fiable;

• le coût du système est comparable au prix de trois panneaux solaires;

• l'effet économique attendu ne dépassera pas 40%.

Par conséquent, au lieu d'un système de suivi, il est préférable d'acheter un module solaire supplémentaire.

L'effet de la température et de la neige

Le convertisseur photoélectrique réagit négativement à une augmentation de température: il réduit la puissance de sortie. Et les modules solaires, exposés au soleil, chauffent. Ils, solidement fixés sur des surfaces sombres, comme le ruberoid noir, peuvent fonctionner dans la "casserole" avec une température de plus de +80^{à propos}C.

Par conséquent, lors du montage sur des structures de bâtiment, il est nécessaire de fournir un espace libre de tous les côtés du convertisseur photoélectrique pour une circulation d'air naturelle et une dissipation thermique. Cela est particulièrement vrai pour les surfaces planes: dalles de béton, plaques d'étain. Des vagues d'ardoise, d'onduline fournissent une approche aérienne, mais en hiver, elles sont couvertes de neige.

Il est pratique de monter des panneaux solaires sur un toit plat avec une orientation vers le sud ou en plein soleil. Pour cela, un cadre en forme de prisme horizontal triangulaire surélevé au-dessus de la surface de base à une hauteur dépassant les éventuelles galeries de neige est soudé à partir de coins métalliques. Il s'agit de la protection dite passive contre les espaces soufflés par la neige. Mais il est nécessaire de réduire le nombre d'arrêts par le bas ou d'augmenter la distance entre eux.

Le cadre créé est boulonné de manière fiable aux éléments de puissance de la structure du bâtiment et des modules solaires y sont installés.

Dans certains cas, de bonnes conditions thermiques peuvent être créées en abaissant le support de cadre sous la rampe au niveau du toit. C'est l'une des méthodes efficaces pour créer un bon échange d'air.

La forme rectangulaire du panneau solaire s'étend dans un sens. Avec une orientation verticale, la différence de température entre les cellules des côtés supérieur et inférieur augmente, ce qui n'est pas souhaitable. Choisissez une disposition horizontale.

Étant engagé dans le libre accès à l'air, n'oubliez pas la rigidité et la durabilité de toute conception.

Toute façon de réduire la température de fonctionnement du convertisseur photoélectrique, même d'un degré au cours de l'année, entraîne une augmentation notable de la puissance.

Lumière réfléchie

La batterie solaire reçoit la lumière de tous les côtés, y compris la surface arrière (avec la lumière réfléchie).Des expériences dans un champ neigeux ont montré qu'en raison de la conversion de la lumière réfléchie par l'arrière de la batterie solaire, il est possible d'obtenir une augmentation de puissance de celle-ci jusqu'à 30-50% et, dans certains cas, dépasser les caractéristiques déclarées du fabricant.

Qu'est-ce qui empêche d'installer des modules solaires dans des endroits non ombragés, de diriger la lumière supplémentaire de leur part des structures de bâtiments voisines et de peindre des objets situés à l'arrière avec des peintures rétroréfléchissantes?

Effet de saison

L'effet du rayonnement solaire sur les saisons sur Terre

Les pires conditions de travail maison centrale solaire sont créés à l'automne:

• les heures de clarté sont réduites;

• le temps nuageux et les nuages ​​réduisent fortement le flux solaire;

• la surface sombre de la terre absorbe et ne réfléchit pas la lumière.

L'image change après la première neige - l'éclairage diffus par le manteau neigeux augmente.

Cependant, les bâtiments et les arbres à densité élevée, en particulier les forêts de conifères, ne réfléchissent pas la lumière. Dans cette situation, il est possible de capter le flux lumineux diffusé par les nuages ​​et le ciel, mais il faudra expérimenter l'angle d'inclinaison du convertisseur photoélectrique.

Un champ de neige ouvert est capable de créer plus de 85% de la lumière réfléchie. Cette méthode doit faire l'objet d'une attention particulière.

Les différences saisonnières d'insolation peuvent varier dans de larges limites (jusqu'à 6 fois). Par conséquent, le jour du printemps et le soir d'automne sombre, les possibilités d'une station solaire domestique sont très différentes.

Compte tenu du coût de la batterie solaire, il est recommandé à la fin de l'hiver ou au début du printemps d'acheter leur quantité minimale pour acquérir une expérience d'exploitation et vérifier la qualité de la production. À la fin de l'automne, vous pouvez acheter le reste pour un fonctionnement automne-hiver. De plus, des rabais et des promotions s'appliquent pendant cette période.

Rappelez-vous vos sentiments lorsque vous sortez par une journée ensoleillée de février:

• le soleil aveugle vos yeux (souvenez-vous des lunettes noires);

• pincement de givre sur les joues;

• la lumière se reflète sur la neige;

• la lumière du jour augmente.

Ce sont des conditions idéales pour le fonctionnement du convertisseur photovoltaïque. Il produit une puissance accrue et il n'est pas nécessaire de s'inquiéter particulièrement de son refroidissement, comme en été.

Si vous avez fait une erreur dans les calculs et que les panneaux solaires ont réussi à faire face aux tâches: même s'il y a une réserve de puissance, alors peut-être ... vous n'avez pas besoin de les acheter à l'automne? Ou acheter moins? Pourquoi ne pas vérifier de cette façon?