Sluneční energie je jedním z nejslibnějších a rychle se rozvíjejících alternativních zdrojů elektřiny. Toto je neomezený zdroj, který lze použít kdekoli na planetě bez znečišťování životního prostředí. Souhlasím, bylo by hezké dostat si vlastní alternativní zdroj elektřiny.
Ukazuje se, že nyní lze solární energii přeměnit na elektřinu přímo doma. Namísto objemných a křehkých rámových panelů se nyní stále více používají flexibilní solární panely. Ale jak ji realizovat v praxi?
Pomůžeme řešit zařízení flexibilních solárních panelů a princip jejich práce. Užitečná doporučení pro výběr a instalaci konstrukcí jsou uvedena v našem článku. A pro snadné vnímání informačního materiálu obsahuje tematické fotografie a videa.
Co jsou solární panely?
Abychom pochopili, zda jsou flexibilní panely vhodné pro výrobu elektřiny, musíte tuto teorii pochopit. Co je solární baterie, jak se liší struktura flexibilních modelů od ostatních? A také je velmi důležité určit výhody a nevýhody tohoto konkrétního typu solárních článků před nákupem.
Struktura a principy činnosti flexibilních panelů
Princip činnosti solárního akumulátoru je postaven na takové koncepci jako fotovoltaika. Světlo, jak je známo, lze považovat za vlnu i za proud částic - fotonů. Schopnost přeměny fotonové energie na elektřinu je fotovoltaická.
První prototypy moderních solárních článků byly vynalezeny v 50. letech. Od té doby se významně změnily jak externě, tak na základě práce. Fotoelektrický efekt je umožněn použitím polovodičů.
Polovodič je materiál, který má speciální strukturu atomu. Polovodič typu n má další elektrony a polovodičové atomy typu p je nemají. Pro sestavení fotobuňky se kombinují 2 typy materiálů, které tvoří dvouvrstvou strukturu.
Samostatné fotočlánky jsou kombinovány do panelů. Panely mohou být pevné, v pevném kovovém rámu. Teď je zde tendence zjednodušit návrh foto panelů. Popularita získává flexibilní a lehké solární články.
Princip činnosti solární baterie lze popsat jako:
- Sluneční světlo dopadá na povrch fotobuňky ze strany n-vrstvy.
- Fotony se srazí s atomy polovodičů, „vyřazují“ další elektrony.
- Volné elektrony se pohybují směrem k p-vrstvě a vstupují do atomů s nedostatkem částic.
- Výsledkem je, že horní vrstva působí jako katoda a spodní vrstva působí jako anoda.
- Vyrobený stejnosměrný proud, který může snadno nabít baterii.
Jako polovodič se používá křemík, selen a mnoho dražších materiálů.
Stejnosměrný proud přijímaný ze solárního panelu musí být přeměněn na střídavý proud, protože na něm pracuje většina elektrických spotřebičů
Polymerní naprašování s hliníkovými vodiči je také použito pro flexibilní filmové solární články. Taková konstrukce činí panely překvapivě tenkými a lehkými.
Tato technologie se teprve začíná rozvíjet, ale skutečnost, že má velké vyhlídky, je nepochybná. Považujeme však flexibilní panely v širokém smyslu definice.
Podrobněji o principech práce se solárními bateriemi je možné si přečíst, že následovali odkaz.
Výhody flexibilních solárních článků
Výhody flexibilních solárních panelů činí tento způsob výroby elektřiny jedním z nejslibnějších:
- hmotnost;
- velikost;
- pružnost;
- výkonnost;
- univerzálnost;
- ziskovost;
- šetrnost k životnímu prostředí;
- snadné ovládání.
Geometrické a fyzikální parametry panelů, jako je velikost a hmotnost, jsou velmi důležité, protože velký počet panelů bude vyžadovat velký počet dodávek elektřiny pro celou obytnou budovu, při použití těžkých modelů může být nezbytné posílit konstrukci budovy, což výrazně zvýší náklady na instalaci.
Lehké a kompaktní pružné prvky nebudou významně ovlivňovat rozložení zatížení na rám budovy. Nepředstavují žádné nebezpečí pro střešní krytinu.
Výkon silikonových baterií je poměrně vysoký. Je těžké odhadnout účinnost v tomto případě, panely polovodičů jsou schopny převést světlo na elektřinu v průměru o 20%.
To znamená, že pokud je výkon slunečního záření 200 W, bude přijato přibližně 40 W elektřiny.
Pružné amorfní solární panely jsou mnohem tolerantnější k zataženému počasí než běžné pevné křemíkové struktury.
Pro srovnání, standardní solární baterie může pracovat pouze na 10% své kapacity v oblačném počasí, zatímco flexibilní panel poskytuje přibližně 50% svých jmenovitých hodnot.
Flexibilita solárního akumulátoru umožňuje vybavit střechu drsným povrchem, taškovými střechami, povlaky složitého tvaru. Jsou však velmi univerzální, vhodné pro instalaci na střechu nebo fasádu budovy
Sluneční světlo je volný a neomezený zdroj. To je jeho nepochybné plus, ve kterém je vyjádřena absolutní účinnost solárních panelů.
Tento způsob výroby energie je navíc zcela šetrný k životnímu prostředí, neovlivňuje stav životního prostředí a nepoškozuje ho.
Navíc, opuštěním oblíbené alternativy k solární energii - tepelným elektrárnám, snižuje lidstvo úroveň znečištění ovzduší.
Nevýhody flexibilních solárních panelů
Chybí také nevýhody flexibilních solárních panelů. Za prvé, tato technologie se vyvíjí a dosud nedosáhla svého potenciálu. Výkonem jsou flexibilní amorfní baterie horší než tuhé poly- nebo monokrystalické.
Struktura a princip fungování flexibilních panelů je poměrně složitý, ale každý je může používat. Stačí řádně nainstalovat a připojit zařízení
Za druhé, tenká fólie a minimální vrstva rozprašování poměrně rychle selhávají. Záruční doba na tyto panely je cca 3 roky.
Poté se fotovoltaické články postupně rozpadají a vyžadují výměnu.
Jsem rád, že se tento průmysl rychle rozvíjí a vznikají odolnější a výkonnější kopie pružných solárních panelů na bázi křemíku.
Další nevýhody jsou spojeny se všemi typy solárních článků:
- doba návratnosti;
- vysoké náklady;
- velké množství drahých zařízení, kromě samotných baterií;
- závislost na počasí.
Flexibilní panel s výkonem asi 150 W stojí asi 40 tisíc rublů. nebo více, v závislosti na výrobci. 20 baterií, sada baterií a další vybavení bude stát kulatý součet. Pokud vezmeme v úvahu náklady na 1 kWh elektřiny, kterou zaplatíte za systém, budete mít více než jeden rok.
Kde a jak se využívá sluneční energie?
Pružné panely se používají v různých oblastech. Než provedete projekt dodávek energie doma pomocí těchto solárních panelů, zjistěte, kde jsou použity a jaké jsou vlastnosti jejich využití v našem klimatu.
Rozsah solárních článků
Použití flexibilních solárních článků je velmi široké. Úspěšně se používají v elektronice, elektrifikaci budov, automobilovém a leteckém průmyslu, na kosmických objektech.
Ve stavebnictví se tyto panely používají k zajištění obytných a průmyslových budov elektřinou.
Solární energie může být jediným zdrojem elektřiny a může duplikovat tradiční schéma napájení tak, aby v případě nedostatečné účinnosti v určitém období dům nezůstal bez napětí.
Přenosné solární nabíječky jsou k dispozici všem a prodávají se všude.
Mezi cestovateli jsou velmi populární velké flexibilní cestovní panely pro těžbu elektřiny kdekoli na světě.
Velmi neobvyklým, ale praktickým nápadem je použít jako základ flexibilních baterií silniční dno. Speciální prvky jsou chráněny před nárazy a nebojí se těžkých nákladů.
Flexibilní baterie jsou dobré, protože mohou být použity v téměř každé situaci. Mohou být snadno umístěny na střeše auta nebo na trupu jachty
Tato myšlenka již byla provedena. „Slunečná“ cesta poskytuje energii okolním vesnicím, aniž by zabírala jediný metr půdy.
Vlastnosti použití flexibilních amorfních panelů
Ti, kdo plánují začít používat flexibilní solární panely jako zdroj elektřiny pro svůj domov, by měli znát vlastnosti jejich provozu.
Za prvé, uživatelé se obávají otázky, co dělat v zimě, když jsou krátké hodiny a není dostatek elektřiny pro provoz všech zařízení?
Ano, v podmínkách oblačného počasí a krátkého denního světla se výkon panelů snižuje. No, když existuje alternativa v podobě možnosti přepnutí na centralizované napájení. Pokud ne, musíte zásobit baterie a nabít je ve dnech, kdy je příznivé počasí.
Zajímavostí solárních článků je, že když se fotobuňka zahřívá, její účinnost se výrazně snižuje.
V létě se ohřívací panely zahřívají, ale pracují horší. V zimě, za slunečného dne, jsou fotobuňky schopny zachytit více světla a přeměnit je na energii.
Počet jasných dní v roce závisí na regionu. Samozřejmě, na jihu je racionálnější používat flexibilní baterie, protože slunce tam svítí déle a častěji.
Protože během dne Země mění svou polohu vzhledem ke Slunci, je lepší umístit panely univerzálně - tj. Z jižní strany pod úhlem asi 35-40 stupňů. Tato situace bude relevantní v dopoledních a večerních hodinách av poledne.
Montážní návod pro solární panely na střeše
Pokud se rozhodnete, že flexibilní solární panely na bázi křemíku jsou to, co potřebujete k dodávce elektřiny soukromému domu, začněte plánovat práci.
Vyberte správné vybavení a odhadněte přibližný počet panelů. Poté si přečtěte pravidla instalace a následné údržby solárních článků.
Ale nezapomeňte, že použití tradičních křemíkových poly- a monokrystalických analogů je stále mnohem produktivnější.
Krok # 1. Vypočítejte počet panelů
Každá práce začíná projektem. Pro návrh musíte provést nezbytné výpočty, a to:
- denní spotřeba elektřiny;
- celkový požadovaný fotovoltaický výkon;
- kapacita baterie;
- počet panelů.
Nejjednodušší je vypočítat spotřebu energie. K tomu vezměte v úvahu naprosto vše, bez výjimky, elektrické spotřebiče, které používáte nebo můžete teoreticky používat.
Jednoduchý příklad:
- lednice - 200 W;
- počítač - 300 wattů;
- TV - 150 wattů;
- Ekonomické žárovky - 5 ks 20 wattů.
Výkon každého zařízení musí být uveden v jeho dokumentaci nebo na obalu. Po přidání všech dat dostaneme 750 wattů. Na základě této hodnoty je měnič vybrán - zařízení, které převádí stejnosměrný proud na střídavý proud s požadovanou frekvencí.
Ujistěte se, že jste udělali malý okraj a vyberte výkon o 0, 5 kW silnější, než je vypočtená hodnota. To znamená, že při celkovém výkonu 0, 75 kW nebude zařízení vyhovovat slabšímu než 1, 25 kW
Pro správné připojení solárních baterií připojených k bateriím přes regulátor. Nezaměňujte kontakty - plus plusy, mínus mínus. Z baterie je proud odeslán do střídače a poté do elektrických spotřebičů.
Po vyzvednutí baterií. Kapacita baterie (například 200 A ∙ h) označuje proud, který bude dodáván při daném napětí po dobu jedné hodiny.
Požadovanou kapacitu můžete vypočítat vydělením celkového výkonu spotřebičů výstupním napětím solární baterie. V našem příkladu používáme 12 voltové baterie. 750/12 = 62, 5 Ah.
Tento vzorec však není zcela správný, protože většina baterií nemůže být vybitá na hodnotu 0. Existuje určitý limit, například 40%. Pokud úroveň nabití klesne pod tuto hodnotu, významně to ovlivní životnost a kvalitu baterie.
Tento ukazatel je třeba doplnit do vzorce:
750 W / (12 V 0, 4) = 156, 25 A ∙ h.
Pro dosažení této kapacity lze do systému spojit dvě baterie po 100 Ah.
Počet panelů se vypočítá na základě výkonu vybraného modelu a oblasti, ve které budou instalovány. Hodnotu regionu je těžké přeceňovat.
V ideálním případě musíte najít hodnoty denní úrovně slunečního záření pro vaši oblast. Pro spolehlivost je minimální hodnota pro daný rok přijata přibližně na konci prosince.
Schematicky může být úroveň insolace v různých regionech reprezentována následujícím způsobem. Číselné hodnoty lze nalézt ve specializovaných adresářích nebo na internetu.
Vynásobením této hodnoty počtem kalendářních dnů v měsíci získáme počet kilowattů, což představuje 1 m2 flexibilních solárních panelů v prosinci. Například v Moskvě je to 0, 33x31 = 10, 23 kW / m2 a pro Sochi 1, 25x31 = 38, 75 kW / m2. Tento ukazatel se nazývá počet bodů.
Z běžného maxima 0, 75 kW spotřebovaného ve všech zařízeních současně vypočítáme průměrnou měsíční spotřebu - cca 25 kW. Měsíčně by naše flexibilní baterie měly produkovat minimálně 25 000 wattů a je lepší udělat si malou marži a obejít až 30 kW.
Proto by měl být v 1 bodě v Moskvě 30 / 10, 23 = 2, 93 kW. Pokud mají vybrané panely kapacitu 150 W, pak jejich počet není obtížný: 2, 93 / 0, 15 = 20 kusů.
Po těchto jednoduchých výpočtech si můžete vybrat správný střídač, regulátor, baterii a flexibilní fotovoltaické panely ve správném množství.
Krok # 2. Pravidla instalace
Instalaci flexibilních solárních článků můžete provést vy.
K tomu je nutné přesně určit, kam umístíte panely:
- na střeše budovy;
- na fasádě domu;
- na samostatné struktuře;
- kombinovaného režimu.
Nejoblíbenější varianta je na střeše. Pokud to tvar nebo konfigurace střechy neumožňuje, je lepší postavit přídavný rám, na který budou umístěny baterie. Je dražší, ale pokud je střecha zastíněna nebo je obtížně přístupná, stává se tato možnost racionální.
Místo na fasádě se používá, když na střeše není dostatek místa. Panely mohou být součástí designu a hrají roli domácí výzdoby.
Flexibilní solární fotovoltaické články na spodní straně mají lepivou pryskyřičnou vrstvu.
Stačí odstranit ochranný film a nalepit panel na zvolené místo. Povrch musí být samozřejmě před instalací vyčištěn a vyčištěn.
Nejsou potřeba žádné specializované instalační nástroje. Při práci na střeše je důležité dbát na jejich bezpečnost. Je také velmi důležité dodržovat schéma zapojení zařízení a neporušovat sekvenci.
Na jedné straně má solární modul 2 odvozené kabely. Každý panel je umístěn tak, že tyto vodiče mohou být později spojeny jednou sběrnicí pro sériové připojení.
Doporučujeme také přečíst si náš další materiál, kde jsou podrobně popsány instalační schémata a způsoby připojení solárních baterií. Čtěte více - zde.
Krok # 3. Péče o systém po instalaci
Po instalaci flexibilních solárních článků budou muset být neustále sledováni a sledováni, jinak by jejich účinnost mohla dramaticky poklesnout. Hlavní je, aby panely zůstaly čisté.
Prach, špína, ptačí trus - všechny tyto faktory snižují výkonnost systému, protože omezují absorpci slunečního světla fotočlánky.
Solární panely je třeba vyčistit, pokud jsou kontaminovány. Proto se nedoporučuje umístit je na odlehlá místa na složité střeše.
Pokud váš systém nemůže být obsluhován vámi, můžete vždy najít umělce s příslušným vybavením a vybavením. Samozřejmě, že to bude více.
Prací solární články na bázi amorfního křemíku, stejně jako pevné protějšky, mohou být obyčejné vlhké houby nebo mikrovlákna. Panel se nebojí vody (konec konců, toto zařízení je instalováno na ulici), pokud je pravidelně umýváte, vydrží déle
Dalším problémem, který je pro naše regiony relevantní, je sníh. V zimě usínají baterie se sněhem a přestávají fungovat. Srážky musí být neustále vyčištěny, ale ne příliš hrubé, jinak by mohlo dojít k poškození samotného zařízení.
Závěry a užitečné video na toto téma
Videa a recenze, které se dívají na flexibilní panely od populárních výrobců, vám pomohou učinit správnou volbu. Budete mít možnost vidět, jak se váš dům postará o instalaci zařízení, odborníci vám pomohou vybrat správné množství baterií a zvážit pravidla pro instalaci.
Jak jsou flexibilní solární panely a co jsou vyrobeny z:
Je také možné instalovat v bytě na fasádu výškové budovy flexibilní baterii, proč ne:
Trochu více o výrobě a výhodách flexibilních prvků:
Solární panely umožňují, aby se nestaly energeticky stabilní, aby se nesledovaly ceny benzínu a veřejných služeb. Если вложить определенную сумму один раз, вы сможете неограниченно потреблять энергию для пользования бытовыми электроприборами, отопления дома и подзарядки аккумулятора электромобиля. Все больше людей переходят на альтернативную энергию, потому что за ней – будущее.
Если у вас есть необходимые знания или опыт по теме нашей статьи, пожалуйста, поделитесь им с нашими читателями. А может вам приходилось самостоятельно устанавливать солнечные батареи? Расскажите, как это делали вы. Свои комментарии можете дополнять фотографиями.