Do nedavnega se je ideja, da bi svojemu domu zagotovila avtonomni vir električne energije, zdela nekaj fantastičnega in nerealnega. Dandanes se je takšna priložnost pojavila po zaslugi posebnih fotografskih plošč, ki so jih razvili znanstveniki in oblikovalci, ki temeljijo na načelu sončne baterije. V Evropi je veliko lastnikov zasebnih domov že namestilo podobno opremo in celo prodalo odvečno energijo. Takšne naprave so uporabne v regijah, kjer je veliko sončnih dni.

Pomembne informacije o tehnologiji

Če podrobno pogledate sončno baterijo, načela delovanja ni težko razumeti. Posamezni odseki fotografske plošče spreminjajo prevodnost na posameznih območjih pod vplivom ultravijoličnega sevanja.

Posledično se sončna energija pretvori v električno energijo, ki jo je mogoče takoj uporabiti za električne naprave ali pa jo nabrati na odstranljivih avtonomnih nosilcih.

Da bi podrobneje razumeli ta postopek, je treba oceniti več pomembnih vidikov :

  1. Sončna baterija je poseben sistem fotonapetostnih pretvornikov, ki tvorijo skupno strukturo in so povezani v določenem zaporedju.
  2. V strukturi fotokonverterjev sta dve plasti, ki se lahko razlikujeta glede na vrsto prevodnosti.
  3. Za izdelavo teh pretvornikov se uporabljajo silicijeve rezine.
  4. V silicijev sloj n je dodan tudi fosfor, kar povzroči pojav presežka elektronov z negativno nabitim indeksom.
  5. Plast p-tipa je narejena iz silicija in bora, kar vodi do nastanka tako imenovanih "lukenj".
  6. Na koncu sta oba sloja nameščena med elektrodama z različnimi naboji.

Načelo delovanja

Mnogi ekologi te naprave imenujejo vir energije prihodnosti. Dejstvo je, da so, razen za izdelavo samih naprav, okolju prijazne.

Plošča z negativnim nabojem je izpostavljena ultravijolični svetlobi, kar prispeva k postopnemu nastanku dodatnih negativnih elektronov in tako imenovanih "lukenj". Električno polje v pn stičišču začne deliti pozitivno in negativno nabiti delce.

Prvi elementi gredo v zgornji sloj, drugi pa na spodnji. Rezultat je potencialna razlika ali konstantna napetost. Če na kratko opišemo nadaljnji postopek, potem fotokonverter deluje kot baterija. In takoj, ko nanjo deluje dodatna obremenitev, se v tokokrogu pojavi električni tok, katerega moč je odvisna od različnih dejavnikov, vključno z:

  1. Stopnja insolacije.
  2. Velikost pretvornika.
  3. Vrsta fotocelice.
  4. Skupni upor električnih naprav, ki so pritrjeni na ploščo.

Pogledi na plošči

Trenutno so pogoste različne vrste sončnih panelov. Med njimi:

  1. Poli- in monokristal.
  2. Amorfni.

Za monokristalne plošče je značilna nizka produktivnost, vendar so relativno poceni, zato zelo priljubljeni . Če je treba, ko je glavni izključen, opremiti dodaten sistem napajanja za alternativno napajanje toka, je nakup takšne možnosti upravičen.

Polikristali so v teh dveh parametrih v vmesnem položaju. Takšne plošče se lahko uporabljajo za zagotavljanje centralizirane oskrbe z električno energijo v tistih krajih, kjer iz kakršnega koli razloga ni dostopa do stacionarnega sistema.

Kar zadeva amorfne plošče, kažejo največjo produktivnost, vendar to znatno poveča stroške opreme. Amorfni silicij je prisoten v napravah te vrste. Omeniti velja, da jih je kupiti nerealno, saj je tehnologija v fazi poskusne uporabe.

Vloga regulatorja v akumulatorjih

Zgoraj opisani fotonapetostni pretvorniki sončne energije so lahko vredna alternativa za centralizirane sisteme za oskrbo z električno energijo, če niso več opremljeni z regulatorji, ki uravnavajo stopnjo napolnjenosti opreme.

Namen takšnih elementov je, da učinkovito prerazporedijo prejeto energijo in jo nato usmerijo v vir porabe . Tudi ti deli lahko shranijo zalogo v baterijo.

Danes so pogoste različne krmilnice, ki se lahko med seboj razlikujejo po stopnji povečanja splošne učinkovitosti sistema.

Poleg velikih, dragih plošč je v prodaji veliko naprav, ki delujejo po istem principu. V zadnjem času so priljubljene tako imenovane sončne sijalke, ki se uporabljajo za dekorativno razsvetljavo v krajinskem oblikovanju .

Podobne svetlobne naprave delujejo po istem principu: v zgornjem delu je fotografska plošča. V sončnem dnevu ta del zajame in pretvori sončno energijo, ki jo nato shrani v majhno baterijo, ki se nahaja na dnu svetilke. Naprava porabi energijo ponoči.

Amorfne silicijeve plošče

Amorfni izdelki iz silicija se pogosto uporabljajo. Vsaka plošča ima plošče iz zlaganja, plastike ali folije, na katere je odložen sloj silicija, ki je ustvarjen s tehnologijo brizganja delcev v vakuumskem mediju.

Učinkovitost je precej nižja od drugih vrst, saj je le 6 odstotkov. Poleg tega so silikonske plasti sposobne zbledeti na soncu in po šestih mesecih delovanja izgubijo svojo učinkovitost. Na koncu pade za 15, včasih pa tudi za 20 odstotkov. Življenjska doba takšnih naprav je omejena na dve leti.

Te baterije imajo določene prednosti, zaradi katerih so zelo priljubljene :

  1. Sistemi lahko delujejo tudi v oblačnem vremenu.
  2. Njihovi stroški v ozadju moderniziranih izdelkov so privlačnejši.

V zadnjem času hibridni fotokonverterji hitro pridobivajo na priljubljenosti . Temeljijo na mikrokristalih, ki so postavljeni na amorfni silicij. Po načelu delovanja so te plošče podobne polikristalnim, razlikujejo se le v večjih močeh ustvarjenega toka, kadar so izpostavljene razpršeni sončni svetlobi, na primer v oblačnem vremenu ali ob zori.

Poleg tega jih je mogoče uporabljati ne le pod neposrednim ultravijoličnim sevanjem, temveč tudi v infrardečem območju.

Pretvorniki filmskih polimerov

Štejejo za dostojno alternativo za silikonske izdelke in si zaslužijo vodilno mesto na seznamu najbolj produktivnih plošč na trgu. Že iz imena je razvidno, da so takšne baterije film, sestavljen iz več plasti. To je mreža aluminijastih prevodnikov, polimerna plast aktivne snovi, organski substrat in zaščitni film.

Sončne celice so povezane skupaj in tvorijo filmsko sončno baterijo zvitega tipa. V proizvodnem procesu se izvaja večplastna aplikacija fotocelice na film.

Takšne naprave so lažje in kompaktnejše od klasičnih silicijevih modelov. Za izdelavo vam ni treba uporabljati dragih materialov, sam proizvodni postopek pa je veliko cenejši. Kot rezultat, so roll plošče bolj povpraševane zaradi nizkih stroškov.

Vendar preprosto načelo delovanja bistveno zmanjša kazalnike uspešnosti, zato znaša le 6 odstotkov. Od minusov je opaziti le majhno razširjenost, saj so modeli še vedno v fazi eksperimentiranja in praktično niso na voljo za splošno uporabo.

Med pomembnimi prednostmi tehnologije je možnost spreminjanja velikosti akumulatorja in prilagajanje poljubnim parametrom . Po mnenju strokovnjakov bodo takšni izumi kmalu postali zelo priljubljeni, zato bodo podjetja lahko začela proizvodnjo v velikem obsegu.

Ureditev ogrevalnega sistema

Trenutno inovativni ogrevalni sistemi, ki temeljijo na sončnih pretvornikih, pridobivajo na priljubljenosti. Gre za samostojne naprave z edinstvenim dizajnom in tehničnimi parametri, ki se razlikujejo od sončnih plošč.

Kot glavni delovni element ogrevalnih sistemov se uporablja kolektor, ki sprejema sončno svetlobo in jo samodejno pretvori v kinetično elektriko . Površina takega dela se giblje od 30 do 70 kvadratnih metrov. Če želite pritrditi kolektor, morate uporabiti dodatno opremo, za povezavo plošč med seboj pa se uporabljajo kovinski kontakti.

Naslednja komponenta solarnega ogrevalnega sistema je zalogovnik . Omogoča učinkovito pretvorbo kinetične energije v toploto in povzroči segrevanje tekočine do 300 litrov. V nekaterih primerih se za vzdrževanje optimalne temperature vode uporabljajo dodatni kotli na suho gorivo.

Končna enota takšnega sistema so talni in stenski elementi, kjer ogrevana voda kroži skozi bakrene cevi. Zaradi nizke začetne temperature baterij in enakomernega prenosa toplote se prostor dovolj hitro segreje.

Če želite razumeti, kako ogrevalni sistemi za dom delujejo na sončnih panelih, morate podrobneje razmisliti o načelu njihovega delovanja.

Med temperaturnimi kazalniki kolektorja in elementom za shranjevanje se oblikuje določena razlika. Hladilno sredstvo, v vlogi katerega se uporablja voda z antifrizom, hitro kroži po sistemu, zaradi česar nastane kinetična energija.

Ko tekočina preide skozi posamezne plasti sistema, prejeta energija postane toplota, ki ogreva prostor. Zaradi teh lastnosti hiša vedno ohranja optimalno temperaturno območje ne glede na čas dneva ali leta. Mimogrede, trg takšnih sistemov se nenehno širi, tako da bodo v bližnji prihodnosti na voljo za vsako povprečno družino.

Kako delujejo sončni sistemi

Vendar pa moč ene fotocelice ne zadostuje za zadovoljevanje večine gospodinjskih potreb, saj tudi z dolgo dnevno svetlobo ni sposobna proizvesti potrebne količine električne energije. Zato za povečanje izhodne moči uporablja več fotokonverterjev, ki so med seboj kombinirani v vzporednem vezju. Rezultat je redno povečanje konstantne napetosti. Po drugi strani se trenutna moč povečuje zaporedno.

Produktivnost sončnih panelov je odvisna od več dejavnikov :

  1. Od temperature zraka in same plošče.
  2. Od izbire prave obremenitve.
  3. S kota vpadljivosti ultravijoličnih žarkov.
  4. Od prisotnosti ali odsotnosti proti odsevnih premazov.
  5. Od moči svetlobnega sevanja.

Pomembno je razumeti, da nižja kot je temperatura zunanjega zraka, bolje bosta delovala fotocelica in sončna baterija kot celota. Vse tukaj je razloženo po preprostem principu. Kar pa se tiče izračuna obremenitve, je v tem primeru situacija videti bolj zapletena. Ti kazalniki so izbrani ob upoštevanju izdanega toka, vendar se njegova vrednost lahko razlikuje glede na vremenske razmere.

Ročno spremljanje spreminjanja parametrov baterije in nenehno prilagajanje le-teh je problematično . Namesto tega je priporočljivo, da sistem opremite s samodejnim krmilnikom, ki bo samodejno spremenil parametre solarne plošče in si prizadeval doseči največjo produktivnost in optimalne konfiguracije.

Znanost je dokazala, da je idealen kot vpadanja ultravijoličnih žarkov na heliobatterijo neposreden. Če pa opazimo odstopanje v polmeru 30 stopinj, resnih izgub ne pričakujemo, saj se učinkovitost zmanjša le za 5-10 odstotkov. Če se kot spreminja naprej, bo učinkovitost sončne celice močno padla.

Zdaj veste, kako delujejo različne vrste sončnih panelov, ki se iz luksuznega predmeta hitro spreminjajo v nujen del sodobnega življenja.

sončne plošče

Kategorija:

Tehnologija