Panourile solare funcționează pe timp înnorat?

Principiul de funcționare

Proiectarea multor celule solare se face pe principiul că acestea sunt, în sens fizic, convertoare fotovoltaice. Efectul generator de energie se manifestă în locul joncțiunii „p - n”.

Pentru a concentra energia solară în sine, semiconductorii sunt realizați sub formă de panouri. Din acest motiv, aceste structuri au primit același nume, indiferent de forma lor (flexibilă sau statică) - panouri solare.

Care este principiul panourilor solare și al sistemelor bazate pe acestea? Panoul include 2 plăci de silex cu proprietăți distincte una de alta. Procesul de generare a energiei electrice este următorul:

1. Expunerea la lumina soarelui pe primul duce la lipsa de electroni.
2. Când este expus la a doua placă, primește un exces de electroni.
3. Benzi de cupru, care conduc curentul, sunt conectate la plăci.
4. Benzile sunt conectate la convertoare de tensiune cu baterii încorporate.

Baza este napolitane de siliciu. Dar pentru a utiliza această structură ca sursă de alimentare neîntreruptibilă (și nu numai în timpul solstițiului), nu sunt conectate baterii ieftine la ea (cu ajutorul lor, obiectele conectate la rețea consumă energie noaptea).

În industrie, structura de absorbție a energiei solare este realizată din mai multe celule fotovoltaice laminate conectate între ele și plasate pe un suport flexibil sau rigid.

Eficiența structurii este calculată pe baza aplicării diferiților factori. Principalele sunt puritatea siliciului implicat și plasarea cristalelor.

Procesul de purificare a siliciului este destul de complicat și nu este ușor să aranjați cristalele într-o singură direcție. Complexitatea proceselor responsabile de creșterea eficienței se traduce printr-un preț ridicat pentru astfel de echipamente.

Panourile solare sunt o direcție promițătoare în sectorul energetic, astfel încât miliarde de dolari sunt investiți în cercetarea de noi proiecte în acest domeniu. Conversia PV crește în fiecare trimestru datorită manipulării conductoarelor și a elementelor structurale. În același timp, nu numai siliciu poate fi luat ca bază.

Panouri solare în spatele sticlei

Suntem deseori întrebați cât de mult va scădea producția de panouri solare dacă acestea sunt instalate în spatele sticlei - în interiorul unui balcon, verandă etc. Mulți locuitori de vară se tem că panoul solar instalat în exterior va fi furat. Unii încearcă să facă imposibilă instalarea panourilor solare.

În panourile solare, se utilizează o sticlă specială cu transparență sporită, care se realizează printr-un conținut redus de fier în sticlă, dar chiar și acest lucru reduce puterea panoului solar cu câteva procente. După cum puteți vedea din tabelul de mai sus, sticla cu un singur panou reduce randamentul panourilor solare cu 9%, iar geamul dublu reduce randamentul panourilor solare cu 16%. Acest lucru este cu condiția ca aceste ochelari să fie perfect curate, iar razele soarelui să cadă perpendicular pe ele. În realitate, ochelarii sunt praf sau chiar murdari, ceea ce le reduce și mai mult transparența. Când razele soarelui cad într-un unghi diferit de 90 de grade, se produc reflexii multiple pe suprafețele din față și din spate ale fiecărei sticle, care, de asemenea, deviază razele soarelui de la celula solară. Prin urmare, nu recomandăm instalarea panourilor solare în spatele geamurilor.

Panouri solare în spatele sticlei de pe balcon

Acest articol a fost citit de 4935 de ori!

Tipuri de convertoare fotovoltaice

În industrie, există o clasificare a celulelor solare în funcție de tipul de dispozitiv și de stratul fotovoltaic utilizat.

În funcție de dispozitiv, acestea sunt împărțite în:

• panouri de elemente flexibile, sunt flexibile;
• panouri din elemente rigide.

La implementarea panourilor, cele mai flexibile sunt folii cu film subțire. Acestea sunt așezate la suprafață, ignorând unele elemente inegale, ceea ce face ca acest tip de dispozitiv să fie mai versatil.

După tipul de strat fotovoltaic pentru conversia ulterioară a energiei, panourile sunt împărțite în:

1. Siliciul (monocristal, policristal, amorf).
2. Telur - cadmiu.
3. Polimer.
4. Organic.
5. Arsenid - galiu.
6. Selenură de indiu - cupru - galiu.

Deși există multe soiuri, panourile solare din siliciu și telur-cadmiu au cea mai mare pondere în cifra de afaceri a consumatorilor. Aceste două tipuri sunt alese datorită raportului eficiență / preț.

Caracteristicile celulelor solare din siliciu

Pulberea de cuarț este o materie primă pentru siliciu. Există o mulțime de acest material în Ural și Siberia, prin urmare, panourile solare din siliciu sunt și vor fi utilizate mai mult decât alte subtipuri.

Monocristal

Napolitele monocristaline (mono-Si) conțin o culoare albăstrui-întunecată, distribuită uniform pe întreaga placă. Pentru astfel de napolitane se folosește cel mai purificat siliciu. Cu cât este mai curat, cu atât este mai mare eficiența și cel mai mare cost al panourilor solare de pe piață pentru astfel de dispozitive.

Avantajele monocristalului:

1. Cea mai mare eficiență - 17-25%.
2. Compacitate - utilizarea unei zone mai mici în comparație cu policristal pentru desfășurarea echipamentului în condiții de putere identică.
3. Rezistența la uzură - funcționarea neîntreruptă a generării de energie fără înlocuirea componentelor principale este asigurată timp de un sfert de secol.

Dezavantaje:

1. Sensibilitate la praf și murdărie - praful depus nu permite bateriilor să lucreze cu lumina de la un corp de iluminat și, prin urmare, reduce eficiența.
2. Prețul ridicat este egal cu perioada de recuperare crescută.

Deoarece mono-Si necesită vreme clară și lumina soarelui, panourile sunt instalate în zone deschise și ridicate la înălțime. În ceea ce privește terenul, se preferă o zonă în care vremea senină este obișnuită, iar numărul de zile însorite este aproape de maxim.

Policristal

Plăcile policristaline (multi-Si) sunt dotate cu o culoare albastră neuniformă datorită cristalelor multidirecționale. Siliciul nu este la fel de pur ca în mono-Si utilizat, astfel încât eficiența este oarecum mai mică, împreună cu costul acestor celule solare.

Fapte policristale pozitive:

1. Eficiența este de 12-18%.
2. Pe vreme nefavorabilă, eficiența este mai bună decât cea a Mono-Si.
3. Prețul acestei unități este mai mic, iar perioada de recuperare este mult mai mică.
4. Orientarea către soare nu este importantă, așa că le puteți așeza pe acoperișurile diferitelor clădiri.
5. Durata de funcționare - eficiența absorbției de energie și stocarea energiei electrice scade la 20% după 20 de ani de funcționare continuă.

Dezavantaje:

1. Eficiența este redusă la 12-18%.
2. Cerând la locul respectiv. O centrală normală de generare a energiei necesită mai mult spațiu pentru a fi instalată decât o baterie cu un singur cristal.

Siliciul amorf

Tehnologia de producție a panoului diferă semnificativ de cele două anterioare. La preparare sunt implicați vapori fierbinți, care cad pe substrat fără formarea de cristale. În același timp, se folosește mai puțin material de producție și acest lucru este luat în considerare la stabilirea prețului.

Beneficii:

1. Eficiența este de 8-9% în a doua generație și de până la 12% în a treia.
2. Eficiență ridicată pe vreme mai puțin însorită.
3. Poate fi utilizat pe module flexibile.
4. Eficiența bateriilor nu scade pe măsură ce temperatura crește, ceea ce le permite să fie montate pe orice suprafață cu o formă non-standard.

Principalul dezavantaj poate fi considerat o eficiență mai mică (în comparație cu alți analogi) și, prin urmare, necesită o suprafață mare pentru a obține o rentabilitate comparabilă din echipament.

Ce module solare funcționează cel mai bine în condiții de lumină slabă și în mediul ambiant?

Specificațiile modulului solar se bazează pe STC (Standard Test Conditions). Condițiile reale de funcționare pot diferi semnificativ de STC. De obicei, panourile solare din Rusia funcționează la o iluminare mai mică de 1000 W / m², iar vremea este tulbure sau chiar tulbure. Modulele solare de diferite tipuri și chiar de același tip, dar de la diferiți producători, funcționează diferit în condiții reale de funcționare.

Prin urmare, se pune întrebarea - ce module solare sunt mai bine să cumpere, astfel încât să funcționeze cel mai eficient pe vreme tulbure și lumină difuză? Principalul parametru care este important pentru noi atunci când evaluăm eficiența panourilor solare este cantitatea de energie generată pe o perioadă de timp (zi, săptămână, lună, an). Ce module generează mai multă putere în condiții de lumină slabă? Să luăm în considerare principalele tipuri de module - monocristalin, policristalin, siliciu amorf cu film subțire, module PERC monocristaline - acestea sunt principalele module în prezent pe piața rusă.

Adesea se pune întrebarea - ce module funcționează cel mai bine pe vreme tulbure și lumina ambientală? La lumină slabă și umbrire parțială, modulele cu film subțire funcționează mai bine. De asemenea, modulele realizate folosind tehnologia PERC funcționează mai bine decât modulele convenționale mono și policristaline cu iluminare redusă (avem astfel de module în sortimentul nostru).

Pentru modulele standard, este imposibil să se spună exact ce modul - monocristalin sau policristalin - va produce mai mult pe vreme tulbure. Totul depinde de calitatea producătorului. Numai modulele de marcă vor garanta performanțe maxime în diferite condiții de operare. Asigurați-vă că vedeți dacă producătorul sau marca se află pe lista modulelor care au fost testate de un laborator independent pentru parametrul PCT

Modulele ieftine sunt realizate cu sticlă fără acoperire antireflex (unul dintre cei mai populari furnizori din Rusia vinde doar astfel de module). Aceștia dau parametrii declarați atunci când sunt testați din fabrică, când modulele sunt iradiate în unghi drept față de plan. Dar de îndată ce unghiul de incidență al luminii solare nu devine perpendicular pe suprafața elementului, o parte semnificativă a luminii solare este reflectată de sticla de calitate scăzută. De asemenea, astfel de module funcționează foarte slab în lumina difuză. Ca rezultat, generarea de energie de către un astfel de modul poate fi mai mică de 2 ori comparativ cu generarea de energie de către un modul cu aceeași putere nominală, dar realizată de un brand bine-cunoscut și de un producător responsabil pentru calitatea acestuia.

Prin urmare, pentru a reitera sfaturile noastre puternice pe care le oferim în Ghidul nostru solar pentru cumpărător - nu cumpărați module solare sub marca unui importator rus! Veți economisi la cumpărare, dar veți pierde din producția de energie (și acesta este principalul indicator al calității panourilor solare). Drept urmare, costul energiei electrice de la panoul solar va fi mai scump decât dacă ați cumpăra un panou solar de calitate de la un producător cunoscut.

Prezentare generală a modulelor non-siliciu

Panourile solare realizate din analogi mai scumpi ating un coeficient de 30%; pot fi de câteva ori mai scumpe decât sistemele similare bazate pe siliciu. Unele dintre ele au încă o eficiență mai mică, în timp ce au capacitatea de a lucra într-un mediu agresiv. Pentru fabricarea unor astfel de panouri, cel mai des se folosește telurura de cadmiu. Se folosesc și alte elemente, dar mai rar.

Să enumerăm principalele avantaje:

1. Eficiență ridicată, de la 25 la 35%, cu capacitatea de a ajunge, în condiții relativ ideale, chiar și la 40%.
2. Fotocelulele sunt stabile chiar și la temperaturi de până la 150 ° C.
3. Prin concentrarea luminii din lumină pe un panou mic, schimbătorul de căldură cu apă este alimentat, rezultând abur, care transformă turbina și generează electricitate.

După cum sa menționat mai devreme, dezavantajul este prețul ridicat, dar în unele cazuri acestea reprezintă cea mai bună soluție. De exemplu, în țările ecuatoriale, unde suprafața modulelor poate ajunge la 80 ° C.

Cum se conectează panourile solare?

Un panou solar este o sursă simplă de energie, cum ar fi o baterie reîncărcabilă sau o baterie. Prin urmare, pentru ei se aplică aceleași legi ca și pentru sursele de alimentare. Panourile solare pot fi conectate între ele în serie, paralel sau chiar serie-paralel. Citiți mai multe despre tipurile de conexiuni de alimentare în acest articol.

Conexiune serial

Așa arată o conexiune paralelă a panourilor solare. În acest caz, curentul de ieșire este adăugat, iar tensiunea rămâne aceeași.

conexiune paralelă a panourilor solare

Conexiune paralelă

Dacă doriți să creșteți tensiunea, atunci ar trebui să conectați panourile în serie. În acest caz, tensiunile primite de la fiecare panou solar vor fi însumate.

conectarea în serie a panourilor solare

Conexiune serial-paralelă

Dacă doriți să creșteți atât tensiunea, cât și curentul de ieșire, atunci în acest caz panourile sunt conectate în serie-paralel

conexiune serie-paralelă a panourilor solare

Baterii polimerice și organice

Modulele pe bază de polimeri și materiale organice s-au răspândit în ultimii 10 ani, sunt create sub formă de structuri de film, a căror grosime depășește rareori 1 mm. Eficiența lor este aproape de 15%, iar costul lor este de câteva ori mai mic decât omologii lor cristalini.

Beneficii:

1. Cost de producție scăzut.
2. Format flexibil (roll).

Dezavantajul panourilor realizate din aceste materiale este scăderea eficienței pe o distanță mare. Dar această problemă este încă în curs de cercetare și producția este în continuă modernizare pentru a elimina dezavantajele care pot apărea în generația existentă a acestui tip de baterie în 5-10 ani.

Cum se face alegerea corectă?

Pentru proprietarii de case situate pe continentul european, alegerea este destul de simplă - este un policristal sau un monocristal din siliciu. În același timp, cu suprafețe limitate, merită să faceți o alegere în favoarea panourilor monocristaline și în absența unor astfel de restricții - în favoarea bateriilor policristaline. Atunci când alegeți un producător, parametrii tehnici ai echipamentelor și sistemele suplimentare, merită să contactați companiile care se angajează atât în ​​vânzarea, cât și în instalarea kiturilor. Rețineți că, indiferent de producător, este puțin probabil ca calitatea sistemelor de la producătorii „de top” să difere, așa că nu vă lăsați păcăliți studiind politica de prețuri.

Dacă decideți să comandați o instalație la cheie a unei "ferme solare", rețineți că panourile în sine din pachetul de astfel de servicii vor lua doar 1/3 din costul total, iar rambursarea se va apropia de aproximativ:

1. O alegere bugetară, dar eficientă, vor fi panourile de la Amerisolar, modelul policristalin se numește AS-6P30 280W, are o dimensiune de 1640x992 mm și produce, respectiv, 280 W putere. Eficiența modulului este de 17,4%. Dintre minusuri - garanția este de doar 2 ani. Dar costul este de thousand7 mii ruble.
2. Modulul RS 280 POLY de la Runda chinezească va avea o capacitate similară, costul fiind chiar mai mic - aproximativ 6 mii de ruble.
3. Dacă spațiul este limitat, ar trebui să acordați atenție produsului LEAPTON SOLAR - LP72-375M PERC, eficiența este de 19,1%, iar cu dimensiunile 1960x992 mm obținem 375 W de energie la ieșire. Costul unei astfel de baterii va fi de aproximativ 10 mii de ruble.
4. O altă opțiune eficientă cu dimensiuni mai mici, 1686x1016 mm, va fi un nou produs de la LG - NeOn 340 W.„Nu el” se poate lăuda cu o eficiență de 19,8%, dar nu se poate lăuda cu un cost, va fi cu peste jumătate mai mare decât eșantionul anterior - aproximativ 16 mii de ruble.
5. Pentru cei care doresc să-și îndrepte atenția spre segmentul premium, compania taiwaneză BenQ a lansat pe piață un modul monocristal SunForte PM096B00 333W, producând 333 W putere la o ieșire, având o eficiență nominală de 20,4% cu dimensiuni de 1559x1046 mm . Acest modul a primit un cost impresionant de aproape 35 de mii de ruble.

De ce este atât de importantă eficiența?

Eficiența câștigă o mare importanță atunci când se calculează suprafața pe care o puteți utiliza pentru un sistem solar. Cu dimensiuni comparabile ale modulelor descrise de la Amerisolar AS-6P30 280W (1,63 metri pătrați) și NeOn 340 W de la LG (1,71 metri pătrați), diferența de putere pe metru pătrat la ieșire va fi de 15,6%. Pe de o parte, acest lucru poate să nu pară foarte eficient, având în vedere diferența de preț de peste două ori mai mare, dar în cazul spațiului limitat sau al unui mediu mai agresiv, acesta vă poate schimba alegerea în favoarea acestui cunoscut producător.

Eficiența sporită subliniază nu numai eficiența tehnologiei de fabricație, ci și materialele de calitate utilizate la fabricație. Acest lucru poate afecta durata de viață a dispozitivelor, rezistența panourilor la așa-numita degradare. Nu uitați și de obligațiile de garanție ale producătorului. Cu birouri reprezentative și servicii de garanție în aproape toate colțurile lumii, LG se va putea lăuda cu o abordare mai fidelă față de clienți și cu îndeplinirea obligațiilor sale.

Controler, rezistor și invertor

• Controlor este necesar pentru a conecta bateriile la rețea. El controlează acuzația.

• Rezistor absoarbe excesul de generare de energie.

• Invertor este necesar pentru alimentarea normală a rețelei electrice, cu excepția acelor cazuri în care este necesar să alimentați receptoarele care funcționează pe tensiune directă și nu pe tensiune alternativă.

Desigur, este dificil de înțeles toate complexitățile unei baterii solare. Dar sperăm că veți găsi răspunsurile pe paginile site-ului nostru. Lucrarea celulelor solare poate fi înțeleasă mai clar din diagramele grafice.