Արևային մարտկոց - ֆոտոէլեկտրական փոխարկիչների (ֆոտոցելեր) համադրություն - կիսահաղորդչային սարքեր, որոնք արևային էներգիան ուղղակիորեն վերածում են ուղղակի էլեկտրական հոսանքի ՝ ի տարբերություն արևային կոլեկտորների, որոնք արտադրում են ջեռուցման նյութեր:
Արեգակնային էներգիայի ուսումնասիրության առարկա են արևային ճառագայթահարումը ջերմային և էլեկտրական էներգիայի վերափոխման տարբեր սարքեր (Հելիոս հունարենից. Ήλιος, Helios - Sun): Ֆոտովոլտային բջիջների և արևային կոլեկտորների արտադրությունը զարգանում է տարբեր ուղղություններով: Արեգակնային վահանակները գալիս են տարբեր չափսերով ՝ ներկառուցված միկրոհաշվիչներից մինչև տանիքի վրա տեղադրված մեքենաներ և շենքեր:
Պատմություն
1842-ին Ալեքսանդր Էդմոնդ Բուքերելը հայտնաբերեց լույսը էլեկտրականության վերածելու ազդեցությունը: Չարլզ Ֆրիտսը սկսեց օգտագործել սելենը `լույսը էլեկտրականության վերածելու համար: Արեգակնային վահանակների առաջին նախատիպերը ստեղծվել է իտալացի ֆոտոքիմիկոս acակոմո Լուիջի Չամիչանի կողմից:
1948 թ.-ի մարտի 25-ին Bell Laboratories- ի փորձագետները հայտարարեցին, որ էլեկտրական հոսանք արտադրելու համար առաջին սիլիկոնային արևային պանելների ստեղծումն է: Այս հայտնագործությունը կատարել են ընկերության երեք աշխատակիցներ `Կալվին Սուլհեր Ֆուլերը (Կալվին Սաթեր Ֆուլեր), Դարլիլ Չապինը (Դարլիլ Չապին) և eralերալդ Փիրսոնը (eralերալդ Փիրսոն): Արդեն 10 տարի անց ՝ 1958-ի մարտի 17-ին, ԱՄՆ – ում գործարկվեց արեգակնային մարտկոցների ՝ «Ավանգարդ -1» –ի օգտագործմամբ արբանյակը: 1958-ի մայիսի 15-ին ԽՍՀՄ-ում գործարկվեց նաև արևային մարտկոցների օգտագործմամբ արբանյակ ՝ Sputnik-3:
Ինչ դուք պետք է իմանաք արևային վահանակների մասին
«Արեգակնային մարտկոցը» արտահայտությունն է, որը ենթադրում է մի շարք արևային բջիջներ, որոնց հիմքը կազմում են կիսահաղորդչային նյութեր, որոնք ուղղակիորեն վերածում են արևի էներգիան ուղղակի հոսանքի: Այս ընթացակարգը կոչվում է ֆոտոէլեկտրական էֆեկտ: Լաբորատոր մակարդակում յուրացնելով այս միկրոֆիզիկական երևույթի կառավարումը, արդյունաբերությունը յուրացրեց նաև սիլիկոնային արևային մոդուլների արտադրությունը: Արեգակնային վահանակների արդյունավետությունը `18-22%: Դրանց մեջ ֆոտոցելիքների միացումը սերիական է և զուգահեռ:
Շրջանակը, որի վրա դրանք գտնվում են, պատրաստված է դիէլեկտրիկ նյութից:
Ամառային տան և առանձնատան համար արևային վահանակների միացման սխեման Համակարգի ճիշտ շահագործման վրա ազդում է էլեկտրակայանների միացման բոլոր բաղադրիչների ճիշտ ընտրությունը: Արեգակնային մարտկոցը կազմող մոդուլների որակը կախված է նրանից, թե ինչպես հաջողությամբ ավարտվեց արևի կողմից Երկրից ֆոտոններով անցած ճանապարհը:
Թեթև ճառագայթման համար ընկնելով այս ծուղակի մեջ ՝ նրանք դառնում են էլեկտրական միացման միացում ՝ ուղիղ հոսանքով: Բացի այդ, կախված առաջադրանքից, կուտակված էներգիան կուտակվում է մարտկոցներում կամ դրանք վերածվում են 220 վ վարդակ մատակարարող այլընտրանքային էլեկտրական հոսանքի:
Արեգակնային պանելների տեսակները
Սիլիկոնային կիսահաղորդիչների արտադրության համար օգտագործված տիպի հիման վրա, արևային պանելների մոդուլները բաժանվում են երկու կարգի. պոլիկրիստալին , մեկ բյուրեղ .
Առաջինը գտնվում է բազմազան մակերեսով հարթ քառակուսի տեսքով ՝ տարբեր բյուրեղների առկայության պատճառով: Սիլիկոնային հալեցումը օգտագործվում է դրանց արտադրության համար: Սկզբում հումքը լցվում է հատուկ ձևերի մեջ, այնուհետև հալվելով ձեռք բերված բլոկները կտրվում են քառակուսի ափսեի մեջ: Արտադրության գործընթացում հալած սիլիցիումի զանգվածը ենթարկվում է աստիճանական սառեցման:
Monocrystaline վահանակներն ավելի արդյունավետ են և ավելի մեծ էներգիա են արտադրում նույն չափսերով, բայց պոլիկրիստալային վահանակներն ավելի էժան են: Մոդուլը բաղկացած է 36 կամ 72 պոլիկրիստալային ափսեներից: Վահանակը բաղկացած է նման հանգույցների շարքից: Տեխնոլոգիան համեմատաբար պարզ է, չի ներառում թանկարժեք սարքավորումների օգտագործումը և չի պահանջում մեծ ֆինանսական ներդրումներ: Այս մոդուլների մինուսը մեկն է `արդյունավետությունը չի գերազանցում 18% -ը:
Նրանց համար գերակշռող պահանջարկը բացատրվում է այն փաստով, որ դրանք ավելի էժան են: Ի տարբերություն նախորդների, մեկ բյուրեղյա վահանակների մակերեսը միատարր է: Սրանք բարակ թիթեղներ են, որոնք տեսողականորեն նույնականացվում են որպես անկյունների քառակուսի կտրում: Դրանք ձեռք բերելու համար արհեստականորեն աճում է սիլիկոնային բյուրեղ: Այս դեպքում օգտագործված արևային բջիջները բաղկացած են սիլիկոնային բալոններից:
Բոլոր կողմերից սիլիկոնային ցանկապատերը կտրելը, կատարելագործվում է: Այս գործընթացը ծախսատար է, բայց արդյունավետ: Մեկ բյուրեղյա տարրերի արդյունավետությունը կարող է հասնել 22% -ի: Նրանց արժեքը ավելի բարձր է, քան տարածաշրջանում պոլիկրիստալինի արժեքը `10%:
Ինչ է արևային մարտկոցը:
Արևային մարտկոցը (SB) մի քանի ֆոտովոլտային մոդուլ է, որը միավորված է մեկ սարքի մեջ `օգտագործելով էլեկտրական հաղորդիչներ:
Եվ եթե մարտկոցը բաղկացած է մոդուլներից (որոնք կոչվում են նաև վահանակներ), ապա յուրաքանչյուր մոդուլ ձևավորվում է մի քանի արևային բջիջներից (որոնք կոչվում են բջիջներ): Արեգակնային բջիջը առանցքային տարր է, որը գտնվում է մարտկոցների և ամբողջ արևային կայանքների կենտրոնում:
Լուսանկարում ներկայացված են տարբեր ձևաչափերի արևային բջիջներ:
Բայց ֆոտովոլտային վահանակի հավաքը:
Գործնականում, ֆոտովոլտային բջիջները օգտագործվում են լրացուցիչ սարքավորումների հետ միասին, որը ծառայում է հոսանքը փոխարկելուն, դրա կուտակման և սպառողների միջև հետագա բաշխման համար: Հիմնական արևային էներգիայի հավաքածուի մեջ ներառված են հետևյալ սարքերը.
- Ֆոտովոլտային վահանակները համակարգի հիմնական տարրն են, որը էլեկտրաէներգիա է առաջացնում, երբ արևի լույսը հարվածում է դրան:
- Վերալիցքավորվող մարտկոցը էներգախնայողության սարք է, որը սպառողներին հնարավորություն է տալիս ապահովել այլընտրանքային էլեկտրաէներգիա նույնիսկ այն ժամերին, երբ ՍԲ-ն այն չի արտադրում (օրինակ ՝ գիշերը):
- Վերահսկիչ - սարք, որը պատասխանատու է մարտկոցների ժամանակին լիցքավորելու համար, մինչդեռ մարտկոցները գերլարումից և խորը լիցքաթափումից պաշտպանելու համար:
- Inverter- ը էլեկտրական էներգիայի փոխարկիչ է, որը թույլ է տալիս ստանալ ելքային այլընտրանքային հոսանք `ելնելով պահանջվող հաճախությամբ և լարման միջոցով:
Սխեմատիկորեն, արեգակնային էներգիայի մատակարարման համակարգը հետևյալն է.
Սխեման բավականին պարզ է, բայց որպեսզի այն արդյունավետ աշխատի, անհրաժեշտ է ճիշտ հաշվարկել դրանում ներգրավված բոլոր սարքերի գործառնական պարամետրերը:
Արևային վահանակների տարրերի և գործունեության սկզբունքը
Արեգակնային մարտկոցի խնդիրն արևի ճառագայթների էներգիայի էլեկտրականության վերափոխումն է, որը կերակրում է կենցաղային և արդյունաբերական սարքերը: Արեգակնային էլեկտրակայանի շահագործումը, սկզբունքորեն, իրականացվում է նույն սխեմայի համաձայն, ինչպես պայմանական:
Արեգակնային վահանակը բաղկացած է 5 տարրերից: Արևի տեղադրման առաջին բաղադրիչը լուսանկարչական վահանակներն են:
Կիսահաղորդչային սարքերը, որոնցից դրանք կազմված են, ուղղակիորեն վերածում են երկնային մարմնի էներգիան կայուն էլեկտրական հոսանքի: Արեգակնային վահանակների հզորությունը և լարումը կարող են տարբեր լինել, բայց միշտ 12 Վ-ից բազմակի: Արեգակնային մարտկոցը մոդուլային միավորների հավաքածու է: Տեղադրեք մարտկոցները այն վայրերում, որոնք հասանելի են արևի լույսին:
Արեգակնային պանելների աշխատանքը կարգավորելու և վերահսկելու համար միացման մեջ ներառվում են այնպիսի սարքեր, ինչպիսիք են մարտկոցը, ինվերտորը և վերահսկիչը: Մարտկոցը կատարում է իր ավանդական դերը համակարգում `այն պահվում է էլեկտրականության մեջ: Դա տեղի է ունենում կենտրոնացված ցանցից կենցաղային էլեկտրական տեխնիկայի շահագործման ընթացքում, և երբ ավելորդ էլեկտրաէներգիա է առաջանում, երբ տունն ամբողջությամբ արեգակնային մոդուլից միացնելիս է:
Էներգախնայողությունը շրջանառությունը մատակարարում է այդպիսի քանակությամբ էլեկտրաէներգիայի, որպեսզի դրա մեջ անընդհատ պահպանվի կայուն լարման: Որպես կանոն, միացում մարտկոցն ընդգրկված է միացումում `առաջնային և պահեստային: Առաջինը, էլեկտրականություն կուտակելով, այն անմիջապես ուղարկում է էլեկտրական ցանց:
Երկրորդը հրաժարվում է կուտակված էներգիան միայն ցանցի լարման անկումից հետո: Ամենից հաճախ պահեստային մարտկոցի անհրաժեշտությունը ծագում է թեթև արևոտ եղանակին կամ գիշերը, երբ լուսանկարչական վահանակները չեն կարող աշխատել:
Արեգակնային վահանակների միացման ճիշտ սխեման Արեգակնային վահանակի և մարտկոցների միջև միջնորդի մի տեսակ է վերահսկիչը: Այս էլեկտրոնային սարքն ունի գործառույթ, որը վերահսկում է մարտկոցի լիցքավորումը և լիցքավորումը, ինչպես նաև վերահսկում է այս գործընթացը:
Օրվա տարբեր ժամերին, մակերեսի մի միավոր արևի կողմից ճառագայթվում է տարբեր եղանակներով: Հետեւաբար, վահանակի կողմից լարման ելքը նույնպես փոխվում է: Մարտկոցը նորմալ սահմաններում լիցքավորելու համար պահանջվում է լարման, որի արժեքը սահմանափակվում է որոշակի սահմաններում: Արեգակնային կոլեկցիոդը վերացնում է գայթակղության հետևանքով առաջացած անկանոնությունը: Նման սարքի առկայությունը բացառում է մարտկոցը լիցքավորելը դրա հետագա եռացողով: Բացի այդ, վերահսկիչը թույլ չի տա էներգիայի մատակարարման նվազում սահմանված նորմայից ցածր, ինչը երաշխավորում է ամբողջ էներգետիկ համակարգի հուսալի գործարկումը:
Ֆոտովոլտային վահանակների հաշվարկ
Առաջին բանը, որ դուք պետք է իմանաք, երբ պլանավորեք հաշվարկել ֆոտովոլտային փոխարկիչների (արևային վահանակներ) դիզայնը, այն էլեկտրաէներգիայի քանակն է, որը սպառվում է արևային վահանակներին միացված սարքավորումներով: Ամփոփելով արեգակնային էներգիայի ապագա սպառողների անվանական ուժը, որը չափվում է վտով (Վտ կամ կՎտ), մենք կարող ենք բխել էլեկտրաէներգիայի սպառման միջին ամսական արագությունը `W * ժ (կՎ * ժ): Եվ արևային մարտկոցի (W) պահանջվող հզորությունը որոշվելու է ձեռք բերված արժեքի հիման վրա:
Օրինակ ՝ հաշվի առեք էլեկտրական սարքավորումների ցուցակը, որը կարող է էներգիա տրամադրվել փոքր արևային էլեկտրակայանի կողմից, 250 վտ հզորությամբ:
Աղյուսակը վերցված է արեգակնային վահանակների արտադրողների մեկի կայքից:
Առկա է էներգիայի ամենօրյա սպառման անհամապատասխանություն `950 Վտ * ժ (0,95 կՎտ * ժ) և արևային մարտկոցային էներգիայի արժեքի` 250 Վտ, որը շարունակական շահագործման ընթացքում պետք է արտադրի օրական 6 կՎտ * ժ էլեկտրաէներգիա (ինչը շատ ավելին է, քան նշված պահանջները): Բայց քանի որ մենք մասնավորապես խոսում ենք արևային վահանակների մասին, հարկ է հիշել, որ այդ սարքերը կարող են զարգացնել իրենց անվանման հզորությունը միայն ցերեկային ժամերին (մոտավորապես 9-ից 16 ժամ), և նույնիսկ դրանից հետո `պարզ օր: Ամպամած եղանակին էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը նույնպես զգալիորեն նվազում է: Եվ առավոտյան և երեկոյան մարտկոցով մարտկոցի արտադրած էլեկտրաէներգիայի քանակը չի գերազանցում միջին օրական գների 20-30% -ը: Բացի այդ, գնահատված հզորությունը կարելի է ձեռք բերել յուրաքանչյուր բջիջից միայն այն դեպքում, եթե դրա համար կան օպտիմալ պայմաններ:
Ինչու է մարտկոցի գնահատականը 60 վտ, իսկ այն տալիս է 30: 60 Վտ արժեքը ամրագրված է բջջային արտադրողների կողմից մեկուսացման ժամանակ ՝ 1000 Վտ / մ² և մարտկոցի 25 աստիճանի ջերմաստիճանում: Երկրի վրա նման պայմաններ գոյություն չունեն, և առավել ևս ՝ կենտրոնական Ռուսաստանում:
Այս ամենը հաշվի է առնվում այն դեպքում, երբ արևային վահանակների նախագծման մեջ դրվում է որոշակի էլեկտրաէներգիա:
Հիմա եկեք խոսենք այն մասին, թե որտեղից է եկել էներգիայի ցուցիչը `250 կՎտ: Նշված պարամետրը հաշվի է առնում բոլոր ուղղումները արեգակնային ճառագայթման անհավասարության համար և ներկայացնում է միջինացված տվյալներ ՝ գործնական փորձերի հիման վրա: Մասնավորապես. Մարտկոցների տարբեր աշխատանքային պայմաններում էներգիայի չափումը և դրա միջին օրական արժեքի հաշվարկը:
Երբ գիտեք սպառման ծավալը, ընտրեք ֆոտովոլտային բջիջներ `ելնելով մոդուլների պահանջվող հզորությունից. Մոդուլների յուրաքանչյուր 100 վտ արտադրում է օրական 400-500 Ուտ * ժամ:
Մենք գնում ենք ավելի հեռու. Իմանալով էլեկտրաէներգիայի միջին օրական պահանջարկը, մենք կարող ենք հաշվարկել պահանջվող արևային էներգիան և աշխատանքային բջիջների քանակը մեկ ֆոտովոլտային վահանակում:
Հետագա հաշվարկներ իրականացնելիս մենք կկենտրոնանանք մեզ համար արդեն ծանոթ սեղանի տվյալների վրա: Այսպիսով, ենթադրենք, որ ընդհանուր էներգիայի սպառումը մոտավորապես 1 կՎտժ է մեկ օրում (0,95 կՎտժ): Ինչպես արդեն գիտենք, մեզ հարկավոր կլինի արևային մարտկոց ՝ առնվազն 250 վտ հզորությամբ հզորությամբ:
Ենթադրենք, որ աշխատանքային մոդուլները հավաքելու համար պլանավորում եք օգտագործել 1,75 Վ անվանական անվանական հզորությամբ ֆոտովոլտային բջիջներ (յուրաքանչյուր բջիջի հզորությունը որոշվում է արևային բջջի արտադրած ընթացիկ ուժի և լարման արդյունքով): 144 բջիջների հզորությունը, որոնք համակցված են չորս ստանդարտ մոդուլի (յուրաքանչյուրը 36 բջիջ) հավասար կլինի 252 վտ: Միջին հաշվով, նման մարտկոցով մենք կստանանք օրական 1 - 1,26 կՎտժ էլեկտրաէներգիա, կամ ամսական 30 - 38 կՎտժ: Բայց դա ամառային լավ օրերին է, ձմռանը նույնիսկ այդ արժեքները միշտ չէ, որ կարելի է ձեռք բերել: Ավելին, հյուսիսային լայնություններում արդյունքը կարող է լինել մի փոքր ցածր, իսկ հարավում ՝ ավելի բարձր:
Կան արևային վահանակներ `3,45 կՎտ: Նրանք աշխատում են ցանցի հետ զուգահեռ, ուստի արդյունավետությունը հնարավոր առավելագույնն է.
Այս տվյալները միջինից մի փոքր բարձր են, քանի որ արևը սովորականից մեծ էր: Եթե ցիկլոնը ձգվում է, ապա ձմռան ամիսներին արտադրությունը չի կարող գերազանցել 100-150 կՎտ * ժ:
Shownուցադրված արժեքները կիլովատ են, որոնք կարելի է ուղղակիորեն ստանալ արևային վահանակներից: Որքան էներգիա կհասնի վերջնական սպառողներին, դա կախված է էլեկտրաէներգիայի մատակարարման համակարգում ներմուծված լրացուցիչ սարքավորումների բնութագրերից: Դրանց մասին կխոսենք ավելի ուշ:
Ինչպես տեսնում եք, տվյալ էներգիա ստեղծելու համար անհրաժեշտ արևային բջիջների քանակը կարելի է հաշվարկել միայն մոտավորապես: Ավելի ճշգրիտ հաշվարկների համար խորհուրդ է տրվում օգտագործել հատուկ ծրագրեր և առցանց արևային էներգիայի հաշվիչներ, որոնք կօգնեն որոշել մարտկոցի պահանջվող հզորությունը `կախված բազմաթիվ պարամետրերից (ներառյալ ձեր կայքի աշխարհագրական դիրքը):
Եթե առաջին անգամ հնարավոր չէր ճիշտ հաշվարկել ֆոտոգալվանային վահանակները (իսկ ոչ մասնագետները շատ հաճախ հանդիպում են նմանատիպ խնդրի), դա նշանակություն չունի: Բացակայող հզորությունը միշտ կարող է ստեղծվել `տեղադրելով մի քանի լրացուցիչ լուսապատճեններ:
Գոյություն ունեն երեք տեսակի սարքեր.
"Միացում անջատում" - սարքեր, որոնք մարտկոցը միացնում կամ անջատում են արևային մարտկոցից, կախված դրա տերմինալներում լարման մակարդակից: Լիցքի մակարդակը կայուն պահվում է 70% -ի սահմաններում:
PWM վերահսկիչ - մոդուլյացիան թույլ է տալիս լիցքավորման վերջին փուլում հասնել 100% մարտկոցի:
ՄՌՏ - այս սարքերը արևային պանելներից ստացված էներգիայի պարամետրերը վերափոխում են առավելագույնը մարտկոցը լիցքավորելու համար ՝ բարձրացնելով դրա արդյունավետությունը մինչև 30%:
Ինվերտոր - մի միավոր, որը արեգակնային մոդուլներից ստացված ուղղակի հոսանքը վերափոխում է 220 Վ-ի փոփոխական լարման:
Սա հենց այն տարբերությունն է, որն աշխատում է կենցաղային տեխնիկայի մեծ մասի համար: Inverters- ը մատչելի է երեք տարբերակով ՝ ինքնուրույն, ցանցային, հիբրիդային: Առաջինները չեն կապվում արտաքին էլեկտրական ցանցի հետ: Grանցի վրա (ցանց) գործում է միայն կենտրոնացված ցանցով:
Փոխակերպման գործառույթից բացի, նման ինվերտորները կարող են կարգավորել ընթացիկ ամպլիտուդը, լարման հաճախությունը և ցանցի այլ պարամետրերը: Հիբրիդային (հիբրիդ) ինվերտատորն ունի ինչպես ինքնուրույն, այնպես էլ ցանցային սարքավորումների գործառույթներ: Երբ կենտրոնական էլեկտրամատակարարումն աշխատում է, արևային մարտկոցից այն առավելագույն էներգիա է պահանջում, և եթե ընդհանուր ցանցն անջատված է, այն ամբողջովին ինքնավար է աշխատում:
Ֆոտովոլտային բջիջների տեսակները
Այս գլխի օգնությամբ մենք կփորձենք տարածել թյուրըմբռնումները ամենատարածված ֆոտովոլտային բջիջների առավելությունների և թերությունների վերաբերյալ: Սա ձեզ համար կդյուրացնի ճիշտ սարքի ընտրությունը: Արեգակնային վահանակների մոնոկրալային և պոլիկրիստալային սիլիկոնային մոդուլները այսօր լայնորեն օգտագործվում են:
Ահա այսպիսի տեսք ունի մեկ բյուրեղային մոդուլի ստանդարտ արեգակնային բջիջը (բջիջ), որը ճշգրիտ կարելի է առանձնացնել փորագրված անկյուններով:
Ստորև ներկայացված է պոլիկրիստալային բջիջի լուսանկար:
Ո՞ր մոդուլն է ավելի լավ: FORUMHOUSE օգտվողները ակտիվորեն վիճում են այդ մասին:Ինչ-որ մեկը հավատում է, որ պոլիկրիստալային մոդուլները ավելի արդյունավետ են աշխատում ամպամած եղանակին, մինչդեռ մոնոկրատական վահանակները արևային օրերին գերազանց կատարում են:
Ես ունեմ մոնո - 175 վտ արևի տակ 230 վտ-ի տակ: Բայց ես հրաժարվում եմ դրանցից և դիմում եմ պոլիկրիստալներին: Որովհետև, երբ երկինքը պարզ է, գոնե թափեք ցանկացած բյուրեղից էլեկտրաէներգիա, բայց երբ ամպամած է, իմը բոլորովին չեն աշխատում:
Այս դեպքում միշտ կլինեն հակառակորդներ, որոնք գործնական չափումներ իրականացնելուց հետո ամբողջությամբ հերքում են ներկայացված հայտարարությունը:
Ես հակառակը ստացվում եմ. Պոլիկրիստալները շատ զգայուն են մթնեցման համար: Հենց որ մի փոքր ամպ անցնի արևի տակ, այն անմիջապես ազդում է առաջացած հոսանքի քանակի վրա: Լարման, ի դեպ, գործնականում չի փոխվում: Մեկ բյուրեղապակյա վահանակը ավելի կայուն է պահում: Լավ լուսավորությամբ, երկու վահանակներն էլ շատ լավ են պահում. Երկու պանելների հայտարարված հզորությունը 50 Վտ է, և այդ նույն 50W- ով երկուսն էլ տալիս են: Այստեղից մենք տեսնում ենք, թե ինչպես է անհայտանում առասպելը, որ մոնոպանները ավելի լավ ուժ են տալիս լավ լույսի ներքո:
Երկրորդ հայտարարությունը վերաբերում է ֆոտովոլտային բջիջների կյանքին. Պոլիկրիստալները տարիքից ավելի արագ են, քան մեկ բյուրեղյա բջիջները: Դիտարկենք պաշտոնական վիճակագրությունը. Մեկ բյուրեղապակյա վահանակների ստանդարտ կյանքը 30 տարի է (որոշ արտադրողներ պնդում են, որ նման մոդուլները կարող են աշխատել մինչև 50 տարի): Միևնույն ժամանակ, պոլիկristaline վահանակների արդյունավետ գործունեության ժամանակահատվածը չի գերազանցում 20 տարին:
Իսկապես, արևային վահանակների հզորությունը (նույնիսկ շատ բարձր որակով) յուրաքանչյուր շահագործման տարվա ընթացքում նվազում է տոկոսի որոշակի մասով (0,67% - 0.71%): Միևնույն ժամանակ, շահագործման առաջին տարում նրանց ուժը կարող է անհապաղ իջնել 2% և 3% -ով (համապատասխանաբար մեկ բյուրեղյա և պոլիկրիստալային պանելների համար): Ինչպես տեսնում եք, տարբերություն կա, բայց դա աննշան է: Եվ եթե հաշվի առնեք, որ ներկայացված ցուցանիշները մեծապես կախված են ֆոտովոլտային մոդուլների որակից, ապա տարբերությունը կարելի է ամբողջությամբ անտեսել: Ավելին, կան դեպքեր, երբ անփութ արտադրողների կողմից պատրաստված էժան մեկ բյուրեղապակի վահանակները գործողության առաջին տարում կորցրել են իրենց ուժի մինչև 20% -ը: Եզրակացություն. Որքան ավելի հուսալի է արտադրող PV մոդուլները, այնքան ավելի դիմացկուն են նրա արտադրանքները:
Մեր պորտալի շատ օգտվողներ պնդում են, որ միանգամյա բյուրեղային մոդուլները միշտ ավելի թանկ են, քան պոլիկրիստալինը: Արտադրողների մեծամասնության համար գնի տարբերությունը (արտադրված հզորության մեկ վտ հզորության առումով) իրականում նկատելի է, ինչը ավելի գրավիչ է դարձնում պոլիկրիստալային տարրերի գնումը: Դրա հետ չի կարելի վիճել, բայց չի կարելի վիճել այն փաստի հետ, որ մեկ բյուրեղապակյա վահանակների արդյունավետությունը ավելի բարձր է, քան պոլիկրիստալները: Հետևաբար, աշխատանքային մոդուլների նույն հզորությամբ, պոլիկրիստալային մարտկոցները կունենան մեծ տարածք: Այլ կերպ ասած, գնի մեջ շահելով, պոլիկրիստալային տարրերի գնորդը կարող է տարածք կորցնել, ինչը, եթե SB- ի տեղադրման համար ազատ տարածքի պակաս կա, կարող է այն զրկել այդպիսի ակնհայտ առավելությունից:
Ընդհանուր մեկ բյուրեղների համար արդյունավետությունը, միջին հաշվով, կազմում է 17% -18%, իսկ պոլիի համար `մոտ 15%: Տարբերությունը 2% -3% է: Սակայն տարածքի առումով այս տարբերությունը 12% -17% է: Ամորֆ վահանակներով տարբերությունը նույնիսկ ավելի պարզ է. Դրանց արդյունավետությունը 8-10% -ով, մեկ բյուրեղապակի վահանակը կարող է լինել նույնքան մեծ, որքան ամորֆը:
Amorphous վահանակները ֆոտովոլտային բջիջների մեկ այլ տեսակ են, որոնք դեռևս չեն դարձել բավականին հանրաճանաչ, չնայած դրանց ակնհայտ առավելություններին ՝ էներգիայի կորստի ցածր գործակիցը ջերմաստիճանի բարձրացման հետ, նույնիսկ շատ ցածր լույսի ներքո էլեկտրաէներգիա արտադրելու ունակություն, մեկ կՎտ արտադրված էներգիայի հարաբերական էժանությունը և այլն: . Եվ ցածր ժողովրդականության պատճառներից մեկը կայանում է նրանց շատ սահմանափակ արդյունավետության մեջ: Ամորֆ մոդուլները կոչվում են նաև ճկուն մոդուլներ: Կուն կառուցվածքը մեծապես հեշտացնում է դրանց տեղադրումը, ապամոնտաժումը և պահեստավորումը:
Ես չգիտեմ, թե ով է գովազդում այդ ամորֆը: Նրանց արդյունավետությունը ցածր է, նրանք զբաղեցնում են գրեթե երկու անգամ ավելի շատ տարածք, մինչդեռ տարիքի հետ մեկտեղ արդյունավետությունը, ինչպես բյուրեղային, նվազում է: Դասական մոդուլները նախատեսված են 25 տարվա գործունեության համար `20% արդյունավետության կորստով: Ամորֆներն առայժմ միայն մեկ գումարած են. Դրանք նման են սև ապակի (այդպիսիով կարող եք ծածկել ամբողջ ճակատը):
Արեւային վահանակների կառուցման համար աշխատանքային իրեր ընտրելը, առաջին հերթին, դուք պետք է կենտրոնանաք դրանց արտադրողի հեղինակության վրա: Ի վերջո, դրանց կատարման իրական բնութագրերը կախված են որակից: Նաև չպետք է աչքաթափել այն պայմանները, որոնց ներքո իրականացվելու է արևային մոդուլների տեղադրումը. Եթե արևային վահանակների տեղադրման համար հատկացված տարածքը սահմանափակ է, խորհուրդ է տրվում օգտագործել միայնակ բյուրեղներ: Եթե ազատ տարածության պակաս չկա, ապա ուշադրություն դարձրեք պոլիկրիստալիկ կամ ամորֆային վահանակներին: Վերջինս կարող է լինել նույնիսկ ավելի գործնական, քան բյուրեղային վահանակները:
Արտադրողներից պատրաստի վահանակներ ձեռք բերելով, դուք կարող եք մեծապես պարզեցնել արեւային վահանակների կառուցման խնդիրը: Նրանց համար, ովքեր նախընտրում են ամեն ինչ ստեղծել իրենց ձեռքերով, արևի մոդուլների արտադրության գործընթացը նկարագրվելու է այս հոդվածի շարունակության մեջ: Նաև մոտ ապագայում մենք նախատեսում ենք խոսել այն չափանիշների մասին, որոնց միջոցով ընտրել մարտկոցներ, կարգաբերիչներ և ինվերտորներ `սարքեր, առանց որոնց ոչ մի արևային մարտկոց չի կարող լիարժեք գործել: Մշտապես հետևեք մեր հոդվածի թարմացումներին:
Լուսանկարը ցույց է տալիս 2 վահանակ ՝ տնական մեկ բյուրեղյա 180 Վտ (ձախ) և պոլիկրիստալից արտադրողից 100 Վտ (աջ):
Կարող եք տեղեկանալ համապատասխան թեմայի ամենատարածված էներգիայի այլընտրանքային աղբյուրների մասին, որը բաց է մեր պորտալում քննարկման համար: Ինքնավար տան կառուցման բաժնում դուք կարող եք շատ հետաքրքիր բաներ սովորել, մասնավորապես, այլընտրանքային էներգիայի և արևային վահանակների վերաբերյալ: Մի փոքր տեսանյութ կպատմի ստանդարտ արևային էլեկտրակայանի հիմնական տարրերի և արևային վահանակների տեղադրման առանձնահատկությունների մասին:
Արեգակնային վահանակի մոդուլների տեսակները
Արեգակնային պանելները-մոդուլները հավաքվում են արևային բջիջներից, հակառակ դեպքում `ֆոտոէլեկտրական փոխարկիչներ: Երկու տիպի ՏԸՀ-ներ գտել են լայն տարածում:
Նրանք տարբերվում են դրանց արտադրության համար օգտագործվող սիլիկոնային կիսահաղորդչային տեսակների տեսակներից. Դրանք հետևյալն են.
- Պոլիկրիստալին: Սրանք սիլիցիումից պատրաստված արևային բջիջներ են, որոնք հալվում են երկարատև սառեցմամբ: Արտադրության պարզ եղանակը որոշում է գնի մատչելիությունը, բայց պոլիկրիստալային տարբերակի կատարումը չի գերազանցում 12% -ը:
- Մոնոկրիստալ: Սրանք տարրեր են, որոնք ստացվում են արհեստականորեն աճեցված սիլիկոնային բյուրեղի բարակ թիթեղները կտրելու միջոցով: Առավել արդյունավետ և թանկ տարբերակ: Միջին արդյունավետությունը տարածաշրջանում 17% է, կարող եք գտնել ավելի բարձր կատարողականությամբ մեկ բյուրեղային լուսապատկերներ:
Անանուն մակերևույթով հարթ քառակուսի ձևի պոլիկրիստալային արևային բջիջներ: Միաձուլման տեսակները նման են բարակ, համասեռ մակերեսային կառուցվածքի քառակուսիների ՝ կտրված անկյուններով (կեղծ հրապարակներ):
Նույն հզորությամբ առաջին տարբերակի վահանակները ավելի մեծ են, քան երկրորդը `ցածր արդյունավետության պատճառով (18% ընդդեմ 22%): Բայց տոկոսը, միջին հաշվով, տասը էժան է և գերակշռող պահանջարկի մեջ:
Ինքնավար ջեռուցման էներգիա մատակարարելու համար արևային վահանակներ ընտրելու կանոնների և նրբությունների մասին կարող եք կարդալ այստեղ:
Արեգակնային մարտկոցի շահագործման սկզբունքը
Սարքը նախատեսված է արևի ճառագայթներն ուղղակիորեն էլեկտրականության վերածելու համար: Այս գործողությունը կոչվում է ֆոտոէլեկտրական էֆեկտ: Կիսահաղորդիչները (սիլիկոնային վաֆլի), որոնք օգտագործվում են տարրեր պատրաստելու համար, ունեն դրական և բացասական լիցքավորված էլեկտրոններ և բաղկացած են երկու շերտերից ՝ n- շերտ (-) և p- շերտ (+): Արևի լույսի ազդեցության տակ գտնվող չափազանց մեծ էլեկտրոնները նոկաուտվում են շերտերից և մեկ այլ շերտում գրավում են դատարկ տարածքներ: Սա հանգեցնում է, որ անվճար էլեկտրոնները անընդհատ շարժվում են ՝ տեղափոխվելով մի ափսեից մյուսը, առաջացնելով էլեկտրաէներգիա, որը կուտակվում է մարտկոցում:
Թե ինչպես է արևային մարտկոցն աշխատում, մեծապես կախված է դրա սարքից: Սկզբում արեգակնային բջիջները պատրաստված էին սիլիցիումից: Դրանք այժմ էլ շատ տարածված են, բայց քանի որ սիլիկոնի մաքրման գործընթացը բավականին աշխատատար և թանկ է, մշակվում են կադմիումի, պղնձի, գալիումի և ինդումի միացություններից այլընտրանքային լուսապատճենային մոդելներ, բայց դրանք ավելի քիչ արտադրողական են:
Արեգակնային վահանակների արդյունավետությունը մեծացել է տեխնոլոգիայի զարգացմամբ: Մինչ օրս այդ ցուցանիշն աճել է մեկ տոկոսից, որը գրանցվել է դարի սկզբին ՝ ավելի քան քսան տոկոս: Սա մեզ թույլ է տալիս այս օրերին օգտագործել վահանակներ ոչ միայն ներքին կարիքների, այլև արտադրության համար:
Տեխնիկական
Արևային մարտկոցի սարքը բավականին պարզ է և բաղկացած է մի քանի բաղադրիչներից.
- Ուղղակի արեգակնային բջիջներ / արևային պանել,
- Փոխարկիչ, որն ուղիղ հոսանքը փոխարկում է այլընտրանքային հոսանքի,
- Մարտկոցի մակարդակի վերահսկիչ:
Արեգակնային վահանակների մարտկոցները պետք է ձեռք բերվեն `հաշվի առնելով անհրաժեշտ գործառույթները: Նրանք կուտակում և հոսանք են տալիս: Պահեստավորվածությունը և սպառումը տեղի են ունենում ամբողջ օրվա ընթացքում, իսկ գիշերը կուտակված վճարը սպառվում է միայն: Այսպիսով, կա էներգիայի մշտական և շարունակական մատակարարում:
Մարտկոցի չափազանց մեծ լիցքավորումը և լիցքաթափումը կրճատում է դրա մարտկոցը: Արեգակնային լիցքավորման կարգավորիչը ավտոմատ կերպով դադարեցնում է էներգիայի կուտակումը մարտկոցում, երբ այն հասնում է առավելագույն պարամետրերին և անջատում սարքի բեռը, երբ առկա է ուժեղ լիցք:
(Tesla Powerwall - մարտկոց 7 կՎտ արևային պանելների համար և էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների տան լիցքավորում)
Արեգակնային պանելների համար ցանցային ինվերտորը դիզայնի ամենակարևոր տարրն է: Այն արևի լույսից ստացված էներգիան վերափոխում է տարբեր հզորությունների այլընտրանքային հոսանքի: Լինելով համաժամանակյա փոխարկիչ, այն համատեղում է էլեկտրական հոսանքի ելքային լարումը հաճախականությամբ և փուլով `ստացիոնար ցանցի հետ:
Լուսապատճենները կարող են կապված լինել ինչպես շարքի, այնպես էլ զուգահեռ: Վերջին տարբերակը մեծացնում է էլեկտրաէներգիայի, լարման և հոսանքի պարամետրերը և թույլ է տալիս սարքը աշխատել, նույնիսկ եթե մեկ տարր կորցնում է գործունակությունը: Համակցված մոդելները պատրաստվում են երկու սխեմաների միջոցով: Թիթեղների սպասարկման ժամկետը մոտ 25 տարի է:
Արևային տեղադրում
Եթե կառույցները կօգտագործվեն բնակելի տարածքները հոսելու համար, տեղադրման վայրը պետք է ընտրվի ուշադիր: Եթե վահանակները պարսպապատված են բարձրահասակ շենքերով կամ ծառերով, դժվար կլինի ձեռք բերել անհրաժեշտ էներգիա: Դրանք պետք է տեղադրվեն այնտեղ, որտեղ արևի լույսի հոսքը առավելագույնն է, այսինքն ՝ հարավային կողմը: Ավելի լավ է տեղադրել կառույցը մի անկյան տակ, որի անկյունը հավասար է համակարգի աշխարհագրական լայնությանը:
Արեգակնային վահանակները պետք է տեղադրվեն այնպես, որ սեփականատերը հնարավորություն ունենա պարբերաբար մաքրել փոշու և կեղտի կամ ձյան մակերեսը, քանի որ դա հանգեցնում է էներգիա արտադրելու ավելի ցածր ունակության:
Շենքերի էներգիայի մատակարարում
Խոշոր չափսի արևային վահանակները, ինչպես արևային կոլեկտորները, լայնորեն օգտագործվում են արևադարձային և մերձարևադարձային շրջաններում ՝ մեծ քանակությամբ արևոտ օրերով: Հատկապես տարածված է միջերկրածովյան երկրներում, որտեղ դրանք տեղադրված են տների տանիքներում:
2007 թ.-ի մարտից Իսպանիայում նոր տները հագեցվել են արևային ջրատաքացուցիչներով, որպեսզի ինքնուրույն ապահովեն տաք ջրի պահանջարկի 30% -ից 70% -ը, կախված տան գտնվելու վայրից և ջրի սպասվող սպառումից: Ոչ բնակելի շենքերը (առևտրի կենտրոններ, հիվանդանոցներ և այլն) պետք է ունենան ֆոտովոլտային սարքավորումներ:
Ներկայումս արևային վահանակների անցումը մեծ քննադատություն է առաջացնում մարդկանց շրջանում: Դա պայմանավորված է էլեկտրաէներգիայի ավելի բարձր գներով, բնական լանդշաֆտի խառնաշփոթով: Արեգակնային պանելներին անցման հակառակորդները քննադատում են նման անցումը, քանի որ տների և հողի սեփականատերերը, որոնց վրա տեղադրված են արևային վահանակներն ու հողմակայանները, սուբսիդիաներ են ստանում պետությունից, բայց սովորական վարձակալները ոչ: Այս առումով, Գերմանիայի էկոնոմիկայի դաշնային նախարարությունը մշակել է մի օրինագիծ, որը մոտ ապագայում հնարավորություն կտա խթաններ ներմուծել այն տներում ապրող վարձակալների համար, որոնք ֆոտովոլտային կայանքներից էներգիա են ապահովում կամ բլոկ են ջերմային կայաններ: Էլեկտրաէներգիայի այլընտրանքային աղբյուրներ օգտագործող տնատերերին սուբսիդիաների վճարմանը զուգահեռ նախատեսվում է սուբսիդիաներ վճարել այս տներում ապրող վարձակալների վրա:
Անապարհի մակերեսը
- 2014-ին Նիդեռլանդներում բացվեց աշխարհում առաջին արևային էներգիայով հեծանիվների արահետը:
- 2016-ին Ֆրանսիայի էկոլոգիայի և էներգետիկայի նախարար Սեգոլեն Ռոյալալը հայտարարեց, որ նախատեսում է կառուցել ցնցող և ջերմակայուն արևային պանելներով 1000 կմ ճանապարհներ: Ենթադրվում է, որ նման ճանապարհի 1 կմ-ը կկարողանա ապահովել 5000 մարդու էլեկտրական էներգիայի կարիքները (բացառությամբ ջեռուցման) [ոչ հեղինակավոր աղբյուր] .
- 2017-ի փետրվարին Ֆրանսիայի Կառավարության կողմից արևային էներգիայով ճանապարհ բացվեց Տուրուվրե-Աու-Պերչե քաղաքում գտնվող Նորման գյուղում: Theանապարհի մեկ կիլոմետր երկարությամբ հատվածը հագեցած է 2880 արևային պանելներով: Նման սալահատակը էլեկտրականություն կտրամադրի գյուղի լուսարձակներին: Պանելները ամեն տարի արտադրելու են 280 մեգավատ էլեկտրաէներգիա: Theանապարհի մի հատվածի կառուցումը կարժենա 5 միլիոն եվրո:
- Նաև օգտագործվում էր ավտոճանապարհներին ինքնուրույն լուսացույցների հոսանք
Արևային էլեկտրակայանների ամբողջական փաթեթ
Որպեսզի ձեր էլեկտրակայանի համար ճիշտ բաղադրիչներ ընտրեք, դուք պետք է որոշեք սարքերի քանակը և դրանց հզորությունը: Պարզության համար ավելի լավ է հաշվի առնել մի կոնկրետ օրինակ. Ռյազանի արվարձաններում տեղակայված է ամառանոց, որտեղ նրանք ապրում են, մարտից սեպտեմբեր ընկած ժամանակահատվածում:
Արևային վահանակների ամբողջական փաթեթը ներառում է ՝ արևային վահանակներ, ինվերտոր, ամրացնող սարքեր, լրացուցիչ նյութեր (մալուխներ, ավտոմատ մեքենաներ և այլն): Միջին օրական սպառումը 10,000 Վտ / ժամ է, բեռը միջինում 500 վտ է, առավելագույն բեռը `1000 վտ: Մենք հաշվարկում ենք գագաթնակետային բեռը `առավելագույնը 25% -ով ավելացնելով. 1000 x 1.25 = 1250 վտ:
Տարածության օգտագործումը
Արեգակնային մարտկոցները տիեզերանավերի վրա էլեկտրական էներգիա ստեղծելու հիմնական եղանակներից են. Նրանք երկար ժամանակ աշխատում են առանց որևէ նյութի սպառման, և միևնույն ժամանակ դրանք էկոլոգիապես մաքուր են ՝ ի տարբերություն միջուկային և ռադիոիզոտոպային էներգիայի աղբյուրների:
Այնուամենայնիվ, Արեգակից մեծ հեռավորության վրա թռչելիս (Մարսի ուղեծրից այն կողմ), դրանց օգտագործումը դառնում է խնդրահարույց, քանի որ արևային էներգիայի հոսքը հակադարձ համեմատական է արևից հեռավորության քառակուսիին: Ընդհակառակը ՝ Վեներա և Մերկուրի թռչելիս, ընդհակառակը, արեգակնային վահանակների հզորությունը զգալիորեն մեծանում է (Վեներայի շրջանում 2 անգամ, Մերկուրի շրջանում ՝ 6 անգամ):
Ընթացիկ լարման
Մարտկոցի ամենատարածված վարկանիշը 12 Վ-ից բաղկացած բազմակին է ՝ արևային կայանի նման բաղադրիչները, որպես վերահսկիչ, ինվերտեր, արևային մոդուլներ, նախատեսված են 12-ից 48 Վ լարման համար լարման համար: 12 Վ մարտկոցների առկայությունը հարմար է, քանի որ երբ դրանք ձախողվում են, դուք կարող եք միանգամից փոխարինել դրանք: .
Լարման երկու անգամ ավելի բարձր լարման դեպքում, մարտկոցը գործելու առանձնահատկությունների հիման վրա, հնարավոր է միայն զույգի փոխարինում: 48 Վ ցանցի դեպքում բոլոր չորս մարտկոցները պետք է փոխվեն մեկ մասնաճյուղի վրա, իսկ 48 Վ-ն արդեն սպառնալիք է էլեկտրական անվտանգության տեսանկյունից: Մեկ այլ տեսանկյունից, որքան բարձր է լարումը, այնքան փոքր կլինի մետաղալարերի խաչմերուկը, իսկ շփումները կլինեն ավելի հուսալի:
Վարկանիշ ընտրելու ժամանակ անհրաժեշտ է հաշվի առնել ինչպես ինվերտորների ուժի բնութագրերը, այնպես էլ գագաթնակետային բեռի արժեքը.
48 Վ - 3 - 6 կՎտ-ից,
24 կամ 48 Վտ - 1,5 - 3 կՎտ-ից,
12, 24, 48V - մինչեւ 1, 5 կՎտ:
Եթե մարտկոցի հզորությունը և գինը մոտավորապես հավասար են, ապա ընտրությունը պետք է դադարեցվի մարտկոցի վրա `առավելագույն թույլատրելի լիցքաթափման խորությամբ և ամենամեծ թույլատրելի ընթացիկ արժեքով:Մարտկոցի ժամկետը զգալիորեն ավելանում է, երբ այս ցուցանիշը չի գերազանցում 30 - 50%:
«Մարտկոցի ընտրության հիմնական չափանիշը պետք է լինի հուսալիությունը: Հատուկ դեպքում նախնական լարումը կլինի 24 Վ:
Արեգակնային բջիջների ընտրություն
Արեգակնային մարտկոցի հզորությունը հաշվարկվում է հետևյալ բանաձևով ՝ Pcm = (1000 x Yesut) / (K x Sin) In:
Rcm - մարտկոցի հզորություն W- ում, ինչը հավասար է արևային վահանակների հզորության գումարին, 1000-ը ՝ արևային բջիջների ֆոտոզգայունություն կՎտ / մ²-ում,
Yesut - էլեկտրաէներգիայի պահանջվող օրական սպառումը կՎտժ-ով (ընտրված տարածաշրջանի համար ՝ 18): K գործակիցը հաշվի է առնում սեզոնային եղած բոլոր կորուստները. Ամռանը `0,7, ձմռանը` 0,5:
Մեղք - պանելների առավել ձեռնտու թեքության դեպքում կՎտ x ժ / մ²-ում (աղյուսակային արժեք) արևային ճառագայթների ավալանշ: Այս պարամետրը կարող եք պարզել տարածաշրջանի եղանակային ծառայության մեջ: Գարնանը և աշնանը արևային վահանակները տեղադրելու օպտիմալ անկյունը նույնական է լայնության արժեքին:
Ամռանը 15⁰ -ը պետք է լինի մինուս, իսկ ձմռանը `15⁰: Պանելները իրենք պետք է կողմնորոշվեն դեպի հարավ: Օրինակից ստացված շրջանը գտնվում է 55⁰ լայնության վրա:
Քանի որ մեզ հետաքրքրող ժամանակը ընկնում է մարտ-սեպտեմբեր ամիսներին, մենք վերցնում ենք թեքության ամառային անկյունը `40⁰ հողի համեմատ: Այս դեպքում այս տարածքի միջին օրական մեկուսացումը կազմում է 4.73:
Մենք բոլոր այս տվյալները փոխարինում ենք բանաձևին և կատարում գործողությունը.
Հատ = 1000 x 12: (0.7 x 4.73) ≈ 3 600 Վտ .
Եթե մարտկոցը կազմող մոդուլները կունենան 100 վտ հզորություն, ապա պետք է ձեռք բերել 36 միավոր: Դրանք տեղադրելու համար ձեզ հարկավոր է 5 x 5 մ հարթակ, իսկ կառուցվածքը կկշռի մոտ 0,3 տոննա:
Մարտկոցի հավաքում
Մարտկոցային փաթեթը կարգավորելիս պետք է հաշվի առնել հետևյալ նրբերանգները. Ավտոմեքենաների համար նախատեսված սովորական մարտկոցները այդ նպատակով հարմար չեն, «ՍՈԼԱՐ» մակագրությունը պետք է լինի արևային պանելների վրա, բոլոր գնված մարտկոցները պետք է ունենան նույն պարամետրերը և, ցանկալի է, պատկեն նույն արտադրական խմբաքանակին: , անհրաժեշտ է տարրերը տեղադրել տաք սենյակում, օպտիմալ կերպով `25⁰:
Անհրաժեշտ չէ նոր մարտկոցներ գնել, քանի որ օգտագործված մարտկոցները նույնպես հիանալի են այդ նպատակի համար: Եթե ջերմաստիճանը իջնի մինչև -5⁰, մարտկոցի հզորությունը կնվազի 50% -ով: 12 վոլտ AB- ով 100 Ա / ժ հզորություն ունեցող օրինակով կարող եք տեսնել, որ այն կարող է սպառողներին էլեկտրաէներգիա մատակարարել 1200 Վտ քանակությամբ մեկ ժամվա ընթացքում:
Իշտ է, դրան կհաջորդի մարտկոցի ամբողջական լիցքաթափումը, և սա ծայրաստիճան անցանկալի է: Քանի որ 60% -ը համարվում է լիցքաթափման «ոսկե միջինը», մենք էներգիայի պաշար ենք վերցնում յուրաքանչյուր 100 A / ժամի համար `600 Վտ / ժամ (1000 Վտ / ժ x 60%): Նախնական մարտկոցները պետք է 100% լիցքավորվեն ստաբիլային կետից:
Արգելոցը պետք է լինի այնպիսին, որ բավարար լինի գիշերային ծանրաբեռնվածությունը ծածկելու համար, և եթե եղանակը ամպամած է, ապա օրվա ընթացքում ապահովեք անհրաժեշտ պարամետրերը, որպեսզի համակարգը աշխատի: Չափազանց մարտկոցներն անցանկալի են, քանի որ դրանք անընդհատ ծանրաբեռնված կլինեն և ավելի քիչ կտևեն:
Առավել իրավասու լուծումը մարտկոցի տուփն է, որն ունի պահուստ, որը ապահովում է ամենօրյա էներգիայի սպառումը: Մենք սահմանում ենք մարտկոցի ընդհանուր հզորությունը. (10,000 Վտ / ժամ ՝ 600 Վտ / ժ) x 100 Ա / ժ = 1667 Ա / ժ, հետևաբար արևային էլեկտրակայանը հատուկ օրինակից վերազինելու համար կպահանջվի 16 ԱԲ հզորությամբ 100 Ա / ժ կամ 8-ից 200-ը: Միացման տեսակը: սերիալ-զուգահեռ:
Ինչպես ընտրել վերահսկիչ
Վերահսկիչի ընտրությունն ունի իր առանձնահատկությունները: Properlyիշտ ընտրված վերահսկիչը պետք է.
1. Ապահովել մարտկոցների այդպիսի բազմաֆազ լիցքը, որպեսզի այն մեծացնի նրանց ծառայության ժամկետը:
2. Կատարեք AB և արևային մարտկոցի ավտոմատ համակարգված միացում / անջատում `միաժամանակ լիցքավորելու կամ լիցքաթափման միջոցով:
3. Միացրեք բեռը արևային մարտկոցից մարտկոցին և հակառակ կարգով:
Արեգակնային լիցքավորիչի կարգավորիչը պետք է լինի մարտկոցների նույն սենյակում, Դա անելու համար դրա մուտքային պարամետրերը պետք է համապատասխանեն արևային մոդուլների համապատասխան արժեքներին, իսկ ելքը պետք է ունենա նույն լարումը, ինչպես համակարգի ներսում առկա հնարավոր տարբերությունը:
Շատ բան կախված է նրանից, թե արդյոք կարգավորիչն այդքան ճիշտ է ընտրված ՝ մարտկոցի տուփի շահագործումը և ամբողջ արևային համակարգը որպես ամբողջություն: Եթե համոզվեք, որ լուսավորությունը հոսանք է ստանում ուղղակիորեն վերահսկիչից, ապա կարող եք գումար խնայել ինվերտոր գնելիս `գնել ավելի էժան տարբերակ:
Ինչպես ընտրել ինվերտատոր Ինվերտորի խնդիրն է երկար ժամանակ պիկ բեռ ապահովել:
Դա հնարավոր է այն դեպքում, երբ դրա մուտքային լարումը նույնական է համակարգի ներսում առկա տարբերության հետ:
Փոխարկիչ ընտրելիս լավագույն տարբերակն է «վերահսկիչ գործառույթով ինվերտորը»: Հետևյալ չափանիշները կարևոր են. Սինուսային ալիքի ձևը և հոսանքի հաճախականությունը փոխարկված են փոխարինող հոսանքի: 50 Հց հաճախականությամբ սինուսոիդին հարևանությունը ավելի բարձր արդյունավետության գրավական է:
Իդեալում, եթե այս ցուցանիշը գերազանցում է 90% -ը: Սարքի սեփական սպառումը պետք է համապատասխանի արևային համակարգի էներգիայի ընդհանուր սպառմանը: Ամենից լավը `մինչև 1%: Սարքը պետք է դիմակայի կարճ տևողության կրկնակի ծանրաբեռնվածությանը:
Հոդվածում բերված խորհուրդներն ու հաշվարկման օրինակները կօգնեն տնային արևային էլեկտրակայանի տեղադրմանը: Նրանք հարմար են ինչպես մեծ տնակ, այնպես էլ փոքրիկ առանձնատուն:
Արևային էներգիայի մատակարարման աշխատանքների սխեման
Երբ նայում եք արևի էլեկտրամատակարարման համակարգը կազմող հանգույցների խորհրդավոր հնչող անուններին, դուք ստանում եք սարքի գերտեխնիկական բարդության գաղափար:
Ֆոտոնի կյանքի միկրո մակարդակում դա այդպես է: Եվ պարզ է, որ էլեկտրական միացման ընդհանուր սխեման և դրա գործողության սկզբունքը շատ պարզ են թվում: Երկնքի լուսատունից մինչև «Իլյիչի լապտերը» ընդամենը չորս քայլ է:
Արեգակնային մոդուլները էլեկտրակայանի առաջին բաղադրիչն են: Սրանք բարակ ուղղանկյուն վահանակներ են, որոնք հավաքված են որոշակի թվով ստանդարտ լուսապատճենային թիթեղներից: Արտադրողները լուսանկարչական վահանակները տարբեր են դարձնում էլեկտրական էներգիայի և լարման միջոցով, 12 վոլտերից մի քանիսը:
Հարթաձև ձևավորված սարքերը հարմար տեղակայված են ուղղակի ճառագայթների ազդեցության տակ գտնվող մակերեսների վրա: Մոդուլային միավորները փոխկապակցված են միմյանց հետ միացնելով արևային մարտկոցը: Մարտկոցի խնդիրն է արևի ստացված էներգիան փոխարկել, արտադրելով տվյալ արժեքի կայուն հոսանք:
Էլեկտրական լիցքավորման սարքեր `արևային վահանակների մարտկոցները հայտնի են բոլորին: Նրանց դերը արևից էներգիայի մատակարարման համակարգի ներսում ավանդական է: Երբ տնային սպառողները միացված են կենտրոնացված ցանցին, էներգիայի խանութները պահվում են էլեկտրականությամբ:
Դրանք նաև կուտակում են դրա ավելցուկը, եթե արևային մոդուլի հոսանքը բավարար է էլեկտրական տեխնիկայի կողմից սպառված էներգիան ապահովելու համար:
Մարտկոցի տուփը շրջանին տալիս է անհրաժեշտ քանակությամբ էներգիա և պահպանում է կայուն լարում, հենց որ դրա սպառումը բարձրանա բարձրացված արժեքի: Նույնը պատահում է, օրինակ, գիշերը պարապ լուսանկարչական վահանակներով կամ թեթև արևոտ եղանակի ժամանակ:
Հսկիչը էլեկտրոնային միջնորդ է արևային մոդուլի և մարտկոցների միջև: Դրա դերը մարտկոցի մակարդակը կարգավորելն է: Սարքը թույլ չի տալիս, որ դրանց եռումը վերալիցքավորվի կամ էլեկտրաէներգիայի ներուժն ընկնի որոշակի նորմայից ցածր, ինչը անհրաժեշտ է ամբողջ արևային համակարգի կայուն գործունեության համար:
Անդրադառնալով, արևային պանելների համար ինվերտոր տերմինի ձայնն այնքան բառացիորեն բացատրվում է: Այո, իրականում, այս ստորաբաժանումը կատարում է այնպիսի գործառույթ, որը ժամանակին կարծես թե գեղարվեստական էր էլեկտրատեխնիկների համար:
Այն վերափոխում է արևային մոդուլի և մարտկոցների ուղղակի հոսքը 220 այլ վոլտ հավանական տարբերության այլընտրանքային հոսանքի: Հենց այս լարումը աշխատում է կենցաղային էլեկտրական տեխնիկայի ճնշող մեծամասնության համար:
Գագաթնակետային բեռը և էներգիայի միջին օրական սպառումը
Ձեր սեփական արեգակնային կայանը ունենալու հաճույքը դեռ շատ է: Արեգակնային էներգիան տիրապետող ճանապարհի առաջին քայլը կիլովատներում օպտիմալ գագաթնակետային բեռի որոշումն է և տան կամ ամառանոցի կիլովատ ժամում ռացիոնալ միջին էներգիայի սպառումը:
Գագաթնակետային բեռը ստեղծվում է միանգամից մի քանի էլեկտրական սարքեր միացնելու անհրաժեշտությամբ և որոշվում է դրանց առավելագույն ընդհանուր հզորությամբ ՝ հաշվի առնելով դրանցից մի քանիսի գերագնահատված մեկնարկային հատկանիշները:
Էլեկտրաէներգիայի առավելագույն սպառման հաշվարկը թույլ է տալիս բացահայտել միաժամանակյա շահագործման կենսական անհրաժեշտությունը, որի էլեկտրական սարքերը, և որոնք շատ չեն: Այս ցուցանիշը հնազանդվում է էլեկտրակայանի հանգույցների ուժային բնութագրերին, այսինքն ՝ սարքի ընդհանուր արժեքին:
Էլեկտրական սարքի ամենօրյա էներգիայի սպառումը չափվում է իր անհատական էներգիայի արտադրանքով այն ժամանակահատվածի համար, որը աշխատել է ցանցից (սպառված էլեկտրաէներգիա) մեկ օրվա ընթացքում: Ընդհանուր միջին օրական սպառման էներգիան հաշվարկվում է որպես յուրաքանչյուր սպառողի կողմից սպառված էլեկտրաէներգիայի գումարը `յուրաքանչյուր օրվա համար:
Էներգիայի սպառման արդյունքը օգնում է բանականացնել արևի էլեկտրականության սպառումը: Հաշվարկների արդյունքը կարևոր է մարտկոցի հզորության հետագա հաշվարկման համար: Մարտկոցի տուփի, համակարգի զգալի բաղադրիչի մարտկոցի գինը նույնիսկ ավելին է կախված այս պարամետրից:
Պատրաստում թվաբանական հաշվարկների համար
Առաջին սյունակը նկարվում է ավանդական `սերիայի համարը: Երկրորդ սյունը սարքի անվանումն է: Երրորդը նրա անհատական էներգիայի սպառումն է:
Չորրորդից քսանյոթերորդերորդ սյունակները օրվա 00-ից 24-ն ընկած ժամանակահատվածներն են. Հորիզոնական կոտորակային գծի միջոցով դրանց մեջ մուտքագրվում են հետևյալները.
- համարիչում `սարքի գործարկման ժամանակը` որոշակի ժամի տասնորդական ձևով ընկած ժամանակահատվածում (0,0),
- նշանակիչը կրկին իր էներգիայի անհատական սպառումն է (այս կրկնությունը անհրաժեշտ է ժամային բեռները հաշվարկելու համար):
Քսաներորդերորդ շարասյունը այն ժամանակն է, որը օրվա ընթացքում աշխատում է կենցաղային տեխնիկան: Քսաներորդ իններորդ ժամանակահատվածում սարքի անհատական էներգիայի սպառումը գրանցվում է ամենօրյա ժամանակահատվածի համար գործառնական ժամանակով անհատական էներգիայի սպառումը բազմապատկելու արդյունքում:
Երեսուներորդ սյունը նույնպես ստանդարտ է. Նշում: Այն օգտակար է միջանկյալ հաշվարկների համար:
Սպառողի ճշգրտում
Հաշվարկների հաջորդ փուլը նոութբուքի ձևի վերափոխումը կենցաղային էլեկտրաէներգիայի սպառողների համար ճշգրտման է: Առաջին սյունը պարզ է: Ահա տողի համարները:
Երկրորդ սյունակը պարունակում է էներգիայի սպառողների անունները: Առաջարկվում է սկսել միջանցքի էլեկտրական սարքերով լցնելը: Հետևյալը նկարագրում է մյուս սենյակները հակառակ ուղղությամբ կամ ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ (ըստ ցանկության):
Եթե կա երկրորդ (եւ այլն) հատակ, ընթացակարգը նույնն է `աստիճաններից` շրջապտույտ: Միևնույն ժամանակ, չպետք է մոռանալ սանդուղքների սարքերի և փողոցային լուսավորության մասին:
Ավելի լավ է լրացնել երրորդ սյունակը `յուրաքանչյուր էլեկտրական սարքի անվան դիմաց հակառակ ուժով, երկրորդի հետ միասին:
Չորսից քսանյոթ յոթ սյունակները համապատասխանում են օրվա յուրաքանչյուր ժամին: Հարմարության համար դրանք անմիջապես կարող են հատվել գծերի կեսին հորիզոնական գծերով: Տողերի արդյունքում ստացված վերին կեսերը թվանշանների նման են, իսկ ստորին կեսերը ՝ նշանակող:
Այս սյունակները լրացվում են տողերով: Հաշվիչները ընտրովի ձևափոխվում են որպես տասնորդական ձևաչափով (0,0) ժամանակային ընդմիջումներով ՝ արտացոլելով տվյալ էլեկտրական սարքի գործարկման ժամանակը որոշակի ժամային ժամանակահատվածում: Հաշվիչներին զուգահեռ, անվանումները մուտքագրվում են երրորդ սյունակից վերցված սարքի հզորության ցուցիչով:
Բոլոր ժամային սյուները լցվելուց հետո նրանք անցնում են անհատական ամենօրյա աշխատանքային ժամերը էլեկտրական տեխնիկայի հաշվարկով ՝ շարժվելով գծերի երկայնքով: Արդյունքները գրանցվում են քսանութերորդ սյունակի համապատասխան բջիջներում:
Ելնելով հոսանքի և աշխատանքային ժամանակի հիման վրա, բոլոր սպառողների ամենօրյա էներգախնայողությունը հաջորդաբար հաշվարկվում է: Նշվում է քսաներորդ սյունակի բջիջներում:
Երբ լրացման բոլոր տողերը և սյունակները լրացվում են, նրանք հաշվարկում են ընդհանուր գումարը: Ժամային սյուների նշանակիչներից ավելացնելով գրաֆիկական ուժը, ստացվում է յուրաքանչյուր ժամվա բեռ: Ամփոփելով քսաներորդ սյունակի անհատական ամենօրյա սպառումը վերևից ներքև, նրանք գտնում են օրվա միջին ընդհանուր քանակը:
Հաշվարկը չի ներառում ապագա համակարգի սեփական սպառումը: Այս գործոնը հաշվի է առնվում օժանդակ գործակիցով `հետագա վերջնական հաշվարկներում:
Տվյալների վերլուծություն և օպտիմիզացում
Եթե արևային էներգիան պլանավորված է որպես պահեստային միջոց, ապա ժամային էներգիայի սպառման և ընդհանուր միջին օրական էներգիայի սպառման վերաբերյալ տվյալները օգնում են նվազագույնի հասցնել թանկ արևային էլեկտրաէներգիայի սպառումը:
Դա ձեռք է բերվում էներգախնայող սպառողներին օգտագործումը վերացնելուց մինչև կենտրոնացված էլեկտրասնուցումը վերականգնելը, հատկապես պիկ ժամերին:
Եթե արեգակնային էներգիան համակարգը նախագծված է որպես անընդհատ էլեկտրամատակարարման աղբյուր, ապա ժամային բեռների արդյունքները առաջ են մղվում: Կարևոր է օրվա ընթացքում էլեկտրաէներգիայի սպառումը բաշխել այնպես, որ հեռացնեք շատ ավելի գերակշռող բարձունքներ և խիստ անկում:
Գագաթնակետից բացառումը, առավելագույն բեռների հավասարեցումը, էներգիայի սպառման կտրուկ կաթիլների վերացումը ժամանակի ընթացքում թույլ են տալիս ընտրել արևային համակարգի հանգույցների համար առավել տնտեսական տարբերակները և ապահովել արևային կայանի կայուն, ամենակարևոր, անսարք երկարաժամկետ գործողությունը:
Ներկայացված գծապատկերը ցույց է տալիս օպտիմալ կերպով կազմված իռացիոնալ ժամանակացույցի կազմված առանձնահատկությունների հիման վրա ստացված վերափոխումը: Օրական սպառման ցուցանիշը իջեցվում է 18-ից 12 կՎտ / ժամ, միջին ժամային ժամային բեռը ՝ 750-ից մինչև 500 վտ:
Օպտիմալության նույն սկզբունքը օգտակար է արեգակից որպես տարբեր պահուստ օգտագործելու դեպքում: Որոշակի ժամանակավոր անհարմարությունների համար անհրաժեշտ է գումար ծախսել արևային մոդուլների և մարտկոցների հզորությունը բարձրացնելու համար:
Արևային էլեկտրակայանների հանգույցների ընտրություն
Հաշվարկները պարզեցնելու համար մենք կդիտարկենք արևային մարտկոցի օգտագործման տարբերակը ՝ որպես էլեկտրական էներգիա մատակարարելու հիմնական աղբյուր: Սպառողը կլինի պայմանական երկրի տուն Ռյազանի շրջանում, որտեղ նրանք անընդհատ բնակվում են մարտից սեպտեմբեր:
Վերոնշյալ հրապարակված ժամային էներգիայի սպառման համար ռացիոնալ ժամանակացույցի տվյալների հիման վրա գործնական հաշվարկները պարզաբանման հնարավորություն կտան.
- Ընդհանուր միջին օրական սպառումը = 12,000 վտ / ժամ:
- Բեռի միջին սպառումը = 500 վտ:
- Առավելագույն բեռը 1200 վտ:
- Peak բեռը 1200 x 1.25 = 1500 վտ (+ 25%):
Արժեքները կպահանջվեն արևային սարքերի և այլ գործառնական պարամետրերի ընդհանուր հզորության հաշվարկներում:
Արեգակնային համակարգի աշխատանքային լարման որոշումը
Solarանկացած արեգակնային համակարգի ներքին աշխատանքային լարման հիմքում ընկած է 12 վոլտ բազմությունը, որպես մարտկոցի ամենատարածված վարկանիշը: Արեգակնային կայանների ամենատարածված հանգույցները ՝ արևային մոդուլները, կարգավորիչները, ինվերտատորները, արտադրվում են 12, 24, 48 վոլտ լարման հանրահայտ լարման տակ:
Ավելի բարձր լարման թույլ է տալիս օգտագործել ավելի փոքր խաչմերուկի մատակարարման լարերը, և դա շփումների բարձր հուսալիությունն է: Մյուս կողմից, ձախողված 12 Վ մարտկոցները միանգամից կարող են փոխարինվել:
24 վոլտ ցանցով, հաշվի առնելով մարտկոցների շահագործման առանձնահատկությունները, դրանք պետք է փոխարինվեն միայն զույգերով: 48 Վ ցանցը կպահանջի փոխել նույն ճյուղի բոլոր չորս մարտկոցները: Բացի այդ, 48 վոլտում արդեն կա էլեկտրական ցնցման վտանգ:
Համակարգի ներքին պոտենցիալ տարբերության անվանական արժեքի հիմնական ընտրությունը կապված է ժամանակակից արդյունաբերության կողմից արտադրված ինվերտորների ուժային բնութագրերի հետ և պետք է հաշվի առնի գագաթնակետային բեռը.
- 3-ից 6 կՎտ - 48 վոլտ,
- 1,5-ից 3 կՎտ - հավասար է 24 կամ 48 Վ,
- մինչեւ 1,5 կՎտ - 12, 24, 48V:
Ընտրելով էլեկտրագծերի հուսալիության և մարտկոցները փոխարինելու անհարմարության միջև, մեր օրինակի համար մենք կենտրոնանալու ենք հուսալիության վրա: Ապագայում մենք կկառուցենք հաշվարկված համակարգի աշխատանքային լարման վրա 24 վոլտ:
Օգտագործեք բժշկության մեջ
Հարավային Կորեայի գիտնականները մշակել են ենթամաշկային արեգակնային բջիջ:Մանր մանրանկարչության աղբյուր կարող է փոխպատվաստվել մարդու մաշկի տակ `մարմնում ներմուծված սարքերի անխափան աշխատանքը ապահովելու համար, օրինակ, սրտամկանի: Նման մարտկոցը 15 անգամ ավելի բարակ է, քան մազերը և կարող է լիցքավորվել, նույնիսկ եթե արևապաշտպան մաշկը կիրառվի:
Մարտկոցային փաթեթ արևային մոդուլներ
Արևային մարտկոցից պահանջվող էներգիան հաշվարկելու բանաձևը հետևյալն է.
Հատ = (1000 * Այո) / (կ * մեղք),
- Rcm = արևային մարտկոցի ուժը = արևային մոդուլների (վահանակներ, W) ընդհանուր հզորություն,
- 1000 = ընդունված ֆոտոէլեկտրական փոխարկիչների ֆոտոսենսիվություն (կՎտ / մ²)
- Կերեք = ամենօրյա էներգիայի սպառման անհրաժեշտություն (կՎտ * ժ, մեր օրինակում = 18),
- ժ = սեզոնային գործակից `հաշվի առնելով բոլոր կորուստները (ամառ = 0.7, ձմեռ = 0.5),
- Մեղքի = ներածման աղյուսակային արժեք (արևային ճառագայթման հոսք) օպտիմալ վահանակի թեքումով (կՎ * ժ / մ²):
Գույքի արժեքը կարող եք պարզել տարածաշրջանային օդերևութաբանական ծառայությունից:
Արեգակնային վահանակների թեքման օպտիմալ անկյունը հավասար է տարածքի լայնությանը.
- գարնանը և աշնանը,
- գումարած 15 աստիճան - ձմռանը,
- ամռանը մինուս 15 աստիճան:
Մեր օրինակում դիտարկված Ռյազանի շրջանը գտնվում է 55-րդ լայնության վրա:
Մարտից սեպտեմբեր ընկած ժամանակահատվածի համար արևի մարտկոցի լավագույն չկարգավորված թեքումը հավասար է 40⁰ ամառային անկյունին երկրի մակերևույթին: Մոդուլների այս տեղադրմամբ, այս ժամանակահատվածում Ryazan- ի միջին օրական միջին մեկուսացումը կազմում է 4.73: Բոլոր համարները կան, եկեք կատարենք հաշվարկը.
Pcm = 1000 * 12 / (0.7 * 4.73) ≈ 3 600 վտ:
Եթե մենք վերցնենք 100 վտ մոդուլներ, որպես արևային մարտկոցի հիմք, ապա դրանցից 36-ը կպահանջվի: Նրանք կշռեն 300 կիլոգրամ և կզբաղեցնեն մոտ 5 x 5 մ չափի տարածք:
Այստեղ տրված են հաստատված էլեկտրագծերի գծապատկերները և արևային վահանակների միացման ընտրանքները:
Լուսապատճենահանման և մոդուլների արդյունավետություն
Արեգակնային ճառագայթման հոսքի ուժը Երկրի մթնոլորտի մուտքի մոտ (AM0) կազմում է մոտ 1366 վտ մեկ քառակուսի մետրի համար (տես նաև AM1, AM1.5, AM1.5G, AM1.5D): Միևնույն ժամանակ, արևի ճառագայթման հատուկ հզորությունը շատ ամպամած եղանակով նույնիսկ օրվա ընթացքում կարող է լինել 100 Վտ / մ W-ից ցածր [ աղբյուրը չի նշվում 1665 օր ] Արդյունաբերորեն արտադրված արևային բջիջների միջոցով հնարավոր է այս էներգիան վերածել էլեկտրաէներգիայի `9-24% արդյունավետությամբ [ աղբյուրը չի նշվում 1665 օր ] Միևնույն ժամանակ, մարտկոցի գինը կկազմի մոտ 1-3 ԱՄՆ դոլար `վոլտ գնահատված հզորության համար: Photocells օգտագործող արդյունաբերական էլեկտրաէներգիայի արտադրության համար մեկ կՎտժ ժամ գինը կկազմի 0.25 դոլար: Համաձայն Եվրոպական ֆոտոգալվանային ասոցիացիայի (EPIA) տվյալների, մինչև 2020 թվականը «արևային» համակարգերով արտադրված էլեկտրաէներգիայի արժեքը կնվազի մինչև 0,10 եվրոյից ցածր մեկ կՎտ-ի համար: ժ արդյունաբերական կայանքների համար և բնակելի շենքերում կայանքների համար 0,15 եվրոյից պակաս կՎտժ-ի համար [ ոչ հեղինակավոր աղբյուր ] .
Արեգակնային բջիջները և մոդուլները բաժանվում են ըստ տիպի և սահմանվում են. Մեկ բյուրեղյա, պոլի-բյուրեղային, ամորֆ (ճկուն, կինոնկար):
2009-ին Spectrolab- ը (Boeing- ի դուստր ձեռնարկություն) ցուցադրեց արևային բջիջ ՝ 41,6% արդյունավետությամբ: 2011-ի հունվարին սպասվում էր, որ այս ընկերությունը դուրս կգա արևային բջիջների շուկա ՝ 39% արդյունավետությամբ: 2011-ին Կալիֆոռնիայում գործող Solar Junction ընկերությունը հասել է 5.5 × 5.5 մմ լուսամշակման արդյունավետության 43,5% -ի, ինչը 1.2% -ով բարձր է նախորդ ռեկորդից:
2012-ին Morgan Solar- ը ստեղծեց պոլիմեթիլ մետաքսրիլատի (Plexiglas), germanium և gallium arsenide- ի Sun Simba համակարգը ՝ համադրելով հանգույցը այն վահանակի հետ, որի վրա տեղադրված է ֆոտոցելիքը: Պանելային ստանդարտով համակարգի արդյունավետությունը 26-30% է (կախված տարվա ժամանակից և այն անկյունից, որտեղ գտնվում է արևը), երկու անգամ գերազանցելով բյուրեղային սիլիկոնի հիման վրա արեգակնային բջիջների գործնական արդյունավետությունը:
2013 թ.-ին Շարփը ստեղծեց 4 × 4 մմ եռաստիճան լուսապատճեն indium gallium arsenide հիմունքներով ՝ 44.4% արդյունավետությամբ, և ստեղծվեց արևային էներգիայի համակարգերի, Ֆրունհոֆերի ինստիտուտի, Սոյտեկի, CEA-Leti- ի և Հելմհոլցցի Բեռլինի կենտրոնի մասնագետների խումբ: օգտագործելով Fresnel ոսպնյակներ ՝ ֆոտոցելիքը 44,7% արդյունավետությամբ ՝ գերազանցելով սեփական նվաճումը 43,6% -ով [ ոչ հեղինակավոր աղբյուր ] 2014 թվականին Fraunhofer for Solar Energy Systems ինստիտուտը ստեղծեց արևային վահանակներ, որոնց արդյունավետությունը 46% էր ՝ շատ փոքր լուսանկարի վրա լույսի կենտրոնացման պատճառով [ ոչ հեղինակավոր աղբյուր ] .
2014-ին իսպանացի գիտնականները մշակեցին սիլիցիումի ֆոտովոլտային բջիջ, որը ունակ էր արևային ինֆրակարմիր ճառագայթը էլեկտրականության վերածել:
Խոստումնալից ուղղություն է `նանոտնտենների հիման վրա ֆոտոցելերի ստեղծումը, որը գործում է փոքր ալեհավաքով (200-300 նմ կարգի պատվերով) հարուցված հոսանքների ուղղակի շտկման միջոցով (այսինքն ՝ 500 Թց կարգի հաճախականության էլեկտրամագնիսական ճառագայթում): Nanoantennas- ը արտադրության համար թանկ հումք չի պահանջում և ունի առավելագույն հավանականություն մինչև 85%:
Նաև, 2018-ին, ֆլեքսոֆոտովոլտայական էֆեկտի բացահայտմամբ, հայտնաբերվեց ֆոտոցելերի արդյունավետության բարձրացման հնարավորությունը:, ինչպես նաև տաք տաք կրիչների (էլեկտրոնների) կյանքի երկարացման պատճառով դրանց արդյունավետության տեսական սահմանը բարձրացավ 34-ից `անմիջապես 66 տոկոսի սահմաններում:
2019-ին Սկոլկովոյի գիտության և տեխնիկայի ինստիտուտի (Skoltech) ռուս գիտնականները, անօրգանական քիմիայի ինստիտուտը A.V. Ռուսաստանի Գիտությունների ակադեմիայի Սիբիրյան մասնաճյուղի (SB RAS) և Քիմիական ֆիզիկայի խնդիրների ինստիտուտի ՌԱԱ Նիկոլաևը ստացավ արեգակնային բջիջների համար հիմնովին նոր կիսահաղորդչային նյութեր ՝ զերծ մնալով այսօր օգտագործվող նյութերի թերություններից: Մի խումբ ռուս հետազոտողների ամսագրում հրապարակել են Journal of Material Chemistry A ամսագրում [en] արդյունքները դրանց կողմից մշակված կիսահաղորդչային նոր նյութի կիրառման վերաբերյալ արեգակնային բջիջների համար `բարդ պոլիմերային բիզութ յոդիդ (<[Bi3Ես10]> և <[BiI4]>), կառուցվածքայինորեն նման է հանքային պերովսիզիտին (բնական կալցիումի տիտանիատ), որը ցույց է տվել լույսի ռեկորդային փոխակերպման արագությունը էլեկտրականության: Գիտնականների նույն խումբը ստեղծեց երկրորդ նման կիսահաղորդիչը, որը հիմնված է բարդ հակամոնտաժային բրոմի վրա, որը պերերովսի նման կառուցվածքով է:
Մի տեսակ | Ֆոտոէլեկտրական փոխարկման գործակից,% |
---|---|
Սիլիկոն | 24,7 |
Si (բյուրեղային) | |
Si (պոլիկրիստալին) | |
Si (բարակ ֆիլմի փոխանցում) | |
Si (բարակ ֆիլմի ենթամոդուլ) | 10,4 |
III-V | |
GaAs (բյուրեղային) | 25,1 |
GaAs (բարակ ֆիլմ) | 24,5 |
ԳԱԱ (պոլիկրիստալին) | 18,2 |
InP (բյուրեղային) | 21,9 |
Խալկոգենիդների բարակ ֆիլմերը | |
CIGS (լուսապատկերային) | 19,9 |
CIGS (ենթաօրենսդրություն) | 16,6 |
CdTe (photocell) | 16,5 |
Ամորֆ / նանոկրիստոնեական սիլիկոն | |
Սի (ամորֆ) | 9,5 |
Si (նանոկրիստոնեական) | 10,1 |
Ֆոտոքիմիական | |
Օրգանական ներկերի հիման վրա | 10,4 |
Հիմք ընդունելով օրգանական ներկերը (ենթամոդուլ) | 7,9 |
Օրգանական | |
Օրգանական պոլիմեր | 5,15 |
Շերտավորված | |
GaInP / GaAs / Ge | 32,0 |
GaInP / GaAs | 30,3 |
GaAs / CIS (բարակ ֆիլմ) | 25,8 |
a-Si / mc-Si (բարակ ենթամոդուլ) | 11,7 |
Մարտկոցի էներգաբլոկի կազմակերպում
Մարտկոցներ ընտրելիս հարկավոր է առաջնորդվել հենակետերով.
- Սովորական մեքենայի մարտկոցները այդ նպատակի համար հարմար չեն: Արևային էներգիայի մարտկոցները պիտակավորված են «SOLAR»:
- Ձեռք բերող մարտկոցները պետք է լինեն նույնական միայն բոլոր առումներով, ցանկալի է մեկ գործարանային խմբաքանակից:
- Այն սենյակը, որտեղ գտնվում է մարտկոցի տուփը, պետք է լինի տաք: Օպտիմալ ջերմաստիճանը, երբ մարտկոցները տալիս են ամբողջ հզորությունը = 25⁰C: Երբ այն իջնում է մինչև -5⁰C, մարտկոցի հզորությունը նվազում է 50% -ով:
Եթե մենք հաշվի առնենք 12 վոլտ լարման և 100 ամպ / ժամ հզորությամբ էքսպոնենցիոն մարտկոցը, ապա դա հեշտ է հաշվարկել, մի ամբողջ ժամվա ընթացքում այն կկարողանա սպառողներին ապահովել 1200 վտ ընդհանուր հզորությամբ: Բայց սա լիակատար լիցքաթափման հետ է, ինչը ծայրաստիճան անցանկալի է:
Մարտկոցի երկարատև օգտագործման համար խորհուրդ չի տրվում կրճատել դրանց լիցքը 70% -ից ցածր: Սահմանափակ գործիչ = 50%: 60% -ը որպես միջին հիմք ընդունելով ՝ մենք դնում ենք էներգիայի պաշար ՝ 720 Վտ / ժամ մարտկոցի հզորության բաղադրիչի յուրաքանչյուր 100 Ա * ժ-ի համար (1200 Վտ / ժ x 60%) որպես հիմք հետագա հաշվարկների համար:
Սկզբնապես, մարտկոցները պետք է տեղադրվեն 100% լիցքավորված ստացիոնար հոսանքի աղբյուրից: Մարտկոցները պետք է ամբողջությամբ ծածկեն մթության բեռը: Եթե եղանակին բախտավոր չեք, օրվա ընթացքում պահպանեք անհրաժեշտ համակարգի պարամետրերը:
Կարևոր է հաշվի առնել, որ մարտկոցների գերբեռնվածությունը կհանգեցնի դրանց մշտական ծանրաբեռնվածությանը: Սա էապես կնվազեցնի ծառայության ժամկետը: Առավել ռացիոնալ լուծումն այն է, որ միավորը մարտկոցներով վերազինել էներգիայի պաշարով, որը բավարար է մեկ օրվա էներգիայի սպառումը ծածկելու համար:
Մարտկոցի պահանջվող ընդհանուր հզորությունը պարզելու համար մենք բաժանում ենք ընդհանուր էներգիայի օրական սպառումը 12,000 Վտ / ժամ 720 Վտ / ժ-ով և բազմապատկվում 100 Ա * ժ-ով:
12 000/720 * 100 = 2500 A * ժ 00 1600 Ա * ժ
Ընդհանուր առմամբ, մեր օրինակի համար մեզ անհրաժեշտ է 16 մարտկոց ՝ 100 կամ 8 հզորությամբ 200 Ա * վրա, միացված շարքին զուգահեռ:
Ֆոտոցելիքի արդյունավետության վրա ազդող գործոններ
Արեգակնային բջիջների կառուցվածքային առանձնահատկությունները առաջացնում են բարձրացող ջերմաստիճանով վահանակների կատարման նվազում:
Վահանակի մասնակի մթնոլորտը առաջացնում է ելքային լարման անկում `անջատված տարրում կորուստների պատճառով, որը սկսում է գործել որպես թափառող բեռ: Այս թերությունը կարելի է վերացնել `վահանակի յուրաքանչյուր լուսանկարի վրա շրջանցիչ տեղադրելով: Ամպամած եղանակին, արևի ուղիղ ճառագայթների բացակայության դեպքում, պանելները, որոնք օգտագործում են ոսպնյակները ճառագայթումը կենտրոնացնելու համար, դառնում են ծայրաստիճան անարդյունավետ, քանի որ ոսպնյակների ազդեցությունը անհետանում է:
Ֆոտովոլտային վահանակի գործառնական հատկություններից երևում է, որ առավելագույն արդյունավետության հասնելու համար պահանջվում է բեռի դիմադրության ճիշտ ընտրություն: Դրա համար ֆոտոգալվանային վահանակները ուղղակիորեն կապված չեն բեռի հետ, այլ դրանք օգտագործում են վերահսկիչ `ֆոտովոլտային համակարգերը կառավարելու համար, ինչը ապահովում է վահանակների օպտիմալ աշխատանքը:
Ընտրելով լավ վերահսկիչ
Մարտկոցի լիցքավորիչի (մարտկոցի) ճիշտ ընտրությունը շատ կոնկրետ խնդիր է: Դրա մուտքային պարամետրերը պետք է համապատասխանեն ընտրված արևային մոդուլներին, իսկ ելքային լարումը պետք է համապատասխանի արևային համակարգի ներքին պոտենցիալ տարբերությանը (մեր օրինակում ՝ 24 վոլտ):
Լավ վերահսկիչը պետք է ապահովի.
- Մարտկոցի բազմաստիճան լիցքավորում, որը երկարացնում է դրանց արդյունավետ կյանքը մի քանի անգամ:
- Ավտոմատ փոխադարձ, մարտկոց և արևային մարտկոց, միացում-անջատում `լիցքաթափման հետ հարաբերակցության մեջ:
- Մարտկոցից բեռը միացնելով արևային մարտկոցին և հակառակը:
Այս փոքր հանգույցը շատ կարևոր բաղադրիչ է:
Կարգավորիչի ճիշտ ընտրությունը կախված է թանկ մարտկոցի տուփի անսարք շահագործումից և ամբողջ համակարգի հավասարակշռությունից:
Լավագույն ինվերտորի ընտրություն
Inverter- ը ընտրվում է այնպես, որ այն կարող է ապահովել երկարաժամկետ գագաթնակետային բեռ: Դրա մուտքային լարումը պետք է համապատասխանի արևային համակարգի ներքին պոտենցիալ տարբերությանը:
Լավագույն ընտրության համար խորհուրդ է տրվում ուշադրություն դարձնել պարամետրերին.
- Ստեղծված փոխարինող հոսանքի ձևը և հաճախությունը: Որքան ավելի մոտ է 50 Հց սինուսային ալիքին, այնքան լավ:
- Սարքի արդյունավետություն: Որքան բարձր է 90% -ը, այնքան ավելի հիանալի:
- Սարքի սեփական սպառումը: Պետք է համապատասխանի համակարգի ընդհանուր էլեկտրաէներգիայի սպառմանը: Իդեալում `մինչև 1%:
- Միավորի ունակությունը `դիմակայել կարճաժամկետ կրկնակի ծանրաբեռնվածությանը:
Առավել տարբերակիչ դիզայնը ներկառուցված հսկիչ ֆունկցիայի միջոցով փոխարկիչ է:
Արեգակնային էներգիայի թերությունները
- Խոշոր տարածքներ օգտագործելու անհրաժեշտությունը,
- Արեգակնային կայանը գիշերային ժամերին չի աշխատում և երեկոյան մթնշաղի բավարար չափով չի աշխատում, մինչդեռ էլեկտրաէներգիայի սպառման գագաթնակետը տեղի է ունենում հենց երեկոյան ժամերին,
- Չնայած ստացված էներգիայի շրջակա միջավայրի մաքրությանը, ֆոտոցելերը ինքնին պարունակում են թունավոր նյութեր, օրինակ ՝ կապար, կադմիում, գալում, մկնդեղ և այլն:
Արեգակնային կայանները քննադատվում են բարձր ծախսերի, ինչպես նաև բարդ կապարի հալոգենների ցածր կայունության և այդ միացությունների թունավորության պատճառով: Արեգակնային բջիջների համար առանց կապի կիսահաղորդիչները, օրինակ ՝ բիզմութի և հակամենտի հիման վրա, ներկայումս գտնվում են ակտիվ մշակման փուլում:
Իր ցածր արդյունավետության շնորհիվ, որը լավագույն դեպքում հասնում է 20 տոկոսի, արևային պանելները շատ տաք են դառնում: Արեգակնային էներգիայի մնացած 80 տոկոսը տաքացնում է արևային պանելները մինչև 55 ° C միջին ջերմաստիճանի: Ֆոտովոլտային բջիջի ջերմաստիճանի 1 ° -ով բարձրացումով դրա արդյունավետությունը նվազում է 0,5% -ով: Այս կախվածությունը ոչ գծային է, և տարրի ջերմաստիճանը 10 ° -ով բարձրացնելը բերում է արդյունավետության նվազմանը գրեթե երկու գործոնի: Սառեցման համակարգերի ակտիվ տարրերը (օդափոխիչները կամ պոմպերը), որոնք փոխանցում են սառնագենտը, սպառում են զգալի քանակությամբ էներգիա, պահանջում են պարբերաբար սպասարկում և նվազեցնում են ամբողջ համակարգի հուսալիությունը: Պասիվ հովացման համակարգերն ունեն շատ ցածր արդյունավետություն և չեն կարողանում հաղթահարել արևային վահանակների սառեցման խնդիրը: