Quyosh batareyasi panellarini avtomatik buruvchi tizim

1-jadval

Ba’zi materilllarning xususiyatlari:

Materiallar	Sinishi ko'rsatkichi	Yorug'lik uzatish,%	O'ziga xos tortishish g / sm 3	Plitalar hajmi, mm	Qalinligi, mm	Narxi, rub. / M 2
Havo	1,0002926	—	—	—	—	—
Shisha	1,43-2,17	92-99	3,168	—	—	—
Pleksiglas	1,51	92-93	1,19	3040x2040	3	960.00
Polikarbonat	1,59	92 gacha	0,198	3050 x2050	2	600.00
Pleksiglas	1,491	92	1,19	2050x1500	11	640.00
Mineral shisha	1,52-1,9	98	1,40	—	—	—

Agar yorug'likning sinishi ko'rsatkichini material tanlash mezonlari deb hisoblasak. Plexiglass eng past sindirish ko'rsatkichiga ega, shaffof materialning arzon versiyasi mahalliy pleksiglas, kamroq mos keladigan polikarbonatdir. Polikarbonat kondensatsiyaga qarshi qoplama bilan sotuvda mavjud bo'lib, ushbu material yuqori darajada issiqlik muhofazasini ta'minlaydi. O'ziga xos tortishish va IQ spektrini singdirish qobiliyati uchun shaffof materiallarni tanlashda polikarbonat eng yaxshisi bo'ladi. Quyosh panellari uchun eng yaxshi shaffof materiallar - bu yuqori nur o'tkazuvchanligi.

Quyosh batareyasini ishlab chiqarishda infraqizil spektrni o'tkazmaydigan va shu bilan 250C dan yuqori haroratda kuchini yo'qotadigan kremniy xujayralarining isitilishini kamaytirmaydigan shaffof materiallarni tanlash muhimdir. Sanoat oksidli metall qoplamali maxsus ko'zoynaklardan foydalanadi. Quyosh panellari uchun ideal shisha infraqizil diapazondan tashqari barcha spektrni uzatuvchi material hisoblanadi.

4-rasm. UV va IQ nurlanishini har xil ko'zoynak bilan yutish sxemasi.

Bu yerda:

a) oddiy shisha, b) IQ singdiruvchi shisha, v) issiqlik yutuvchi va oddiy shisha bilan dupleks.
IQ spektrining maksimal singishi temir oksidi (Fe 2 O 3) bilan himoya silikat oynasi bilan ta'minlanadi, ammo u yashil rangga ega. Infraqizil spektr har qanday mineral shishani yaxshi singdiradi, faqat kvarts oynasi, pleksiglas va pleksiglasdan tashqari, organik ko'zoynaklar sinfiga kiradi. Mineral shisha sirt shikastlanishiga nisbatan ancha chidamli, ammo juda qimmat va uni sotib olish mumkin emas. Quyosh panellari uchun spektrning 98 foizigacha etkazadigan maxsus aks ettiruvchi o'ta shaffof oynadan foydalaniladi. Shuningdek, ushbu stakan IQ spektrining ko'p qismini yutilishini o'z zimmasiga oladi.

Shishaning optik va spektral xususiyatlarini optimal tanlash quyosh panelining fotokonversion samaradorligini sezilarli darajada oshiradi.

Quyosh xujayralari to'plamiga 36 ta polikristalli kremniy xujayralari to'plami, hujayra etakchalari va shinalari, Shotke diodalari va kislotali lehim ruchkasi kiradi.

O'z-o'zidan ishlab chiqarilgan quyosh batareyasi tayyorga qaraganda deyarli 4 baravar arzon bo'lgani uchun, o'z-o'zini ishlab chiqarish xarajatlarni tejashga imkon beradi. Nosoz quyosh batareyalarini ebay-dan sotib olish mumkin, ammo ular o'z funksiyalarini yo'qotmaydi, shuning uchun qo'shimcha ravishda xayriya qilsangiz, quyosh batareyasining narxi sezilarli darajada pasayishi mumkin tashqi ko'rinish batareyalar.

5-rasm. Quyosh xujayralari

Uyning elektr ta’minoti diagrammasi

Quyosh panellaridan foydalanadigan uy elektr ta'minoti tizimlari odatda fotovoltaik tizimlar, ya'ni fotoelektr effekti yordamida energiya ishlab chiqaradigan tizimlar deb ataladi. Shaxsiy turar-joy binolari uchun uchta fotovoltaik tizim ko'rib chiqiladi: avtonom elektr ta'minoti tizimi, gibrid batareyali tarmoq fotovoltaik tizimi va markaziy elektr ta'minoti tizimiga ulangan batareyasiz fotovoltaik tizim.

Tizimlarning har biri o'z maqsadi va afzalliklariga ega, lekin ko'pincha zaxira batareyalari va markazlashtirilgan elektr tarmog'iga ulangan fotoelektrik tizimlar turar-joy binolarida qo'llaniladi. Elektr tarmog'i quyosh batareyalari, zulmatda batareyalardan va ular markaziy elektr tarmog'idan chiqarilganda ishlaydi. Markaziy tarmoq mavjud bo'lmagan erishish qiyin bo'lgan joylarda suyuq yoqilg'ida ishlaydigan generatorlar zaxira energiya manbai sifatida ishlatiladi.

Gibrid batareyalar tarmog'idagi energiya tizimiga tejamkor alternativa markaziy tarmoqqa ulangan batareyasiz quyosh tizimi bo'lishi mumkin. Elektr energiyasi quyosh batareyalaridan, kechasi esa tarmoq markaziy tarmoqdan quvvat oladi. Bunday tarmoq muassasalar uchun ko'proq mos keladi, chunki turar-joy binolarida energiyaning katta qismi kechqurun iste'mol qilinadi.

Batareya tarmog'idagi fotovoltaik tizimning odatiy o'rnatilishini ko'rib chiqing. Quyosh panellari birlashma qutisi orqali ulangan elektr energiyasini ishlab chiqaruvchi rolini bajaradi. Keyinchalik, eng yuqori yuklanishda qisqa tutashuvni oldini olish uchun tarmoqqa quyosh zaryadini boshqarish moslamasi o'rnatilgan.



6-rasm. Uch turdagi fotoelektrik tizimlarning sxemalari
Elektr energiyasi zaxira akkumulyatorlarida to'planadi va shuningdek inverter orqali iste'molchilarga etkazib beriladi: yoritish, maishiy texnika, elektr pechka va ehtimol suvni isitish uchun ishlatiladi. Isitish tizimini o'rnatish uchun muqobil quyosh texnologiyasiga tegishli bo'lgan quyosh kollektorlaridan foydalanish samaraliroq.



7-rasm. AC gibrid batareyali tarmoq fotovoltaik tizimi
Fotovoltaik tizimlarda ishlatiladigan ikki xil elektr tarmoqlari mavjud: doimiy va o'zgaruvchan tok. O'zgaruvchan tok tarmog'idan foydalanish elektr iste'molchilarini 10-15 m dan ortiq masofada joylashtirishga, shuningdek, shartli ravishda cheksiz tarmoq yukini ta'minlashga imkon beradi.

Xususiy turar-joy binosi uchun odatda fotovoltaik tizimning quyidagi komponentlari qo'llaniladi:

• 
  quyosh panellarining umumiy quvvati 1000 Vt bo'lishi kerak, ular taxminan 5 kVt / soat quvvatni ta'minlaydi;
  
• 
  12 V kuchlanishli umumiy quvvati 800 A / s bo'lgan batareyalar;
  
• 
  inverter 3 kVt quvvatga ega bo'lishi kerak, maksimal quvvati 6 kVt gacha, kirish kuchlanishi 24-48 V ga teng;
  
• 
  24 V kuchlanishdagi 40-50 A quyosh zaryadsizlantirish regulyatori;
  
• 
  150 A gacha bo'lgan oqim bilan qisqa muddatli zaryadlash uchun uzluksiz quvvat manbai.
  

Shunday qilib, fotovoltaik elektr ta'minoti tizimi uchun 36 ta element uchun 15 ta panel kerak bo'ladi, ularning montaj namunasi master-klassda keltirilgan. Har bir panel jami 65 vatt quvvatni ta'minlaydi. Monokristallarga asoslangan quyosh xujayralari kuchliroq bo'ladi. Masalan, 40 ta monokristaldan iborat quyosh paneli 160 Vt quvvatga ega, ammo bunday panellar bulutli ob-havo va bulutlarga sezgir. Bunday holda, polikristalli modullarga asoslangan quyosh panellari Rossiyaning shimoliy qismida foydalanish uchun maqbuldir.

Internetdagi ko'plab kompaniyalar iste'molchiga bevosita bog'langan tayyor panellarni sotadilar. Ammo, bunday qurilmalar alohida elementlarga qaraganda ancha qimmat. Iqlim zonasining o'ziga xos xususiyati tufayli siz quyosh elektr energiyasiga to'liq o'ta olmaysiz, shuning uchun tayyor quyosh panellari faqat 10-40 yil ichida o'z mablag'larini to'lashlari mumkin. Qimmatbaho zavod panellarini tejash uchun fotovoltaik modullarni, ular uchun komponentlarni sotib olish va bitta quyosh batareyasiga hujayralarni yig'ishni boshlash ancha foydali.

AMALIY QISM:

Quyosh panellarini hisoblab chiqish va ishlab chiqish.

So'nggi yillarda ommalashgan bunday g'oya "Organik" uslubdagi hayot, inson va atrof-muhit o'rtasidagi uyg'un "munosabatlarni" taxmin qiladi. Har qanday ekologik yondashuvning to'siqlari energiya uchun minerallardan foydalanish hisoblanadi.

Qazilma yoqilg'ining yonishi paytida atmosferaga chiqadigan zaharli moddalar va karbonat angidrid gazlari asta-sekin sayyoramizni o'ldirmoqda. Shuning uchun atrof-muhitga zarar etkazmaydigan yashil energiya tushunchasi ko'plab yangi energiya texnologiyalarining asosi hisoblanadi. Toza energiya olishning ushbu yo'nalishlaridan biri bu quyosh nurini aylantirish texnologiyasidir elektr toki... Ha, to'g'ri, biz quyosh batareyalari va qishloq uyida avtonom elektr ta'minoti tizimlarini o'rnatish imkoniyati haqida gaplashamiz.

Ayni paytda, kottecni to'liq energiya va issiqlik ta'minoti uchun ishlatiladigan quyosh panellariga asoslangan sanoat miqyosidagi elektr stantsiyalari kamida 25 - 20 ming dollar, xizmat muddati esa 25 yilga teng. Kafolatlangan xizmat muddatining kommunal xizmatlarning o'rtacha yillik narxiga nisbati nuqtai nazaridan har qanday geliy tizimining narxi qishloq uyi ancha yuqori: birinchidan, bugungi kunda quyosh energiyasining o'rtacha narxi markaziy elektr tarmoqlaridan energiya manbalarini sotib olishga mos keladi, ikkinchidan, tizimni o'rnatish uchun bir martalik kapital qo'yilmalar talab etiladi.

Batareyani yig'ishdan oldin siz fotoelektrik konvertorning turini tanlashingiz kerak, ya'ni: monokristal, polikristal va amorf. Quyosh batareyasini o'z-o'zini yig'ish uchun sotuvda mavjud bo'lgan monokristalli va polikristalli quyosh modullarini tanlang.

Polikristalli kremniyga asoslangan panellar juda past samaradorlikka ega (7-9%), ammo bu kamchilik, polikristallarning bulutli va bulutli ob-havo sharoitida quvvatni deyarli kamaytirmasligi bilan qoplanadi, bunday elementlarning kafolatlangan chidamliligi taxminan 10 yil. Monokristalli kremniyga asoslangan panellar samaradorligi 13% ni tashkil qiladi, ularning ishlash muddati taxminan 25 yilni tashkil qiladi, ammo bu elementlar to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuri bo'lmaganida quvvatni sezilarli darajada kamaytiradi. Turli ishlab chiqaruvchilarning silikon kristallarining samaradorligi sezilarli darajada farq qilishi mumkin. Dala sharoitida quyosh elektr stantsiyalarining amaliyotiga ko'ra, biz monokristalli modullarning ishlash muddati 30 yildan ortiq, polikristallar uchun esa 20 yildan ortiq vaqt haqida gapirishimiz mumkin. Bundan tashqari, butun ishlash muddati davomida silikon mono va polikristalli hujayralardagi quvvat yo'qotilishi 10% dan oshmaydi, dastlabki ikki yilda ingichka plyonkali amorf batareyalarda esa quvvat 10-40% ga kamayadi.

Quyosh batareyasini 36 va 72 ta quyosh batareyalarini yig'ish uchun quyosh hujayralari to'plami ebay-da mavjud. Bunday to'plamlar Rossiyada ham mavjud.


8-rasm. Yuqorida: lehimli kontaktsiz monokristalli modullar. Pastki qismida: lehimli kontaktli polikristalli modular
Odatda, B tipidagi quyosh modullari quyosh panellarini o'z-o'zini yig'ish uchun ishlatiladi, ya'ni sanoat ishlab chiqarishida rad etilgan modular.



9-rasm. 300 dona to'plamdagi har doim yashil quyosh batareyalari.
Ushbu modullar o'z ish faoliyatini yo'qotmaydi va ancha arzon. Ba'zi sotuvchilar shisha tolali quyosh modullarini taklif qilishadi, bu esa buni taklif qiladi yuqori daraja elementlarning zichligi va shunga mos ravishda ishonchliligi.

2-jadval

Quyosh batareyalari texnik xususiyatlari va narxlari:

Ism	Texnik xususiyatlari	Narxi, $
Everbright Solar Cells (Ebay) aloqasiz	polikristal, to'plam - 36 dona, 81x150 mm, 1,75 Vt (0,5 V), 3A, samaradorlik (%) - 13 qalamda lehimlash uchun diodlar va kislota bilan o'rnatiladi	$46.00 $ 8.95 etkazib berish
Quyosh hujayralari (AQSh yangi)	monokristalli, 156x156 mm, 81x150 mm, 4W (0,5 V), 8A, samaradorlik (%) - 16,7-17,9	$7.50
	monokristalli, 153x138 mm, U sovuq. qon tomir - 21,6V, men qisqartiraman. deputat. - 94 mA, P - 1,53W, samaradorlik (%) - 13	$15.50
Fiberglas paneldagi quyosh xujayralari	polikristal, 116x116 mm, U sovuq. qon tomir - 7.2V, men qisqartiraman. deputat. - 275 mA., P - 1,5W, samaradorlik (%) - 10	$14.50
		$87.12 $ 9.25 etkazib berish
Kontaktlarsiz quyosh xujayralari (Ebay)	polikristal, to'plam - 72 dona, 81x150 mm 1.8W	$56.11 $ 9.25 etkazib berish
Kontaktlar bilan quyosh xujayralari (Ebay)	monokristalli, to'plam - 40 dona, 152x152 mm	$87.25 $ 14.99 etkazib berish

Uyda quyosh panelini yaratish uchun nima ishlatilishi mumkin

Sanoat batareyalarining barcha afzalliklariga qaramay, ularning asosiy kamchiliklari - bu yuqori narx. O'zingizning qo'lingiz bilan eng oddiy panelni hurda materiallaridan yasash orqali bu muammo oldini olish mumkin.