Rugalmas napelemek: a tipikus kialakítások, jellemzőik és csatlakoztatási jellemzőik áttekintése

A napenergia az egyik legígéretesebb és gyorsan fejlődő alternatív villamosenergia-forrás. Ez egy korlátlan erőforrás, amelyet a világ bármely pontján felhasználhatunk a környezet szennyezése nélkül. Egyetértek, jó lenne, ha van saját alternatív áramforrása.

Kiderült, hogy a napenergiát otthon közvetlenül villamos energiává lehet alakítani. A terjedelmes és törékeny keretpanelek helyett a rugalmas napelemeket egyre inkább használják. De hogyan lehet ezt a gyakorlatban megvalósítani?

Segítünk foglalkozni a rugalmas napelemek berendezésével és munkájuk elvével. A szerkezetek kiválasztására és telepítésére vonatkozó hasznos javaslatokat a cikkünk tartalmazza. Az információ észlelésének megkönnyítése érdekében a cikk tematikus fényképeket és videókat tartalmaz.

Mik a napelemek?

Annak megértése érdekében, hogy a rugalmas panelek alkalmasak-e villamos energia előállítására, meg kell értenie az elméletet.

Mi az a szolár elem, hogyan különbözik a rugalmas modellek szerkezete a többitől? Nagyon fontos még a vásárlás előtt megtudni az ilyen típusú napelemek előnyeit és hátrányait.

A rugalmas panelek felépítése és működési elvei

A napelemes akkumulátor működésének elve olyan koncepción alapul, mint a fotovoltaika. A fény, mint tudod, mind hullámnak, mind részecskeáramnak - fotonnak - tekinthető. A fotovoltaika képes fotonenergiát villamos energiává alakítani.

A modern napelemek első prototípusait az 50-es években fedezték fel. Azóta jelentősen megváltoztak mind külső, mind a munka elve szerint. A fotoelektromos effektus félvezetők használatával lehetséges

A félvezető olyan anyag, amelynek különleges atomszerkezete van.Egy n típusú félvezető extra elektronokkal rendelkezik, és p-típusú félvezető atomok hiányzik. A fotocellának összeszereléséhez 2 típusú anyagot kombinálnak egy kétrétegű szerkezet kialakításához.

A különálló fotocellákat egy panelen kombinálják. A panelek lehetnek merevek, erős fémkeretben. Most hajlamos megkönnyíteni a fotópanelek kialakítását. A rugalmas és könnyű napelemek egyre népszerűbbek.

A napkollektor működésének elve a következőképpen írható le:

1. A napfény az n-réteg oldaláról eléri a fotocellát.
2. A fotonok ütköznek a félvezető atomjaival, és extra elektronokat "kiesnek".
3. A szabad elektronok a p-réteg felé mozognak, és részecskék hiányával atomokba esnek.
4. Ennek eredményeként a felső réteg katódként, az alsó réteg pedig anódként viselkedik.
5. Olyan egyenáramot termel, amely könnyen töltheti az akkumulátort.

Félvezetőként szilíciumot, szelént és még sok más drágább anyagot használnak.

A napelemből kapott egyenáramot váltakozó áramúvá kell váltani, mivel a legtöbb elektromos készülék rajta működik

A rugalmas filmrétegű napelemekhez alumíniumvezetőkkel történő polimer permetezést is alkalmaznak. Ez a szerkezet meglepően vékony és könnyűvá teszi a paneleket.

Ez a technológia csak most kezd fejleszteni, de az a tény, hogy nagy kilátásokkal rendelkezik, nem kétséges. De a rugalmas paneleket ezen meghatározás tág értelemben fogjuk megvizsgálni.

A napelemek működési elveiről többet megtudhat kattintással a link.

A rugalmas napelemek előnyei

A rugalmas napelemek előnyei teszik ezt a villamosenergia-termelési módszert a legígéretesebbnek:

• tömege;
• mérete;
• rugalmasságát;
• teljesítményét;
• sokoldalúság;
• hatékonyság;
• környezetbarátság;
• könnyű működtetés.

A panelek geometriai és fizikai paraméterei, például a méret és a súly nagy jelentőséggel bírnak, mivel nagyszámú panelt igényel az egész lakóépület villamosenergia-ellátása, ha nehéz modellek használatakor szükségessé válhat az épület szerkezetének megerősítése,ami jelentősen növeli a telepítési költségeket.

A könnyű és kompakt rugalmas elemek nem befolyásolhatják jelentősen az épületkeret terheléseloszlását. Ezek nem jelentenek veszélyt a tetőre.

A szilícium elemek teljesítménye meglehetősen magas. Ebben az esetben nehéz felmérni a hatékonyságot, a félvezető panelek átlagosan 20% -kal képesek a fényt villamos energiává konvertálni.

Vagyis ha a napsugárzás teljesítménye 200 watt, körülbelül 40 watt villamos energiát fog kapni.

A rugalmas, amorf napelemek sokkal toleránsabbak a felhős időjárásra, mint a hagyományos merev szilikon alapú szerkezetek.

Összehasonlításképpen: egy szokásos napelem akkumulátor felhős időben csak kapacitásának 10% -án képes működni, míg a rugalmas panel a névleges értékek kb. 50% -át teszi ki.

A napkollektor rugalmassága lehetővé teszi egyenetlen tetőkkel, cseréppel és komplex alakú bevonattal való felszerelést. Ugyanakkor meglehetősen sokoldalúak, alkalmasak az épület tetőjére vagy homlokzatára történő felszerelésre

A napfény ingyenes és korlátlan forrás. Ez a vitathatatlan előnye, amely kifejezi a napelemek feltétel nélküli hatékonyságát.

Ezenkívül ez az energiatermelési módszer teljesen környezetbarát, nem befolyásolja a környezet állapotát, és nem is káros. Ezen túlmenően, ha elhagyja a napenergia népszerű alternatíváját - a hőerőműveket, az emberiség csökkenti a légszennyezés szintjét.

A rugalmas napelemek hátrányai

A rugalmas napelemek hátrányai is elegendőek. Először is, ez a technológia csak fejlődik, és még nem érte el képességeinek csúcsát. A teljesítmény szempontjából a rugalmas amorf akkumulátorok alacsonyabbak a merev poli- vagy monokristályoknál.

A rugalmas panelek felépítése és működési elve meglehetősen bonyolult, de mindenki használhatja őket. Elegendő a felszerelés megfelelő telepítése és csatlakoztatása

Másodszor, a vékony fólia és a minimális bevonóréteg viszonylag gyorsan meghibásodik. Az ilyen panelek garantált működési ideje körülbelül 3 év.

Ezután a fotocellák fokozatosan lebomlanak és cserét igényelnek.

Bátorító, hogy ez az ipar gyorsan fejlődik, és tartósabb és erőteljesebb példányok jelennek meg az amorf szilíciumon alapuló rugalmas napelemekről.

Egyéb hátrányok rejlenek minden típusú napelemekben:

• megtérülési idő;
• magas költségek;
• nagyszámú drága berendezés, maguk az elemek mellett;
• időjárástól függ.

Kb. 150 watt teljesítményű rugalmas panel mintegy 40 ezer rubelt fizet. vagy annál több, a gyártótól függően. 20 elem, elemkészlet és kiegészítő felszerelés kerek összeget fog fizetni. Tekintettel az 1 kWh villamos energia költségére, a rendszert egy évnél hosszabb ideig kell visszaszereznie.

Hol és hogyan használják a napenergiát?

A rugalmas táblákat különféle területeken használják. Mielőtt elkészítené egy háztartási energiaellátási projektet ezeknek a napelemeknek a használatával, derítse ki, hol használják őket, és mi jellemzi ezeket az éghajlati viszonyokat.

A napelemek hatálya

A rugalmas napelemek nagyon széles körben használhatók. Sikeresen használják az elektronikában, az épületek villamosításában, autó- és repülőgépgyártásban, valamint űrjárművekben.

Az építőiparban az ilyen paneleket villamosenergia-ellátáshoz használják lakó- és ipari épületekhez.

A napenergia lehet az egyetlen villamosenergia-forrás, vagy megismételheti a hagyományos energiaellátási rendszert, így egy bizonyos időtartamú elégtelen hatékonyság esetén a ház nem marad áramtalanítva

A rugalmas napelemes hordozható töltők mindenki számára elérhetők, és mindenhol megvásárolhatók. A nagy, rugalmas turisztikai panelek villamosenergia-termelésre a világ bármely sarkában nagyon népszerűek az utazók körében.

Nagyon szokatlan, de praktikus ötlet az, hogy a közúti ágyat használják a rugalmas akkumulátorok alapjául. A speciális elemek védettek az ütésektől, és nem félnek a nehéz terhektől.

A rugalmas akkumulátorok szintén jók, mivel szinte bármilyen helyzetben felhasználhatók. Könnyen elhelyezhetők az autó tetején vagy a házon

Ez az ötlet már megvalósult. A "napenergia" út energiát szolgáltat a környező falvaknak, miközben nem vesz igénybe egyetlen további földmérőt.

A rugalmas amorf panelek használatának jellemzői

Azoknak, akik meg akarják kezdeni a rugalmas napelemek használatát otthoni áramforrásként, tudniuk kell működésük jellemzőit.

Rugalmas fém alapokkal ellátott napelemeket használnak, ahol a mini erőművek tartósságára növekvő igények merülnek fel:

Mindenekelőtt a felhasználókat aggasztja a kérdés: mit kell tenni télen, amikor rövid a nappali órák és nincs elegendő áram az összes készülék működéséhez?

Igen, felhős időben és rövid nappali órákban a panel teljesítménye csökken. Jó, ha van egy alternatíva annak lehetőségére, hogy egy központi tápegységre váltsanak. Ha nem, akkor készletet kell tennie akkumulátor és töltse fel azokat azokban a napokban, amikor kedvező az időjárás.

A napelemek érdekes tulajdonsága, hogy amikor a fotocellát felmelegítik, hatékonysága jelentősen csökken.

A nyári melegben a panelek felmelegsznek, de ezek rosszabb működésűek. Télen, egy napsütéses napon a napelemek képesek több fényt elfogni és energiává alakítani

Az évi tiszta napok száma régiónként változik. Természetesen délente ésszerűbb a rugalmas elemek használata, mivel a nap ott hosszabb és gyakrabban süt.

Mivel a Föld napközben megváltoztatja a Naphoz viszonyított helyzetét, jobb a paneleket egyetemesen elrendezni - azaz déli oldalról körülbelül 35-40 fokos szögben. Ez a helyzet mind reggel, mind este, és délben is releváns lesz.

A tetőn lévő napelemek telepítési útmutatója

Ha úgy dönt, hogy amorf szilícium alapú rugalmas napelemekre van szükség ahhoz, hogy áramot biztosítson a házhoz, kezdje meg a munka megtervezését.

Válassza ki a megfelelő felszerelést, és becsülje meg a panelek hozzávetőleges számát. Ezután olvassa el a napelemek telepítésének és későbbi karbantartásának szabályait.

De ne feledje, hogy a hagyományos szilícium poli- és egykristály analógok használata eddig sokkal eredményesebb.

1. lépés. A panelek számának kiszámítása

Minden munka a projekttel kezdődik. A tervezéshez el kell végeznie a szükséges számításokat, nevezetesen:

• napi villamosenergia-fogyasztás;
• a fotoelemek teljes előírt teljesítménye;
• akkumulátor kapacitása;
• panelek száma.

A legegyszerűbb dolog a villamosenergia-fogyasztás kiszámítása. Ehhez vegye figyelembe abszolút minden olyan elektromos készüléket, amelyet használ vagy elméletileg használhat.

Egy egyszerű példa:

• hűtőszekrény - 200 W;
• számítógép - 300 W;
• TV - 150 W;
• gazdaságos izzók - 5 darab, egyenként 20 watt.

Az egyes eszközök teljesítményét fel kell tüntetni a dokumentációban vagy a házon. Az összes adat hozzáadása után 750 wattot kapunk. Ennek alapján az érték van kiválasztva inverter - olyan eszköz, amely egyenáramot vált át váltakozó áramra a kívánt frekvenciával.

Vigyázzon egy apró margóra, és válasszon egy invertert, amely 0,5 kW-nál nagyobb teljesítményű, mint a számított érték. Vagyis 0,75 kW teljes teljesítményére 1,25 kW-nál nem gyengébb eszköz alkalmas

A megfelelő csatlakozás érdekében a napelemeket a vezérlőn keresztül csatlakoztatják az elemekhez. Ne keverje össze az érintkezőket - plusz plusz, mínusz mínusz. Az akkumulátorról az áram az inverterre, majd az elektromos készülékekre irányul

Akkor vegye fel az elemeket. Az akkumulátor kapacitása (például 200 A показывает h) jelzi, hogy egy adott feszültségre egy órán keresztül milyen áramot ad ki.

A szükséges kapacitást úgy számíthatja ki, hogy elosztja a fogyasztók teljes teljesítményét a napelemes akkumulátor kimeneti feszültségével. Példánkban 12 voltos elemeket használunk. 750/12 = 62,5 A ∙ h.

De egy ilyen formula nem teljesen igaz, mivel a legtöbb elem nem tölthető le 0-ig. Van egy bizonyos korlátozás, például 40%. Ha a töltöttségi szint alá csökken, ez jelentősen befolyásolja az akkumulátor élettartamát és minőségét.

Ezt a mutatót hozzá kell adni a képlethez:

750 W / (12 V × 0,4) = 156,25 ∙ h.

Az ilyen kapacitás eléréséhez 2 db 100 Ah elemet tartalmazó csoportot kombinálhat egy rendszerbe.

A panelek számát a kiválasztott modell teljesítménye és a telepítés régiója alapján számítják ki. A régió jelentőségét nehéz túlbecsülni. Ideális esetben meg kell találnia a környéken a napsugárzás napi szintjét. A megbízhatóság érdekében az év minimális értékét áttekintve - december végén - vesszük.

A különböző régiókban az insoláció szintjét a következők szerint ábrázolhatjuk. A numerikus értékek megtalálhatók a speciális könyvtárakban vagy az interneten

Szorozzuk meg ezt a mutatót a hónap naptári napjainak számával, és így megkapjuk az 1 m2-es rugalmas napelemekre jutó kilovatos darabszámot decemberben. Például Moszkvában ez 0,33x31 = 10,23 kW / m2, Szocsi esetében pedig 1,25x31 = 38,75 kW / m2. Ezt a mutatót órák számának hívják.

Ezután az összes eszköz által egyszerre felhasznált feltételes maximális 0,75 kW-ból kiszámoljuk az átlagos havi fogyasztás - kb. 25 kW. Egy hónapig rugalmas elemeinknek legalább 25 000 wattot kell előállítaniuk, jobb, ha kis tápellátást készítünk és 30 kW-ig teljesíthetjük.

Ezért 1 órán át Moszkvában kell lennie 30 / 10,23 = 2,93 kW. Ha a kiválasztott panelek teljesítménye 150 W, akkor nem nehéz kiszámítani számukot: 2,93 / 0,15 = 20 darab.

Ilyen egyszerű számítások után kiválaszthat egy megfelelő invertert, a vezérlő, elem és rugalmas fotovoltaikus panelek maguk a megfelelő mennyiségben.

2. lépés. Telepítési szabályok

A rugalmas napelemek telepítését maguk is elvégezhetik.

Ehhez érdemes meghatározni, hogy pontosan hol fogja elhelyezni a paneleket:

• az épület tetőjén;
• a ház homlokzatán;
• különálló szerkezeten;
• kombinált áramkör.

A legnépszerűbb lehetőség a tető. Ha a tető alakja vagy elrendezése ezt nem teszi lehetővé, akkor jobb építeni egy kiegészítő keretet, amelyre az elemek telepíthetők. Ez költségesebb, de ha a tető árnyékolt vagy nehezen elérhető, ez a lehetőség ésszerűvé válik.

A homlokzaton történő elhelyezést akkor kell használni, ha nincs elég hely a tetőn. A panelek a tervezési ötlet részévé válhatnak, és otthoni dekoráció szerepet játszhatnak

Az elasztikus napelemes fotoelemek alján ragacsos gyantaréteg található.

Elegendő eltávolítani a védőfóliát, és a panelt a kiválasztott helyre ragasztani. Természetesen a felszerelés előtt meg kell tisztítani és meg kell mosni a felületet.

Nincs szükség speciális telepítő eszközre. A legfontosabb az, hogy a tetőn végzett munka közben gondoskodjon a biztonságáról. Nagyon fontos a berendezés bekötési rajzának betartása is, és a sorozat megszakítása nélkül

Az egyik oldalon a szolármodulnak 2 kimeneti kábele van. Mindegyik panelt úgy helyezzük el, hogy ezeket a vezetékeket később egy buszon lehet kombinálni a soros csatlakozáshoz.

Azt is javasoljuk, hogy olvassa el a többi anyagunkat, amely részletesen leírja a telepítési rajzokat és a napelemek csatlakoztatásának módszereit. További részletek - itt.

3. lépés. A rendszer karbantartása telepítés után

A rugalmas napelemek telepítése után azokat folyamatosan gondozni és ellenőrizni kell, különben hatékonyságuk drasztikusan csökkenhet. A lényeg az, hogy a paneleket tisztán tartsák. Por, szennyeződés, madárhulladék - ezek a tényezők csökkentik a rendszer teljesítményét, mivel korlátozzák a fotoelemek napsugárzásának abszorpcióját.

A napelemeket meg kell törölni, mert piszkosak. Ezért nem javasoljuk, hogy ne tegye őket nehezen megközelíthető helyekre, egy összetett tetőre.

Ha a rendszert nem tudja saját magának szervizelni, akkor mindig találhat művészt a megfelelő gépekkel és felszerelésekkel. Természetesen drágább lesz.

Az amorf szilikon alapú napelemek, akárcsak a kemény analógok, rendes nedves szivaccsal vagy mikroszálas kendővel moshatók. A panel nem fél a vizetől (elvégre ezt a felszerelést kültéren telepítik), ha rendszeresen mossuk, akkor hosszabb ideig tartanak

Egy másik, régiók számára releváns probléma a hó. Télen az akkumulátorok hóban elaludnak és nem működnek. A csapadékot folyamatosan meg kell tisztítani, de nem szabad túl durva, ellenkező esetben maga a berendezés megsérülhet.

Következtetések és hasznos videó a témáról

A népszerű gyártók rugalmas paneleit bemutató videók és áttekintések segítik a helyes választást. Láthatja, hogyan fog viselkedni a ház a felszerelés beszerelése után. A szakértők segítenek kiválasztani a megfelelő mennyiségű akkumulátort, és megfontolhatják a beszerelés szabályait.

A rugalmas napelemek elrendezése és miből készülnek:

Telepíthet egy rugalmas akkumulátort egy sokemeletes épület homlokzatán található lakásba, miért ne:

Kicsit többet a rugalmas elemek előállításáról és előnyeiről:

A napelemek lehetővé teszik, hogy nem illékonyak legyenek, és ne figyeljék a gázárakat és a közműveket. Ha egyszer befektet egy bizonyos összeget, akkor korlátlan energiát fogyaszthat háztartási gépek használatához, ház fűtése és egy elektromos jármű akkumulátorának újratöltése. Egyre több ember vált át az alternatív energiára, mert a jövő mögött rejlik.

Ha rendelkezik a szükséges ismeretekkel vagy tapasztalattal a cikkünk témájában, kérjük, ossza meg olvasóinkkal. Vagy esetleg önnek kellett saját napelemeket telepítenie? Mondja el, hogyan csinálta. Kiegészítheti megjegyzéseit fényképekkel.