Kaip sumontuoti ir valdyti saulės baterijas

Renkantis saulės elektrinę ir analizuojant saulės modulių eksploatavimo galimybes, svarbu nustatyti saulės energijos potencialą.

Moksliniai skaičiavimo metodai

„Insoliacijos“ mokslas (suformuotas iš termino „in solis“) yra susijęs su Žemės paviršių apšvitinimu saulės spinduliais.

Čia atsižvelgiama į lygiagretaus šviesos spindulių pluošto kryptį nuo saulės disko centro geometriniais ir energetiniais metodais, leidžiančiais atskleisti šviesos srautą:

• kryptis;

• sekcijos plotas;

• priklausomybė nuo laiko ir sezono;

• tankis

• apšvita šviesos vienetais.

Saulės radiacijos poveikis Žemei

Saulės matricos vieta turi įtakos šviesos srauto priėmimo kokybei, yra nustatomas pagal jo paviršiaus polinkio kampą šviesos spindulių ašies atžvilgiu. Praktiškai jis gali būti orientuotas skirtingais būdais, tačiau skaičiavimams pasirenkamos trys būdingos galimybės:

• žemės paviršiaus horizonto plokštuma;

• optimalus kampas;

• statmena šviesos srauto ašiai.

Pirmasis metodas apima modulių išdėstymą lygiagrečiai su teritorijos vandens veidrodžio plokštuma.

Orientacija optimaliu kampu reiškia nejudantį saulės baterijos tvirtinimą vidutinėje ir palankiausioje padėtyje saulės energijai priimti. Šiam metodui įtakos turi platumos kampas ir Žemės sukimosi ašies pokrypis.

Trečias variantas - organizuoti saulės sekimo danguje sekimo sistemą ir automatiškai išlaikyti statmeną saulės modulių plokštumos kryptį.

Trumpos išvados

Rusijos sąlygomis insoliacijos metodai atskleidė vidutines statistines galimybes gauti saulės energiją kW / h nuo 1 m² plotas vieneriems kalendoriniams metams. Jie pateikiami lentelėse.

Informacijai. Praktiškai įgyvendinami techniniai metodai, leidžiantys gauti daugiau energijos iš vieno saulės modulio kvadratinio metro, remiantis šviesos srauto iš kaimyninių teritorijų surinkimu.

Šiuo tikslu naudojami:

• pasukamų plokščių veidrodžių, atspindinčių saulės bateriją, schema;

• linijinės hiperbolės formos sukamasis veidrodis su galimybe suktis tik aplink vieną ašį.

Abu metodai yra veiksmingi, tačiau reikalauja rimtų techninių skaičiavimų, sudėtingos mechanikos ir didelių finansinių investicijų. Tačiau jie leidžia suprasti, kad namų saulės stoties efektyvumą galima padidinti paprastais būdais, kai papildomai nukreipiama atspindėta šviesa iš kaimyninių sienų, pastatų konstrukcijų ir ekranų. Norėdami tai padaryti, pakanka dažyti juos ryškiomis spalvomis, atspindinčiomis šviesos bangas.

Kodėl reikia atsižvelgti į insoliacijos rekomendacijas?

Straipsnyje "Kaip saulės baterijos yra išdėstytos ir veikia" pateikiami duomenys apie fotoelektrinių keitiklių veikimą ir pažymėtas gana žemas jų efektyvumas. Tokios įrangos gamintojai nuolatos ieško būdų, kaip ją padidinti, atlieka išsamius mokslinius tyrimus, keičia gamybos sąlygas, tačiau ... revoliucinių technologijų dar nematyti.

Saulės moduliai yra brangūs, jie nedidelę dalį gaunamos energijos paverčia elektra. Todėl svarbu naudoti visus veiksnius, kad būtų kuo didesnė nauda.

Montavimo būdas

Saulės plokščių montavimui gaminamas rėmas su profilio aliuminio arba plieno rėmais. Galite naudoti medį, tačiau jis, nesvarbu, kaip jį apsaugosite, yra nudžiūvęs, nualęs, nėra toks patvarus.Akumuliatoriaus tvirtinimas prie rėmo atliekamas paprastais fiksatorių varžtais arba varžtinėmis jungtimis patogiausioje vietoje.

Orientacija

Žmogaus regėjimas prisitaiko prie pasaulio suvokimo taip, kad mums būtų patogu. Mūsų akys prisitaiko prie šviesos srauto, jį išlygindamos. Menininkai ir fotografai, naudojantys apšvietimo efektus, savo darbe atsižvelgia į šias regėjimo ypatybes.

Teisingai įvertinti „akimis“ saulės baterijos orientacijos į kosmosą metodą yra labai problematiška. Tai turėtų būti daroma naudojant instrumentus ir atsižvelgiant į tai, kad Saulė kiek įmanoma švitina mūsų šiaurinį pusrutulį pietų kryptimi. Žinoma, šviesos energija ateina iš rytų ir vakarų, tačiau su dideliais nuostoliais.

Todėl saulės baterijos plokštuma turėtų būti statmena pietų krypčiai kampu prieš horizonto plokštumą, kurią galima: vieną kartą įrengti, kad veiktų ištisus metus; kaita pagal sezonus.

Stacionariam fiksavimui optimali vidutinė vertė sutampa su lygiagrečia (platuma). Pavyzdžiui, Leningrado sričiai nustatyti 60 laipsnių kampai.

Valdymo metodas yra efektyvesnis net ir rankiniu būdu iš naujo įdiegiant kampą du kartus per metus (duomenys apie tą patį plotą):

• pavasarį - iki 45^apie;

• rudenį - iki 75^apie

Sekimo sistemos naudojimas namų saulės elektrinėje yra nepalankus:

• didelis vėjo gūsis gali sukelti nepatikimos struktūros skilimą;

• sistemos kaina yra panaši į trijų saulės baterijų kainą;

• numatomas ekonominis poveikis neviršys 40%.

Todėl vietoj sekimo sistemos geriau įsigyti papildomą saulės modulį.

Temperatūros ir sniego poveikis

Fotoelektrinis keitiklis neigiamai reaguoja į temperatūros padidėjimą: jis sumažina išėjimo galią. O saulės moduliai, veikiami saulės, įkaista. Jie, tvirtai pritvirtinti prie tamsių paviršių, pavyzdžiui, juodos stogo dangos medžiagos, gali dirbti „keptuvėje“, kai temperatūra yra aukštesnė nei +80^apieC.

Todėl montuojant ant bet kokių pastatų konstrukcijų, būtina užtikrinti laisvą vietą visose fotoelektrinio keitiklio pusėse, kad būtų užtikrinta natūrali oro cirkuliacija ir šilumos išsiskyrimas. Tai ypač pasakytina apie plokščius paviršius: betono plokštes, skardos lakštus. Šiferio ir ondulino bangos suteikia oro priartėjimą, tačiau žiemą juos padengia sniegas.

Saulės baterijas patogu montuoti ant plokščio stogo su orientavimu į pietus arba atviroje saulėje. Šiuo tikslu iš metalinių kampų virinamas rėmas trikampio horizontalios prizmės pavidalu, iškeltas virš pagrindo paviršiaus iki aukščio, viršijančio galimą sniego dreifą. Tai yra vadinamoji pasyvioji apsauga nuo sniego išpūstos vietos. Bet jame būtina sumažinti sustojimų skaičių iš apačios arba padidinti atstumą tarp jų.

Sukurtas rėmas patikimai pritvirtinamas prie pastato konstrukcijos galios elementų, o jame sumontuoti saulės moduliai.

Kai kuriais atvejais geras šilumines sąlygas galima sukurti nuleidus rėmo laikiklį žemiau rampos ties stogu. Tai yra vienas iš veiksmingų būdų sukurti gerą oro mainus.

Stačiakampė saulės kolektoriaus forma yra prailginta viena kryptimi. Esant vertikaliai orientacijai, padidėja viršutinės ir apatinės pusių ląstelių temperatūrų skirtumas, kuris yra nepageidautinas. Pasirinkite horizontalų išdėstymą.

Užsiimdami laisvu oro prieiga nepamirškite apie bet kokio dizaino tvirtumą ir patvarumą.

Bet koks būdas sumažinti fotoelektrinio keitiklio darbo temperatūrą net vienu laipsniu per metus suteikia pastebimą galios padidėjimą.

Atspindėta šviesa

Saulės baterija gauna šviesą iš visų pusių, įskaitant galinį paviršių (su atspindėta šviesa).Eksperimentai apsnigtame lauke parodė, kad dėl atspindėtos šviesos pavertimo saulės baterijos užpakaline dalimi galima gauti iš jo galią padidėjus iki 30–50% ir kai kuriais atvejais viršyti deklaruojamas gamintojo savybes.

Kas neleidžia montuoti saulės modulių neuždengtose vietose, nukreipti papildomą šviesą iš jų šalia lengvų kaimyninių pastatų konstrukcijų ir nudažyti galinėje pusėje esančius objektus šviesą atspindinčiais dažais?

Sezono efektas

Saulės radiacijos poveikis sezonams Žemėje

Blogiausios darbo sąlygos namų saulės elektrinė yra sukurti rudenį:

• dienos šviesos laikas sumažėja;

• debesuotas oras ir debesys staigiai sumažina saulės srautą;

• tamsus žemės paviršius sugeria ir neatspindi šviesos.

Nuotrauka pasikeičia po pirmojo sniego - padažnėja apšvietimas po sniego danga.

Tačiau tankiai stovintys pastatai ir medžiai, ypač spygliuočių miškai, šviesos neatspindi. Esant tokiai situacijai, galima užfiksuoti iš debesų ir dangaus išsklaidytą šviesos srautą, tačiau jums reikės eksperimentuoti su fotoelektrinio keitiklio kampu.

Atviras sniego laukas gali sukurti daugiau nei 85% atspindėtos šviesos. Reikėtų atkreipti dėmesį į šį metodą.

Sezoniniai insoliacijos skirtumai gali skirtis plačiomis ribomis (iki 6 kartų). Todėl pavasario dieną ir tamsų rudens vakarą namų saulės stoties galimybės yra labai skirtingos.

Atsižvelgiant į saulės baterijos kainą, žiemos pabaigoje ar pavasario pradžioje rekomenduojama nusipirkti minimalų jų kiekį, kad būtų galima įgyti darbo patirties ir patikrinti produkcijos kokybę. Rudens pabaigoje galite nusipirkti likusias dalis rudens-žiemos operacijai. Be to, šiuo laikotarpiu taikomos nuolaidos ir akcijos.

Prisiminkite savo jausmus, kai išeinate saulėtą vasario dieną:

• saulė užmerkia akis (prisiminė apie tamsius akinius);

• šalčio žiupsnelis ant skruostų;

• šviesa atspindi sniegą;

• dienos šviesa auga.

Tai yra idealios fotoelektrinio keitiklio veikimo sąlygos. Jis sukuria padidintą galią ir nereikia ypač jaudintis dėl jo aušinimo, kaip vasarą.

Jei suklydote atlikdami skaičiavimus ir saulės baterijos sėkmingai susidoroja su užduotimis: net yra energijos rezervas, tada gal ... jums jų nereikia pirkti rudenį? Arba perkate mažiau? Kodėl gi netikrinant tokiu būdu?