მზის ბატარეა - ფოტოელექტრული გადამყვანების ერთობლიობა (ფოტოცელი) - ნახევარგამტარული მოწყობილობები, რომლებიც პირდაპირ მზის ენერგიას გარდაქმნიან პირდაპირ ელექტრულ დენში, იმ განსხვავებით, რომ მზის კოლექტორები, რომლებიც წარმოადგენენ გათბობის მასალას.

მრავალფეროვანი მოწყობილობები, რომლებიც მზის სხივის თბო და ელექტრულ ენერგიად გადაქცევის საშუალებას იძლევა, მზის ენერგიის შესწავლის ობიექტია (ბერძნულიდან. ჰელიოსი. Ήλιος, ჰელიოსი - მზე). Photovoltaic უჯრედების და მზის კოლექტორების წარმოება სხვადასხვა მიმართულებით ვითარდება. მზის პანელები მოდის სხვადასხვა ზომით: ჩაშენებული მიკროკულატორებიდან დაწყებული სახურავზე დამონტაჟებული მანქანებით და შენობებით.

მოთხრობა

1842 წელს ალექსანდრე ედმონდ ბუკერელმა აღმოაჩინა სინათლის ელექტროენერგიად გადაქცევის ეფექტი. ჩარლზ ფრიტტმა სელენის გამოყენება დაიწყო ელექტროენერგიის შუქის გადასაცემად. მზის პანელების პირველი პროტოტიპები შეიქმნა იტალიელმა ფოტოქიმიკოსმა ჯაკომო ლუიჯი ჩამიკანმა.

1948 წლის 25 მარტს, ბელ ლაბორატორიების ექსპერტებმა განაცხადეს, რომ შეიქმნა პირველი სილიკონის დაფუძნებული მზის პანელები, ელექტრული დენის წარმოებისთვის. ეს აღმოჩენა გაკეთდა კომპანიის სამმა თანამშრომელმა - კალვინ საუთერ ფულერმა (Calvin Southher Fuler), დარილ ჩაპინმა (დარილ ჩაპინი) და ჯერალდ პარსონმა (ჯერალდ პარსონი). უკვე 10 წლის შემდეგ, 1958 წლის 17 მარტს, აშშ-ში დაიწყო მზის ბატარეების, ავანგარდის 1 გამოყენებით სატელიტი. 1958 წლის 15 მაისს სსრკ-ში ასევე დაიწყო სატელიტი მზის ბატარეების გამოყენებით Sputnik-3.

რა უნდა იცოდეთ მზის პანელების შესახებ

"მზის ბატარეა" არის გამოხატულება, რომელიც გულისხმობს რამდენიმე მზის უჯრედების ერთობლიობას, რომელთა საფუძველს წარმოადგენს ნახევარგამტარული მასალები, რომლებიც უშუალოდ გადააქვთ მზის ენერგია პირდაპირ დენში. ამ პროცედურას ეწოდება ფოტოელექტრული ეფექტი. მას შემდეგ, რაც ამ მიკროფიზიკური ფენომენის კონტროლი დაეუფლა ლაბორატორიულ დონეზე, ინდუსტრიაში ასევე დაეუფლა სილიკონის მზის მოდულის წარმოებას. მზის პანელების ეფექტურობა - 18-22%. მათში ფოტოცელეების კავშირი სერიული და პარალელურია.

ჩარჩო, რომელზეც ისინი მდებარეობს, დამზადებულია დიელექტრიკული მასალისაგან.

მზის პანელების დამაკავშირებელი სქემა საზაფხულო სახლისა და კერძო სახლისთვის. სისტემის სწორად მოქმედებაზე გავლენას ახდენს ელექტროსადგურის მიკროსქემის ყველა კომპონენტის სწორი შერჩევა. მოდულების ხარისხი, რომლებიც მზის ბატარეას ქმნიან, დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენად წარმატებით დაასრულა ფოტონებით მზიდან დედამიწამდე მიმავალი გზა.

მსუბუქი გამოსხივების ამ ხაფანგში ჩავარდნის მიზნით, ისინი ელექტრული წრის ნაწილი გახდებიან პირდაპირი დენით. გარდა ამისა, დავალებიდან გამომდინარე, დაგროვილი ენერგია გროვდება ბატარეებში ან ისინი გარდაიქმნება მონაცვლეობით ელექტრულ დენად, რომელიც ამარაგებს 220 ვ სოკეტს.

მზის პანელების ტიპები

სილიკონის ნახევარგამტარების წარმოებისთვის გამოყენებული ტიპის საფუძველზე, მზის პანელების მოდულები იყოფა ორ კატეგორიად: პოლიკრისტალური , ერთი კრისტალი .

პირველი მათგანია ბინა მოედანზე, მრავალფეროვანი ზედაპირით, განსხვავებული კრისტალების არსებობის გამო. სილიკონის დნება გამოიყენება მათი წარმოებისთვის. პირველი, ნედლეული შეედინება სპეციალურ ფორმებში, შემდეგ დნობის შედეგად მიღებული ბლოკები იჭრება კვადრატულ ფირფიტებად. წარმოების პროცესში, მდნარი სილიკონის მასა ექვემდებარება თანდათანობით გაცივებას.

მონოკრისტალური პანელები უფრო ეფექტურია და უფრო მეტ ენერგიას წარმოქმნის იმავე ზომებში, მაგრამ პოლიკრისტალური პანელები უფრო იაფია. მოდული შედგება 36 ან 72 პოლიკრისტალური ფირფიტისგან. პანელი შედგება ასეთი კვანძების სიმრავლისაგან. ტექნოლოგია შედარებით მარტივია, არ ითვალისწინებს ძვირადღირებული აღჭურვილობის გამოყენებას და არ მოითხოვს დიდ ფინანსურ ინვესტიციებს. ამ მოდულების მინუსი არის ერთი - ეფექტურობა არ აღემატება 18% -ს.

მათზე უპირატესი მოთხოვნილება აიხსნება იმით, რომ ისინი იაფია. წინაგან განსხვავებით, ერთკრისტალური პანელების ზედაპირი ერთგვაროვანია. ეს არის თხელი ფირფიტები, რომლებიც ვიზუალურად იდენტიფიცირდება, როგორც კვადრატული ჭრილი კუთხეებში. მათი მისაღებად, სილიკონის კრისტალი ხელოვნურად იზრდება. ამ შემთხვევაში გამოყენებული მზის უჯრედები შედგება სილიკონის ცილინდრებისგან.

ყველა მხრიდან სილიკონის ჩასადების მორთვით, შესრულება გაუმჯობესებულია. ეს პროცესი ძვირია, მაგრამ პროდუქტიული. ერთკრისტალური ელემენტების ეფექტურობა შეიძლება 22% -ს მიაღწიოს. მათი ღირებულება უფრო მაღალია, ვიდრე პოლიკრისტალური, რეგიონში, 10%.

რა არის მზის ბატარეა?

მზის ბატარეა (SB) არის რამდენიმე photovoltaic მოდული, რომელიც გაერთიანებულია ერთ მოწყობილობაში, ელექტრული გამტარების გამოყენებით.

და თუ ბატარეა შედგება მოდულისგან (რომელსაც ასევე უწოდებენ პანელებს), მაშინ თითოეული მოდული იქმნება რამდენიმე მზის უჯრედისაგან (რომელსაც უჯრედებს უწოდებენ). მზის უჯრედი საკვანძო ელემენტია, რომელიც ბატარეების და მთელი მზის დამონტაჟების ცენტრშია.

ფოტოზე ნაჩვენებია სხვადასხვა ფორმატის მზის უჯრედები.

მაგრამ photovoltaic პანელის ასამბლეა.

პრაქტიკაში, photovoltaic უჯრედები გამოიყენება დამატებით აღჭურვილობასთან ერთად, რომელიც ემსახურება დენის გადაქცევას, მისი დაგროვებისა და მომხმარებლებს შორის შემდგომი განაწილებისთვის. შემდეგი მოწყობილობები შედის სახლის მზის ენერგიის ნაკრებში:

1. Photovoltaic პანელები არის სისტემის მთავარი ელემენტი, რომელიც წარმოქმნის ელექტროენერგიას, როდესაც მზის დარტყმა აძლიერებს მას.
2. დატენვის ბატარეა არის ენერგიის შესანახი მოწყობილობა, რომელიც მომხმარებელს საშუალებას აძლევს მიიღონ ალტერნატიული ელექტროენერგია იმ საათებშიც კი, როდესაც SB არ აწარმოებს მას (მაგალითად, ღამით).
3. კონტროლერი - მოწყობილობა, რომელიც პასუხისმგებელია ბატარეების დროულად გადატენვაზე, ამასთან იცავს ბატარეებს გადატვირთვისა და ღრმა გამონადენისგან.
4. ინვერტორი არის ელექტრო ენერგიის გადამყვანი, რომლის საშუალებითაც შეგიძლიათ მიიღოთ ალტერნატიული დენი გამოსასვლელი საჭირო სიხშირით და ძაბვით.

სქემატურად, მზის ენერგიით მომარაგების სისტემა შემდეგია.

სქემა საკმაოდ მარტივია, მაგრამ იმისათვის, რომ იგი ეფექტურად იმუშაოს, აუცილებელია სწორად გამოვთვალოთ მასში შემავალი ყველა მოწყობილობის ოპერაციული პარამეტრი.

მზის პანელების მუშაობის ელემენტები და პრინციპი

მზის ბატარეის ამოცანაა მზის სხივების ენერგიის ელექტროენერგიად გარდაქმნა, რაც საკვებ საყოფაცხოვრებო და სამრეწველო მოწყობილობებს კვებავს. მზის ელექტროსადგურის ექსპლუატაცია, პრინციპში, ხორციელდება იმავე სქემის მიხედვით, როგორც ჩვეულებრივი.

მზის პანელი შედგება 5 ელემენტისგან, მზის ინსტალაციის პირველი კომპონენტია ფოტო პანელები.

ნახევარგამტარული მოწყობილობები, რომელთა შემადგენლობაშიც ისინი უშუალოდ ცისებური სხეულის ენერგია გარდაიქმნება მუდმივ ელექტრულ დენად. მზის პანელების სიმძლავრე და ძაბვა შეიძლება განსხვავებული იყოს, მაგრამ ყოველთვის მრავლობითი 12 ვ. მზის ბატარეა არის მოდულური ერთეულების კოლექცია. იპოვნეთ ბატარეები მზის პირდაპირი სხივისთვის მისასვლელ ადგილებში.

მზის პანელების მუშაობის რეგულირებისა და კონტროლის მიზნით, ჩართულია ამგვარი მოწყობილობები, როგორიცაა ბატარეა, ინვერტორი და კონტროლერი. ბატარეა ასრულებს თავის ტრადიციულ როლს სისტემაში - ის ინახება ელექტროენერგიაში. ეს ხდება საყოფაცხოვრებო ელექტრული მოწყობილობების ექსპლუატაციის დროს, ცენტრალიზებული ქსელიდან და, როდესაც ჭარბი ელექტროენერგია ხდება, როდესაც სახლი მთლიანად მზის მოდულიდან ელექტროენერგიას ახდენს.

ენერგეტიკის მაღაზია ამარაგებს ამომრთველს ასეთი რაოდენობის ელექტროენერგიით, რათა მასში მუდმივად შენარჩუნდეს სტაბილური ძაბვა. როგორც წესი, ბატარეის წყვილი შედის წრედში - პირველადი და სარეზერვო. პირველი, ელექტროენერგიის დაგროვებით, დაუყოვნებლივ აგზავნის მას ელექტრო ქსელში.

მეორე უარს ამბობს დაგროვილ ენერგიას მხოლოდ ქსელში ძაბვის ვარდნის შემდეგ. ყველაზე ხშირად, სარეზერვო ბატარეის საჭიროება წარმოიქმნება მზიანი ამინდით ან ღამით, როდესაც ფოტო პანელები ვერ მუშაობენ.

მზის პანელების დამაკავშირებელი სწორი სქემა მზის პანელსა და ბატარეებს შორის ერთგვარი შუამავალია. ამ ელექტრონულ მოწყობილობას აქვს ფუნქცია, რომელიც აკონტროლებს ბატარეის დატენვას და გამორთვას, ასევე ამ პროცესს აკონტროლებს.

დღის სხვადასხვა დროს, ზედაპირის ერთეული დასხივებულია მზისგან სხვადასხვა გზით. ამიტომ, პანელის მიერ ძაბვის გამომავალი ასევე იცვლება. ბატარეის დატენვის ნორმალურ ფარგლებში, საჭიროა ძაბვა, რომლის ღირებულება შემოიფარგლება გარკვეულ დიაპაზონში. მზის კოლექციონერი გამორიცხავს ინსოლაციით გამოწვეულ დარღვევებს. ასეთი მოწყობილობის არსებობა გამორიცხავს ბატარეის დატენვას მისი შემდგომი ადუღებით. ასევე, მაკონტროლებელი არ დაუშვებს ენერგომომარაგების შემცირებას დადგენილი ნორმის ქვემოთ, რაც უზრუნველყოფს მთელი ენერგეტიკული სისტემის საიმედო მოქმედებას.

Photovoltaic პანელების გაანგარიშება

პირველი, რაც თქვენ უნდა იცოდეთ, როდესაც აპირებთ გამოანგარიშების ფოტოპროდუქტებით გადამყვანი (მზის პანელები) არის ელექტროენერგიის რაოდენობა, რომელსაც მოხმარდება მზის პანელებთან დაკავშირებული მოწყობილობები. მზის ენერგიის მომავალი მომხმარებლების ნომინალური ენერგიის შეჯამებით, რომელიც იზომება ვატებში (W ან კვტ), შეგვიძლია გამოვიყენოთ ელექტროენერგიის მოხმარების საშუალო თვიური მაჩვენებელი - W * სთ (კვტ * სთ). და მზის ბატარეის (W) საჭირო სიმძლავრე განისაზღვრება მიღებული ღირებულების საფუძველზე.

მაგალითად, განვიხილოთ ელექტრული აღჭურვილობის ჩამონათვალი, რომელსაც ენერგიით უზრუნველყოფენ მცირე მზის ელექტროსადგური, რომლის სიმძლავრეა 250 ვატი.

ცხრილი აღებულია მზის პანელების ერთ-ერთი მწარმოებლის საიტიდან.

ყოველდღიური ენერგიის მოხმარებას შორის 950 W * სთ (0.95 კვტ.სთ) და მზის ბატარეის 250 ვტ ენერგიას შორის შეუსაბამობაა, რაც უწყვეტად მუშაობის დროს მუდმივად უნდა გამოიმუშაოს 6 კვტ / სთ დღეში (რაც გაცილებით მეტია ვიდრე მითითებულ საჭიროებებზე). ვინაიდან ჩვენ კონკრეტულად ვსაუბრობთ მზის პანელებზე, უნდა გვახსოვდეს, რომ ამ მოწყობილობებს შეუძლიათ შექმნან თავიანთი სახელის ძალა მხოლოდ დღისით (დაახლოებით 9-დან 16 საათამდე), და ამის შემდეგაც კი გარკვეულ დღეს. მოღრუბლულ ამინდში, ელექტროენერგიის წარმოებაც მნიშვნელოვნად შემცირდა. დილით და საღამოს, ბატარეის მიერ წარმოქმნილი ელექტროენერგიის რაოდენობა არ აღემატება საშუალო დღიური განაკვეთის 20-30% -ს. გარდა ამისა, რეიტინგული სიმძლავრის მიღება შესაძლებელია თითოეული უჯრედიდან მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ამისათვის არსებობს ოპტიმალური პირობები.

რატომ არის ბატარეის რეიტინგი 60 ვატი და ის 30-ს იძლევა? 60 W- ის ღირებულება ფიქსირდება უჯრედის მწარმოებლების მიერ იზოლაციის დროს 1000 ვტ / მ² და ბატარეის ტემპერატურა 25 გრადუსი. დედამიწაზე ასეთი პირობები არ არსებობს და მით უმეტეს, ცენტრალურ რუსეთში.

ეს ყველაფერი მხედველობაში მიიღება, როდესაც მზის პანელების დიზაინში გარკვეული დენის რეზერვი დგება.

ახლა მოდით ვისაუბროთ იმაზე, თუ საიდან მოვიდა ენერგიის მაჩვენებელი - 250 კვტ. მითითებული პარამეტრი ითვალისწინებს ყველა კორექტირებას მზის სხივის არათანაბარობის გამო და წარმოადგენს საშუალო მონაცემებს პრაქტიკული ექსპერიმენტების საფუძველზე. კერძოდ: ბატარეების სხვადასხვა საოპერაციო პირობებში ენერგიის გაზომვა და მისი საშუალო დღიური მნიშვნელობის გამოთვლა.

მოხმარების მოცულობის გაცნობისას შეარჩიეთ მოდულების საჭირო სიმძლავრის საფუძველზე აირჩიოთ photovoltaic უჯრედები: თითოეული 100 W მოდული აწარმოებს 400-500 Wh * სთ დღეში.

ჩვენ უფრო შორს მივდივართ: ელექტროენერგიაზე საშუალო ყოველდღიური მოთხოვნის ცოდნის გამო, ჩვენ შეგვიძლია გამოვთვალოთ საჭირო მზის ენერგია და სამუშაო უჯრედების რაოდენობა ერთ photovoltaic პანელში.

შემდგომი გამოთვლების განხორციელებისას, ჩვენ ყურადღებას გავამახვილებთ ჩვენთვის უკვე ნაცნობი ცხრილის მონაცემებზე. ასე რომ, დავუშვათ, რომ მთლიანი ენერგიის მოხმარება დაახლოებით 1 კვტ.სთ დღეშია (0.95 კვტ.სთ). როგორც უკვე ვიცით, დაგვჭირდება მზის ბატარეა, რომლის მინიმალური სიმძლავრე მინიმუმ 250 ვატია.

დავუშვათ, რომ თქვენ აპირებთ გამოიყენოთ ფოტომოლტარული უჯრედები, რომელთა ნომინალური ძალაა 1,75 ვტ, შეაგროვეთ სამუშაო მოდულები (თითოეული უჯრედის სიმძლავრე განისაზღვრება იმ მიმდინარე სიძლიერისა და ძაბვის პროდუქტით, რომელსაც მზის უჯრედი წარმოქმნის). 144 უჯრედის ძალა ოთხ სტანდარტულ მოდულში (თითოეულში 36 უჯრედი) იქნება 252 ვატი. საშუალოდ, ასეთი ბატარეით მივიღებთ 1 - 1.26 კვტ.სთ ელექტროენერგიას დღეში, ან 30 - 38 კვტ.სთ თვეში. მაგრამ ეს ზაფხულის მშვენიერ დღეებშია, ზამთარში კი ამ ფასეულობების მიღება ყოველთვის შეუძლებელია. უფრო მეტიც, ჩრდილოეთ განედებში, შედეგი შეიძლება იყოს ოდნავ დაბალი, ხოლო სამხრეთში - უფრო მაღალი.

აქ არის მზის პანელები - 3.45 კვტ. ისინი ქსელთან პარალელურად მუშაობენ, ამიტომ ეფექტურობა მაქსიმალურია:

ეს მონაცემები საშუალოზე ოდნავ აღემატება, რადგან მზე ჩვეულებრივზე დიდი იყო. თუ ციკლონი გრძელდება, მაშინ ზამთარში წარმოება შეიძლება არ აღემატებოდეს 100-150 კვტ * სთ.

ნაჩვენებია ღირებულებები კილოვატი, რომლის მიღება შესაძლებელია პირდაპირ მზის პანელებიდან. რამდენ ენერგიას მიაღწევს საბოლოო მომხმარებლებზე - ეს დამოკიდებულია ელექტრომომარაგების სისტემაში ჩასმული დამატებითი აღჭურვილობის მახასიათებლებზე. მათ შესახებ მოგვიანებით ვისაუბრებთ.

როგორც ხედავთ, მზის უჯრედების რაოდენობა, რომელიც საჭიროა ენერგიის წარმოქმნაზე, შეიძლება გამოითვალოს მხოლოდ დაახლოებით. უფრო ზუსტი გაანგარიშებისთვის, რეკომენდებულია სპეციალური პროგრამების და ონლაინ მზის ენერგიის გამომთვლელი საშუალებების გამოყენება, რათა დადგინდეს საჭირო ელემენტის სიმძლავრე, დამოკიდებულია მრავალ პარამეტრზე (თქვენი საიტის გეოგრაფიული მდებარეობის ჩათვლით).

თუ პირველად შეუძლებელი გახდა ფოტოკლამოების პანელების სწორად გამოანგარიშება (და არაპროფესიონალები ძალიან ხშირად ექმნებათ მსგავს პრობლემას), ამას მნიშვნელობა არ აქვს. დაკარგული სიმძლავრე ყოველთვის შეიძლება შეიქმნას რამდენიმე დამატებითი ფოტოცელის დაყენებით.

არსებობს სამი ტიპის მოწყობილობა:

Ჩართვა გამორთვა - მოწყობილობები, რომლებიც აკავშირებს ან გათიშავს ბატარეას მზის ბატარეასთან, ეს დამოკიდებულია მის ტერმინალებში ძაბვის დონეზე. საფასურის დონე სტაბილურად ინახება 70% -ით.

PWM კონტროლერი - მოდულაცია საშუალებას გაძლევთ მიაღწიოთ 100% ბატარეას დატენვის ბოლო ეტაპზე.

MRI - ეს მოწყობილობები მზის პანელებიდან ენერგიის პარამეტრებს გარდაქმნის ყველაზე შესაფერისი ბატარეის დატენვისთვის, ზრდის მის ეფექტურობას 30% -მდე.

ინვერტორული - განყოფილება, რომელიც მზის მოდულიდან მიღებული პირდაპირი დენის გარდაქმნას 220 ვ-ს მონაცვლეობით ძაბვაში.

ეს არის ზუსტად ის პოტენციური განსხვავება, რომელიც მუშაობს უმეტეს ტიპის საყოფაცხოვრებო ტექნიკისთვის. ინვერტორები ხელმისაწვდომია სამი ვერსიით: დამოუკიდებელი, ქსელი, ჰიბრიდი. პირველი არ დაუკავშირდა გარე ელექტრო ქსელს. ქსელზე (ქსელში) ფუნქციონირებს მხოლოდ ცენტრალიზებული ქსელი.

გარდაქმნის ფუნქციის გარდა, ასეთ ინვერტორებს შეუძლიათ შეცვალონ მიმდინარე ამპლიტუდა, ძაბვის სიხშირე და ქსელის სხვა პარამეტრები. ჰიბრიდულ (ჰიბრიდულ) ინვერტორს აქვს როგორც დამოუკიდებელი, ასევე ქსელური აღჭურვილობის ფუნქციები. როდესაც ცენტრალური ელექტრომომარაგება მუშაობს, იგი მაქსიმალურ ენერგიას იღებს მზის ბატარეისგან, ხოლო თუ ზოგადი ქსელი გათიშულია, იგი სრულად ავტონომიურად მუშაობს.

Photovoltaic უჯრედების ჯიშები

ამ თავის დახმარებით, ჩვენ შევეცდებით გადავწყვიტოთ მცდარი მოსაზრებები ყველაზე გავრცელებული ფოტოპროცეტური უჯრედების უპირატესობებსა და უარყოფითი მხარეების შესახებ. ეს გაგიადვილებთ არჩევანის უფლება მოწყობილობას. მზის უჯრედებისთვის მონოკრისტალური და პოლიკრისტალური სილიკონის მოდულები დღეს ფართოდ გამოიყენება.

ასე გამოიყურება ერთი ბროლის მოდულის სტანდარტული მზის უჯრედი (უჯრედი), რომელიც ზუსტად გამოირჩევა ხრახნიანი კუთხეებით.

ქვემოთ მოცემულია პოლიკრისტალური უჯრედის ფოტო.

რომელი მოდული უკეთესია? FORUMHOUSE მომხმარებლები აქტიურად კამათობენ ამაზე.ვინმეს სჯერა, რომ პოლიკრისტალური მოდულები უფრო ეფექტურად მუშაობს მოღრუბლულ ამინდში, ხოლო მონოკრისტალური პანელები აჩვენებენ ჩინებულ შესრულებას მზიან დღეებში.

მე მაქვს მონო - 175 ვატი მზეზე 230 ვატის ქვეშ. მაგრამ მათზე უარს ვამბობ და პოლიკრისტალებს მივმართავ. იმის გამო, რომ როდესაც ცა აშკარაა, ყოველ შემთხვევაში დაასხით ელექტროენერგია ნებისმიერი ბროლისგან, მაგრამ როდესაც ის ღრუბელია, მაღარო საერთოდ არ მუშაობს.

ამ შემთხვევაში, ყოველთვის იქნებიან ოპონენტები, რომლებიც პრაქტიკული გაზომვების ჩატარების შემდეგ, სრულად უარყოფენ წარმოდგენილ განცხადებას.

მე პირიქით ვხვდები: პოლიკრისტალები ძალიან მგრძნობიარეა დაბინძურების მიმართ. როგორც კი პატარა ღრუბელი მზეზე გაივლის, ის დაუყოვნებლივ იმოქმედებს წარმოქმნის დენის რაოდენობაზე. ძაბვა, სხვათა შორის, პრაქტიკულად არ იცვლება. ერთი ბროლის პანელი უფრო სტაბილურად იქცევა. კარგი განათებით, ორივე პანელი ძალიან კარგად იქცევა: ორივე პანელის დეკლარირებული სიმძლავრე 50 ვტ-ია, ორივე იგივე 50W იძლევა. აქედან ჩვენ ვხედავთ, როგორ ქრება მითი იმის შესახებ, რომ მონოპანელები უფრო მეტ ძალას იძლევიან კარგ შუქზე.

მეორე განცხადება ეხება photovoltaic უჯრედების სიცოცხლეს: პოლიკრისტალების ასაკი უფრო სწრაფია ვიდრე ერთ – ბროლის უჯრედები. განვიხილოთ ოფიციალური სტატისტიკა: ერთკრისტალური პანელების სტანდარტული სიცოცხლე 30 წელია (ზოგი მწარმოებლის მტკიცებით, ამგვარი მოდულის მოქმედება 50 წლამდეა). ამავდროულად, პოლიკრისტალური პანელების ეფექტური მოქმედების ვადა არ აღემატება 20 წელს.

მართლაც, მზის პანელების სიმძლავრე (თუნდაც ძალიან მაღალი ხარისხით) მცირდება პროცენტული გარკვეული წილით (0.67% - 0.71%) ოპერაციის ყოველწლიურად. ამავე დროს, ოპერაციის პირველ წელს, მათი სიმძლავრე შეიძლება დაუყოვნებლივ შემცირდეს 2% და 3% (შესაბამისად, ერთ კრისტალურ და პოლიკრისტალურ პანელებზე). როგორც ხედავთ, არსებობს განსხვავება, მაგრამ ის უმნიშვნელოა. და თუ თვლით, რომ წარმოდგენილი ინდიკატორები დიდწილად დამოკიდებულია ფოტომოლტარული მოდულების ხარისხზე, მაშინ სხვაობა შეიძლება მთლიანად უგულებელყო. უფრო მეტიც, არის შემთხვევები, როდესაც დაუდევრული მწარმოებლების მიერ წარმოებულმა იაფმა კრისტალურმა პანელებმა ექსპლუატაციის პირველ წელს დაკარგეს ენერგიის 20% -მდე. დასკვნა: რაც უფრო საიმედოა PV მოდულების მწარმოებელი, მით უფრო გამძლეა მისი პროდუქტები.

ჩვენი პორტალის მრავალი მომხმარებელი ირწმუნება, რომ ერთკრისტალური მოდულები ყოველთვის უფრო ძვირია, ვიდრე პოლიკრისტალური. მწარმოებლების უმეტესობისთვის ფასის სხვაობა (წარმოქმნილი სიმძლავრის ერთი ვტატის თვალსაზრისით) ფაქტობრივად შესამჩნევია, რაც პოლიკრისტალური ელემენტების შეძენას უფრო მიმზიდველს ხდის. ამაზე კამათი არ შეიძლება, მაგრამ არ შეიძლება ამტკიცოთ ის ფაქტი, რომ ერთკრისტალური პანელების ეფექტურობა უფრო მაღალია, ვიდრე პოლიკრისტალების. აქედან გამომდინარე, სამუშაო მოდულების იგივე ენერგიით, პოლიკრისტალური ბატარეები ექნება დიდ ფართობას. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ფასის მოგებით, პოლიკრისტალური ელემენტების მყიდველმა შეიძლება დაკარგოს ფართობი, რაც, თუ SB– ის ინსტალაციისთვის თავისუფალი ადგილის არარსებობაა, მას შეუძლია ჩამოართვას იგი აშკარა სარგებელს.

საერთო ერთჯერადი კრისტალებისთვის, ეფექტურობა, საშუალოდ, არის 17% -18%, პოლიისთვის - დაახლოებით 15%. განსხვავებაა 2% -3%. ამასთან, ფართობის თვალსაზრისით, ეს განსხვავებაა 12% -17%. ამორფული პანელებით, განსხვავება კიდევ უფრო ნათელია: მათი ეფექტურობით 8-10%, ერთ კრისტალური პანელი შეიძლება იყოს ნახევარი ისეთივე, როგორც ამორფული.

ამორფული პანელები კიდევ ერთი სახეობაა ფოტომოლტარული უჯრედებით, რომლებიც ჯერ კიდევ არ გახდნენ საკმარისად პოპულარული, მიუხედავად მათი აშკარა უპირატესობებისა: ენერგიის დაკარგვის დაბალი კოეფიციენტი ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ელექტროენერგიის წარმოქმნის უნარიც კი ძალიან დაბალ შუქზე, ერთი კვტ – ს წარმოებული ენერგიის ფარდობითი იაფიულობა და ა.შ. . და დაბალი პოპულარობის ერთ-ერთი მიზეზი მათი ძალიან შეზღუდული ეფექტურობაა. ამორფულ მოდულებს ასევე უწოდებენ მოქნილ მოდულებს. მოქნილი სტრუქტურა მნიშვნელოვნად უწყობს ხელს მათ ინსტალაციას, დაშლას და შენახვას.

არ ვიცი ვის ამ რეკლამა ამზადებს. მათი ეფექტურობა დაბალია, ისინი თითქმის ორჯერ მეტ ადგილს იკავებენ, ხოლო ასაკთან ერთად, ეფექტურობა, კრისტალის მსგავსად, მცირდება. კლასიკური მოდულები განკუთვნილია 25 წლიანი მუშაობისთვის, ეფექტურობის დაკარგვით 20%. ამორფებს ჯერჯერობით მხოლოდ ერთი პლუსი აქვთ: ისინი ჰგავს შუშის შუშას (თქვენ შეგიძლიათ დაფაროთ მთელი ფასადი).

მზის პანელების მშენებლობისთვის სამუშაო ნივთების არჩევა, პირველ რიგში, თქვენ უნდა გაამახვილოთ ყურადღება მათი მწარმოებლის რეპუტაციაზე. ყოველივე ამის შემდეგ, მათი რეალური შესრულების მახასიათებლები დამოკიდებულია ხარისხზე. ასევე, არ უნდა დავივიწყოთ ის პირობები, რომლის პირობებშიც განხორციელდება მზის მოდულების მონტაჟი: თუ მზის პანელების დამონტაჟებისთვის გამოყოფილი სივრცე შეზღუდულია, მიზანშეწონილია გამოიყენოთ ერთჯერადი კრისტალები. თუ თავისუფალი ადგილი არ არის, მაშინ ყურადღება მიაქციეთ პოლიკრისტალურ ან ამორფულ პანელებს. ეს უკანასკნელი შეიძლება იყოს უფრო პრაქტიკული, ვიდრე კრისტალური პანელები.

მწარმოებლებისგან მზა პანელების შეძენით, შეგიძლიათ მნიშვნელოვნად გაამარტივოთ მზის პანელების მშენებლობის ამოცანა. მათთვის, ვინც ურჩევნია შექმნას ყველაფერი საკუთარი ხელით, მზის მოდულის დამზადების პროცესი აღწერილი იქნება ამ სტატიის გაგრძელებაში. ასევე უახლოეს მომავალში ჩვენ ვგეგმავთ ვისაუბროთ იმ კრიტერიუმებზე, რომლითაც უნდა აირჩიოთ ბატარეები, კონტროლერები და ინვერტორები - მოწყობილობები, რომელთა გარეშე არც ერთი მზის ბატარეა ვერ ფუნქციონირებს სრულად. უყუროთ ჩვენი სტატიის სიახლეებს.

ფოტოში ნაჩვენებია 2 პანელი: ხელნაკეთი ერთი კრისტალი 180 W (მარცხენა) და პოლიკრისტალური მწარმოებლისგან 100 ვტ (მარჯვნივ).

თქვენ შეგიძლიათ გაეცნოთ ყველაზე პოპულარულ ალტერნატიულ ენერგიის წყაროებს შესაბამის თემაში, რომელიც გახსნილია განსახილველად ჩვენს პორტალზე. ავტონომიური სახლის მშენებლობის სექციაში შეგიძლიათ გაიგოთ ბევრი საინტერესო რამ, კერძოდ, ალტერნატიული ენერგიისა და მზის პანელების შესახებ. მცირე ვიდეო მოგვითხრობს სტანდარტული მზის ელექტროსადგურის ძირითადი ელემენტების და მზის პანელების დაყენების მახასიათებლების შესახებ.

მზის პანელის მოდულების სახეები

მზის პანელები-მოდულები იკრიბება მზის უჯრედებიდან, წინააღმდეგ შემთხვევაში - ფოტოელექტრული გადამყვანი. ორი ტიპის საარჩევნო უბანმა ფართო გამოყენება მოიპოვა.

ისინი განსხვავდებიან სილიკონის ნახევარგამტარის ტიპების ტიპებში, რომლებიც გამოიყენება მათი წარმოებისთვის, ესენია:

• პოლიკრისტალური. ეს არის მზის უჯრედები, რომლებიც დამზადებულია სილიკონისგან, გრძელვადიანი გაგრილებით. წარმოების მარტივი მეთოდი განსაზღვრავს ფასის ხელმისაწვდომობას, მაგრამ პოლიკრისტალური ვარიანტის შესრულება არ აღემატება 12% -ს.
• მონოკრისტალური. ეს არის ელემენტები, რომლებიც მიიღება ხელოვნურად მოზრდილი სილიკონის ბროლის თხელი ფირფიტების მოჭრით. ყველაზე პროდუქტიული და ძვირადღირებული ვარიანტი. საშუალო ეფექტურობა რეგიონში 17%, შეგიძლიათ იპოვოთ ერთ კრისტალური ფოტომასლები უფრო მაღალი დატვირთვით.

არაჰომოგენური ზედაპირი ბრტყელი კვადრატული ფორმის პოლიკრისტალური მზის უჯრედები. მონოკრისტალური სახეობები გამოიყურება თხელი, ერთგვაროვანი ზედაპირის სტრუქტურის მოედნებით მოჭრილი კუთხეებით (ფსევდო-კვადრატი).

იგივე ვერსიით პირველი ვერსიის პანელები უფრო დიდია, ვიდრე მეორე, დაბალი ეფექტურობის გამო (18% 22% -ით). საშუალოდ, პროცენტი ათი იაფია და ძირითადად მოთხოვნაა.

თქვენ შეგიძლიათ წაიკითხოთ აქ მზის პანელების არჩევის წესები და ნიუანსი, ავტონომიური გათბობისთვის ენერგიის მიწოდებისთვის.

მზის ბატარეის მუშაობის პრინციპი

მოწყობილობა შექმნილია იმისთვის, რომ მზის სხივები პირდაპირ ელექტროენერგიად გადააქციოს. ამ მოქმედებას ეწოდება ფოტოელექტრული ეფექტი. ნახევარგამტარებს (სილიკონის ძაფებს), რომლებიც იყენებენ ელემენტების გასაგზავნად, აქვთ დადებითი და უარყოფითი დამუხტული ელექტრონები და შედგება ორი ფენისგან: n- ფენა (-) და p- ფენა (+). მზის ზემოქმედების ქვეშ მყოფი გადაჭარბებული ელექტრონები იკეტება ფენებიდან და იკავებს ცარიელ ადგილებს სხვა ფენაში. ეს იწვევს ელექტრონების მუდმივად გადაადგილებას, ერთი ფირფიტიდან მეორეზე გადაადგილებით, წარმოქმნის ელექტროენერგიას, რომელიც აკუმულატორში გროვდება.

როგორ მუშაობს მზის ბატარეა, დიდწილად დამოკიდებულია მის მოწყობილობაზე. თავდაპირველად, მზის უჯრედები მზადდებოდა სილიკონისგან. ისინი დღესაც ძალიან პოპულარულია, მაგრამ იმის გამო, რომ სილიკონის გაწმენდის პროცესი საკმაოდ შრომატევადი და ძვირია, შემუშავებულია მოდელები, სადაც ალტერნატიული ფოტომეტრია კადმიუმის, სპილენძის, გალიუმის და ინდიუმის ნაერთებისგან, მაგრამ ისინი ნაკლებად პროდუქტიულია.

მზის პანელების ეფექტურობა გაიზარდა ტექნოლოგიის განვითარებით. დღემდე, ეს მაჩვენებელი ერთი პროცენტიდან გაიზარდა, რომელიც საუკუნის დასაწყისში იყო დაფიქსირებული, ოც პროცენტზე მეტით. ეს საშუალებას გვაძლევს ამ დღეებში გამოვიყენოთ პანელები არა მხოლოდ საშინაო საჭიროებებისთვის, არამედ წარმოებისთვის.

სპეციფიკაციები

მზის ბატარეის მოწყობილობა საკმაოდ მარტივია და შედგება რამდენიმე კომპონენტისგან:

• პირდაპირ მზის უჯრედები / მზის პანელი,

• ინვერტორი, რომელიც გარდაიქმნება პირდაპირი დენის მონაცვლეობით მიმდინარე,

• ბატარეის დონის კონტროლერი.

მზის პანელების ბატარეები უნდა შეიძინოთ საჭირო ფუნქციების გათვალისწინებით. ისინი გროვდება და ელექტროენერგიას გათიშავს. შენახვა და მოხმარება ხდება მთელი დღის განმავლობაში, ხოლო ღამით დაგროვილი მუხტი მხოლოდ მოხმარებაში ხდება. ამრიგად, არსებობს ენერგიის მუდმივი და უწყვეტი მიწოდება.

ბატარეის ზედმეტი დატენვა და დატენვა ამცირებს მის ბატარეას. მზის დატვირთვის კონტროლერი ავტომატურად აჩერებს ენერგიის დაგროვებას ბატარეაში, როდესაც ის მაქსიმალურ პარამეტრს მიაღწევს, ხოლო მოწყობილობის დატვირთვა გათიშეთ ძლიერი გამონადენის დროს.

(Tesla Powerwall - ბატარეა 7 კვტ მზის პანელებზე - და სახლის დატენვა ელექტრული მანქანებისთვის)

ქსელის ინვერტორი მზის პანელებისთვის არის ყველაზე მნიშვნელოვანი დიზაინის ელემენტი. ის მზისგან მიღებული ენერგია გარდაქმნის სხვადასხვა სიმძლავრის ალტერნატიულ დენად. სინქრონული გადამყვანი, ის აერთიანებს ელექტრული დენის გამომავალი ძაბვას სიხშირეში და ფაზაში სტაციონარული ქსელის საშუალებით.

ფოტომასალების დაკავშირება შესაძლებელია როგორც სერიაში, ასევე პარალელურად. ეს უკანასკნელი ვარიანტი ზრდის ენერგიის, ძაბვისა და დენის პარამეტრებს და საშუალებას აძლევს მოწყობილობას იმუშაოს, მაშინაც კი, თუ ერთი ელემენტი კარგავს ფუნქციურობას. კომბინირებული მოდელები მზადდება ორივე სქემის გამოყენებით. ფირფიტების მომსახურების ვადა დაახლოებით 25 წელია.

მზის მონტაჟი

თუ სტრუქტურები გამოყენებულ იქნებიან საცხოვრებელი ფართების შესაქმნელად, სამონტაჟო ადგილი საგულდაგულოდ უნდა შეირჩეს. თუ პანელები ჩაკეტილია მაღალი ნაგებობებით ან ხეებით, რთული ენერგიის მოპოვება რთული იქნება. ისინი უნდა განთავსდეს იქ, სადაც მზის სხივი მაქსიმალურია, ანუ სამხრეთის მხარეს. დიზაინი უკეთესია ინსტალაციით, რომლის კუთხეც ტოლია სისტემის ადგილმდებარეობის გეოგრაფიულ გრძედზე.

მზის პანელები უნდა განთავსდეს ისე, რომ მფლობელს ჰქონდეს შესაძლებლობა პერიოდულად გაასუფთაოს მტვერი და ჭუჭყიანი ან თოვლის ზედაპირი, რადგან ეს იწვევს ენერგიის წარმოქმნის უფრო დაბალ უნარს.

შენობების ენერგომომარაგება

დიდი ზომის მზის პანელები, მზის კოლექტორების მსგავსად, ფართოდ გამოიყენება ტროპიკულ და სუბტროპიკულ რეგიონებში დიდი რაოდენობით მზიანი დღეებით. განსაკუთრებით პოპულარულია ხმელთაშუა ზღვის ქვეყნებში, სადაც ისინი სახლების სახურავებზეა განთავსებული.

2007 წლის მარტიდან ესპანეთში ახალი სახლები აღჭურვილია მზის გამათბობლით, რომ დამოუკიდებლად უზრუნველყონ ცხელი წყლით საჭიროების 30% დან 70% -მდე, ეს დამოკიდებულია სახლის ადგილმდებარეობასა და წყლის მოსალოდნელ მოხმარებაზე. არასაცხოვრებელ კორპუსებს (სავაჭრო ცენტრები, საავადმყოფოები და ა.შ.) უნდა ჰქონდეთ photovoltaic აღჭურვილობა.

ამჟამად მზის პანელებზე გადასვლა უამრავ კრიტიკას იწვევს. ეს გამოწვეულია ელექტროენერგიის უფრო მაღალი ფასებით, ბუნებრივი ლანდშაფტის არეულობით. მზის პანელებზე გადასვლის მოწინააღმდეგეები აკრიტიკებენ ასეთ გადასვლას, რადგან სახლებისა და მიწის მფლობელები, რომლებზეც მზის პანელები და ქარის ელექტროსადგურები დამონტაჟებულია, სახელმწიფოსგან სუბსიდიებს იღებენ, მაგრამ რიგითი მობინადრეები არა. ამასთან დაკავშირებით, გერმანიის ეკონომიკის ფედერალურმა მინისტრმა შეიმუშავა კანონპროექტი, რომელიც უახლოეს მომავალში საშუალებას მისცემს სტიმულებს შემოიტანონ სახლებში მცხოვრები მოიჯარეებისთვის, რომლებსაც ელექტროენერგიის მიწოდება ენიჭებათ ფოტოელექტრული დანადგარებიდან ან ბლოკავს თბოელექტროსადგურებს. სახლის მეპატრონეებისთვის სუბსიდიების გადახდასთან ერთად, რომლებიც იყენებენ ენერგიის ალტერნატიულ წყაროებს, დაგეგმილია სუბსიდიების გადახდა ამ სახლებში მცხოვრები მოიჯარეებისთვის.

გზის ზედაპირი

• 2014 წელს, ნიდერლანდებში გაიხსნა მსოფლიოში მზის ენერგიით გამოწვეული პირველი ბილიკი.
• 2016 წელს, საფრანგეთის ეკოლოგიისა და ენერგეტიკის მინისტრმა სეგოლენ როიალმა გამოაცხადა, რომ გეგმავს 1000 კილომეტრიანი გზების აშენებას ჩამონტაჟებული შოკის და სითბოს მდგრადი მზის პანელებით. ვარაუდობენ, რომ ასეთი გზის 1 კმ შეძლებს 5000 ადამიანის ელექტროენერგიის საჭიროების უზრუნველყოფას (გათბობის გამოკლებით) [არა ავტორიტეტული წყარო?] .
• 2017 წლის თებერვალში, საფრანგეთის მთავრობამ, მზის ენერგიით სარგებლობის გზა გაიხსნა ნორმანდიის სოფელ Tourouvre-au-Perche- ში. გზის კილომეტრიანი მონაკვეთი აღჭურვილია 2880 მზის პანელებით. ასეთი ტროტუარი ელექტროენერგიას უზრუნველყოფს სოფლის შუქნიშანზე. პანელები ყოველწლიურად გამოიმუშავებენ 280 მეგავატ ელექტროენერგიას. გზის მონაკვეთის მშენებლობა 5 მილიონი ევრო ღირდა.
• ასევე იყენებდნენ დამოუკიდებელ შუქნიშანებს გზებზე

მზის ელექტროსადგურების სრული კომპლექტი

იმისათვის, რომ აირჩიოთ სწორი კომპონენტები თქვენი ელექტროსადგურისთვის, თქვენ უნდა განსაზღვროთ მოწყობილობების რაოდენობა და მათი სიმძლავრე. სიცხადისთვის, უმჯობესია განვიხილოთ კონკრეტული მაგალითი: არის რიაზანის გარეუბნებში მდებარე საზაფხულო აგარაკი, რომელშიც ისინი ცხოვრობენ, მარტიდან სექტემბრამდე.

მზის პანელების სრული ნაკრები მოიცავს: მზის პანელები, ინვერტორული, საკინძები, დამატებითი მასალები (კაბელები, ავტომატური აპარატები და ა.შ.) .დღიური საშუალო მოხმარებაა 10,000 ვტ / სთ, დატვირთვა საშუალოდ 500 ვატს, მაქსიმალური დატვირთვაა 1000 ვატი. ჩვენ ვიანგარიშებთ პიკის დატვირთვას, მაქსიმალური 25% -ით იზრდება: 1000 x 1.25 = 1250 ვატი.

სივრცის გამოყენება

მზის ბატარეები კოსმოსურ ხომალდზე ელექტრული ენერგიის წარმოქმნის ერთ-ერთი მთავარი გზაა: ისინი დიდხანს მუშაობენ ნებისმიერი მასალის მოხმარების გარეშე, და ამავე დროს ისინი ეკოლოგიურად არიან განლაგებული, განსხვავებით ბირთვული და რადიოიზოტოპური ენერგიის წყაროებისგან.

ამასთან, მზიდან დიდ მანძილზე ფრენისას (მარსის ორბიტის მიღმა) ფრენისას მათი გამოყენება პრობლემური ხდება, რადგან მზის ენერგიის დინება საპირისპირო პროპორციულია მზიდან დაშორების მოედანზე. პირიქით, ვენერასა და მერკურის მიმართულებით ფრენის დროს, პირიქით, მზის პანელების სიმძლავრე მნიშვნელოვნად იზრდება (ვენერას რეგიონში 2-ჯერ, მერკურის რეგიონში 6-ჯერ).

მიმდინარე ძაბვა

ყველაზე გავრცელებული ბატარეის რეიტინგი არის 12 ვ – ის მრავალჯერადი რაოდენობა. მზის სადგურის ასეთი კომპონენტები, როგორც მაკონტროლებელი, ინვერტორი, მზის მოდულები განკუთვნილია ძაბვისთვის 12-დან 48 ვ-მდე. 12 ვ ბატარეის არსებობა მოსახერხებელია, რადგან როდესაც ისინი ვერ მოხერხდებიან, შეგიძლიათ შეცვალოთ ისინი ერთდროულად. .

ძაბვის ორჯერ მეტი ძაბვის დროს, ბატარეის ფუნქციონირების სპეციფიკიდან გამომდინარე, შესაძლებელია მხოლოდ წყვილის ჩანაცვლება. 48 V ქსელზე, ოთხივე ბატარეა უნდა შეიცვალოს ერთ ფილიალზე, ხოლო 48 V უკვე საფრთხეა ელექტრო უსაფრთხოების თვალსაზრისით. სხვა თვალსაზრისით, რაც უფრო მაღალია ძაბვა, უფრო მცირეა საჭირო მავთულის ჯვრის მონაკვეთი, ხოლო კონტაქტები უფრო საიმედო იქნება.

შეფასების არჩევისას აუცილებელია გაითვალისწინოთ ინვერტორების სიმძლავრის მახასიათებლები და პიკური დატვირთვის მნიშვნელობა:

48 ვ - 3 - 6 კვტ,

24 ან 48 ვტ - 1,5 - 3 კვტ,

12, 24, 48V - მდე 1, 5 კვტ.

თუ ბატარეის სიმძლავრე და ფასი დაახლოებით თანაბარია, არჩევანი უნდა შეჩერდეს ბატარეაზე მაქსიმალური დასაშვები სიღრმის სიღრმეზე და ყველაზე დიდი დაშვებული მიმდინარე მნიშვნელობით.ბატარეის მნიშვნელოვნად გაზრდა, როდესაც ეს მაჩვენებელი არ აღემატება 30 - 50%.

”ბატარეის არჩევის მთავარი კრიტერიუმი უნდა იყოს საიმედოობა. კონკრეტულ შემთხვევაში, საწყისი ძაბვა იქნება 24 ვ.

მზის უჯრედების შერჩევა

მზის ბატარეის ენერგია გამოითვლება შემდეგი ფორმულის გამოყენებით: მასში Pcm = (1000 x Yesut) / (K x Sin):

Rcm - ბატარეის ენერგია W- ში, რაც უდრის მზის პანელების სიმძლავრის ჯამს, 1000 - მზის უჯრედების ფოტომგრძნობელობა კვტ / მ²-ში,

Yesut - ელექტროენერგიის საჭირო ყოველდღიური მოხმარება კვტავში (შერჩეული რეგიონისთვის - 18). კოეფიციენტი K ითვალისწინებს ყველა ზარალს სეზონურად: ზაფხულისთვის - 0.7, ზამთრისთვის - 0.5.

ცოდვა - მზის სხივების ზვავი კვტ x სთ / მ² (ტაბულური მნიშვნელობა) პანელების ყველაზე ხელსაყრელ დახრის დროს. ამ პარამეტრის გასარკვევად შეგიძლიათ რეგიონის ამინდის სერვისში. ოპტიმალური კუთხე, რომლის დროსაც შესაძლებელია მზის პანელების დაყენება გაზაფხულზე და შემოდგომაზე, იდენტურია გრძედის მნიშვნელობის.

ზაფხულში, 15⁰ უნდა იყოს მინუს, ხოლო ზამთარში - 15⁰. პანელები თავად უნდა იყოს ორიენტირებული სამხრეთისაკენ. მაგალითიდან რეგიონი მდებარეობს 55⁰ გრძედი.

იმის გამო, რომ ჩვენთვის საინტერესო დროა მარტ-სექტემბერში, ჩვენ ზაფხულის დახრილობის კუთხეს ვიღებთ - 40⁰ ნიადაგთან შედარებით. ამ შემთხვევაში, საშუალო ზონის ყოველდღიური იზოლაცია ამ რეგიონისთვის არის 4.73.

ჩვენ ყველა ამ მონაცემს ვცვლით ფორმულას და ვასრულებთ მოქმედებას:

Pcm = 1000 x 12: (0.7 x 4.73) ≈ 3 600 W .

იმ შემთხვევაში, თუ მოდულებს, რომლებიც ბატარეას ქმნიან, ექნება 100 ვატიანი ენერგია, მაშინ 36 ერთეული უნდა იყიდოთ. მათი განთავსება, დაგჭირდებათ 5 x 5 მ პლატფორმა, ხოლო სტრუქტურა წონა დაახლოებით 0.3 ტონა იქნება.

ბატარეის შეკრება

ბატარეის პაკეტის მოწყობისას მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული შემდეგი ნიუანსი: მანქანებისთვის განკუთვნილი ჩვეულებრივი ბატარეები არ არის შესაფერისი ამ მიზნით, წარწერა "SOLAR" უნდა იყოს მზის პანელებზე, ყველა შეძენილი ბატარეა უნდა ჰქონდეს იგივე პარამეტრებს და, სასურველია, იმავე წარმოების ჯგუფს მიეკუთვნოს. , აუცილებელია ელემენტების განთავსება თბილ ოთახში, ოპტიმალურად - 25⁰.

არ არის აუცილებელი ახალი ბატარეების შეძენა, რადგან გამოყენებული ბატარეები ასევე შესანიშნავია ამ მიზნით. თუ ტემპერატურა -5⁰ –მდე დაიკლებს, ბატარეის მოცულობა 50% –ით დაიკლებს. 12 ვოლტის მქონე AB– ს მქონე 100 A / სთ სიბრტყეში ნახავთ, რომ მას შეუძლია მომხმარებელს ელექტროენერგია მიაწოდოს 1200 ვტ ოდენობით საათში.

მართალია, ამას მოჰყვება ბატარეის სრული გამორთვა და ეს უკიდურესად არასასურველია. მას შემდეგ, რაც 60% ითვლება გამონადენის "ოქროს საშუალებად", ჩვენ ვიღებთ ენერგიის რეზერვს 100 A / სთ-ისთვის 600 ვტ / სთ (1000 ვტ / სთ x 60%). საწყისი ბატარეები უნდა იყოს 100% დამუხტული სტაციონალური განყოფილებიდან.

რეზერვი უნდა იყოს ისეთი, რომ საკმარისია ღამის დატვირთვის დასაფარად, და თუ ამინდი მოღრუბლულია, დღის განმავლობაში მიაწოდეთ აუცილებელი პარამეტრები, რომ სისტემის მუშაობამ. ზედმეტი ბატარეები არასასურველია, რადგან ისინი მუდმივად იყურებიან დაქვემდებარებულნი და უფრო მეტხანს გაგრძელდება.

ყველაზე კომპეტენტური გამოსავალი არის ბატარეის პაკეტი სარეზერვო საშუალებით, რომელიც მოიცავს ენერგიის ყოველდღიურ მოხმარებას. ჩვენ განსაზღვრავს ბატარეის მთლიან სიმძლავრეს: (10,000 W / h: 600 W / h) x 100 A / h = 1667 A / h ამიტომ, მზის ელექტროსადგურის აღჭურვისთვის, კონკრეტული მაგალითიდან, საჭირო იქნება 16 AB, რომლის სიმძლავრეა 100 A / სთ ან 8-დან 200-მდე. კავშირის ტიპი. სერიული-პარალელური.

როგორ ავირჩიოთ კონტროლერი

კონტროლერის არჩევანს აქვს საკუთარი სპეციფიკა. სწორად შერჩეული მაკონტროლებელი უნდა:

1. უზრუნველყოს ბატარეების ასეთი მრავალსაფეხურიანი დატენვა ისე, რომ ეს გაზრდის მათ მომსახურების ხანგრძლივობას.

2. შეასრულეთ AB და მზის ბატარეის ავტომატური კოორდინირებული კავშირი / გათიშვა დატენვით ან განტვირთვით.

3. დატვირთეთ დატვირთვა მზის ბატარეიდან ბატარეამდე და საპირისპირო მიზნით.

მზის დატვირთვის მაკონტროლებელი უნდა იყოს იმავე ოთახში ბატარეებთან. ამისათვის მისი შეყვანის პარამეტრები უნდა შეესაბამებოდეს მზის მოდულის შესაბამის მნიშვნელობებს, ხოლო გამომავალს უნდა ჰქონდეს იგივე ძაბვა, როგორც სისტემის შიგნით არსებული პოტენციური განსხვავება.

ბევრი რამ არის დამოკიდებული იმაზე, არის თუ არა კონტროლერი ასე სწორად შერჩეული: ბატარეის პაკეტის მოქმედება და მთლიანად მზის სისტემა მთლიანობაში. თუ დარწმუნდით, რომ განათება პირდაპირ იღებს კონტროლერისგან, შეგიძლიათ დაზოგოთ ფული ინვერტორული შეძენისას - შეიძინეთ იაფი ვარიანტი.

როგორ ავირჩიოთ ინვერტორი ინვერტორული ამოცანაა უზრუნველყოს პიკის დატვირთვა დიდი ხნის განმავლობაში.

ეს შესაძლებელია მაშინ, როდესაც მისი შეყვანის ძაბვა იდენტურია სისტემის შიგნით არსებულ პოტენციურ განსხვავებასთან.

ინვერტორული არჩევისას საუკეთესო ვარიანტია "ინვერტორული კონტროლერის ფუნქციით". შემდეგი კრიტერიუმები მნიშვნელოვანია: სინუსური ტალღის ფორმა და დენის სიხშირე გარდაიქმნება ალტერნატიულ დენზე. 50 ჰც სიხშირით სინუსოიდთან სიახლოვე მაღალი ეფექტურობის გარანტიაა.

იდეალურ შემთხვევაში, თუ ეს მაჩვენებელი 90% -ზე მეტია. მოწყობილობის საკუთარი მოხმარება უნდა იყოს მზის სისტემის მთლიანი ენერგიის მოხმარების შესაბამისად. ყველაზე უკეთ - 1% -მდე. მოწყობილობა უნდა გაუძლოს მოკლე ხანგრძლივობის ორმაგ გადატვირთვას.

სტატიაში მოცემული რჩევები და გაანგარიშების მაგალითები დაგეხმარებათ სახლის მზის ელექტროსადგურის დამონტაჟებაში. ისინი შესაფერისია როგორც დიდი კოტეჯის, ასევე პატარა აგარაკის სახლისთვის.

მზის ენერგიის მომარაგების მუშაობის სქემა

როდესაც შეხედავთ კვანძების იდუმალი ჟღერადობის სახელებს, რომლებიც მზის ენერგიის სისტემას ქმნიან, აწყობთ აპარატის სუპერტექნიკურ სირთულეს.

ფოტონის ცხოვრების მიკრო დონეზე, ეს ასეა. და აშკარად ელექტრული წრის ზოგადი წრე და მისი მოქმედების პრინციპი ძალიან მარტივია. ზეცის მნათობიდან "ილიხის ნათურამდე" მხოლოდ ოთხი ნაბიჯია.

მზის მოდულები ელექტროსადგურის პირველი კომპონენტია. ეს არის თხელი მართკუთხა პანელები, რომლებიც შეიკრიბება სტანდარტული ფოტომასალის ფირფიტების გარკვეული რაოდენობისგან. მწარმოებლები ფოტო პანელებს განსხვავებულად იყენებენ ელექტროენერგიასა და ძაბვაში, მრავლობითი 12 ვოლტამდე.

ბრტყელი ფორმის მოწყობილობები მოხერხებულად არის განთავსებული პირდაპირ სხივების ზემოქმედების ქვეშ მყოფ ზედაპირებზე. მოდულური ერთეულები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული მზის ბატარეის ურთიერთდაკავშირებით. ბატარეის ამოცანაა მზის მიღებული ენერგიის გარდაქმნა, მოცემული მნიშვნელობის მუდმივი დენის წარმოქმნით.

ელექტრული დატენვის საცავის მოწყობილობები - მზის პანელების ბატარეები ყველასთვის ცნობილია. მათი როლი მზისგან ენერგიის მომარაგების სისტემის შიგნით არის ტრადიციული. როდესაც სახლის მომხმარებლები დაკავშირებულია ცენტრალიზებულ ქსელთან, ენერგიის მაღაზიები ინახება ელექტროენერგიაში.

ისინი ასევე გროვებენ მის ჭარბი რაოდენობით, თუ მზის მოდულის დენი საკმარისია ელექტრო მოწყობილობებით მოხმარებული ენერგიის უზრუნველსაყოფად.

ბატარეის პაკეტი მიკროსქემას აძლევს ენერგიის საჭირო რაოდენობას და ინარჩუნებს სტაბილურ ძაბვას, როგორც კი მისი მოხმარება გაიზარდა გაზრდილი მნიშვნელობით. იგივე ხდება, მაგალითად, ღამით უმოქმედო ფოტო პანელებით ან მსუბუქი მზიანი ამინდის დროს.

მაკონტროლებელი არის ელექტრონული შუამავალი მზის მოდულსა და ბატარეებს შორის. მისი როლი ბატარეის დონის რეგულირებაა. მოწყობილობა არ იძლევა იმის შესაძლებლობას, რომ მათი დუღილის გადატვირთვა ან ელექტრული პოტენციალის დაქვეითება მოხდეს გარკვეული ნორმიდან ქვემოთ, რაც აუცილებელია მთელი მზის სისტემის სტაბილური მუშაობისთვის.

გარდამტეხიდან, მზის პანელებისთვის ინვერტორული ტერმინის ხმა ასე ახსნა. დიახ, სინამდვილეში, ეს განყოფილება ასრულებს ფუნქციას, რომელიც, როგორც ჩანს, ელექტროტექნიკისთვის მხატვრული ლიტერატურა იყო.

იგი გარდაიქმნება მზის მოდულის და ბატარეების პირდაპირი დენებისაგან ალტერნატიულ დენად, 220 ვოლტის პოტენციური განსხვავებით. ეს არის ეს ძაბვა, რომელიც მუშაობს საყოფაცხოვრებო ელექტრო ტექნიკის უმეტესი ნაწილისთვის.

პიკური დატვირთვა და საშუალო ენერგიის ყოველდღიური მოხმარება

საკუთარი მზის სადგურის არსებობის სიამოვნება მაინც ბევრია. მზის ენერგიის ენერგიის ფლობის პირველი გზა არის კილოვატებში ოპტიმალური პიკი დატვირთვის დადგენა და რაციონალური საშუალო ყოველდღიური ენერგიის მოხმარება კვოტ საათში სახლის ან საზაფხულო კოტეჯის დროს.

მწვერვალის დატვირთვა იქმნება საჭიროებით ერთდროულად რამდენიმე ელექტრო მოწყობილობის ჩართვა და განისაზღვრება მათი მაქსიმალური საერთო სიმძლავრით, ზოგიერთი მათგანის გადაჭარბებული საწყისი მახასიათებლების გათვალისწინებით.

ენერგიის მაქსიმალური მოხმარების გაანგარიშება საშუალებას გაძლევთ დაადგინოთ სასიცოცხლო მოთხოვნილება, რომლის ერთდროული ექსპლუატაციაა, რომელი ელექტრო ტექნიკა და რომელი არ არის ძალიან. ეს მაჩვენებელი ემორჩილება ელექტროსადგურის კვანძების ენერგიის მახასიათებლებს, ანუ აპარატის საერთო ღირებულებას.

ელექტრო მოწყობილობის ყოველდღიური ენერგიის მოხმარება იზომება მისი ინდივიდუალური ენერგიის პროდუქტის მიერ იმ დღისთვის, როდესაც იგი მუშაობდა ქსელიდან (ელექტროენერგიის მოხმარებას) ერთი დღის განმავლობაში. ენერგიის მთლიანი საშუალო დღიური მოხმარება გამოითვლება როგორც თითოეული მომხმარებლის მიერ მოხმარებული ელექტროენერგიის ჯამი, ყოველდღიური პერიოდისთვის.

ენერგიის მოხმარების შედეგი ხელს უწყობს მზის ენერგიის მოხმარების რაციონალიზაციას. გამოთვლების შედეგი მნიშვნელოვანია ბატარეის მოცულობის შემდგომი გაანგარიშებისთვის. ბატარეის პაკეტის ფასი, სისტემის მნიშვნელოვანი კომპონენტი, ამ პარამეტრზე კიდევ უფრო მეტია დამოკიდებული.

მომზადება არითმეტიკული გამოთვლებისთვის

პირველი სვეტი შედგენილია ტრადიციული - სერიული ნომერი. მეორე სვეტში არის მოწყობილობის დასახელება. მესამე არის მისი ინდივიდუალური ენერგიის მოხმარება.

მეოთხედან ოცდამეშვიდე სვეტების სვეტები არის დღის საათები 00-დან 24 საათამდე. მათში შედის შემდეგი ჰორიზონტალური წილადის ხაზი:

• მრიცხველში - მოწყობილობის მუშაობის დრო კონკრეტული საათის განმავლობაში ათობითი ფორმით (0,0),
• მნიშვნელი კვლავ მისი ინდივიდუალური ენერგიის მოხმარებაა (ეს განმეორება საჭიროა საათობრივი ტვირთის გასათვლელად).

ოცდათვრამეტი სვეტი არის მთლიანი დრო, რომელსაც საყოფაცხოვრებო ტექნიკა მუშაობს დღის განმავლობაში. ოცდამეცხრაზე, მოწყობილობის პირადი ენერგიის მოხმარება აღირიცხება ყოველდღიური პერიოდისთვის საოპერაციო დროზე ინდივიდუალური ენერგიის მოხმარების გამრავლების შედეგად.

მეცამეტე სვეტი ასევე სტანდარტულია - შენიშვნა. სასარგებლოა შუალედური გამოთვლებისთვის.

მომხმარებლის სპეციფიკაცია

გამოთვლების შემდეგი ეტაპი არის ნოუთბუქის ფორმის გადაქცევა საყოფაცხოვრებო ელექტროენერგიის მომხმარებლებისთვის სპეციფიკაციად. პირველი სვეტი ნათელია. აქ მოცემულია ხაზის ნომრები.

მეორე სვეტში მოცემულია ენერგიის მომხმარებელთა სახელები. რეკომენდებულია დერეფნის შევსება ელექტრო ტექნიკით. ქვემოთ მოცემულია სხვა ოთახები საწინააღმდეგო ან ისრის ისრის მიმართულებით (როგორც გსურთ).

თუ არსებობს მეორე (ა.შ.) სართული, პროცედურა იგივეა: კიბეებიდან - გარშემოწერილობა. ამავე დროს, არ უნდა დაგვავიწყდეს კიბეების მოწყობილობები და ქუჩის განათება.

უმჯობესია შეავსოთ მესამე სვეტი ძალაუფლების საპირისპიროდ თითოეული ელექტრული მოწყობილობის სახელის გასწვრივ მეორე გზაზე.

ოთხიდან ოცდაშვიდი სვეტი შეესაბამება მათ ყოველ საათს. მოხერხებულობისთვის, მათ დაუყოვნებლივ შეიძლება გადაკვეთონ ხაზების შუა ნაწილში ჰორიზონტალური ხაზებით. შედეგად ხაზების ზედა ნაწილები მრიცხველების მსგავსია, ქვედა რგოლები მნიშვნელი.

ეს სვეტები ივსება ხაზით. მრიცხველები შერჩევით ფორმირდება, როგორც დროის ინტერვალით ათწილადი ფორმატით (0,0), რაც ასახავს მოცემული ელექტრო მოწყობილობის მუშაობის დროს კონკრეტულ საათობრივ პერიოდში. მრიცხველების პარალელურად, მნიშვნელი შედის მესამე სვეტიდან აღებული მოწყობილობის ენერგიის ინდიკატორთან.

მას შემდეგ, რაც ყველა საათობრივი სვეტი სავსეა, ისინი განაგრძობენ ინდივიდუალური ყოველდღიური სამუშაო საათების ელექტროენერგიის გამოთვლას, მოძრაობენ ხაზების გასწვრივ. შედეგები აღირიცხება ოცდამეათე სვეტის შესაბამის უჯრედებში.

ენერგიისა და სამუშაო დროიდან გამომდინარე, ყველა მომხმარებლის ენერგიის ყოველდღიური მოხმარება თანმიმდევრულადააანგარიშებული. იგი აღინიშნება ოცდამეცხრე სვეტის უჯრედებში.

როდესაც სპეციფიკაციის ყველა სტრიქონი და სვეტი ივსება, ისინი გამოთვლიან ტოლებს. საათობრივი სვეტების მნიშვნელიდან გრაფიკული ენერგიის დამატება, ყოველ საათში იტვირთება ტვირთი. შეაჯამეთ ოცდამეცხრე სვეტის ინდივიდუალური ყოველდღიური მოხმარება ზემოდან ქვემოდან, ისინი პოულობენ მთლიანი დღიურ საშუალო მაჩვენებელს.

გაანგარიშება არ შეიცავს მომავალი სისტემის საკუთარ მოხმარებას. ეს ფაქტორი მხედველობაში მიიღება დამხმარე კოეფიციენტი შემდგომი საბოლოო გათვლებით.

მონაცემთა ანალიზი და ოპტიმიზაცია

თუ მზის ენერგია დაგეგმილია სარეზერვო სახით, მონაცემები საათობრივი ენერგიის მოხმარების შესახებ და ენერგიის საშუალო საშუალო დღიური მოხმარება დაეხმარება მინიმალური მზის ენერგიის მოხმარების შემცირებას.

ეს მიიღწევა ენერგიით ინტენსიური მომხმარებლების მოხმარების აღმოფხვრამდე, ცენტრალიზებული ელექტრომომარაგების აღდგენამდე, განსაკუთრებით პიკის საათებში.

თუ მზის ენერგიის სისტემა შექმნილია როგორც მუდმივი ენერგიის წყარო, მაშინ საათობრივი ტვირთის შედეგები წინ მიიწევს. მნიშვნელოვანია ელექტროენერგიის მოხმარების განაწილება დღის განმავლობაში ისე, რომ მოხდეს გაცილებით მეტი გაბატონებული სიმაღლე და მკაცრად დაცემა.

მწვერვალის გამორიცხვა, მაქსიმალური დატვირთვების გათანაბრება, ენერგიის მოხმარების მკვეთრი დენების მოცილება დროთა განმავლობაში საშუალებას გაძლევთ აირჩიოთ მზის სისტემის კვანძების ყველაზე ეკონომიური ვარიანტები და უზრუნველყოთ მზის სადგურის სტაბილური, ყველაზე მნიშვნელოვანი, უპრობლემოდ გრძელვადიანი მოქმედება.

წარმოდგენილი ნახაზი აჩვენებს ირაციონალური გრაფიკის შედგენილი სპეციფიკაციების საფუძველზე მიღებულ ტრანსფორმაციას ოპტიმალურ რეჟიმში. ყოველდღიური მოხმარების მაჩვენებელი მცირდება 18-დან 12 კვტ / სთ-მდე, საშუალო საათობრივი საათობრივი დატვირთვა 750-დან 500 ვტამდე.

ოპტიმალურობის იგივე პრინციპი სასარგებლოა მზისგან ენერგიის ვარიანტის გამოყენების დროს, როგორც სარეზერვო საშუალება. დროებითი უხერხულობის გამო მზის მოდულებისა და ბატარეების ენერგიის გაზრდისთვის ფულის დახარჯვა ზედმეტია.

მზის ელექტროსადგურების კვანძების შერჩევა

გამოთვლების გასამარტივებლად, ჩვენ განვიხილავთ მზის ბატარეის გამოყენების ვერსიას, როგორც ელექტრო ენერგიის მომარაგების მთავარ წყაროს. მომხმარებელი იქნება პირობითი ქვეყნის სახლი რიაზანის რეგიონში, სადაც მუდმივად ცხოვრობენ მარტიდან სექტემბრამდე.

ზემოთ გამოქვეყნებული საათობრივი ენერგიის მოხმარების რაციონალური გრაფიკის მონაცემებზე დაყრდნობით, პრაქტიკული გამოთვლებით დასაბუთება იძლევა:

• საშუალო დღიური ენერგიის მოხმარება = 12,000 ვატი / საათში.
• საშუალო დატვირთვის მოხმარება = 500 ვატი.
• მაქსიმალური დატვირთვა 1200 ვატი.
• მწვერვალის დატვირთვა 1200 x 1.25 = 1500 ვატი (+ 25%).

ღირებულებები საჭირო იქნება მზის მოწყობილობებისა და სხვა საოპერაციო პარამეტრების მთლიანი მოცულობის გამოთვლებში.

მზის სისტემის ოპერაციული ძაბვის განსაზღვრა

ნებისმიერი მზის სისტემის შიდა საოპერაციო ძაბვა ემყარება 12 ვოლტის სიმრავლეს, როგორც ყველაზე გავრცელებული ბატარეის შეფასებას. მზის სადგურების ყველაზე ფართოდ გავრცელებული კვანძები: მზის მოდულები, კონტროლერები, ინვერტორები - იწარმოება 12, 24, 48 ვოლტის პოპულარული ძაბვის ქვეშ.

უფრო მაღალი ძაბვა საშუალებას იძლევა უფრო მცირე ჯვრის მონაკვეთის მიწოდების მავთულის გამოყენება - და ეს არის კონტაქტების გაზრდილი საიმედოობა. მეორეს მხრივ, ვერ მოხერხდა 12V ბატარეის ჩანაცვლება ერთდროულად.

24 ვოლტიან ქსელში, ბატარეების მუშაობის სპეციფიკის გათვალისწინებით, უნდა შეიცვალოს მხოლოდ წყვილი. 48V ქსელი მოითხოვს იმავე ფილიალის ოთხივე ბატარეის შეცვლას. გარდა ამისა, 48 ვოლტზე უკვე არსებობს ელექტრო შოკი.

სისტემის შიდა პოტენციური განსხვავების ნომინალური მნიშვნელობის მთავარი არჩევანი დაკავშირებულია თანამედროვე ინდუსტრიის მიერ წარმოებული ინვერტორების ენერგიის მახასიათებლებთან და უნდა გაითვალისწინოს პიკის დატვირთვა:

• 3-დან 6 კვტ-მდე - 48 ვოლტი,
• 1,5-დან 3 კვტ-მდე - ტოლია 24 ან 48 ვტ-მდე,
• 1,5 კვტ-მდე - 12, 24, 48V.

გაყვანილობის საიმედოობას შორის არჩევანის გაკეთება და ბატარეების შეცვლის უსიამოვნოობა, ჩვენი მაგალითისთვის ჩვენ ყურადღებას გავამახვილებთ საიმედოობაზე. მომავალში, ჩვენ გამოვთქვამთ გამოთვლილი სისტემის მუშა ძაბვას 24 ვოლტზე.

მედიცინაში გამოყენება

სამხრეთ კორეელმა მეცნიერებმა შეიმუშავეს კანქვეშა მზის უჯრედი.მინიატურული ენერგიის წყარო შეიძლება პირის ღრუს იმპლანტირდეს ორგანიზმში იმპლანტირებული მოწყობილობების შეუფერხებელი ოპერაციის უზრუნველსაყოფად, მაგალითად, კარდიოსტიმულატორისთვის. ასეთი ბატარეა 15 ჯერ უფრო თხელია, ვიდრე თმა და შეიძლება დატენოთ თუნდაც მზისგან დამცავი საშუალება კანზე.

ბატარეის პაკეტის მზის მოდულები

მზის ბატარეისგან საჭირო ენერგიის გაანგარიშების ფორმულა ასე გამოიყურება:

Pcm = (1000 * დიახ) / (ქ * სინ),

• Rcm = მზის ბატარეის ენერგია = მზის მოდულების მთლიანი ძალა (პანელები, W),
• 1000 = მიღებული ფოტოელექტრული გადამყვანების ფოტომგრძნობელობა (კვტ / მ²)
• ჭამე = ყოველდღიური ენერგიის მოხმარების საჭიროება (კვტ * სთ, ჩვენს მაგალითში = 18),
• k = სეზონური კოეფიციენტი ყველა ზარალის გათვალისწინებით (ზაფხული = 0.7, ზამთარი = 0.5),
• ცოდვა = ინსულირების (მზის სხივების ნაკადის) დაანგარიშებული ღირებულება პანელის ოპტიმალური დახრით (კვტ * სთ / მ²).

ინსოლაციის ღირებულება შეგიძლიათ გაიგოთ რეგიონალური მეტეოროლოგიური სამსახურიდან.

მზის პანელების დახრილობის ოპტიმალური კუთხე ტოლია ფართობის გრძედის:

• გაზაფხულზე და შემოდგომაზე,
• პლუს 15 გრადუსი - ზამთარში
• მინუს 15 გრადუსი ზაფხულში.

ჩვენს მაგალითში განხილული რიაზანის რეგიონი მდებარეობს 55-ე გრძედი.

მარტიდან სექტემბრამდე გატარებული დროისთვის მზის ბატარეის საუკეთესო დაურეგულირებელი დახრილი ტოლია ზაფხულის კუთხისთვის 40⁰ დედამიწის ზედაპირზე. მოდულების ამ ინსტალაციით, რიაზანის ყოველდღიური ინსულაციის საშუალო რაოდენობა ამ პერიოდში არის 4.73. ყველა ნომერი არსებობს, მოდით გავაკეთოთ გაანგარიშება:

Pcm = 1000 * 12 / (0.7 * 4.73) ≈ 3 600 ვატი.

თუ მზის ბატარეის საფუძველს ვიღებთ 100 ვატიანი მოდულით, მაშინ 36 მათგანი საჭირო იქნება. ისინი იწონიან 300 კილოგრამს და დაიკავებენ დაახლოებით 5 x 5 მ ზომის ზომას.

აქ მოცემულია საველე დადასტურებული გაყვანილობის დიაგრამები და მზის პანელების დამაკავშირებელი პარამეტრები.

Photocells და მოდულების ეფექტურობა

მზის სხივის ნაკადის ენერგია დედამიწის ატმოსფეროში შესასვლელში (AM0) არის დაახლოებით 1366 ვატი კვადრატულ მეტრზე (იხ. აგრეთვე AM1, AM1.5, AM1.5G, AM1.5D). ამავე დროს, მზის სხივის სპეციფიკური ძალა ევროპაში ძალიან მოღრუბლულ ამინდში დღის განმავლობაშიც კი შეიძლება იყოს 100 ვტ / მ²-ზე ნაკლები [ წყარო არ არის მითითებული 1665 დღე ] მრეწველობაში წარმოებული მზის საერთო უჯრედების დახმარებით შესაძლებელია ამ ენერგიის ელექტროენერგია გარდაქმნა 9-24% ეფექტურობით [ წყარო არ არის მითითებული 1665 დღე ] ამავდროულად, ბატარეის ფასი იქნება დაახლოებით 1-3 აშშ დოლარი ფასიანი ენერგიის მქონე ვატზე. ელექტროენერგეტიკული ელექტროენერგიის წარმოებისთვის, რომლის საშუალებითაც ხდება ფოტომასალების გამოყენება, თითო კვტ.სთ ფასი იქნება 0.25 აშშ დოლარი. ევროპის Photovoltaic ასოციაციის (EPIA) თანახმად, 2020 წლისთვის "მზის" სისტემებით წარმოქმნილი ელექტროენერგიის ღირებულება დაიკლებს 0.10 ევროზე ნაკლები / კვტ.სთ · სთ სამრეწველო დანადგარებისთვის და 0,15 ევროზე ნაკლები კვტ.სთ საათზე საცხოვრებელი კორპუსებისთვის დამონტაჟებისთვის [ არა ავტორიტეტული წყარო? ] .

მზის უჯრედები და მოდულები იყოფა ტიპების მიხედვით და არის: ერთ კრისტალური, პოლი კრისტალური, ამორფული (მოქნილი, ფილმი).

2009 წელს Spectrolab– მა (Boeing– ის შვილობილი კომპანია) აჩვენა მზის უჯრედი, რომლის ეფექტურობაა 41,6%. 2011 წლის იანვარში მოსალოდნელი იყო, რომ ეს კომპანია შევა ბაზარზე მზის უჯრედებისთვის, რომლის ეფექტურობაა 39%. 2011 წელს კალიფორნიაში დაფუძნებულმა მზის შეერთებამ მიაღწია 5.5 × 5.5 მმ ფოტომასალის ეფექტურობას 43,5%, რაც წინა რეკორდთან შედარებით 1.2% -ით მეტია.

2012 წელს, მორგან სოლარმა შექმნა Sun Simba სისტემა პოლიმეთილ მეტაკრილატის (Plexiglas), გერმანიუმის და გალიუმის დარიშხანის, და აერთიანებს კერა იმ პანელთან, რომელზეც დამონტაჟებულია ფოტოცელი. პანელის სტაციონარული სისტემის ეფექტურობაა 26-30% (დამოკიდებულია წელიწადის დროზე და იმ კუთხესთან, სადაც მზე მდებარეობს), ორჯერ აღემატება კრისტალური სილიკონის დაფუძნებულ მზის უჯრედების პრაქტიკულ ეფექტურობას.

2013 წელს, შარპმა შექმნა 4 × 4 მმ სამფენიანი ფოტომელე ინდიუმის გალიუმის დარიშხანის საფუძველზე 44.4% ეფექტურობით და შეიქმნა მზის ენერგიის სისტემების ფრაუნჰოფერის ინსტიტუტის სპეციალისტთა გუნდი, შეიქმნა მზის ენერგიის სისტემების, სოიტეკის, CEA-Leti და Helmholtz Berlin Center- ის სპეციალისტთა ჯგუფი. Fresnel- ის ლინზების გამოყენებით ფოტომასელი, რომლის ეფექტურობაა 44,7%, აღემატება საკუთარ მიღწევას 43.6% [ არა ავტორიტეტული წყარო? ] 2014 წელს, Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems- მა შექმნა მზის პანელები, რომელშიც ეფექტურობა 46% იყო, შუქზე ფოკუსირების გამო, ძალიან მცირე ზომის ფოტომელაზე [ არა ავტორიტეტული წყარო? ] .

2014 წელს, ესპანელმა მეცნიერებმა შეიმუშავეს სილიკონის ფოტოელექტრული უჯრედი, რომელსაც შეუძლია მზის ინფრაწითელი გამოსხივება ელექტროენერგიად გადააკეთოს.

პერსპექტიული მიმართულებაა ფოტომასალის შექმნა, რომელიც დაფუძნებულია ნანოანთებზე, რომელიც მოქმედებს მცირე ანტენაზე წარმოქმნილი დენების პირდაპირ გასწორებაზე (ბრძანებით 200-300 ნმ) შუქით (ეს არის ელექტრონული მაგნიტური გამოსხივება სიხშირის დავალებით 500 თიცით). Nanoantennas არ საჭიროებს ძვირადღირებულ ნედლეულს წარმოებისთვის და აქვს პოტენციური ეფექტურობა 85% მდე.

ასევე, 2018 წელს, flexophotovoltaic ეფექტის აღმოჩენასთან ერთად, აღმოაჩინეს ფოტოცლების ეფექტურობის გაზრდის შესაძლებლობა., და ასევე, ცხელი მატარებლების (ელექტრონების) სიცოცხლის გახანგრძლივების გამო, მათი ეფექტურობის თეორიული ზღვარი გაიზარდა 34-დან დაუყოვნებლად 66 პროცენტამდე.

2019 წელს, სკალკოვოს მეცნიერებისა და ტექნიკის ინსტიტუტის (Skoltech) რუსი მეცნიერების, არაორგანული ქიმიის ინსტიტუტის სახელით A.V. რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის ციმბირის ფილიალის (SB RAS) და ქიმიური ფიზიკის პრობლემების ინსტიტუტის RAS– მა ნიკოლაევმა მიიღო მზის უჯრედებისთვის ფუნდამენტურად ახალი ნახევარგამტარული მასალა, რომელიც დღესდღეობით გამოყენებული მასალების უმეტესობას მოკლებულია. რუსი მკვლევარების ჯგუფმა გამოაქვეყნა ჟურნალში Journal of Material Chemistry A [en] შედეგების მუშაობის შესახებ, მათ მიერ შემუშავებული ახალი ნახევარგამტარული მასალის გამოყენებისთვის მზის უჯრედებისთვის - რთული პოლიმერული ბისმუტის იოდიდი (<[Bi₃მე₁₀]> და <[BiI₄]>), სტრუქტურულად ჰგავს მინერალური პეროქსსიტს (ბუნებრივი კალციუმის ტიტანიტი), რომელმაც აჩვენა სინათლის რეკორდული მაჩვენებელი ელექტროენერგიად. მეცნიერთა იმავე ჯგუფმა შექმნა მეორე მსგავსი ნახევარგამტარი, რომელიც დაფუძნებულია კომპლექსური ანტიმონიული ბრომიდით, პერვოქსიტის მსგავსი სტრუქტურით.

ბატარეის ენერგიის განყოფილების მოწყობა

ბატარეების არჩევისას, თქვენ უნდა იხელმძღვანელოთ პოსტულატებით:

1. ჩვეულებრივი დანიშნულების ბატარეები არ არის შესაფერისი ამ მიზნით. მზის ენერგიის ბატარეები ეწოდება "SOLAR".
2. შეძენის ბატარეები უნდა იყოს მხოლოდ ყველა თვალსაზრისით იდენტური, სასურველია ერთი ქარხნის ჯგუფიდან.
3. ოთახი, სადაც ბატარეის პაკეტი მდებარეობს, უნდა იყოს თბილი. ოპტიმალური ტემპერატურა, როდესაც ბატარეები გამოყოფენ სრულ სიმძლავრეს = 25⁰C. როდესაც ის მცირდება -5⁰C- მდე, ბატარეის მოცულობა მცირდება 50% -ით.

თუ ჩვენ ვიღებთ ექსპონენციალურ ბატარეას 12 ვოლტის ძაბვით და 100 ამპერი / საათისთვის გაანგარიშებისთვის, არ არის რთული გამოანგარიშება, მთელი ერთი საათის განმავლობაში იგი შეძლებს მომხმარებელს მიაწოდოს 1200 ვატი. მაგრამ ეს არის სრული დაშლით, რაც ძალიან არასასურველია.

ბატარეის ხანგრძლივობის განმავლობაში, არ არის რეკომენდებული მათი დატენვის შემცირება 70% -მდე ქვემოთ. ლიმიტის ფიგურა = 50%. საშუალო დონის გათვალისწინებით 60% გავითვალისწინეთ, ენერგიის რეზერვი შევიტანოთ 720 ვტ / სთ ბატარეის კომპაქტური კომპონენტის ყოველი 100 A * სთ (1200 ვტ / სთ x 60%), როგორც საფუძველი შემდგომი გამოთვლებისა.

თავდაპირველად, ბატარეები უნდა დამონტაჟდეს 100% დამუხტული სტაციონალური დენის წყაროდან. ბატარეები მთლიანად უნდა ფარავდეს ბნელი დატვირთვას. თუ ამინდს არ გაუმართლა, დღის განმავლობაში შეინარჩუნეთ საჭირო სისტემის პარამეტრები.

მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ, რომ ბატარეების გადაჭარბებამ გამოიწვევს მათი მუდმივი დატვირთვა. ეს მნიშვნელოვნად შეამცირებს მომსახურების ხანგრძლივობას. ყველაზე რაციონალური გამოსავალია მოწყობილობის ელემენტებით აღჭურვა ენერგიის რეზერვით, რომელიც საკმარისია ყოველდღიური ენერგიის მოხმარებისთვის.

საჭირო ბატარეის საერთო სიმძლავრის გასარკვევად, ჩვენ განაწილებულია ენერგიის მთლიანი ყოველდღიური მოხმარება 12,000 ვტ / სთ 720 ვტ / სთ და გავამრავლებთ 100 A * სთ:

12 000/720 * 100 = 2500 A * სთ 00 1600 A * სთ

საერთო ჯამში, მაგალითად, გვჭირდება 16 ბატარეა 100 ან 8 სიმძლავრით 200 Ah * - ზე, რომლებიც დაკავშირებულია სერიალ-პარალელურად.

ფაქტორების ეფექტურობაზე მომუშავე ფაქტორები

მზის უჯრედების სტრუქტურული თვისებები იწვევს პანელების მუშაობის შემცირებას ტემპერატურის მატებასთან ერთად.

პანელის ნაწილობრივი დაბინძურება იწვევს გამომავალი ძაბვის ვარდნას უნებლიე ელემენტში დანაკარგების გამო, რომელიც იწყებს პარაზიტულ დატვირთვას. ეს ნაკლოვანება შეიძლება აღმოიფხვრას პანელის თითოეულ ფოტოზე შემოვლითი ინსტალაციით. მოღრუბლულ ამინდში, მზის პირდაპირი სხივის არარსებობის პირობებში, პანელები, რომლებიც იყენებენ ლინზებს რადიაციის კონცენტრაციისთვის, ხდება უკიდურესად არაეფექტური, რადგან ობიექტივის ეფექტი ქრება.

Photovoltaic panel– ის საოპერაციო მახასიათებლიდან ჩანს, რომ მაქსიმალური ეფექტურობის მისაღწევად საჭიროა დატვირთვის წინააღმდეგობის სწორი შერჩევა. ამისათვის photovoltaic პანელები უშუალოდ არ უკავშირდება დატვირთვას, არამედ ისინი იყენებენ მაკონტროლებელს photovoltaic სისტემების კონტროლისთვის, რაც უზრუნველყოფს პანელების ოპტიმალურ მუშაობას.

კარგი კონტროლერის არჩევა

ბატარეის დატენვის კონტროლერის (ბატარეის) სწორად შერჩევა ძალიან კონკრეტული ამოცანაა. მისი შეყვანის პარამეტრები უნდა შეესაბამებოდეს არჩეულ მზის მოდულებს, ხოლო გამომავალი ძაბვა უნდა შეესატყვისებოდეს მზის სისტემის შიდა პოტენციურ განსხვავებას (ჩვენს მაგალითში, 24 ვოლტი).

კარგმა კონტროლერმა უნდა უზრუნველყოს:

1. მრავალსაფეხურიანი ბატარეის მუხტი, რომელიც ახანგრძლივებს მათ ეფექტურ სიცოცხლეს მრავალჯერადი საშუალებით.
2. ავტომატური ურთიერთდაკავშირება, ბატარეა და მზის ბატარეა, კავშირი-გათიშვა დაკავშირებულ დატენიანებასთან.
3. ბატარეიდან დატვირთვის დაუკავშირება მზის ბატარეამდე და პირიქით.

ეს პატარა კვანძი ძალიან მნიშვნელოვანი კომპონენტია.

კონტროლერის სწორი არჩევანი დამოკიდებულია უშეცდომო ბატარეის პაკეტის მუშაობაზე და მთელი სისტემის ბალანსზე.

საუკეთესო ინვერტორული შერჩევა

ინვერტორი შეირჩევა ისე, რომ მას შეუძლია უზრუნველყოს გრძელვადიანი პიკი დატვირთვა. მისი შეყვანის ძაბვა უნდა შეესაბამებოდეს მზის სისტემის შიდა პოტენციურ განსხვავებას.

საუკეთესო შერჩევისთვის რეკომენდებულია ყურადღება მიაქციოთ პარამეტრებს:

1. წარმოქმნილი ალტერნატიული დენის ფორმა და სიხშირე. რაც უფრო ახლოს არის 50 ჰც-ის სინუსის ტალღა, მით უკეთესი.
2. მოწყობილობის ეფექტურობა. უფრო მაღალი 90% - უფრო მშვენიერი.
3. მოწყობილობის საკუთარი მოხმარება. უნდა შეესაბამებოდეს სისტემის საერთო ენერგომოხმარებას. იდეალურ შემთხვევაში - 1% მდე.
4. ერთეულის შესაძლებლობა გაუძლოს მოკლევადიანი ორმაგი გადატვირთვები.

ყველაზე გამორჩეული დიზაინით არის ინვერტორი ინტეგრირებული კონტროლერის ფუნქციით.

მზის ენერგიის უარყოფითი მხარეები

• დიდი ტერიტორიების გამოყენების აუცილებლობა,
• მზის ელექტროსადგური არ მუშაობს ღამით და არ მუშაობს საკმარისად კარგად საღამოს ბინდი, ხოლო ელექტროენერგიის მოხმარების პიკი ძირითადად საღამოს საათებში ხდება.
• მიღებული ენერგიის ეკოლოგიური სისუფთავის მიუხედავად, ფოტომეტრები შეიცავს ტოქსიკურ ნივთიერებებს, მაგალითად, ტყვიას, კადმიუმს, გალიუმს, დარიშხანს და ა.შ.

მზის ელექტროსადგურებში გაკრიტიკებულია მაღალი ხარჯების, აგრეთვე რთული ტყვიის ჰალოიდების დაბალი სტაბილურობის და ამ ნაერთების ტოქსიკურობის გამო. მზის უჯრედებისთვის ტყვიის თავისუფალი ნახევარგამტარები, მაგალითად, ბზუსუტის და ანტიმონიის საფუძველზე, ამჟამად აქტიური განვითარების პროცესშია.

დაბალი ეფექტურობის გამო, რომელიც საუკეთესო შემთხვევაში 20 პროცენტს აღწევს, მზის პანელები ძალიან ცხელი ხდება. მზის ენერგიის დარჩენილი 80 პროცენტი მზის პანელებს ათბობს საშუალო ტემპერატურაზე, დაახლოებით 55 ° C- მდე. Photovoltaic უჯრედის ტემპერატურის 1 ° -ით გაზრდით, მისი ეფექტურობა მცირდება 0.5% -ით. ეს დამოკიდებულება არაწრფივია და ელემენტის ტემპერატურა 10 ° -ით გაზრდა იწვევს ეფექტურობის შემცირებას თითქმის ორი ფაქტორის გათვალისწინებით. გაგრილების სისტემების აქტიური ელემენტები (გულშემატკივართა ან ტუმბოები), რომლებიც გადადიან გამაგრილებელში, ხარჯავენ ენერგიის მნიშვნელოვან რაოდენობას, საჭიროებენ პერიოდულ შენარჩუნებას და ამცირებს მთელი სისტემის საიმედოობას. პასიური გაგრილების სისტემებს აქვთ ძალიან დაბალი შესრულება და ვერ უმკლავდებიან მზის პანელების გაგრილების ამოცანას.