Až donedávna se myšlenka vybavit váš domov autonomním zdrojem elektrické energie zdála něco fantastického a nereálného. V dnešní době taková příležitost vznikla díky speciálním fotografickým deskám vyvinutým vědci a designéry, které jsou základem principu sluneční baterie. V Evropě již mnoho majitelů soukromých domů instalovalo podobné vybavení a dokonce prodává získanou přebytečnou energii. Taková zařízení jsou použitelná v regionech, kde je mnoho slunečných dnů.

Důležité informace o technologii

Pokud se podíváte podrobně na solární baterii, není obtížné pochopit princip fungování. Jednotlivé části fotografické desky mění vodivost v jednotlivých oblastech pod vlivem ultrafialového záření.

V důsledku toho je sluneční energie přeměněna na elektrickou energii, která může být okamžitě použita pro elektrické spotřebiče nebo akumulována na vyměnitelných autonomních médiích.

Abychom tomuto procesu porozuměli podrobněji, je třeba vyhodnotit několik důležitých aspektů :

  1. Solární baterie je speciální systém fotovoltaických převodníků, které tvoří společnou strukturu a jsou zapojeny v určitém pořadí.
  2. Ve struktuře fotokonvertorů jsou dvě vrstvy, které se mohou lišit typem vodivosti.
  3. K výrobě těchto převodníků se používají křemíkové oplatky.
  4. Fosfor se také přidává do křemíku ve vrstvě typu n, což způsobuje výskyt přebytku elektronů se záporně nabitým indexem.
  5. Vrstva typu p je vyrobena z křemíku a boru, což vede k vytvoření tzv. „Děr“.
  6. Nakonec jsou obě vrstvy umístěny mezi elektrodami s různými náboji.

Princip fungování

Mnoho ekologů nazývá tato zařízení zdrojem energie budoucnosti. Skutečností je, že kromě výroby samotných zařízení jsou šetrná k životnímu prostředí.

Panel se záporným nábojem je vystaven ultrafialovému světlu, které přispívá k progresivní tvorbě dalších negativních elektronů a tzv. "Děr". Elektrické pole v křižovatce pn začíná oddělovat kladně a záporně nabité částice.

První prvky jdou do horní vrstvy a druhý do dna. Výsledkem je rozdíl potenciálu nebo konstantní napětí. Pokud stručně popíšeme další proces, pak fotokonvertor funguje jako baterie. Jakmile na něj působí další zatížení, objeví se v obvodu elektrický proud, jehož síla závisí na různých faktorech, včetně:

  1. Úroveň slunečního záření.
  2. Velikost převodníku.
  3. Typ fotobuňky.
  4. Celkový odpor elektrických spotřebičů připojených k panelu.

Zobrazení panelu

V současné době jsou běžné různé typy solárních panelů. Mezi nimi:

  1. Poly- a monokrystal.
  2. Amorfní.

Monokrystalické panely se vyznačují nízkou produktivitou, jsou však relativně levné, a proto velmi populární . Pokud je nutné vybavit při vypnutí hlavního napájení další napájecí systém pro alternativní proud, je nákup takové možnosti odůvodněný.

Polykrystaly jsou v těchto dvou parametrech ve střední poloze. Takové panely lze použít k zajištění centralizované dodávky elektřiny v místech, kde z jakéhokoli důvodu není přístup do stacionárního systému.

Pokud jde o amorfní panely, vykazují maximální produktivitu, ale to výrazně zvyšuje náklady na vybavení. Amorfní křemík je přítomen v zařízeních tohoto typu. Stojí za zmínku, že je stále nereálné je koupit, protože technologie je ve fázi experimentálního použití.

Role ovladače v bateriích

Výše popsané fotovoltaické konvertory sluneční energie mohou být vhodnou alternativou pro centralizované systémy dodávky elektrické energie za předpokladu, že již nejsou vybaveny regulátory, které regulují stupeň nabití zařízení.

Účelem těchto prvků je účinně přerozdělovat přijatou energii a poté ji nasměrovat ke zdroji spotřeby . Tyto součásti jsou také schopny uložit materiál do baterie.

V současné době jsou běžné různé typy regulátorů, které se mohou od sebe navzájem lišit stupněm zvýšení celkové účinnosti systému.

Kromě velkých a drahých panelů je v prodeji mnoho zařízení, která fungují na stejném principu. V poslední době získaly popularitu tzv. Solární lampy, které se používají pro dekorativní osvětlení v krajinném designu .

Podobná osvětlovací zařízení pracují na stejném principu: v horní části je fotografická deska. Během slunečného dne tato část zachycuje a přeměňuje sluneční energii, která je poté uložena v malé baterii umístěné na základně baterky. Zařízení spotřebovává energii v noci.

Amorfní křemíkové panely

Amorfní produkty vyrobené z křemíku jsou široce používány. Každý panel má desky vyrobené ze stohu, plastu nebo fólie, na které je nanesena vrstva křemíku, která je vytvořena technologií stříkání částic ve vakuu.

Účinnost je mnohem nižší než u jiných typů, protože je to pouze 6 procent. Kromě toho mohou křemíkové vrstvy na slunci vyblednout a po šesti měsících provozu ztratí svoji účinnost. Nakonec klesne o 15 a někdy o 20 procent. Životnost těchto zařízení je omezena na dva roky.

Tyto baterie mají určité výhody, díky nimž jsou velmi populární :

  1. Systémy jsou schopné pracovat i za oblačného počasí.
  2. Jejich náklady na pozadí modernizovaných výrobků jsou atraktivnější.

Hybridní fotokonvertory v poslední době rychle získávají na popularitě . Jsou založeny na mikrokrystalech, které jsou umístěny na amorfním křemíku. Z principu činnosti jsou tyto panely podobné polykrystalickým panelům, které se liší pouze vyššími silami generovaného proudu, když jsou vystaveny rozptýlenému slunečnímu záření, například za oblačného počasí nebo za úsvitu.

Kromě toho mohou být použity nejen pod přímým ultrafialovým zářením, ale také v infračerveném pásmu.

Konvertory filmových polymerů

Jsou považovány za hodnotnou alternativu pro výrobky z křemíku a zaslouží si vedoucí postavení na seznamu nejproduktivnějších panelů na trhu. Již z názvu je zřejmé, že takové baterie jsou filmem sestávajícím z několika vrstev. Jedná se o síť hliníkových vodičů, polymerní vrstvu účinné látky, organický substrát a ochranný film.

Solární články jsou vzájemně spojeny a vytvářejí filmovou solární baterii typu rolka. Ve výrobním procesu se provádí vícevrstvá aplikace fotobuňky na film.

Taková zařízení jsou lehká a kompaktnější než klasické silikonové modely. Pro výrobu nemusíte používat drahé materiály a samotný výrobní proces je mnohem levnější. Výsledkem je, že roletové panely jsou kvůli svým nízkým nákladům více žádané.

Jednoduchý princip provozu však výrazně snižuje ukazatele výkonu, proto je to pouze 6 procent. Z minusů je také zaznamenána pouze malá prevalence, protože modely jsou stále v experimentální fázi a prakticky nejsou k dispozici pro všeobecné použití.

Mezi významné výhody této technologie patří schopnost změnit velikost baterie a přizpůsobit ji libovolným parametrům . Podle odborníků se takové vynálezy brzy stanou velmi populární, takže společnosti budou moci zahájit výrobu ve velkém měřítku.

Uspořádání topného systému

V současné době získávají popularitu inovativní topné systémy založené na solárních konvertorech. Jedná se o samostatná zařízení s jedinečným designem a technickými parametry, které se liší od solárních panelů.

Kolektor se používá jako hlavní pracovní prvek pro topné systémy, které přijímají sluneční světlo a automaticky jej převádějí na kinetickou elektřinu . Rozloha takové části se pohybuje od 30 do 70 metrů čtverečních. K upevnění kolektoru je třeba použít další vybavení a kovové kontakty se používají k vzájemnému spojení desek.

Další součástí solárního vytápění je akumulační kotel . Poskytuje účinnou přeměnu kinetické energie na teplo a způsobuje zahřívání kapaliny až do 300 litrů. V některých případech se pro udržení optimální teploty vody používají další kotle na suchá paliva.

Konečnou jednotkou takového systému jsou podlahové a stěnové prvky, kde ohřátá voda cirkuluje měděnými trubkami. Díky nízké počáteční teplotě baterií a rovnoměrnému přenosu tepla je místnost dostatečně rychle vytápěna.

Abyste pochopili, jak systémy vytápění domácností pracují na solárních panelech, musíte podrobněji zvážit princip jejich činnosti.

Mezi teplotními indikátory kolektoru a akumulačním prvkem se vytvoří určitý rozdíl. Chladicí kapalina, ve které se používá voda s nemrznoucí směsí, rychle cirkuluje systémem, v důsledku čehož se vytváří kinetická energie.

Jakmile tekutina prochází jednotlivými vrstvami systému, přijímaná energie se stává teplem, které ohřívá místnost. Díky těmto vlastnostem si dům udržuje vždy optimální teplotní rozsah bez ohledu na denní nebo roční dobu. Mimochodem, trh s těmito systémy se neustále rozšiřuje, takže v blízké budoucnosti budou k dispozici pro každou průměrnou rodinu.

Jak fungují solární systémy

Síla jedné fotobuňky však nestačí k uspokojení většiny potřeb domácnosti, protože ani při dlouhém denním světle není schopna vyrobit potřebné množství elektrické energie. Proto se pro zvýšení výstupního výkonu používá několik fotokonvertorů, které jsou navzájem kombinovány v paralelním obvodu. Výsledkem je pravidelné zvyšování konstantního napětí. Proudová síla se postupně zvyšuje.

Produktivita solárních panelů závisí na několika faktorech :

  1. Z teploty vzduchu a samotného panelu.
  2. Z výběru správného zatížení zatížení.
  3. Z úhlu dopadu ultrafialových paprsků.
  4. Z přítomnosti nebo nepřítomnosti antireflexních povlaků.
  5. Z síly světelného záření.

Je důležité pochopit, že čím nižší je teplota okolního vzduchu, tím lepší bude fotobuňka a sluneční baterie jako celek. Vše je vysvětleno jednoduchým principem. Ale co se týče výpočtu zátěže, v tomto případě vypadá situace komplikovaněji. Tyto indikátory jsou vybírány s ohledem na vydaný proud, ale jeho hodnota se může lišit v závislosti na povětrnostních podmínkách.

Ruční sledování změn parametrů baterie a jejich neustálé nastavování je problematické . Místo toho je vhodné vybavit systém automatickým ovladačem, který automaticky změní parametry solárního panelu a snaží se dosáhnout maximální produktivity a optimálních konfigurací.

Věda prokázala, že ideální úhel dopadu ultrafialových paprsků na heliobatérii je přímý. Pokud je však pozorována odchylka v okruhu 30 stupňů, neočekávají se závažné ztráty, protože účinnost klesá pouze o 5-10 procent. Pokud se úhel nadále mění, bude účinnost solárního článku výrazně klesat.

Nyní víte, jak fungují různé typy solárních panelů, které se rychle mění z luxusního předmětu na nezbytnou součást moderního života.

solární panely

Kategorie:

Technologie