الألواح الشمسية للتدفئة وكهربة المنزل

خط العرض وخط الطول للمشكلة

تخيل أنك عالم. لقد صادفت ورقة مثيرة للاهتمام ، لكن النتائج / التجارب لا يمكن تكرارها في المختبر. من المنطقي أن تكتب عن هذا إلى مؤلفي المقال الأصلي ، وتطلب النصيحة وتطرح أسئلة توضيحية. وفقًا للاستطلاع ، فإن أقل من 20٪ فعلوا ذلك في حياتهم المهنية العلمية!

لاحظ مؤلفو الدراسة أنه ربما تكون مثل هذه الاتصالات والمحادثات صعبة للغاية بالنسبة للعلماء أنفسهم ، لأنها تكشف عن عدم كفاءتهم وعدم اتساقهم في قضايا معينة أو تكشف الكثير من تفاصيل المشروع الحالي.

علاوة على ذلك ، حاولت أقلية مطلقة من العلماء نشر تفنيدات النتائج غير القابلة للتكرار ، في حين واجهوا معارضة من المحررين والمراجعين الذين طالبوا بالتقليل من أهمية المقارنة مع الدراسة الأصلية. هل من المستغرب أن تكون فرصة الإبلاغ عن نتائج علمية غير قابلة للتكرار حوالي 50٪.

السؤال الأول: هل حاولت إعادة إنتاج نتائج التجربة؟

السؤال الثاني: هل حاولت نشر محاولتك إعادة إنتاج النتائج؟

ربما من المفيد إذن داخل المختبر على الأقل إجراء اختبار للتكاثر؟ الأمر الأكثر حزنًا هو أن ثلث المستجيبين لم يفكر أبدًا في إنشاء طرق للتحقق من البيانات من أجل التكاثر. فقط 40٪ أشاروا إلى أنهم يستخدمون مثل هذه التقنيات بانتظام.

سؤال: هل سبق لك أن طورت طرقًا / عمليات تكنولوجية خاصة لتحسين إمكانية تكرار النتائج؟

في مثال آخر ، قالت عالمة الكيمياء الحيوية من المملكة المتحدة ، التي لم ترغب في الكشف عن هويتها ، إن محاولة تكرار العمل لمشروعها المعمل يضاعف ببساطة الوقت والمال ، دون إضافة أو إضافة أي شيء جديد إلى العمل. يتم إجراء فحوصات إضافية فقط للمشاريع المبتكرة والنتائج غير العادية.

وبالطبع الأسئلة الروسية القديمة التي بدأت تعذب الزملاء الأجانب: على من يقع اللوم وماذا يفعل؟

مما يتكون الجيل الأول من الخلايا الشمسية؟

من الناحية الهيكلية ، تتكون هذه الوحدات من العناصر التالية:

• صفائح معدنية أساسية - جهة اتصال أساسية ؛
• الطبقة المضافة السفلية لأشباه الموصلات السيليكونية مع غلبة الإلكترونات من النوع n - بسبب إضافة الفوسفور ؛
• الطبقة البلورية العلوية المشبعة بالإلكترونات من النوع p - عادة عن طريق المنشطات بالبورون ؛
• طلاء مضاد للانعكاس - لتعظيم امتصاص الإشعاع ؛
• اتصال رفيع من نوع الشبكة المعدني بسلك لإغلاق الشبكة ؛
• زجاج واقي سميك - عادة ما يكون شديد التحمل ؛
• إطار تأطير.

يبلغ سمك رقائق السليكون أحادية البلورة أحادية البلورة أو متعدد الكريستالات Poli-Si في الخلايا حوالي 200-300 ميكرومتر. يقدر عمر الخدمة بـ 20-25 سنة ، مع انخفاض في الإنتاجية بمعدل 0.5٪ سنويًا. تصل الكفاءة في ظل ظروف الإضاءة المثالية إلى 22-24٪ وتنخفض بشكل حاد في درجات الحرارة المرتفعة أو الانخفاض الجزئي في الإضاءة.

مبدأ استخدام الطاقة الشمسية

في كثير من الأحيان ، في مواجهة الحاجة إلى تركيب الألواح الشمسية ، يتساءل الشخص عن جدوى المشروع. لأنه في معظم الحالات ، تخسر نسبة الأيام المشمسة بشكل ملحوظ نفس قيمة الأيام المشمسة.

نسبة مماثلة نموذجية لمناطق المنطقة الوسطى ، ويتميز مناخ المناطق الشمالية بعدد أكبر من الأيام الملبدة بالغيوم.

يرتبط عدم كفاية عدد الأيام المشمسة ارتباطًا مباشرًا بكفاءة الأجهزة التي تعالج طاقة الجسم الأرضي. هذا يقلل من كمية ضوء الشمس التي تصل إلى سطح البطارية. هذه العملية تسمى التشمس.

يكمن جوهرها في حقيقة أن أي طائرة ، بغض النظر عن الغرض منها ، تأخذ كمية معينة من الطاقة الشمسية. في المناطق الجنوبية ، هذا الرقم أعلى بشكل طبيعي ، مما يجعل تركيب الألواح الشمسية أكثر ملاءمة.

ومع ذلك ، كما تظهر الممارسة ، فإن سوق المعدات التكنولوجية في مجال تخليق الطاقة الشمسية يعمل باستمرار على تحسين منتجاته ، لذلك تعمل الخلايا الكهروضوئية الحديثة في الألواح الشمسية بشكل مثالي حتى في المناطق ذات المستوى المنخفض من التشمس.

أنواع خلايا السيليكون الشمسية

متعدد البلورات

العنصر الرئيسي لهذه الألواح هو عناصر شبه موصلة لهيكل متعدد الكريستالات. إنها أرخص بكثير من تلك أحادية البلورة ، لأنها مصنوعة أساسًا من قصاصات متبقية من عناصر أحادية البلورة. أثناء عملية التصنيع ، يتم تبريد سبيكة السيليكون ببساطة دون مزيد من المعالجة.

تبلغ كفاءة الخلايا الشمسية متعددة الكريستالات في المتوسط ​​12-18٪ ، بينما تصل كفاءة الخلايا الشمسية أحادية البلورية إلى 22٪. ومع ذلك ، نظرًا لانخفاض السعر ، يمكنك شراء المزيد من الألواح والحصول على نفس "العادم" بنفس المال مثل البلورات الأحادية. هذا ممكن فقط إذا كان هناك مساحة كبيرة على السطح. أيضًا ، تختلف البلورات المتعددة عن البلورات المفردة في عدم تجانس التدرج اللوني.

كم تكلفة الألواح الشمسية الكريستالات؟ متوسط ​​3500 روبل لكل 100 واط (يعتمد الكثير على الشركة المصنعة). تعد Vostok Pro FSM 150 P واحدة من أرخص البطاريات متعددة الكريستالات بطاقة 150 واط.

أحادي البلورية

بالنسبة للألواح الشمسية أحادية البلورة ، يتم زراعة بلورة مفردة خصيصًا باستخدام طريقة Czochralski. ثم يتم تجميع لوحة كاملة ذات قوة معينة من عدة خلايا سيليكون. في أغلب الأحيان ، تتكون اللوحة من 36 أو 72 وحدة. كفاءة الألواح أحادية البلورية أعلى بكثير من الألواح متعددة البلورات ، وتتراوح بين 18 و 22٪.

بسبب هذه الميزة ، وبنفس الحجم ، تحول البلورة المفردة طاقة شمسية أكثر من الكريستالات. أي الألواح الشمسية أفضل: متعدد الكريستالات أم أحادي البلورية؟ كل شيء يعتمد على الميزانية. إذا كان من الممكن إنفاق أكثر من ذلك بقليل ، فإن الأمر يستحق شراء أحادي البلورات ، والتي لها مردود أسرع. أيضًا ، يفضل استخدام البطاريات أحادية البلورية إذا كانت مساحة السطح صغيرة نسبيًا. متوسط ​​العمر 25 سنة.

إذا كنت تريد توفير المال وتحتاج فقط إلى بطارية شمسية لتشغيل ثلاجة أو محطة ضخ في البلد ، فيمكنك أن تأخذ نموذجًا متعدد الكريستالات.

عديم الشكل

تتكون البطاريات غير المتبلورة من السيليكون الهيدروجين (SiH4) ، والذي يتم إنتاجه عن طريق تطبيق تيار كهربائي على السيليكون. نتيجة لذلك ، يتبخر السيليكون ، ثم تترسب طبقة رقيقة على الركيزة.

تبلغ كفاءة الألواح غير المتبلورة نفس كفاءة الألواح متعددة البلورات. ومع ذلك ، فإن النماذج غير المتبلورة لها بعض المزايا. على سبيل المثال ، يمكنهم توليد الكهرباء حتى في الطقس الغائم ، المطر ، عندما يكون هناك تركيز عالٍ من الغبار في الهواء ، أو أثناء غروب الشمس / الفجر.

نجاعة

لاستخدام الطاقة الشمسية لتدفئة منزل خاص ، سيكون من الأسهل بكثير تجميع دائرة من المجمعات - لكن هذا ليس ممكنًا دائمًا ، لذلك عليك التفكير في خيارات أخرى. على سبيل المثال ، قد يكون الموقع يحتوي بالفعل على نظام ألواح شمسية عاملة يستخدم فقط لتزويد المنزل بالكهرباء والماء الساخن.

الحصول على معدات جديدة في ظل هذه الظروف سيكون غير مربح للغاية بسبب تكلفتها العالية.لضمان تدفئة المنزل باستخدام الألواح الشمسية ، فإن أفضل حل هو زيادة قوة نظام الوحدة. الخيار الأسهل هو شراء عدد قليل من ألواح السيليكون الإضافية وتوصيلها بنظام غلاية التدفئة الذي يعمل بالكهرباء.

سيوفر التوزيع الصحيح للطاقة الكهربائية نظام إمداد بالمياه الساخنة ودائرة تدفئة. سوف يتطلب الأمر الكثير من الألواح الشمسية للحصول على طاقة كافية لكل شيء - المباني المستقلة التي تستخدم الطاقة الشمسية فقط عادة ما تكون مغطاة بالكامل بألواح كهروضوئية. يجب حساب قوة الألواح الشمسية مسبقًا. غالبًا ما يكون من الضروري إكمال الهيكل الإضافي الذي سيتم تثبيت الألواح عليه.

من المستحيل تحديد كفاءة النظام الشمسي قبل استخدامه ، لذا فإن جميع الحسابات تقريبية فقط. يرجع تعقيد الحسابات الأولية إلى حقيقة أن هناك الكثير من العوامل التي لا يمكن حساب تأثيرها على كفاءة تجميع الطاقة. بالطبع ، إذا كان لديك بعض الخبرة ، يمكنك إجراء حساب دقيق إلى حد ما ، ولكن فقط المحترفين المتخصصين في تصميم وتركيب أنظمة الطاقة الشمسية لديهم مثل هذه الخبرة.

العوامل التالية لها التأثير الأكبر على كفاءة النظام:

• عدم استقرار الطقس - من المستحيل تحديد عدد الأيام المشمسة مسبقًا حتى في المناطق المشمسة ، ناهيك عن المناطق الشمالية ؛
• استهلاك الطاقة غير المستقر ، والذي يعتمد أيضًا على الموقع الجغرافي للمبنى الذي يتلقى الحرارة والكهرباء من ضوء الشمس ؛
• احتمال فشل النظام - يشير تعقيد التصميم إلى أنه سيتعطل غالبًا ، وفي بعض الحالات يكون من الصعب تحديد العطل.

لمن تصلح محطة الطاقة الشمسية المنزلية؟

1. لمن ليس لديهم كهرباء في المنطقة. ستكون الألواح الشمسية قادرة على تزويد المنشأة بالكهرباء بشكل مستقل. بدلاً من ذلك ، يمكنك أيضًا التفكير في طاحونة هوائية (يجب أن يكون لها وردة رياح مناسبة) أو مولد ديزل (وهو غير مناسب جدًا للعمل وغير اقتصادي).
2. أيضًا ، يمكن اعتبار محطة للطاقة الشمسية استثمارًا من أجل دفع أقل للكهرباء في المستقبل على خلفية التعريفات المتزايدة باستمرار. بالإضافة إلى ذلك ، فإن عمر البطارية طويل جدًا والشمس تشرق دائمًا.
3. والخيار الأخير هو لكل من يريد كسب المال. في أوكرانيا ، يوجد قانون بشأن تعريفة التغذية ، والتي بموجبها تشتري الدولة الكهرباء المولدة باستخدام مصادر طاقة بديلة بسعر خاص.

أكمل القراءة

• التسخين بالطاقة الشمسية
  60

  الحرارة الشمسية: إمدادات المياه الساخنة والتدفئة في المتوسط ​​على مدار العام ، اعتمادًا على الظروف المناخية وخط العرض ، يتراوح تدفق الإشعاع الشمسي إلى سطح الأرض من 100 إلى 250 واط / م 2 ، ويصل إلى قيم الذروة عند الظهيرة مع سماء صافية تقريبًا ...

• مجموعات الكهروضوئية
  58

  أطقم الخلايا الكهروضوئية: التركيب من أجل استخدام الطاقة الشمسية لتزويد المستهلكين بالطاقة ، لا تكفي لوحة واحدة من الألواح الشمسية. بالإضافة إلى البطارية الشمسية ، فأنت بحاجة إلى بعض المكونات الإضافية.التركيب النموذجي للمجموعة الكهروضوئية خارج الشبكة هو كما يلي: مجموعة PV لوحدة تحكم مجموعة PV تحميل DC 12V ...

• الغيوم والعقبات
  55

  تأثير العوائق الشمسية على توليد الطاقة في الألواح الشمسية يصل جزء صغير فقط من الإشعاع الشمسي إلى سطح الأرض 1. مباشر 2. امتصاص 3. انعكاس 4. ينتقل ضوء الشمس غير المباشر من الشمس إلى الأرض في خط مستقيم. عندما يصل إلى الغلاف الجوي ، ينكسر بعض الضوء ، و ...

• الإضاءة الشمسية
  54

  استخدام الطاقة الشمسية لأغراض الإضاءة أصبحت الألواح الشمسية وغيرها من مصادر الطاقة الصديقة للبيئة في الآونة الأخيرة أكثر شيوعًا. تتناول هذه المقالة طرق إنشاء أنظمة الإمداد بالطاقة للمصابيح الشمسية والمصابيح الشمسية وإمدادات الطاقة لإضاءة المباني والإضاءة الشمسية ...

• FES المستقلة
  52

  أنظمة الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة يتم وصف أنواع الأنظمة الكهروضوئية في الصفحة الأنظمة الكهروضوئية. دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في أحد الأنواع - FES المستقلة. من الممكن إنشاء نظام إمداد طاقة مستقل على البطاريات الشمسية متفاوتة التعقيد. أبسط نظام لديه جهد منخفض للتيار المستمر ...

• هل الألواح الشمسية ضرورية؟
  51

  مزايا استخدام الألواح الشمسية في أنظمة الإمداد بالطاقة الذاتية والنسخ الاحتياطي في كثير من الأحيان يتعين على المرء أن يواجه الرأي القائل بأنه من غير المناسب استخدام الألواح الشمسية ، وأنها باهظة الثمن ولا تؤتي ثمارها. يعتقد الكثير من الناس أنه من الأسهل بكثير تركيب مولد غاز يعمل على تزويد منزلك بالطاقة ...

كيف تحسب قوة محطة الطاقة الشمسية

يجب أن تبدأ من كمية الكهرباء التي تحتاجها للتشغيل العادي للمبنى. أسهل طريقة هي كتابة كل رسائل البريد الإلكتروني. الأجهزة التي تخطط لاستخدامها ووقت تشغيلها واستهلاك الطاقة.

مثال:

• الثلاجة: 100 وات - 24 ساعة - 2400 وات
• الإضاءة: ١٠٠ واط - ٥ ساعات - ٥٠٠ واط
• الغلاية: 15 دقيقة - 1.5 كيلو واط - 0.03 كيلو واط
• غسالة:
• دفتر:
• …
• المجموع: 3 كيلو واط

3 كيلوواط هي الطاقة التي يجب أن تنتجها محطة الطاقة الشمسية للمبنى ليعمل بشكل طبيعي. أولئك. ستحتاج إلى 12 لوحة بقوة 260 وات لكل منها. من الناحية العملية ، ستكون إنتاجيتهم أعلى (مع معامل النشاط الشمسي 4.5 ، سيكون الناتج اليومي للمحطة 14 كيلو وات) ، لكننا نبدأ من السيناريو الأكثر تشاؤمًا ، حيث يكون كل يوم غائمًا. ضع في اعتبارك أيضًا: إذا لم تكن متصلاً بتعريفة التغذية أو لم تقم بتخزين الطاقة للبطارية ، فسيتم حرق الفائض.

إذا كنت تقوم بتركيب محطة طاقة شمسية لكسب المال من تعريفة التغذية ، فيمكنك البدء بأي سعة وزيادتها تدريجياً.

بطارية شمسية أو مولد بمحرك احتراق داخلي

من الناحية الموضوعية ، يتمتع المولد بميزتين رئيسيتين - حجمه وقدرته على العمل بشكل كامل ليس فقط في الطقس الصافي. لكن بعيدًا عن أن تكون هذه الخصائص حاسمة دائمًا ، وفي جميع الجوانب الأخرى ، من الواضح أن الألواح الشمسية تفوز:

	مولد كهرباء	الألواح الشمسية
الوقود	للعمل بانتظام تحتاج إلى وقود الديزل أو البنزين.	ضوء الشمس مجاني للجميع.
أتمتة	ممكن ، لكنه محدود بسبب إمداد الوقود.	ممتلئ. مقيدة بسعة البطارية.
ضوضاء	انها تصدر الكثير من الضوضاء.	قد يكون المحول العاكس همهمة قليلاً
مصداقية	هناك أجزاء متحركة.	لا توجد أجزاء متحركة.
حياة	محدودة بساعات المحرك الاحتياطية.	ستستمر اللوحات لمدة 25 عامًا على الأقل.
الحفاظ على البيئة	منتجات احتراق الوقود والزيوت وإعادة تدوير الفلتر.	لا توجد القيم المتطرفة.
إمكانية التحسين	إنه صعب للغاية ، لأن المولد عادة عبارة عن هيكل من قطعة واحدة.	من الممكن تحسين كل قسم من أقسام السلسلة على حدة.
تكاليف التشغيل	تضاف الحاجة إلى صيانة المحرك الدورية إلى الوقود.	بشكل دوري ، يجب مسح الألواح وفحص جهات الاتصال.
خطر الحريق	مطلوب مستودع وقود وزيوت - احتمالية نشوب حريق.	الحد الأدنى.

النقطة الأكثر أهمية ، والتي عادة ما يتم الانتباه إليها في المقام الأول ، هي التكلفة الأولية للمعدات ، والتي تعد في الواقع أعلى مرتين تقريبًا بالنسبة للألواح الشمسية. ولكن حتى هنا ، إذا اكتشفت ذلك ، فحينئذٍ يحتاج المولد إلى ضبط ناقص - فقط انظر إلى تكلفة توليد كيلو واط / ساعة

نأخذ التكلفة الأولية للمعدات + تكلفة الصيانة + تكلفة الوقود ونقسم كل شيء على كمية الكهرباء المولدة خلال فترة الخدمة المعلنة. نتيجة لذلك ، بالنسبة للمولد والألواح الشمسية ذات الطاقة المتساوية تقريبًا ، فإن نسبة تكلفة توليد كيلو وات واحد ستكون حوالي 1 / 2.5 لصالح الأخير. بالطبع ، هذه حسابات تقريبية للغاية ، لكن المهم هو أن الألواح الشمسية هي استثمارات الآن ، لكنها مدخرات ملموسة في المستقبل.

مثال على مخطط توصيل لطقم مزود بمولد غاز

عمر خدمة الألواح الشمسية

لتقييم الفوائد ، تحتاج إلى معرفة المدة التي تدوم فيها اللوحات وما إذا كان سيتعين تغييرها بعد انتهاء فترة الضمان. هناك العديد من الميزات التي يجب مراعاتها هنا:

1. الخيارات أحادية البلورية والمتعددة الكريستالات هي الأكثر دواما.لمدة 25 عامًا من الاستخدام ، لا تفقد أكثر من 10٪ من سعتها. ولكن علاوة على ذلك ، فإن الانخفاض في السلطة ضئيل للغاية ، على مدى السنوات العشر إلى الخمس عشرة القادمة ، يتم فقد نفس القدر تقريبًا. أي يمكننا القول بثقة أن عمر خدمة هذه الخيارات هو 35-40 سنة ، وربما أكثر.
2. تتميز خيارات الأغشية الرقيقة بعمر خدمة أقل بكثير - 10-20 سنة. علاوة على ذلك ، في أول عامين ، يمكن أن يكون فقدان السعة من 10 إلى 30 ٪ ، وتوفر معظم الشركات المصنعة احتياطي طاقة للتعويض عن هذه المشكلة. في المستقبل ، الخسائر ليست كبيرة جدا.
3. لزيادة عمر الخدمة ، يجب تجنب تلف أجزاء من النظام. قم بقص أغصان الأشجار المتقاربة ، اغسل السطح عدة مرات على الأقل في الموسم. تحقق من موثوقية الربط والتلامس حتى لا ترتفع درجة حرارتها.
4. ضع في الاعتبار تكلفة استبدال عناصر النظام الأخرى. لذلك ، عادةً ما تدوم البطاريات القابلة لإعادة الشحن من 6 إلى 10 سنوات (أكثر البطاريات موثوقية - 15 عامًا) ، تمتلك إلكترونيات الطاقة موردًا يبلغ حوالي 10-12 عامًا. تكلفة استبدال هذه العقد كبيرة أيضًا ويجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار عند حساب الاسترداد.

يجب غسل الألواح الشمسية بشكل دوري لمنع تلفها بفروع الأشجار.

عند اختيار الألواح الشمسية لمنزلك ، من الأفضل إعطاء الأفضلية لخيارات أحادية البلورات ومتعددة الكريستالات موثوقة ومثبتة. ستستمر الوحدات عالية الجودة حوالي 40 عامًا ، في حين أن فقدان الطاقة خلال هذا الوقت سيكون حوالي 20٪.

اقرأ أكثر:

صنع فانوس حديقة بالطاقة الشمسية

كيفية تسليط الضوء على المسارات في منزل ريفي

كيفية اختيار المقاوم لمصباح LED

مبدأ تشغيل البطارية الشمسية

الجهاز مصمم لتحويل أشعة الشمس مباشرة إلى كهرباء.يسمى هذا الإجراء التأثير الكهروضوئي. تحتوي أشباه الموصلات (رقائق السيليكون) ، التي تستخدم في صنع العناصر ، على إلكترونات موجبة وسالبة مشحونة وتتكون من طبقتين ، الطبقة n (-) والطبقة p (+). يتم إخراج الإلكترونات الزائدة تحت تأثير ضوء الشمس من الطبقات وتحتل أماكن فارغة في طبقة أخرى. يؤدي هذا إلى تحرك الإلكترونات الحرة باستمرار ، والانتقال من لوحة إلى أخرى ، وتوليد الكهرباء المخزنة في البطارية.

تعتمد طريقة عمل البطارية الشمسية بشكل كبير على تصميمها. كانت الخلايا الشمسية مصنوعة في الأصل من السيليكون. لا تزال تحظى بشعبية كبيرة ، ولكن نظرًا لأن عملية تنقية السيليكون عملية شاقة ومكلفة إلى حد ما ، يتم تطوير النماذج التي تحتوي على خلايا ضوئية بديلة من مركبات الكادميوم والنحاس والغاليوم والإنديوم ، ولكنها أقل إنتاجية.

زادت كفاءة الألواح الشمسية مع تطور التكنولوجيا. اليوم ، ارتفع هذا الرقم من واحد في المائة ، الذي تم تسجيله في بداية القرن ، إلى أكثر من عشرين في المائة. هذا يسمح لنا اليوم باستخدام الألواح ليس فقط للاحتياجات المنزلية ، ولكن أيضًا للإنتاج.

تحديد

جهاز البطارية الشمسية بسيط للغاية ويتكون من عدة مكونات:

الخلايا الشمسية / الألواح الشمسية مباشرة ؛

العاكس الذي يحول التيار المباشر إلى التيار المتردد ؛

تحكم مستوى البطارية.

يجب أن يعتمد شراء بطاريات الألواح الشمسية على الوظائف المطلوبة. يقومون بتخزين وتوزيع الكهرباء. يتم التخزين والاستهلاك على مدار اليوم ، وفي الليل يتم استهلاك الشحنة المتراكمة فقط.وبالتالي ، هناك إمداد ثابت ومستمر للطاقة.

سيؤدي الشحن المفرط وتفريغ البطارية إلى تقصير عمرها الإنتاجي. تقوم وحدة التحكم في شحن البطارية الشمسية تلقائيًا بتعليق تراكم الطاقة في البطارية عندما تصل إلى الحد الأقصى لمعاييرها ، وتقوم بإيقاف تشغيل حمل الجهاز عند تفريغه بشدة.

(Tesla Powerwall - بطارية تعمل بالطاقة الشمسية بقوة 7 كيلو وات - وشحن منزلي للسيارات الكهربائية)

يعد عاكس الشبكة للألواح الشمسية أهم عنصر تصميم. يحول الطاقة المتلقاة من أشعة الشمس إلى تيار متناوب بسعات مختلفة. كونه محولًا متزامنًا ، فهو يجمع بين جهد خرج التيار الكهربائي في التردد والمرحلة مع شبكة ثابتة.

يمكن توصيل الخلايا الضوئية على التوالي وعلى التوازي. يزيد الخيار الأخير من معلمات الطاقة والجهد والتيار ويسمح للجهاز بالعمل حتى إذا فقد أحد العناصر وظيفته. يتم تصنيع النماذج المجمعة باستخدام كلا المخططين. تبلغ مدة خدمة اللوحات حوالي 25 عامًا.

الخصائص العامة ومدى توافر الشراء

لا تضر المعدات بالبيئة وتوفر طاقة مستقرة بدون زيادة في الطاقة. والأهم من ذلك ، أنه يوفر طاقة مجانية: والتي لا تأتي فواتير المرافق لها.

لم يتغير مظهر الألواح الشمسية إلا قليلاً بعد اختراعها ، وهو ما لا يمكن قوله عن "الحشو" الداخلي

تقوم الوحدة الشمسية بتحويل الضوء إلى طاقة كهربائية عن طريق توليد تيار مباشر. يمكن أن تصل مساحة الألواح إلى عدة أمتار. عندما يكون من الضروري زيادة قوة النظام ، قم بزيادة عدد الوحدات.تعتمد فعاليتها على شدة ضوء الشمس وزاوية حدوث الأشعة: حسب الموقع والموسم والظروف المناخية والوقت من اليوم. لأخذ كل هذه الفروق الدقيقة في الاعتبار بشكل صحيح ، يجب أن يتم التثبيت بواسطة محترفين.

أنواع الوحدات:

أحادي البلورية.

تتكون من خلايا سيليكون تقوم بتحويل الطاقة الشمسية. تختلف في الأحجام المدمجة. من حيث الأداء ، كانت هذه حتى وقت قريب أكثر البطاريات الشمسية كفاءة (تصل إلى 22٪) للمنزل. مجموعة (سعرها هو واحد من أغلى) سيكلف من 100 ألف روبل.

متعدد البلورات.

يستخدمون السيليكون متعدد الكريستالات. فهي ليست فعالة (تصل إلى 18٪ من الكفاءة) مثل الخلايا الشمسية أحادية البلورية. لكن تكلفتها أقل بكثير ، لذا فهي متاحة لعامة الناس.

عديم الشكل.

لديهم خلايا شمسية رقيقة تعتمد على السيليكون. إنها أدنى من البلورات الأحادية والبلورات المتعددة من حيث توليد الطاقة ، لكنها أيضًا أرخص. ميزتها هي القدرة على العمل في الضوء المنتشر وحتى في الإضاءة المنخفضة.

غير متجانسة.

وحدات الطاقة الشمسية الحديثة والأكثر كفاءة اليوم ، بكفاءة تتراوح بين 22-25٪ (طوال فترة الخدمة بأكملها!). إنها تعمل بشكل فعال في كل من الطقس الغائم ودرجات الحرارة المرتفعة).

في روسيا ، الشركة المصنعة الوحيدة للوحدات النمطية لهذه التكنولوجيا هي شركة Hevel ، وهي واحدة من خمس شركات عالمية تنتج وحدات طاقة شمسية غير متجانسة.

في عام 2016 ، حصل مركز البحث والتطوير التابع للشركة على براءة اختراع تقنيتها الخاصة لإنشاء وحدات غير متجانسة ويعمل الآن بنشاط على تطويرها.

الألواح الشمسية Hevel

يشتمل النظام أيضًا على المكونات التالية:

• عاكس يقوم بتحويل التيار المباشر إلى تيار متردد.
• بطارية المجمع. لا يقتصر الأمر على تراكم الطاقة فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى انخفاض مستويات الجهد عندما يتغير مستوى الضوء.
• جهاز التحكم لجهد شحن البطارية ووضع الشحن ودرجة الحرارة والمعلمات الأخرى.

في المتاجر ، يمكنك شراء كل من المكونات الفردية والأنظمة بأكملها. في هذه الحالة ، يتم تحديد قوة الأجهزة بناءً على احتياجات معينة.

ما هي القدرة على أخذ بطارية شمسية؟

كما أنه يعتمد على احتياجات المستخدم. بالنسبة لإمداد الطاقة المستقل للمنزل بأكمله ، ليس من المنطقي أن تأخذ أقل من 1000 واط. وإذا كنت بحاجة إلى تشغيل نظام التدفئة في البلد ، فأنت تحتاج نظريًا إلى مجموعة بسعة تصل إلى 10 كيلو واط. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن مثل هذه الألواح الشمسية ستكلف الكثير من المال. وحدات شمسية واحدة فقط (حتى أكثرها تكلفة بدون جهاز تحكم وعاكس ومكونات أخرى) بسعة 10 كيلو وات ستكلف 300000 روبل على الأقل. لذلك ، يمكن اعتبار هذه البطاريات مصدرًا إضافيًا للطاقة ، ولكن ليس المصدر الرئيسي.

إذا كنت بحاجة إلى لوحة شمسية لتشغيل الثلاجة والتلفزيون ، فستكون لوحة 500 وات كافية. على سبيل المثال ، يمكنك أن تأخذ وحدتين شمسيتين متعددتي البلورات من نوع One-Sun 250P ، والتي ستكلفك 16500 روبل فقط.

إذا لم تكن قد استخدمت الألواح الشمسية مطلقًا ، فإننا نوصي بشراء لوحة صغيرة قابلة للطي ذات طاقة منخفضة لهاتفك أو جهازك اللوحي.