Panneaux solaires flexibles: un aperçu des conceptions typiques, de leurs caractéristiques et des caractéristiques de connexion

L'énergie solaire est l'une des sources d'électricité alternatives les plus prometteuses et en plein développement. Il s'agit d'une ressource illimitée qui peut être utilisée partout dans le monde sans polluer l'environnement. D'accord, ce serait bien d'avoir votre propre source alternative d'électricité.

Il s'avère que maintenant l'énergie solaire peut être convertie en électricité directement à la maison. Au lieu de panneaux de cadre volumineux et fragiles, des panneaux solaires flexibles sont désormais de plus en plus utilisés. Mais comment le mettre en pratique?

Nous aiderons à traiter le dispositif des panneaux solaires flexibles et le principe de leur travail. Des recommandations utiles pour la sélection et l'installation des structures sont présentées dans notre article. Et pour faciliter la perception des informations, l'article contient des photographies et des vidéos thématiques.

Que sont les panneaux solaires?

Afin de comprendre si les panneaux flexibles conviennent à la production d'électricité, vous devez comprendre la théorie.

Qu'est-ce qu'une batterie solaire, en quoi la structure des modèles flexibles est-elle différente des autres? Et il est également très important de découvrir les avantages et les inconvénients de ce type particulier de cellules solaires avant d'acheter.

La structure et les principes de fonctionnement des panneaux flexibles

Le principe de fonctionnement de la batterie solaire est basé sur un concept tel que le photovoltaïque. La lumière, comme vous le savez, peut être considérée à la fois comme une onde et comme un flux de particules - des photons. La capacité de convertir l'énergie photonique en électricité est photovoltaïque.

Les premiers prototypes de cellules solaires modernes ont été inventés dans les années 50. Depuis lors, ils ont changé de manière significative à la fois extérieurement et selon le principe du travail. L'effet photoélectrique est rendu possible par l'utilisation de semi-conducteurs

Un semi-conducteur est un matériau qui a une structure atomique spéciale.Un semi-conducteur de type n a des électrons supplémentaires, et les atomes de semi-conducteur de type p en manquent. Pour assembler la photocellule, 2 types de matériaux sont combinés pour former une structure à deux couches.

Des photocellules séparées sont combinées dans un panneau. Les panneaux peuvent être rigides, dans un cadre métallique solide. Maintenant, il y a une tendance à faciliter la conception des panneaux photo. Les cellules solaires flexibles et légères gagnent en popularité.

Le principe de fonctionnement de la batterie solaire peut être décrit comme suit:

1. La lumière du soleil frappe la surface de la photocellule du côté de la couche n.
2. Les photons entrent en collision avec les atomes du semi-conducteur, "éliminant" des électrons supplémentaires.
3. Les électrons libres se déplacent vers la couche p et tombent dans les atomes avec un manque de particules.
4. En conséquence, la couche supérieure agit comme une cathode et la couche inférieure agit comme une anode.
5. Il produit un courant continu qui peut facilement charger la batterie.

Le silicium, le sélénium et bien d'autres matériaux plus chers sont utilisés comme semi-conducteurs.

Le courant continu reçu du panneau solaire doit être converti en courant alternatif, car la plupart des appareils électriques y travaillent

Pour les panneaux solaires à film flexible, une pulvérisation de polymère avec des conducteurs en aluminium est également utilisée. Cette structure rend les panneaux étonnamment fins et légers.

Cette technologie commence tout juste à se développer, mais le fait qu'elle ait de grandes perspectives ne fait aucun doute. Mais nous examinerons les panneaux flexibles au sens large de cette définition.

Vous pouvez en savoir plus sur les principes de fonctionnement des panneaux solaires en cliquant sur le lien.

Les avantages des cellules solaires flexibles

Les avantages des panneaux solaires flexibles font de cette méthode de production d'électricité l'une des plus prometteuses:

• poids
• taille
• élasticité;
• performance
• universalité;
• rentabilité;
• respect de l'environnement;
• facilité d'utilisation.

Les paramètres géométriques et physiques des panneaux, tels que la taille et le poids, sont d'une grande importance, car il faudra un grand nombre de panneaux pour fournir de l'électricité à un bâtiment résidentiel entier.Lors de l'utilisation de modèles lourds, il peut être nécessaire de renforcer la structure du bâtiment,ce qui augmentera considérablement les coûts d'installation.

Les éléments flexibles légers et compacts ne peuvent pas affecter de manière significative la répartition des charges sur le cadre du bâtiment. Ils ne présentent aucun danger pour le toit.

Les performances des batteries au silicium sont assez élevées. Il est difficile d'évaluer l'efficacité dans ce cas, les panneaux semi-conducteurs sont capables de convertir la lumière en électricité de 20% en moyenne.

Autrement dit, si la puissance du rayonnement solaire est de 200 watts, environ 40 watts d'électricité seront reçus.

Les panneaux solaires amorphes flexibles sont beaucoup plus tolérants au temps nuageux que les structures conventionnelles rigides à base de silicium.

À titre de comparaison, une batterie solaire standard par temps nuageux ne peut fonctionner qu'à 10% de sa capacité, tandis qu'un panneau flexible produit environ 50% des valeurs nominales.

La flexibilité de la batterie solaire vous permet de l'équiper de toits inégaux, de toits en tuiles et de revêtements de forme complexe. En même temps, ils sont assez polyvalents, adaptés à une installation sur le toit ou la façade d'un bâtiment

Sunlight est une ressource gratuite et illimitée. C'est son avantage incontestable, qui exprime l'efficacité inconditionnelle des panneaux solaires.

De plus, cette méthode de production d'énergie est totalement respectueuse de l'environnement, n'affecte pas l'état de l'environnement et ne lui nuit pas. De plus, en abandonnant l'alternative populaire à l'énergie solaire - les centrales thermiques, l'humanité réduit le niveau de pollution de l'air.

Inconvénients des panneaux solaires flexibles

Les inconvénients des panneaux solaires flexibles suffisent également. Premièrement, cette technologie ne fait que se développer et n'a pas encore atteint le sommet de ses capacités. En termes de performances, les batteries amorphes flexibles sont inférieures aux batteries rigides en poly ou monocristal.

La structure et le principe de fonctionnement des panneaux flexibles sont assez complexes, mais tout le monde peut les utiliser. Il suffit d'installer et de connecter correctement l'équipement

Deuxièmement, une feuille mince et une couche de revêtement minimale échouent relativement rapidement. La période de garantie de fonctionnement de ces panneaux est d'environ 3 ans.

Après cela, les photocellules commencent à se décomposer progressivement et doivent être remplacées.

Il est encourageant de constater que cette industrie se développe rapidement et que des instances plus durables et plus puissantes de panneaux solaires flexibles à base de silicium amorphe font déjà leur apparition.

D'autres inconvénients sont inhérents à tous les types de panneaux solaires:

• temps de récupération;
• coût élevé;
• un grand nombre d'équipements coûteux, en plus des batteries elles-mêmes;
• en fonction des conditions météorologiques.

Un panneau flexible d'une puissance d'environ 150 watts coûte environ 40 000 roubles. ou plus, selon le fabricant. 20 batteries, un ensemble de batteries et des équipements supplémentaires coûteront une somme ronde. Étant donné le coût de 1 kWh d'électricité, vous devrez récupérer le système pendant plus d'un an.

Où et comment l'énergie solaire est-elle utilisée?

Les panneaux flexibles sont utilisés dans divers domaines. Avant d'élaborer un projet d'approvisionnement énergétique à domicile à l'aide de ces panneaux solaires, découvrez où ils sont utilisés et quelles sont les caractéristiques de leur utilisation dans notre climat.

Portée des panneaux solaires

L'utilisation de panneaux solaires flexibles est très large. Ils sont utilisés avec succès dans l'électronique, l'électrification des bâtiments, la construction automobile et aéronautique et les objets spatiaux.

Dans la construction, ces panneaux sont utilisés pour fournir de l'électricité aux bâtiments résidentiels et industriels.

L'énergie solaire peut être la seule source d'électricité, ou elle peut reproduire le schéma d'alimentation traditionnel, de sorte qu'en cas d'efficacité insuffisante pendant une certaine période, la maison ne reste pas sans électricité

Les chargeurs portables flexibles pour cellules solaires sont disponibles pour tout le monde et vendus partout. Les grands panneaux touristiques flexibles pour produire de l'électricité dans tous les coins du globe sont très appréciés des voyageurs.

Une idée très inhabituelle mais pratique est d'utiliser une plate-forme comme base pour des batteries flexibles. Les éléments spéciaux sont protégés des chocs et n'ont pas peur des charges lourdes.

Les batteries flexibles sont également bonnes car elles peuvent être utilisées dans presque toutes les situations. Ils peuvent facilement être placés sur le toit de la voiture ou de la coque

Cette idée a déjà été mise en œuvre. La route «solaire» fournit de l'énergie aux villages environnants, sans occuper un seul mètre de terre supplémentaire.

Caractéristiques de l'utilisation de panneaux amorphes flexibles

Ceux qui envisagent de commencer à utiliser des panneaux solaires flexibles comme source d'électricité pour leur maison devraient connaître les caractéristiques de leur fonctionnement.

Des panneaux solaires à base métallique flexible sont utilisés lorsque la durabilité des mini-centrales est fortement sollicitée:

Tout d'abord, les utilisateurs sont préoccupés par la question: que faire en hiver, lorsque les heures de clarté sont courtes et qu'il n'y a pas assez d'électricité pour que tous les appareils fonctionnent?

Oui, par temps nuageux et à la lumière du jour, les performances du panneau sont réduites. C’est bien quand il existe une alternative sous la forme de la possibilité de passer à une alimentation centralisée. Sinon, vous devez faire le plein des piles et chargez-les les jours où le temps est favorable.

Une caractéristique intéressante des panneaux solaires est que lorsque la photocellule est chauffée, son efficacité est considérablement réduite.

Dans la chaleur de l'été, les panneaux chauffent, mais ils fonctionnent moins bien. En hiver, par une journée ensoleillée, les cellules solaires sont capables de capter plus de lumière et de la convertir en énergie

Le nombre de jours clairs par an varie selon la région. Bien sûr, dans le sud, il est plus rationnel d'utiliser des piles flexibles, car le soleil y brille plus longtemps et plus souvent.

Étant donné que la Terre change de position par rapport au Soleil pendant la journée, il est préférable d'organiser les panneaux universellement - c'est-à-dire du côté sud à un angle d'environ 35 à 40 degrés. Cette situation sera pertinente aussi bien le matin que le soir et à midi.

Instructions d'installation des panneaux solaires sur le toit

Si vous décidez que vous avez besoin de panneaux solaires flexibles à base de silicium amorphe pour fournir de l'électricité à une maison privée, commencez à planifier les travaux.

Choisissez le bon équipement et estimez le nombre approximatif de panneaux. Lisez ensuite les règles d'installation et d'entretien ultérieur des cellules solaires.

Mais n'oubliez pas que l'utilisation d'analogues traditionnels en poly et monocristaux de silicium est beaucoup plus productive jusqu'à présent.

Étape # 1. Calcul du nombre de panneaux

Tout travail commence par le projet. Pour la conception, vous devez effectuer les calculs nécessaires, à savoir:

• consommation quotidienne d'électricité;
• puissance totale requise des photocellules;
• capacité de la batterie;
• nombre de panneaux.

Le plus simple est de calculer la consommation d'électricité. Pour ce faire, prenez en compte absolument tous les appareils électriques que vous utilisez ou pouvez théoriquement utiliser.

Un exemple simple:

• réfrigérateur - 200 W;
• ordinateur - 300 W;
• TV - 150 W;
• ampoules économiques - 5 pièces de 20 watts chacune.

La puissance de chaque appareil doit être indiquée dans sa documentation ou sur le boîtier. Après avoir ajouté toutes les données, nous obtenons 750 watts. Sur la base de cette valeur est sélectionnée onduleur - un appareil qui convertit le courant continu en courant alternatif à la fréquence souhaitée.

Assurez-vous de faire une petite marge et sélectionnez un onduleur 0,5 kW plus puissant que la valeur calculée. Autrement dit, pour une puissance totale de 0,75 kW, un appareil non inférieur à 1,25 kW convient

Pour une connexion correcte, les panneaux solaires sont connectés aux batteries via le contrôleur. Ne confondez pas les contacts - plus à plus, moins à moins. De la batterie, le courant est dirigé vers l'onduleur, puis vers les appareils électriques

Ensuite, vous devez récupérer les batteries. La capacité de la batterie (par exemple, 200 A показывает h) indique le courant qui sera émis à une tension donnée pendant une heure.

Vous pouvez calculer la capacité requise en divisant la puissance totale des consommateurs par la tension de sortie de la batterie solaire. Dans notre exemple, nous utilisons des batteries de 12 volts. 750/12 = 62,5 A ∙ h.

Mais une telle formule n'est pas entièrement vraie, car la plupart des batteries ne peuvent pas être déchargées à 0. Il y a une certaine limitation, par exemple 40%. Si le niveau de charge descend en dessous, cela affecte considérablement la durée de vie et la qualité de la batterie.

Cet indicateur doit également être ajouté à la formule:

750 W / (12V × 0,4) = 156,25 A ∙ h.

Pour atteindre une telle capacité, vous pouvez combiner un groupe de 2 batteries de 100 Ah chacune dans un système.

Le nombre de panneaux est calculé en fonction de la puissance du modèle sélectionné et de la région dans laquelle ils seront installés. L'importance de la région est difficile à surestimer. Idéalement, vous devez trouver les valeurs du niveau quotidien de rayonnement solaire pour votre région. Pour la fiabilité, la valeur minimale pour l'année est prise, provisoirement - fin décembre.

Schématiquement, le niveau d'insolation dans différentes régions peut être représenté comme suit. Les valeurs numériques peuvent être trouvées dans des répertoires spécialisés ou sur Internet

En multipliant cet indicateur par le nombre de jours civils du mois, nous obtenons le nombre de kilowatts par 1 m2 de batterie solaire flexible en décembre. Par exemple, à Moscou, c'est 0,33x31 = 10,23 kW / m2 et pour Sotchi - 1,25x31 = 38,75 kW / m2. Cet indicateur est appelé le nombre d'heures.

Ensuite, à partir du maximum conditionnel de 0,75 kW consommé par tous les appareils en même temps, nous calculons la consommation mensuelle moyenne - environ 25 kW. Pendant un mois, nos batteries flexibles doivent générer au moins 25 000 watts, et il vaut mieux faire une petite alimentation et arrondir à 30 kW.

Par conséquent, pour 1 heure à Moscou devrait être de 30 / 10,23 = 2,93 kW. Si les panneaux sélectionnés ont une puissance de 150 W, il n'est pas difficile de calculer leur nombre: 2,93 / 0,15 = 20 pièces.

Après de tels calculs simples, vous pouvez choisir un onduleur approprié, le contrôleur, batterie et panneaux photovoltaïques flexibles eux-mêmes dans la bonne quantité.

Étape # 2. Règles d'installation

L'installation de cellules solaires flexibles peut être effectuée par vous-même.

Pour ce faire, il convient de déterminer où exactement vous placerez vos panneaux:

• sur le toit du bâtiment;
• sur la façade de la maison;
• sur une structure séparée;
• circuit combiné.

L'option la plus populaire est sur le toit. Si la forme ou la configuration du toit ne le permet pas, il est préférable de construire un cadre supplémentaire sur lequel placer les batteries. C'est plus coûteux, mais si le toit est ombragé ou difficile à atteindre, cette option devient rationnelle.

L'emplacement sur la façade est utilisé lorsqu'il n'y a pas assez d'espace sur le toit. Les panneaux peuvent faire partie d'une idée de design et jouer le rôle de décoration de la maison

Les cellules solaires photovoltaïques flexibles sur la face inférieure ont une couche résineuse collante.

Il suffit d'enlever le film protecteur et de coller le panneau à l'endroit choisi. Bien sûr, avant de monter la surface doit être nettoyée et lavée.

Aucun outil d'installation spécialisé n'est nécessaire. L'essentiel est de prendre soin de votre sécurité lors de travaux sur le toit. Il est également très important de respecter le schéma de câblage de l'équipement et de ne pas casser la séquence

D'un côté, le module solaire a 2 câbles de sortie. Chaque panneau est positionné de sorte que ces fils puissent ensuite être combinés avec un bus pour la connexion série.

Nous vous recommandons également de lire notre autre matériel, qui décrit en détail les schémas d'installation et les méthodes de connexion des panneaux solaires. Plus de détails - ici.

Étape # 3. Maintenance du système après l'installation

Après avoir installé des cellules solaires flexibles, elles devront être constamment entretenues et surveillées, sinon leur efficacité pourrait chuter considérablement. L'essentiel est de garder les panneaux propres. Poussière, saleté, excréments d'oiseaux - tous ces facteurs réduisent les performances du système, car ils limitent l'absorption de la lumière solaire par les photocellules.

Les panneaux solaires doivent être essuyés car ils deviennent sales. C'est pourquoi il n'est pas recommandé de les placer dans des endroits difficiles d'accès sur un toit complexe.

Si votre système ne peut pas être entretenu par vous-même, vous pouvez toujours trouver un artiste avec les machines et l'équipement appropriés. Bien sûr, ce sera plus cher.

Les panneaux solaires à base de silicium amorphe, comme les analogues durs, peuvent être lavés avec une éponge humide ordinaire ou un chiffon en microfibre. Le panneau n'a pas peur de l'eau (après tout, cet équipement est installé à l'extérieur), si vous les lavez régulièrement, ils dureront plus longtemps

Un autre problème qui concerne nos régions est la neige. En hiver, les batteries s'endorment dans la neige et cessent de fonctionner. Les précipitations doivent être constamment nettoyées, mais pas trop grossières, sinon l'équipement lui-même pourrait être endommagé.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Des vidéos et des critiques sur les panneaux flexibles de fabricants populaires vous aideront à faire le bon choix. Vous pourrez voir à quoi ressemblera votre maison après l'installation de l'équipement, des experts vous aideront à choisir le bon nombre de batteries et à considérer les règles d'installation.

Comment les panneaux solaires flexibles sont disposés et en quoi ils sont faits:

Vous pouvez installer une batterie flexible dans un appartement sur la façade d'un immeuble de grande hauteur, pourquoi pas:

Un peu plus sur la production et les avantages des éléments flexibles:

Les panneaux solaires permettent de devenir non volatils, de ne pas surveiller les prix du gaz et les services publics. Si vous investissez un certain montant une fois, vous pouvez consommer une quantité illimitée d'énergie pour utiliser des appareils électroménagers, chauffage domestique et recharger la batterie d'un véhicule électrique. De plus en plus de gens se tournent vers les énergies alternatives, car l'avenir est derrière.

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