Ứng dụng năng lượng mặt trời linh hoạt

Nhược điểm của người thu gom

Mặc dù số lượng các ưu điểm chiếm ưu thế, nhưng nhược điểm của các tấm pin mặt trời cũng cần được đề cập. Thật không may, chúng tương đối đắt và việc cài đặt chúng sẽ khoảng vài nghìn đô la. Tuy nhiên, cần nhớ rằng đây chỉ là chi phí tạm thời, vì chi phí phát sinh sẽ được thanh toán trong tương lai dưới hình thức tiết kiệm năng lượng.Một nhược điểm nhỏ hơn cũng là thực tế, không may, việc đun nước hoặc sản xuất điện trong thời gian có mây che phủ dày giảm xuống đáng kể.

Nhìn chung, nếu chúng ta liệt kê những ưu và nhược điểm ở trên của hệ thống sưởi bằng năng lượng mặt trời thì những phẩm chất tích cực của nó chiếm ưu thế, nhưng chi phí lắp đặt và lắp đặt cao khiến chúng ta không thể bỏ vốn đầu tư. Tuy nhiên, điều này không làm thay đổi một thực tế là việc mua này được hoàn vốn rất nhanh, khiến cho các tấm pin mặt trời trở thành một giải pháp tốt không chỉ cho các ngôi nhà riêng mà còn cho các khu chung cư.

Các loại tấm pin mặt trời

Những người đã từng phải tiếp xúc với các tấm pin mặt trời có lẽ đều biết rằng chúng là silicon và phim. Mô-đun silicon thường được chia thành các loại sau:

• đơn tinh thể;
• đa tinh thể;
• vô định hình.

Mô-đun đa tinh thể được làm từ các tinh thể có độ tinh khiết trung bình. Đầu tiên silicon được nấu chảy và sau đó được làm lạnh trong các điều kiện đặc biệt. Chúng thích hợp để sử dụng ở những khu vực ít hoạt động năng lượng mặt trời. Sự xuất hiện của nguyên tố được đặc trưng bởi màu sắc không đồng nhất - từ màu xanh đậm đến hơi xanh. Hiệu suất của các phần tử đa tinh thể là 12-15%.

Nếu bạn cần chọn một hệ thống cho một ngôi nhà riêng, nằm ở vĩ độ ôn đới, bạn có thể dừng lại ở đa tinh thể. Tùy chọn này sẽ tốt cho việc cho đi. Về giá thành, tấm đa tinh thể rẻ hơn tấm đơn tinh thể, nhưng với cách lắp đặt phù hợp, lượng năng lượng nhận được từ chúng sẽ khá đủ.

Các mô-đun làm bằng đơn tinh thể có màu xanh đậm hoặc đen. Họ có nhiều nhu cầu hơn trong số những người mua.Trong quá trình sản xuất silicon, đầu tiên nó được tạo hình thành hình trụ, sau đó được cắt thành các lát mỏng. Quá trình này mất nhiều thời gian và được coi là rất tốn kém - do đó giá của các đơn tinh thể rất cao.

Hiệu suất của các phần tử như vậy sẽ cao hơn của các phần tử đa tinh thể lên đến 20%. Tốt hơn là sử dụng chúng ở những vùng khí hậu có hoạt động năng lượng mặt trời cao. Thành thật mà nói, mô-đun nào tốt hơn để chọn - tất nhiên là đơn tinh thể. Tuy nhiên, giá thành cao của chúng thường là một rào cản khi mua hàng.

Ngoài các tế bào đơn tinh thể và đa tinh thể, còn có các loại pin dựa trên silicon vô định hình. Chúng đáng chú ý vì chúng có thể hoạt động hiệu quả ngay cả trong điều kiện thời tiết nhiều mây và mưa liên tục. Silicon được chuyển đổi bằng điện thành silicon hydro, do đó nó được lắng đọng trên chất nền. Nó tạo ra một lớp mỏng của một chất có mức độ thẩm thấu cao.

Nhiều người có lẽ đã nghe nói về bí quyết như mô-đun phim. Chúng được sản xuất dưới dạng cuộn, có thể cuộn lại hoặc trải ra mọi nơi vào bất kỳ thời điểm nào. Các phần tử phim phù hợp để lắp đặt trên một khu vực rộng lớn và chúng dựa trên một lớp phim bền làm bằng vật liệu cao phân tử. Tuy rất khó tìm thấy chúng trong các buổi bán chung, nhưng chắc chắn rằng chúng sẽ sớm xuất hiện ở khắp mọi nơi.

Giá thành của bộ dụng cụ và các đặc tính kỹ thuật chính, thời gian hoàn vốn

Giá cho các bộ dụng cụ làm sẵn chủ yếu dao động từ 30.000 đến 2.000.000 rúp. Chúng phụ thuộc vào các thiết bị tạo nên chúng (vào loại pin, số lượng thiết bị, nhà sản xuất và đặc điểm). Bạn có thể tìm thấy các tùy chọn ngân sách có giá từ 10.500 rúp. Bộ tiết kiệm bao gồm một bảng điều khiển, một bộ điều khiển sạc, một đầu nối.

Bộ dụng cụ tiêu chuẩn bao gồm:

• mô-đun năng lượng;
• bộ điều khiển sạc;
• pin;
• biến tần;
• giá đỡ *;
• cáp *;
• thiết bị đầu cuối *.

* Được cung cấp trong cấu hình mở rộng.

Thiết bị tiêu chuẩn

Thông số kỹ thuật được chỉ ra trong hướng dẫn sử dụng:

• Công suất và kích thước của các tấm. Bạn càng cần nhiều điện, bạn càng có lợi khi mua pin lớn hơn.
• Hiệu quả năng lượng hệ thống.
• Hệ số nhiệt độ cho biết nhiệt độ ảnh hưởng đến công suất, điện áp và dòng điện như thế nào.

Vì vậy, ví dụ, một bộ công suất 5 kW C3 của nhà máy điện mặt trời nối mạng của công ty Hevel - dựa trên các mô-đun năng lượng mặt trời có cấu trúc khác nhau - phù hợp để đáp ứng nhu cầu cung cấp năng lượng cho nhà riêng hoặc các cơ sở kinh doanh nhỏ: gian hàng , quán cà phê, cửa hàng, nhà khách, v.v. d.

Nhà máy điện mặt trời mạng Hevel cho phép bạn tiết kiệm hóa đơn tiền điện, đồng thời tăng năng lượng cung cấp cho cơ sở. Các nhà máy điện mặt trời tự trị và hỗn hợp Hevel được trang bị pin có thể sạc lại, vì vậy chúng loại bỏ tình trạng mất điện và cũng giúp giải quyết vấn đề nếu không có kết nối với mạng chính tại cơ sở.

Các nhà quản lý có năng lực của Hevel sẽ giúp bạn tính toán mức tiêu thụ năng lượng và lựa chọn bộ phụ kiện phù hợp nhất cho ngôi nhà của bạn, cũng như thực hiện việc lắp đặt và vận hành các nhà máy điện mặt trời.

Bảo hành chính thức dài hạn cho các mô-đun, bảo hành chính thức cho tất cả các thành phần, chứng chỉ phù hợp chất lượng - đây là những gì phân biệt một nhà cung cấp đáng tin cậy.

Tất cả các phát triển, mô-đun và tế bào năng lượng mặt trời đều trải qua quá trình kiểm soát chất lượng nhiều giai đoạn, cũng như các bài kiểm tra độ bền và khả năng chống mài mòn, cho phép chúng tôi tự tin nói về độ tin cậy và độ bền của các mô-đun và cấu trúc, cũng như đảm bảo cho các sản phẩm của Hevel - lên đến 25 năm.

Nhà máy điện mặt trời nối lưới "Hevel" C3

Khu vực ứng dụng

Hợp lý là chỉ sử dụng chúng trong điều kiện thực địa, vì các tấm pin mặt trời màng mỏng dễ triển khai và lắp đặt trên mái lều, xe kéo, v.v. Trong tình huống như vậy, không phải lúc nào cũng thuận tiện khi mang các cấu trúc nặng. Vì vậy, những viên pin như vậy có thể trở thành cứu cánh thực sự cho tất cả mọi người khi đi du lịch. Với sự giúp đỡ của họ, bạn sẽ có thể sạc điện thoại, đèn pin.

Không phải lúc nào cũng hợp lý và thuận tiện khi sử dụng chúng như các nhà máy điện lớn. Để chúng hiển thị một kết quả tốt, bạn cần lắp đặt các tấm pin mặt trời màng mỏng trên một chu vi lớn. Điều đó cuối cùng sẽ khiến bạn phải trả giá đắt. Tìm hiểu xem có nên lắp đặt một trang trại gió tại nhà hay không.

Video về pin phim hiện đại

Các loại kết nối

Bạn đã mua các tế bào quang điện cho các tấm pin mặt trời, pin và tất cả các thành phần khác. Nó vẫn còn để xác định loại nguồn điện cho ngôi nhà của bạn. Họ đang:

1. Tự chủ. Trong trường hợp này, ngôi nhà của bạn chỉ được cung cấp năng lượng bằng các tấm pin mặt trời và không liên quan gì đến điện khí hóa nói chung.
2. Có liên quan. Các bảng được kết nối với một mạng chung. Nếu các thiết bị gia dụng tiêu thụ một lượng nhỏ năng lượng, thì mạng tĩnh không được sử dụng, dòng điện được lấy từ pin. Trong trường hợp vượt quá nhu cầu, điện năng cũng được tiêu thụ từ mạng lưới chung. Cần lưu ý rằng nếu không có mạng, bản thân pin sẽ không hoạt động.
3. Kết hợp tương tự như những cái liền kề. Nhưng trong trường hợp này, lượng điện thừa mà các tấm pin nhận được không đi vào pin mà đi vào mạng chung.

Lựa chọn hệ thống và bảng điều khiển nào là tùy thuộc vào bạn. Trước khi mua, hãy tham khảo ý kiến ​​của một số chuyên gia, bởi vì các hệ thống như vậy được mua trong hơn một năm. Với sự kết nối phù hợp, chúng sẽ làm bạn hài lòng trong một thời gian dài.

Ứng dụng của tấm pin mặt trời

Hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời dựa trên nguyên lý của hiệu ứng quang điện, là một trong những định luật vật lý. Nếu chúng ta mô tả ngắn gọn hoạt động của nó, thì tất cả năng lượng nhận được từ các tấm pin mặt trời được chuyển thành các phóng điện cực nhỏ của dòng điện.

Mặt trời là một nguồn năng lượng gần như vô hạn và vô tận. Ngay cả phần nhỏ đó chạm tới bề mặt trái đất cũng đủ để nhận dòng điện với hiệu suất đủ lớn. Việc lắp đặt sử dụng năng lượng mặt trời hiện đại đang trở nên hiệu quả hơn, chúng được sử dụng tích cực trong công nghiệp và trong cuộc sống hàng ngày.
Trong nhà riêng và trong nước, chúng đóng vai trò là nguồn cung cấp điện chính hoặc bổ sung. Có nhiều tùy chọn và tùy chọn để cài đặt chúng. Lợi ích của các thiết bị này đặc biệt đáng chú ý trong trường hợp không có nguồn điện tập trung. Khi nào làm việc bảng điều khiển năng lượng mặt trời, tất cả các chi phí liên quan đến việc mua và lắp đặt thiết bị sẽ trả hết trong vòng 5-10 năm, tùy thuộc vào chi phí của các thành phần được sử dụng.

Một tình huống hoàn toàn khác là khi nó được lên kế hoạch sử dụng các tấm pin mặt trời trong các căn hộ của các tòa nhà dân cư nhiều tầng.Có rất nhiều khó khăn ở đây, chủ yếu là bản chất kỹ thuật, vì vậy việc lắp đặt chúng trong các căn hộ là không thực tế. Điều này đặc biệt đúng ở những khu vực không bị mất điện.

Trước hết, nó sẽ cần rất nhiều sự phê duyệt từ các cơ quan chức năng khác nhau, bản thân nó là một điều khá khó khăn. Ngoài ra, bảng điều khiển đắt tiền không thể được lắp đặt đúng cách với các mạch điều khiển phức tạp. Công suất hữu ích của nó sẽ không được phát huy hết vì ánh sáng mặt trời chiếu vào bề mặt của tế bào quang điện với một lượng hạn chế. Công việc lắp đặt vô cùng bất tiện và số lượng vị trí thích hợp để lắp đặt bị giới hạn bởi diện tích của \ u200b \ u200b ban công.

Nhìn chung, nhiệm vụ tất nhiên là có thể giải quyết được, nhưng việc thực hiện nó trên thực tế sẽ tốn kém hơn nhiều so với ở nhà riêng.

Bạn cũng nên tính đến các thiết bị cần được đặt đúng vị trí. Bộ sản phẩm không chỉ bao gồm các tấm pin mặt trời cho gia đình, mà còn có pin, bộ điều khiển sạc, bộ biến tần. Tất cả các thành phần đều yêu cầu một khu vực nhất định, và pin cũng cần một phòng riêng.

Thiết bị và nguyên lý hoạt động

Các tấm pin mặt trời linh hoạt hoạt động nhờ một hiện tượng như quang điện. Ở đây bạn cần hiểu rằng ánh sáng không chỉ hoạt động như một làn sóng, nó còn là một dòng hạt được gọi là photon. Trực tiếp quá trình thu được điện năng do biến đổi năng lượng của phôtôn được gọi là quang năng.

Các nguyên mẫu ban đầu của mô-đun năng lượng mặt trời theo nghĩa hiện đại đã được phát triển vào giữa thế kỷ trước, kể từ đó chúng đã trải qua những thay đổi đáng kể về bên ngoài và chức năng.Nhưng trong mọi trường hợp, hiệu ứng quang điện là công của chất bán dẫn. Họ gọi một phân đoạn vật liệu đặc biệt khác nhau về cấu trúc của nguyên tử. Các chất bán dẫn loại n có thêm electron, trong khi chất bán dẫn loại p được đặc trưng bởi sự thiếu electron trong nguyên tử. Tế bào quang điện được hình thành bằng cách kết hợp hai loại vật liệu ban đầu, song song với nhau, những vật liệu này trở thành cơ sở của một sản phẩm hai lớp.

Các mô-đun năng lượng mặt trời được hình thành từ các tế bào năng lượng mặt trời riêng lẻ, ban đầu các cấu trúc có hình dạng cứng với khung kim loại được gia cố. Theo thời gian, các sản phẩm bắt đầu sáng dần, dẫn đến sự phát triển của các tấm pin mặt trời linh hoạt - chúng mềm hơn và đáng tin cậy hơn so với nguyên mẫu.

Các tấm hoạt động theo nguyên tắc sau:

1. Lớp N nhận tia nắng mặt trời tiếp xúc với bề mặt của tế bào quang điện.
2. Là kết quả của sự tương tác của các photon với các nguyên tử bán dẫn, các điện tử dư thừa bị “loại bỏ” khỏi phần tử thứ hai.
3. Các hạt đã giành được tự do di chuyển đến lớp p, tham gia vào các nguyên tử thiếu electron.
4. Kết quả của sự tương tác, lớp dưới trở thành cực dương, và lớp trên trở thành cực âm.
5. Dòng điện một chiều được tạo ra, nó được điều chỉnh để sạc pin.

Các tấm pin mặt trời linh hoạt trông như thế nào

Chất bán dẫn là vật liệu đắt tiền, thường là selen và silicon được sử dụng cho các mô-đun năng lượng mặt trời linh hoạt. Dòng điện một chiều được biến đổi thành dòng điện xoay chiều, có thể được tiêu thụ bởi các thiết bị điện quen thuộc. Để làm cho sản phẩm nhẹ và mỏng, các biến thể màng được trang bị phún xạ polyme song song với dây dẫn nhôm.

Thông số pin, bộ điều khiển và biến tần

Dung lượng pin tối thiểu được tính theo cách mà nguồn điện bình thường được cung cấp cho người tiêu dùng trong bóng tối. Nếu trong khoảng thời gian này, lượng điện được tiêu thụ trong khoảng 2-3 kWh, thì pin phải chứa một nguồn cung cấp năng lượng tương tự.

Ví dụ: chọn loại pin nào, bạn có thể lấy pin 12 V với công suất 200 ampe-giờ. Về mặt lý thuyết, nó có thể phát ra: 12 x 200 \ u003d 2400 W hoặc 2,4 kW. Tuy nhiên, không thể xả hết pin hoàn toàn, nếu không, pin sẽ nhanh chóng bị giảm chất lượng và hỏng hóc. Mức xả tối đa của pin chuyên dụng chỉ được phép là 70% và ô tô - là 50%. Do đó, trên thực tế, chúng sẽ cần số lượng gấp đôi, nếu không sẽ phải thay thế bắt buộc hàng năm. Tổng công suất hoạt động của pin được tính toán dựa trên dữ liệu tiêu thụ hàng ngày.

Hiệu quả sử dụng pin cũng cần được tính đến. Ví dụ, trong các thiết bị thông thường là khoảng 80%. Có nghĩa là, với một lần sạc đầy 100 phần trăm, chỉ có 80% được cung cấp. Chỉ số này phụ thuộc vào độ lớn của dòng điện nạp và phóng điện. Nó càng lớn thì hiệu quả càng thấp.

Hiệu quả của một hệ thống đang chạy phần lớn phụ thuộc vào các thông số của biến tần, trong đó hiệu suất là 70-80%. Ở đây, điện năng bị mất theo thứ tự là 20% khi điện áp một chiều được biến đổi thành điện áp xoay chiều. Do đó, tổng tổn thất của ắc quy và biến tần có thể lên tới 40%. Vấn đề này được giải quyết bằng cách tăng dung lượng pin và số lượng tấm pin mặt trời được sử dụng. Cần lưu ý rằng khi sử dụng bộ điều khiển PWM, tổn thất tăng thêm 20%. Điều này có thể tránh được bằng cách sử dụng bộ điều khiển MPPT.

Nhược điểm của thiết bị silicon

Ngoài ra, không phải tất cả năng lượng đều được chuyển hóa thành năng lượng điện dưới tác động của ánh sáng: nó bị phản xạ lại một phần từ bề mặt, phần còn lại, không bị hấp thụ hoặc chuyển hóa, sẽ đi "ra ngoài".

Khuyến khích:

• Các tấm pin mặt trời hoạt động vào ban đêm và trong điều kiện thời tiết nhiều mây
• Các tấm pin mặt trời đơn tinh thể: so sánh với các loại tương tự, ưu điểm, giá cả - TOP-6
• Tấm pin mặt trời màng mỏng: ưu nhược điểm, giá cả, đặc điểm

Ngoài ra, nó có thể dẫn đến dao động nhiệt trong mạng tinh thể và được chi cho quá trình tái tổ hợp, tức là sự phá hủy các điện tử với các "lỗ trống", kèm theo đó là sự giải phóng nhiệt.

Các tấm pin mặt trời - triển vọng cho năng lượng "xanh" là gì?

Trong thời đại của chúng ta, khi môi trường đang trải qua quá xa so với thời kỳ tốt đẹp nhất, nhân loại đang bận tâm nghiêm túc đến việc tìm kiếm các nguồn năng lượng sẽ không phá hủy hoàn toàn hệ sinh thái và sẽ không tự kết thúc trong một vài thập kỷ nữa. Con người đã chuyển hướng từ dầu mỏ và than đá sang mặt trời, gió và sóng biển.

tương lai của điện là mặt trời

Tương lai của năng lượng xanh

Một trong những lựa chọn hứa hẹn nhất để phát triển năng lượng thân thiện với môi trường là năng lượng mặt trời. Bản chất của nó là nhận năng lượng trực tiếp từ Mặt trời, ánh sáng của nó với số lượng vừa đủ đi vào Trái đất. Ban đầu, năng lượng đi từ ngôi sao của chúng ta đến bề mặt hành tinh, nơi nó được chuyển hóa thành nhiệt hoặc thành chất hữu cơ với sự hỗ trợ của thực vật. Đó là tàn tích của thực vật, chẳng hạn như dầu, khí đốt, than đá hoặc than bùn, đã được con người sử dụng cho các mục đích của nó.

Sự chuyển đổi trực tiếp của ánh sáng mặt trời sẽ cho phép quá trình được thực hiện theo một chu kỳ khác, ngắn hơn. Điều này sẽ làm giảm tổn thất năng lượng và thời gian của nó. Ngoài ra, trong 5 tỷ năm tới, luồng ánh sáng sẽ không biến mất, và do đó, nguồn năng lượng này trên thực tế có thể được coi là vĩnh cửu. Một lợi thế khác của việc sử dụng Mặt trời là không có chất thải từ nó. Không có vật liệu bán phân rã phóng xạ nào cần được chôn dưới đất, dưới đáy hoặc trong không gian.

Ưu nhược điểm của điện mặt trời

- Mức độ ô nhiễm môi trường thấp;

- Thời gian tích lũy năng lượng ngắn (tốt nhất là nửa thời gian không có ánh sáng);

- Giá thành thiết bị cao;

- Sự phức tạp của việc tạo ra và sử dụng;

- Phụ thuộc vào điều kiện thời tiết.

Theo các nhà khoa học, trong 20 đến 30 năm nữa, phần lớn năng lượng trên Trái đất sẽ được chiết xuất từ ​​ánh sáng.

Nguyên lý ứng dụng của năng lượng mặt trời

Có hai cách để lấy năng lượng từ ánh sáng mặt trời - thông qua nhiệt hoặc trực tiếp.

Cách đầu tiên dễ dàng hơn nhiều. Để làm được điều này, cần phải hướng các tia tới vật nào đó sẽ nóng lên, thu nhiệt và dẫn truyền xa hơn theo chu trình. Ví dụ, chúng ta có thể lấy hệ thống nấu ăn với sự trợ giúp của Mặt trời.

chuyển đổi quang năng thành nhiệt năng

Để làm được điều này, một hệ thống gương đặc biệt được lắp đặt, có tác dụng thu ánh sáng và chiếu thẳng vào bát đĩa, sưởi ấm. Tất nhiên, nhiệt độ cao không thể đạt được theo cách này, nhưng một hệ thống như vậy khá thích hợp để sưởi ấm một thứ gì đó.

chuyển đổi quang năng thành điện năng

Phương pháp thứ hai ngụ ý sự hiện diện của một nguyên tố đặc biệt có thể chuyển đổi năng lượng của lượng tử ánh sáng trực tiếp thành điện năng. Nó đắt hơn nhiều, nhưng hiệu quả của các thiết bị như vậy cao hơn nhiều. Hiện nay, các hệ thống như vậy được sử dụng để tạo ra các tấm pin mặt trời - tấm phẳng chuyển đổi ánh sáng. Chúng được sử dụng khá thường xuyên, chủ yếu như một nguồn năng lượng bổ sung. Ở các nước châu Âu, toàn bộ "trang trại" đang được tạo ra, bao gồm các tấm pin như vậy với diện tích lớn, thay thế cho các nhà máy điện khác.

lưu trữ năng lượng xanh

Ưu điểm của các tấm như vậy là chúng có thể được đặt trên bất kỳ bề mặt nằm ngang nào - mái nhà, bãi cỏ hoặc, ví dụ: mũ.

Cần đặc biệt chú ý đến việc sử dụng các hệ thống như vậy trong du hành vũ trụ, nơi mà do không thể cung cấp nhiên liệu cho các phương tiện, pin năng lượng mặt trời chiếm vị trí chính trong việc tạo ra năng lượng.

Mặt trời là một nguồn năng lượng vô tận và mạnh mẽ, được phân biệt bởi tính sẵn có và độ tinh khiết của nó. Đó là lý do tại sao những phát triển tiên tiến trong lĩnh vực năng lượng sạch được thực hiện chính xác trong lĩnh vực xử lý ánh sáng.

Ứng dụng vô hạn của tấm pin mặt trời

Sử dụng năng lượng mặt trời

Ngoài việc đáp ứng nhu cầu cá nhân của người tiêu dùng điện, năng lượng mặt trời được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau của cuộc sống:

1. Hàng không. Nhờ năng lượng mặt trời, máy bay có thể hoạt động mà không cần nhiên liệu trong một thời gian.
2. Ô tô. Các tấm pin có thể được sử dụng để sạc xe điện.
3. Thuốc men.Nhờ sự phát triển của các nhà khoa học Hàn Quốc, thế giới đã thấy một loại pin năng lượng mặt trời, được sử dụng cho các thiết bị hỗ trợ chức năng của cơ thể con người bằng cách cấy ghép dưới da.
4. Du hành vũ trụ. Ví dụ, các tấm pin mặt trời được lắp đặt trên vệ tinh và kính viễn vọng không gian.

Đây chỉ là vài ví dụ. Ngoài ra, các tấm pin mặt trời được sử dụng rộng rãi để cung cấp điện cho các tòa nhà, cũng như toàn bộ các khu định cư.

Chúng tôi hy vọng rằng những ưu và nhược điểm trên của việc sử dụng tấm pin mặt trời sẽ giúp bạn quyết định xem bạn có nên chuyển sang sử dụng các nguồn năng lượng thay thế hay không.

Nguyên lý hoạt động của nhà máy điện mặt trời tại nhà

Nhà máy điện mặt trời là một hệ thống bao gồm các tấm pin, bộ biến tần, pin và bộ điều khiển. Tấm pin mặt trời biến đổi năng lượng bức xạ thành điện năng (như đã đề cập ở trên). Dòng điện một chiều đi vào bộ điều khiển, bộ điều khiển phân phối dòng điện đến người tiêu dùng (ví dụ, máy tính hoặc đèn chiếu sáng). Một bộ biến tần biến đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều và cung cấp năng lượng cho hầu hết các thiết bị điện gia dụng. Pin dự trữ năng lượng có thể sử dụng vào ban đêm.

Mô tả video

Một ví dụ điển hình về các phép tính cho thấy cần bao nhiêu tấm để cung cấp nguồn điện tự động, hãy xem video này:

Làm thế nào năng lượng mặt trời được sử dụng để tạo ra nhiệt

Hệ thống năng lượng mặt trời được sử dụng để làm nóng nước và sưởi ấm gia đình. Họ có thể cung cấp nhiệt (theo yêu cầu của chủ sở hữu) ngay cả khi mùa sưởi đã kết thúc, và cung cấp nước nóng miễn phí cho ngôi nhà.Thiết bị đơn giản nhất là những tấm kim loại được lắp trên nóc nhà. Chúng tích tụ năng lượng và nước ấm, lưu thông qua các đường ống ẩn dưới chúng. Hoạt động của tất cả các hệ mặt trời đều dựa trên nguyên tắc này, mặc dù thực tế là chúng có thể khác nhau về cấu trúc.

Bộ thu năng lượng mặt trời bao gồm:

• bể chứa;
• trạm bơm;
• người điều khiển
• đường ống dẫn nước;
• phụ kiện.

Theo loại xây dựng, bộ thu hút phẳng và chân không được phân biệt. Trước đây, đáy được bao phủ bằng vật liệu cách nhiệt và chất lỏng lưu thông qua các ống thủy tinh. Bộ thu chân không có hiệu quả cao vì tổn thất nhiệt được giữ ở mức tối thiểu. Loại bộ thu nhiệt này không chỉ cung cấp hệ thống sưởi bằng năng lượng mặt trời cho một ngôi nhà riêng - nó rất tiện lợi khi sử dụng nó cho hệ thống nước nóng và bể sưởi.

Nguyên lý hoạt động của bộ thu năng lượng mặt trời

Các nhà sản xuất phổ biến của tấm pin mặt trời

Thông thường, các sản phẩm của Yingli Green Energy và Suntech Power Co. được tìm thấy trên các kệ hàng. Tấm HiminSolar (Trung Quốc) cũng được ưa chuộng. Các tấm pin mặt trời của họ sản xuất điện ngay cả trong thời tiết mưa.

Việc sản xuất pin năng lượng mặt trời cũng đã được thành lập bởi một nhà sản xuất trong nước. Các công ty sau đây thực hiện điều này:

• Hevel LLC ở Novocheboksarsk;
• "Telecom-STV" ở Zelenograd;
• Sun Shines (Autonomous Lighting Systems LLC) ở Moscow;
• Công ty cổ phần “Ryazan Plant of Metal-ceramic Devices”;
• CJSC "Termotron-zavod" và những người khác.

Bạn luôn có thể tìm thấy một lựa chọn phù hợp với giá cả. Ví dụ, ở Moscow cho các tấm pin mặt trời cho một ngôi nhà, chi phí sẽ thay đổi từ 21.000 đến 2.000.000 rúp.Chi phí phụ thuộc vào cấu hình và sức mạnh của các thiết bị.

Các tấm pin mặt trời không phải lúc nào cũng phẳng - có một số kiểu máy tập trung ánh sáng vào một điểm

Các bước lắp đặt pin

1. Để lắp đặt các tấm, nơi được chiếu sáng nhiều nhất được chọn - thường là những mái nhà và tường của các tòa nhà. Để thiết bị hoạt động hiệu quả nhất có thể, các tấm pin được gắn ở một góc nhất định so với đường chân trời. Mức độ bóng tối của lãnh thổ cũng được tính đến: các vật thể xung quanh có thể tạo bóng (tòa nhà, cây cối, v.v.)
2. Các tấm được lắp đặt bằng hệ thống buộc đặc biệt.
3. Sau đó, các mô-đun được kết nối với pin, bộ điều khiển và biến tần, và toàn bộ hệ thống được điều chỉnh.

Đối với việc lắp đặt hệ thống, một dự án cá nhân luôn được phát triển, trong đó có tính đến tất cả các đặc điểm của tình huống: cách các tấm pin mặt trời sẽ được lắp đặt trên mái nhà, giá cả và các điều khoản. Tùy thuộc vào loại và phạm vi công việc, tất cả các dự án được tính toán trên cơ sở cá nhân. Khách hàng chấp nhận công việc và nhận được một sự đảm bảo cho nó.

Việc lắp đặt các tấm pin mặt trời phải được thực hiện bởi các chuyên gia và tuân thủ các biện pháp an toàn.

Kết quả là - triển vọng cho sự phát triển của công nghệ năng lượng mặt trời

Nếu trên Trái đất, hoạt động hiệu quả nhất của các tấm pin mặt trời bị cản trở bởi không khí, ở một mức độ nhất định sẽ làm tán xạ bức xạ của Mặt trời, thì trong không gian sẽ không có vấn đề này. Các nhà khoa học đang phát triển các dự án về vệ tinh quay quanh quỹ đạo khổng lồ với các tấm pin mặt trời sẽ hoạt động 24 giờ một ngày. Từ chúng, năng lượng sẽ được truyền tới các thiết bị nhận mặt đất. Nhưng đây là vấn đề của tương lai, và đối với các loại pin hiện có, các nỗ lực đều hướng tới việc cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm kích thước của các thiết bị.

Tấm pin mặt trời: thuật ngữ

Có rất nhiều sắc thái và sự nhầm lẫn trong chủ đề "năng lượng mặt trời". Ban đầu, người mới bắt đầu thường khó hiểu tất cả các thuật ngữ không quen thuộc. Nhưng nếu không có điều này, sẽ không hợp lý khi tham gia vào năng lượng mặt trời, mua thiết bị tạo ra dòng điện “năng lượng mặt trời”.

Do thiếu hiểu biết, bạn không chỉ có thể chọn sai bảng điều khiển mà còn có thể đốt cháy nó khi kết nối hoặc trích xuất quá ít năng lượng từ nó.

Trước tiên, bạn nên hiểu các loại thiết bị hiện có cho năng lượng mặt trời. Tấm pin mặt trời và bộ thu năng lượng mặt trời là hai thiết bị khác nhau về cơ bản. Cả hai đều chuyển đổi năng lượng của các tia sáng mặt trời.

Tuy nhiên, trong trường hợp đầu tiên, người tiêu dùng nhận được năng lượng điện ở đầu ra, và trong trường hợp thứ hai, nhiệt năng ở dạng chất làm mát được làm nóng, tức là các tấm pin mặt trời được sử dụng để sưởi ấm ngôi nhà.

Chỉ có thể thu được lợi nhuận tối đa từ bảng điều khiển năng lượng mặt trời khi biết nó hoạt động như thế nào, nó bao gồm những thành phần và cụm lắp ráp nào cũng như cách tất cả kết nối chính xác.

Sắc thái thứ hai là khái niệm của thuật ngữ "pin năng lượng mặt trời". Thông thường, từ "pin" dùng để chỉ một thiết bị lưu trữ điện. Hoặc một bộ tản nhiệt sưởi ấm tầm thường xuất hiện trong tâm trí. Tuy nhiên, trong trường hợp pin năng lượng mặt trời, tình hình hoàn toàn khác. Họ không tích lũy gì cả.

Tấm pin mặt trời tạo ra một dòng điện liên tục. Để chuyển đổi nó thành một biến (sử dụng trong cuộc sống hàng ngày), một biến tần phải có trong mạch

Các tấm pin mặt trời được thiết kế chỉ để tạo ra điện.Đến lượt nó, nó được tích lũy để cung cấp điện cho ngôi nhà vào ban đêm, khi mặt trời lặn xuống dưới đường chân trời, đã có trong các pin được bổ sung trong sơ đồ cung cấp điện của cơ sở.

Pin ở đây có nghĩa là trong bối cảnh một tập hợp nhất định của cùng một loại linh kiện được lắp ráp thành một thứ gì đó. Trên thực tế, đây chỉ là một bảng điều khiển của một số tế bào quang giống hệt nhau.

Cài đặt và chi phí của nó

Sơ đồ hoạt động của thiết bị pin năng lượng mặt trời

Chi phí lắp đặt các tấm pin mặt trời ở các mức giá khác nhau. Có hai hình thức lắp đặt pin: thay đổi mái nhà, thay thế một phần của mái nhà bằng chính các tấm pin mặt trời (toàn bộ mái nhà được tháo ra).

Nhiều người nghĩ rằng những cục pin quá lớn so với mái nhà nhưng thực tế không phải vậy. Đặc biệt đối với những trường hợp như vậy, các tấm pin mặt trời được sản xuất, rất giống với ngói, chẳng hạn.

Chi phí lắp đặt như vậy theo tiêu chuẩn hiện đại là khoảng $ 50. Nhưng giá của một lần lắp đặt pin điển hình trung bình là 25 đô la, một lần nữa, tất cả phụ thuộc vào loại pin để sưởi ấm ngôi nhà và nguồn điện.

Cài đặt diễn ra theo thứ tự sau

1. Bạn cần chọn bộ công cụ phù hợp.
2. Tấm pin năng lượng mặt trời được gắn trên nóc nhà.
3. Bộ điều khiển được đặt trên một trong các bức tường của ngôi nhà (ở những nơi không thể tiếp cận với trẻ em).
4. Pin phải được lắp đặt gần các tấm pin mặt trời.
5. Biến tần phải được gắn trong một số phòng tiện ích hoặc cao hơn trên tường.

Các thiết bị điện tử hạ áp được kết nối với bộ điều khiển, các thiết bị điện tử cao áp được kết nối với biến tần. Ngoài ra, bạn cần biết rằng trong mọi trường hợp, bạn không nên cố gắng tự cài đặt tất cả các chi tiết và khởi động cơ chế.

Chỉ cần làm theo một vài bước

1. Bạn cần chọn khu vực trống nhất, không có bóng cây.
2. Bạn cần phải sửa chữa chúng theo một mức độ và hướng nhất định. Tối thiểu 180 độ về phía nam (với tùy chọn đó, nếu ngôi nhà nằm trong bán cầu thẳng hàng).
3. Vào mùa đông, pin không hoạt động tốt và làm nóng ngôi nhà, nguyên nhân là do ít nắng và tuyết rơi trên chúng. Cách giải quyết rất đơn giản, bạn hãy dùng chổi chuyên dụng để quét tuyết trên các tấm hoặc lắp lên tường nhà.

Nguyên lý hoạt động của tấm pin mặt trời

Nhân loại đã học cách lấy năng lượng từ hóa thạch, dòng nước và gió giật, và đã sử dụng các tia sáng. Thậm chí có những mô-đun năng lượng mặt trời hấp thụ quang phổ hồng ngoại không nhìn thấy được và hoạt động vào ban đêm. Pin dùng trong mọi thời tiết hiệu quả trong điều kiện thời tiết nhiều mây, sương mù, mưa.

Nguyên lý hoạt động của bất kỳ loại pin nào là biến đổi tia nắng mặt trời thành xung điện.

Thông thường, các mô-đun năng lượng mặt trời chạy trên các tinh thể silicon, và có một lời giải thích cho điều này. Kim loại này nhạy cảm với tác động của tia, khai thác không tốn kém và hiệu suất của pin là 17-25%. Một tinh thể silicon, khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, sẽ tạo thành chuyển động có hướng của các electron. Với diện tích pin trung bình 1-1,5 m², có thể đạt được điện áp đầu ra 250 W.

Hiện nay, không chỉ silicon được sử dụng mà còn sử dụng các hợp chất của selen, đồng, iridi và polyme. Nhưng họ chưa nhận được sự phân phối rộng rãi, thậm chí dù hiệu quả đạt từ 30-50%. Điều này là do chúng rất đắt. Bảng quang điện silicon hoàn hảo để cấp điện cho một ngôi nhà bình thường hoặc nông thôn.

Ứng dụng của tấm pin mặt trời

Ngoài du hành vũ trụ và cung cấp điện cho các ngôi nhà riêng, các tấm pin mặt trời hoặc pin được sử dụng trong các lĩnh vực sau:

• Ô tô. Phương tiện giao thông thân thiện với môi trường đang trở nên phổ biến, bởi vì lượng xăng và khí thải gây ô nhiễm bầu không khí, và giá nhiên liệu liên tục tăng. Xe chạy bằng năng lượng mặt trời có khả năng đạt tốc độ lên tới 140 km / h.
• Hoạt động của phương tiện giao thông đường thủy (sà lan, thuyền, du thuyền). Phương tiện giao thông như vậy có thể được tìm thấy ở Thổ Nhĩ Kỳ. Thuyền phát triển với tốc độ thấp (lên đến 10 km / h), và điều này cho phép khách du lịch ngắm nhìn những thắng cảnh và cảnh quan tuyệt đẹp của đất nước này.
• Cung cấp năng lượng của các tòa nhà. Ở các nước phát triển của Châu Âu, nhiều tòa nhà và công trình kiến ​​trúc thành phố đáp ứng đầy đủ nhu cầu của họ với sự trợ giúp của năng lượng phát ra từ các tấm pin mặt trời.
• Chế tạo máy bay. Do có pin nên máy bay đang bay không thể tiêu hao nhiên liệu trong thời gian dài.

Ngành công nghiệp không ngừng phát triển. Bộ sạc cho điện thoại và máy tính xách tay chạy bằng năng lượng mặt trời đã được phát minh.

Quy tắc hoạt động

Các nhà sản xuất pin luôn lưu ý thực tế rằng độ tin cậy và độ bền của các thiết bị đó phụ thuộc vào điều kiện hoạt động. Có một số khuyến nghị đơn giản mà bạn có thể kéo dài đáng kể tuổi thọ của pin đã mua:

1. Thông gió trong phòng. Đơn giản là không có quy tắc duy nhất nào trong trường hợp này, vì mọi thứ phụ thuộc vào tình huống. Nếu người dùng sử dụng pin tiêu chuẩn, dung lượng tương ứng với pin năng lượng mặt trời, thì chỉ cần tạo điều kiện thông gió bổ sung là không cần thiết. Ngoài ra, pin còn thải ra một lượng nhỏ khí có tác dụng tiêu diệt nấm, mốc và vi khuẩn gây nguy hiểm cho con người. Những loại khí như vậy hoàn toàn vô hại đối với động vật và con người, vì vậy bạn có thể không sợ bị ngộ độc.
2. Nhiệt độ tối ưu. Những người đã sử dụng pin cho pin năng lượng mặt trời hơn một năm đều biết rằng những thiết bị như vậy hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ từ +5 đến + 15˚С. Điều chính là tránh thay đổi nhiệt độ đột ngột, có thể vô hiệu hóa toàn bộ hệ thống. Về vấn đề này, tốt hơn là bạn nên lắp đặt pin trong các hầm, tầng hầm rộng rãi.
3. Dung lượng pin. Nếu có thể, tốt hơn hết bạn nên ưu tiên các thiết bị có công suất lớn. Điều này là do thực tế là người dùng sẽ có thể kết nối các thiết bị điện mạnh tiêu thụ một lượng lớn dòng điện. Do đó, điện áp trong pin thường bị sụt nghiêm trọng, dẫn đến việc pin tắt hoàn toàn. Nếu người dùng mua pin có dung lượng tối thiểu, điều này có thể không đủ để máy mài và tuốc nơ vít hoạt động ổn định.
4. Sạc pin cho các tấm pin mặt trời. Trong quá trình làm việc, các loại pin mạnh sinh ra một lượng khí khá lớn cần được loại bỏ một cách hiệu quả. Điều đáng chú ý là một số nhà sản xuất đã trang bị cho sản phẩm của mình những lỗ thông gió đặc biệt, được đặt ở cuối. Trong trường hợp này, tình huống được đơn giản hóa rất nhiều, vì người dùng cần kết nối một ống silicone nhỏ và đưa nó ra bên ngoài. Nếu muốn, bạn có thể sử dụng một ống thông thường từ ống nhỏ giọt y tế.

Riêng việc mua pin dung lượng lớn được cho là phù hợp hơn, vì trong trường hợp này, người dùng nhận được nhiều lợi thế: quá trình sạc và xả sẽ diễn ra ở chế độ nhẹ nhàng nhất hiện nay.

CÂU HỎI VỀ BỆNH LÝ

- Konstantin Plotnikov, giám đốc kỹ thuật của công ty kỹ thuật điện Tekhnokomplekt ở Dubna SEZ, cho biết: - Các tấm pin mặt trời là một cách tốt để tổ chức công việc của đèn đường hoặc ánh sáng, nhưng bạn không nên mong đợi những lợi ích kinh tế lớn từ chúng. - Lượng năng lượng tạo ra không ổn định và phụ thuộc nhiều vào thời tiết.

Nhân tiện! Năng lượng thay thế ("xanh") liên quan đến việc sử dụng các nguồn tái tạo, chẳng hạn như gió, bức xạ mặt trời, thủy triều, sức nóng của Trái đất.

Trong làn đường của chúng tôi, một nhà máy điện mặt trời có thể hoạt động thành công "trực tuyến" từ nhà máy chính để tạo ra nhiều điện hơn vào ban ngày và giúp đáp ứng, chẳng hạn như nhu cầu của các doanh nghiệp công nghiệp. Tuy nhiên, đây phải là một đối tượng có quy mô khá lớn, hơn nữa đòi hỏi phải có diện tích lớn để bố trí.

Có vẻ như tất cả những vấn đề này có thể được khắc phục để bảo vệ môi trường. Nhưng không phải mọi thứ đều rõ ràng như vậy ở đây.

- Việc sử dụng các tấm pin mặt trời thực sự giúp giảm lượng khí thải ra môi trường - Konstantin Plotnikov nói. - Nhưng trong quá trình sản xuất tấm, các kim loại nặng và các hợp chất hóa học khác nhau được sử dụng, những chất này không dễ thải bỏ sau này.

Alla Polyakova, Chủ tịch Ủy ban Duma khu vực Mátxcơva về Quản lý Sinh thái và Thiên nhiên:

- Các phương pháp sản xuất năng lượng thay thế ở khu vực Matxcova vẫn chưa phát triển tốt. Hơn một nửa số ngày của chúng tôi có nhiều mây. Không phải lúc nào gió cho hoạt động đầy đủ của các tuabin gió cũng đủ. Tuy nhiên, điều này không nên trở thành một trở ngại cho nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực này. Có thể trong tương lai, các công nghệ sẽ trở nên rẻ hơn và Nga sẽ chiếm vị trí xứng đáng trên thị trường năng lượng mới toàn cầu.