Mundësitë e kalimit në burime alternative të energjisë janë konsideruar dhe zbatuar pjesërisht nga kompani të interesuara që përfaqësojnë industrinë e energjisë për disa dekada. Kostot e larta të futjes së sistemeve të reja të furnizimit me energji ende nuk kanë lejuar që shumë fusha të kësaj industrie të zhvillohen me sukses, por ka edhe përjashtime, të cilat përfshijnë gjeneratorët e energjisë diellore.
Në variacione të ndryshme, të tilla furnizime me energji përdoren në zona të specializuara dhe vitet e fundit kanë gjetur vendin e tyre në furnizimin me energji private. Formati optimal për zbatimin teknik të një baterie diellore është një panel mbi qelizat fotoelektronike, i cili nuk zë shumë hapësirë, por në të njëjtën kohë furnizon konsumatorin me energji të një sasie të caktuar.
Përmbledhje e teknologjisë
Një shumëllojshmëri fenomenesh natyrore mund të përdoren si burim energjie - nga era në rrjedhën e ujit. Sigurisht, dheEnergjia e Diellit, si burim natyror i dritës dhe nxehtësisë, nuk mund të mos konsiderohet si një burim për shndërrimin në energji elektrike të zakonshme. Nga rruga, ndriçimi i energjisë në një ditë të kthjellët mund të arrijë 1020 W/m2, dhe ky është një potencial i prekshëm që mund të gjejë zbatim praktik. Mbetet vetëm për të zbatuar teknologjikisht procesin e konvertimit dhe shpërndarjes së energjisë. Për këtë përdoren panelet diellore.
Modulet e këtij lloji kryejnë në mënyrë gjithëpërfshirëse detyrat e marrjes, stabilizimit dhe akumulimit të dritës së diellit. Në fazat vijuese, zgjidhen detyrat e transformimit, akumulimit dhe shpërndarjes së tij midis konsumatorëve. Deri më sot, detyrat kryesore të energjisë diellore nuk janë aq në organizimin teknik dhe strukturor të proceseve të mësipërme, por në optimizimin e teknologjisë për të rritur performancën e produkteve të saj.
Dizajni i panelit
Në një kuptim të përgjithshëm, një pajisje e tillë është një marrës dhe akumulues i energjisë diellore. Megjithatë, mirëmbajtja e tij përdor një grup të tërë komponentësh, duke përfshirë bateritë, konvertuesit elektrikë, siguresat, rregullatorët e energjisë, mekanikën për të kontrolluar pozicionin e panelit, etj.
Por në çdo rast, sistemi i paneleve diellore bazohet rreth funksionit të një elementi kryesor - një moduli që merr drejtpërdrejt energjinë diellore. Në versionin më të zakonshëm, këto janë vafera silikoni mono- ose polikristaline, të cilat në kontekst i ngjajnë një torte me shumë shtresa. Ky është i ashtuquajturiqelizat fotovoltaike që ofrojnë pozicionim të saktë të atomeve, të cilët, nga ana tjetër, janë të përfshirë në proceset e konvertimit të energjisë.
Klasifikimi i paneleve diellore sipas llojit të qelizave diellore
Ndërsa teknologjitë për prodhimin e pllakave për marrjen e energjisë diellore kanë evoluar, specialistët kanë eksperimentuar me materialet për prodhimin e tyre, duke përcaktuar zgjidhjet optimale. Deri më sot, bateritë e këtij lloji prodhohen nga elementët e mëposhtëm:
- Vafera shumëkristalore silikoni. Struktura e materialit formohet nga një grup grilash silikoni me një kristal, gjë që bën të mundur kompensimin e humbjeve të energjisë në skajet e strukturës, siç është rasti në panelet me një kristal. Si rezultat, efikasiteti arrin 15% me një jetëgjatësi shërbimi të pajisjes deri në 25 vjet.
- Panelet mbi silikon polikristaline. Një tjetër alternativë ndaj paneleve diellore të thjeshta monokristaline. Një bateri mbi këtë bazë është më pak produktive, por kushton shumë më pak dhe jep më shumë mundësi për projektimin e formave të ndryshme të ndërtimit dhe orientimin e saj.
- Panele silikoni amorf. Është gjithashtu një opsion me fuqi të ulët, por është gjithashtu më i përballueshëm. Për konsumatorët me nevoja të ulëta energjie, një zgjidhje krejtësisht e pranueshme.
- Pajisjet e teluridit të kadmiumit. Ky material përdoret gjerësisht në zhvillimin e qelizave fotovoltaike të filmit, trashësia e shtresës gjysmëpërçuese të së cilës është qindra mikrometra. Teluridi i kadmiumit ka performancë mesatare të prodhimit të energjisë, por vetë procesi i prodhimitenergjia elektrike në këtë rast do të jetë më e lirë se panelet standarde të silikonit.
- Bateritë e bazuara në gjysmëpërçues CIGS. Në këtë rast, përdoret një kombinim i disa materialeve - galium, selen, indium dhe bakër. Ai përdor gjithashtu një faktor të formës së filmit, por me performancë më të lartë se homologët e teluridit të kadmiumit.
Si funksionon pajisja
Pas marrjes së energjisë diellore, rrjedha e mëtejshme e funksionimit të sistemit mund të ndodhë sipas skemave të ndryshme, në varësi të zgjidhjes së projektimit. Ka kryesisht dy mënyra për të përdorur pajisjen:
- Energjia elektrike e prodhuar ruhet në paketën e baterisë së lidhur dhe konsumohet paralelisht nga konsumatorët.
- Rrugës nga paneli në paketën e baterisë, është instaluar një inverter që rregullon konsumin e energjisë. Një skemë e ngjashme përdoret në rastet kur bateria-paneli diellor vepron si një burim energjie ndihmëse që mbulon vetëm një pjesë të nevojave të konsumatorit për energji elektrike.
Në të dyja rastet, duhet të organizohet një qark elektrik me mundësinë e futjes së fotocelave diellore. Konfigurimi i lidhjes mund të jetë ose serial ose paralel. Tensioni mesatar i hyrjes mund të jetë 180-354 V në lidhje me sistemet shtëpiake. Ngarkesa në këtë rast është 5 A.
Zbatimi i sistemit të menaxhimit
Zhvillimi aktiv i baterive diellore u zhvillua gjatë periudhës së futjes së gjerë të mikrokontrolluesve të kontrollit në kompleksproceset e prodhimit. Për momentin, pajisje të tilla përdoren gjithashtu për të automatizuar operacione të ndryshme në sferën shtëpiake - mjafton të vini re sistemet e alarmit dhe mekanikën e kontrollit të dyerve të garazhit.
Në lidhje me panelet diellore, përdoren kontrollorë me sensorë kapacitiv, të cilët lejojnë jo vetëm monitorimin e parametrave të funksionimit të komponentëve funksionalë, por edhe kontrollin e procesit të karikimit të baterive të paneleve diellore. Kontrollorët në nivelin bazë monitorojnë ndërprerësit, varistorët dhe siguresat, por gjithashtu mund të marrin pjesë në proceset e ndryshimit të parametrave të rrymës direkte që furnizon konsumatorët fundorë.
Këshilla për përdorimin e paneleve
Kur blini një bateri diellore, këshillohet që të kryeni një kontroll gjithëpërfshirës të të gjithë komponentëve të saj, dhe veçanërisht fotocelave, pasi dëmtimi më i vogël ose defekti i fabrikës mund të ndikojë rrënjësisht në performancën e të gjithë sistemit. Gjithashtu, gjatë procesit të instalimit duhet pasur kujdes maksimal, pasi struktura është e brishtë dhe mund të dëmtohet pa mbrojtje të veçantë.
Montimi i një baterie diellore të tipit panel kryhet në një bazë të përgatitur posaçërisht me një hekur saldimi me tension të ulët. Është e rëndësishme që pjesa e përparme, në çdo rast, të mos errësohet nga pemët dhe objektet e tjera të larta. Për kontroll, sigurohet një kabinet i veçantë me automatizim dhe blloqe funksionale. Nga ajo deri te çatia ku është instaluar paneli, duhet të vendoset një rrugë e izoluar e furnizimit me energji elektrike.
Si të përgatisimPaneli diellor DIY?
Skema më e përshtatshme e bërë në shtëpi është bërë nga një kornizë druri dhe elementë pleksiglas. Si bazament i panelit mund të përdoret një dërrasë chip, skajet e së cilës në formë anash formohen me një shufër 1-3 cm të trashë. Mbi sipërfaqe vendosen fragmente pleksiglasi me përmasa të vogla dhe fiksohen në ngjitës sipas parimi i huallit. Më pas struktura mund të mbyllet me xham të fortë, duke e fiksuar fort përgjatë kontureve të anëve.
Duhet të instalohet gjithashtu paneli diellor. Me duart tuaja, kjo bëhet në një bazë metalike mbështetëse me aftësinë për t'u rrotulluar. Për të, ju mund të përgatisni një bazë kornizë me një mekanizëm lëvizës për kthimin në intervalin e dëshiruar. Në këtë rast, duhet të merret parasysh edhe ngarkesa në mbulesën e çatisë. Është e dëshirueshme që baza mbështetëse e panelit të lidhet drejtpërdrejt përmes çatisë me sistemin e mahijeve. Në fazën përfundimtare, është e nevojshme të lidhni panelin përmes përçuesve me një bateri të fuqisë së kërkuar dhe, nëse është e nevojshme, të futni një inverter në rrjetin elektrik për të kthyer tensionin e hyrjes.
Përfitimet e paneleve diellore
Teknologjitë e prodhimit të energjisë elektrike të bazuara në parimet e konvertimit të energjisë diellore ofrojnë shumë përfitime për përdoruesin përfundimtar, pavarësisht nga një sërë vështirësish operacionale. Në veçanti, paneli diellor më i thjeshtë me një kristal 100 W mund të karikojë pa pagesë një paketë baterie 12 V. Por edhe elementë të tillë gradualisht po bëhen një gjë e së kaluarës dhe po zëvendësohen nga të fuqishëm.gjeneratorë të aftë për të shërbyer sistemin energjetik të shtëpisë, që kërkojnë vetëm kosto mirëmbajtjeje. Në të njëjtën kohë, mund të flasim për pastërtinë mjedisore të burimit të energjisë dhe autonominë.
Perspektivat për zhvillimin e teknologjisë
Një hap thelbësisht i rëndësishëm në zhvillimin e sistemit të energjisë diellore ishte shfaqja e burimeve alternative të energjisë me tensione deri në 220 V. Deri më tani, sisteme të tilla janë ende në fazën e projektimit konceptual, por në të ardhmen, subjekt për optimizimin e proceseve për marrjen e energjisë fillestare, ato do të hyjnë në segmentin e prodhimit masiv.
Vështirësitë kryesore me të cilat përballen projektuesit janë akumulimi uniform i potencialit të energjisë dhe reduktimi i faktorëve të varësisë së gjeneratorëve nga kushtet e jashtme. Për shembull, efikasiteti i ulët i paneleve diellore për një shtëpi në nivelin 15-20% është kryesisht për shkak të faktorëve të motit të keq me kusht, kur furnizimi me energji minimizohet.
Përfundim
Nëse është shumë herët të flasim për furnizimin e integruar të energjisë së një shtëpie private me energji diellore, atëherë mbulimi i nevojave individuale për karikimin e pajisjeve me fuqi të ulët ose ruajtjen e efikasitetit të pajisjeve të ndriçimit me mjete të tilla është mjaft realiste. Për më tepër, prodhuesit rusë janë përfshirë në mënyrë aktive në zhvillimin e kësaj zone, duke ofruar produktet e tyre me cilësi të pranueshme.
Disa kompani montojnë panele diellore nga panelet kineze me kosto të ulët në nivelin 3-5 mijë rubla, por shfaqen plotësisht edhe zhvillimet e tyre. Për liderët e tregut vendas në këtëNiche mund t'i atribuohet kompanisë "Quantum", Hevel Solar dhe "Solnechny Veter". Objektet e këtyre ndërmarrjeve prodhojnë jo vetëm sisteme me fuqi të ulët, por edhe zgjidhje efektive për funksionimin industrial.
