Muqobil energiya manbalariga oʻtish imkoniyatlari bir necha oʻn yillar davomida energetika sohasini ifodalovchi manfaatdor kompaniyalar tomonidan koʻrib chiqilgan va qisman amalga oshirilgan. Yangi energiya ta'minoti tizimlarini joriy etishning yuqori xarajatlari hali bu sanoatning ko'plab sohalarini muvaffaqiyatli rivojlantirishga imkon bermadi, ammo istisnolar ham mavjud, jumladan quyosh energiyasi generatorlari.
Turli xil variantlarda bunday quvvat manbalari ixtisoslashgan sohalarda qo'llaniladi va so'nggi yillarda ular xususiy elektr ta'minotida o'z o'rnini topdi. Quyosh batareyasini texnik jihatdan amalga oshirish uchun optimal format - bu ko'p joy egallamaydigan, lekin ayni paytda iste'molchini ma'lum miqdorda energiya bilan ta'minlaydigan fotoelektronik hujayralardagi panel.
Texnologiyaga umumiy nuqtai
Energiya manbai sifatida turli xil tabiat hodisalaridan foydalanish mumkin - shamoldan suv oqimigacha. Albatta, vaQuyosh energiyasi, yorug'lik va issiqlikning tabiiy manbai sifatida, oddiy elektr energiyasiga aylantirish uchun resurs sifatida qaralishi mumkin emas. Aytgancha, toza kunlarda energiya yoritilishi 1020 Vt/m2 ga yetishi mumkin va bu amaliy qoʻllanilishi mumkin boʻlgan aniq potentsialdir. Faqat energiyani konvertatsiya qilish va etkazib berish jarayonini texnologik amalga oshirish uchun qoladi. Quyosh panellari aynan shu maqsadda ishlatiladi.
Ushbu turdagi modullar quyosh nurini olish, barqarorlashtirish va to'plash vazifalarini har tomonlama bajaradi. Keyingi bosqichlarda uni o'zgartirish, to'plash va iste'molchilar o'rtasida taqsimlash vazifalari hal etiladi. Bugungi kunga kelib, quyosh energetikasining asosiy vazifalari yuqoridagi jarayonlarni texnik va strukturaviy tashkil etishda emas, balki uning mahsulotlari samaradorligini oshirish uchun texnologiyani optimallashtirishdan iborat.
Panel dizayni
Umumiy ma'noda bunday qurilma quyosh energiyasini qabul qiluvchi va akkumulyatoridir. Biroq, unga texnik xizmat ko'rsatishda batareyalar, elektr konvertorlar, sigortalar, quvvat regulyatorlari, panel o'rnini boshqarish uchun mexanika va hokazolarni o'z ichiga olgan komponentlarning butun guruhi ishlatiladi.
Ammo har bir holatda quyosh paneli tizimi bitta asosiy element – quyosh energiyasini bevosita qabul qiluvchi modul funksiyasiga asoslanadi. Eng keng tarqalgan versiyada bu silikon mono- yoki polikristalli gofretlar bo'lib, ular kontekstda ko'p qatlamli tortga o'xshaydi. Bu deb ataladigan narsaatomlarning aniq joylashishini ta'minlovchi fotovoltaik hujayralar, ular o'z navbatida energiyani aylantirish jarayonlarida ishtirok etadilar.
Quyosh batareyalarining turlari boʻyicha quyosh panellarining tasnifi
Quyosh energiyasini qabul qilish uchun plitalar ishlab chiqarish texnologiyalari rivojlangani sababli, mutaxassislar ularni ishlab chiqarish uchun materiallar bilan tajriba o'tkazdilar va optimal echimlarni aniqladilar. Bugungi kunga kelib, ushbu turdagi batareyalar quyidagi elementlardan ishlab chiqariladi:
- Kremniyli multikristalli gofretlar. Materialning tuzilishi bir kristalli kremniy panjaralar guruhi tomonidan shakllantiriladi, bu esa, bitta kristalli panellarda bo'lgani kabi, strukturaning chekkalarida energiya yo'qotishlarini qoplash imkonini beradi. Natijada qurilmaning 25 yilgacha xizmat qilish muddati bilan samaradorlik 15% ga etadi.
- Polikristalli kremniy ustidagi panellar. Oddiy monokristalli quyosh panellariga yana bir muqobil. Bunday asosda batareya unumdorligi pastroq, lekin u ancha arzon va qurilishning turli shakllarini loyihalash va uning yo'nalishi uchun ko'proq imkoniyatlar beradi.
- Amorf kremniy panellar. Bu, shuningdek, kam quvvatli variant, lekin ayni paytda eng maqbul narx hisoblanadi. Energiyaga kam ehtiyoji boʻlgan isteʼmolchilar uchun mutlaqo maqbul yechim.
- Kadmiy tellurid qurilmalari. Ushbu material yarimo'tkazgich qatlamining qalinligi yuzlab mikrometrga teng bo'lgan plyonkali fotovoltaik hujayralarni ishlab chiqishda keng qo'llaniladi. Kadmiy tellurid o'rtacha energiya ishlab chiqarish ko'rsatkichlariga ega, ammo ishlab chiqarish jarayonining o'zibu holda elektr energiyasi standart kremniy panellardan arzonroq bo'ladi.
- CIGS yarimoʻtkazgichga asoslangan batareyalar. Bunday holda, bir nechta materiallarning kombinatsiyasi qo'llaniladi - galyum, selen, indiy va mis. U shuningdek, plyonka shakli faktoridan foydalanadi, lekin unumdorligi kadmiy telluridiga qaraganda yuqori.
Qurilma qanday ishlaydi
Quyosh energiyasini olgandan so'ng, tizimning keyingi ishlashi dizayn echimiga qarab turli sxemalar bo'yicha amalga oshirilishi mumkin. Uskunadan foydalanishning asosan ikkita usuli mavjud:
- Ishlab chiqarilgan elektr quvvati ulangan batareya paketida saqlanadi va iste'molchilar tomonidan parallel ravishda iste'mol qilinadi.
- Paneldan akkumulyator batareyasigacha boʻlgan yoʻlda energiya sarfini tartibga soluvchi invertor oʻrnatilgan. Xuddi shunday sxema quyosh batareyasi paneli iste'molchining elektr energiyasiga bo'lgan ehtiyojining faqat bir qismini qoplaydigan yordamchi quvvat manbai bo'lgan hollarda qo'llaniladi.
Ikkala holatda ham quyosh fotoelementlarini kiritish imkoniyati bilan elektr zanjiri tashkil etilishi kerak. Ulanish konfiguratsiyasi ketma-ket yoki parallel bo'lishi mumkin. O'rtacha kirish kuchlanishi maishiy tizimlarga nisbatan 180-354 V bo'lishi mumkin. Bu holatda yuk 5 A.
Boshqaruv tizimini joriy etish
Quyosh batareyalarining faol rivojlanishi kompleksda boshqaruv mikrokontrollerlarini keng joriy etish davrida amalga oshirildi.ishlab chiqarish jarayonlari. Ayni paytda bunday qurilmalar maishiy sohadagi turli operatsiyalarni avtomatlashtirish uchun ham qo'llaniladi - signalizatsiya tizimlari va garaj eshiklarini boshqarish mexanikasiga e'tibor berish kifoya.
Quyosh panellariga kelsak, sig'imli sensorli kontrollerlar qo'llaniladi, ular nafaqat funktsional komponentlarning ishlash parametrlarini kuzatish, balki quyosh batareyalari batareyalarini zaryadlash jarayonini boshqarish imkonini beradi. Asosiy darajadagi kontrollerlar elektron to'xtatuvchilari, varistorlar va sigortalar nazorat qiladi, lekin oxirgi iste'molchilarni ta'minlaydigan to'g'ridan-to'g'ri oqim parametrlarini o'zgartirish jarayonlarida ham ishtirok etishi mumkin.
Panellardan foydalanish boʻyicha maslahatlar
Quyosh batareyasini sotib olayotganda uning barcha tarkibiy qismlarini va ayniqsa fotosellarni har tomonlama tekshirish tavsiya etiladi, chunki eng kichik shikastlanish yoki zavod nuqsoni butun tizimning ishlashiga tubdan ta'sir qilishi mumkin. Bundan tashqari, o'rnatish jarayonida maksimal darajada ehtiyot bo'lish kerak, chunki struktura mo'rt va maxsus himoyasiz shikastlanishi mumkin.
Panel tipidagi quyosh batareyasini o'rnatish past kuchlanishli lehimli temir bilan maxsus tayyorlangan poydevorda amalga oshiriladi. Old qismi, har qanday holatda, daraxtlar va boshqa baland ob'ektlar tomonidan qoplanmaganligi muhimdir. Nazorat qilish uchun avtomatlashtirish va funktsional bloklarga ega maxsus shkaf taqdim etiladi. Undan panel o'rnatilgan tomgacha izolyatsiyalangan aloqa elektr ta'minoti yo'lini yotqizish kerak.
Qanday qilish kerakDIY quyosh paneli?
Uy qurilishi uchun eng mos sxema yog'och ramka va plexiglass elementlaridan iborat. Panelning asosi sifatida yon tomonlari 1-3 sm qalinlikdagi novda bilan hosil qilingan sunta taxtasidan foydalanish mumkin. Kichik o'lchamdagi pleksiglasning bo'laklari sirtga yotqiziladi va elimga o'rnatiladi. asal chuqurchalari printsipi. Keyin strukturani yon tomonlarning konturlari bo'ylab mahkam o'rnatib, qattiq shisha bilan yopish mumkin.
Quyosh paneli ham oʻrnatilishi kerak. O'z qo'llaringiz bilan, bu aylanish qobiliyatiga ega bo'lgan qo'llab-quvvatlovchi metall asosda amalga oshiriladi. Buning uchun siz kerakli diapazonda burilish uchun qo'zg'aysan mexanizmi bilan ramka bazasini tayyorlashingiz mumkin. Bunday holda, tom yopishdagi yukni ham hisobga olish kerak. Panelning qo'llab-quvvatlovchi poydevori tom orqali to'g'ridan-to'g'ri rafter tizimiga ulanganligi ma'qul. Yakuniy bosqichda panelni o'tkazgichlar orqali kerakli quvvat akkumulyatori bilan ulash va agar kerak bo'lsa, kirish kuchlanishini aylantirish uchun elektr tarmog'iga inverterni kiritish kerak.
Quyosh panellarining afzalliklari
Quyosh energiyasini konversiyalash tamoyillariga asoslangan elektr energiyasini ishlab chiqarish texnologiyalari, bir qator operatsion qiyinchiliklarga qaramay, oxirgi foydalanuvchiga koʻp foyda keltiradi. Xususan, eng oddiy monokristalli 100 Vt quyosh batareyasi 12 V akkumulyator batareyasini tekin quvvatlay oladi. Lekin bunday elementlar ham asta-sekin o‘tmishga aylanib bormoqda va ular o‘rnini kuchlifaqat texnik xarajatlarni talab qiladigan uyning energiya tizimiga xizmat ko'rsatishga qodir generatorlar. Shu bilan birga, energiya manbai va avtonomiyaning ekologik tozaligi haqida gapirish mumkin.
Texnologiyani rivojlantirish istiqbollari
Quyosh energetika tizimini rivojlantirishdagi prinsipial muhim qadam 220 V gacha kuchlanishli muqobil energiya manbalarining paydo boʻlishi boʻldi. Hozirgacha bunday tizimlar konseptual loyihalash bosqichida, lekin kelajakda mavzu. boshlang'ich energiya olish jarayonlarini optimallashtirish uchun ular ommaviy ishlab chiqarish segmentiga kiradi.
Dizaynerlar duch keladigan asosiy qiyinchiliklar energiya potentsialini bir xilda to'plash va generatorlarning tashqi sharoitlarga bog'liqligi omillarini kamaytirishdir. Masalan, 15-20% gacha bo'lgan uy uchun quyosh panellarining past samaradorligi ko'p jihatdan energiya ta'minoti minimallashtirilgan shartli yomon ob-havo omillari bilan bog'liq.
Xulosa
Agar xususiy uyni quyosh energiyasi bilan integratsiyalashgan energiya ta'minoti haqida gapirishga hali erta bo'lsa, unda kam quvvatli qurilmalarni zaryad qilish yoki yoritish moslamalarining samaradorligini saqlab qolish uchun shaxsiy ehtiyojlarni qoplash juda realdir. Bundan tashqari, rus ishlab chiqaruvchilari ushbu sohani rivojlantirishda faol ishtirok etib, o'zlarining maqbul sifatdagi mahsulotlarini taklif qilmoqdalar.
Ba'zi kompaniyalar 3-5 ming rubl darajasida arzon narxlardagi Xitoy panellaridan quyosh panellarini yig'adilar, ammo butunlay o'zlarining ishlanmalari ham paydo bo'ladi. Bunda ichki bozor yetakchilarigaNiche "Kvant", Hevel Solar va "Solnechny Veter" kompaniyalariga tegishli bo'lishi mumkin. Bu korxonalarning qurilmalari nafaqat kam quvvatli tizimlarni, balki sanoatda ishlash uchun samarali yechimlarni ham ishlab chiqaradi.
