Prilagodljive sončne celice: pregled tipičnih modelov, njihovih značilnosti in povezovalnih funkcij

Vrtne in parkovne svetilke na sončno energijo: sorte

Glede na velikost in vrsto lokacije, krajinsko zasnovo in celoten slog oblikovanja se svetilke lahko uporabljajo v različnih oblikah, vrstah svetlobne disperzije in drugih značilnostih. Razmislite o vrstah osvetlitve za vrt na sončno energijo in njihove značilnosti.

Stebrički

1. Svetilke v obliki drogov ali stebričkov so najpogostejša vrsta točkovne razsvetljave za vrtno parcelo.
2. Ta vrsta je namenjena predvsem za osvetljevanje poti, poti, gredic, vrtnih figuric in drugih elementov vrtnega dekorja, kjer ni potrebna svetla in močna osvetlitev.
3. Višina svetilk lahko doseže od 50 do 150 cm.
4. Zasnova svetlobnega vira je lahko najbolj raznolika, vse je odvisno od domišljije proizvajalca, začenši od standardne klasike - sferične oblike in stožca, ki se konča z različnimi silhuetami figuric, zvončkov itd.
5. Takšne svetilke je enostavno premikati, jih je mogoče odstraniti s tal in tesneje pritrditi na mesto, kjer bo v celoti opravljala svoje funkcije.
6. Najpogosteje se stebri uporabljajo prav pri oblikovanju območij v slogu visoke tehnologije in minimalizma. To so stebri, ki se umikajo od tal s svetlobnim tokom, usmerjenim navzdol.

Vgrajene luči

Takšni svetlobni viri so potrebni predvsem za označevanje konture predmeta.
Običajno so nameščeni ob obodu poti, v tleh, v stopnicah stopnic, uporabljajo pa se tudi kot osvetlitev različnih predmetov od spodaj, na primer fasade stavbe, skulptur, umetniških predmetov, grmovnic, itd.
Takšna osvetlitev ne sme biti presvetla in močna, le poudari in osvetli predmet ali strukturo, da v temi ne zaide ali opozori na določen predmet.
V osnovi vgradne luči uporabljajo LED, če pa morate osvetliti fasado stavbe, potrebujete določen kot naklona in močan svetlobni snop, da svetloba pade čim višje in lahko osvetli celotno zgradbo po dolžini.

Svetilke za vodne strukture

Če ste lastnik rezervoarja, bazena ali vodnjaka, bo osvetlitev takšnega predmeta videti zelo lepo.

Poleg tega je uporaba takšne zasnove za domači ribnik pomembna z varnostnega vidika, saj se lahko v temi spotaknete in končate v vodi, tudi če svojo stran zelo dobro poznate.Orientacija z dotikom v mraku še vedno ne zavaruje vas in vaših otrok pred morebitnim padcem.
Osvetlitev ozadja je lahko enobarvna in večbarvna, kar še posebej velja za fontane.
Svetilke je mogoče namestiti vzdolž oboda vodne konstrukcije ali celo pod vodo. Vendar jih ne smete postavljati tako, da svetloba pade neposredno na vodo, tako svetlobni snop ne bo prodrl v globino vode in ne boste dobili pričakovanega čar od razpršenosti osvetlitve v ribniku.

Vendar jih ne smete postavljati tako, da svetloba pade neposredno na vodo, tako svetlobni snop ne bo prodrl v globino vode in ne boste dobili pričakovanega čar od razpršenosti osvetlitve v ribniku.

Okrasne svetilke

1. Takšni svetlobni viri za osebno parcelo pogosto služijo preprosto kot njen okras.
2. Oblika in barva svetilk te vrste sta lahko zelo različni. Lahko se ustavite pri obliki pravljičnih likov, vencev ptic, ki se nahajajo na drevesih ali osvetljenih cvetov.
3. Žarnice na sončno energijo izgledajo zelo zadržano in elegantno, ko lahko vrt pridobi slog galaksije s pomočjo oblik svetilk različnih premerov, nameščenih na različnih višinah.

Velike svetilke

1. Ta vrsta razsvetljave je večinoma nameščena na trden drog, saj so dovolj visoke, da delujejo kot velike ulične luči, ki jih poganja elektrika.
2. Njihove baterije so dobro zaščitene pred prahom in vlago. Takšne svetilke so drag užitek, saj so v notranjosti zmogljive LED diode, ki lahko ob polni polnitvi delujejo od 3 do 4 dni brez prekinitve.
3. Višina takšnega stebra se lahko spreminja do nekaj metrov.Delajo celo leto, ne glede na letni čas.

Stenske svetilke

1. Ti svetlobni viri opravljajo enako funkcijo kot vgradne svetilke, vendar imajo tudi svoje značilnosti. Namestiti jih je treba tako, da sončni žarki čez dan čim dlje udarijo na površino, sicer se ne bodo imeli časa pravilno napolniti.
2. Ko je popolnoma napolnjena, lahko stenska svetilka deluje do 10 ur, in če je oblačen dan, tak vir svetlobe ne bo mogel v celoti izpolniti svoje funkcije. Bolj kot je dan sončen in svetlejši, bolje se bo polnila baterija.
3. Takšne svetilke se uporabljajo za osvetlitev sten hiš, garaž, ograj in drugih objektov.

Prenosna solarna baterija – posebej za turiste

Danes imajo vsi elektronske pripomočke. To ne pomeni, da imajo nekateri manj, drugi pa več. Vse jih je treba napolniti, za to pa potrebujete polnilnike. Toda to vprašanje je še posebej pereče za tiste, ki pridejo v kraje, kjer ni napajanja. Sončni paneli so edini izhod. Vendar pa njihove cene ostajajo visoke, izbira pa je omejena. Najboljša možnost, kot se običajno verjame, so izdelki Goal Zero (čeprav obstajajo tako ruski izdelki kot kitajski - kot vedno v dvomih).

Toda izkazalo se je, to še ni vse slabo, ki je narejeno na Kitajskem ali v Koreji. Še posebej zadovoljen s podjetjem za sončne celice YOLK iz Chicaga, ki je začelo s proizvodnjo kompaktnega solarnega panela Solar Paper - najtanjšega in najlažjega. Njegova teža je le 120 gramov.Toda obstajajo druge prednosti - modularna zasnova, ki vam omogoča povečanje moči. Sončna baterija je podobna plastični škatli, po velikosti podobna iPadu, le dvakrat tanjša. Na sprednji strani je nameščena sončna plošča. Na ohišju je izhod za prenosnik in vrata USB ter za priklop drugih sončnih kolektorjev ter svetilko. V tej čudežni škatli so baterije in krmilna plošča. Napravo lahko napolnite iz vtičnice, hkrati pa je to lahko telefon in dva prenosnika. Seveda se naprava polni tudi od sonca. Takoj, ko lučka zasveti, zasveti indikator. V terenskih razmerah je sončna plošča preprosto nenadomestljiva: uspešno polni vse potrebne naprave - hitreje telefone, prenosnike.

Prenosni solarni paneli so kompaktne velikosti: na voljo so celo v obliki obeskov za ključe, ki jih je mogoče pritrditi na karkoli. Razviti so jih zato, da jih lahko vzamete na ribolov itd. Imeti morajo svetilko, da lahko ponoči osvetlite cesto, šotor ipd., nosilce, ki olajšajo namestitev na nahrbtnike, kajake , šotori

Zelo pomembno je, da ima takšna naprava vgrajeno baterijo, ki omogoča polnjenje naprav ponoči.

Vrste sončnih kolektorjev

Vsi sončni paneli so na prvi pogled enaki - temni stekleni elementi s prevodnimi kovinskimi trakovi v aluminijastem okvirju.

Toda sončne plošče so razvrščene glede na moč električne energije, ki jo ustvari, kar je odvisno od zasnove in površine plošče (lahko so miniaturne plošče z močjo do deset vatov in široke "plošče" dvesto ali več vatov).

Poleg tega se razlikujejo po vrsti fotocelic, ki jih tvorijo: fotokemične, amorfne, organske in tudi ustvarjene na osnovi silicijevih polprevodnikov, pri katerih je koeficient fotoelektrične pretvorbe nekajkrat višji. Posledično več moči (še posebej v sončnem vremenu). Konkurenca slednjemu je lahko solarna baterija na osnovi galijevega arzenida. To pomeni, da je danes na trgu pet vrst sončnih kolektorjev.

Razlikujejo se po materialih, uporabljenih za njihovo izdelavo:

1. Paneli polikristalnih fotovoltaičnih celic, z značilno modro barvo solarnega panela, kristalno strukturo in izkoristkom 12-14%.

Polikristalna plošča

2. Plošče iz monokristalnih elementov so dražje, a tudi učinkovitejše (učinkovitost - do 16%).

Monokristalna plošča

3. Sončne plošče iz amorfnega silicija, ki imajo najnižji izkoristek – 6-8 %, vendar proizvajajo najcenejšo energijo.

Plošča iz amorfnega silikona

4. Plošče kadmijevega telurida, ustvarjene s filmskimi tehnologijami (učinkovitost - 11%).

Panel na osnovi kadmijevega telurida

5. Končno sončne celice na osnovi polprevodnika CIGS, sestavljene iz selena, indija, bakra, galija. Tehnologija njihove proizvodnje je tudi filmska, vendar učinkovitost doseže petnajst odstotkov.

Solarni panel na osnovi CIGS

Poleg tega so sončne celice lahko prilagodljive in prenosne.

Prednosti

Tankoplastne amorfne plošče imajo številne prednosti pred kristalnimi analogi:

boljše delovanje pri visokih delovnih temperaturah. Zaradi manjše odvisnosti od toplote so v toplem vremenu učinkovitejši od kristalnih.Jasno je, da pri segrevanju izgubljajo moč, vendar ne toliko kot običajni sončni kolektorji, pri katerih jo je mogoče zmanjšati za 20%.

Sposobni so proizvajati električno energijo pri šibki svetlobi, zato so učinkovitejši v primerjavi s kristalnimi kolegi, v deževnem vremenu, ob mraku in sneženju.

Amorfni sistemi še naprej proizvajajo električno energijo v času, ko jo klasične kristalne strukture prenehajo proizvajati. Proizvajajo ga za 20 % več kot njihovi kolegi.

• omogoči skrito namestitev;
• nižji zaradi nizkih proizvodnih stroškov. Ugodni strošek vsakega vata je razložen tudi z vlivanjem znatnih naložb, kar omogoča povečanje njihove proizvodnje in znižanje cene;
• visoka prilagodljivost in majhna debelina olajšata namestitev, popravilo in vzdrževanje;
• manj odvisna od senčenja in umazanije na sprednji površini, medtem ko se zmogljivost silicija zmanjša za 25 %;
• Minimalne napake. Postopek izdelave zadevnih modulov je zelo preprost. Zaradi odsotnosti potrebe po spajkanju za medsebojno povezavo modulov (takoj se oblikujejo v eno samo strukturo), je v končnih izdelkih manj napak.

Slabosti, kot lahko vidite, več kot izravnajo prednosti plošč.

Kje in kako se uporablja sončna energija?

Fleksibilne plošče se uporabljajo na različnih področjih. Preden naredite projekt za napajanje vašega doma s temi sončnimi paneli, ugotovite, kje se uporabljajo in kaj so. značilnosti njihove uporabe v našem podnebju.

Obseg sončnih kolektorjev

Uporaba fleksibilnih sončnih celic je zelo široka.Uspešno se uporabljajo v elektroniki, elektrifikaciji zgradb, avtomobilski in letalski konstrukciji ter vesoljskih objektih.

V gradbeništvu se takšne plošče uporabljajo za oskrbo stanovanjskih in industrijskih stavb z električno energijo.

Sončna energija je lahko edini vir električne energije ali pa podvoji tradicionalno shemo oskrbe z električno energijo, tako da v primeru nezadostne učinkovitosti v določenem obdobju hiša ne ostane brez napetosti.

Prenosni polnilniki na osnovi fleksibilnih sončnih celic so na voljo vsakomur in se prodajajo povsod. Med popotniki so zelo priljubljeni veliki prilagodljivi turistični paneli za proizvodnjo električne energije kjerkoli po svetu.

Fleksibilne baterije so dobre tudi zato, ker jih je mogoče uporabljati v skoraj vseh situacijah. Z lahkoto jih namestite na streho trupa avtomobila ali jahte.

Zelo nenavadna, a praktična ideja je uporaba cestne podlage kot osnove za fleksibilne baterije. Posebni elementi so zaščiteni pred udarci in se ne bojijo težkih obremenitev.

Ta ideja je bila že uresničena. "Sončna" cesta zagotavlja energijo okoliškim vasem, hkrati pa ne zaseda niti enega dodatnega metra zemlje.

Značilnosti uporabe fleksibilnih amorfnih plošč

Tisti, ki nameravajo začeti uporabljati fleksibilne sončne kolektorje kot vir električne energije za svoj dom, se morajo zavedati značilnosti njihovega delovanja.

Najprej uporabnike skrbi vprašanje, kaj početi pozimi, ko je svetlobni dan kratek in ni dovolj električne energije za delovanje vseh naprav?

Da, v oblačnem vremenu in kratkih dnevnih urah se zmogljivost plošč zmanjša.Dobro je, če obstaja alternativa v obliki možnosti prehoda na centralizirano napajanje. V nasprotnem primeru si morate založiti baterije in jih napolniti v dneh, ko je vreme ugodno.

Zanimiva lastnost sončnih kolektorjev je, da se ob segrevanju fotocelice njena učinkovitost znatno zmanjša.

V poletni vročini se plošče segrejejo, vendar slabše delujejo. Pozimi, na sončen dan, so sončne celice sposobne zajeti več svetlobe in jo pretvoriti v energijo.

Število jasnih dni na leto se razlikuje glede na regijo. Seveda je na jugu bolj racionalno uporabljati fleksibilne baterije, saj tam sonce sije dlje in pogosteje.

Ker čez dan Zemlja spreminja svoj položaj glede na Sonce, je bolje, da plošče postavite univerzalno - torej na južni strani pod kotom približno 35-40 stopinj. Ta položaj bo pomemben tako zjutraj kot zvečer ter opoldne.

Proizvodnja

Za izdelavo polprevodniškega pretvornika je primeren le skrbno prečiščen silicij. Njegova oblika ima praviloma obliko valja s premerom le desetine milimetrov.

V silicijevi rezini nastanejo področja, ki so različno nasičena z "luknjami" in elektroni. Z drugimi besedami, z "luknjasto" p-prevodnostjo in n-elektronsko prevodnostjo.

Z "luknjami" je mišljena kovina, iz katere nečistoče delno odstranijo elektrone, t.j. to je "pozitivni" pas ali p-prevodnost.

Po tem principu so bili ustvarjeni prvi PET - fotoelektrični pretvorniki, katerih učinkovitost je dosegla skoraj 30 % v normalnih pogojih in približno 22 % - pri visoki temperaturi.

Solarni avtomobil kot izum dvajsetega stoletja

Zgodovina ustvarjanja vozil na sončni pogon se je začela sredi dvajsetega stoletja v Združenih državah Amerike, vendar zaradi dejstva, da tehnologije tistega časa niso omogočale proizvodnje močne sončne baterije majhne velikosti, in proizvedene baterije niso bile energetsko intenzivne, razvoj te avtomobilske industrije je bil zaustavljen. Šele v devetdesetih letih so se vrnili k tej temi in delo se je nadaljevalo.

Povečanje učinkovitosti sončnih kolektorjev je omogočilo povečanje količine električne energije, ki jo proizvajajo, energetsko intenzivne baterije nove generacije pa so omogočile ustvarjanje potrebne rezerve energije pri premikanju na dolge razdalje.

Na razvoj tovrstnega avtomobila je vplivala tudi uporaba novih materialov pri izdelavi karoserije, novih prenosnih sistemov in tipov elektromotorjev. Zdaj so elementi karoserije izdelani iz trpežne in lahke plastike, v menjalniku se uporabljajo deli z najnižjo stopnjo kotalnega upora, kot motorji pa se uporabljajo brezkrtačne naprave, ki uporabljajo drogove iz redkih zemeljskih magnetnih materialov.

Še en izmed izumov, ki so se začeli uporabljati v avtomobilih na soncu, so bila motorna kolesa. V tem primeru je elektromotor nameščen na vsakem od pogonskih koles vozila, kar poveča splošno učinkovitost prenosnega mehanizma.

Na povečanje moči solarne baterije, ki je nameščena na avtomobilu, je vplivalo tudi dejstvo, da se lahko takšne naprave zdaj proizvajajo fleksibilne, torej nameščene na vse elemente karoserije, kar poveča površino, ki absorbira sončno energijo.

Izbira

Eno od pomembnih meril za izbiro so klimatske razmere območja, v katerem bodo sončne kolektorje nameščene. Upošteva se število sončnih dni v letu in dolžina samega dneva.Na podlagi teh podatkov se določi moč električne energije, ki naj bi jo baterija proizvedla na uro ali dan. Za severne regije je primerno teksturirano steklo, ki se učinkovito spopada z delom tudi v oblačnih dneh. Moduli iz mikromorfnega silicija ne zahtevajo natančne orientacije proti soncu, njihova skupna letna moč presega druge tankoplastne baterije. Pogosto jih izberejo prebivalci območij s šibko svetlobo.

Pri izbiri modula za dom morate razmisliti, po katerih električnih aparatih bo povpraševanje, ali bo nameravani nakup imel dovolj moči zanje.

Pri nakupu se upošteva vrsta konstrukcije, material, debelina fotocelice, proizvajalec modula - vse to vpliva na ceno, kakovost in trajanje dela. Za tuje blagovne znamke ni treba preplačevati, moduli ruske proizvodnje so se dobro izkazali, osredotočeni na naše podnebne razmere.

Za izračun števila modulov je treba upoštevati, da 4-članska družina v povprečju porabi 200-300 kW električne energije na mesec. Sončne celice proizvedejo od enega kvadratnega metra od približno 25 vatov do 100 vatov na dan. Za popolno zadovoljevanje potreb hiše po elektriki boste potrebovali 30-40 odsekov. Opremljanje s sončnimi celicami bo družino stalo približno 10 tisoč dolarjev. Plošče je treba namestiti na južni strani strehe, kamor pade največja količina sončne svetlobe.

Če želite izbrati, morate razumeti, katera vrsta modula je primernejša za kupca:

• Monokristalne sončne celice stanejo 1,5 $ na vat. So manjše in učinkovitejše od drugih vrst podobnih baterij. Njihova splošna pokritost zavzame manj prostora.Glede na moč in kakovost je bolje, da se odločite v njihovo korist. Edina pomanjkljivost so visoki stroški.
• Polikristalne baterije stanejo 1,3 $ na vat. Po moči so slabši od monokristalnih, so pa tudi cenejši. Proračunske priložnosti privabljajo kupce, poleg tega je nedavni razvoj takšnih baterij močno približal njihovo učinkovitost monokristalnim analogom.

• Solarne tankoplastne plošče imajo manjšo moč na kvadratni meter kot prejšnji modeli. Situacijo izenačuje pojav na trgu modulov iz mikromorfnega silicija. Proizvajajo dobro skupno moč za letno obdobje, dobro so se izkazali pri delu vidnega in infrardečega spektra. Zanje navezanost na sončne žarke ni pomembna. Življenjska doba baterije je 25 let. Moduli imajo poceni proizvodno tehnologijo, kar je vplivalo na njihove stroške - 1,2 $ na vat.
• Zelo zanimiva je hibridna plošča, saj proizvaja toplotno in električno energijo. Zasnova združuje toplotni zbiralnik in elemente fotovoltaične baterije.

Glede na opis sončnih kolektorjev je razvidno, da so mikromorfne silikonske plošče primernejše za območja z nizko osvetlitvijo, južne regije lahko uporabljajo polikristalne baterije. Za tiste, ki niso finančno omejeni, bodo odlična izbira močnejše monokristalne sončne celice.

Danes se še vedno pojavljajo pritožbe glede fleksibilnih sončnih kolektorjev, jutri pa je seveda za njimi. Njihovo aktivno izboljšanje vodi k znižanju stroškov, samozavestno izpodrivajo kristalne analoge iz industrijskega in domačega področja človeške dejavnosti.

Za pregled prilagodljivih sončnih kolektorjev si oglejte naslednji video.

Pregled

danes sončne tankoplastne baterije poleg klasične vgradnje na strehe se lahko uporablja namesto zasteklitve. Takšne module odlikujejo različne barve, kar stavbam omogoča edinstven videz.

Kaljeno steklo, ki pokriva fotocelice, ima večjo mehansko trdnost kot običajno steklo in je varnejše. Zato so z njim zastekljena zgornja nadstropja hiš v mnogih državah, pa tudi lože in balkoni.

Poleg tega zagotavlja dovolj dobro preglednost, da zagotavlja visoko učinkovitost tudi pri razpršeni svetlobi, tj. ne samo, da izgledajo estetsko, ampak tudi prihranijo proračun.

Za neprozorno baterijo boste morali plačati približno 9 tisoč rubljev, za barvno prozorno delno (20%) -16 tisoč.

Kljub temu strokovnjaki menijo, da jim pripada prihodnost sončne energije.

Nanašajo se na naslednje prednosti tankoplastnih baterij:

• poceni;
• majhna razlika v učinkovitosti;
• stalno povečanje stroškov kristalnih analogov.

Poleg tega se tehnologija tankega filma šteje za najbolj zanesljivo. Že danes je bilo razvitih več vrst tankoplastnih baterij, imenovanih tudi "fleksibilne", za izdelavo katerih uporabljajo:

• amorfni silicij;
• kadmijev telurid/sulfid;
• diselenidi so baker-indij in baker-helij.

Načini povezave z baterijo

Ena solarna baterija ne bo dovolj. Za zagotovitev popolnega delovanja elektrarne je potrebno uporabiti več naprav istega tipa. Zaželeno je, da so celo iz iste serije, potem se bodo vse lastnosti ujemale.

Če želite povečati skupno zmogljivost sistema, uporabite enega od treh načinov za povezavo teh baterij. Govorimo o vzporedni, serijski ali kombinirani povezavi.

Vzporedno se dodajajo zmogljivosti razpoložljivih baterij in primerjajo s skupno uporabljeno napetostjo.

Pri zaporedni povezavi se zadnji indikator sešteje. Pri tem se vzame zmogljivost samo ene baterije in ne celotne.

Trenutno se najpogosteje uporabljajo kombinirane povezave. Z njim morate sešteti kapacitivnost in napetost. Vendar ima ta metoda svoje pomanjkljivosti. S to povezavo lahko baterije za solarno baterijo postanejo neuravnotežene. Posledično bo skupna napetost enaka, kapacitivnosti pa se bodo začele spreminjati. Zaradi tega bodo nekatere naprave premalo napolnjene, druge pa napolnjene. V skladu s tem se bo njihova življenjska doba skrajšala. Zato je treba s sistemom kupiti poseben krmilnik, pa tudi skakalce, s katerimi lahko izenačite napetost akumulatorja.

Zaključki in koristen video na to temo

Videoposnetki in pregledi, ki pokrivajo fleksibilne plošče priljubljenih proizvajalcev, vam bodo pomagali narediti pravo izbiro. Kako bo izgledala vaša hiša si boste lahko ogledali po namestitvi opreme, strokovnjaki vam bodo pomagali izbrati pravo število baterij in upoštevali pravila namestitve.

Kako so urejene prilagodljive sončne celice in iz česa so narejene:

Fleksibilno baterijo lahko namestite tudi v stanovanje na fasadi stolpnice, zakaj ne:

Še malo o proizvodnji in prednostih fleksibilnih elementov:

Sončne baterije omogočajo energetsko neodvisnost, ne pa spremljanje cen bencina in komunalnih storitev. Če enkrat vložite določen znesek, lahko porabite neomejeno energijo za uporabo gospodinjskih električnih aparatov in polnjenje baterije električnega avtomobila. Vedno več ljudi prehaja na alternativno energijo, saj je to prihodnost.