КАК РАБОТАЕТ СОЛНЕЧНАЯ PV СИСТЕМА РАБОТАЕТ?

Солнечная энергия, собранная фотогальваническими элементами, затем преобразуется в электричество постоянного тока фотогальваническими элементами. В течение дня солнечные лучи будут отражаться от фотогальванических систем, создавая электрическое поле, которое заставит течь электричество.

Затем мощность переменного тока будет генерироваться инвертором, который будет получать электричество постоянного тока и преобразовывать его в переменный ток (AC). Ваш дом использует переменный ток для питания электроприборов, часто называемый нагрузкой переменного тока.

ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

Мы перечислили различные детали и компоненты солнечных панелей ниже:

Солнечные панели

Солнечная технология была впервые произведена в 1954 году, и с тех пор она быстро расширяется. Солнечные панели, также известные как фотоэлектрические панели, состоят из множества отдельных солнечных элементов. В целом, чем больше солнечных элементов, тем эффективнее будет работать солнечная панель.

Одним из основных аспектов солнечных батарей является то, что они улавливают солнечный свет и преобразуют его в электричество. Его можно использовать для различных целей (системы отопления, уличного освещения, машинных установок, камер, вывесок, зарядки телефонов и многих других устройств, использующих электричество). В ночное время энергия, вырабатываемая солнечными панелями, сохраняется в специальных солнечных батареях или подается непосредственно в сеть в удобное время.

Типы солнечных панелей

Для фотоэлектрических систем легко доступны различные солнечные панели, в том числе

Монокристаллические солнечные панели

В монокристаллических панелях кристаллы равномерно распределены по всей панели. Они могут быть изготовлены из различных материалов, таких как арсенид галлия, аморфный кремний, медь, индий, селенид галлия, германий, теллурид кадмия и органические полимеры.

Монокристаллическая солнечная панель имеет самый высокий рейтинг эффективности на сегодняшний день и работает лучше в условиях низкой освещенности, чем панели любого другого типа. Более того, с возрастом его эффективность снижается медленнее. Монокристаллические солнечные панели изготавливаются из слитков кремния и невероятно дороги в производстве. Изначально монокристаллические панели стоили больше всего; однако в долгосрочной перспективе они могут окупиться за счет экономии энергии.

Поликристаллические солнечные панели

Солнечные панели из поликристаллического кремния имеют уникальный крапчатый синий цвет, который меняется в зависимости от степени затемнения. Поскольку кремний, используемый в этих панелях, не является однородным, кристаллическая структура кремния может различаться в разных частях панели. Следовательно, поликристаллические солнечные панели имеют меньшую эффективность, чем монокристаллические панели.

Из-за более высокого температурного коэффициента поликристаллические солнечные панели менее эффективны при рабочих температурах выше, чем у монокристаллических солнечных панелей. Поскольку КПД преобразования снижается, для получения заданной мощности требуется большее количество панелей.

Поскольку солнечные панели из поликристаллического кремния не являются однородными, их покупка обходится дешевле, и многие клиенты предпочитают их из-за этого.

Аморфные тонкопленочные солнечные панели

Эффективность тонкопленочной солнечной панели ниже, чем у панели из монокристаллического или поликристаллического материала, и ее срок службы также короче. Благодаря более простому способу изготовления их стоимость значительно ниже кристаллических панелей. В отличие от кристаллических солнечных панелей, тонкопленочные солнечные панели поддаются формованию, но кристаллические солнечные панели могут треснуть, если их согнуть.

Использование тонкопленочных панелей в бытовых фотоэлектрических системах не рекомендуется из-за их более низкой эффективности. Тонкопленочные панели требуют больше места (и, следовательно, больше панелей) для производства того же количества электроэнергии, что и кристаллические панели. Таким образом, коммунальные предприятия чаще используют эти солнечные панели, чем домовладельцы.

Солнечный инвертор

Независимо от типа солнечной энергетической системы инвертор является жизненно важным компонентом. Постоянный ток (DC) преобразуется в переменный ток (AC), который полезен для нескольких жилых, коммерческих и промышленных целей, таких как обеспечение энергией коммерческих и бытовых приборов, таких как телевизоры, холодильники и микроволновые печи, а также крупных промышленных предприятий. оборудование. Инверторы играют ключевую роль в создании солнечной PV системы экологически чистые.

Типы солнечных инверторов

Струнные инверторы

Их энергосистема напрямую подключена к сети, и они редко имеют систему резервного питания от батарей. Инверторы этого типа наиболее популярны как для бизнеса, так и для домашнего использования. Расчетный срок службы этих продуктов составляет 25 лет, а гарантия обычно составляет пять лет.

Сетевые инверторы

Сетевой инвертор преобразует солнечную энергию в электрическую, согласовывая фазу и частоту, соответствующие входу. Поскольку инверторы подключены к коммунальной сети, они также могут автоматически отключаться из соображений безопасности.

Центральные инверторы

Несмотря на то, что они чрезвычайно эффективны, они совместимы с различными функциями, подобными сетке, такими как управление колебаниями и балансировка. Солнечные инверторы этого типа обычно очень большие и имеют собственное хранилище, вытяжную систему и т. д. Большинство из них имеют мощность более 400 кВт.

Микро инверторы

По сравнению со струнными инверторами они, как правило, меньше по размеру и мощности, а их мощность составляет от 200 до 350 Вт. Они дороже струнных инверторов, но имеют большую эффективность в частично затененных местах. Каждый из них установлен на задней панели определенной панели, поэтому преобразование постоянного тока в переменный происходит только для этой панели.

Автономные инверторы

Автономные инверторы или автономные инверторы также известны как независимые инверторы, поскольку для их работы не требуется синхронизация с солнечной панелью. Они получают энергию путем преобразования фотоэлектрической энергии в электричество. Солнечный инвертор такого типа обычно устанавливается в отдаленных районах, где люди предпочитают жить полностью вне сети.

Аккумуляторные инверторы или гибридные солнечные инверторы

Солнечный инвертор этого типа представляет собой смесь как сетевых, так и автономных инверторов, позволяя вам быть независимым от сети, но при этом синхронизироваться с сетью при недостаточном солнечном свете или высоком энергопотреблении. Батарея соединена с инвертором с помощью метода, известного как связь по постоянному току.

БОЛЬШЕ СОЛНЕЧНЫХ ЧАСТЕЙ И КОМПОНЕНТОВ

Выключатель постоянного тока

Соединители, которые завершают или прерывают поток электроэнергии постоянного тока, называются разъединителями постоянного тока. солнечный PV система включает в себя разъединитель постоянного тока, расположенный между солнечными панелями и инвертором мощности, который можно легко отключить, если вы (или пожарная служба) хотите отключить солнечную энергию. Включается изолятор постоянного тока PV системы вручную отключают солнечные панели во время установки, обслуживания и ремонта.

Устройство быстрого отключения

В соответствии с Национальным электротехническим кодексом (NEC) системы солнечных панелей должны иметь функцию быстрого отключения. Проще говоря, это позволяет быстро обесточить систему солнечных панелей на крыше.

Для обеспечения безопасности пожарных Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) включила в NEC требования быстрого отключения. Если ваш дом загорелся, и вы думаете, что функция быстрого отключения не будет полезной, но это так, пожарные могут быстро обесточить вашу систему, если им нужно будет подняться на вашу крышу, если вспыхнет пожар.

Простое выключение солнечного инвертора не всегда позволяет достичь этого: некоторые системы могут оставлять провода и цепи под напряжением, даже когда инвертор выключен, подвергая пожарных, работающих на вашей крыше или чердаке, большему риску поражения электрическим током. Солнечные системы можно быстро отключить менее чем за минуту с помощью устройства быстрого отключения, которое позволяет быстро снизить электрическое напряжение.

Защитное устройство для защиты от перенапряжений

Электрические скачки и всплески, например, прямо или косвенно вызванные молнией, можно защитить с помощью устройств защиты от перенапряжений (УЗП). Их можно использовать как совершенно отдельные устройства или как части электрооборудования. Солнечная энергия может быть преобразована в электрический ток с помощью фотогальванической системы (PV). Установив УЗИП, вы можете предотвратить повреждение установки, избегая высоких затрат на техническое обслуживание и потерь из-за остановки производства.

Держатель предохранителя постоянного тока

Предохранители солнечного постоянного тока используются в основном для защиты проводки системы от перегрева и возгорания. Его вторая функция заключается в предотвращении возгорания или серьезного повреждения устройств в случае короткого замыкания.

Контроллер заряда

Контроллеры заряда аккумуляторов регулируют постоянный ток, поступающий от солнечных панелей, чтобы аккумуляторы не перезаряжались. Используя контроллер заряда, вы можете определить, полностью ли заряжены ваши батареи, и заблокировать протекание тока, чтобы предотвратить необратимое повреждение батарей.

Вообще говоря, контроллеры заряда делятся на отслеживание точки максимальной мощности (MPPT) и широтно-импульсную модуляцию (PWM).

ШИМ являются стандартными типами и идеально подходят для небольших аккумуляторных батарей и фотогальванических систем, поскольку они варьируются от 4 до 60 ампер, в зависимости от размера. В качестве альтернативы контроллеры заряда MPPT лучше подходят для фотоэлектрических систем с высоким напряжением, обычно до 160 вольт постоянного тока.

Не всегда необходимо включать контроллер заряда в вашу фотоэлектрическую систему, поскольку не все солнечные панели имеют блоки солнечных батарей. Поэтому вам следует использовать контроллер заряда только тогда, когда у вас есть аккумуляторная батарея. Кроме того, если ваш PV массив выдает около 2 Вт на 50 ампер-часов или меньше, вам может не понадобиться контроллер заряда.

Коробка сумматора

Блок сумматора часто упускают из виду в большинстве солнечных электрических систем, но он играет решающую роль. Объединяющие коробки представляют собой электрические шкафы, которые позволяют одновременно подключать несколько солнечных панелей. Если вы соединяете вместе две 12-вольтовые панели для вашей 12-вольтовой системы, вы подключаете их выходы непосредственно к клеммам объединительной коробки.

Чтобы подключить следующий компонент системы, контроллер заряда, вам нужно всего лишь проложить два провода (в кабелепроводе) от коробки сумматора. Кроме того, он будет содержать ряд цепочек предохранителей или выключателей. Коробки обычно рассчитаны на использование на открытом воздухе и предназначены для размещения рядом с солнечными панелями или массивами.

ПРЕИМУЩЕСТВА ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ

• Высокая надежность

Хотя фотоэлектрические системы подвержены суровым погодным условиям, они по-прежнему очень надежны. Благодаря фотоэлектрическим батареям критически важные источники питания могут работать непрерывно и бесперебойно.

• Сильная настойчивость

На солнечные панели обычно распространяется гарантия 25 и более лет, и большинство из них остаются в рабочем состоянии в течение многих лет.

• Чистый источник энергии

PV ячейки обеспечивают чистую и зеленую энергию, что является наиболее значительным преимуществом. Нет никаких опасений, что панели выделяют в атмосферу какие-либо вредные парниковые газы, такие как углекислый газ.

• Бесплатное сырье

Это выгодно еще и тем, что нет необходимости закупать сырье! Солнечные батареи полагаются на солнце для производства электричества, которое в изобилии доступно вокруг вас. Выбор солнечной энергии является отличным выбором. Система потребует первоначальных инвестиций; тем не менее, это бесплатно, естественно и в изобилии в течение длительного времени. Как только вы используете энергию, генерируемую PV ячейки, вы в конечном итоге экономите на затратах на электроэнергию.

• Низкие эксплуатационные расходы

Фотогальванические системы требуют лишь периодических осмотров и ремонтных работ по сравнению с обычными топливными системами.

• Нулевой расход топлива

В отличие от обычных систем, требующих топлива, фотогальванические системы не требуют затрат на закупку, хранение или транспортировку.

• Шумовое загрязнение небольшое

Несмотря на минимальные механические движения, фотогальваническая система может работать бесшумно.

• Фотоэлектрический надзор

PV системам может потребоваться добавить некоторые модули для повышения их энергоэффективности.

• Простота в установке

Солнечные панели для жилых помещений можно устанавливать прямо на землю или на крышу, не нарушая привычный образ жизни.

• Надежная безопасность

Фотоэлектрические системы безопасны не только для окружающей среды, но и для вас. Имеют модификации, защищающие ваш дом в случае природных или механических катастроф.

• Сильная независимость

Многие жилые районы внедряют эту новую технологию из-за ее независимого производства энергии и независимости от коммунальных услуг.

Установка фотогальванической системы в вашем доме улучшит качество вашей повседневной жизни и уменьшит воздействие производства электроэнергии на окружающую среду. Мы надеемся, что эта статья дала вам достаточно информации о компонентах солнечной батареи. PV системы.

Тем не менее, выбор правильной фотоэлектрической системы для вашего дома может быть сложной задачей. При рассмотрении вопроса об инвестициях в фотоэлектрическую энергетику следует учитывать множество факторов. Фотоэлектрическая система разработана на основе количества энергии, необходимой для конкретного приложения. В зависимости от требований к электропитанию, емкости хранилища и подключения к сети количество необходимых панелей будет варьироваться. Вам необходимо тщательно изучить ваши варианты и доступных поставщиков, чтобы принять правильное решение.