Sưởi ấm nhà riêng bằng các tấm pin mặt trời: chương trình và thiết bị

Các loại tấm pin mặt trời

Các thiết bị được chia thành các lớp theo mức độ công suất:

• năng lượng thấp;
• phổ cập;
• bảng pin mặt trời.

Ngoài ra, có ba các loại pin khác nhau mục đích:

1. Bộ chuyển đổi quang điện (PVC). Chúng chuyển đổi quang năng thành năng lượng điện.
2. Các trạm điện mặt trời (HES). Chúng được sử dụng để đảm bảo hoạt động của các cơ sở lắp đặt công nghiệp khác nhau - tuabin, động cơ hơi nước, v.v.
3. Bộ thu năng lượng mặt trời (SC). Phục vụ cho việc cung cấp nhiệt cho mặt bằng.

Việc lựa chọn và tính toán các tấm pin mặt trời cho một ngôi nhà riêng đòi hỏi chủ sở hữu phải biết các tính năng thiết kế của thiết bị. Có sự phân chia theo trạng thái vật lý và hóa học của vật liệu pin. Vấn đề này cần được xem xét chi tiết hơn.

pin silicon

Tế bào silicon là loại phổ biến nhất của bộ chuyển đổi quang điện.

Lý do cho điều này là sự phổ biến và sẵn có của vật liệu này. Đồng thời, công nghệ sản xuất rất phức tạp, việc sản xuất các yếu tố chi phí đáng kể buộc các nhà sản xuất phải tìm kiếm các phương án để giảm giá thành.

Cho đến nay, điều này chỉ đạt được với chi phí là hiệu suất giảm, nhưng các nhà phát triển vẫn không ngừng tìm cách cải thiện chất lượng và hiệu suất của sản phẩm của họ. Xem xét các loại pin silicon.

Đơn tinh thể

Các yếu tố hiệu quả và đắt tiền nhất. Silicon có độ tinh khiết cao được sử dụng, công nghệ sản xuất đã được thực hiện trong sản xuất chất bán dẫn. Các phần tử là những phần mỏng (300 µm) từ một tinh thể đơn lẻ được nuôi cấy đặc biệt cho nhiệm vụ này. Cấu trúc tinh thể có hình dạng đều đặn, các hạt hướng về một hướng. Chi phí nguyên liệu cao, hiệu suất 18 - 22%. Tuổi thọ sử dụng rất lâu, ít nhất là 30 năm.

Đa tinh thể

Các nguyên tố này thu được bằng cách làm nguội dần silicon nóng chảy.tại đó đa tinh thể được hình thành. Cấu trúc của vật liệu như vậy không có hình dạng đều đặn, các hạt không song song và hướng theo các hướng khác nhau. Sản xuất rẻ hơn nhiều, vì công nghệ này cần ít điện hơn, nhưng hiệu quả sản phẩm thấp hơn - 12-18%.

vô định hình

Pin vô định hình không được làm từ silicon tinh thể mà từ silicon hydro (silane), được phủ một lớp mỏng trên vật liệu nền. Hiệu suất của các loại pin này thấp - chỉ 5-6%, nhưng giá cũng thấp nhất. Đồng thời, có một số ưu điểm - hệ số hấp thụ quang học cao, khả năng làm việc trong thời tiết nhiều mây, khả năng chống biến dạng bảng điều khiển.

hỗn hợp

Tấm hybrid là sự kết hợp giữa tế bào quang điện và bộ thu năng lượng mặt trời. Thực tế là khi tạo ra năng lượng, các tấm pin sẽ nóng lên và giảm hiệu suất.

Làm mát bằng nước đã được sử dụng để giảm nhiệt. Hóa ra lượng nhiệt mà nước nhận được từ tế bào quang điện có thể được sử dụng cho nhu cầu sinh hoạt hoặc sưởi ấm không gian.

Những tấm pin mặt trời như vậy rất tốt cho cả việc tạo ra năng lượng và sưởi ấm trong nhà. Các nhà sản xuất tuyên bố rằng hiệu suất của các tấm nền như vậy là cực kỳ cao (một số người nói là 80%), nhưng đây là một mưu đồ tiếp thị phổ biến, có tính đến sự ổn định của các chỉ số làm tăng hiệu quả.

Đây là một loại bộ chuyển đổi quang điện khác, không được sản xuất trên cơ sở silicon, mà từ một số màng polyme được gấp lại thành một gói dày đặc và thực hiện các chức năng khác nhau.. Hiệu suất của những loại pin như vậy thấp hơn khoảng bốn lần so với pin silicon, nhưng chúng nhẹ, sản xuất tương đối rẻ và do đó, giá bán rẻ hơn. Người ta tin rằng các thiết bị polymer có tiềm năng cao và sẽ được phát triển tích cực, vì chi phí thấp và tốc độ sản xuất là những lợi thế quan trọng nhất của vật liệu này.

Tương lai thuộc về các nguồn năng lượng thay thế

Nhu cầu về năng lượng ngày càng tăng tương ứng với tốc độ phát triển của công nghệ. Nếu ngày nay các nguồn năng lượng thay thế là kỳ lạ và chỉ được sử dụng ở những nơi không có phương pháp nào khác phù hợp, thì sau một thời gian, tình hình sẽ thay đổi hoàn toàn. Sự phụ thuộc vào các công ty cung cấp tài nguyên không phải là triển vọng hứa hẹn nhất, buộc chúng ta phải tìm kiếm các lựa chọn khác, độc lập hơn để cung cấp nhà ở bằng năng lượng và nhiệt..

Ngay khi thiết bị rẻ hơn và năng suất hơn xuất hiện, việc sử dụng các tấm pin mặt trời sẽ trở nên phổ biến.. Động lực của điều này sẽ là tình trạng dân số quá đông ở các vùng trung tâm, thiếu nhà ở và công việc, nhu cầu tái định cư ở các vùng xa hơn. Nếu đến thời điểm đó, các thông số của thiết bị trở nên khá ổn định và giá cả giảm xuống mức bình dân, thì nhu cầu sử dụng tấm pin mặt trời sẽ trở nên rất cao.

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của pin năng lượng mặt trời. (Bấm để phóng to)

Nguyên lý hoạt động của pin năng lượng mặt trời khá đơn giản. Đó là sự chuyển đổi quang năng thành năng lượng điện. Các cơ quan cảm quang nằm trên tấm hấp thụ ánh sáng mặt trời, gây ra hiện tượng phóng điện vi mô trên bề mặt tấm.

Năng lượng của một vi phóng điện như vậy là khá nhỏ, nhưng nhiều cơ quan cảm quang nằm trên khu vực pin có thể tạo ra và tích lũy lượng điện năng cần thiết cho nhu cầu của con người.

Các tấm pin mặt trời có thể được lắp đặt trên các mái nhà:

• nhà riêng;
• các tòa nhà nhiều tầng;
• mặt bằng công nghiệp nhỏ;
• gian hàng;
• tán.

Điều kiện để đặt kết cấu là một mái bằng hoặc một mặt phẳng khác có diện tích lớn.

Lời khuyên của chuyên gia: các mô-đun thu năng lượng mặt trời được đặt về phía mặt trời

Do đó, điều quan trọng là phải lắp đặt mô-đun ở phía nam hoặc phía đông nam trong quá trình lắp đặt.

Lợi ích của hệ thống sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời

Có một số ưu điểm của tấm pin mặt trời để sưởi ấm trong nhà:

• Quanh năm ngôi nhà của bạn được cung cấp nhiệt lượng cần thiết. Bạn cũng có thể tùy ý điều chỉnh nhiệt độ trong nhà.
• Hoàn toàn độc lập với nhà ở và các dịch vụ cộng đồng. Bây giờ bạn không phải trả hóa đơn sưởi ấm khổng lồ.
• Năng lượng mặt trời là nguồn dự trữ có thể được sử dụng cho các nhu cầu khác nhau của hộ gia đình.
• Các loại pin này có tuổi thọ hoạt động rất tốt. Chúng hiếm khi bị hỏng, vì vậy bạn không phải lo lắng về việc sửa chữa hoặc thay thế một số thành phần.

Có một số sắc thái mà bạn nên chú ý trước khi chọn hệ thống này. Rốt cuộc, một hệ thống như vậy có thể không phù hợp với tất cả mọi người.

Theo nhiều cách, chất lượng của một hệ thống sưởi ấm như vậy phụ thuộc vào địa lý của nơi cư trú. Nếu bạn sống ở một vùng mà mặt trời không chiếu sáng hàng ngày, thì các hệ thống như vậy sẽ không hiệu quả. Một nhược điểm khác của hệ thống này là các tấm pin mặt trời đắt tiền. Đúng vậy, chúng ta không nên quên rằng một hệ thống như vậy sẽ tự thanh toán đầy đủ theo thời gian.

Thời gian có nắng ở Nga

Để cung cấp cho ngôi nhà một lượng nhiệt cần thiết, nó sẽ cần từ 15 đến 20 mét vuông. mét diện tích bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Một mét vuông phát ra trung bình lên đến 120W.

Để nhận được khoảng 500 kW nhiệt mỗi tháng thì cần có khoảng 20 ngày nắng trong tháng.

Điều kiện tiên quyết là lắp đặt các tấm pin mặt trời ở phía nam của mái nhà, vì nó sẽ lan tỏa nhiệt nhiều nhất. Để việc sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời đạt hiệu quả cao nhất có thể, góc của mái nên khoảng 45 độ. Điều mong muốn là cây cao không mọc gần nhà và không có vật nào khác có thể tạo bóng. Hệ thống vì kèo của ngôi nhà phải có đủ độ bền và độ tin cậy cần thiết.Vì các tấm pin mặt trời không phải là ánh sáng chính xác, nên phải cẩn thận để chúng không gây hại cho tòa nhà và không gây ra các quá trình phá hủy. Khả năng sập sẽ tăng lên vào mùa đông, vì lúc này, ngoài những cục pin nặng, tuyết sẽ tích tụ trên mái nhà.

Các tấm pin mặt trời thường được đặt trên nóc nhà.

Mặc dù thực tế là các tấm pin mặt trời khá đắt tiền nhưng chúng ngày càng trở nên phổ biến hơn. Chúng được sử dụng ngay cả những nơi có khí hậu không quá nóng. Hệ thống như vậy cũng có thể được sử dụng làm hệ thống sưởi bổ sung tại nhà. Các hệ thống như vậy hoạt động hiệu quả nhất trong những tháng mùa hè, khi mặt trời chiếu sáng hầu như mỗi ngày. Tuy nhiên, đừng quên rằng ngôi nhà phải được sưởi ấm chủ yếu trong những tháng mùa đông.

Các cách sử dụng năng lượng mặt trời

Các phương pháp sử dụng năng lượng của thiên thể không thuộc về công nghệ tiên tiến; nhiệt mặt trời đã được sử dụng từ lâu và rất thành công. Tuy nhiên, điều này chủ yếu áp dụng cho Úc, một số quốc gia ở Châu Âu, Châu Mỹ và các khu vực phía nam, nơi có thể thu được năng lượng thay thế quanh năm.

Một số khu vực phía bắc đang gặp phải tình trạng thiếu bức xạ tự nhiên, vì vậy nó được sử dụng như một phương án bổ sung hoặc dự phòng.

thư viện hình ảnh
Ảnh từ
Các tấm pin mặt trời là một trong những cách để có được năng lượng thực tế miễn phí, được bức xạ miễn phí bởi thiên thể.

Việc lắp đặt nhà máy điện mặt trời tự trị được khuyến khích ở những vùng có số ngày nắng lớn, không liên quan đến nhiệt độ trung bình hàng năm

Hệ thống năng lượng mặt trời tự trị được đặt chủ yếu trên mái của các tòa nhà thấp tầng và ở những khu vực không có cây cối.

Trong thời kỳ băng giá, các hệ thống năng lượng mặt trời cung cấp năng lượng để sưởi ấm không khí, hơi nước hoặc đun nước, vào mùa hè chúng cung cấp nước nóng

Các nhà máy điện mặt trời là một trong những loại hình phát điện “xanh”, thân thiện với môi trường, tái tạo liên tục

Từ trước đến nay, hiệu quả của các nhà máy điện mặt trời phụ thuộc quá nhiều vào số ngày nắng. Nó chỉ mang lại lợi nhuận ở các vĩ độ phía nam. Ở làn giữa và ở phía Bắc, nó chỉ có thể đóng vai trò là nguồn dự phòng

Các tấm pin mặt trời ở phía nam của các nước SNG sẽ có thể cung cấp điện, nước nóng và chất làm mát cho một ngôi nhà nông thôn để sưởi ấm các mạch điện

Các hệ thống năng lượng mặt trời, thậm chí được sử dụng như một nguồn năng lượng dự phòng, mang lại hiệu quả kinh tế khá cao, giảm gánh nặng cho các phương án chính để tạo ra năng lượng.

Sử dụng thụ động năng lượng mặt trời

Tùy chọn lắp đặt bảng điều khiển năng lượng mặt trời

Vị trí tối ưu của hệ thống năng lượng mặt trời riêng

Vị trí của bảng điều khiển năng lượng mặt trời dọc theo mái hiên

Hệ thống năng lượng mặt trời trên mái bằng

Nhà máy điện mặt trời làm nguồn dự phòng

Hoạt động của pin ở các khu vực phía nam của các nước SNG

Lợi ích thực sự của hệ thống năng lượng mặt trời trong khu vực tư nhân

Trung gian giữa tia nắng mặt trời và cơ chế tạo ra năng lượng là pin năng lượng mặt trời hoặc bộ thu, khác nhau về cả mục đích và thiết kế.

Pin dự trữ năng lượng từ mặt trời và cho phép nó được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện gia dụng. Chúng là những tấm có các tế bào quang học ở một mặt và cơ chế khóa ở mặt kia. Bạn có thể tự mình thử nghiệm và lắp ráp pin, nhưng việc mua các phần tử làm sẵn sẽ dễ dàng hơn - sự lựa chọn khá đa dạng.

Hệ thống năng lượng mặt trời (bộ thu năng lượng mặt trời) là một phần của hệ thống sưởi ấm của ngôi nhà.Các hộp cách nhiệt lớn có chất làm mát, như pin, được gắn trên các tấm chắn nhô cao đối diện với mặt trời, hoặc mái dốc.

Sai lầm khi cho rằng tất cả các vùng phía Bắc nhận nhiệt lượng tự nhiên ít hơn nhiều so với các vùng phía Nam. Giả sử có nhiều ngày nắng ở Chukotka hoặc ở miền trung Canada hơn nhiều so với ở Vương quốc Anh nằm ở phía nam

Để tăng hiệu quả, các tấm được đặt trên các cơ chế động giống như một hệ thống theo dõi - chúng quay theo chuyển động của mặt trời. Quá trình chuyển đổi năng lượng diễn ra trong các ống nằm bên trong các hộp.

Sự khác biệt chính giữa các hệ thống năng lượng mặt trời và các tấm pin mặt trời là cái trước làm nóng chất làm mát, trong khi cái sau tích tụ điện. Có thể sưởi ấm căn phòng với sự trợ giúp của tế bào quang, nhưng sơ đồ thiết bị không hợp lý và chỉ thích hợp cho những khu vực có ít nhất 200 ngày nắng trong năm.

Sơ đồ hệ thống sưởi với bộ thu năng lượng mặt trời được kết nối với lò hơi và nguồn điện dự phòng (ví dụ: lò hơi gas) chạy bằng nhiên liệu truyền thống (+)

Đẳng cấp

Theo nghĩa rộng nhất, thuật ngữ "pin năng lượng mặt trời" có nghĩa là một số thiết bị cho phép bạn chuyển đổi năng lượng do Mặt trời bức xạ thành dạng thuận tiện cho mục đích sử dụng tiếp theo trong các lĩnh vực khác nhau của cuộc sống con người. Hai loại tấm pin mặt trời được sử dụng để sưởi ấm cho các ngôi nhà.

tế bào quang điện

Pin loại này thường được gọi là bộ chuyển đổi, vì với sự trợ giúp của chúng, năng lượng bức xạ mặt trời được chuyển đổi thành năng lượng điện. Sự biến đổi này có thể xảy ra do các đặc tính của chất bán dẫn.Tế bào của tế bào quang điện bao gồm hai vật liệu, một trong số đó có tính dẫn điện lỗ trống và vật liệu kia - điện tử.

tế bào quang điện

Luồng các photon tạo nên ánh sáng mặt trời khiến các electron rời khỏi quỹ đạo của chúng và di chuyển qua tiếp giáp Pn, thực chất là một dòng điện.

Theo loại vật liệu được sử dụng, có ba loại pin quang điện: silicon, phim và bộ tập trung.

Silicon

Hơn 3/4 số tấm pin mặt trời được sản xuất ngày nay là loại này. Điều này là do sự phổ biến của silicon trong vỏ trái đất, cũng như thực tế là hầu hết các công nghệ trong sản xuất điện tử bán dẫn đều tập trung làm việc với vật liệu này.

Đổi lại, các nguyên tố dựa trên silicon được chia thành hai loại:

• monocrystalline: lựa chọn đắt tiền nhất, hiệu suất là 19% - 24%;
• polycrystalline: giá cả phải chăng hơn, nhưng có hiệu suất trong khoảng 14% - 18%.

Phim ảnh

Trong sản xuất tế bào quang thuộc nhóm này, chất bán dẫn được sử dụng có hệ số hấp thụ ánh sáng cao hơn so với silicon đơn tinh thể và đa tinh thể.

Điều này làm cho nó có thể giảm độ dày của các phần tử theo một thứ tự độ lớn, điều này có tác động tích cực đến giá thành của chúng. Các vật liệu sau được sử dụng:

• cadmium telluride (hiệu suất - 15% - 17%);
• silicon vô định hình (hiệu suất - 11% - 13%).

máy tập trung

Loại pin này có cấu trúc nhiều lớp và được đặc trưng bởi hiệu suất cao nhất - khoảng 44%. Nguyên liệu chính trong sản xuất của họ là gali arsenide.

Bộ hoàn chỉnh hệ thống sưởi

Hệ thống sưởi ấm dựa trên pin quang điện bao gồm các thành phần sau:

• bản thân pin;
• pin;
• bộ điều khiển: điều khiển quá trình sạc pin;
• Biến tần: biến đổi dòng điện một chiều từ pin hoặc bộ tích điện thành dòng điện xoay chiều có điện áp 220 V;
• lò đối lưu, nồi hơi nước nóng hoặc bất kỳ loại lò sưởi điện nào khác.

Hệ thống quang điện gắn trên lưới

Bộ thu năng lượng mặt trời

Loại pin này bao gồm một số ống sơn đen, qua đó chất làm mát lưu thông trong hệ thống sưởi ấm được bơm. Đồng thời, nhiệt năng của bức xạ mặt trời được môi trường làm việc hấp thụ mà không cần chuyển hóa. Trong hầu hết các trường hợp, nó sử dụng hỗn hợp dựa trên propylene glycol (nó có đặc tính chống đông), nhưng cũng có những bộ thu được định hướng hoạt động với không khí. Loại thứ hai, sau khi làm nóng, được đưa trực tiếp vào phòng được sưởi ấm.

Bộ thu năng lượng mặt trời

Ở dạng đơn giản nhất, một bộ thu năng lượng mặt trời được gọi là bộ thu phẳng. Nó được làm dưới dạng một hộp làm bằng thủy tinh với một lớp phủ tối, tiếp xúc với chất làm mát đi qua các ống. Bộ thu chân không có một thiết bị phức tạp hơn. Trong các loại pin như vậy, các ống có chất làm mát được đặt trong một hộp thủy tinh kín, từ đó không khí được bơm ra ngoài. Vì vậy, các ống chứa môi chất làm việc được bao bọc bởi chân không, giúp loại bỏ sự mất nhiệt do tiếp xúc với không khí.

Rõ ràng, việc sản xuất bộ thu năng lượng mặt trời dựa trên những công nghệ đơn giản hơn so với việc sản xuất tế bào quang điện. Do đó, chúng cũng ít tốn kém hơn. Đồng thời, hiệu suất lắp đặt đạt 80% - 95%.

Toàn bộ hệ thống năng lượng mặt trời

Các yếu tố chính của hệ thống năng lượng mặt trời (hệ thống pin năng lượng mặt trời cho gia đình) là:

• đâu thu mặt trơi;
• bơm tuần hoàn (trong hệ thống có sự lưu thông tự nhiên của chất làm mát, nó có thể không có, nhưng chúng không hiệu quả);
• bình chứa nước, đóng vai trò tích nhiệt;
• mạch làm nóng nước, bao gồm các đường ống và bộ tản nhiệt.

Đề án triển khai hệ thống năng lượng mặt trời hỗ trợ sưởi ấm với khả năng lưu trữ năng lượng hàng ngày

Lợi ích của tấm pin mặt trời

Ưu điểm quan trọng nhất của bộ chuyển đổi quang điện là độc lập với các tổ chức tài nguyên. Điện được tạo ra hoàn toàn tự chủ, không cần kết nối mạng. Chỉ cần có nguồn - ánh sáng mặt trời, ban đêm hệ thống không thể hoạt động. Ngoài ra còn có các lợi ích khác:

• Thân thiện với môi trường. Hệ thống không ảnh hưởng đến môi trường dưới bất kỳ hình thức nào, không thải ra bất kỳ chất độc hại nào.
• Tuổi thọ lâu dài. Thiết bị có thể hoạt động gần như vô thời hạn, phải được bảo dưỡng định kỳ bởi các chuyên gia.
• Hoàn thành hoạt động im lặng.
• Khả năng tăng sức mạnh của hệ thống bằng cách thêm các mô-đun mới.
• Hoàn vốn của thiết bị. Giá bộ dần về tay chủ nhân tiết kiệm chi phí năng lượng. Sau một vài năm, thiết bị đã bắt đầu tạo ra lợi nhuận.
• Giảm giá thành bộ dụng cụ không đổi. Khối lượng sản xuất các thiết bị này lớn và điều này làm giảm giá. Hệ thống năng lượng mặt trời cho ngôi nhà được mua trong vài năm tới sẽ rẻ hơn hệ thống năng lượng mặt trời mua hiện nay và điều này tạo niềm tin vào sự phát triển của công nghệ và sự sẵn có của thiết bị.

Bộ thu năng lượng mặt trời hình ống

Bộ thu năng lượng mặt trời hình ống được lắp ráp từ các ống riêng biệt mà nước, khí hoặc hơi nước chạy qua. Đây là một trong những hệ thống năng lượng mặt trời loại mở. Tuy nhiên, chất làm mát đã được bảo vệ tốt hơn nhiều khỏi các tiêu cực bên ngoài. Đặc biệt là trong cài đặt chân không, được sắp xếp theo nguyên tắc nhiệt.

Mỗi ống được kết nối với hệ thống riêng biệt, song song với nhau. Nếu một ống bị hỏng, bạn có thể dễ dàng thay thế bằng ống mới. Toàn bộ cấu trúc có thể được lắp ráp trực tiếp trên mái của tòa nhà, điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp đặt.

Bộ thu nhiệt dạng ống có cấu trúc dạng mô-đun. Phần tử chính là một ống chân không, số lượng ống thay đổi từ 18 đến 30, cho phép bạn lựa chọn chính xác công suất của hệ thống

Một điểm cộng đáng kể của các bộ thu năng lượng mặt trời hình ống nằm ở hình dạng hình trụ của các phần tử chính, nhờ đó bức xạ mặt trời được thu lại cả ngày mà không cần sử dụng các hệ thống đắt tiền để theo dõi chuyển động của ánh sáng.

Một lớp phủ nhiều lớp đặc biệt tạo ra một loại bẫy quang học đối với tia nắng mặt trời. Sơ đồ thể hiện một phần thành ngoài của bình chân không phản xạ các tia lên thành bình trong

Theo thiết kế của các ống, bộ thu năng lượng mặt trời dạng bút và đồng trục được phân biệt.

Ống đồng trục là bình Diyur hay phích nước quen thuộc. Chúng được làm bằng hai bình giữa đó không khí được bơm ra ngoài. Bề mặt bên trong của bóng đèn bên trong được phủ một lớp sơn có tính chọn lọc cao giúp hấp thụ năng lượng mặt trời một cách hiệu quả.

Với dạng ống hình trụ, tia sáng mặt trời luôn chiếu vuông góc với bề mặt

Nhiệt năng từ lớp chọn lọc bên trong được truyền tới ống dẫn nhiệt hoặc bộ trao đổi nhiệt bên trong làm bằng các tấm nhôm. Ở giai đoạn này, xảy ra tổn thất nhiệt không mong muốn.

Ống lông vũ là một hình trụ thủy tinh có lắp bộ phận hấp thụ lông vũ bên trong.

Hệ thống này lấy tên từ một bộ hấp thụ lông vũ, bọc chặt xung quanh một kênh dẫn nhiệt làm bằng kim loại dẫn nhiệt.

Để cách nhiệt tốt, không khí được bơm ra khỏi ống. Sự truyền nhiệt từ chất hấp thụ xảy ra không bị thất thoát nên hiệu suất của ống lông vũ cao hơn.

Bình thủy điện là một bình kín chứa chất lỏng dễ bay hơi.

Vì chất lỏng dễ bay hơi chảy tự nhiên đến đáy của ống nhiệt nên góc nghiêng tối thiểu là 20 °

Bên trong ống nhiệt có chất lỏng dễ bay hơi lấy nhiệt từ thành trong bình hoặc từ chất hấp thụ lông vũ. Dưới tác dụng của nhiệt độ, chất lỏng sôi lên và bốc lên ở dạng hơi. Sau khi nhiệt được truyền cho lò sưởi hoặc chất làm mát nước nóng, hơi nước ngưng tụ thành chất lỏng và chảy xuống.

Nước ở áp suất thấp thường được sử dụng như một chất lỏng dễ bay hơi.

Hệ thống dòng chảy trực tiếp sử dụng một ống hình chữ U để nước hoặc chất làm mát của hệ thống sưởi lưu thông qua đó.

Một nửa của ống hình chữ U được thiết kế cho chất làm mát lạnh, phần thứ hai lấy chất làm nóng. Khi được làm nóng, chất làm mát nở ra và đi vào thùng chứa, cung cấp sự lưu thông tự nhiên. Như với các hệ thống ống dẫn nhiệt, góc nghiêng tối thiểu ít nhất phải là 20⁰.

Với kết nối dòng chảy trực tiếp, áp suất trong hệ thống không thể cao, vì có chân không kỹ thuật bên trong bình.

Hệ thống dòng chảy trực tiếp hiệu quả hơn vì chúng làm nóng ngay chất làm mát.

Nếu các hệ thống thu năng lượng mặt trời được lên kế hoạch sử dụng quanh năm, thì các chất chống đông đặc biệt sẽ được bơm vào chúng.

Ưu và nhược điểm của bộ sưu tập hình ống

Việc sử dụng bộ thu năng lượng mặt trời hình ống có một số ưu điểm và nhược điểm. Thiết kế của một bộ thu năng lượng mặt trời hình ống bao gồm các phần tử giống nhau, tương đối dễ thay thế.

Thuận lợi:

• mất nhiệt thấp;
• khả năng làm việc ở nhiệt độ lên đến -30⁰С;
• hoạt động hiệu quả suốt cả ngày;
• hoạt động tốt ở các khu vực có khí hậu ôn hòa và lạnh;
• lượng gió thấp, được chứng minh bởi khả năng của các hệ thống hình ống có thể truyền các khối khí qua chúng;
• khả năng tạo ra nhiệt độ cao của chất làm mát.

Về mặt cấu trúc, cấu trúc dạng ống có bề mặt khẩu độ hạn chế. Nó có những nhược điểm sau:

• không có khả năng tự làm sạch khỏi tuyết, băng, sương giá;
• giá cao.

Mặc dù chi phí ban đầu cao, nhưng những người thu mua hình ống sẽ trả cho họ nhanh hơn. Chúng có tuổi thọ lâu dài.

Bộ thu hình ống là hệ thống nhiệt mặt trời kiểu hở, do đó chúng không thích hợp để sử dụng quanh năm trong các hệ thống sưởi ấm.

Các loại tấm pin mặt trời

Có nhiều loại bộ biến đổi quang điện khác nhau. Hơn nữa, vật liệu làm ra chúng và công nghệ cũng khác nhau. Tất cả những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của các bộ chuyển đổi này. Một số pin mặt trời có hiệu suất từ ​​5-7% và những phát triển thành công nhất gần đây cho thấy 44% trở lên. Rõ ràng là khoảng cách từ phát triển đến sử dụng trong nước là rất lớn, cả về thời gian và tiền bạc. Nhưng bạn có thể hình dung những gì đang chờ đợi chúng ta trong tương lai gần. Các kim loại đất hiếm khác được sử dụng để có hiệu suất tốt hơn, nhưng với hiệu suất được cải thiện, chúng tôi có mức tăng giá khá. Hiệu suất trung bình của các bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời tương đối rẻ tiền là 20-25%.

Mô-đun năng lượng mặt trời silicon được sử dụng rộng rãi nhất

Các tế bào năng lượng mặt trời silicon phổ biến nhất. Chất bán dẫn này không đắt, việc sản xuất nó đã được làm chủ từ lâu. Nhưng chúng không có hiệu quả cao nhất - 20-25% như nhau.Do đó, với tất cả sự đa dạng, ba loại bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời chủ yếu được sử dụng ngày nay:

• Rẻ nhất là pin màng mỏng. Chúng là một lớp silicon mỏng phủ trên vật liệu mang. Lớp silicon được bao phủ bởi một lớp màng bảo vệ. Ưu điểm của các yếu tố này là chúng hoạt động ngay cả trong ánh sáng khuếch tán, và do đó, có thể lắp đặt chúng ngay cả trên các bức tường của các tòa nhà. Nhược điểm - hiệu suất thấp từ 7-10%, và mặc dù có lớp bảo vệ, sự xuống cấp dần dần của lớp silicon. Tuy nhiên, do chiếm diện tích lớn nên bạn có thể lấy điện ngay cả khi trời nhiều mây.
• Pin mặt trời đa tinh thể được làm từ silicon nóng chảy, làm lạnh từ từ. Các yếu tố này có thể được phân biệt bằng màu xanh lam sáng của chúng. Những tấm pin mặt trời này có năng suất tốt nhất: hiệu suất là 17-20%, nhưng chúng không hiệu quả trong ánh sáng khuếch tán.
• Đắt nhất trong cả ba ngôi sao, nhưng đồng thời cũng khá phổ biến, là các tấm pin mặt trời đơn tinh thể. Chúng thu được bằng cách tách một tinh thể silicon đơn lẻ thành các tấm mỏng và có dạng hình học đặc trưng với các góc vát. Các phần tử này có hiệu suất từ ​​20% đến 25%.

Bây giờ, khi bạn nhìn thấy dòng chữ “tấm pin mặt trời đơn” hoặc “tấm pin mặt trời đa tinh thể”, bạn sẽ hiểu rằng chúng ta đang nói về một phương pháp sản xuất tinh thể silicon. Bạn cũng sẽ biết hiệu quả mà bạn có thể mong đợi từ chúng.

Pin với bộ chuyển đổi đơn tinh thể