kategória: Zaujímavé elektrické správy, Ako to funguje
Počet zobrazení: 206201
Komentáre k článku: 17
Ako sú solárne panely usporiadané a ako fungujú?
V súčasnosti môže takmer každý zbierať a mať k dispozícii nezávislý solárny zdroj (vo vedeckej literatúre sa nazývajú fotovoltaické panely).
Nákladné vybavenie je časom kompenzované schopnosťou prijímať bezplatnú elektrinu. Je dôležité, aby solárne panely boli ekologickým zdrojom energie. V posledných rokoch ceny fotovoltaických panelov desaťnásobne poklesli a naďalej klesajú, čo naznačuje veľké vyhliadky na ich použitie.
V klasickej podobe bude taký zdroj elektrickej energie pozostávať z nasledujúcich častí: priamo, solárna batéria (generátor jednosmerného prúdu), batéria so zariadením na riadenie nabíjania a invertor, ktorý prevádza jednosmerný prúd na striedavý prúd.
Solárne panely pozostávajú zo sady solárne články (fotovoltaické konvertory)ktoré priamo premieňajú slnečnú energiu na elektrickú energiu.
Väčšina solárnych článkov je vyrobená z kremíka, ktorý má pomerne vysoké náklady. Táto skutočnosť určí vysoké náklady na elektrickú energiu, ktorá sa získa pomocou solárnych panelov.
Bežné sú dva typy fotoelektrických prevodníkov: vyrobené z monokryštalického a polykryštalického kremíka. Líšia sa výrobnou technológiou. Prvý z nich má účinnosť až 17,5% a druhý 15%.
Najdôležitejším technickým parametrom solárnej batérie, ktorý má zásadný vplyv na efektívnosť celej inštalácie, je jej čistý výkon, Je určená napätím a výstupným prúdom. Tieto parametre závisia od intenzity slnečného svetla vstupujúceho do batérie.
EMF (elektromotorická sila) jednotlivých solárnych článkov nezávisí od ich oblasti a klesá, keď sa batéria zohreje na slnku, približne o 0,4% na 1 g. C. Výstupný prúd závisí od intenzity slnečného žiarenia a veľkosti solárnych článkov. Čím je slnečné svetlo jasnejšie, tým väčší je prúd generovaný solárnymi článkami. Nabíjací prúd a výkon pri oblačnom počasí sa výrazne znížia. Je to kvôli zníženiu aktuálneho výstupu z batérie.
Ak je batéria osvetlená slnkom uzavretá pre určité zaťaženie s odporom Rн, potom sa v obvode objaví elektrický prúd I, ktorého hodnota je určená kvalitou fotoelektrického meniča, intenzitou svetla a odporom záťaže. Výkon Pн, ktorý sa uvoľňuje pri zaťažení, je určený produktom Pн = InнUн, kde Un je napätie na svorkách batérie.
Najväčší výkon je pri zaťažení alokovaný pri určitom optimálnom odpore Ropt, ktorý zodpovedá najvyššiemu koeficientu účinnosti (účinnosti) premeny svetelnej energie na elektrickú energiu. Každý prevodník má svoju vlastnú hodnotu Ropt, ktorá závisí od kvality, veľkosti pracovnej plochy a stupňa osvetlenia.
Solárna batéria pozostáva z jednotlivých solárnych článkov, ktoré sú zapojené do série a paralelne, aby sa zvýšili výstupné parametre (prúd, napätie a výkon). Ak sú prvky zapojené do série, výstupné napätie sa zvyšuje, zatiaľ čo paralelne sa zvyšuje výstupný prúd. S cieľom zvýšiť prúd aj napätie sa tieto dva spôsoby spojenia kombinujú. Okrem toho pri tomto spôsobe spojenia nevedie zlyhanie jedného zo solárnych článkov k zlyhaniu celého reťazca, t.j. zvyšuje spoľahlivosť celej batérie.
Týmto spôsobom solárna batéria sa skladá z paralelných sériových solárnych článkov, Hodnota maximálneho možného prúdu daná batériou je priamo úmerná počtu paralelne zapojených a emf- sériové solárne články. Kombinácia typov pripojenia teda zostaví batériu s požadovanými parametrami.
Solárne články batérie sú posúvané diódami. Zvyčajne sú 4 - jeden pre každú ¼ časť batérie. Diódy chránia časti batérie pred zlyhaním, ktoré z nejakého dôvodu stmavne, to znamená, ak na ne v určitom okamihu svetlo nespadne. V takom prípade batéria dočasne vytvára o 25% menej výstupného výkonu ako za normálneho slnečného žiarenia na celom povrchu batérie.
V prípade absencie diód sa tieto solárne články prehrievajú a zlyhávajú, keď sa počas stmievania premenia na súčasných spotrebiteľov (batérie sa vybíjajú cez solárne články) a keď sa používajú diódy, premostia sa a prúdi nimi. Diódy musia mať nízky odpor, aby sa znížil úbytok napätia naprieč nimi. Na tieto účely sa nedávno použili Schottkyho diódy.
Prijatá elektrická energia sa ukladá do batérií a potom sa prenáša do záťaže. batérie - zdroje chemického prúdu. K nabitiu batérie dôjde, keď je na ňu aplikovaný potenciál, ktorý je väčší ako napätie batérie.
Počet solárnych článkov zapojených sériovo a paralelne by mal byť taký, aby prevádzkové napätie dodávané do batérií, berúc do úvahy pokles napätia v nabíjacom obvode, mierne prevyšovalo napätie batérie a záťažový prúd batérie poskytoval požadovanú hodnotu nabíjacieho prúdu.
Napríklad na nabíjanie olovenej akumulátorovej batérie 12 V potrebujete 36-článkovú solárnu batériu.
Pri slabom slnečnom svetle sa nabíjanie batérie znižuje a batéria uvoľňuje elektrickú energiu do prijímača energie, t. nabíjateľné batérie neustále pracujú v režime vybíjania a nabíjania.
Tento proces je riadený. špeciálny ovládač, Pri cyklickom nabíjaní sa vyžaduje konštantné napätie alebo konštantný nabíjací prúd.
Za dobrých svetelných podmienok sa batéria rýchlo nabíja až do 90% svojej menovitej kapacity a potom pri nižšej rýchlosti nabíjania na plnú kapacitu. Prepnutie na nižšiu rýchlosť nabíjania vykonáva regulátor nabíjačky.
Najefektívnejšie použitie špeciálnych batérií je gél (kyselina sírová sa používa ako elektrolyt v batérii) a olovené batérie, ktoré sa vyrábajú technológiou AGM. Tieto batérie nevyžadujú špeciálne inštalačné podmienky a nevyžadujú údržbu. Životnosť pasu takýchto batérií je 10 - 12 rokov s hĺbkou vybíjania najviac 20%. Batérie by sa nikdy nemali vybíjať pod túto hodnotu, inak sa ich životnosť drasticky zníži!
Batéria je pripojená k solárnej batérii pomocou ovládača, ktorý riadi jej nabíjanie. Ak je batéria nabitá na plný výkon, k solárnej batérii je pripojený odpor, ktorý absorbuje nadmerné množstvo energie.
Na premenu konštantného napätia z batérie na striedavé napätie, ktoré možno použiť na napájanie väčšiny spotrebiteľov energie spolu so solárnou batériou, môžete použiť špeciálne zariadenia - meniče.
Bez použitia meniča môže byť solárne napätie napájané zo solárnych panelov vrátane rôzne prenosné zariadenia, energeticky úsporné svetelné zdroje, napríklad rovnaké LED svetlá.
Prečítajte si tiež túto tému: Prenosné solárne nabíjačky
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: