kategorije: Zanimljive električne vijesti, Kako to djeluje
Broj pregleda: 206201
Komentari na članak: 17
Kako su uređeni i rade solarni paneli?
Danas se gotovo svi mogu prikupiti i dati im na raspolaganje nezavisni solarni izvor energije (u znanstvenoj literaturi se nazivaju fotonaponski paneli).
Skupa oprema s vremenom se nadoknađuje mogućnošću besplatne električne energije. Važno je da solarni paneli budu ekološki prihvatljiv izvor energije. Posljednjih godina cijene fotonaponskih panela pale su deset puta i nastavljaju padati, što ukazuje na velike izglede za njihovu upotrebu.
U klasičnom obliku takav će se izvor električne energije sastojati od sljedećih dijelova: izravno, solarne baterije (generatora istosmjerne struje), baterije s uređajem za kontrolu naboja i pretvarača koji pretvara jednosmjernu struju u izmjeničnu struju.
Solarni paneli sastoje se od seta solarne ćelije (fotonaponski pretvarači)koji izravno pretvaraju solarnu energiju u električnu.
Većina solarnih ćelija izrađena je od silicija, što ima prilično visoke troškove. Ta će činjenica odrediti visoke troškove električne energije koji se dobivaju upotrebom solarnih panela.
Dvije su vrste fotoelektričnih pretvarača: izrađeni su od monokristalnog i polikristalnog silicija. Razlikuju se u tehnologiji proizvodnje. Prvi imaju učinkovitost do 17,5%, a drugi 15%.
Najvažniji tehnički parametar solarne baterije, koji ima veliki utjecaj na učinkovitost cijele instalacije, je njezin neto snaga, Određuje se naponom i izlaznom strujom. Ti parametri ovise o intenzitetu sunčeve svjetlosti koja ulazi u bateriju.
eMF (elektromotorna sila) pojedinih solarnih ćelija ne ovisi o njihovom području i smanjuje se kada bateriju zagrijava sunce, za oko 0,4% po 1 g. C. Izlazna struja ovisi o intenzitetu sunčevog zračenja i veličini solarnih ćelija. Što je sunčeva svjetlost jača, to je veća i struja koju generiraju solarne ćelije. Punjenje struje i snage u oblačnom vremenu oštro je smanjeno. To je zbog smanjenja trenutnog izlaza baterije.
Ako je baterija osvijetljena suncem zatvorena za neko opterećenje s otporom Rn, tada se u krugu pojavljuje električna struja I, čija se vrijednost određuje kvalitetom fotoelektričnog pretvarača, intenzitetom svjetla i otporom opterećenja. Snaga Pn koja se oslobađa u opterećenju određena je proizvodom Pn = InnUn, gdje je Un napon na priključcima akumulatora.
Najveća snaga raspoređena je u opterećenju kod nekog optimalnog otpora Ropt, što odgovara najvišem koeficijentu učinkovitosti (učinkovitosti) pretvaranja svjetlosne energije u električnu. Svaki pretvarač ima svoju Ropt vrijednost koja ovisi o kvaliteti, veličini radne površine i stupnju osvjetljenja.
Solarna baterija sastoji se od zasebnih solarnih ćelija koje su spojene serijski i paralelno radi povećanja izlaznih parametara (struje, napona i snage). Kada su elementi spojeni serijski, izlazni napon raste, dok se paralelno povećava i izlazna struja. Da bi se povećala i struja i napon, ove dvije metode spajanja se kombiniraju. Osim toga, s ovom metodom povezivanja, neuspjeh jedne od solarnih ćelija ne dovodi do kvara cijelog lanca, tj. poboljšava pouzdanost cijele baterije.
Na ovaj način solarna se baterija sastoji od solarnih ćelija spojenih paralelno, Vrijednost maksimalne moguće struje koju daje baterija izravno je proporcionalna broju paralelno priključenih i emf- serijski povezane solarne ćelije. Dakle, kombiniranjem vrsta veza sastavite bateriju s potrebnim parametrima.
Solarne ćelije baterije su usredotočene diodama. Obično ih ima 4 - po jedan za svaki dio baterije. Diode štite dijelove baterije od neuspjeha koji iz nekog razloga potamne, to jest ako u nekom trenutku svjetlost ne padne na njih. U tom slučaju baterija privremeno stvara 25% manje izlazne snage nego pod normalnim sunčevim svjetlom na cijeloj površini baterije.
U nedostatku dioda, ove će se solarne ćelije pregrijavati i propasti, jer se tijekom trajanja zatamnjenja pretvaraju u trenutne potrošače (baterije se prazne kroz solarne ćelije), a pri korištenju dioda zaobilaze se i struja ne protječe kroz njih. Diode moraju biti slabog otpora kako bi se smanjio pad napona preko njih. U te svrhe se u posljednje vrijeme koriste Schottky-ove diode.
Primljena električna energija pohranjuje se u baterijama, a zatim se prenosi u teret. baterije - kemijski izvori struje. Napunjenje baterije nastaje kada se na njega položi potencijal koji je veći od napona akumulatora.
Broj solarnih ćelija spojenih u nizu i paralelno treba biti takav da radni napon koji se napaja na baterije, uzimajući u obzir pad napona u krugu punjenja, malo prelazi napon akumulatora, a struja opterećenja baterije daje potrebnu vrijednost struje punjenja.
Na primjer, da biste napunili bateriju od 12 V olovne kiseline, trebate imati 36-ćelijsku solarnu bateriju.
Pri slabom sunčevom svjetlu napunjenje baterije smanjuje se i baterija odašilje električnu energiju prijemniku napajanja, tj. punjive baterije neprestano rade u načinu pražnjenja i punjenja.
Taj se proces kontrolira. posebni kontroler, Uz ciklično punjenje potreban je stalan napon ili konstantna struja punjenja.
U dobrim svjetlosnim uvjetima, baterija se brzo napuni do 90% nazivnog kapaciteta, a zatim pri nižoj brzini punjenja do punog kapaciteta. Prelazak na nižu brzinu punjenja vrši kontroler punjača.
Najefikasnija uporaba posebnih baterija je gel (sumporna kiselina se koristi kao elektrolit u bateriji) i olovne baterije, proizvedene su AGM tehnologijom. Ove baterije ne zahtijevaju posebne uvjete ugradnje i ne zahtijevaju nikakvo održavanje. Životni vijek putovnica takvih baterija je 10-12 godina s dubinom pražnjenja ne većom od 20%. Baterije se nikada ne smiju prazniti ispod ove vrijednosti, u suprotnom će im se drastično smanjiti vijek trajanja!
Akumulator je spojen na solarnu bateriju preko kontrolera koji kontrolira njegovo punjenje. Kad se baterija napuni punom snagom, na solarnu bateriju priključuje se otpornik, koji apsorbira višak snage.
Za pretvaranje konstantnog napona iz baterije u izmjenični napon koji se pomoću solarne baterije koristi za napajanje većine potrošača energije, možete koristiti posebne uređaje - izmjenjivači.
Bez korištenja pretvarača, solarni napon može se napajati iz solarne baterije, uključujući razna prijenosna oprema, energetski štedljivi izvori svjetlosti, na primjer, iste LED žarulje.
Pročitajte i na ovu temu: Prijenosni solarni punjači
Pogledajte također na elektrohomepro.com
: