luokat: Mielenkiintoisia sähköuutisia, Kuinka se toimii?
Katselukertoja: 206201
Kommentit artikkeliin: 17
Kuinka aurinkopaneelit on järjestetty ja toimivat?
Nykyään melkein kaikki voivat kerätä ja saada käyttöön riippumaton aurinkoenergian lähde (tieteellisessä kirjallisuudessa niitä kutsutaan aurinkosähköpaneelit).
Kalliit laitteet korvataan ajan kuluessa kyvyllä vastaanottaa ilmaista sähköä. On tärkeää, että aurinkopaneelit ovat ympäristöystävällisiä energialähteitä. Viime vuosina aurinkosähköpaneelien hinnat ovat laskeneet kymmenkertaiseksi ja ne jatkavat laskuaan, mikä osoittaa, että niiden käyttömahdollisuudet ovat hyvät.
Klassisessa muodossa tällainen sähkönlähde koostuu seuraavista osista: suoraan, aurinkoakku (tasavirtageneraattori), akku, jossa on latauksen ohjauslaite ja invertteri, joka muuntaa tasavirran vaihtovirtaan.
Aurinkopaneelit koostuvat sarjasta aurinkokennot (aurinkosähkömuuntimet)jotka muuntavat aurinkoenergian suoraan sähköenergiaksi.
Suurin osa aurinkokennoista on valmistettu piistä, jonka kustannukset ovat melko korkeat. Tämä tosiasia määrää korkeat sähköenergian kustannukset, jotka saadaan käyttämällä aurinkopaneeleja.
Kaksi tyyppiä valosähköisiä muuntajia on yleisiä: valmistettu yksikiteisestä ja monikiteisestä piistä. Ne eroavat tuotantoteknologiasta. Ensin mainittujen hyötysuhde on jopa 17,5% ja jälkimmäisten 15%.
Aurinkopariston tärkein tekninen parametri, jolla on suuri vaikutus koko asennuksen tehokkuuteen, on sen nettovoima. Se määritetään jännitteen ja lähtövirran perusteella. Nämä parametrit riippuvat paristoon tulevan auringonvalon voimakkuudesta.
eMF (yksittäisten aurinkokennojen (sähkövoimavoima)) ei riipu niiden pinta-alasta ja pienenee pariston lämmittäessä akkua noin 0,4% / g. C. Lähtövirta riippuu auringon säteilyn voimakkuudesta ja aurinkokennojen koosta. Mitä kirkkaampi auringonvalo, sitä suurempi aurinkokennojen generoima virta on. Latausvirta ja tehonkulutus pilvisellä säällä vähenevät voimakkaasti. Tämä johtuu akun virran heikkenemisestä.
Jos auringon valaisema akku on suljettu jonkin verran kuormitusta resistanssilla Rн, niin virtapiiriin ilmestyy sähkövirta I, jonka arvon määräävät valosähköisen muuntimen laatu, valon voimakkuus ja kuormitusvastus. Kuormassa vapautuva teho Pн määritetään tuotteella Pн = InнUн, missä Un on akun napojen jännite.
Suurin teho allokoidaan kuormituksella jollain optimaalisella vastuksella Ropt, joka vastaa korkeinta hyötysuhdekerrointa (hyötysuhde) kevyen energian muuntamiseksi sähköenergiaksi. Jokaisella muuntimella on oma Ropt-arvo, joka riippuu työpinnan laadusta, koosta ja valaistusasteesta.
Aurinkoakku koostuu erillisistä aurinkokennoista, jotka on kytketty sarjaan ja rinnakkain lähtöparametrien (virta, jännite ja teho) lisäämiseksi. Kun elementit kytketään sarjaan, lähtöjännite kasvaa, kun samanaikaisesti lähtövirta kasvaa. Sekä virran että jännitteen lisäämiseksi nämä kaksi kytkentämenetelmää yhdistetään. Lisäksi tällä kytkentämenetelmällä yhden aurinkokennon vika ei johda koko ketjun, ts. parantaa koko akun luotettavuutta.
Tällä tavalla aurinkoakku koostuu rinnakkain sarjaan kytketyistä aurinkokennoista. Akun antaman suurimman mahdollisen virran arvo on suoraan verrannollinen rinnan kytkettyjen lukumäärään ja emf- sarjaan kytketyt aurinkokennot. Joten yhdistämistyyppejä yhdistämällä akku vaaditaan parametreihin.
Akun aurinkokennot ovat diodien toimesta. Niitä on yleensä 4 - yksi jokaiselle akun ¼ osalle. Diodit suojaavat akun osia vioittumiselta, jotka jostain syystä ovat tummenneet, ts. Jos valo ei jossain vaiheessa putoudu niihin. Samanaikaisesti akku tuottaa väliaikaisesti 25% vähemmän lähtötehoa kuin normaalin auringonvalon mukana koko akun pinnalla.
Diodien puuttuessa nämä aurinkokennot ylikuumenevat ja rikkoutuvat, koska ne muuttuvat nykyisiksi kuluttajiksi himmennyksen ajaksi (akut purkautuvat aurinkokennojen läpi) ja diodeja käytettäessä ne ohitetaan eikä virta kulje niiden läpi. Diodien on oltava alhaisen resistanssin, jotta niiden kautta tapahtuvaa jännitehäviötä voidaan vähentää. Näihin tarkoituksiin on hiljattain käytetty Schottky-diodeja.
Vastaanotettu sähköenergia varastoidaan akkuihin ja siirretään sitten kuormaan. Akut - kemialliset virtalähteet. Akun varaus tapahtuu, kun siihen kohdistetaan potentiaali, joka on suurempi kuin akun jännite.
Sarja- ja rinnakkain kytkettyjen aurinkokennojen lukumäärän tulisi olla sellainen, että akkuihin syötetty käyttöjännite, ottaen huomioon jännitteen lasku latauspiirissä, ylittää hiukan akun jännitteen ja akun kuormavirta antaa vaaditun arvon latausvirralle.
Esimerkiksi 12 V: n lyijyakun lataamiseen tarvitaan 36-kennoinen aurinkoakku.
Heikossa auringonvalossa akun varaus laskee ja akku antaa sähköenergiaa viritinvahvistimelle, ts. ladattavat akut toimivat jatkuvasti purkaus- ja lataustilassa.
Tätä prosessia hallitaan. erityinen ohjain. Syklisessä latauksessa vaaditaan vakiojännite tai vakiovarausvirta.
Hyvissä valaistusolosuhteissa akku latautuu nopeasti jopa 90% nimelliskapasiteetistaan ja sitten pienemmällä latausnopeudella täyteen kapasiteettiin. Alempaan latausnopeuteen siirtyminen tapahtuu laturin ohjaimella.
Erityisparistojen käyttö on tehokkainta geeli (rikkihappoa käytetään elektrolyyttinä akussa) ja lyijyakut, jotka on valmistettu AGM-tekniikalla. Nämä paristot eivät vaadi erityisiä asennusolosuhteita eivätkä vaadi huoltoa. Tällaisten paristojen passin käyttöikä on 10–12 vuotta ja purkautumissyvyys enintään 20%. Paristoja ei tule koskaan purkaa alle tämän arvon, muuten niiden käyttöikä lyhenee huomattavasti!
Akku on kytketty aurinkoparistoon säätimen kautta, joka ohjaa sen varausta. Kun akku ladataan täydellä teholla, aurinkoakkuun on kytketty vastus, joka imee ylimääräisen tehon.
Jotta voit muuntaa vakiojännitteen akusta vaihtovirtajännitteeksi, jota voidaan käyttää useimpien virrankuluttajien virran antamiseen yhdessä aurinkoakun kanssa, voit käyttää erityisiä laitteita - invertterit.
Ilman vaihtosuuntaajaa aurinkojännite voidaan saada virtalähteeksi aurinkoakusta, mukaan lukien erilaisia kannettavia laitteita, energiansäästövalonlähteitä, esimerkiksi samat LED-lamput.
Lue myös tästä aiheesta: Kannettavat aurinkolaturit
Katso myös osoitteesta electro-fi.tomathouse.com
: