Alternativ enerji mənbələrinə keçid imkanları bir neçə onilliklər ərzində enerji sənayesini təmsil edən maraqlı şirkətlər tərəfindən nəzərdən keçirilir və qismən həyata keçirilir. Yeni enerji təchizatı sistemlərinin tətbiqinin yüksək xərcləri hələ bu sənayenin bir çox sahələrinin uğurla inkişaf etməsinə imkan verməyib, lakin istisnalar da var, o cümlədən günəş enerjisi generatorları.
Müxtəlif variasiyalarda belə enerji təchizatı ixtisaslaşdırılmış sahələrdə istifadə olunur və son illərdə onlar özəl enerji təchizatında öz yerlərini tapıblar. Günəş batareyasının texniki tətbiqi üçün optimal format çox yer tutmayan, lakin eyni zamanda istehlakçıya müəyyən miqdarda enerji verən fotoelektronik elementlər üzərində paneldir.
Texnologiyaya baxış
Müxtəlif təbiət hadisələri enerji mənbəyi kimi istifadə edilə bilər - küləkdən su axınına qədər. Əlbəttə, vəTəbii işıq və istilik mənbəyi kimi Günəşin enerjisini adi elektrik enerjisinə çevirmək üçün mənbə hesab etmək olmaz. Yeri gəlmişkən, aydın bir gündə enerji işıqlandırması 1020 Vt/m2-a çata bilər və bu, praktik tətbiq tapa biləcək maddi potensialdır. Yalnız enerjinin çevrilməsi və çatdırılması prosesini texnoloji şəkildə həyata keçirmək qalır. Günəş panelləri bunun üçün istifadə olunur.
Bu tip modullar günəş işığının alınması, sabitləşdirilməsi və yığılması vəzifələrini kompleks şəkildə yerinə yetirir. Növbəti mərhələlərdə onun çevrilməsi, yığılması və istehlakçılar arasında paylanması vəzifələri həll edilir. Bu günə qədər günəş enerjisinin əsas vəzifələri yuxarıda göstərilən proseslərin texniki və struktur təşkilində deyil, məhsullarının məhsuldarlığını artırmaq üçün texnologiyanın optimallaşdırılmasından ibarətdir.
Panel dizaynı
Ümumi mənada belə bir cihaz günəş enerjisinin qəbuledicisi və akkumulyatorudur. Bununla belə, onun texniki xidməti batareyalar, elektrik çeviriciləri, qoruyucular, enerji tənzimləyiciləri, panelin mövqeyini idarə etmək üçün mexanika və s. daxil olmaqla, bütün komponentlər qrupundan istifadə edir.
Lakin hər bir halda günəş paneli sistemi bir əsas elementin funksiyası ətrafında qurulur - birbaşa günəş enerjisini qəbul edən modul. Ən ümumi versiyada bunlar, kontekstdə çox qatlı torta bənzəyən silikon mono- və ya polikristal vaflilərdir. Bu sözdəatomların dəqiq yerləşdirilməsini təmin edən fotovoltaik hüceyrələr, bu da öz növbəsində enerjiyə çevrilmə proseslərində iştirak edir.
Günəş batareyalarının növlərinə görə günəş panellərinin təsnifatı
Günəş enerjisini qəbul etmək üçün plitələrin istehsalı texnologiyaları inkişaf etdikcə, mütəxəssislər optimal həll yollarını müəyyən edərək, onların istehsalı üçün materiallarla sınaqdan keçirdilər. Bu günə qədər bu tip batareyalar aşağıdakı elementlərdən istehsal olunur:
- Silikon multikristal vaflilər. Materialın strukturu bir kristal silisiumlu barmaqlıqlar qrupu ilə formalaşır ki, bu da monokristal panellərdə olduğu kimi strukturun kənarlarında enerji itkilərini kompensasiya etməyə imkan verir. Nəticədə, cihazın 25 ilə qədər xidmət müddəti ilə səmərəlilik 15%-ə çatır.
- Polikristal silikon üzərində panellər. Sadə monokristal günəş panellərinə başqa bir alternativ. Bu əsasda akkumulyator daha az məhsuldardır, lakin daha az xərc tələb edir və müxtəlif tikinti formalarını və onun istiqamətini layihələndirmək üçün daha çox imkanlar verir.
- Amorf silikon panellər. Bu, həm də aşağı güc variantıdır, lakin eyni zamanda ən əlverişlidir. Enerji ehtiyacı az olan istehlakçılar üçün mükəmməl məqbul həlldir.
- Kadmium tellurid cihazları. Bu materialdan yarımkeçirici təbəqənin qalınlığı yüzlərlə mikrometr olan plyonkalı fotovoltaik elementlərin hazırlanmasında geniş istifadə olunur. Kadmium tellurid orta enerji istehsal performansına malikdir, lakin istehsal prosesinin özüelektrik bu halda standart silikon panellərdən daha ucuz olacaq.
- CIGS yarımkeçiricisinə əsaslanan batareyalar. Bu vəziyyətdə bir neçə materialın birləşməsi istifadə olunur - qalium, selenium, indium və mis. O, həmçinin film forma faktorundan istifadə edir, lakin kadmium tellurid analoqlarından daha yüksək performansa malikdir.
Cihaz necə işləyir
Günəş enerjisini aldıqdan sonra sistemin sonrakı fəaliyyəti layihə həllindən asılı olaraq müxtəlif sxemlər üzrə baş verə bilər. Avadanlıqdan istifadə etməyin əsasən iki yolu var:
- İstehsal olunan elektrik enerjisi qoşulmuş batareya paketində saxlanılır və istehlakçılar tərəfindən paralel olaraq istehlak edilir.
- Paneldən batareyaya gedən yolda enerji sərfiyyatını tənzimləyən çevirici quraşdırılıb. Oxşar sxem, günəş batareyası panelinin istehlakçının elektrik enerjisinə olan tələbatının yalnız bir hissəsini ödəyən köməkçi enerji mənbəyi kimi çıxış etdiyi hallarda istifadə olunur.
Hər iki halda günəş fotoelementlərinin tətbiqi imkanı ilə elektrik dövrəsi təşkil edilməlidir. Bağlantı konfiqurasiyası serial və ya paralel ola bilər. Orta giriş gərginliyi məişət sistemlərinə münasibətdə 180-354 V ola bilər. Bu halda yük 5 A-dır.
İdarəetmə sisteminin tətbiqi
Günəş batareyalarının aktiv inkişafı kompleksdə idarəetmə mikrokontrolörlərinin geniş tətbiqi dövründə baş verdi.istehsal prosesləri. Hazırda bu cür cihazlar məişət sferasında müxtəlif əməliyyatları avtomatlaşdırmaq üçün də istifadə olunur - bunun üçün siqnalizasiya sistemlərini və qaraj qapılarının idarəetmə mexanikasını qeyd etmək kifayətdir.
Günəş panellərinə gəldikdə, kapasitiv sensorlar olan kontrollerlər istifadə olunur ki, bu da təkcə funksional komponentlərin iş parametrlərini izləməyə deyil, həm də günəş panellərinin batareyalarının doldurulması prosesini idarə etməyə imkan verir. Əsas səviyyədə nəzarətçilər elektron açarları, varistorlar və qoruyucuları izləyir, həm də son istehlakçıları təmin edən birbaşa cərəyanın parametrlərinin dəyişdirilməsi proseslərində iştirak edə bilərlər.
Panellərdən istifadəyə dair məsləhətlər
Günəş batareyası alarkən onun bütün komponentlərinin, xüsusən də fotosellərin hərtərəfli auditini aparmaq məsləhətdir, çünki ən kiçik zədə və ya zavod qüsuru bütün sistemin işinə köklü şəkildə təsir edə bilər. Həmçinin, quraşdırma prosesində maksimum diqqət yetirilməlidir, çünki struktur kövrəkdir və xüsusi qorunma olmadan zədələnə bilər.
Panel tipli günəş batareyasının quraşdırılması aşağı gərginlikli lehimləmə dəmiri ilə xüsusi hazırlanmış baza üzərində aparılır. Ön hissənin, hər halda, ağaclar və digər hündür obyektlər tərəfindən örtülməməsi vacibdir. Nəzarət üçün avtomatlaşdırma və funksional blokları olan xüsusi bir kabinet verilir. Ondan panelin quraşdırıldığı dama qədər təcrid olunmuş rabitə elektrik təchizatı marşrutu çəkilməlidir.
Necə hazırlanırDIY günəş paneli?
Ən uyğun ev sxemi taxta çərçivə və pleksiglas elementlərdən hazırlanır. Panelin əsası kimi kənarları 1-3 sm qalınlığında çubuqla düzəldilmiş yanlar şəklində olan bir DSP istifadə edilə bilər, səthə kiçik ölçülü pleksiglas parçaları qoyulur və uyğun olaraq yapışqanla bərkidilir. pətək prinsipi. Sonra konstruksiya tərəflərin konturları boyunca möhkəm bərkidərək bərk şüşə ilə bağlana bilər.
Günəş paneli də quraşdırılmalıdır. Öz əllərinizlə, bu, fırlanma qabiliyyəti olan bir dəstəkləyici metal bazada edilir. Bunun üçün istədiyiniz diapazonda dönmə üçün sürücü mexanizmi olan bir çərçivə bazası hazırlaya bilərsiniz. Bu halda, dam örtüyünün yükü də nəzərə alınmalıdır. Panelin dəstəkləyici əsasının damdan birbaşa rafter sisteminə bağlanması arzu edilir. Son mərhələdə paneli lazımi gücün batareyası ilə keçiricilər vasitəsilə birləşdirmək və zəruri hallarda giriş gərginliyini çevirmək üçün elektrik şəbəkəsinə bir çevirici daxil etmək lazımdır.
Günəş panellərinin faydaları
Günəş enerjisinin çevrilməsi prinsiplərinə əsaslanan elektrik enerjisi istehsalı texnologiyaları bir sıra əməliyyat çətinliklərinə baxmayaraq, son istifadəçiyə çoxlu üstünlüklər verir. Xüsusilə, ən sadə monokristallı 100 Vt günəş paneli 12 V-luq akkumulyator paketini pulsuz doldura bilir. Lakin belə elementlər də getdikcə keçmişə çevrilir və onlar güclü enerji ilə əvəz olunur.yalnız təmir xərcləri tələb edən evin enerji sisteminə xidmət edə bilən generatorlar. Eyni zamanda, enerji mənbəyinin ekoloji təmizliyindən və muxtariyyətdən danışa bilərik.
Texnologiyanın inkişafı perspektivləri
Günəş enerjisi sisteminin inkişafında prinsipial mühüm addım 220 V-a qədər gərginliyə malik alternativ enerji mənbələrinin meydana çıxması oldu. Hələlik belə sistemlər konseptual layihələndirmə mərhələsindədir, lakin gələcəkdə mövzu ilkin enerjinin alınması üçün proseslərin optimallaşdırılması üçün onlar kütləvi istehsal seqmentinə daxil olacaqlar.
Dizaynerlərin qarşılaşdıqları əsas çətinliklər enerji potensialının vahid şəkildə yığılması və generatorların xarici şəraitdən asılılıq amillərinin azaldılmasıdır. Məsələn, 15-20% səviyyəsində bir ev üçün günəş panellərinin aşağı səmərəliliyi əsasən enerji təchizatı minimuma endirilən şərti pis hava faktorları ilə bağlıdır.
Nəticə
Şəxsi evin günəş enerjisi ilə inteqrasiya olunmuş enerji təchizatı haqqında danışmaq hələ tezdirsə, o zaman az enerjili cihazların doldurulması ilə bağlı fərdi ehtiyacların ödənilməsi və ya işıqlandırma cihazlarının səmərəliliyini bu cür vasitələrlə təmin etmək olduqca realdır. Üstəlik, rus istehsalçıları bu sahənin inkişafında fəal iştirak edərək, məqbul keyfiyyətdə məhsullarını təklif edirlər.
Bəzi şirkətlər 3-5 min rubl səviyyəsində ucuz qiymətə Çin panellərindən günəş panellərini yığırlar, lakin tamamilə öz inkişafları da görünür. Bunda daxili bazarın liderlərinəNiş "Quantum", Hevel Solar və "Solnechny Veter" şirkətlərinə aid edilə bilər. Bu müəssisələrin qurğuları yalnız aşağı güc sistemləri deyil, həm də sənaye istismarı üçün effektiv həllər istehsal edir.
