Flexibilné solárne panely: prehľad typických vzorov, ich charakteristík a vlastností pripojenia

Solárna energia je jedným z najsľubnejších a rýchlo sa rozvíjajúcich alternatívnych zdrojov elektrickej energie. Jedná sa o neobmedzený zdroj, ktorý je možné použiť kdekoľvek na svete bez toho, aby to znečisťovalo životné prostredie. Súhlasíte, bolo by pekné mať k dispozícii vlastný alternatívny zdroj elektriny.

Ukazuje sa, že solárna energia sa teraz môže premeniť na elektrinu priamo doma. Namiesto objemných a krehkých rámových panelov sa v súčasnosti stále viac používajú flexibilné solárne panely. Ale ako to uviesť do praxe?

Pomôžeme sa vysporiadať so zariadením flexibilných solárnych panelov a princípom ich práce. Užitočné odporúčania pre výber a inštaláciu štruktúr sú uvedené v našom článku. A kvôli ľahšiemu vnímaniu informácií obsahuje článok tematické fotografie a videá.

Čo sú to solárne panely?

Aby ste pochopili, či sú flexibilné panely vhodné na výrobu elektriny, musíte porozumieť teórii.

Čo je to solárna batéria, ako sa odlišuje štruktúra flexibilných modelov od ostatných? Je tiež veľmi dôležité zistiť výhody a nevýhody tohto konkrétneho typu solárnych článkov ešte pred nákupom.

Štruktúra a princípy činnosti flexibilných panelov

Princíp fungovania solárnej batérie je založený na koncepcii, ako je fotovoltaika. Svetlo, ako viete, možno považovať za vlnu aj za prúd častíc - fotónov. Schopnosť premeniť fotónovú energiu na elektrickú energiu je fotovoltaika.

Prvé prototypy moderných solárnych článkov boli vynájdené už v 50. rokoch. Odvtedy sa významne zmenili navonok aj podľa zásady práce. Fotoelektrický efekt je umožnený použitím polovodičov

Polovodič je materiál, ktorý má špeciálnu atómovú štruktúru.Polovodič typu n má ďalšie elektróny a polovodičové atómy typu p ich nemajú. Na zostavenie fotobunky sa kombinujú 2 typy materiálov za vzniku dvojvrstvovej štruktúry.

Samostatné fotobunky sú kombinované v paneli. Panely môžu byť pevné, v pevnom kovovom ráme. Teraz existuje tendencia uľahčovať navrhovanie fotografických panelov. Flexibilné a ľahké solárne články získavajú na popularite.

Princíp činnosti solárnej batérie možno opísať takto:

1. Slnečné svetlo dopadá na povrch fotobunky zo strany n-vrstvy.
2. Fotóny sa zrážajú s atómami polovodiča a „vyraďujú“ ďalšie elektróny.
3. Voľné elektróny sa pohybujú smerom k p-vrstve a padajú na atómy s nedostatkom častíc.
4. V dôsledku toho horná vrstva pôsobí ako katóda a spodná vrstva funguje ako anóda.
5. Vytvára jednosmerný prúd, ktorý môže ľahko nabíjať batériu.

Ako polovodiče sa používajú kremík, selén a oveľa drahšie materiály.

Jednosmerný prúd prijatý zo solárneho panelu musí byť prevedený na striedavý prúd, pretože väčšina elektrických spotrebičov na ňom pracuje

Pre solárne panely s flexibilným filmom sa používa tiež striekanie polyméru s hliníkovými vodičmi. Táto štruktúra robí panely prekvapivo tenkými a ľahkými.

Táto technológia sa len začína rozvíjať, ale skutočnosť, že má veľké vyhliadky, je nepochybná. Pozrime sa však na flexibilné panely v širokom zmysle tejto definície.

Viac o princípoch prevádzky solárnych panelov sa dozviete kliknutím na odkaz.

Výhody flexibilných solárnych článkov

Výhody flexibilných solárnych panelov robia z tohto spôsobu výroby elektriny jednu z najsľubnejších:

• hmotnosti;
• veľkosť;
• pružnosť;
• výkonnosti;
• univerzálnosť;
• účinnosť;
• šetrnosť k životnému prostrediu;
• ľahká obsluha.

Geometrické a fyzikálne parametre panelov, ako sú veľkosť a hmotnosť, sú veľmi dôležité, pretože na dodanie elektriny do celého bytového domu bude potrebné veľké množstvo panelov, pri použití ťažkých modelov môže byť potrebné posilniť štruktúru budovy,čo výrazne zvýši náklady na inštaláciu.

Ľahké a kompaktné ohybné prvky nemôžu významne ovplyvniť rozloženie zaťaženia na ráme budovy. Neprenášajú žiadne nebezpečenstvo na strechu.

Výkon kremíkových batérií je pomerne vysoký. V tomto prípade je ťažké vyhodnotiť účinnosť, polovodičové panely dokážu v priemere konvertovať svetlo na elektrinu v priemere o 20%.

To znamená, že ak je energia slnečného žiarenia 200 wattov, dostane sa asi 40 wattov elektrickej energie.

Flexibilné amorfné solárne panely sú omnoho tolerantnejšie voči zamračenému počasiu ako tradičné tuhé štruktúry na báze kremíka.

Pre porovnanie, štandardná solárna batéria v oblačnom počasí je schopná pracovať iba pri 10% svojej kapacity, zatiaľ čo flexibilný panel produkuje približne 50% nominálnych hodnôt.

Flexibilita solárnej batérie vám umožňuje vybaviť ju nerovnými strechami, taškami a zložitými povlakmi. Zároveň sú dosť univerzálne, vhodné na inštaláciu na strechu alebo na fasádu budovy

Slnečné svetlo je bezplatný a neobmedzený zdroj. To je jeho nepochybná výhoda, ktorá vyjadruje bezpodmienečnú účinnosť solárnych panelov.

Tento spôsob výroby energie je navyše úplne šetrný k životnému prostrediu, neovplyvňuje stav životného prostredia a nepoškodzuje ho. Navyše, vzdaním sa ľudovej alternatívy k solárnej energii - tepelným elektrárňam, ľudstvo znižuje úroveň znečistenia ovzdušia.

Nevýhody flexibilných solárnych panelov

Nevýhody flexibilných solárnych panelov sú tiež dostatočné. Po prvé, táto technológia sa iba vyvíja a ešte nedosiahla vrchol svojich schopností. Z hľadiska výkonu sú flexibilné amorfné batérie horšie ako tuhé poly- alebo monokryštalické.

Štruktúra a princíp činnosti flexibilných panelov je pomerne zložitý, ale môže ich používať každý. Stačí správne nainštalovať a pripojiť zariadenie

Po druhé, tenká fólia a minimálna poťahová vrstva zlyhávajú pomerne rýchlo. Záručná doba prevádzky takýchto panelov je asi 3 roky.

Potom sa fotobunky postupne rozpadajú a vyžadujú výmenu.

Je povzbudivé, že sa toto odvetvie rýchlo rozvíja a odolnejšie a silné príklady flexibilných solárnych panelov na báze amorfného kremíka sa už objavujú.

Ďalšie nevýhody sú spojené so všetkými typmi solárnych panelov:

• doba návratnosti;
• vysoké náklady;
• veľké množstvo drahého zariadenia, okrem samotných batérií;
• závislé od počasia.

Flexibilný panel s výkonom asi 150 wattov stojí asi 40 tisíc rubľov. alebo viac, v závislosti od výrobcu. 20 batérií, súprava batérií a ďalšie vybavenie budú stáť zaokrúhlenú sumu. Vzhľadom na náklady na 1 kWh elektrickej energie budete musieť systém obnoviť na viac ako jeden rok.

Kde a ako sa využíva solárna energia?

Flexibilné panely sa používajú v rôznych oblastiach. Pred vypracovaním projektu dodávky energie doma pomocou týchto solárnych panelov zistite, kde sa používajú a aké sú znaky ich použitia v našej klíme.

Rozsah solárnych panelov

Použitie flexibilných solárnych panelov je veľmi široké. Úspešne sa používajú v elektronike, elektrifikácii budov, pri výrobe automobilov a lietadiel a vo vesmírnych objektoch.

Pri výstavbe sa takéto panely používajú na dodávku elektriny do obytných a priemyselných budov.

Slnečná energia môže byť jediným zdrojom elektriny alebo môže duplikovať tradičnú schému napájania, takže v prípade nedostatočnej účinnosti počas určitého obdobia dom nezostane bez napájania

Flexibilné prenosné nabíjačky solárnych článkov sú k dispozícii každému a predávajú sa všade. Veľké flexibilné turistické panely na výrobu elektrickej energie v ktorejkoľvek časti sveta sú medzi cestujúcimi veľmi obľúbené.

Veľmi neobvyklým, ale praktickým nápadom je použitie cestnej premávky ako základu pre flexibilné batérie. Špeciálne prvky sú chránené pred nárazmi a nebojí sa ťažkých bremien.

Flexibilné batérie sú tiež dobré, pretože sa dajú použiť takmer v každej situácii. Ľahko sa dajú umiestniť na strechu automobilu alebo na trup

Táto myšlienka už bola realizovaná. „Solárna“ cesta dodáva energiu okolitým obciam, pričom nezaberá jeden meter navyše.

Vlastnosti použitia flexibilných amorfných panelov

Tí, ktorí plánujú začať používať flexibilné solárne panely ako zdroj elektrickej energie pre svoj domov, by mali poznať vlastnosti svojej prevádzky.

Solárne panely s pružnou kovovou základňou sa používajú tam, kde sú kladené zvýšené nároky na životnosť malých elektrární:

V prvom rade sú používatelia znepokojení otázkou: čo robiť v zime, keď sú denné hodiny krátke a nie je dostatok elektriny na fungovanie všetkých zariadení?

Áno, pri oblačnom počasí a krátkych denných hodinách je výkon panelu znížený. Je dobré, keď existuje alternatíva vo forme možnosti prepnutia na centralizované napájanie. Ak nie, musíte sa zásobiť batérie a nabíjať ich v tých dňoch, keď je priaznivé počasie.

Zaujímavou črtou solárnych panelov je to, že pri zahrievaní fotobunky je jej účinnosť výrazne znížená.

V lete sa panely zahrievajú, ale fungujú horšie. V zime, za slnečného dňa, sú solárne články schopné zachytiť viac svetla a premeniť ho na energiu

Počet voľných dní v roku sa líši v závislosti od regiónu. Na juhu je samozrejme racionálnejšie používať pružné batérie, pretože tam slnko svieti dlhšie a častejšie.

Pretože Zem mení svoju polohu vzhľadom na Slnko počas dňa, je lepšie usporiadať panely univerzálne - to znamená z južnej strany pod uhlom asi 35 - 40 stupňov. Táto situácia bude relevantná v ranných aj večerných hodinách av poludnie.

Pokyny na inštaláciu solárnych panelov na streche

Ak sa rozhodnete, že flexibilné solárne panely založené na amorfnom kremíku sú to, čo potrebujete na dodanie elektriny do súkromného domu, začnite s plánovaním.

Vyberte správne vybavenie a odhadnite približný počet panelov. Potom si prečítajte pravidlá pre inštaláciu a následnú údržbu solárnych článkov.

Nezabudnite však, že používanie tradičných analógov kremíka a monokryštálu kremíka je doteraz oveľa produktívnejšie.

Krok č. 1. Výpočet počtu panelov

Akákoľvek práca sa začína projektom. Pre návrh musíte urobiť potrebné výpočty, konkrétne:

• denná spotreba elektrickej energie;
• celkový požadovaný výkon fotobuniek;
• kapacita batérie;
• počet panelov.

Najjednoduchšie je vypočítať spotrebu elektriny. Zohľadnite pritom absolútne všetky elektrické spotrebiče, ktoré používate alebo ktoré môžete teoreticky používať.

Jednoduchý príklad:

• chladnička - 200 W;
• počítač - 300 W;
• TV - 150 W;
• úsporné žiarovky - 5 kusov po 20 wattoch.

Výkon každého zariadenia musí byť uvedený v jeho dokumentácii alebo na kryte. Po pridaní všetkých údajov získame 750 wattov. Na základe tejto hodnoty sa vyberie menič - zariadenie, ktoré prevádza jednosmerný prúd na striedavý prúd s požadovanou frekvenciou.

Nezabudnite urobiť malú rezervu a vyberte menič, ktorý je o 0,5 kW výkonnejší ako vypočítaná hodnota. To znamená, že pre celkový výkon 0,75 kW nie je vhodné zariadenie slabšie ako 1,25 kW

Pre správne pripojenie sú solárne panely pripojené k batériám prostredníctvom ovládača. Nemiešajte kontakty - plus na klady, mínus na mínus. Z batérie je prúd smerovaný do meniča a potom do elektrických spotrebičov

Potom musíte nabiť batérie. Kapacita batérie (napríklad 200 A показывает h) udáva, aký prúd bude na výstupe pri danom napätí na hodinu.

Požadovanú kapacitu môžete vypočítať vydelením celkového výkonu spotrebiteľov výstupným napätím solárnej batérie. V našom príklade používame 12-voltové batérie. 750/12 = 62,5 A / h.

Takýto vzorec však nie je úplne pravdivý, pretože väčšina batérií sa nemôže vybiť na 0. Existuje určité obmedzenie, napríklad 40%. Ak úroveň nabitia klesne pod, významne to ovplyvní životnosť a kvalitu batérie.

Do vzorca sa musí pridať aj tento ukazovateľ:

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

Aby ste dosiahli takúto kapacitu, môžete do systému spojiť skupinu 2 batérií po 100 Ah.

Počet panelov sa počíta na základe sily vybratého modelu a oblasti, v ktorej budú nainštalované. Význam regiónu je ťažké preceňovať. V ideálnom prípade musíte nájsť hodnoty dennej úrovne slnečného žiarenia vo vašej oblasti. Kvôli spoľahlivosti sa berie minimálna hodnota za rok predbežne - na konci decembra.

Schematicky možno úroveň izolácie v rôznych regiónoch znázorniť nasledovne. Numerické hodnoty nájdete v špecializovaných adresároch alebo na internete

Vynásobením tohto ukazovateľa počtom kalendárnych dní v mesiaci dostaneme v decembri počet kilowattov na 1 m2 flexibilnej solárnej batérie. Napríklad v Moskve je to 0,33 x 31 = 10,23 kW / m2 a pre Soči 1,25 x 31 = 38,75 kW / m2. Tento ukazovateľ sa nazýva počet hodín.

Potom z podmieneného maxima 0,75 kW spotrebovaného všetkými zariadeniami súčasne vypočítame priemernú mesačnú spotrebu - približne 25 kW. Po dobu jedného mesiaca musia naše flexibilné batérie generovať najmenej 25 000 wattov a je lepšie vyrobiť malý zdroj a zaokrúhliť na 30 kW.

Preto by na 1 hodinu v Moskve malo byť 30/10,23 = 2,93 kW. Ak majú vybrané panely výkon 150 W, potom nie je ťažké vypočítať ich počet: 2,93 / 0,15 = 20 kusov.

Po týchto jednoduchých výpočtoch si môžete vybrať vhodný menič, ovládač, batériu a flexibilné fotovoltaické panely sami v správnom množstve.

Krok č. 2. Pravidlá inštalácie

Inštaláciu flexibilných solárnych článkov môžete vykonať sami.

Za týmto účelom je potrebné určiť, kde presne umiestnite svoje panely:

• na streche budovy;
• na fasáde domu;
• na samostatnej štruktúre;
• kombinovaný obvod.

Najobľúbenejšou možnosťou je strecha. Ak to tvar alebo konfigurácia strechy neumožňuje, je lepšie postaviť ďalší rám, na ktorý sa dajú batérie umiestniť. Je to nákladnejšie, ale ak je strecha zatienená alebo ťažko dosiahnuteľná, táto možnosť sa stáva racionálnou.

Miesto na fasáde sa používa, keď na streche nie je dostatok miesta. Panely sa môžu stať súčasťou dizajnu a môžu hrať úlohu bytovej dekorácie

Flexibilné solárne fotovoltaické články na spodnej strane majú lepivú živicovú vrstvu.

Stačí odstrániť ochrannú fóliu a prilepiť panel na vybrané miesto. Pred namontovaním je samozrejme potrebné povrch vyčistiť a vyčistiť.

Nie je potrebný žiadny špeciálny inštalačný nástroj. Hlavnou vecou je starostlivosť o vašu bezpečnosť pri práci na streche. Je tiež veľmi dôležité dodržiavať schému zapojenia zariadenia a neprerušiť postupnosť

Na jednej strane má solárny modul 2 vývodné káble. Každý panel je umiestnený tak, že tieto vodiče môžu byť následne kombinované s jednou zbernicou pre sériové pripojenie.

Odporúčame tiež prečítať si náš ďalší materiál, ktorý podrobne popisuje inštalačné schémy a spôsoby pripojenia solárnych panelov. Viac informácií - tu.

Krok č. 3. Údržba systému po inštalácii

Po inštalácii flexibilných solárnych článkov sa bude musieť neustále starať a monitorovať, inak môže dôjsť k dramatickému poklesu ich účinnosti. Hlavné je udržiavať panely čisté. Prach, nečistoty, vtáčí trus - všetky tieto faktory znižujú výkonnosť systému, pretože obmedzujú absorpciu slnečného žiarenia fotobunkami.

Solárne panely sa musia po znečistení utrieť. Preto sa neodporúča umiestňovať ich na ťažko prístupné miesta na zložitú strechu.

Ak váš systém nedokážete opraviť sami, vždy nájdete umelca s vhodným strojom a vybavením. Samozrejme, bude to drahšie.

Solárne panely na báze amorfného kremíka, podobne ako tvrdé analógy, sa môžu prať obyčajnou vlhkou špongiou alebo handričkou z mikrovlákna. Panel sa nebojí vody (koniec koncov, toto zariadenie je nainštalované vonku), ak ich pravidelne umývate, vydrží dlhšie

Ďalším problémom, ktorý sa týka našich regiónov, je sneh. V zime batérie zaspávajú na snehu a prestávajú fungovať. Zrážky musia byť neustále čistené, ale nie príliš hrubé, inak môže dôjsť k poškodeniu samotného zariadenia.

Závery a užitočné video na túto tému

Videá a recenzie, ktoré sa zameriavajú na flexibilné panely od obľúbených výrobcov, vám pomôžu pri výbere toho správneho. Budete mať možnosť vidieť, ako sa váš dom bude starať o inštaláciu zariadenia, odborníci vám pomôžu zvoliť správny počet batérií a zvážiť inštalačné pravidlá.

Ako sú usporiadané flexibilné solárne panely a z čoho sú vyrobené:

V byte môžete nainštalovať flexibilnú batériu na fasádu výškovej budovy, prečo nie:

Trochu viac o výrobe a výhodách flexibilných prvkov:

Solárne panely umožňujú, aby sa stali energeticky nezávislé, nemonitorovali ceny plynu a verejné služby. Ak investujete určitú sumu raz, môžete pri používaní domácich spotrebičov spotrebovať neobmedzenú energiu, domáce kúrenie a nabíjanie batérie elektrického vozidla. Stále viac ľudí prechádza na alternatívnu energiu, pretože za tým leží budúcnosť.

Ak máte potrebné vedomosti alebo skúsenosti týkajúce sa témy nášho článku, podeľte sa o ne s našimi čitateľmi. Alebo možno musíte nainštalovať solárne panely sami? Povedzte nám, ako ste to urobili. Svoje komentáre môžete doplniť fotografiami.