Flexibla solpaneler: en översikt över typiska mönster, deras egenskaper och anslutningsfunktioner

Solenergi är en av de mest lovande och snabbt utvecklande alternativa energikällorna. Detta är en obegränsad resurs som kan användas var som helst i världen utan att förorena miljön. Håller med, det skulle vara trevligt att ha en egen alternativ elkälla.

Det visar sig att nu kan solenergi omvandlas till elektricitet hemma. I stället för skrymmande och bräckliga rampaneler används nu allt mer flexibla solpaneler. Men hur implementeras det?

Vi hjälper till med att hantera anordningen för flexibla solpaneler och principen för deras arbete. Användbara rekommendationer för val och installation av strukturer presenteras i vår artikel. Och för att underlätta förståelsen av information innehåller artikeln tematiska fotografier och videor.

Vad är solpaneler?

För att förstå om flexibla paneler är lämpliga för elproduktion måste du förstå teorin.

Vad är ett solbatteri, hur skiljer sig strukturen i flexibla modeller från resten? Och det är också mycket viktigt att ta reda på fördelar och nackdelar med den här typen av solceller redan innan köpet.

Strukturen och principerna för drift av flexibla paneler

Prinsippet för drift av solbatteriet är baserat på ett sådant koncept som fotovoltaik. Ljus kan, som ni vet, betraktas både som en våg och som en ström av partiklar - fotoner. Förmågan att konvertera foton energi till elektricitet är fotovoltaik.

De första prototyperna av moderna solceller uppfanns redan på 50-talet. Sedan dess har de förändrats avsevärt både externt och enligt principen om arbete. Den fotoelektriska effekten möjliggörs genom användning av halvledare

En halvledare är ett material som har en speciell atomstruktur.En halvledare av n-typ har extraelektroner, och halvledaratomer av p-typ saknar dem. För att montera fotocellen kombineras två typer av material för att bilda en tvåskiktsstruktur.

Separata fotoceller kombineras i en panel. Panelerna kan vara styva i en stark metallram. Nu finns det en tendens att underlätta utformningen av fotopaneler. Flexibla och ljusa solceller vinner popularitet.

Funktionen för solbatteriet kan beskrivas på följande sätt:

1. Solljus träffar fotocellens yta från n-lagrets sida.
2. Fotoner kolliderar med atomerna i halvledaren, "slår ut" extraelektroner.
3. Fria elektroner rör sig mot p-lagret och faller i atomer med brist på partiklar.
4. Som ett resultat fungerar det övre skiktet som en katod, och det undre skiktet fungerar som en anod.
5. Den producerar likström som enkelt kan ladda batteriet.

Kisel, selen och många dyrare material används som halvledare.

Likströmmen som mottas från solpanelen måste omvandlas till växelström, eftersom de flesta elektriska apparater fungerar på den

För solpaneler med flexibel film används även polymersprutning med aluminiumledare. Denna struktur gör panelerna förvånansvärt tunna och lätta.

Denna teknik har precis börjat utvecklas, men det faktum att den har stora utsikter är utan tvekan. Men vi kommer att titta på flexibla paneler i den breda meningen med denna definition.

Du kan läsa mer om principerna för drift av solpaneler genom att klicka på länken.

Fördelarna med flexibla solceller

Fördelarna med flexibla solpaneler gör denna metod för elproduktion till en av de mest lovande:

• vikt;
• storlek;
• elasticitet;
• prestanda;
• mångsidighet;
• effektivitet;
• miljövänlighet;
• enkel drift.

De geometriska och fysiska parametrarna för panelerna, såsom storlek och vikt, är av stor betydelse, eftersom det kommer att kräva ett stort antal paneler för att tillhandahålla el till en hel bostadshus, när man använder tunga modeller kan det vara nödvändigt att stärka byggnadens struktur,vilket kommer att öka installationskostnaderna avsevärt.

Lätt och kompakt flexibla element kan inte påverka belastningsfördelningen på byggnadsramen väsentligt. De medför ingen fara för taket.

Prestandan hos kiselbatterier är ganska hög. Det är svårt att utvärdera effektiviteten i detta fall, halvledarpaneler kan i genomsnitt konvertera ljus till el med 20%.

Det vill säga om solstrålningens effekt är 200 watt kommer cirka 40 watt el att tas emot.

Flexibla amorfa solpaneler är mycket mer toleranta mot molnigt väder än konventionella styva kiselbaserade strukturer.

Som jämförelse kan ett vanligt solbatteri i molnigt väder fungera endast med 10% av sin kapacitet, medan en flexibel panel producerar cirka 50% av de nominella värdena.

Solbatteriets flexibilitet gör att du kan utrusta det med ojämna tak, kaklade tak och komplexformade beläggningar. Samtidigt är de ganska mångsidiga, lämpliga för installation på taket eller fasaden på en byggnad

Solljus är en gratis och obegränsad resurs. Detta är hans tveklöst fördel, som uttrycker den ovillkorliga effektiviteten hos solpaneler.

Dessutom är denna metod för energiproduktion helt miljövänlig, påverkar inte miljöens tillstånd och skadar inte den. Genom att överge det populära alternativet till solenergi - termiska kraftverk minskar mänskligheten luftföroreningar.

Nackdelar med flexibla solpaneler

Nackdelarna med flexibla solpaneler räcker också. För det första utvecklas denna teknik bara och har ännu inte nått toppen av sin kapacitet. När det gäller prestanda är flexibla amorfa batterier lägre än styva poly- eller enkelkristaller.

Strukturen och principen för användning av flexibla paneler är ganska komplex, men alla kan använda dem. Det räcker med att installera och ansluta utrustningen korrekt

För det andra misslyckas tunnfolie och ett minimalt beläggningsskikt relativt snabbt. Garantiperiod för sådana paneler är cirka 3 år.

Efter detta börjar fotocellerna gradvis bryta ner och kräver utbyte.

Det är uppmuntrande att denna industri utvecklar snabbt och mer hållbara och kraftfulla instanser av flexibla solpaneler baserade på amorf kisel dyker redan upp.

Andra nackdelar är inneboende i alla typer av solpaneler:

• återbetalningstid;
• hög kostnad;
• ett stort antal dyra utrustningar, utöver själva batterierna;
• väderberoende.

En flexibel panel med en effekt på cirka 150 watt kostar cirka 40 tusen rubel. eller mer, beroende på tillverkaren. 20 batterier, en uppsättning batterier och ytterligare utrustning kostar en rund summa. Med tanke på kostnaden för 1 kWh el måste du återfå systemet i mer än ett år.

Var och hur används solenergi?

Flexibla paneler används inom olika områden. Innan du utarbetar ett projekt för energiförsörjning hemma med dessa solpaneler, ta reda på var de används och vad är funktionerna i deras användning i vårt klimat.

Omfång av solpaneler

Användningen av flexibla solpaneler är mycket bred. De används framgångsrikt inom elektronik, elektrifiering av byggnader, bil- och flygplankonstruktion och rymdobjekt.

Vid konstruktion används sådana paneler för att tillhandahålla el till bostads- och industribyggnader.

Solenergi kan vara den enda källan till elektricitet, eller den kan duplicera det traditionella energiförsörjningssystemet, så att huset i händelse av otillräcklig effektivitet under en viss period inte förblir avkopplat

Bärbara laddare med solceller är tillgängliga för alla och säljs överallt. Stora flexibla turistpaneler för elproduktion i alla hörn av världen är mycket populära bland resenärer.

En mycket ovanlig men praktisk idé är att använda en vägbana som bas för flexibla batterier. Specialelement är skyddade från chock och är inte rädda för tunga belastningar.

Flexibla batterier är också bra eftersom de kan användas i nästan alla situationer. De kan enkelt placeras på taket på bilen eller skrovet

Denna idé har redan implementerats. Den "sol" -vägen ger energi till de omgivande byarna, medan den inte tar upp en enda extra meter mark.

Funktioner för användning av flexibla amorfa paneler

De som planerar att börja använda flexibla solpaneler som elkälla för sitt hem bör känna till funktionerna i deras drift.

Solpaneler med en flexibel metallbas används där ökade krav ställs på minikraftverkens hållbarhet:

Först och främst är användarna bekymrade över frågan: vad de ska göra på vintern, när dagsljuset är kort och det inte finns tillräckligt med el för att alla enheter ska fungera?

Ja, under molnigt väder och korta dagsljus, minskar panelens prestanda. Det är bra när det finns ett alternativ i form av möjligheten att byta till en centraliserad strömförsörjning. Om inte, måste du fylla i lager batteri och ladda dem i de dagar då vädret är gynnsamt.

En intressant egenskap hos solpaneler är att när fotocellen värms upp reduceras dess effektivitet avsevärt.

På sommarvärmen värms panelerna, men de fungerar sämre. På vintern, på en solig dag, kan solceller fånga mer ljus och omvandla det till energi

Antalet klara dagar per år varierar beroende på region. Naturligtvis i söder är det mer rationellt att använda flexibla batterier, eftersom solen lyser där längre och oftare.

Eftersom jorden ändrar sin position relativt solen under dagen är det bättre att ordna panelerna universellt - det vill säga från södra sidan i en vinkel på cirka 35-40 grader. Denna situation kommer att vara relevant både på morgon- och kvällstid och vid middagstid.

Installationsinstruktioner för solpaneler på taket

Om du bestämmer dig för att flexibla solpaneler baserade på amorf kisel är det du behöver för att ge el till ett privat hem, börja planera arbetet.

Välj rätt utrustning och beräkna ungefärligt antal paneler. Läs sedan reglerna för installation och efterföljande underhåll av solceller.

Men kom ihåg att användningen av traditionella kisel-poly- och enkelkristallanaloger är mycket mer produktiva hittills.

Steg 1. Beräkning av antalet paneler

Allt arbete börjar med projektet. För designen måste du göra nödvändiga beräkningar, nämligen:

• daglig elförbrukning;
• total nödvändig effekt av fotoceller;
• batterikapacitet;
• antal paneler.

Det enklaste är att beräkna elförbrukningen. För att göra detta, beakta absolut alla elektriska apparater som du använder eller teoretiskt kan använda.

Ett enkelt exempel:

• kylskåp - 200 W;
• dator - 300 W;
• TV - 150 W;
• ekonomiska glödlampor - 5 stycken med 20 watt vardera.

Kraften på varje enhet måste anges i dokumentationen eller på huset. Efter att ha lagt till alla uppgifter får vi 750 watt. Baserat på detta värde väljs inverterare - en enhet som konverterar likström till växelström med önskad frekvens.

Se till att göra en liten marginal och välj en inverter som är 0,5 kW mer kraftfull än det beräknade värdet. Det vill säga för en total effekt på 0,75 kW är en enhet som inte är svagare än 1,25 kW lämplig

För korrekt anslutning är solpaneler anslutna till batterierna via regulatorn. Blanda inte upp kontakter - plus till pluss, minus till minus. Från batteriet riktas strömmen till växelriktaren och sedan till elektriska apparater

Sedan måste du hämta batterierna. Batterikapaciteten (till exempel 200 A показывает h) anger vilken ström som matas ut vid en given spänning under en timme.

Du kan beräkna den erforderliga kapaciteten genom att dela konsumentens totala effekt med solbatteriets utspänning. I vårt exempel använder vi 12-volt batterier. 750/12 = 62,5 A 'h.

Men en sådan formel är inte helt sant eftersom de flesta batterier inte kan laddas ur till 0. Det finns en viss begränsning, till exempel 40%. Om laddningsnivån sjunker, påverkar detta batteriets livslängd och kvalitet påtagligt.

Denna indikator måste också läggas till i formeln:

750 W / (12V × 0,4) = 156,25 A ^ h.

För att uppnå en sådan kapacitet kan du kombinera en grupp av 2 batterier på 100 Ah vardera i ett system.

Antalet paneler beräknas utifrån kraften i den valda modellen och regionen i vilken de kommer att installeras. Regionens betydelse är svår att överskatta. Idealt måste du hitta värdena på den dagliga solstrålningsnivån för ditt område. För tillförlitlighet tas årets lägsta värde trevligt - i slutet av december.

Schematiskt kan isoleringsnivån i olika regioner representeras på följande sätt. Numeriska värden finns i specialkataloger eller på Internet

Genom att multiplicera denna indikator med antalet kalenderdagar i månaden får vi antalet kilowatt per 1 m2 flexibelt solbatteri i december. Till exempel i Moskva är detta 0,33x31 = 10,23 kW / m2, och för Sochi - 1,25x31 = 38,75 kW / m2. Denna indikator kallas antalet timmar.

Sedan beräknar vi den genomsnittliga månadskonsumtionen - cirka 25 kW, från det villkorade maximalt 0,75 kW som konsumeras av alla enheter samtidigt. Under en månad måste våra flexibla batterier generera minst 25 000 watt, och det är bättre att leverera en liten tillförsel och runda upp till 30 kW.

Därför bör en timme i Moskva vara 30 / 10,23 = 2,93 kW. Om de valda panelerna har en effekt på 150 W, är det inte svårt att beräkna antalet: 2,93 / 0,15 = 20 stycken.

Efter sådana enkla beräkningar kan du välja en lämplig inverterare, styrenheten, batteri och själva flexibla solcellspaneler i rätt mängd.

Steg 2. Installationsregler

Installation av flexibla solceller kan göras av dig själv.

För att göra detta är det värt att bestämma var du exakt placerar panelerna:

• på byggnadens tak;
• på husets fasad;
• på en separat struktur;
• kombinerad krets.

Det mest populära alternativet är på taket. Om formen eller konfigurationen av taket inte tillåter detta är det bättre att bygga en extra ram som batterierna ska placeras på. Detta är dyrare, men om taket är skuggat eller svårt att nå, blir detta alternativ rationellt.

Plats på fasaden används när det inte finns tillräckligt med utrymme på taket. Paneler kan bli en del av en designidé och spela rollen som heminredning

Flexibla solceller med solcell på undersidan har ett klibbigt hartsskikt.

Det räcker för att ta bort skyddsfilmen och fästa panelen på den valda platsen. Naturligtvis måste ytan rengöras och tvättas innan montering.

Inget specialiserat installationsverktyg behövs. Det viktigaste är att ta hand om din säkerhet när du arbetar på taket. Det är också mycket viktigt att observera kopplingsschemat för utrustningen och inte bryta sekvensen

På ena sidan har solmodulen 2 ledningskablar. Varje panel är placerad så att dessa kablar därefter kan kombineras med en buss för seriell anslutning.

Vi rekommenderar också att du läser vårt andra material som i detalj beskriver installationsdiagram och metoder för anslutning av solpaneler. Mer information - här.

Steg 3. Systemunderhåll efter installationen

Efter installation av flexibla solceller måste de ständigt tas om hand och övervakas, annars kan deras effektivitet minska dramatiskt. Det viktigaste är att hålla panelerna rena. Damm, smuts, fågeluttap - alla dessa faktorer minskar systemets prestanda, eftersom de begränsar absorptionen av solljus med fotoceller.

Solpaneler måste torkas när de blir smutsiga. Det är därför det inte rekommenderas att placera dem på svåråtkomliga platser på ett komplext tak.

Om ditt system inte kan servas av dig själv kan du alltid hitta en konstnär med lämplig maskin och utrustning. Naturligtvis kommer det att bli dyrare.

Amorfa kiselbaserade solpaneler, som hårda analoger, kan tvättas med en vanlig våtsvamp eller en mikrofiberduk. Panelen är inte rädd för vatten (trots allt är denna utrustning installerad utomhus), om du tvättar dem regelbundet kommer de att hålla längre

Ett annat problem som är relevant för våra regioner är snö. På vintern somnar batterierna i snö och slutar fungera. Utfällningen måste ständigt rengöras, men inte för grovt, annars kan själva utrustningen skadas.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Videor och recensioner som tittar på flexibla paneler från populära tillverkare hjälper dig att göra rätt val. Du kommer att kunna se hur ditt hus kommer att se ut efter installation av utrustning, experter hjälper dig att välja rätt mängd batterier och överväga installationsregler.

Hur flexibla solpaneler är anordnade och vad de är gjorda av:

Du kan installera ett flexibelt batteri i en lägenhet i fasaden på en höghus, varför inte:

Lite mer om produktionen och fördelarna med flexibla element:

Solpaneler gör det möjligt att bli icke-flyktiga, inte att övervaka gaspriser och verktyg. Om du investerar ett visst belopp en gång kan du konsumera obegränsad energi för att använda hushållsapparater, hemvärme och ladda batteriet på ett elfordon. Fler och fler byter till alternativ energi, eftersom framtiden ligger bakom den.

Om du har nödvändig kunskap eller erfarenhet om ämnet för vår artikel, vänligen dela den med våra läsare. Eller kanske du var tvungen att installera solpaneler själv? Berätta hur du gjorde det. Du kan komplettera dina kommentarer med foton.