Panouri solare flexibile: o imagine de ansamblu asupra proiectelor tipice, caracteristicile și caracteristicile de conectare ale acestora

Energia solară este una dintre cele mai promițătoare și dezvoltând rapid surse alternative de electricitate. Aceasta este o resursă nelimitată care poate fi folosită oriunde în lume fără a polua mediul înconjurător. De acord, ar fi frumos să aveți sursa alternativă de energie electrică.

Se pare că acum energia solară poate fi transformată în energie electrică chiar acasă. În loc de panouri voluminoase și fragile cu rame, panourile solare flexibile sunt acum utilizate din ce în ce mai mult. Dar cum să o pui în practică?

Vom ajuta să abordăm dispozitivul panourilor solare flexibile și principiul muncii lor. Recomandări utile pentru selectarea și instalarea structurilor sunt prezentate în articolul nostru. Și pentru ușurința percepției informațiilor, articolul conține fotografii și videoclipuri tematice.

Ce sunt panourile solare?

Pentru a înțelege dacă panourile flexibile sunt potrivite pentru generarea de energie electrică, trebuie să înțelegeți teoria.

Ce este o baterie solară, cum diferă structura modelelor flexibile de restul? De asemenea, este foarte important să aflăm avantajele și dezavantajele acestui tip particular de celule solare chiar înainte de cumpărare.

Structura și principiile de funcționare a panourilor flexibile

Principiul de funcționare al bateriei solare se bazează pe un concept precum fotovoltaica. Lumina, după cum știți, poate fi considerată atât ca o undă, cât și ca un flux de particule - fotoni. Capacitatea de a converti energia fotonului în energie electrică este fotovoltaică.

Primele prototipuri ale celulelor solare moderne au fost inventate încă din anii 50. De atunci, s-au schimbat semnificativ atât extern cât și în conformitate cu principiul muncii. Efectul fotoelectric este posibil prin utilizarea semiconductorilor

Un semiconductor este un material care are o structură atomică specială.Un semiconductor de tip n are electroni în plus, iar atomii de semiconductor de tip p le lipsesc. Pentru a asambla fotocelulele, două tipuri de materiale sunt combinate pentru a forma o structură în două straturi.

Fotocelule separate sunt combinate într-un panou. Panourile pot fi rigide, într-un cadru metalic puternic. Acum există tendința de a facilita proiectarea panourilor foto. Celulele solare flexibile și ușoare câștigă popularitate.

Principiul de funcționare al bateriei solare poate fi descris după cum urmează:

1. Lumina soarelui lovește suprafața fotocelului din partea stratului n.
2. Fotonii se ciocnesc cu atomii semiconductorului, „eliminând” electroni în plus.
3. Electronii liberi se deplasează spre stratul p și cad în atomi cu o lipsă de particule.
4. Ca urmare, stratul superior acționează ca un catod, iar stratul inferior acționează ca un anod.
5. Produce curent continuu care poate încărca cu ușurință bateria.

Siliconul, seleniul și multe alte materiale mai scumpe sunt utilizate ca semiconductori.

Curentul direct primit de la panoul solar trebuie transformat în curent alternativ, deoarece majoritatea aparatelor electrice funcționează pe acesta

Pentru panourile solare cu film flexibil, se folosește și pulverizarea cu polimeri cu conductoare de aluminiu. Această structură face ca panourile să fie surprinzător de subțiri și ușoare.

Această tehnologie începe să se dezvolte, dar faptul că are perspective mari este fără îndoială. Dar vom analiza panouri flexibile în sensul larg al acestei definiții.

Puteți citi mai multe despre principiile de funcționare a panourilor solare făcând clic pe legătura.

Beneficiile celulelor solare flexibile

Avantajele panourilor solare flexibile fac din această metodă de producere a energiei electrice una dintre cele mai promițătoare:

• greutate;
• dimensiune;
• elasticitate;
• performanță;
• versatilitate;
• eficiență;
• prietenia cu mediul;
• usurinta in functionare.

Parametrii geometrici și fizici ai panourilor, cum ar fi dimensiunea și greutatea, sunt de o importanță deosebită, deoarece este nevoie de un număr mare de panouri pentru a furniza electricitate unei întregi clădiri rezidențiale, atunci când se utilizează modele grele, poate fi necesară consolidarea structurii clădirii,ceea ce va crește semnificativ costurile de instalare.

Elementele flexibile ușoare și compacte nu pot afecta în mod semnificativ distribuția sarcinii pe cadrul clădirii. Nu prezintă niciun pericol pentru acoperiș.

Performanțele bateriilor de siliciu sunt destul de mari. Este dificil de evaluat eficiența în acest caz, panourile semiconductoare sunt capabile să transforme lumina în energie electrică cu 20% în medie.

Adică, dacă puterea radiației solare este de 200 de wați, se va primi aproximativ 40 de wați de electricitate.

Panourile solare amorfe flexibile sunt mult mai tolerante la vremea tulbure decât structurile convenționale rigide pe bază de siliciu.

Pentru comparație, o baterie solară standard pe vreme tulbure este capabilă să funcționeze doar la 10% din capacitatea sa, în timp ce un panou flexibil produce aproximativ 50% din valorile nominale.

Flexibilitatea panoului solar îi permite să fie echipată cu acoperișuri inegale, acoperișuri din gresie și acoperiri în formă complexă. În același timp, acestea sunt destul de versatile, potrivite pentru instalarea pe acoperișul sau fațada unei clădiri

Lumina soarelui este o resursă gratuită și nelimitată. Acesta este avantajul său incontestabil, care exprimă eficiența necondiționată a panourilor solare.

În plus, această metodă de producere a energiei este complet ecologică, nu afectează starea mediului și nu o dăunează. Mai mult, abandonând alternativa populară la energia solară - centralele termice, omenirea reduce nivelul de poluare a aerului.

Dezavantajele panourilor solare flexibile

Dezavantajele panourilor solare flexibile sunt de asemenea suficiente. În primul rând, această tehnologie este în curs de dezvoltare și nu a atins încă vârful capacităților sale. Din punct de vedere al performanței, bateriile amorfe flexibile sunt inferioare celor rigide din poli sau monocristal.

Structura și principiul funcționării panourilor flexibile este destul de complexă, dar toată lumea le poate folosi. Este suficient să instalați și să conectați corect echipamentul

În al doilea rând, folia subțire și un strat minim de acoperire nu reușesc relativ repede. Perioada de garanție a funcționării acestor panouri este de aproximativ 3 ani.

După aceasta, fotocelele încep să se descompună treptat și să necesite înlocuire.

Este încurajator faptul că această industrie se dezvoltă rapid și apar deja mai durabile și mai puternice cazuri de panouri solare flexibile bazate pe siliciu amorf.

Alte dezavantaje sunt inerente tuturor tipurilor de panouri solare:

• timp de rambursare;
• cost ridicat;
• un număr mare de echipamente scumpe, pe lângă bateriile în sine;
• dependentă de vreme

Un panou flexibil cu o putere de aproximativ 150 de wați costă aproximativ 40 de mii de ruble. sau mai mult, în funcție de producător. 20 de baterii, un set de baterii și echipamente suplimentare vor costa o sumă rotundă. Având în vedere costul de 1 kWh de energie electrică, va trebui să plătiți sistemul pentru mai mult de un an.

Unde și cum se utilizează energia solară?

Panourile flexibile sunt utilizate în diferite domenii. Înainte de a realiza un proiect de furnizare a energiei la domiciliu folosind aceste panouri solare, aflați unde sunt utilizate și care sunt caracteristicile utilizării lor în climatul nostru.

Domeniul de aplicare a panourilor solare

Utilizarea panourilor solare flexibile este foarte largă. Sunt utilizate cu succes în electronică, electrificarea clădirilor, construcții de automobile și aeronave și obiecte spațiale.

În construcții, astfel de panouri sunt utilizate pentru a furniza electricitate clădirilor rezidențiale și industriale.

Energia solară poate fi singura sursă de energie electrică sau poate dubla schema tradițională de alimentare cu energie electrică, astfel încât, în cazul unei eficiențe insuficiente într-o anumită perioadă, casa să nu rămână energizată

Încărcătoarele portabile cu celule solare flexibile sunt disponibile pentru toată lumea și vândute peste tot. Panourile turistice mari flexibile pentru generarea de electricitate în orice colț al globului sunt foarte populare în rândul călătorilor.

O idee foarte neobișnuită, dar practică, este folosirea unui pat rutier ca bază pentru baterii flexibile. Elementele speciale sunt protejate de șoc și nu se tem de încărcături grele.

Bateriile flexibile sunt de asemenea bune, deoarece pot fi utilizate în aproape orice situație. Acestea pot fi așezate cu ușurință pe acoperișul mașinii sau carenei

Această idee a fost deja pusă în aplicare. Drumul „solar” furnizează energie satelor din jur, fără a prelua un singur metru suplimentar de pământ.

Caracteristici ale utilizării panourilor amorfe flexibile

Cei care intenționează să înceapă să folosească panouri solare flexibile ca sursă de electricitate pentru casa lor, ar trebui să cunoască caracteristicile funcționării lor.

Panourile solare cu o bază metalică flexibilă sunt utilizate în cazul în care se solicită creșterea durabilității mini-centralelor:

În primul rând, utilizatorii sunt îngrijorați de întrebarea: ce trebuie să facă în timpul iernii, când orele de vară sunt scurte și nu există suficientă energie electrică pentru ca toate dispozitivele să funcționeze?

Da, pe vreme tulbure și în orele scurte de zi, performanța panoului este redusă. Este bine când există o alternativă sub forma posibilității de a trece la o sursă de alimentare centralizată. Dacă nu, trebuie să faceți stoc acumulator și încărcați-le în acele zile când vremea este favorabilă.

O caracteristică interesantă a panourilor solare este aceea că, atunci când fotocelulă este încălzită, eficiența acesteia este redusă semnificativ.

În căldura de vară, panourile se încălzesc, dar funcționează mai rău. Iarna, într-o zi însorită, celulele solare sunt capabile să capteze mai multă lumină și să o transforme în energie

Numărul de zile clare pe an variază în funcție de regiune. Desigur, în sud este mai rațional să folosiți baterii flexibile, deoarece soarele strălucește acolo mai mult și mai des.

Deoarece Pământul își schimbă poziția față de Soare în timpul zilei, este mai bine să aranjați panourile în mod universal - adică din partea de sud într-un unghi de aproximativ 35-40 de grade. Această situație va fi relevantă atât în ​​orele de dimineață, cât și seara, precum și la prânz.

Instrucțiuni de instalare a panourilor solare pe acoperiș

Dacă decideți că panourile solare flexibile bazate pe siliciu amorf sunt ceea ce aveți nevoie pentru a furniza electricitate unei case particulare, începeți planificarea lucrărilor.

Alegeți echipamentul potrivit și estimați numărul aproximativ de panouri. Apoi citiți regulile pentru instalarea și întreținerea ulterioară a celulelor solare.

Amintiți-vă însă că utilizarea până acum a analogilor tradiționale de siliciu poli și monocristal este mult mai productivă până în prezent.

Pasul 1. Calcularea numărului de panouri

Orice lucrare începe cu proiectul. Pentru proiectare, trebuie să faceți calculele necesare, și anume:

• consumul zilnic de energie electrică;
• puterea totală necesară a fotocelelor;
• capacitatea bateriei;
• numărul panourilor.

Cel mai simplu este să calculăm consumul de energie electrică. Pentru a face acest lucru, luați în considerare absolut toate aparatele electrice pe care le utilizați sau teoretic le pot utiliza.

Un exemplu simplu:

• frigider - 200 W;
• computer - 300 W;
• TV - 150 W;
• becuri economice - 5 bucăți de 20 wați fiecare.

Puterea fiecărui dispozitiv trebuie indicată în documentația sa sau pe carcasă. După adăugarea tuturor datelor, obținem 750 de wați. Pe baza acestei valori este selectat invertor - dispozitiv care transformă curent continuu în curent alternativ cu frecvența dorită.

Asigurați-vă că faceți o marjă mică și selectați un invertor cu 0,5 kW mai puternic decât valoarea calculată. Adică, pentru o putere totală de 0,75 kW, este adecvat un dispozitiv nu mai slab decât 1,25 kW

Pentru o conexiune corectă, panourile solare sunt conectate la baterii prin intermediul controlerului. Nu amestecați contactele - plus la plus, minus în minus. Din baterie, curentul este direcționat către invertor, apoi către aparatele electrice

Atunci trebuie să ridicați bateriile. Capacitatea bateriei (de exemplu, 200 A показывает h) indică ce curent va fi emis la o tensiune dată pentru o oră.

Puteți calcula capacitatea necesară împărțind puterea totală a consumatorilor la tensiunea de ieșire a bateriei solare. În exemplul nostru, folosim baterii de 12 volți. 750/12 = 62,5 A ∙ h.

Dar o astfel de formulă nu este în întregime adevărată, deoarece majoritatea bateriilor nu pot fi descărcate la 0. Există o anumită limitare, de exemplu 40%. Dacă nivelul de încărcare scade sub, aceasta afectează în mod semnificativ durata de viață și calitatea bateriei.

Acest indicator trebuie, de asemenea, adăugat la formula:

750 W / (12V × 0,4) = 156,25 A ∙ h.

Pentru a atinge o astfel de capacitate, puteți combina un grup de 2 baterii de 100 Ah fiecare într-un sistem.

Numărul de panouri este calculat pe baza puterii modelului selectat și a regiunii în care vor fi instalate. Semnificația regiunii este greu de supraestimat. În mod ideal, trebuie să găsiți valorile nivelului zilnic de radiații solare pentru zona dvs. Pentru fiabilitate, valoarea minimă a anului este luată în mod provizoriu - la sfârșitul lunii decembrie.

Schematic, nivelul de insolare în diferite regiuni poate fi reprezentat după cum urmează. Valorile numerice pot fi găsite în directoarele de specialitate sau pe Internet

Înmulțind acest indicator cu numărul de zile calendaristice ale lunii, obținem în decembrie numărul de kilowati pe 1 m2 de baterie solară flexibilă. De exemplu, la Moscova aceasta este 0,33x31 = 10,23 kW / m2, iar pentru Sochi - 1,25x31 = 38,75 kW / m2. Acest indicator se numește numărul de ore.

Apoi, din maximul condițional de 0,75 kW consumat de toate dispozitivele în același timp, calculăm consumul mediu lunar - aproximativ 25 kW. Timp de o lună, bateriile noastre flexibile trebuie să genereze cel puțin 25.000 de wați și este mai bine să faceți o alimentare mică și să se ridice până la 30 kW.

Prin urmare, timp de 1 oră la Moscova ar trebui să fie 30 / 10,23 = 2,93 kW. Dacă panourile selectate au o putere de 150 W, atunci nu este dificil să se calculeze numărul lor: 2,93 / 0,15 = 20 buc.

După astfel de calcule simple, puteți alege un invertor adecvat, controlerul, bateriile și panourile fotovoltaice flexibile în sine în cantitate corectă.

Pasul 2. Reguli de instalare

Instalarea celulelor solare flexibile se poate face chiar dvs.

Pentru a face acest lucru, merită să stabiliți unde doriți să plasați panourile:

• pe acoperișul clădirii;
• pe fațada casei;
• pe o structură separată;
• circuit combinat.

Cea mai populară opțiune este pe acoperiș. Dacă forma sau configurația acoperișului nu permite acest lucru, este mai bine să construiți un cadru suplimentar pe care să așezați bateriile. Acest lucru este mai costisitor, dar dacă acoperișul este umbrit sau greu de atins, această opțiune devine rațională.

Locația pe fațadă este folosită atunci când nu există suficient spațiu pe acoperiș. Panourile pot deveni parte dintr-o idee de design și pot juca rolul de decorare a casei

Celulele solare fotovoltaice flexibile de pe partea inferioară au un strat rășinos lipicios.

Este suficient să îndepărtați filmul de protecție și să lipiți panoul în locul selectat. Desigur, înainte de montare suprafața trebuie curățată și spălată.

Nu este necesar un instrument de instalare specializat. Principalul lucru este să aveți grijă de siguranța dvs. în timp ce lucrați pe acoperiș. De asemenea, este foarte important să respectați schema de cabluri a echipamentului și să nu spargeți secvența

Pe o parte, modulul solar are 2 cabluri de ieșire. Fiecare panou este poziționat astfel încât aceste fire să poată fi combinate ulterior cu un bus pentru conectarea în serie.

De asemenea, vă recomandăm să citiți celălalt material, care descrie în detaliu schemele de instalare și metodele de conectare a panourilor solare. Mai multe detalii - aici.

Pasul # 3. Întreținerea sistemului după instalare

După instalarea celulelor solare flexibile, acestea trebuie să fie îngrijite și monitorizate în mod constant, altfel eficiența lor poate scădea dramatic. Principalul lucru este să mențineți panourile curate. Praful, murdăria, excremente de păsări - toți acești factori reduc performanțele sistemului, deoarece limitează absorbția luminii solare de către fotocelule.

Panourile solare trebuie șterse deoarece devin murdare. De aceea nu este recomandat să le așezați în locuri greu accesibile pe un acoperiș complex.

Dacă sistemul dvs. nu poate fi deservit de dvs., puteți găsi întotdeauna un artist cu echipamentele și echipamentele corespunzătoare. Desigur, va fi mai scump.

Panourile solare pe bază de siliciu amorf, precum analogii tari, pot fi spălate cu un burete umed obișnuit sau cu o cârpă din microfibră. Panoul nu se teme de apă (până la urmă, acest echipament este instalat în aer liber), dacă le spălați în mod regulat, acestea vor dura mai mult

O altă problemă relevantă pentru regiunile noastre este zăpada. Iarna, bateriile adorm în zăpadă și nu mai funcționează. Precipitațiile trebuie curățate constant, dar nu prea grosiere, altfel echipamentul în sine poate fi deteriorat.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipurile și recenziile care analizează panouri flexibile ale producătorilor populari te vor ajuta să faci alegerea corectă. Veți putea vedea cum va arăta casa dvs. după instalarea echipamentelor, experții vă vor ajuta să alegeți numărul potrivit de baterii și să luați în considerare regulile de instalare.

Cât de aranjate sunt panourile solare și din ce sunt fabricate:

Puteți instala o baterie flexibilă într-un apartament de pe fațada unei clădiri înalte, de ce nu:

Un pic mai multe despre producția și avantajele elementelor flexibile:

Panourile solare permit să devină non-volatile, nu să monitorizeze prețurile și utilitățile gazelor naturale. Dacă investiți o anumită sumă o dată, puteți consuma energie nelimitată pentru a utiliza electrocasnice, încălzire la domiciliu și reîncărcarea bateriei unui vehicul electric. Tot mai mulți oameni trec la energia alternativă, pentru că viitorul se află în spatele ei.

Dacă aveți cunoștințele sau experiența necesară pe tema articolului nostru, vă rugăm să le împărtășiți cititorilor noștri. Sau poate că a trebuit să instalați singuri panouri solare? Spune-ne cum ai făcut-o. Vă puteți suplimenta comentariile cu fotografii.