Flexibilní solární panely: přehled typických návrhů, jejich charakteristik a vlastností připojení

Sluneční energie je jedním z nejslibnějších a rychle se rozvíjejících alternativních zdrojů elektřiny. Jedná se o neomezený zdroj, který lze použít kdekoli na světě bez znečišťování životního prostředí. Souhlasím, bylo by hezké mít svůj vlastní alternativní zdroj elektřiny.

Ukazuje se, že nyní lze sluneční energii přeměnit na elektřinu přímo doma. Místo objemných a křehkých rámových panelů se nyní stále více používají flexibilní solární panely. Ale jak to uvést do praxe?

Pomůžeme se vypořádat se zařízením flexibilních solárních panelů a zásadou jejich práce. Užitečná doporučení pro výběr a instalaci konstrukcí jsou uvedena v našem článku. A pro snadné vnímání informací obsahuje článek tematické fotografie a videa.

Co jsou solární panely?

Abyste pochopili, zda jsou flexibilní panely vhodné pro výrobu elektřiny, musíte porozumět teorii.

Co je to solární baterie, jak se liší struktura ostatních modelů od ostatních? A je také velmi důležité zjistit výhody a nevýhody tohoto konkrétního typu solárních článků ještě před nákupem.

Struktura a principy fungování flexibilních panelů

Princip fungování solární baterie je založen na takovém pojetí, jako je fotovoltaika. Světlo, jak víte, lze považovat za vlnu i za proud částic - fotonů. Schopnost přeměnit fotonovou energii na elektřinu je fotovoltaika.

První prototypy moderních solárních článků byly vynalezeny v 50. letech. Od té doby se výrazně změnily jak externě, tak podle principu práce. Fotoelektrický efekt je umožněn použitím polovodičů

Polovodič je materiál, který má zvláštní atomovou strukturu.Polovodič typu n má zvláštní elektrony a polovodičové atomy typu p je postrádají. Pro sestavení fotobuňky se kombinují 2 typy materiálů za vzniku dvouvrstvé struktury.

Samostatné fotobuňky jsou sloučeny do panelu. Panely mohou být pevné, v pevném kovovém rámu. Nyní existuje tendence usnadňovat návrh fotografických panelů. Flexibilní a lehké solární články získávají na popularitě.

Princip fungování solární baterie lze popsat takto:

1. Sluneční světlo dopadá na povrch fotobuňky ze strany n-vrstvy.
2. Fotony se srazí s atomy polovodiče a „vyrazí“ další elektrony.
3. Volné elektrony se pohybují směrem k p-vrstvě a padají na atomy s nedostatkem částic.
4. Výsledkem je, že horní vrstva působí jako katoda a spodní vrstva jako anoda.
5. Vytváří stejnosměrný proud, který může baterii snadno nabíjet.

Jako polovodiče se používají křemík, selen a mnohem dražší materiály.

Stejnosměrný proud přijímaný ze solárního panelu musí být převeden na střídavý proud, protože většina elektrických spotřebičů na něm pracuje

U solárních panelů s pružnou fólií se také používá postřik polymeru hliníkovými vodiči. Díky této struktuře jsou panely překvapivě tenké a lehké.

Tato technologie se teprve začíná rozvíjet, ale skutečnost, že má velké vyhlídky, není pochyb. Ale podíváme se na flexibilní panely v širokém smyslu této definice.

Více o principech provozu solárních panelů se dozvíte kliknutím na odkaz.

Výhody flexibilních solárních článků

Výhody flexibilních solárních panelů činí z této metody výroby elektřiny jednu z nejslibnějších:

• hmotnost
• velikost
• pružnost;
• výkon
• univerzálnost;
• ziskovost;
• šetrnost k životnímu prostředí;
• snadnost obsluhy.

Geometrické a fyzikální parametry panelů, jako je velikost a hmotnost, jsou velmi důležité, protože k dodávce elektřiny do celé obytné budovy bude zapotřebí velké množství panelů, při použití těžkých modelů může být nutné posílit strukturu budovy,což výrazně zvýší náklady na instalaci.

Lehké a kompaktní pružné prvky nemohou výrazně ovlivnit rozložení zatížení na rámu budovy. Nepředstavují žádné nebezpečí pro střechu.

Výkon křemíkových baterií je poměrně vysoký. V tomto případě je obtížné zhodnotit účinnost, polovodičové panely jsou schopny převést světlo na elektřinu v průměru o 20%.

To znamená, že pokud je výkon slunečního záření 200 wattů, bude přijato přibližně 40 wattů elektřiny.

Flexibilní amorfní solární panely jsou mnohem tolerantnější vůči oblačnému počasí než běžné pevné struktury na bázi křemíku.

Pro srovnání, standardní solární baterie v oblačném počasí je schopna pracovat pouze při 10% své kapacity, zatímco flexibilní panel produkuje přibližně 50% jmenovitých hodnot.

Flexibilita solární baterie vám umožňuje vybavit ji nerovnými střechami, taškovými střechami a komplexními povlaky. Zároveň jsou velmi univerzální, vhodné pro instalaci na střechu nebo fasádu budovy

Sunlight je bezplatný a neomezený zdroj. To je jeho nepochybná výhoda, která vyjadřuje bezpodmínečnou účinnost solárních panelů.

Tento způsob výroby energie je navíc zcela šetrný k životnímu prostředí, neovlivňuje stav životního prostředí a nepoškozuje jej. Kromě toho, že lidstvo opouští populární alternativu ke sluneční energii - tepelné elektrárny, snižuje úroveň znečištění ovzduší.

Nevýhody flexibilních solárních panelů

Nevýhody flexibilních solárních panelů jsou také dostačující. Zaprvé se tato technologie vyvíjí a dosud nedosáhla vrcholu svých schopností. Z hlediska výkonu jsou flexibilní amorfní baterie horší než tuhé poly- nebo monokrystaly.

Struktura a princip fungování flexibilních panelů je poměrně složitá, ale může je používat každý. Stačí správně nainstalovat a připojit zařízení

Za druhé, tenká fólie a minimální potahová vrstva poměrně rychle selhávají. Záruční doba provozu takových panelů je asi 3 roky.

Poté se fotobuňky začnou postupně rozpadat a vyžadují výměnu.

Je povzbudivé, že se toto odvětví vyvíjí rychle a odolnější a výkonnější příklady flexibilních solárních panelů na bázi amorfního křemíku se již objevují.

Další nevýhody jsou spojeny se všemi typy solárních panelů:

• doba návratnosti;
• vysoké náklady;
• velké množství nákladného vybavení, kromě samotných baterií;
• v závislosti na počasí.

Flexibilní panel s výkonem asi 150 wattů stojí asi 40 tisíc rublů. nebo více, v závislosti na výrobci. 20 baterií, sada baterií a další vybavení bude stát částku za kolo. Vzhledem k nákladům na 1 kWh elektřiny budete muset za systém platit déle než jeden rok.

Kde a jak se využívá sluneční energie?

Flexibilní panely se používají v různých oborech. Před vypracováním projektu dodávky energie doma pomocí těchto solárních panelů zjistěte, kde jsou použity a jaké jsou vlastnosti jejich použití v našem klimatu.

Rozsah solárních panelů

Použití flexibilních solárních panelů je velmi široké. Úspěšně se používají v elektronice, elektrizaci budov, automobilových a leteckých konstrukcích a kosmických objektech.

Ve výstavbě se takové panely používají k dodávce elektřiny do obytných a průmyslových budov.

Solární energie může být jediným zdrojem elektřiny nebo může duplikovat tradiční schéma dodávky energie, takže v případě nedostatečné účinnosti v určitém období dům nezůstane bez napájení

Flexibilní přenosné nabíječky solárních článků jsou k dispozici každému a prodávají se všude. Velké flexibilní turistické panely pro výrobu elektřiny v každém rohu světa jsou mezi cestovateli velmi populární.

Velmi neobvyklým, ale praktickým nápadem je použít silniční podložku jako základ pro flexibilní baterie. Speciální prvky jsou chráněny před nárazem a nebojí se těžkých břemen.

Flexibilní baterie jsou také dobré, protože je lze použít téměř v jakékoli situaci. Lze je snadno umístit na střechu automobilu nebo na trup

Tato myšlenka již byla implementována. „Solární“ silnice poskytuje energii okolním vesnicím, aniž by zabírala jediný metr navíc.

Vlastnosti použití flexibilních amorfních panelů

Ti, kteří plánují začít používat flexibilní solární panely jako zdroj elektřiny pro svůj domov, by měli znát funkce svého provozu.

Solární panely s pružnou kovovou základnou se používají tam, kde jsou kladeny zvýšené nároky na životnost malých elektráren:

Uživatelé se nejprve zajímají o otázku: co dělat v zimě, když jsou denní hodiny krátké a není dostatek elektřiny, aby fungovala všechna zařízení?

Ano, za oblačného počasí a krátkých denních hodin je výkon panelu snížen. Je dobré, když existuje alternativa ve formě možnosti přepnutí na centralizované napájení. Pokud ne, musíte se zásobit baterie a nabíjet je v těch dnech, kdy je příznivé počasí.

Zajímavou vlastností solárních panelů je to, že při zahřívání fotobuňky je její účinnost výrazně snížena.

V letním vedru se panely zahřívají, ale fungují horší. V zimě, za slunečného dne, jsou solární články schopny zachytit více světla a přeměnit jej na energii

Počet jasných dnů v roce se liší podle regionů. Na jihu je samozřejmě racionálnější používat flexibilní baterie, protože tam slunce svítí déle a častěji.

Protože Země během dne mění svou polohu vůči Slunci, je lepší uspořádat panely všeobecně - to znamená z jižní strany pod úhlem asi 35-40 stupňů. Tato situace bude relevantní jak v ranních, večerních hodinách, tak v poledne.

Pokyny pro instalaci solárních panelů na střeše

Pokud se rozhodnete, že flexibilní solární panely založené na amorfním křemíku jsou to, co potřebujete k dodávce elektřiny do soukromého domu, začněte s plánováním.

Vyberte správné vybavení a odhadněte přibližný počet panelů. Poté si přečtěte pravidla pro instalaci a následnou údržbu solárních článků.

Nezapomeňte však, že použití tradičních křemíkových poly- a monokrystalových analogů je zatím mnohem produktivnější.

Krok č. 1. Výpočet počtu panelů

Práce začíná projektem. Pro návrh musíte provést potřebné výpočty, a to:

• denní spotřeba elektřiny;
• celkový požadovaný výkon fotobuněk;
• kapacita baterie;
• počet panelů.

Nejjednodušší je vypočítat spotřebu elektřiny. Chcete-li to provést, vezměte v úvahu absolutně všechna elektrická zařízení, která používáte nebo teoreticky můžete použít.

Jednoduchý příklad:

• lednička - 200 W;
• počítač - 300 W;
• TV - 150 W;
• úsporné žárovky - každá po 5 kusech po 20 wattech.

Výkon každého zařízení musí být uveden v jeho dokumentaci nebo na krytu. Po přidání všech dat získáme 750 wattů. Na základě této hodnoty je vybrána střídač - zařízení, které převádí stejnosměrný proud na střídavý proud s požadovanou frekvencí.

Ujistěte se, že uděláte malou rezervu a vyberte střídač, který je o 0,5 kW výkonnější než vypočtená hodnota. To znamená, že pro celkový výkon 0,75 kW není vhodné zařízení o výkonu méně než 1,25 kW

Pro správné připojení jsou solární panely připojeny k bateriím prostřednictvím ovladače. Nemíchejte kontakty - plus na lichotky, mínus na mínus. Z baterie je proud směrován do střídače a poté do elektrických spotřebičů

Pak je třeba baterie vyzvednout. Kapacita baterie (například 200 A показывает h) udává, jaký proud bude vydán při daném napětí po dobu jedné hodiny.

Požadovanou kapacitu můžete vypočítat vydělením celkového výkonu spotřebitelů výstupním napětím solární baterie. V našem příkladu používáme 12 V baterie. 750/12 = 62,5 A / h.

Ale takový vzorec není úplně pravdivý, protože většina baterií nemůže být vybita na 0. Existuje určité omezení, například 40%. Pokud úroveň nabití klesne pod, významně to ovlivní životnost a kvalitu baterie.

Tento vzorec musí být také přidán do vzorce:

750 W / (12 V x 0,4) = 156,25 A h.

K dosažení takové kapacity můžete zkombinovat skupinu 2 baterií po 100 Ah do systému.

Počet panelů se počítá na základě výkonu vybraného modelu a oblasti, ve které budou instalovány. Význam regionu je těžké přeceňovat. V ideálním případě musíte najít hodnoty denní úrovně slunečního záření pro vaši oblast. Z důvodu spolehlivosti se minimální hodnota pro daný rok bere nezávazně - na konci prosince.

Schematicky lze úroveň izolace v různých regionech znázornit následovně. Numerické hodnoty lze nalézt ve specializovaných adresářích nebo na internetu

Vynásobením tohoto ukazatele počtem kalendářních dnů v měsíci dostaneme v prosinci počet kilowattů na 1 m2 flexibilní solární baterie. Například v Moskvě to je 0,33 x 31 = 10,23 kW / m2 a pro Soči 1,25 x 31 = 38,75 kW / m2. Tento ukazatel se nazývá počet hodin.

Potom z podmíněného maxima 0,75 kW spotřebovaného všemi zařízeními současně vypočítáme průměrnou měsíční spotřebu - asi 25 kW. Po dobu jednoho měsíce musí naše flexibilní baterie generovat nejméně 25 000 wattů a je lepší vyrobit malý zdroj a zaokrouhlit až na 30 kW.

Proto by na 1 hodinu v Moskvě měla být 30 / 10,23 = 2,93 kW. Pokud mají vybrané panely výkon 150 W, pak není obtížné vypočítat jejich počet: 2,93 / 0,15 = 20 kusů.

Po tak jednoduchých výpočtech si můžete vybrat vhodný střídač, ovladač, baterie a flexibilní fotovoltaické panely samy o sobě ve správném množství.

Krok č. 2. Pravidla instalace

Instalace flexibilních solárních článků můžete provést sami.

Za tímto účelem stojí za to určit, kam přesně umístíte své panely:

• na střeše budovy;
• na fasádě domu;
• na samostatné struktuře;
• kombinovaný obvod.

Nejoblíbenější možností je na střeše. Pokud to tvar nebo konfigurace střechy neumožňuje, je lepší postavit přídavný rámeček, na který budou umístěny baterie. To je nákladnější, ale pokud je střecha ve stínu nebo je obtížně dosažitelná, stává se tato možnost racionální.

Místo na fasádě se používá, když na střeše není dostatek místa. Panely se mohou stát součástí designového nápadu a hrát roli bytové dekorace

Flexibilní solární fotovoltaické články na spodní straně mají lepivou pryskyřičnou vrstvu.

Stačí odstranit ochrannou fólii a přilepit panel na vybrané místo. Před montáží je samozřejmě nutné povrch očistit a omýt.

Není potřeba žádný speciální instalační nástroj. Hlavní věcí je starat se o vaši bezpečnost při práci na střeše. Je také velmi důležité dodržovat schéma zapojení zařízení a nepřerušovat pořadí

Na jedné straně má solární modul 2 vývodné kabely. Každý panel je umístěn tak, že tyto vodiče lze následně kombinovat s jednou sběrnicí pro sériové připojení.

Doporučujeme také přečíst si náš další materiál, který podrobně popisuje instalační schémata a způsoby připojení solárních panelů. Více informací - zde.

Krok č. 3. Údržba systému po instalaci

Po instalaci flexibilních solárních článků je bude třeba neustále pečovat a sledovat, protože jejich účinnost může dramaticky klesnout. Hlavní věcí je udržovat panely čisté. Prach, špína, ptačí trus - všechny tyto faktory snižují výkon systému, protože omezují absorpci slunečního světla fotobunkami.

Solární panely je třeba po znečištění otřít. Proto se nedoporučuje umisťovat je na těžko přístupná místa na složitou střechu.

Pokud váš systém nedokážete sami opravit, můžete vždy najít umělce s příslušným strojním zařízením a vybavením. Samozřejmě to bude dražší.

Solární panely na bázi amorfního křemíku, podobně jako tvrdé analogy, lze omýt obyčejnou vlhkou houbou nebo hadříkem z mikrovlákna. Panel se nebojí vody (konec konců, toto zařízení je instalováno venku), pokud je pravidelně umýváte, vydrží déle

Dalším problémem, který se týká našich regionů, je sníh. V zimě zaspávají baterie ve sněhu a přestanou fungovat. Srážky musí být neustále čištěny, ale ne příliš hrubé, jinak může dojít k poškození samotného zařízení.

Závěry a užitečné video na toto téma

Videa a recenze, které se dívají na flexibilní panely od oblíbených výrobců, vám pomohou se správným výběrem. Budete mít možnost vidět, jak se váš dům postará o instalaci zařízení, odborníci vám pomohou vybrat správný počet baterií a zvážit pravidla instalace.

Jak jsou uspořádány flexibilní solární panely a z čeho jsou vyrobeny:

Do bytu na fasádě výškové budovy můžete nainstalovat flexibilní baterii, proč ne:

Trochu více o výrobě a výhodách flexibilních prvků:

Solární panely umožňují stát se energeticky nezávislými, nesledovat ceny plynu a veřejné služby. Pokud investujete určitou částku jednou, můžete spotřebovat neomezenou energii k používání domácích spotřebičů, vytápění domácností a dobití baterie elektrického vozidla. Stále více lidí přechází na alternativní energii, protože za ní leží budoucnost.

Pokud máte potřebné znalosti nebo zkušenosti v tématu našeho článku, sdělte to prosím našim čtenářům. Nebo jste možná museli instalovat solární panely sami? Řekněte nám, jak jste to udělali. Vaše komentáře můžete doplnit fotkami.