Felhős időben működnek a napelemek?

Működés elve

Számos napelem megtervezése azon az elven történik, hogy fizikai értelemben fotovoltaikus átalakítók. Az áramtermelő hatás a „p - n” csomópont helyén nyilvánul meg.

A napenergia önmagukba való koncentrálásához a félvezetők panelek formájában készülnek. Emiatt ezek a struktúrák alakjuktól (rugalmas vagy statikus) függetlenül ugyanazt a nevet kapták - napelemek.

Mi az alapja a napelemeknek és az azokon alapuló rendszereknek? A panel 2 kovakőlemezt tartalmaz, egymástól megkülönböztethető tulajdonságokkal. Az áramtermelés folyamata a következő:

1. Az első napfénynek kitett elektronok hiányához vezet.
2. A második lemeznek kitéve elektronfelesleget kap.
3. Az áramot vezető rézcsíkok csatlakoznak a lemezekhez.
4. A szalagok beépített akkumulátorral ellátott feszültségváltókhoz vannak csatlakoztatva.

Az alap szilícium ostya. De ahhoz, hogy ezt a szerkezetet szünetmentes áramforrásként használják (és nem csak a napforduló idején), nem olcsó akkumulátorokat csatlakoztatnak hozzá (segítségével a hálózathoz csatlakoztatott tárgyak éjszaka energiát fogyasztanak).

Az iparban a napenergia elnyelésére szolgáló szerkezet több, egymással összekapcsolt, rugalmas vagy merev tartóra helyezett laminált fotovoltaikus cellából áll.

A szerkezet hatékonyságát különféle tényezők alkalmazása alapján számítják ki. A legfontosabbak az érintett szilícium tisztasága és a kristályok elhelyezése.

A szilícium tisztítási folyamata meglehetősen bonyolult, és nem könnyű a kristályokat egyetlen irányba rendezni. A hatékonyság növeléséért felelős folyamatok összetettsége magas árat jelent az ilyen berendezések számára.

A napelemek ígéretes irányt jelentenek az energiaszektorban, ezért dollármilliárdokat fektetnek be ezen a területen új projektek kutatásába. A PV átalakítás negyedévente növekszik a vezetők és a szerkezeti elemek manipulálása miatt. Ugyanakkor nemcsak a szilícium vehető alapul.

Napelemek üveg mögött

Gyakran kérdezik tőlünk, hogy mennyire csökken a napelemek gyártása, ha üveg mögé telepítik őket - erkélyen, verandán stb. Sok nyári lakos attól tart, hogy ellopják a kint felszerelt napelemet. Néhányan a napelemek telepítését próbálják szembetűnővé tenni.

A napelemekben speciális, fokozott átlátszóságú üveget használnak, amelyet az üveg csökkent vastartalmával érnek el, de még ez is néhány százalékkal csökkenti a napelem teljesítményét. Amint a fenti táblázatból látható, az egyablakos üveg 9% -kal, a dupla üvegezésű panel pedig 16% -kal csökkenti a napelemek hozamát. Ennek feltétele, hogy ezek a szemüvegek tökéletesen tiszták legyenek, és a napsugarak merőlegesen essenek rájuk. A valóságban a szemüveg poros vagy akár piszkos, ami tovább csökkenti az átlátszóságukat. Amikor a napsugarak 90 foktól eltérõ szögben hullanak le, az egyes üvegek elülsõ és hátsó felületén többszörös visszaverõdés lép fel, amelyek a napsugarakat is elterelik a napelemrõl. Ezért nem javasoljuk a napelemek beépítését az ablaküvegek mögé.

Napelemek üveg mögött az erkélyen

Ezt a cikket 4935 alkalommal olvasták!

A fotovoltaikus konverterek típusai

Az iparban létezik a napelemek osztályozása az eszköz típusa és az alkalmazott fotovoltaikus réteg szerint.

Eszközök szerint vannak felosztva:

• panelek rugalmas elemekből, rugalmasak;
• merev elemekből készült panelek.

A panelek telepítésekor leggyakrabban rugalmas vékonyfilmeket használnak. A felületre vannak fektetve, figyelmen kívül hagyva néhány egyenetlen elemet, ami sokoldalúbbá teszi ezt a típusú eszközt.

A későbbi energiaátalakításra szánt fotovoltaikus réteg típusa szerint a paneleket a következőkre osztják:

1. Szilícium (monokristály, polikristály, amorf).
2. Tellúr - kadmium.
3. Polimer.
4. Organikus.
5. Arzénid - gallium.
6. Indium-szelenid - réz - gallium.

Noha sokféle változat létezik, a szilícium és a tellúr-kadmium napelemek oroszlánrészt képviselnek a fogyasztói forgalomban. Ezt a két típust a hatékonyság / ár arány miatt választják.

A szilícium napelemek jellemzői

A kvarcpor a szilícium alapanyaga. Nagyon sok ilyen anyag van az Urálban és Szibériában, ezért a szilícium napelemek vannak és lesznek nagyobb használatban, mint más altípusok.

Monokristály

A monokristályos ostyák (mono-Si) kékesen sötét színűek, egyenletesen elosztva az egész ostyán. Az ilyen ostyákhoz a legtisztább szilíciumot használják. Minél tisztább, annál nagyobb a napelemek hatékonysága és a legmagasabb költsége az ilyen eszközök piacán.

Egykristályos előnyök:

1. Legmagasabb hatékonyság - 17-25%.
2. Tömörség - a polikristallal összehasonlítva kisebb terület használata a berendezések azonos teljesítményű körülmények között történő telepítéséhez.
3. Kopásállóság - az áramtermelés megszakítás nélküli működése a fő alkatrészek cseréje nélkül negyedszázadon keresztül biztosított.

Hátrányok:

1. Por- és szennyeződési érzékenység - a leülepedett por nem teszi lehetővé, hogy az elemek egy lámpatest fényével működjenek, és ennek megfelelően csökkenti a hatékonyságot.
2. A magas ár megegyezik a megnövekedett megtérülési idővel.

Mivel a mono-Si tiszta időjárást és napfényt igényel, a paneleket nyílt területekre telepítik és magasra emelik. Ami a területet illeti, előnyben részesítik azokat a területeket, ahol gyakori a tiszta idő, és a napsütéses napok száma megközelíti a maximumot.

Polikristály

A polikristályos lemezek (multi-Si) a sokirányú kristályok miatt egyenetlen kék színnel rendelkeznek. A szilícium nem olyan tiszta, mint az alkalmazott mono-Si-ben, így a hatékonyság valamivel alacsonyabb, az ilyen napelemek költségeivel együtt.

Pozitív polikristály tények:

1. A hatékonyság 12–18%.
2. Kedvezőtlen időjárás esetén a hatékonyság jobb, mint a Mono-Si-nél.
3. Ennek az egységnek az ára alacsonyabb, a megtérülési idő pedig jóval alacsonyabb.
4. A napra való tájékozódás nem kritikus, ezért elhelyezheti őket a különféle épületek tetején.
5. A működés időtartama - az energiafelvétel és a villamos energia tárolásának hatékonysága 20 év folyamatos üzem után 20% -ra csökken.

Hátrányok:

1. A hatékonyság 12–18% -ra csökken.
2. Igényes a helyre. A normál erőműnek több helyre van szüksége a telepítéséhez, mint egykristályos elem.

Amorf szilícium

A panelgyártási technológia jelentősen eltér az előző kettőtől. A főzéshez forró gőzök tartoznak, amelyek kristályok képződése nélkül ereszkednek le a hordozóra. Ugyanakkor kevesebb gyártási anyagot használnak fel, és ezt figyelembe veszik az ár meghatározásakor.

Előnyök:

1. A hatékonyság a második generációban 8-9%, a harmadikban akár 12%.
2. Nagy hatékonyság kevésbé napos időben.
3. Rugalmas modulokon használható.
4. Az elemek hatékonysága nem csökken a hőmérséklet emelkedésével, ami lehetővé teszi, hogy bármilyen, nem szabványos alakú felületre szereljék őket.

A fő hátrány alacsonyabb hatékonyságnak tekinthető (összehasonlítva más analógokkal), ezért nagy területre van szükség ahhoz, hogy összehasonlítható hozamot érjen el a berendezésből.

Melyik napelem modul működik a legjobban gyenge fényben és környezeti fényben?

A szolármodul specifikációi az STC-n (szabványos tesztfeltételek) alapulnak. A tényleges üzemi körülmények jelentősen eltérhetnek az STC-től. Oroszországban a napelemek általában 1000 W / m² alatti megvilágítás mellett működnek, és az idő felhős vagy akár felhős is. Különböző típusú, sőt ugyanolyan típusú, de különböző gyártóktól származó napelem modulok valós működési körülmények között eltérő módon teljesítenek.

Ezért felmerül a kérdés - mely napelem modulokat érdemes jobban megvásárolni, hogy felhős időben és szórt fényben működjenek a leghatékonyabban? A napelemek hatékonyságának felmérésekor fontos számunkra a paraméter, amely egy bizonyos időtartam alatt (nap, hét, hónap, év) keletkezik. Melyik modulok termelnek nagyobb teljesítményt gyenge fényviszonyok mellett? Vegyük figyelembe a modulok fő típusait - monokristályos, polikristályos, vékonyrétegű amorf szilícium, monokristályos PERC modulok - ezek a fő modulok jelenleg az orosz piacon.

Gyakran felteszik a kérdést - mely modulok működnek legjobban felhős időben és környezeti fényben? Gyenge megvilágítás és részleges árnyékolás esetén a vékonyfilm-modulok jobban működnek. Ezenkívül a PERC technológiával készült modulok jobban működnek, mint a hagyományos mono- és polikristályos modulok alacsony megvilágítás mellett (ilyen modulok vannak a választékunkban).

A szokásos modulok esetében lehetetlen pontosan megmondani, melyik modul - monokristályos vagy polikristályos - fog többet produkálni felhős időben. Minden a gyártó minőségétől függ. Csak a márkájú modulok garantálják a maximális teljesítményt különböző működési körülmények között. Ügyeljen arra, hogy a gyártó vagy a márka szerepeljen azon modulok listáján, amelyeket egy független laboratórium tesztelt a PCT paraméter szempontjából

Az olcsó modulok tükröződésmentes bevonatú üvegből készülnek (Oroszország egyik legnépszerűbb szállítója éppen ilyen modulokat árul). Gyárilag tesztelve adják meg a deklarált paramétereket, amikor a modulokat a síkra merőlegesen besugározzák. De amint a napfény beesési szöge nem merőleges az elem felületére, a napfény jelentős részét az alacsony minőségű üveg tükrözi. Az ilyen modulok szórt fényben nagyon rosszul működnek. Ennek eredményeként az ilyen modul által termelt energia kétszerese lehet kevesebb, mint az azonos névleges teljesítményű modul által termelt energia, de egy jól ismert márka és a minőségéért felelős gyártó állítja elő.

Ezért, hogy megismételjük a Solar Buyer Guide útmutatónkban adott erőteljes tanácsunkat - ne vásároljon napelemes modulokat orosz importőr márkanév alatt! Pénzt fog megtakarítani a vásárláskor, de veszít az energiatermelésben (és ez a napelemek minőségének fő mutatója). Ennek eredményeként a napelemének áramköltsége drágább lesz, mint ha egy minőségi napelemet vásárolna egy jól ismert gyártótól.

A nem szilícium modulok áttekintése

A drágább analógokból készült napelemek együtthatója eléri a 30% -ot; többször drágábbak lehetnek, mint a hasonló szilícium alapú rendszerek. Közülük még mindig alacsonyabb a hatékonyság, miközben képesek agresszív környezetben dolgozni. Az ilyen panelek gyártásához leggyakrabban kadmium-teluridot alkalmaznak. Más elemeket is használnak, de ritkábban.

Soroljuk fel a fő előnyöket:

1. Nagy hatékonyság, 25-35%, képes elérni, viszonylag ideális körülmények között, akár 40% -ot is.
2. A fotocellák akár 150 ° C hőmérsékleten is stabilak.
3. Azáltal, hogy a világítótest fényét egy kis panelre összpontosítja, a víz hőcserélője áramellátásra kerül, így gőz keletkezik, amely megfordítja a turbinát és áramot termel.

Mint korábban említettük, a hátrány a magas ár, de bizonyos esetekben ezek a legjobb megoldást jelentik. Például egyenlítői országokban, ahol a modulok felülete elérheti a 80 ° C-ot.

Hogyan lehet csatlakoztatni a napelemeket?

A napelem egyszerű áramforrás, például újratölthető akkumulátor vagy akkumulátor. Ezért számukra ugyanazok a törvények érvényesek, mint az áramforrásokra. A napelemek sorosan, párhuzamosan vagy akár sorozat-párhuzamosan is összekapcsolhatók egymással. További információ a tápegység csatlakozásainak típusáról ebben a cikkben található.

Soros kapcsolat

Így néz ki a napelemek párhuzamos kapcsolata. Ebben az esetben a kimeneti áram összeadódik, és a feszültség ugyanaz marad.

a napelemek párhuzamos csatlakoztatása

Párhuzamos kapcsolat

Ha meg akarja növelni a feszültséget, akkor a paneleket sorosan kell csatlakoztatni. Ebben az esetben összesítik az egyes napelemekből kapott feszültségeket.

napelemek soros csatlakoztatása

Soros-párhuzamos kapcsolat

Ha mind a feszültséget, mind a kimeneti áramot meg akarja növelni, akkor ebben az esetben a paneleket soros-párhuzamosan kapcsolják össze

a napelemek sorozat-párhuzamos kapcsolása

Polimer és szerves elemek

A polimer és szerves anyagokon alapuló modulok az elmúlt 10 évben elterjedtek, filmszerkezetek formájában jönnek létre, amelyek vastagsága ritkán haladja meg az 1 mm-t. Hatékonyságuk közel 15%, költségük pedig többször alacsonyabb, mint kristályos társaiké.

Előnyök:

1. Alacsony gyártási költség.
2. Rugalmas (tekercses) formátum.

Az ilyen anyagokból készült panelek hátránya a hatékonyság csökkenése nagy távolságra. De ezt a kérdést még mindig kutatják, és a gyártást folyamatosan korszerűsítik, hogy kiküszöböljék azokat a hátrányokat, amelyek 5-10 év múlva jelentkezhetnek az ilyen típusú akkumulátorok jelenlegi generációjában.

Hogyan lehet jól választani?

Az európai kontinensen elhelyezkedő lakástulajdonosok számára a választás meglehetősen egyszerű - ez egy polikristály vagy egy szilíciumból készült monokristály. Ugyanakkor korlátozott területekkel érdemes választani a monokristályos panelek mellett, és ilyen korlátozások hiányában - a polikristályos elemek javára. A gyártó, a berendezések műszaki paramétereinek és a kiegészítő rendszerek kiválasztásakor érdemes felvenni a kapcsolatot a vállalatokkal, amelyek mind a készletek értékesítésével, mind telepítésével foglalkoznak. Ne feledje, hogy a gyártótól függetlenül a "csúcs" gyártók rendszereinek minősége valószínűleg nem fog különbözni, ezért ne tévessze meg magát az árpolitika tanulmányozásával.

Ha úgy dönt, hogy "kulcsfontosságú" telepítést kíván rendelni egy "szolárfarmról", ne feledje, hogy maguk a panelek az ilyen szolgáltatások csomagjában csak a teljes költség 1/3-át teszik ki, és a megtérülés megközelítőleg:

1. Költségvetési, de hatékony választás az Amerisolar paneljei lesz, a polikristályos modellt AS-6P30 280W-nak hívják, mérete 1640x992 mm, és 280 W teljesítményt termel. A modul hatékonysága 17,4%. A mínuszok közül - a garancia csak 2 év. De a költsége ~ 7 ezer rubel.
2. A kínai Runda RS 280 POLY modulja hasonló kapacitású lesz, a költségek még alacsonyabbak - körülbelül 6 ezer rubel.
3. Ha korlátozott a hely, figyeljen a LEAPTON SOLAR - LP72-375M PERC szorzatára, a hatékonyság 19,1%, 1960x992 mm méretekkel pedig 375 W energiát kapunk a kimeneten. Egy ilyen akkumulátor költsége körülbelül 10 ezer rubel lesz.
4. Egy másik hatékony megoldás, kisebb méretekkel, 1686x1016 mm, az LG új terméke lesz - NeOn 340 W.A "nem ő" 19,8% -os hatékonysággal büszkélkedhet, de költségekkel nem dicsekedhet, több mint fele meghaladja az előző mintát - körülbelül 16 ezer rubelt.
5. Azok számára, akik figyelmüket a prémium szegmensre szeretnék fordítani, a tajvani BenQ vállalat SunForte PM096B00 333W monokristály modult dobott piacra, amely 333 W teljesítményt produkál, 204% névleges hatásfokkal, 1559x1046 mm méretekkel. . Ez a modul lenyűgöző, csaknem 35 ezer rubel költséget kapott.

Miért olyan fontos a hatékonyság?

A hatékonyság nagy jelentőséget kap, amikor kiszámítja azt a területet, amelyet felhasználhat egy napelemes rendszer számára. Az Amerisolar AS-6P30 280W (1,63 négyzetméter) és az LG NeOn 340 W (1,71 négyzetméter) leírt modulok összehasonlítható méreteivel a kimenet négyzetméterenkénti teljesítményének különbsége 15,6% lesz. Ez egyrészt nem tűnhet túl hatékonynak, ha figyelembe vesszük az árkülönbség több mint kétszeresét, de korlátozott hely vagy agresszívebb környezet esetén ez a választás ennek a jól ismert gyártónak a javára terelődhet.

A megnövekedett hatékonyság nemcsak a gyártástechnológia hatékonyságát hangsúlyozza, hanem a gyártás során felhasznált minőségi anyagokat is. Ez befolyásolhatja az eszközök élettartamát, a panelek ellenállását az úgynevezett lebomlással szemben. Ne feledkezzen meg a gyártó garanciális kötelezettségeiről sem. Képviseleti irodáival és garanciális szolgáltatásaival a világ szinte minden sarkában az LG hűségesebb hozzáállással büszkélkedhet az ügyfelekkel és kötelezettségei teljesítésével.

Vezérlő, ellenállás és inverter

• Vezérlő szükséges az elemek hálózati csatlakozásához. Ő irányítja a töltést.

• Ellenállás elnyeli a felesleges áramtermelést.

• Inverter a hálózat normál táplálásához szükséges, kivéve azokat az eseteket, amikor a váltakozó feszültségű és nem egyenfeszültségű vevők áramellátására van szükség.

Természetesen nehéz megérteni a napelem összes bonyodalmát. De reméljük, hogy megtalálja a válaszokat webhelyünk oldalain. A napelemek munkája a grafikus ábrák alapján érthetőbb.