kategorier: Interessante elektriske nyheder, Hvordan fungerer det
Antal visninger: 206201
Kommentarer til artiklen: 17
Hvordan arrangeres og fungerer solcellepaneler?
I dag kan næsten alle samle og komme til deres rådighed uafhængig solenergikilde (i den videnskabelige litteratur kaldes de fotovoltaiske paneler).
Dyrt udstyr kompenseres over tid af muligheden for at modtage gratis elektricitet. Det er vigtigt, at solcellepaneler er en miljøvenlig energikilde. I de senere år er priserne på fotovoltaiske paneler faldet ti gange, og de fortsætter med at falde, hvilket indikerer store udsigter til deres anvendelse.
I en klassisk form vil en sådan elektrisk strømkilde bestå af følgende dele: direkte, et solbatteri (likestrømsgenerator), et batteri med en ladningskontrolenhed og en inverter, der konverterer jævnstrøm til vekselstrøm.
Solpaneler består af et sæt solceller (fotovoltaiske konvertere)der direkte konverterer solenergi til elektrisk energi.
De fleste solceller er lavet af silicium, som har en relativt høj pris. Dette faktum vil bestemme de høje omkostninger til elektrisk energi, der opnås ved hjælp af solcellepaneler.
To typer fotoelektriske omformere er almindelige: fremstillet af en-krystal og polykrystallinsk silicium. De adskiller sig i produktionsteknologi. Førstnævnte har en effektivitet på op til 17,5% og sidstnævnte 15%.
Den vigtigste tekniske parameter for et solbatteri, der har en stor indflydelse på effektiviteten af hele installationen, er det nettostyrke. Det bestemmes af spænding og udgangsstrøm. Disse parametre afhænger af intensiteten af sollys, der kommer ind i batteriet.
emf (elektromotorisk kraft) af individuelle solceller afhænger ikke af deres område og falder, når batteriet opvarmes af solen, med ca. 0,4% pr. 1 g. C. Udgangsstrømmen afhænger af intensiteten af solstråling og solcellens størrelse. Jo lysere sollys er, jo større er strømmen fra solcellerne. Opladningsstrøm og effekt ved overskyet vejr reduceres kraftigt. Dette skyldes et fald i batteriets aktuelle output.
Hvis batteriet, der er oplyst af solen, er lukket for en vis belastning med modstand RN, vises en elektrisk strøm I i kredsløbet, hvis værdi bestemmes af kvaliteten af den fotoelektriske konverter, lysintensiteten og belastningsmodstanden. Effekt PN, der frigøres i belastningen, bestemmes af produktet PN = InнUн, hvor Un er spændingen ved batteripolerne.
Den største effekt tildeles i belastningen ved en vis optimal modstand Ropt, hvilket svarer til den højeste effektivitetskoefficient (effektivitet) ved at konvertere lysenergi til elektrisk energi. Hver konverter har sin egen Ropt-værdi, der afhænger af arbejdsoverfladens kvalitet, størrelse og belysningsgrad.
Solbatteri består af separate solceller, der er forbundet i serie og parallelt for at øge outputparametrene (strøm, spænding og strøm). Når elementerne er seriekoblet, øges udgangsspændingen, mens parallelt øges udgangsstrømmen. For at øge både strøm og spænding kombineres disse to forbindelsesmetoder. Derudover med denne forbindelsesmetode fører svigt i en af solcellerne ikke til fiasko i hele kæden, dvs. forbedrer pålideligheden af hele batteriet.
På denne måde solbatteriet består af parallelle seriekoblede solceller. Værdien af den maksimale mulige strøm, der er givet af batteriet, er direkte proportional med antallet af parallelle tilsluttede og emk- seriekoblede solceller. Så kombination af tilslutningstyper samles batteriet med de krævede parametre.
Solceller på batteriet er shuntet af dioder. Normalt er der 4 af dem - en for hver ¼ del af batteriet. Dioder beskytter dele af batteriet mod svigt, som af en eller anden grund er mørklagt, det vil sige, hvis lyset på et tidspunkt ikke falder på dem. I dette tilfælde genererer batteriet midlertidigt 25% mindre udgangseffekt end under normalt sollys på hele batteriets overflade.
I mangel af dioder vil disse solceller overophedes og mislykkes, da de bliver til aktuelle forbrugere under dæmpningen (batterier udledes gennem solceller), og når de bruger dioder, omgås de, og strømmen strømmer ikke gennem dem. Dioder skal være lav modstand for at reducere spændingsfaldet over dem. Til disse formål er Schottky-dioder for nylig blevet brugt.
Modtaget elektrisk energi gemmes i batterier og overføres derefter til belastningen. Batterier - kemiske strømkilder. Batteriopladningen opstår, når der påføres et potentiale, der er større end batterispændingen.
Antallet af solceller, der er tilsluttet i serie og parallelt, skal være således, at driftsspændingen, der leveres til batterierne, under hensyntagen til spændingsfaldet i ladekredsløbet, lidt overstiger batterispændingen, og batteriets belastningsstrøm giver den krævede værdi af ladestrømmen.
For at oplade et 12 V blysyrebatteri skal du for eksempel have et 36-cellers solbatteri.
I svagt sollys falder batteriopladningen, og batteriet afgiver elektrisk energi til strømmodtageren, dvs. genopladelige batterier fungerer konstant i afladningstilstand og opladning.
Denne proces kontrolleres. speciel controller. Ved cyklisk opladning kræves en konstant spænding eller konstant ladestrøm.
Under gode lysforhold oplades batteriet hurtigt op til 90% af dets nominelle kapacitet og derefter ved en lavere opladningshastighed til fuld kapacitet. Skift til en lavere opladningshastighed udføres af laderens controller.
Den mest effektive anvendelse af specielle batterier er gel (svovlsyre bruges som en elektrolyt i batteriet) og blybatterier, der fremstilles ved hjælp af AGM-teknologi. Disse batterier kræver ikke særlige installationsbetingelser og kræver ingen vedligeholdelse. Pas-levetiden for sådanne batterier er 10-12 år med en udladningsdybde på højst 20%. Batterier må aldrig tømmes under denne værdi, ellers reduceres deres levetid drastisk!
Batteriet er forbundet til solbatteriet gennem en controller, der styrer dets opladning. Når batteriet oplades ved fuld strøm, er en modstand tilsluttet solbatteriet, der absorberer overskydende strøm.
For at konvertere en konstant spænding fra et batteri til en skiftevis spænding, som kan bruges til at drive de fleste strømforbrugere sammen med et solbatteri, kan du bruge specielle enheder - invertere.
Uden brug af en inverter kan en solspænding drives fra et solbatteri inklusive forskellige bærbare udstyr, energibesparende lyskilder, for eksempel de samme LED-lamper.
Læs også om dette emne: Bærbare solopladere
Se også på elektrohomepro.com
: