Күн батареясы: панель, түрлері, артықшылықтары және фотосуреттері

Мазмұны:

Күн батареясы: панель, түрлері, артықшылықтары және фотосуреттері
Күн батареясы: панель, түрлері, артықшылықтары және фотосуреттері

Бейне: Күн батареясы: панель, түрлері, артықшылықтары және фотосуреттері

Бейне: Күн батареясы: панель, түрлері, артықшылықтары және фотосуреттері
Бейне: Жаңадан бастаушыларға арналған тегіс жер 1-бөлім 2024, Наурыз
Anonim

Баламалы энергия көздеріне көшу мүмкіндіктерін бірнеше ондаған жылдар бойы энергетика саласын ұсынатын мүдделі компаниялар қарастырып, ішінара іске асырып келеді. Жаңа энергиямен жабдықтау жүйелерін енгізуге кететін жоғары шығындар бұл саланың көптеген салаларын сәтті дамытуға әлі мүмкіндік бермеді, бірақ күн энергиясының генераторларын қамтитын ерекше жағдайлар да бар.

Түрлі вариацияларда мұндай қуат көздері мамандандырылған салаларда қолданылады және соңғы жылдары олар жеке электрмен жабдықтауда өз орнын тапты. Күн батареясын техникалық іске асырудың оңтайлы форматы фотоэлектрондық элементтердегі панель болып табылады, ол көп орын алмайды, бірақ сонымен бірге тұтынушыны белгілі бір мөлшерде энергиямен қамтамасыз етеді.

Технологияға шолу

Фотокристалды панель
Фотокристалды панель

Энергия көзі ретінде әртүрлі табиғат құбылыстарын пайдалануға болады - желден су ағынына дейін. Әрине, жәнеКүннің энергиясын жарық пен жылудың табиғи көзі ретінде қарапайым электр энергиясына айналдыру ресурсы ретінде қарастыруға болмайды. Айтпақшы, ашық күндегі энергетикалық жарықтандыру 1020 Вт/м2 жетуі мүмкін және бұл практикалық қолдануды таба алатын нақты әлеует. Энергияны түрлендіру және жеткізу процесін технологиялық жүзеге асыру ғана қалады. Күн панельдері осы үшін пайдаланылады.

Бұл үлгідегі модульдер күн сәулесін алу, тұрақтандыру және жинақтау міндеттерін жан-жақты орындайды. Келесі кезеңдерде оны түрлендіру, жинақтау және тұтынушылар арасында тарату міндеттері шешіледі. Бүгінгі күні күн энергетикасының негізгі міндеттері жоғарыда аталған процестерді техникалық және құрылымдық ұйымдастыруда емес, оның өнімдерінің өнімділігін арттыру мақсатында технологияны оңтайландыруда.

Панель дизайны

Жалпы мағынада мұндай құрылғы күн энергиясын қабылдағыш және аккумулятор болып табылады. Дегенмен, оған техникалық қызмет көрсету үшін батареялар, электр түрлендіргіштері, сақтандырғыштар, қуат реттегіштері, панельдің орнын басқару үшін механика және т.б. қоса алғанда, компоненттердің тұтас тобы пайдаланылады.

Бірақ әрбір жағдайда күн панелі жүйесі бір негізгі элементтің – күн энергиясын тікелей қабылдайтын модульдің функциясына негізделген. Ең көп таралған нұсқада бұл кремний моно- немесе поликристалды пластиналар, олар контекстте көп қабатты тортқа ұқсайды. Бұл деп аталатын нәрсеатомдардың нақты орналасуын қамтамасыз ететін фотоэлектрлік ұяшықтар, олар өз кезегінде энергияны түрлендіру процестеріне қатысады.

кремний күн панелі
кремний күн панелі

Күн батареяларының түрлері бойынша күн батареяларының классификациясы

Күн энергиясын қабылдауға арналған плиталар жасау технологиялары дамыған сайын мамандар оларды өндіруге арналған материалдармен тәжірибе жасап, оңтайлы шешімдерді анықтады. Бүгінгі күні осы типтегі батареялар келесі элементтерден жасалған:

  1. Кремний мультикристалды пластиналар. Материалдың құрылымы бір кристалды кремний торларының тобымен қалыптасады, бұл монокристалды панельдердегідей құрылымның шеттеріндегі энергия шығындарын өтеуге мүмкіндік береді. Нәтижесінде құрылғының қызмет ету мерзімі 25 жылға дейін болса, тиімділік 15%-ға жетеді.
  2. Поликристалды кремнийдегі панельдер. Қарапайым монокристалды күн панельдеріне тағы бір балама. Осы негіздегі батарея өнімділігі төмен, бірақ ол әлдеқайда аз тұрады және құрылыстың әртүрлі нысандарын және оның бағытын жобалауға көбірек мүмкіндіктер береді.
  3. Аморфты кремний панельдері. Бұл сондай-ақ төмен қуат опциясы, бірақ сонымен бірге ол ең қолжетімді. Қуатқа мұқтаждығы төмен тұтынушылар үшін өте қолайлы шешім.
  4. Кадмий теллуридті құрылғылар. Бұл материал жартылай өткізгіш қабатының қалыңдығы жүздеген микрометр болатын пленкалық фотоэлектрлік элементтерді жасауда кеңінен қолданылады. Кадмий теллуридінің орташа қуат өндіру өнімділігі бар, бірақ генерация процесінің өзіэлектр энергиясы бұл жағдайда стандартты кремний панельдерден арзанырақ болады.
  5. CIGS жартылай өткізгішіне негізделген батареялар. Бұл жағдайда бірнеше материалдардың комбинациясы пайдаланылады - галий, селен, индий және мыс. Ол сондай-ақ пленка пішін факторын пайдаланады, бірақ кадмий теллуридіне қарағанда өнімділігі жоғары.
Күн панелі
Күн панелі

Құрылғы қалай жұмыс істейді

Күн энергиясын алғаннан кейін жүйе жұмысының одан әрі барысы жобалық шешімге байланысты әртүрлі схемалар бойынша жүруі мүмкін. Жабдықты пайдаланудың негізінен екі жолы бар:

  1. Өндірілген электр энергиясы қосылған батарея жинағында сақталады және оны тұтынушылар қатар тұтынады.
  2. Панельден батарея жинағына бара жатқан жолда қуат тұтынуды реттейтін инвертор орнатылған. Ұқсас схема күн батареясы-панель тұтынушының электр энергиясына деген қажеттіліктерінің бір бөлігін ғана жабатын қосалқы қуат көзі ретінде әрекет ететін жағдайларда қолданылады.

Екі жағдайда да күн фотоэлементтерін енгізу мүмкіндігімен электр тізбегі ұйымдастырылуы керек. Қосылым конфигурациясы сериялық немесе параллель болуы мүмкін. Тұрмыстық жүйелерге қатысты орташа кіріс кернеуі 180-354 В болуы мүмкін. Бұл жағдайда жүктеме 5 А.

Басқару жүйесін енгізу

Батареясы бар күн батареясы
Батареясы бар күн батареясы

Күн батареяларының белсенді дамуы кешенде басқару микроконтроллерлерін кеңінен енгізу кезеңінде жүзеге асты.өндірістік процестер. Қазіргі уақытта мұндай құрылғылар тұрмыстық саладағы әртүрлі операцияларды автоматтандыру үшін де қолданылады - дабыл жүйелері мен гараж есігін басқару механикасын атап өту жеткілікті.

Күн батареяларына келетін болсақ, функционалдық құрамдас бөліктердің жұмыс параметрлерін бақылауға ғана емес, сонымен қатар күн батареяларының батареяларын зарядтау процесін басқаруға мүмкіндік беретін сыйымдылық сенсорлары бар контроллерлер қолданылады. Негізгі деңгейдегі контроллерлер автоматты ажыратқыштарды, варисторларды және сақтандырғыштарды бақылайды, сонымен қатар соңғы тұтынушыларды қамтамасыз ететін тұрақты токтың параметрлерін өзгерту процестеріне қатыса алады.

Панельдерді пайдалану бойынша кеңестер

Күн батареясын сатып алғанда, оның барлық құрамдас бөліктеріне, әсіресе фотоэлементтерге жан-жақты аудит жүргізген жөн, өйткені шамалы зақымдану немесе зауыттық ақау бүкіл жүйенің жұмысына түбегейлі әсер етуі мүмкін. Сондай-ақ, орнату процесінде барынша мұқият болу керек, өйткені құрылым нәзік және арнайы қорғаныссыз зақымдалуы мүмкін.

Панель түріндегі күн батареясын орнату төмен вольтты дәнекерлеу үтікпен арнайы дайындалған негізде жүзеге асырылады. Алдыңғы бөлік, кез келген жағдайда, ағаштар мен басқа да биік заттармен жабылмағаны маңызды. Басқару үшін автоматтандыру және функционалды блоктары бар арнайы шкаф қарастырылған. Одан панель орнатылған төбеге дейін оқшауланған коммуникациялық электрмен жабдықтау жолын салу керек.

Күн батареясын орнату
Күн батареясын орнату

Қалай жасауға боладыDIY күн панелі?

Үйде жасалған ең қолайлы схема ағаш жақтау мен плексиглас элементтерінен жасалған. Панельдің негізі ретінде шеттері 1-3 см қалыңдығы бар штангамен жасалған бүйірлік тақтаны пайдалануға болады. Кішкене өлшемді плексигластың фрагменттері бетіне төселіп, желімге бекітіледі. бал ұясы принципі. Содан кейін құрылымды қабырғалардың контурлары бойымен мықтап бекітіп, қатты шынымен жабуға болады.

Күн панелін де орнату керек. Өз қолыңызбен бұл айналу мүмкіндігі бар тірек металл негізде жасалады. Ол үшін қажетті диапазонда бұрылу үшін жетек механизмі бар жақтау негізін дайындауға болады. Бұл жағдайда шатыр жабынына түсетін жүктемені де ескеру қажет. Панельдің тірек негізі шатыр арқылы rafter жүйесіне тікелей қосылғаны жөн. Соңғы кезеңде панельді өткізгіштер арқылы қажетті қуаттағы аккумулятормен қосу және қажет болған жағдайда кіріс кернеуін түрлендіру үшін электр желісіне инверторды енгізу қажет.

Күн батареяларының пайдасы

Шамы бар күн батареясы
Шамы бар күн батареясы

Күн энергиясын түрлендіру қағидаттарына негізделген электр энергиясын өндіру технологиялары бірқатар операциялық қиындықтарға қарамастан соңғы пайдаланушыға көптеген артықшылықтар береді. Атап айтқанда, ең қарапайым бір кристалды 100 Вт күн батареясы 12 В аккумуляторлық батареяны тегін зарядтай алады. Бірақ мұндай элементтердің өзі бірте-бірте өткеннің еншісіне айналып, олардың орнын қуатты батареялар басып жатыр.тек техникалық қызмет көрсету шығындарын талап ететін үйдің электр жүйесіне қызмет көрсетуге қабілетті генераторлар. Бұл ретте қуат көзінің экологиялық тазалығы мен автономия туралы айтуға болады.

Технологияның даму болашағы

Күн энергиясы жүйесін дамытудағы принципті маңызды қадам кернеуі 220 В-қа дейінгі баламалы қуат көздерінің пайда болуы болды. Әзірге мұндай жүйелер әлі де концептуалды жобалау сатысында, бірақ болашақта тақырып. бастапқы энергияны алу процестерін оңтайландыру үшін олар жаппай өндіріс сегментіне енеді.

Конструкторлардың негізгі қиындықтары энергия потенциалының біркелкі жинақталуы және генераторлардың сыртқы жағдайларға тәуелділік факторларын азайту болып табылады. Мысалы, 15-20% деңгейіндегі үйге арналған күн панельдерінің төмен тиімділігі көбінесе энергиямен қамтамасыз етуді азайту кезінде шартты түрде қолайсыз ауа-райының факторларына байланысты.

Қорытынды

Күн батареясы
Күн батареясы

Жеке үйді күн энергиясымен біріктірілген энергиямен қамтамасыз ету туралы айту әлі ерте болса, онда қуаттылығы төмен құрылғыларды зарядтаудың жеке қажеттіліктерін жабу немесе жарықтандыру құрылғыларының тиімділігін осындай құралдармен қамтамасыз ету өте шынайы. Оның үстіне ресейлік өндірушілер осы саланы дамытуға белсенді түрде атсалысып, өз өнімдерін қолайлы сапамен ұсынады.

Кейбір компаниялар 3-5 мың рубль деңгейінде арзан қытай панельдерінен күн панельдерін жинайды, бірақ толығымен өздерінің әзірлемелері де пайда болады. Бұл ретте ішкі нарықтың жетекшілерінеТауашаны «Квант», Hevel Solar және «Солнечный ветер» компаниясына жатқызуға болады. Бұл кәсіпорындардың қондырғылары аз қуатты жүйелерді ғана емес, сонымен қатар өнеркәсіптік пайдалану үшін тиімді шешімдерді де шығарады.

Ұсынылған: