- Kolekcionāru trūkumi
- Saules paneļu veidi
- Komplekta izmaksas un galvenie tehniskie parametri, atmaksāšanās laiks
- Pielietojuma zona
- Savienojumu veidi
- Saules paneļu pielietojums
- Ierīce un darbības princips
- Akumulatora, kontrollera un invertora parametri
- Silīcija ierīču trūkumi
- Saules paneļi – kādas ir "zaļās" enerģijas perspektīvas?
- Zaļās enerģijas nākotne
- Saules elektrības plusi un mīnusi
- Saules enerģijas izmantošanas princips
- Saules enerģijas izmantošana
- Saules elektrostacijas darbības princips mājās
- Video apraksts
- Kā saules enerģija tiek izmantota siltuma ražošanai
- Populāri saules paneļu ražotāji
- Akumulatora uzstādīšanas soļi
- Rezultātā - saules tehnoloģiju attīstības perspektīvas
- Saules paneļi: terminoloģija
- Uzstādīšana un tās izmaksas
- Saules paneļu darbības princips
- Saules paneļu pielietojums
- Darbības noteikumi
- JAUTĀJUMS PAR ATBRĪVOŠANU
Kolekcionāru trūkumi
Lai gan priekšrocību skaits ņem virsroku, jāmin arī saules paneļu trūkumi. Diemžēl tie ir salīdzinoši dārgi, un to uzstādīšana izmaksās aptuveni vairākus tūkstošus dolāru. Tomēr der atcerēties, ka tās ir tikai īslaicīgas izmaksas, jo radušās izmaksas nākotnē atmaksāsies enerģijas ietaupījuma veidā.Mazāks trūkums ir arī tas, ka diemžēl ūdens sildīšana vai elektroenerģijas ražošana intensīvas mākoņu segas laikā ievērojami samazinās.
Kopumā, ja uzskaitām iepriekš minētās saules apkures priekšrocības un trūkumus, tās pozitīvās īpašības ņem virsroku, taču pašas uzstādīšanas un uzstādīšanas augstās izmaksas atgrūž mūs no kapitāla ieguldījumiem. Taču tas nemaina faktu, ka šis pirkums ļoti ātri atmaksājas, padarot saules paneļus par labu risinājumu ne tikai privātmājām, bet arī daudzdzīvokļu mājām.
Saules paneļu veidi
Tie, kuriem jau ir nācies saskarties ar saules paneļiem, droši vien apzinās, ka tie ir silīcijs un plēve. Silīcija moduļus parasti iedala šādās kategorijās:
- monokristālisks;
- polikristālisks;
- amorfs.
Polikristāliskie moduļi ir izgatavoti no vidējas tīrības pakāpes kristāliem. Silīciju vispirms izkausē un pēc tam īpašos apstākļos atdzesē. Tie ir piemēroti izmantošanai vietās ar zemu saules aktivitāti. Elementa izskatu raksturo neviendabīga krāsa - no tumši zilas līdz zilganai. Polikristālisko elementu efektivitāte ir 12-15%.
Ja jums ir jāizvēlas sistēma privātmājai, kas atrodas mērenos platuma grādos, varat apstāties pie polikristāliem. Šis variants būtu labs dāvināšanai. Izmaksu ziņā polikristāli ir lētāki par monokristāliskiem paneļiem, taču ar pareizu uzstādīšanu no tiem saņemtais enerģijas daudzums būs pilnīgi pietiekams.
No monokristāliem izgatavotiem moduļiem ir vienmērīga tumši zila vai melna krāsa. Tie ir vairāk pieprasīti pircēju vidū.Ražojot silīciju, to vispirms veido cilindrā un pēc tam sagriež plānās šķēlēs. Šis process aizņem ilgu laiku un tiek uzskatīts par ļoti dārgu – līdz ar to monokristālu augstā cena.
Šādu elementu efektivitāte būs augstāka nekā polikristāliem līdz 20%. Labāk tos izmantot klimatiskajās zonās ar augstu saules aktivitāti. Godīgi sakot, kurus moduļus labāk izvēlēties - protams, vienkristālu. Tomēr to augstās izmaksas bieži vien ir šķērslis iegādei.
Papildus mono- un polikristāliskiem elementiem ir arī baterijas, kuru pamatā ir amorfs silīcijs. Tās ir ievērojamas ar to, ka spēj efektīvi darboties pat pastāvīgu mākoņainu laikapstākļu un lietus apstākļos. Silīcijs ar elektrību tiek pārveidots par silīcija ūdeņradi, kā rezultātā tas tiek nogulsnēts uz pamatnes. Izrādās plāns vielas slānis ar augstu caurlaidības pakāpi.
Daudzi droši vien ir dzirdējuši par tādu zinātību kā filmu moduļi. Tie tiek ražoti ruļļu veidā, kurus jebkurā laikā var sarullēt vai izklāt jebkurā vietā. Plēves elementi ir piemēroti uzstādīšanai uz lielas platības, un to pamatā ir izturīga plēve, kas izgatavota no polimēru materiāliem. Lai gan tos ir grūti atrast vispārējā izpārdošanā, taču nav šaubu, ka drīz tie parādīsies visur.
Komplekta izmaksas un galvenie tehniskie parametri, atmaksāšanās laiks
Gatavu komplektu cenas galvenokārt svārstās no 30 000 līdz 2 000 000 rubļu. Tie ir atkarīgi no ierīcēm, kas tos veido (no akumulatoru veida, ierīču skaita, ražotāja un īpašībām). Jūs varat atrast budžeta iespējas, kuru cena ir no 10 500 rubļiem. Ekonomiskajā komplektā ietilpst panelis, uzlādes kontrolieris, savienotājs.
Standarta komplektos ietilpst:
- enerģijas modulis;
- uzlādes kontrolieris;
- akumulators;
- invertors;
- plaukti *;
- kabelis *;
- termināļi*.
* Nodrošina paplašinātā konfigurācijā.
Standarta aprīkojums
Specifikācijas ir norādītas lietošanas instrukcijā:
- Paneļu jauda un izmēri. Jo vairāk jaudas jums ir nepieciešams, jo izdevīgāk ir iegādāties lielākas baterijas.
- Sistēmas energoefektivitāte.
- Temperatūras koeficients parāda, cik lielā mērā temperatūra ietekmē jaudu, spriegumu un strāvu.
Tā, piemēram, uzņēmuma Hevel tīkla saules elektrostacijas komplekts ar jaudu 5 kW C3, kas balstīts uz heterostruktūras saules moduļiem, ir piemērots energoapgādes vajadzību segšanai privātmājai vai maziem uzņēmumiem: paviljoniem. , kafejnīcas, veikali, viesu nami utt. d.
Hevel tīkla saules elektrostacija ļauj ietaupīt uz elektrības rēķiniem, vienlaikus palielinot objektam piegādāto jaudu. Autonomās un hibrīdās saules elektrostacijas Hevel ir aprīkotas ar uzlādējamām baterijām, tāpēc tās novērš strāvas padeves pārtraukumus, kā arī palīdz, ja objektā nav pieslēguma galvenajam tīklam.
Kvalificēti Hevel vadītāji palīdzēs aprēķināt enerģijas patēriņu un izvēlēties mājoklim piemērotāko komplektu, kā arī veiks saules elektrostaciju uzstādīšanu un nodošanu ekspluatācijā.
Ilgtermiņa oficiālā garantija moduļiem, oficiāla garantija visām sastāvdaļām, kvalitātes atbilstības sertifikāti - tas ir tas, kas atšķir uzticamu piegādātāju.
Visām izstrādēm, saules moduļiem un elementiem tiek veikta daudzpakāpju kvalitātes kontrole, kā arī izturības un nodilumizturības testi, kas ļauj ar pārliecību runāt par moduļu un konstrukciju uzticamību un izturību, kā arī sniegt garantiju Hevel produkcijai - līdz 25 gadiem.
Režģa saules elektrostacija "Hevel" C3
Pielietojuma zona
Loģiski tos izmantot tikai lauka apstākļos, jo plānās kārtiņas saules paneļus ir viegli izvietot un uzstādīt uz telts jumta, piekabes u.c. Šādā situācijā ne vienmēr ir ērti nēsāt smagas konstrukcijas. Tāpēc šādas baterijas var kļūt par īstu glābiņu visiem cilvēkiem ceļojuma laikā. Ar to palīdzību būs iespējams uzlādēt telefonu, lukturīti.
Ne vienmēr ir loģiski un ērti tos izmantot kā lielas spēkstacijas. Lai tie uzrādītu labu rezultātu, uz liela perimetra jāuzstāda plānslāņa saules paneļi. Tas galu galā maksās nopietnu naudu. Uzziniet, vai ir vērts ierīkot vēja parku mājās.
Video par mūsdienu filmu baterijām
Savienojumu veidi
Jūs jau esat iegādājies fotoelementus saules paneļiem, akumulatoriem un visām pārējām sastāvdaļām. Atliek noteikt jūsu mājas barošanas avota veidu. Viņi ir:
- Autonoms. Šajā gadījumā jūsu māju darbina tikai saules paneļi, un tai nav nekāda sakara ar vispārējo elektrifikāciju.
- Saistīts. Paneļi ir savienoti ar kopēju tīklu. Ja sadzīves tehnika patērē nelielu daudzumu enerģijas, tad stacionārais tīkls netiek izmantots, strāva tiek ņemta no akumulatora. Pieprasījuma pārsnieguma gadījumā elektroenerģiju patērē arī no vispārējā tīkla. Jāpatur prātā, ka bez tīkla pašas baterijas nedarbosies.
- Kombinētie ir līdzīgi blakus esošajiem.Bet šajā gadījumā paneļu saņemtā liekā elektrība nenonāk akumulatorā, bet gan vispārējā tīklā.
Kuru sistēmu un paneļus izvēlēties, ir atkarīgs no jums. Pirms pirkšanas konsultējieties ar vairākiem ekspertiem, jo šādas sistēmas tiek iegādātas ilgāk par vienu gadu. Ar pareizo savienojumu tie jūs priecēs ilgu laiku.
Saules paneļu pielietojums
Saules enerģijas sistēmu darbība balstās uz fotoelektriskā efekta principu, kas ir viens no fizikas likumiem. Ja mēs īsi aprakstam tā darbību, tad visa enerģija, kas tiek saņemta no saules paneļiem, tiek pārvērsta mikroskopiskās elektriskās strāvas izlādes.
Saule ir gandrīz neierobežots un neizsmeļams enerģijas avots. Pat ar to mazo daļu, kas sasniedz zemes virsmu, pietiek, lai ar pietiekamu efektivitāti saņemtu elektrisko strāvu. Mūsdienu ar saules enerģiju darbināmas iekārtas kļūst produktīvākas, tās aktīvi izmanto rūpniecībā un ikdienā.
Privātmājā un laukos tie kalpo kā galvenais vai papildu elektroenerģijas avots. Ir vairāk iespēju un iespējas to uzstādīšanai. Šo ierīču priekšrocības ir īpaši pamanāmas, ja nav centralizētas barošanas avota. Kad darba saules panelis, visas izmaksas, kas saistītas ar aprīkojuma iegādi un uzstādīšanu, atmaksājas 5-10 gadu laikā atkarībā no izmantoto komponentu izmaksām.
Pavisam cita situācija ir tad, kad saules paneļus plānots izmantot daudzstāvu dzīvojamo māju dzīvokļos. Šeit ir daudz grūtību, galvenokārt tehniska rakstura, tāpēc to uzstādīšana dzīvokļos ir nepraktiska.Tas jo īpaši attiecas uz vietām, kur nav strāvas padeves pārtraukumu.
Pirmkārt, tas prasīs lielu saskaņošanu ar dažādām iestādēm, kas pats par sevi ir diezgan grūti. Turklāt dārgo paneli nevar pareizi uzstādīt ar sarežģītām vadības shēmām. Tā lietderīgā jauda netiks pilnībā realizēta, jo saules gaisma ierobežotā daudzumā skar saules bateriju virsmu. Uzstādīšanas darbi ir ārkārtīgi neērti, un uzstādīšanai piemēroto vietu skaitu ierobežo balkona platība.
Kopumā uzdevums, protams, ir atrisināms, taču tā praktiskā īstenošana maksās daudz vairāk nekā privātmājā.
Jāņem vērā arī aprīkojums, kas ir pareizi jānovieto. Komplektā ietilpst ne tikai saules paneļi mājai, bet arī akumulators, uzlādes kontrolieris, invertors. Visām sastāvdaļām ir nepieciešama noteikta platība, un arī akumulatoram ir nepieciešama atsevišķa telpa.
Ierīce un darbības princips
Elastīgie saules paneļi darbojas, pateicoties tādai parādībai kā fotoelementi. Šeit jums jāsaprot, ka gaisma darbojas ne tikai kā vilnis, tā ir arī daļiņu plūsma, ko sauc par fotoniem. Tieši elektroenerģijas iegūšanas procesu fotonu enerģijas pārveidošanas rezultātā sauc par fotoelementu.
Primitīvie saules moduļu prototipi mūsdienu izpratnē tika izstrādāti pagājušā gadsimta vidū, kopš tā laika tie ir piedzīvojuši būtiskas ārējās un funkcionālās izmaiņas. Bet jebkurā gadījumā fotoelektriskais efekts ir pusvadītāju nopelns. Viņi sauc īpašu materiālu segmentu, kas atšķiras pēc atoma struktūras.N tipa variantiem ir papildu elektroni, savukārt p tipa pusvadītājiem raksturīgs elektronu trūkums atomos. Apvienojot divu veidu izejmateriālus, veidojas fotoelements, kas tandēmā kļūst par pamatu divslāņu izstrādājumam.
Saules moduļi tiek veidoti no atsevišķām saules baterijām, sākotnēji konstrukcijām bija stingra forma ar pastiprinātu metāla karkasu. Laika gaitā produkti sāka kļūt gaišāki, kā rezultātā tika izstrādāti elastīgi saules paneļi - tie ir mīkstāki un uzticamāki nekā prototipi.
Paneļi darbojas pēc šāda principa:
- N-slānis saņem saules starus saskarē ar fotoelementa virsmu.
- Fotonu mijiedarbības rezultātā ar pusvadītāju atomiem liekie elektroni tiek “izsitīti” no pēdējiem.
- Daļiņas, kas saņēmušas brīvību, pāriet uz p-slāni, pievienojas atomiem ar elektronu trūkumu.
- Mijiedarbības rezultātā apakšējais slānis kļūst par anodu, bet augšējais slānis kļūst par katodu.
- Tiek ražota līdzstrāva, tā ir pielāgota akumulatora uzlādei.
Kā izskatās elastīgie saules paneļi
Pusvadītāji ir dārgi materiāli, visbiežāk elastīgajiem saules moduļiem izmanto selēnu un silīciju. Līdzstrāva tiek pārveidota par maiņstrāvu, ko var patērēt pazīstamas elektroierīces. Lai izstrādājumi būtu viegli un plāni, plēves varianti ir aprīkoti ar polimēru izsmidzināšanu tandēmā ar alumīnija vadītājiem.
Akumulatora, kontrollera un invertora parametri
Akumulatora minimālā ietilpība tiek aprēķināta tā, lai tumsā patērētājiem tiktu nodrošināta normāla jauda. Ja šajā periodā elektroenerģija tiek patērēta 2-3 kWh, tad akumulatorā jābūt līdzīgai enerģijas padevei.
Kā piemēru, kādus akumulatorus izvēlēties, varat ņemt 12 V akumulatoru ar jaudu 200 ampērstundas. Teorētiski tas var izdalīt: 12 x 200 \u003d 2400 W vai 2,4 kW. Tomēr akumulatorus nevar pilnībā izlādēt, pretējā gadījumā tie ātri zaudēs savas īpašības un sabojāsies. Specializēto akumulatoru maksimālā izlāde ir pieļaujama tikai par 70%, bet automobiļu - par 50%. Tāpēc patiesībā viņiem būs nepieciešams divreiz vairāk, pretējā gadījumā būs nepieciešama obligāta ikgadēja nomaiņa. Bateriju kopējā darba jauda tiek aprēķināta, pamatojoties uz ikdienas patēriņa datiem.
Jāņem vērā arī akumulatora efektivitāte. Piemēram, parastajās ierīcēs tas ir aptuveni 80%. Tas ir, ar pilnu 100 procentu uzlādi tiek doti tikai 80%. Šis indikators ir atkarīgs no uzlādes un izlādes strāvas lieluma. Jo lielāks tas ir, jo zemāka efektivitāte.
Darbojošās sistēmas efektivitāte lielā mērā ir atkarīga no invertora parametriem, kura efektivitāte ir 70-80%. Arī šeit elektrība tiek zaudēta 20% apmērā, kad līdzstrāvas spriegums tiek pārveidots par maiņstrāvu. Rezultātā kopējie akumulatora un invertora zudumi var sasniegt pat 40%. Šī problēma tiek atrisināta, palielinot akumulatora jaudu un izmantoto saules paneļu skaitu. Jāatzīmē, ka, izmantojot PWM kontrolieri, zaudējumi palielinās vēl par 20%. No tā var izvairīties, izmantojot MPPT kontrolleri.
Silīcija ierīču trūkumi
Turklāt ne visa enerģija gaismas ietekmē tiek pārvērsta elektriskajā enerģijā: tā daļēji atstarojas no virsmas, bet otra tās daļa, neabsorbējot vai nepārvēršoties, iziet “ārā”.
Ieteicams:
- Saules paneļi darbojas naktī un mākoņainā laikā
- Monokristāliskie saules paneļi: salīdzinājums ar analogiem, priekšrocības, cena - TOP-6
- Plānās plēves saules paneļi: priekšrocības un trūkumi, cena, īpašības
Turklāt tas var izraisīt termiskās vibrācijas kristāla režģī un tikt iztērēts rekombinācijas procesam, t.i. elektronu iznīcināšana ar "caurumiem", ko pavada siltuma izdalīšanās.
Saules paneļi – kādas ir "zaļās" enerģijas perspektīvas?
Mūsu laikā, kad vide piedzīvo tālu no labākajiem laikiem, cilvēce ir nopietni aizņemta ar tādu enerģijas avotu meklēšanu, kas pilnībā neiznīcinās ekosistēmu un nebeigsies paši no sevis pēc dažām desmitgadēm. Cilvēki krasi pievērsuši skatienus no naftas un oglēm uz Sauli, vēju un viļņiem.Visā pasaulē tiek būvētas elektrostacijas, kas izmanto šos “tīros” resursus, taču to joprojām ir maz un tie nevar pilnībā nodrošināt iedzīvotājus un rūpniecību ar enerģiju.
elektrības nākotne ir saulē
Zaļās enerģijas nākotne
Viena no perspektīvākajām iespējām videi draudzīgas enerģijas attīstībā ir saules enerģija. Tās būtība ir saņemt enerģiju tieši no Saules, kuras gaisma pietiekamā daudzumā nonāk Zemē. Sākotnēji enerģija no mūsu zvaigznes nonāca planētas virsmā, kur tā ar augu palīdzību tika pārvērsta siltumā vai organiskā vielā. Cilvēce saviem mērķiem izmantoja augu atliekas, piemēram, naftu, gāzi, ogles vai kūdru.
Tieša saules gaismas pārveidošana ļaus procesu veikt citā, īsākā ciklā. Tas samazinās enerģijas zudumus un tā ilgumu. Turklāt nākamo piecu miljardu gadu laikā gaismas plūsma nepazudīs, un tāpēc šo enerģijas avotu var uzskatīt par praktiski mūžīgu.Vēl viena Saules izmantošanas priekšrocība ir tā, ka no tās nav atkritumu. Nekādi radioaktīvi daļēji sabrukuši materiāli nav jārok pazemē, apakšā vai kosmosā.
Saules elektrības plusi un mīnusi
— Zema vides piesārņojuma pakāpe;
- Īss enerģijas uzkrāšanas laiks (labākajā gadījumā pusi no laika nav gaismas);
- Augstas aprīkojuma izmaksas;
— izveides un izmantošanas sarežģītība;
— Atkarība no laika apstākļiem.
Pēc zinātnieku domām, pēc divdesmit līdz trīsdesmit gadiem lielākā daļa enerģijas uz Zemes tiks iegūta no gaismas.
Saules enerģijas izmantošanas princips
Ir divi veidi, kā iegūt enerģiju no saules gaismas – caur siltumu vai tieši.
Pirmais veids ir daudz vienkāršāks. Lai to izdarītu, ir jānovirza stari uz kādu objektu, kas uzkarsēs, savāks siltumu un vadīs to tālāk cikla garumā. Kā piemēru varam ņemt gatavošanas sistēmu ar Saules palīdzību.
saules enerģijas pārvēršana siltumā
Lai to izdarītu, tiek uzstādīta speciāla spoguļu sistēma, kas savāc gaismu un virza to uz traukiem, sildot. Protams, augstās temperatūras šādā veidā nevar sasniegt, taču šāda sistēma ir diezgan piemērota, lai kaut ko apsildītu.
saules enerģijas pārvēršana elektroenerģijā
Otrā metode ietver īpaša elementa klātbūtni, kas pārvērš gaismas kvantu enerģiju tieši elektroenerģijā. Tas ir daudz dārgāks, taču šādu ierīču efektivitāte ir daudz augstāka. Pašlaik šādas sistēmas tiek izmantotas, lai izveidotu saules paneļus - plakanos paneļus, kas pārvērš gaismu.Tos izmanto diezgan bieži, galvenokārt kā papildu enerģijas avotu. Eiropas valstīs tiek veidotas veselas "fermas", kas sastāv no šādiem paneļiem ar lielu platību, aizstājot citas elektrostacijas.
zaļās enerģijas uzglabāšana
Šādu paneļu priekšrocība ir tā, ka tos var novietot uz jebkuras horizontālas virsmas – jumtiem, zālieniem vai, teiksim, cepurēm.
Īpaša uzmanība jāpievērš šādu sistēmu izmantošanai astronautikā, kur, nespējot nodrošināt transportlīdzekļus ar degvielu, enerģijas ražošanā galveno vietu ieņem saules baterijas.
Saule ir neizsīkstošs un spēcīgs enerģijas avots, kas izceļas ar pieejamību un tīrību. Tāpēc progresīvie sasniegumi tīras enerģijas jomā tiek veikti tieši gaismas apstrādes jomā.
Neierobežoti saules paneļu pielietojumi
Saules enerģijas izmantošana
Papildus elektroenerģijas patērētāju individuālo vajadzību apmierināšanai saules enerģija tiek izmantota dažādās dzīves jomās:
- Aviācija. Pateicoties saules enerģijai, lidmašīnas kādu laiku var iztikt bez degvielas.
- Automašīna. Paneļus var izmantot elektrisko transportlīdzekļu uzlādēšanai.
- Zāles. Pateicoties Dienvidkorejas zinātnieku sasniegumiem, pasaule ieraudzīja saules bateriju, ko izmanto ierīcēm, kas atbalsta cilvēka ķermeņa funkcionalitāti, implantējot zem ādas.
- Kosmonautika. Saules paneļi tiek uzstādīti, piemēram, uz satelītiem un kosmosa teleskopiem.
Šie ir tikai daži piemēri. Turklāt saules paneļi tiek plaši izmantoti, lai nodrošinātu elektrību ēkām, kā arī veselām apdzīvotajām vietām.
Mēs ceram, ka iepriekš minētās saules paneļu izmantošanas priekšrocības un trūkumi palīdzēs jums izlemt, vai jums vajadzētu pievērsties alternatīviem enerģijas avotiem.
Saules elektrostacijas darbības princips mājās
Saules elektrostacija ir sistēma, kas sastāv no paneļiem, invertora, akumulatora un kontrollera. Saules panelis pārveido starojuma enerģiju elektrībā (kā minēts iepriekš). Līdzstrāva nonāk kontrollerī, kas sadala strāvu patērētājiem (piemēram, datoram vai apgaismojumam). Invertors pārvērš līdzstrāvu maiņstrāvā un nodrošina lielāko daļu sadzīves elektrisko ierīču. Akumulators uzglabā enerģiju, ko var izmantot naktī.
Video apraksts
Labu piemēru aprēķiniem, kas parāda, cik paneļu ir nepieciešams, lai nodrošinātu autonomu barošanas avotu, skatiet šo videoklipu:
Kā saules enerģija tiek izmantota siltuma ražošanai
Saules sistēmas tiek izmantotas ūdens sildīšanai un mājas apkurei. Viņi var nodrošināt siltumu (pēc īpašnieka pieprasījuma) arī tad, kad apkures sezona ir beigusies, un nodrošināt māju ar karsto ūdeni bez maksas. Vienkāršākā ierīce ir metāla paneļi, kas tiek uzstādīti uz mājas jumta. Tajos uzkrājas enerģija un silts ūdens, kas cirkulē pa zem tām paslēptām caurulēm. Visu saules sistēmu darbība ir balstīta uz šo principu, neskatoties uz to, ka tās var būt strukturāli atšķirīgas viena no otras.
Saules kolektori sastāv no:
- uzglabāšanas tvertne;
- sūkņu stacija;
- kontrolieris
- cauruļvadi;
- armatūra.
Pēc konstrukcijas veida izšķir plakanos un vakuuma kolektorus.Pirmajā apakšā ir pārklāts ar siltumizolējošu materiālu, un šķidrums cirkulē pa stikla caurulēm. Vakuuma kolektori ir ļoti efektīvi, jo siltuma zudumi tiek samazināti līdz minimumam. Šāda veida kolektori nodrošina ne tikai privātmājas saules apkuri - to ir ērti izmantot karstā ūdens sistēmām un baseinu apsildīšanai.
Saules kolektora darbības princips
Populāri saules paneļu ražotāji
Visbiežāk plauktos atrodami Yingli Green Energy un Suntech Power Co produkti. Populāri ir arī HiminSolar paneļi (Ķīna). Viņu saules paneļi ražo elektroenerģiju pat lietainā laikā.
Saules bateriju ražošanu ir ieviesis arī pašmāju ražotājs. To dara šādi uzņēmumi:
- Hevel LLC Novočeboksarskā;
- "Telecom-STV" Zeļenogradā;
- Sun Shines (Autonomous Lighting Systems LLC) Maskavā;
- AS "Rjazaņas metālkeramikas iekārtu rūpnīca";
- CJSC "Termotron-zavod" un citi.
Jūs vienmēr varat atrast piemērotu variantu par cenu. Piemēram, Maskavā mājas saules paneļu izmaksas svārstās no 21 000 līdz 2 000 000 rubļu. Izmaksas ir atkarīgas no ierīču konfigurācijas un jaudas.
Saules paneļi ne vienmēr ir plakani — ir vairāki modeļi, kas fokusē gaismu vienā punktā
Akumulatora uzstādīšanas soļi
- Paneļu uzstādīšanai tiek izvēlēta apgaismotākā vieta - visbiežāk tie ir ēku jumti un sienas. Lai ierīce darbotos pēc iespējas efektīvāk, paneļi tiek montēti noteiktā leņķī pret horizontu. Tiek ņemts vērā arī teritorijas tumsas līmenis: apkārtējie objekti, kas var radīt ēnu (ēkas, koki utt.)
- Paneļi tiek uzstādīti, izmantojot īpašas stiprinājumu sistēmas.
- Pēc tam moduļi tiek savienoti ar akumulatoru, kontrolieri un invertoru, un tiek noregulēta visa sistēma.
Sistēmas uzstādīšanai vienmēr tiek izstrādāts personīgais projekts, kurā ņemtas vērā visas situācijas īpatnības: kā tiks uzstādīti saules paneļi uz mājas jumta, cena un termiņi. Atkarībā no darba veida un apjoma visi projekti tiek aprēķināti individuāli. Klients darbu pieņem un saņem par to garantiju.
Saules paneļu uzstādīšana jāveic profesionāļiem un ievērojot drošības pasākumus.
Rezultātā - saules tehnoloģiju attīstības perspektīvas
Ja uz Zemes visefektīvāko saules paneļu darbību traucē gaiss, kas zināmā mērā izkliedē Saules starojumu, tad kosmosā šādas problēmas nav. Zinātnieki izstrādā projektus milzīgiem orbītas satelītiem ar saules paneļiem, kas darbosies 24 stundas diennaktī. No tiem enerģija tiks pārsūtīta uz zemes uztveršanas ierīcēm. Taču tas ir nākotnes jautājums, un attiecībā uz esošajiem akumulatoriem centieni ir vērsti uz energoefektivitātes uzlabošanu un ierīču izmēra samazināšanu.
Saules paneļi: terminoloģija
“Saules enerģijas” priekšmetā ir daudz nianšu un neskaidrību. Nereti iesācējiem sākumā ir grūti saprast visus nepazīstamos terminus. Bet bez tā nav saprātīgi nodarboties ar saules enerģiju, iegādājoties iekārtas “saules” strāvas ģenerēšanai.
Nezināšanas dēļ jūs varat ne tikai izvēlēties nepareizu paneli, bet arī vienkārši sadedzināt to, kad tas ir pievienots, vai arī iegūt no tā pārāk maz enerģijas.
Pirmkārt, jums vajadzētu saprast esošās saules enerģijas aprīkojuma šķirnes. Saules paneļi un saules kolektori ir divas principiāli atšķirīgas ierīces. Abi pārvērš saules staru enerģiju.
Tomēr pirmajā gadījumā patērētājs saņem elektrisko enerģiju pie izejas, bet otrajā gadījumā siltumenerģiju uzkarsēta dzesēšanas šķidruma veidā, t.i. saules paneļi tiek izmantoti mājas apkurei.
Maksimālo atdevi no saules paneļa var iegūt, tikai zinot, kā tas darbojas, no kādām sastāvdaļām un mezgliem tas sastāv un kā tas viss pareizi savienojas.
Otra nianse ir jēdziens "saules baterija". Parasti vārds "akumulators" attiecas uz ierīci, kas uzglabā elektroenerģiju. Vai arī prātā nāk banāls apkures radiators. Taču saules bateriju gadījumā situācija ir radikāli atšķirīga. Viņi neko neuzkrāj.
Saules panelis ģenerē pastāvīgu elektrisko strāvu. Lai to pārveidotu par mainīgo (izmanto ikdienas dzīvē), ķēdē ir jābūt invertoram
Saules paneļi ir paredzēti tikai elektroenerģijas ražošanai. Tas savukārt uzkrājas, lai apgādātu māju ar elektrību naktī, saulei norietot zem horizonta, jau akumulatoros, kas papildus atrodas objekta elektroapgādes shēmā.
Akumulators šeit ir domāts saistībā ar noteiktu tāda paša veida komponentu kopumu, kas ir samontēts kaut kā. Faktiski tas ir tikai vairāku identisku fotoelementu panelis.
Uzstādīšana un tās izmaksas
Saules baterijas ierīces darbības shēma
Saules paneļu uzstādīšanas izmaksas atšķiras dažādās cenās. Ir divi akumulatoru uzstādīšanas veidi: jumta maiņa, jumta daļas nomaiņa pret pašiem saules paneļiem (tiek noņemts viss jumts).
Daudzi cilvēki domā, ka akumulatori ir pārāk lieli jumtam, bet tas tā nav. Īpaši šādiem gadījumiem tiek ražoti saules paneļi, kas ir ļoti līdzīgi, piemēram, flīzēm.
Šādas uzstādīšanas izmaksas pēc mūsdienu standartiem ir aptuveni 50 USD. Bet tipiskas akumulatoru uzstādīšanas cena ir vidēji 25 USD, atkal viss ir atkarīgs no mājas apkurei paredzēto bateriju veida un jaudas.
Uzstādīšana notiek šādā secībā
- Ir nepieciešams izvēlēties pareizo rīku komplektu.
- Saules panelis ir uzstādīts uz mājas jumta.
- Kontrolieris novietots uz vienas no mājas sienām (bērniem nepieejamās vietās).
- Akumulators jāuzstāda netālu no saules paneļiem.
- Invertors jāuzstāda kādā saimniecības telpā vai augstāk uz sienām.
Zemsprieguma elektroniskās ierīces ir savienotas ar kontrolieri, augstsprieguma elektroniskās ierīces - ar invertoru. Tāpat jums jāzina, ka nekādā gadījumā nevajadzētu mēģināt pats instalēt visas detaļas un iedarbināt mehānismu.
Vienkārši izpildiet dažas darbības
- Jums ir jāpaņem brīvākā vieta bez koku ēnām.
- Jums tie ir jālabo noteiktā pakāpē un virzienā. Vismaz 180 grādi uz dienvidiem (ar šo iespēju, ja māja atrodas izlīdzinātā puslodē).
- Ziemā akumulatori nedarbojas labi un silda māju, iemesls ir maz saules un sniega uz tiem. Risinājums ir vienkāršs, ar speciālu suku noslaucīt no paneļiem sniegu vai uzstādīt tos uz mājas sienām.
Saules paneļu darbības princips
Cilvēce ir iemācījusies iegūt enerģiju no fosilijām, ūdens straumēm un vēja brāzmām un sasniegusi gaismas staru izmantošanu. Ir pat saules moduļi, kas absorbē neredzamo infrasarkano staru spektru un darbojas naktī. Visiem laikapstākļiem akumulatori ir efektīvi mākoņainā laikā, miglā, lietū.
Jebkuras baterijas darbības princips ir saules staru pārvēršana elektriskā impulsā.
Bieži vien saules moduļi darbojas uz silīcija kristāliem, un tam ir izskaidrojums. Šis metāls ir jutīgs pret staru iedarbību, man tas ir lēts, un bateriju efektivitāte ir 17-25%. Silīcija kristāls, pakļaujoties saules gaismai, veido virzītu elektronu kustību. Ar vidējo akumulatora laukumu 1-1,5 m² var sasniegt 250 W izejas spriegumu.
Pašlaik tiek izmantots ne tikai silīcijs, bet arī selēna, vara, irīdija un polimēru savienojumi. Bet tie nav saņēmuši plašu izplatību, pat neskatoties uz efektivitāti 30-50%. Tas ir tāpēc, ka tie ir ļoti dārgi. Silīcija fotoelektriskais panelis ir lieliski piemērots parastas lauku mājas vai lauku mājas elektrifikācijai.
Saules paneļu pielietojums
Papildus astronautikai un privātmāju nodrošināšanai ar elektrību saules paneļi vai baterijas tiek izmantotas šādās jomās:
- Automašīna. Videi draudzīgs transports kļūst arvien populārāks, jo benzīns un gāzu emisijas piesārņo atmosfēru, un degvielas cenas nepārtraukti aug. Ar saules enerģiju darbināmi transportlīdzekļi spēj sasniegt ātrumu līdz 140 km/h.
- Ūdens transporta (baržas, laivas, jahtas) ekspluatācija. Šādu transportu var atrast Turcijā. Laivas attīsta mazu ātrumu (līdz 10 km / h), un tas ļauj tūristiem redzēt šīs valsts apskates vietas un lieliskās ainavas.
- Ēku energoapgāde.Attīstītajās Eiropas valstīs daudzas pašvaldību ēkas un būves pilnībā apmierina savas vajadzības ar saules paneļu izstarotās enerģijas palīdzību.
- Lidmašīnu ēka. Bateriju klātbūtnes dēļ lidmašīna lidojumā ilgstoši nevar patērēt degvielu.
Nozare nepārtraukti attīstās. Ar saules enerģiju darbināmi tālruņu un klēpjdatoru lādētāji jau ir izgudroti.
Darbības noteikumi
Akumulatoru ražotāji vienmēr atzīmē faktu, ka šādu ierīču uzticamība un izturība ir atkarīga no darbības apstākļiem. Ir vairāki vienkārši ieteikumi, ar kuriem jūs varat ievērojami pagarināt iegādātā akumulatora darbības laiku:
- Telpas ventilācija. Šajā gadījumā vienkārši nav vienota noteikuma, jo viss ir atkarīgs no situācijas. Ja lietotājs izmanto standarta akumulatoru, kura jauda atbilst saules paneļa akumulatoram, tad vienkārši nav nepieciešams radīt papildu ventilācijas apstākļus. Turklāt akumulators izdala nelielu daudzumu gāzu, kas iznīcina cilvēkiem bīstamas sēnītes, pelējumu un baktērijas. Šādas gāzes ir pilnīgi nekaitīgas dzīvniekiem un cilvēkiem, tāpēc jūs nevarat baidīties no saindēšanās.
- Optimāla temperatūra. Tie, kuri saules bateriju baterijas izmanto vairāk nekā gadu, zina, ka šādas ierīces vislabāk darbojas temperatūrā no +5 līdz +15˚С. Galvenais ir izvairīties no pēkšņām temperatūras izmaiņām, kas var atspējot visu sistēmu. Šajā sakarā labāk ir uzstādīt baterijas plašos pagrabos, pagrabos.
- Akumulatora ietilpība. Ja iespējams, labāk ir dot priekšroku ierīcēm ar lielu ietilpību.Tas ir saistīts ar faktu, ka lietotājs varēs pieslēgt jaudīgas elektroierīces, kas patērē lielu strāvas daudzumu. Šī iemesla dēļ bieži tiek novērota nopietna akumulatora sprieguma pazemināšanās, kas ir saistīta ar pilnīgu akumulatora izslēgšanu. Ja lietotājs iegādājas akumulatoru ar minimālu ietilpību, ar to var nepietikt dzirnaviņas un skrūvgrieža stabilai darbībai.
- Akumulatora uzlāde saules paneļiem. Sava darba laikā jaudīgi akumulatori rada diezgan lielu daudzumu gāzu, kas ir efektīvi jānovērš. Ir vērts atzīmēt, ka daži ražotāji ir aprīkojuši savus produktus ar īpašām ventilācijas atverēm, kas atrodas galā. Šajā gadījumā situācija ir ievērojami vienkāršota, jo lietotājam ir jāpievieno neliela silikona caurule un jāiznes ārā. Ja vēlaties, varat izmantot parasto cauruli no medicīniskiem pilinātājiem.
Atsevišķi ir vērts apsvērt, ka lielas ietilpības akumulatora iegāde tiek uzskatīta par piemērotāku, jo šajā gadījumā lietotājs saņem daudzas priekšrocības: uzlādes un izlādes procesi notiks vismaigākajā strāvas režīmā.
JAUTĀJUMS PAR ATBRĪVOŠANU
‒ Saules paneļi ir labs veids, kā organizēt ielu lampu vai apgaismojuma darbu, taču no tiem nevajadzētu gaidīt lielus ekonomiskos ieguvumus, ‒ saka Dubnas SEZ elektrotehnikas uzņēmuma Tekhnokomplekt tehniskais direktors Konstantīns Plotņikovs. ‒ Saražotās enerģijas daudzums ir nestabils un ļoti atkarīgs no laikapstākļiem.
Starp citu! Alternatīvā ("zaļā") enerģija ietver atjaunojamo avotu izmantošanu, piemēram, vēju, saules starojumu, plūdmaiņas, Zemes siltumu.
Mūsu joslā saules elektrostacija var veiksmīgi strādāt "lidojumā" no galvenās, lai dienas laikā saražotu vairāk elektroenerģijas un palīdzētu apmierināt, piemēram, rūpniecības uzņēmumu vajadzības. Tomēr tam vajadzētu būt diezgan liela mēroga objektam, kura izvietošanai turklāt būs nepieciešama liela platība.
Šķiet, ka visas šīs problēmas var pārvarēt, lai saudzētu vidi. Bet šeit ne viss ir tik viennozīmīgi.
‒ Saules paneļu izmantošana patiešām ļauj samazināt emisijas vidē, ‒ saka Konstantīns Plotņikovs. ‒ Bet paneļu ražošanā tiek izmantoti smagie metāli un dažādi ķīmiskie savienojumi, no kuriem vēlāk nav nemaz tik viegli atbrīvoties.
Alla Poļakova, Maskavas reģionālās domes ekoloģijas un dabas pārvaldības komitejas priekšsēdētāja:
‒ Alternatīvās enerģijas ražošanas metodes Maskavas reģionā vēl nav pietiekami attīstītas. Vairāk nekā puse mūsu dienu ir mākoņainas. Vēja turbīnu pilnīgai darbībai ne vienmēr pietiek ar vēju. Tomēr tam nevajadzētu kļūt par šķērsli zinātniskiem pētījumiem šajā jomā. Iespējams, ka nākotnē tehnoloģijas kļūs lētākas, un Krievija ieņems tai pienākošos vietu globālajā jaunas enerģijas tirgū.