پنل های خورشیدی کارآمد بررسی پنل های خورشیدی ساخت روسیه

روزانه میلیاردها کیلووات انرژی خورشیدی به سیاره ما می رسد. مردم از مدت ها قبل شروع به استفاده از این انرژی برای نیازهای خود کرده اند. با پیشرفت پیشرفت، استفاده از پنل های خورشیدی برای تبدیل انرژی نور خورشید آغاز شد. اما آیا این دستگاه ها موثر هستند؟ بازده پنل های خورشیدی چقدر است و به چه چیزی بستگی دارد؟ دوره بازپرداخت آنها چقدر است و چگونه می توان سودآوری استفاده از پنل های خورشیدی را محاسبه کرد؟ این سؤالات مربوط به همه کسانی است که در حال برنامه ریزی هستند یا قبلاً تصمیم به خرید پنل های خورشیدی گرفته اند، بنابراین این مقاله به این موضوع فوری اختصاص دارد.

بیایید به طور خلاصه نگاه کنیم که اصل عملکرد پانل های خورشیدی بر چه اساسی استوار است. این بر اساس ویژگی فیزیکی نیمه هادی ها است. به دلیل کوبیدن الکترون ها از مدار بیرونی اتم ها توسط فوتون های نور، کافی است تعداد زیادیالکترون های آزاد پس از بسته شدن مدار، اتفاق می افتد جریان الکتریکی. اما، به عنوان یک قاعده، یک یا دو سلول خورشیدی برای تولید انرژی کافی کافی نیست، بنابراین، ماژول های خورشیدی اغلب شامل چندین باتری خورشیدی هستند. هر چه سلول‌های خورشیدی بیشتر به یکدیگر متصل شوند، یعنی هر چه مساحت پنل‌های خورشیدی بیشتر باشد، قدرت بیشتری تولید می‌کنند. علاوه بر مساحت پانل ها، شدت تابش نور خورشید و زاویه تابش پرتوها تأثیر محسوسی بر توان تولیدی دارد.

بیایید مفهوم کارایی را درک کنیم

مقدار کارایی یک پانل از تقسیم توان انرژی الکتریکی بر قدرت نور خورشید که بر روی پانل می افتد به دست می آید. امروزه، مقدار متوسط ​​این شاخص در عمل 12-25٪ است، اما در تئوری این رقم نزدیک به 80-85٪ است. دلیل این امر چیست؟ تفاوت بزرگ? اول از همه، این بستگی به مواد مورد استفاده برای ساخت پنل های خورشیدی دارد. همانطور که قبلاً مشخص است ، عنصر اصلی موجود در پانل ها سیلیکون است. یکی از معایب اصلی این ماده فقط قابلیت جذب آن است تابش مادون قرمزیعنی انرژی اشعه ماوراء بنفش هدر می رود. بنابراین، یکی از مسیرهای اصلی که دانشمندان در تلاش برای افزایش کارایی پنل های خورشیدی هستند، توسعه ماژول های چند لایه است.

باتری های چند لایه ساختاری متشکل از لایه ها هستند مواد مختلف. آنها بر اساس کوانتوم انرژی های مختلف انتخاب می شوند. یعنی یک لایه انرژی سبز را جذب می کند، دوم - آبی، سوم - قرمز. در تئوری، ترکیب های مختلف این لایه ها می تواند مقدار کارایی 87٪ را به دست دهد. اما متاسفانه این فقط یک نظریه است. همانطور که تمرین نشان می دهد، ساخت چنین سازه هایی در مقیاس تولید یک کار بسیار پر زحمت است و هزینه چنین ماژول ها بسیار بالا است.

کارایی ماژول های خورشیدی نیز تحت تأثیر نوع سیلیکون مورد استفاده قرار می گیرد. پانل های ساخته شده از سیلیکون مونو کریستال کارایی بالاتری نسبت به پانل های ساخته شده از سیلیکون پلی کریستال دارند. اما قیمت باتری های تک کریستالی بالاتر است.

قانون اساسی: با راندمان بالاتر، برای تولید برق یک توان معین، به یک ماژول مساحت کوچکتر نیاز است، یعنی تعداد کمتری فتوسل در پنل خورشیدی گنجانده می شود.

پنل های خورشیدی چقدر سریع هزینه خود را پرداخت می کنند؟

هزینه پنل های خورشیدی امروزه بسیار بالاست. و با توجه به راندمان پایین پنل ها، موضوع بازپرداخت آنها بسیار مطرح است. عمر باتری هایی که با انرژی خورشیدی کار می کنند حدود 25 سال یا بیشتر است. ما کمی بعد در مورد اینکه چه چیزی باعث چنین عمر طولانی می شود صحبت خواهیم کرد، اما در حال حاضر اجازه دهید سوال مطرح شده در بالا را روشن کنیم.

دوره بازپرداخت تحت تأثیر موارد زیر است:

• نوع تجهیزات انتخاب شده فتوسل های تک لایه در مقایسه با چند لایه بازده کمتری دارند اما قیمت بسیار پایین تری نیز دارند.
• موقعیت جغرافیایی، یعنی هرچه نور خورشید در منطقه شما بیشتر باشد، ماژول نصب شده سریعتر هزینه خود را پرداخت می کند.
• هزینه تجهیزات. پول بیشتری را برای خرید و نصب عناصر موجود در منظومه شمسیصرفه جویی در انرژی، دوره بازپرداخت طولانی تر است.
• هزینه منابع انرژی در منطقه شما

متوسط ​​دوره بازپرداخت برای کشورهای جنوب اروپا 1.5-2 سال، برای کشورهای اروپای مرکزی - 2.5-3.5 سال و در روسیه دوره بازپرداخت تقریباً 2-5 سال است. در آینده نزدیک، راندمان پنل های خورشیدی به طور قابل توجهی افزایش خواهد یافت، این به دلیل توسعه فناوری های پیشرفته تر است که باعث افزایش کارایی و کاهش هزینه پنل ها می شود. و در نتیجه مدت زمانی که سیستم صرفه جویی در انرژی خورشیدی هزینه خود را پرداخت می کند نیز کاهش می یابد.

پنل های خورشیدی چقدر عمر می کنند؟

پنل های خورشیدی حاوی قطعات متحرک مکانیکی نیستند، بنابراین کاملاً قابل اعتماد و بادوام هستند. همانطور که در بالا ذکر شد، عمر مفید آنها بیش از 25 سال است. با استفاده مناسب می توانند 50 سال عمر کنند. مزیت بزرگ این است که چنین عمر طولانی نیازی به خرابی های عمده ندارد. این برای جذب بهتر انرژی و در نتیجه برای نرخ بازده بالاتر ضروری است.

عمر طولانی یکی از معیارهای اصلی هنگام تصمیم گیری در مورد خرید یا عدم خرید پنل های خورشیدی است. پس از اینکه باتری ها هزینه خود را پرداخت کردند، انرژی الکتریکی دریافتی شما کاملا رایگان خواهد بود. حتی اگر دوره بازپرداخت حداکثر (حدود 6 سال) باشد، حداقل برای 20-25 سال هزینه ای برای منابع انرژی نخواهید داشت.

آخرین پیشرفت هایی که کارایی را افزایش می دهد

تقریباً هر روز دانشمندان در سراسر جهان از توسعه روش جدیدی برای افزایش کارایی ماژول های خورشیدی خبر می دهند. بیایید با جالب ترین آنها آشنا شویم. سال گذشته، شارپ یک سلول خورشیدی را به مردم معرفی کرد که بازدهی 43.5 درصدی داشت. آنها توانستند با نصب عدسی برای تمرکز انرژی به طور مستقیم به عنصر به این رقم دست یابند.

فیزیکدانان آلمانی چندان از شرکت شارپ عقب نیستند. آنها در ژوئن 2013 فتوسل خود را با مساحت تنها 5.2 متر مربع ارائه کردند. میلی متر، متشکل از 4 لایه عناصر نیمه هادی. این فناوری دستیابی به راندمان 44.7 درصدی را ممکن کرد. حداکثر کارایی در این مورد نیز با قرار دادن یک آینه مقعر در فوکوس به دست می آید.

در اکتبر 2013، نتایج کار دانشمندان از استانفورد منتشر شد. آنها یک کامپوزیت مقاوم در برابر حرارت جدید ساخته اند که می تواند عملکرد سلول های خورشیدی را افزایش دهد. مقدار بازده نظری حدود 80٪ است. همانطور که در بالا نوشتیم، نیمه هادی هایی که حاوی سیلیکون هستند، فقط می توانند تابش IR را جذب کنند. بنابراین، عمل مواد کامپوزیت جدید با هدف تبدیل تشعشعات فرکانس بالا به مادون قرمز است.

بعدی دانشمندان انگلیسی بودند. آنها فناوری توسعه داده اند که می تواند کارایی سلول ها را تا 22 درصد افزایش دهد. آنها پیشنهاد کردند که نانو سنبله های آلومینیومی روی سطح صاف پانل های لایه نازک قرار گیرند. این فلز به این دلیل انتخاب شد که نور خورشید توسط آن جذب نمی شود، بلکه برعکس، پراکنده است. در نتیجه میزان جذب انرژی خورشیدی افزایش می یابد. از این رو عملکرد باتری خورشیدی افزایش یافته است.

در اینجا فقط تحولات اصلی است، اما موضوع به آنها محدود نمی شود. دانشمندان برای هر دهم درصد می جنگند و تاکنون موفق بوده اند. امیدواریم در آینده نزدیک راندمان پنل های خورشیدی در سطح مناسبی باشد. پس از همه، مزایای استفاده از پانل ها حداکثر خواهد بود.

مقاله توسط عبدالینا رجینا تهیه شده است

مسکو در حال حاضر از فناوری های جدید برای روشنایی خیابان ها و پارک ها استفاده می کند، فکر می کنم بازده اقتصادی در آنجا محاسبه شده است:

SolarCity در سال 2006 توسط پسرعموهای کارآفرین معروف و بنیانگذار Space X، ایلان ماسک ایجاد شد. آنها به خوبی از ویژگی های تجاری برجسته او آگاه بودند، رهبری شرکت خود را نیز به او سپردند.

در این مدت SolarCity توانست به بزرگترین تولید کننده پنل های خورشیدی در ایالات متحده تبدیل شود. مشتریان آن شامل مالکان خصوصی، مشاغل، مدارس، سازمان‌های غیرانتفاعی و دولتی هستند که انرژی خورشیدی پاک را انتخاب کرده‌اند که بسیار ارزان‌تر از انرژی تولید شده توسط نیروگاه‌ها با سوزاندن هیدروکربن‌ها است.

نمایندگان شرکت گفتند که پنل های خورشیدی جدید آنها کارآمدترین پنل های خورشیدی در جهان است. بنابراین در مساحت 0.093 متر مربع. متر (1 فوت مربع) انرژی بیشتری نسبت به معادل های موجود در جهان تولید می کنند. در حال حاضر، بازده آنها 22.5٪ است - بالاترین رقم تا به امروز در بین مدل های موجود در بازار.

این امر پس از تصاحب Sivelo توسط SolarCity امکان پذیر شد تکنولوژی جدیدتولید پنل های خورشیدی پیکربندی جدید پنل خورشیدی تلفات راندمان را به 0.5٪ کاهش می دهد، در حالی که نزدیک ترین رقبای SolarCity به 1.5 تا 2.5٪ دست می یابند.

ماژول های خورشیدی در بوفالو، نیویورک مونتاژ خواهند شد. پیش بینی می شود ظرفیت تولید روزانه این کارخانه بین 9000 تا 10000 پنل خورشیدی باشد. به لطف فناوری های جدید، هزینه پانل ها را می توان به 55 سنت در هر وات توان نامی کاهش داد.

پانل های منحصر به فرد مونتاژ شده در کارگاه های SolarCity 30 تا 40 درصد انرژی بیشتری نسبت به باتری های مشابه از رقبا تولید می کنند. برنامه های بلندپروازانه برادران شامل دستیابی به ظرفیت تولید 1 گیگاوات است. آنها قصد دارند یک مزرعه خورشیدی در نزدیکی کارخانه پانل ایجاد کنند که انرژی پاک را برای ساکنان بوفالو فراهم کند.

برای تبدیل شدن به مشتری SolarCity، فقط با نمایندگان شرکت تماس بگیرید که از همه مراقبت می کنند محاسبات لازمو طراحی پنل های خورشیدی و سپس چیزی باورنکردنی آغاز می شود. نصاب ها تجهیزات را نصب و وصل می کنند و مشتری برای همه اینها یک سنت پرداخت نمی کند.

او بعداً ماهانه و منحصراً هزینه برق تولید شده توسط پنل های خورشیدی خود را پرداخت خواهد کرد. شرکت SolarCity و سازندگان آن به این روش غیرمعمول، همشهریان خود را با استفاده از انرژی خورشیدی آشنا می‌کنند.

پنل های خورشیدی یک سیستم منحصر به فرد هستند که به شما امکان می دهد اشعه های خورشیدی را به برق و انرژی حرارتی. تقاضای رو به رشد برای محصولات خورشیدی امروزه با بازپرداخت سریع، دوام و در دسترس بودن مایع خنک کننده تعیین می شود. اما پنل های خورشیدی چه ولتاژی می توانند تولید کنند؟ این مقاله در مورد اینکه سیستم های خورشیدی چقدر موثر هستند و کارایی آنها به چه چیزی بستگی دارد را بخوانید.

پنل های خورشیدی با راندمان بالا: انواع مبدل

راندمان باتری های خورشیدی مقداری است که برابر است با نسبت توان برق به توان پرتوهای خورشیدی تابیده شده بر روی پنل دستگاه. سلول های خورشیدی مدرن بازدهی بین 10 تا 45 درصد دارند. این تفاوت زیاد به دلیل تفاوت بین مواد استفاده شده و طراحی صفحات باتری است.

بنابراین، صفحات پنل خورشیدی می توانند:

• لایه نازک؛
• چند اتصالی.

باتری های خورشیدی نوع دوم، امروزه گران ترین و در عین حال پربازده ترین هستند. این به دلیل این واقعیت است که هر اتصال در صفحه امواج با طول مشخصی را جذب می کند. بنابراین، دستگاه تمام طیف نور خورشید را پوشش می دهد. حداکثر راندمان باتری با پانل های چند اتصالی، به دست آمده در شرایط آزمایشگاهی، 43.5٪ است.

کارشناسان انرژی با اطمینان می گویند که در چند سال آینده این رقم به 50 درصد افزایش خواهد یافت. کارایی صفحات لایه نازک تا حد زیادی به موادی که از آن ساخته شده اند بستگی دارد.

بنابراین باتری های خورشیدی لایه نازک به انواع زیر تقسیم می شوند:

• سیلیکون؛
• کادمیوم.

محبوب ترین باتری های خورشیدی که می توانند برای مصارف خانگی استفاده شوند، باتری هایی هستند که دارای ویفرهای فیلم سیلیکونی هستند. حجم چنین دستگاه هایی در بازار 80 درصد است. کارایی آنها بسیار کم است - فقط 10٪، اما آنها مقرون به صرفه و قابل اعتماد هستند. شاخص کارایی برای صفحات کادمیوم چندین درصد بیشتر است. فیلم هایی با ذرات سلنید، مس، ایندیم و گالیم بازده بالاتری دارند که برابر با 15 درصد است.

چه چیزی کارایی پنل های خورشیدی را تعیین می کند؟

کارایی مبدل های فوتوالکتریک تحت تأثیر عوامل زیادی است. بنابراین، همانطور که در بالا ذکر شد، مقدار انرژی تولید شده به ساختار پانل مبدل و مواد ساخت آنها بستگی دارد.

علاوه بر این، کارایی اینورترهای خورشیدی به موارد زیر بستگی دارد:

• نیروهای تابش خورشیدی. بنابراین، با کاهش فعالیت خورشیدی، توان تاسیسات خورشیدی کاهش می یابد. برای اینکه باتری ها در شب انرژی مصرف کننده را تامین کنند با باتری های مخصوص عرضه می شوند.
• دمای هوا بنابراین، پانل های خورشیدی با دستگاه های خنک کننده بهره وری بیشتری دارند: گرم کردن پانل ها بر توانایی آنها برای تبدیل انرژی به جریان تأثیر منفی می گذارد. بنابراین، در هوای یخبندان و صاف، راندمان باتری های خورشیدی بیشتر از هوای آفتابی و گرم است.
• زاویه شیب دستگاه و تابش نور خورشید. برای اطمینان از حداکثر کارایی، پنل خورشیدی باید مستقیماً به سمت تابش خورشید باشد. موثرترین مدل ها مدل هایی هستند که سطح شیب آنها نسبت به مکان خورشید قابل تغییر است.
• شرایط آب و هوایی در عمل، اشاره شده است که در مناطقی با هوای ابری و بارانی، راندمان مبدل های خورشیدی بسیار کمتر از مناطق آفتابی است.

علاوه بر این، کارایی مبدل های خورشیدی نیز تحت تأثیر سطح تمیزی آنها است. برای اینکه دستگاه به طور مولد کار کند، صفحات آن باید تا حد امکان تابش خورشیدی را مصرف کنند. این کار فقط در صورتی انجام می شود که دستگاه ها تمیز باشند.

تجمع برف، گرد و غبار و کثیفی روی صفحه نمایش می تواند کارایی دستگاه را تا 7 درصد کاهش دهد.

بسته به میزان آلودگی، توصیه می شود صفحه ها را 1-4 بار در سال بشویید. در این حالت می توانید از شیلنگ با نازل برای تمیز کردن استفاده کنید. بازرسی فنی عناصر مبدل باید هر 3-4 ماه انجام شود.

انرژی خورشیدی در هر متر مربع

همانطور که در بالا ذکر شد، به طور متوسط، یک متر مربع مبدل های فتوولتائیک تولید 13-18 درصد از قدرت پرتوهای خورشیدی را که بر روی آن می تابند را تامین می کند. یعنی تحت مساعدترین شرایط با متر مربعپنل های خورشیدی می توانند 130-180 وات تولید کنند.

قدرت سیستم های خورشیدی را می توان با افزایش پنل ها و افزایش مساحت مبدل های فتوولتائیک افزایش داد.

همچنین می توانید با نصب پنل هایی با راندمان بالاتر قدرت بیشتری دریافت کنید. با این حال، راندمان نسبتاً پایین (مثلاً در مقایسه با مبدل های القایی) سلول های خورشیدی موجود مانع اصلی استفاده گسترده از آنها است. افزایش توان و کارایی سیستم های خورشیدی وظیفه اصلی انرژی مدرن است.

کارآمدترین پنل های خورشیدی: رتبه بندی

کارآمدترین مبدل های خورشیدی امروزه توسط شارپ تولید می شوند. پنل های خورشیدی سه لایه، پرقدرت و متمرکز دارای راندمان 44.4 درصدی است. هزینه آنها فوق العاده بالا است، بنابراین آنها فقط در صنعت هوافضا استفاده می شوند.

مقرون به صرفه ترین و موثرترین پنل های خورشیدی مدرن از شرکت های زیر است:

• راه حل های پاناسونیک اکو;
• اول خورشیدی;
• MiaSole;
• JinkoSolar;
• ترینا سولار;
• ینگلی گرین;
• ReneSola;
• خورشیدی کانادا.

Sun Power معتبرترین اینورترهای خورشیدی را با بازده 21.5 درصد تولید می کند. محصولات این شرکت در مراکز تجاری و صنعتی کاملاً محبوب هستند و پس از دستگاه های Q-Cells در رتبه دوم قرار دارند.

کارایی پنل های خورشیدی (فیلم)

پانل های خورشیدی مدرن، به عنوان دستگاه های تبدیل انرژی سازگار با محیط زیست با خنک کننده پایان ناپذیر، در حال افزایش محبوبیت هستند. در حال حاضر، دستگاه های دارای مبدل فوتوالکتریک برای مصارف خانگی (شارژ تلفن، تبلت) استفاده می شود. کارایی تاسیسات خورشیدیهنوز نسبت به روش های جایگزین تولید انرژی پایین تر است. اما، افزایش دهید راندمان مبدل- این وظیفه اصلی انرژی مدرن است.

ایده استفاده از انرژی خورشیدی برای گرم کردن خانه یا سایر نیازها، وسایل جدیدی نیست که به هر کسی اجازه انجام این کار را بدهد. در بسیاری از کشورها، پنل های خورشیدی پشت بام به جای استثنا قاعده است. کشور ما هنوز یکی از آنها نیست، اما در کشور ما نصب های مشابه در حال حاضر بیشتر و بیشتر دیده می شود. سیستم های خورشیدی برای خانه می توانند دو نوع باشند. اولین مورد، کلکتورهای خورشیدی است که مایع خنک کننده ای را که در آنها جریان می یابد گرم می کند. دوم پنل های خورشیدی است که برق تولید می کند. در ادامه در مورد آنها صحبت خواهیم کرد.

پنل های خورشیدی نور خورشید را به انرژی الکتریکی. باتری از تعدادی مبدل فوتوالکتریک تشکیل شده است که بیشتر به آنها فتوسل می گویند. تعداد مبدل ها در باتری دلخواه است، اتصال سری موازی است. تعداد فتوسل ها چگونه تعیین می شود؟ جریان و ولتاژ مورد نیاز مبدل ها بر روی هر سطح صاف، یکی در کنار دیگری قرار می گیرند. به دلیل ظاهرچنین سازه هایی اغلب "پانل های خورشیدی" نامیده می شوند.

پنل های خورشیدی برای یک خانه خصوصی در برخی کشورها رایج است

پنل های خورشیدی که از نظر مساحت بسیار بزرگ هستند برای استفاده در زندگی روزمره ناخوشایند هستند و اگر بزرگترین توان کافی نباشد، چندین دستگاه در یک آبشار به هم متصل می شوند. در صورت نیاز به قدرت زیاد، ممکن است به یک منطقه قابل توجه نیاز باشد: کل سقف، گاهی اوقات دیوارهای خانه و بخشی از منطقه محلی ممکن است اشغال شود. به همین دلیل است که پنل های خورشیدی اغلب برای خانه های شخصی استفاده می شود: جا برای قرار دادن تعداد زیادی از آنها وجود دارد. صاحبان آپارتمان فقط می توانند پنجره ها و بالکن ها را اشغال کنند.

امکان استفاده

چگونه می توان از پنل های خورشیدی برای گرم کردن خانه خود استفاده کرد؟ فقط برای کاهش قبض برق و همچنین به عنوان یک منبع پشتیبان در صورت قطع برق. این به دستیابی به همان استقلال انرژی کمک می کند و سیستم گرمایش را در غیاب منبع تغذیه متمرکز منجمد نمی کند.

یک پنل خورشیدی چقدر واقعی می تواند نیاز برق شما را برآورده کند؟ اگر در مورد گرمایش آب صحبت کنیم، این واقع بینانه است: برای حفظ عملکرد سیستم، حداکثر 200-300 وات در ساعت مورد نیاز است. این میانگین مدت زمانی است که الکترونیک دیگ بخار "کشش" + می کند پمپ گردش خون+ دستگاه های کنترلی و کنترل کننده های ممکن. اگر سیستم شما بزرگتر است، برگه های داده را بردارید و توان مورد نیاز را محاسبه کنید. برای 300 وات ساعت، دو پنل خورشیدی با توان متوسط ​​کافی خواهد بود (کل عملکرد آنها باید کمی بیشتر از نیاز باشد).

و نیازی نیست فکر کنید که اگر خورشید نباشد برق هم نخواهد بود. این سیستم لزوماً شامل باتری ها و یک اینورتر است. باتری مناسب را انتخاب کنید و شارژ آنها، حتی در بدترین شرایط آب و هوایی، برای چندین روز کارکرد سیستم شما دوام می آورد.

به هر حال، بسیاری از تولید کنندگان اروپایی تجهیزات گرمایشی، عملیات مشترک تجهیزات خود را با مبدل های خورشیدی (به عنوان مثال، دیگ های گازو). اما آنها با کلکتورهای خورشیدی (آب گرما) یا با پانل های خورشیدی کار می کنند، شما باید به هر نوع تجهیزات نگاه کنید.

اگر چنین است، همه چیز جدی تر است. قدرت اکثر این بخاری ها بر حسب کیلووات محاسبه می شود. برای تولید این مقدار انرژی به صفحات زیادی برای پردازش انرژی خورشید نیاز است. نصب یک سیستم پنل خورشیدی برای گرم کردن یک خانه خصوصی با کف برقی می تواند هزینه بسیار مناسبی داشته باشد. اما خوبی سیستم این است که قدرت آن را می توان به تدریج افزایش داد. در صورت امکان تعداد پنل ها و میزان برق تولیدی را افزایش خواهید داد.

در صورت تمایل می توانید ذخیره کنید: . چنین گزینه های خانگی چندین برابر کمتر از موارد کارخانه هزینه خواهند داشت. و این با وجود این واقعیت است که شما مجبور خواهید بود مبدل های عکس آماده بخرید: آنها در داخل تولید می شوند شرایط صنایع دستی- یک کار غیر واقعی بنابراین - فقط آنهایی که آماده هستند. راندمان پنل های خورشیدی خانگی کمتر از نمونه های کارخانه ای خواهد بود، اما قیمت آن چندین برابر کمتر است.

محاسبه پنل های خورشیدی برای خانه

تابش خورشیدی (میزان انرژی خورشیدی) از ماه به ماه بسیار متفاوت است. بنابراین، ابتدا باید تصمیم بگیرید که قرار است چه بخشی از برق تولید کنید و برای چه مدتی. اگر می خواهید در هر زمانی از سال خودتان 100% تولید کنید، باید بر اساس بدترین ماه با حداقل تعداد روزهای آفتابی حساب کنید. اما پس از آن این سوال مطرح می شود: با مقدار برق اضافی که در ماه های دیگر تولید می شود چه باید کرد. اگر قصد دارید فقط در فصل باغبانی بمانید، با توجه به کمترین تابش در این مدت محاسبه کنید. به طور کلی، اصل روشن است.

سپس باید محاسبه کنید که منظومه شمسی شما چقدر باید برای خانه شما تولید کند. برای انجام این کار، تمام وسایل برقی را در جدول وارد کنید و از گذرنامه آنها اطلاعات مربوط به توان، جریان مصرفی و بار وات را وارد کنید. با ضربه زدن روی بلندگوها متوجه می شوید که تمام تجهیزات و وسایل شما در ساعت به چه مقدار برق نیاز دارند. واضح است که بعید است همه آنها همزمان روشن شوند. می توانید محاسبه کنید که کدام یک از آنها به طور همزمان کار می کنند و پنل های خورشیدی را بر اساس این رقم انتخاب کنید.

بیایید نحوه شمارش تعداد پنل های خورشیدی را با استفاده از یک مثال بررسی کنیم. اجازه دهید نیاز به برق 10 کیلووات در ساعت باشد، تابش نور در ماه تخمینی 2 کیلووات در ساعت است. قدرت باتری که قصد خرید آن را داشتیم 250 وات (0.25 کیلو وات) است. اکنون 10 / 2 / 0.25 = 20 عدد را می شماریم. یعنی به 20 پنل خورشیدی نیاز خواهید داشت.

برای کاهش مصرف برق، باید همه لامپ های رشته ای را با لامپ های LED و تمام تجهیزات قدیمی ضایعات را با موارد صرفه جویی در انرژی جایگزین کنید - در این صورت به تعداد نه چندان زیادی پنل خورشیدی نیاز خواهید داشت.

انواع پنل های خورشیدی

مبدل های فوتوالکتریک مختلفی وجود دارد. علاوه بر این، موادی که از آن ساخته شده اند و فناوری متفاوت است. عملکرد این مبدل ها به طور مستقیم به همه این عوامل بستگی دارد. برخی از سلول های خورشیدی بازدهی 5-7 درصد دارند و موفق ترین پیشرفت های اخیر 44 درصد و بالاتر را نشان می دهد. واضح است که فاصله توسعه تا استفاده روزمره بسیار زیاد است، هم از نظر زمانی و هم از نظر مالی. اما می توانیم تصور کنیم که در آینده نزدیک چه چیزی در انتظارمان است. برای به دست آوردن ویژگی های بهتر، از سایر فلزات خاکی کمیاب استفاده می شود، اما با ویژگی های بهبود یافته، افزایش قیمت مناسبی داریم. میانگین بهره وری مبدل های خورشیدی نسبتا ارزان 20-25٪ است.

رایج ترین سلول های خورشیدی سیلیکونی. این نیمه هادی ارزان است، تولید آن برای مدت طولانی تسلط یافته است. اما آنها بالاترین راندمان را ندارند - همان 20-25٪. بنابراین، با همه تنوع، امروزه از سه نوع مبدل خورشیدی به طور عمده استفاده می شود:

• ارزان ترین آنها باتری های لایه نازک هستند. آنها یک پوشش نازک از سیلیکون بر روی مواد نگهدارنده هستند. لایه سیلیکونی با یک فیلم محافظ پوشانده شده است. مزیت این عناصر این است که حتی در نور پراکنده نیز کار می کنند و بنابراین امکان نصب آنها حتی بر روی دیوار ساختمان ها نیز وجود دارد. معایب - راندمان پایین 7-10٪، و همچنین، با وجود لایه محافظ، تخریب تدریجی لایه سیلیکون. با این وجود، با اشغال یک منطقه بزرگ، می توانید حتی در هوای ابری برق دریافت کنید.
• سلول های خورشیدی پلی کریستالی از سیلیکون مذاب ساخته می شوند و به آرامی آن را خنک می کنند. این عناصر را می توان با رنگ آبی روشنشان متمایز کرد. این پنل های خورشیدی بهره وری بهتری دارند: راندمان 17-20٪ است، اما در نور پراکنده آنها بی اثر هستند.
• گران ترین این سه گانه، اما در عین حال بسیار گسترده، پانل های خورشیدی تک کریستالی هستند. آنها با تقسیم یک کریستال سیلیکونی به ویفرها به دست می آیند و هندسه مشخصی با گوشه های اریب دارند. این عناصر بازدهی بین 20 تا 25 درصد دارند.

حالا با دیدن کلمات "پنل خورشیدی تک" یا "سلول خورشیدی چند کریستالی" متوجه می شوید که ما در مورد روشی برای تولید کریستال های سیلیکون صحبت می کنیم. شما همچنین خواهید دانست که چه نوع اثربخشی می توانید از آنها انتظار داشته باشید.

باتری با مبدل های تک کریستالی

کارایی پنل های خورشیدی در زمستان

ممکن است تعجب کنید، اما در یک روز زمستانی، تنها 1.5-2 برابر کمتر از تابستان انرژی روی سطح عمودی می افتد. این اطلاعات مربوط به روسیه مرکزی است. تصویر در روز بدتر است: در این دوره در تابستان 4 برابر بیشتر انرژی دریافت می کنیم. اما توجه کنید: در یک سطح عمودی. یعنی روی دیوار. اگر صحبت کنیم سطح افقی، در اینجا تفاوت در حال حاضر 15 برابر است.

غم انگیزترین تصویر تولید برق از صفحات خورشیدی نه در زمستان، بلکه در پاییز در انتظار شماست: در هوای ابری، بسته به تراکم پوشش ابر، بازده آنها 20-40 برابر کمتر است. در زمستان، پس از بارش برف، تابش تابشی (میزان نوری که روی باتری‌ها می‌افتد) در روزهای آفتابی می‌تواند به مقادیر تابستان نزدیک شود. به همین دلیل است که سیستم های خورشیدی برای خانه شما در زمستان بیشتر از پاییز برق تولید می کنند.

به نظر می رسد که برای دستیابی به حداکثر بازده در زمستان، باید پنل های خورشیدی را به صورت عمودی یا تقریباً عمودی قرار دهید. و اگر آنها را به دیوار آویزان کنید، توصیه می شود در جنوب شرقی با آنها روبرو شوید: طبق آمار، هوا اغلب در صبح صاف است. اگر دیوار جنوب شرقی وجود ندارد و یا نصب چیزی روی آن غیرممکن است، می توانید با ساخت پایه های مخصوص از این وضعیت خارج شوید. سپس پنل های خورشیدی را روی سقف قرار دادند. از آنجایی که زاویه تابش اشعه خورشید بسته به فصل تغییر می کند، توصیه می شود یک پایه با زاویه قابل تنظیم درست کنید. این امکان وجود دارد - پانل های خورشیدی را به سمت جنوب شرقی "رو به" بچرخانید، اگر چنین گزینه ای وجود ندارد، اجازه دهید به سمت جنوب "نگاه کنند".

قوانین نصب

کارایی سلول های خورشیدی سیلیکونی به میزان انرژی خورشیدی که بر روی آنها می افتد (کل طیف تابش) بستگی دارد. عواملی که می توانیم به نحوی بر آنها تأثیر بگذاریم عبارتند از:

عملکرد بسیاری از انواع مبدل ها تحت تأثیر نشانگرهای دما قرار می گیرد: دامنه استفاده از عناصر سیلیکونی از -40 درجه سانتیگراد تا +50 درجه سانتیگراد است. هر دو دمای پایین و بالاتر تأثیر منفی بر عملکرد دارند. اگر در تابستان آفتاب فعال دارید، مهم است که از گرمای بیش از حد جلوگیری کنید. برای این کار می توانید پارچه یا فویل سفید را زیر پنل قرار دهید (موثرتر). اگر این کار کمکی نکرد و پانل بیش از حد داغ شد، آن را بچرخانید یا دوباره آویزان کنید. لازم است موقعیتی را انتخاب کنید که در آن رژیم حرارتی حفظ شود و عملکرد بسیار بالا باقی بماند.

این دستگاه ها در صورتی حداکثر بهره وری خود را نشان می دهند که اشعه خورشید با زاویه 90 درجه سقوط کند. متأسفانه این کار در تمام طول روز امکان پذیر نیست، بلکه فقط برای مدت کوتاهی امکان پذیر است. سیستم های ردیابی خاصی وجود دارد که زاویه پانل را طوری تغییر می دهد که نور دائماً در زاویه مورد نظر فرو می افتد، اما اینها نصب های گران قیمت هستند.

و با این حال، شما می توانید پیدا کنید زاویه بهینهنصب پنل های خورشیدی فقط با یک انحراف جزئی از ایده آل (کمتر از 50 درجه)، بهره وری کمی کاهش می یابد، حدود 5٪. شما می توانید تایید واقعی این موضوع را در ویدئو مشاهده کنید.

هر منطقه زاویه مخصوص به خود را برای نصب پنل های خورشیدی دارد. می توان آن را به صورت تجربی تعیین کرد (همانطور که دیدید)، یا می توان آن را بر اساس عرض جغرافیایی تنظیم کرد - این شیب بهترین در نظر گرفته می شود. خیلی به جهت پانل بستگی دارد: اگر به سمت شمال یا شرق روبرو شوید، زاویه بهینه کوچکتر خواهد بود.

پنل های خورشیدی روی سقف

اول از همه، شما باید دریابید که آیا سقف می تواند بار اضافی را تحمل کند یا خیر. هر ماژول می تواند یک یا دو ماژول را اداره کند، اما برای بیشتر باید بشمارید.

برای تثبیت مطمئن، آنها باید حداقل در چهار نقطه متصل شوند. علاوه بر این، اگر پانل های کارخانه ای را نصب می کنید، برای مطالعه دستورالعمل های نصب تنبلی نکنید: اگر حداقل یکی از نکات نقض شود، تجهیزات از گارانتی حذف می شوند. در بیشتر موارد الزامات عبارتند از:

سیستم های نصب پنل خورشیدی می تواند متفاوت باشد. انواع آماده وجود دارد (در همان جایی که خود پانل ها فروخته می شوند) اما می توانید از آنهایی که خودتان ساخته اید نیز استفاده کنید. فقط استفاده از مواد قابل اعتماد و مقاوم در برابر خوردگی مهم است. ضخامت نوارها و اتصال دهنده ها باید زیاد باشد: آنها باید هم بارهای باد و هم توده پانل هایی با ضخیم ترین پوشش برف را تحمل کنند.

یکی از روش های اتصال پنل های خورشیدی به سقف یک خانه خصوصی را می توان در ویدیو مشاهده کرد.

حالا کمی در مورد مونتاژ برق. نمودار اتصال باتری خورشیدی، علاوه بر خود مبدل ها، وجود موارد زیر را نیز فراهم می کند:

• کنترل کننده شارژ با باتری های متصل؛
• مبدل (اینورتر)، که تبدیل می کند دی سیبه متغیر؛
• فیوز برای محافظت در برابر اتصال کوتاه(امنیت شما و سیستم را افزایش می دهد).

کنترل کننده و مبدل دارای محدودیت جریان و ولتاژ هستند. کل پارامترهای منظومه شمسی متصل به خانه شما نباید از آنها تجاوز کند. برای اتصال الکتریکیباتری ها را در یک سیستم واحد قرار دهید، فقط باید از سیم هایی استفاده کنید که به بیرون هدایت می شوند.

برای اتصال پانل ها از یک هادی مسی در عایق مقاوم در برابر UV استفاده می شود. اگر سیم هایی با عایق مناسب یافت نشد، آن را در یک شلنگ راه راه برای استفاده در فضای باز پنهان کنید. ضخامت هسته های سیم به قدرت جریان مورد انتظار در سیستم و طول خط بستگی دارد، اما حداقل مقطع آن 4 میلی متر مربع است. توصیه می شود هادی ها را با استفاده از اتصال دهنده ها و نه با رشته ها وصل کنید. MC4 توصیه می شود زیرا هادی هایی که از اکثر پانل های خورشیدی خارج می شوند با چنین کانکتورهایی خاتمه می یابند. این کانکتورها خوب هستند زیرا اتصال محکمی را ایجاد می کنند که در سقف ها مهم است. اما همه شرکت ها کانکتورهای این استاندارد را نصب نمی کنند. مدل‌های ارزان قیمت (مخصوصاً مدل‌های چینی) ممکن است چیز متفاوتی داشته باشند، بنابراین هنگام خرید بررسی کنید.

حال در مورد توالی اتصال تجهیزات به سیستم. برای اتصال ایمن، دستور زیر را دنبال کنید:

1. باتری ها با قطبیت صحیح به کنترلر متصل می شوند. سیم ها مسی هستند، مقطع بسته به قدرت کنترل کننده انتخاب می شود.
2. پنل های خورشیدی به کنترلر متصل می شوند. قطبیت نیز باید رعایت شود.
3. مصرف کننده های 12 ولت از طریق فیوز به کنترلر متصل می شوند.
4. یک اینورتر (از طریق فیوز) به باتری ها وصل شده است و مصرف کنندگان 220 ولت قبلاً به خروجی آن وصل شده اند. و این بسته به شرکت و قدرت تقریباً 600-1000 دلار است.

از دنباله اتصال غافل نشوید - این امن ترین الگوریتم است که وضعیت کار سیستم را تضمین می کند (با توجه به قطبیت).

در نهایت گزینه دیگری برای نصب بر روی پشت بام خانه تابستانی با زاویه شیب قابل تنظیم. شاید ویدیو برای شما مفید باشد.

آرتم چویکوف، نماینده شرکت سان وییز:

باتری ها از نور خورشید کار نمی کنند، بلکه در اصل از نور خورشید کار می کنند. تابش الکترومغناطیسیدر هر زمانی از سال به زمین می رسد. فقط انرژی کمتری در هوای ابری تولید می شود. به عنوان مثال، ما چراغ های خورشیدی خودران نصب کردیم. البته فواصل زمانی کوتاهی وجود دارد که باتری ها زمان لازم برای شارژ کامل را ندارند. اما به طور کلی این اتفاق در زمستان زیاد نمی افتد.

جالب اینجاست که حتی اگر برف روی پنل خورشیدی ببارد، همچنان به تبدیل انرژی خورشیدی ادامه می دهد. و با توجه به این واقعیت که فتوسل ها گرم می شوند، برف خود ذوب می شود. اصل کار مانند گرم کردن شیشه ماشین است.

آب و هوای زمستانی ایده آل برای پنل خورشیدی یک روز یخبندان و بدون ابر است. گاهی اوقات در چنین روزهایی حتی می توانید رکوردهای نسل را ثبت کنید.

اولگ لژنف، مدیر کل شرکت امپراتوری انرژی خورشیدی:

در زمستان بازده پنل خورشیدی کاهش می یابد. در مسکو و منطقه مسکو به طور متوسط ​​8 برابر کمتر در ماه برق تولید می کند. فرض کنید، اگر در تابستان برای کارکردن یخچال، کامپیوتر و روشنایی سقفی در خانه به 1 کیلو وات انرژی نیاز دارید (این 4 پنل هر کدام 250 وات است)، در زمستان برای اطمینان، بهتر است 2 کیلو وات انرژی ذخیره کنید.

در همان زمان، در خاور دورمدت زمان تابش خورشید (یعنی زمانی که سطح زمین توسط پرتوهای مستقیم خورشید روشن می شود، توسط ابرهای متراکم از ما پنهان نمی شود) بیشتر است، بازده تنها یک و نیم تا دو برابر کاهش می یابد. و البته هر چه بیشتر به سمت جنوب بروید، تفاوت زمستان و تابستان کمتر می شود.

زاویه شیب ماژول ها نیز مهم است. شما می توانید یک زاویه جهانی در تنظیم کنید کل سال. و شما می توانید هر بار بسته به فصل آن را تغییر دهید. این کار توسط صاحبان خانه انجام نمی شود، بلکه توسط متخصصانی که به سایت مراجعه می کنند انجام می شود.

مردم بدون توجه به زمان سال از ما پنل می خرند. قیمت معمولی 60 روبل در هر وات است. به علاوه باید یک کنترلر شارژ بخرید (25000 روبل). مجموع - حداقل 100000 روبل در هر خانه.