Flexible Solarmodule: Ein Überblick über typische Designs, ihre Eigenschaften und Anschlussmerkmale

Solarenergie ist eine der vielversprechendsten und sich schnell entwickelnden alternativen Stromquellen. Dies ist eine unbegrenzte Ressource, die überall auf der Welt verwendet werden kann, ohne die Umwelt zu verschmutzen. Stimmen Sie zu, es wäre schön, eine eigene alternative Stromquelle zu haben.

Es stellt sich heraus, dass Sonnenenergie jetzt direkt zu Hause in Strom umgewandelt werden kann. Anstelle von sperrigen und zerbrechlichen Rahmenplatten werden zunehmend flexible Sonnenkollektoren eingesetzt. Aber wie kann man es in die Praxis umsetzen?

Wir werden helfen, das Gerät flexibler Solarmodule und das Prinzip ihrer Arbeit zu verstehen. Nützliche Empfehlungen für die Auswahl und Installation von Strukturen finden Sie in unserem Artikel. Zur Erleichterung der Wahrnehmung von Informationen enthält der Artikel thematische Fotos und Videos.

Was sind Sonnenkollektoren?

Um zu verstehen, ob flexible Panels zur Stromerzeugung geeignet sind, müssen Sie die Theorie verstehen.

Was ist eine Solarbatterie, wie unterscheidet sich die Struktur flexibler Modelle von den anderen? Außerdem ist es sehr wichtig, vor dem Kauf die Vor- und Nachteile dieses speziellen Solarzellentyps herauszufinden.

Struktur und Funktionsweise flexibler Paneele

Das Funktionsprinzip der Solarbatterie basiert auf einem Konzept wie der Photovoltaik. Wie Sie wissen, kann Licht sowohl als Welle als auch als Teilchenstrom betrachtet werden - Photonen. Die Fähigkeit, Photonenenergie in Elektrizität umzuwandeln, ist Photovoltaik.

Die ersten Prototypen moderner Solarzellen wurden bereits in den 50er Jahren erfunden. Seitdem haben sie sich sowohl äußerlich als auch nach dem Arbeitsprinzip erheblich verändert. Der photoelektrische Effekt wird durch den Einsatz von Halbleitern ermöglicht

Ein Halbleiter ist ein Material mit einer speziellen Atomstruktur.Ein Halbleiter vom n-Typ hat zusätzliche Elektronen, und Halbleiteratomen vom p-Typ fehlen diese. Um die Fotozelle zusammenzubauen, werden zwei Arten von Materialien kombiniert, um eine zweischichtige Struktur zu bilden.

Separate Fotozellen werden in einem Panel kombiniert. Die Paneele können in einem starken Metallrahmen starr sein. Jetzt besteht die Tendenz, die Gestaltung von Fototafeln zu erleichtern. Flexible und leichte Solarzellen werden immer beliebter.

Das Funktionsprinzip der Solarbatterie kann wie folgt beschrieben werden:

1. Sonnenlicht trifft von der Seite der n-Schicht auf die Oberfläche der Fotozelle.
2. Photonen kollidieren mit den Atomen des Halbleiters und "schlagen" zusätzliche Elektronen aus.
3. Freie Elektronen bewegen sich in Richtung der p-Schicht und fallen in Atome ohne Partikel.
4. Infolgedessen wirkt die obere Schicht als Kathode und die untere Schicht als Anode.
5. Es erzeugt Gleichstrom, der den Akku leicht aufladen kann.

Als Halbleiter werden Silizium, Selen und viele teurere Materialien verwendet.

Der vom Solarpanel empfangene Gleichstrom muss in Wechselstrom umgewandelt werden, da die meisten Elektrogeräte daran arbeiten

Für flexible Folien-Solarmodule wird auch das Polymersprühen mit Aluminiumleitern verwendet. Diese Struktur macht die Paneele überraschend dünn und leicht.

Diese Technologie beginnt sich gerade erst zu entwickeln, aber die Tatsache, dass sie große Aussichten hat, steht außer Zweifel. Wir werden jedoch flexible Panels im weiteren Sinne dieser Definition betrachten.

Klicken Sie auf, um mehr über die Funktionsprinzipien von Solarmodulen zu erfahren der Link.

Die Vorteile flexibler Solarzellen

Die Vorteile flexibler Solarmodule machen diese Methode der Stromerzeugung zu einer der vielversprechendsten:

• Gewicht
• Größe
• Elastizität;
• Leistung
• Universalität;
• Rentabilität;
• Umweltfreundlichkeit;
• einfache Bedienung.

Die geometrischen und physikalischen Parameter der Paneele wie Größe und Gewicht sind von großer Bedeutung, da eine große Anzahl von Paneelen erforderlich ist, um das gesamte Wohnhaus mit Strom zu versorgen. Bei Verwendung schwerer Modelle kann es erforderlich sein, die Struktur des Gebäudes zu stärken.Dies erhöht die Installationskosten erheblich.

Leichte und kompakte flexible Elemente können die Lastverteilung auf dem Gebäuderahmen nicht wesentlich beeinflussen. Sie bergen keine Gefahr für das Dach.

Die Leistung von Siliziumbatterien ist ziemlich hoch. In diesem Fall ist es schwierig, den Wirkungsgrad zu bewerten. Halbleiterplatten können Licht durchschnittlich um 20% in Elektrizität umwandeln.

Das heißt, wenn die Leistung der Sonnenstrahlung 200 Watt beträgt, werden ungefähr 40 Watt Strom empfangen.

Flexible amorphe Solarmodule sind wolkentoleranter als herkömmliche starre Strukturen auf Siliziumbasis.

Zum Vergleich: Eine Standard-Solarbatterie kann bei bewölktem Wetter nur mit 10% ihrer Kapazität arbeiten, während ein flexibles Panel etwa 50% der Nennwerte erzeugt.

Die Flexibilität der Solarbatterie ermöglicht es Ihnen, sie mit unebenen Dächern, Ziegeldächern und komplex geformten Beschichtungen auszustatten. Gleichzeitig sind sie vielseitig einsetzbar und können auf dem Dach oder der Fassade eines Gebäudes installiert werden

Sonnenlicht ist eine kostenlose und unbegrenzte Ressource. Dies ist zweifellos sein Vorteil, der die bedingungslose Effizienz von Solarmodulen zum Ausdruck bringt.

Darüber hinaus ist diese Methode der Energieerzeugung völlig umweltfreundlich, beeinträchtigt den Zustand der Umwelt nicht und schadet ihr nicht. Darüber hinaus reduziert die Menschheit die Luftverschmutzung, indem sie die beliebte Alternative zur Solarenergie - Wärmekraftwerke - aufgibt.

Nachteile flexibler Sonnenkollektoren

Auch die Nachteile flexibler Solarmodule reichen aus. Erstens entwickelt sich diese Technologie erst und hat noch nicht den Höhepunkt ihrer Fähigkeiten erreicht. In Bezug auf die Leistung sind flexible amorphe Batterien starren Poly- oder Einkristallbatterien unterlegen.

Die Struktur und das Funktionsprinzip flexibler Paneele sind recht komplex, aber jeder kann sie verwenden. Es reicht aus, das Gerät korrekt zu installieren und anzuschließen

Zweitens versagen dünne Folie und eine minimale Überzugsschicht relativ schnell. Die Garantiezeit für solche Paneele beträgt ca. 3 Jahre.

Danach beginnen die Fotozellen allmählich zusammenzubrechen und müssen ersetzt werden.

Es ist ermutigend, dass sich in dieser Branche schnell und langlebigere und leistungsfähigere Instanzen flexibler Solarmodule auf der Basis von amorphem Silizium entwickeln.

Alle Arten von Solarmodulen weisen andere Nachteile auf:

• Amortisationszeit;
• hohe Kosten;
• eine große Anzahl teurer Geräte zusätzlich zu den Batterien selbst;
• wetterabhängig.

Ein flexibles Panel mit einer Leistung von ca. 150 Watt kostet ca. 40.000 Rubel. oder mehr, je nach Hersteller. 20 Batterien, ein Satz Batterien und zusätzliche Ausrüstung kosten eine runde Summe. Angesichts der Kosten von 1 kWh Strom müssen Sie das System für mehr als ein Jahr amortisieren.

Wo und wie wird Sonnenenergie genutzt?

Flexible Paneele werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt. Bevor Sie mit diesen Solarmodulen ein Projekt zur Energieversorgung zu Hause erstellen, sollten Sie herausfinden, wo sie verwendet werden und welche Merkmale ihre Verwendung in unserem Klima aufweist.

Umfang der Sonnenkollektoren

Der Einsatz von flexiblen Solarmodulen ist sehr weit verbreitet. Sie werden erfolgreich in der Elektronik, der Elektrifizierung von Gebäuden, im Automobil- und Flugzeugbau sowie in Weltraumobjekten eingesetzt.

Im Bauwesen werden solche Paneele verwendet, um Wohn- und Industriegebäude mit Strom zu versorgen.

Solarenergie kann die einzige Stromquelle sein oder das herkömmliche Stromversorgungsschema duplizieren, so dass das Haus bei unzureichender Effizienz während eines bestimmten Zeitraums nicht stromlos bleibt

Flexible tragbare Solarzellen-Ladegeräte sind für jedermann verfügbar und werden überall verkauft. Große flexible Touristenpanels zur Stromerzeugung in allen Teilen der Welt sind bei Reisenden sehr beliebt.

Eine sehr ungewöhnliche, aber praktische Idee ist es, ein Straßenbett als Basis für flexible Batterien zu verwenden. Spezielle Elemente sind vor Stößen geschützt und haben keine Angst vor schweren Lasten.

Flexible Batterien sind auch gut, weil sie in fast jeder Situation verwendet werden können. Sie können leicht auf dem Dach des Autos oder dem Rumpf platziert werden

Diese Idee wurde bereits umgesetzt. Die "Solarstraße" versorgt die umliegenden Dörfer mit Energie, ohne einen einzigen zusätzlichen Meter Land in Anspruch zu nehmen.

Merkmale der Verwendung flexibler amorpher Platten

Diejenigen, die flexible Solarmodule als Stromquelle für ihr Zuhause verwenden möchten, sollten die Merkmale ihres Betriebs kennen.

Sonnenkollektoren mit flexibler Metallbasis werden dort eingesetzt, wo erhöhte Anforderungen an die Langlebigkeit von Minikraftwerken gestellt werden:

Zunächst sind die Benutzer besorgt über die Frage: Was ist im Winter zu tun, wenn die Tageslichtstunden kurz sind und nicht genügend Strom für alle Geräte vorhanden ist?

Ja, bei bewölktem Wetter und kurzen Tageslichtstunden wird die Leistung des Panels verringert. Es ist gut, wenn es eine Alternative in Form der Möglichkeit gibt, auf eine zentrale Stromversorgung umzusteigen. Wenn nicht, müssen Sie sich eindecken Batterien und laden Sie sie in jenen Tagen auf, wenn das Wetter günstig ist.

Ein interessantes Merkmal von Sonnenkollektoren ist, dass beim Erhitzen der Fotozelle deren Wirkungsgrad erheblich verringert wird.

In der Sommerhitze erwärmen sich die Paneele, funktionieren aber schlechter. Im Winter, an einem sonnigen Tag, können Solarzellen mehr Licht einfangen und in Energie umwandeln

Die Anzahl der klaren Tage pro Jahr variiert je nach Region. Im Süden ist es natürlich rationaler, flexible Batterien zu verwenden, da die Sonne dort länger und häufiger scheint.

Da die Erde tagsüber ihre Position relativ zur Sonne ändert, ist es besser, die Paneele universell anzuordnen, dh von der Südseite in einem Winkel von etwa 35 bis 40 Grad. Diese Situation ist sowohl morgens als auch abends und mittags relevant.

Installationsanleitung für Sonnenkollektoren auf dem Dach

Wenn Sie sich für flexible Solarmodule auf der Basis von amorphem Silizium entscheiden, um ein Privathaushalt mit Strom zu versorgen, beginnen Sie mit der Planung der Arbeiten.

Wählen Sie die richtige Ausrüstung und schätzen Sie die ungefähre Anzahl der Paneele. Lesen Sie dann die Regeln für die Installation und anschließende Wartung von Solarzellen.

Denken Sie jedoch daran, dass die Verwendung herkömmlicher Silizium-Poly- und Einkristallanaloga bisher viel produktiver ist.

Schritt 1. Berechnung der Anzahl der Panels

Jede Arbeit beginnt mit dem Projekt. Für das Design müssen Sie die erforderlichen Berechnungen durchführen, nämlich:

• täglicher Stromverbrauch;
• erforderliche Gesamtleistung der Fotozellen;
• Batteriekapazität;
• Anzahl der Panels.

Am einfachsten ist es, den Stromverbrauch zu berechnen. Berücksichtigen Sie dazu unbedingt alle Elektrogeräte, die Sie verwenden oder theoretisch verwenden können.

Ein einfaches Beispiel:

• Kühlschrank - 200 W;
• Computer - 300 W;
• TV - 150 W;
• wirtschaftliche Glühbirnen - 5 Stück à 20 Watt.

Die Leistung jedes Geräts muss in der Dokumentation oder auf dem Gehäuse angegeben werden. Nach dem Hinzufügen aller Daten erhalten wir 750 Watt. Basierend auf diesem Wert wird ausgewählt Wechselrichter - ein Gerät, das Gleichstrom mit der gewünschten Frequenz in Wechselstrom umwandelt.

Stellen Sie sicher, dass Sie einen kleinen Spielraum haben, und wählen Sie einen Wechselrichter aus, der 0,5 kW stärker ist als der berechnete Wert. Das heißt, für eine Gesamtleistung von 0,75 kW ist ein Gerät geeignet, das nicht schwächer als 1,25 kW ist

Für einen ordnungsgemäßen Anschluss werden Sonnenkollektoren über die Steuerung mit den Batterien verbunden. Verwechseln Sie keine Kontakte - Plus zu Plus, Minus zu Minus. Von der Batterie wird der Strom zum Wechselrichter und dann zu den Elektrogeräten geleitet

Dann müssen Sie die Batterien abholen. Die Batteriekapazität (z. B. 200 A показывает h) gibt an, welcher Strom eine Stunde lang bei einer bestimmten Spannung ausgegeben wird.

Sie können die erforderliche Kapazität berechnen, indem Sie die Gesamtleistung der Verbraucher durch die Ausgangsspannung der Solarbatterie dividieren. In unserem Beispiel verwenden wir 12-Volt-Batterien. 750/12 = 62,5 A ∙ h.

Eine solche Formel ist jedoch nicht ganz richtig, da die meisten Batterien nicht auf 0 entladen werden können. Es gibt eine gewisse Einschränkung, beispielsweise 40%. Wenn der Ladezustand unterschreitet, wirkt sich dies erheblich auf die Lebensdauer und Qualität des Akkus aus.

Dieser Indikator muss auch zur Formel hinzugefügt werden:

750 W / (12 V × 0,4) = 156,25 A ≤ h.

Um eine solche Kapazität zu erreichen, können Sie eine Gruppe von 2 Batterien mit jeweils 100 Ah zu einem System kombinieren.

Die Anzahl der Panels wird basierend auf der Leistung des ausgewählten Modells und der Region berechnet, in der sie installiert werden. Die Bedeutung der Region ist schwer zu überschätzen. Idealerweise müssen Sie die Werte der täglichen Sonneneinstrahlung für Ihre Region ermitteln. Aus Gründen der Zuverlässigkeit wird der Mindestwert für das Jahr vorläufig festgelegt - Ende Dezember.

Schematisch kann der Grad der Sonneneinstrahlung in verschiedenen Regionen wie folgt dargestellt werden. Numerische Werte finden Sie in speziellen Verzeichnissen oder im Internet

Multipliziert man diesen Indikator mit der Anzahl der Kalendertage des Monats, so erhält man im Dezember die Anzahl der Kilowatt pro 1 m2 flexibler Solarbatterie. In Moskau sind dies beispielsweise 0,33 x 31 = 10,23 kW / m2 und in Sotschi 1,25 x 31 = 38,75 kW / m2. Dieser Indikator wird als Stundenzahl bezeichnet.

Aus dem bedingten Maximum von 0,75 kW, das von allen Geräten gleichzeitig verbraucht wird, berechnen wir dann den durchschnittlichen monatlichen Verbrauch - etwa 25 kW. Für einen Monat müssen unsere flexiblen Batterien mindestens 25.000 Watt erzeugen, und es ist besser, eine kleine Versorgung herzustellen und auf 30 kW aufzurunden.

Daher sollte für 1 Stunde in Moskau 30 / 10,23 = 2,93 kW sein. Wenn die ausgewählten Paneele eine Leistung von 150 W haben, ist es nicht schwierig, ihre Anzahl zu berechnen: 2,93 / 0,15 = 20 Stück.

Nach solch einfachen Berechnungen können Sie einen geeigneten Wechselrichter auswählen, die Steuerung, Batterie und flexible Photovoltaik-Module selbst in der richtigen Menge.

Schritt 2. Installationsregeln

Die Installation flexibler Solarzellen kann von Ihnen selbst durchgeführt werden.

Zu diesem Zweck sollten Sie festlegen, wo genau Sie Ihre Panels platzieren:

• auf dem Dach des Gebäudes;
• an der Fassade des Hauses;
• auf einer separaten Struktur;
• kombinierte Schaltung.

Die beliebteste Option ist auf dem Dach. Wenn die Form oder Konfiguration des Daches dies nicht zulässt, ist es besser, einen zusätzlichen Rahmen zu bauen, auf den die Batterien gelegt werden können. Dies ist teurer, aber wenn das Dach beschattet oder schwer zu erreichen ist, wird diese Option rational.

Die Position an der Fassade wird verwendet, wenn auf dem Dach nicht genügend Platz vorhanden ist. Paneele können Teil einer Designidee werden und die Rolle der Heimdekoration spielen

Flexible Photovoltaik-Solarzellen an der Unterseite haben eine klebrige Harzschicht.

Es reicht aus, die Schutzfolie zu entfernen und die Platte an der ausgewählten Stelle zu befestigen. Natürlich muss die Oberfläche vor der Montage gereinigt und gewaschen werden.

Es wird kein spezielles Installationswerkzeug benötigt. Die Hauptsache ist, auf Ihre Sicherheit zu achten, wenn Sie auf dem Dach arbeiten. Es ist auch sehr wichtig, den Schaltplan des Geräts zu beachten und die Reihenfolge nicht zu unterbrechen

Auf einer Seite hat das Solarmodul 2 Zuleitungen. Jedes Panel ist so positioniert, dass diese Drähte anschließend mit einem Bus für die serielle Verbindung kombiniert werden können.

Wir empfehlen außerdem, unser anderes Material zu lesen, in dem die Installationsdiagramme und Methoden zum Anschließen von Solarmodulen ausführlich beschrieben werden. Weitere Details - hier.

Schritt 3. Systemwartung nach der Installation

Nach der Installation flexibler Solarzellen müssen diese ständig gewartet und überwacht werden, da sonst ihre Wirksamkeit dramatisch sinken kann. Die Hauptsache ist, die Paneele sauber zu halten. Staub, Schmutz, Vogelkot - all diese Faktoren beeinträchtigen die Leistung des Systems, da sie die Absorption von Sonnenlicht durch Fotozellen begrenzen.

Sonnenkollektoren müssen abgewischt werden, wenn sie verschmutzen. Aus diesem Grund wird nicht empfohlen, sie an schwer zugänglichen Stellen auf einem komplexen Dach zu platzieren.

Wenn Ihr System nicht von Ihnen selbst gewartet werden kann, finden Sie immer einen Künstler mit den entsprechenden Maschinen und Geräten. Natürlich wird es teurer.

Solarmodule auf der Basis von amorphem Silizium können wie harte Analoga mit einem gewöhnlichen feuchten Schwamm oder einem Mikrofasertuch gewaschen werden. Das Panel hat keine Angst vor Wasser (schließlich wird dieses Gerät im Freien installiert). Wenn Sie es regelmäßig waschen, halten sie länger

Ein weiteres für unsere Regionen relevantes Problem ist der Schnee. Im Winter schlafen die Batterien im Schnee ein und funktionieren nicht mehr. Die Niederschläge müssen ständig gereinigt werden, dürfen jedoch nicht zu grob sein, da sonst das Gerät selbst beschädigt werden kann.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Videos und Testberichte zu flexiblen Panels bekannter Hersteller helfen Ihnen dabei, die richtige Wahl zu treffen. Sie können sehen, wie Ihr Haus nach der Installation der Geräte aussieht. Experten helfen Ihnen bei der Auswahl der richtigen Anzahl von Batterien und berücksichtigen die Installationsregeln.

Wie flexibel Sonnenkollektoren angeordnet sind und woraus sie bestehen:

Sie können eine flexible Batterie in einer Wohnung an der Fassade eines Hochhauses installieren. Warum nicht:

Ein bisschen mehr über die Herstellung und die Vorteile flexibler Elemente:

Sonnenkollektoren ermöglichen es, nichtflüchtig zu werden und nicht die Gaspreise und Versorgungsunternehmen zu überwachen. Wenn Sie einen bestimmten Betrag einmal investieren, können Sie unbegrenzt Energie verbrauchen, um Haushaltsgeräte zu verwenden. Heizung zu Hause und Aufladen der Batterie eines Elektrofahrzeugs. Immer mehr Menschen wechseln zu alternativer Energie, weil die Zukunft dahinter steckt.

Wenn Sie über die erforderlichen Kenntnisse oder Erfahrungen zum Thema unseres Artikels verfügen, teilen Sie diese bitte unseren Lesern mit. Oder mussten Sie selbst Sonnenkollektoren installieren? Sagen Sie uns, wie Sie es gemacht haben. Sie können Ihre Kommentare mit Fotos ergänzen.