Kategorijos: Įdomios elektrinės naujienos, Kaip tai veikia
Peržiūrų skaičius: 206201
Straipsnio komentarai: 17
Kaip saulės kolektoriai yra išdėstyti ir veikia?
Šiais laikais beveik visi gali rinkti ir gauti savo žinioje nepriklausomas saulės energijos šaltinis (mokslinėje literatūroje jie vadinami fotoelektrinės plokštės).
Brangioji įranga laikui bėgant kompensuojama galimybė gauti nemokamą elektrą. Svarbu, kad saulės baterijos būtų ekologiškas energijos šaltinis. Pastaraisiais metais fotoelektrinių plokščių kainos sumažėjo dešimteriopai ir jos toliau mažėja, o tai rodo dideles jų naudojimo perspektyvas.
Klasikine forma tokį elektros energijos šaltinį sudarys šios dalys: tiesiogiai, saulės baterija (nuolatinės srovės generatorius), baterija su įkrovimo valdymo įtaisu ir keitiklis, kuris paverčia nuolatinę srovę kintama.
Saulės plokštes sudaro rinkinys saulės elementai (fotovoltiniai keitikliai)kurie saulės energiją tiesiogiai paverčia elektros energija.
Dauguma saulės elementų yra pagaminti iš silicio, o tai kainuoja gana brangiai. Šis faktas lems didelę elektros energijos kainą, gaunamą naudojant saulės baterijas.
Įprasti yra dviejų tipų fotoelektriniai keitikliai: pagaminti iš vienkristalio ir polikristalinio silicio. Jie skiriasi gamybos technologijomis. Pirmųjų efektyvumas yra iki 17,5%, o antrųjų - 15%.
Svarbiausias saulės baterijos techninis parametras, darantis didelę įtaką visos instaliacijos efektyvumui, yra jos grynoji galia. Jį lemia įtampa ir išėjimo srovė. Šie parametrai priklauso nuo saulės spindulių, patenkančių į akumuliatorių, intensyvumo.
E.s. Atskirų saulės elementų (elektromotorinė jėga) nepriklauso nuo jų ploto ir sumažėja saulės baterijos kaitinant maždaug 0,4% 1 g. C. Išėjimo srovė priklauso nuo saulės spinduliuotės intensyvumo ir saulės elementų dydžio. Kuo ryškesnė saulės šviesa, tuo didesnę saulės elementų generuojamą srovę. Įkraunamoji srovė ir energijos išeiga debesuotu oru smarkiai sumažėja. Taip yra dėl to, kad sumažėja akumuliatoriaus išleidžiama srovė.
Jei saulės apšviesta baterija yra uždaroma tam tikrai apkrovai su pasipriešinimu Rн, tada grandinėje atsiranda elektros srovė I, kurios vertę lemia fotoelektrinio keitiklio kokybė, šviesos intensyvumas ir atsparumas apkrovai. Krovinio skleidžiama galia Pн nustatoma pagal gaminį Pн = InнUн, kur Un yra akumuliatoriaus gnybtų įtampa.
Didžiausia galia paskirstoma esant apkrovai esant optimaliam pasipriešinimui Ropt, kuris atitinka aukščiausią efektyvumo (efektyvumo) koeficientą paverčiant šviesos energiją elektros energija. Kiekvienas keitiklis turi savo „Ropt“ vertę, kuri priklauso nuo kokybės, darbinio paviršiaus dydžio ir apšvietimo laipsnio.
Saulės baterija susideda iš atskirų saulės elementų, sujungtų nuosekliai ir lygiagrečiai, siekiant padidinti išėjimo parametrus (srovę, įtampą ir galią). Kai elementai sujungiami nuosekliai, išėjimo įtampa didėja, o lygiagrečiai - išėjimo srovė didėja. Siekiant padidinti srovę ir įtampą, šie du sujungimo būdai yra sujungti. Be to, taikant šį prijungimo būdą, vieno iš saulės elementų gedimas nesukelia visos grandinės gedimo, t. pagerina visos baterijos patikimumą.
Tokiu būdu saulės bateriją sudaro iš lygiagrečiai sujungtų saulės elementų. Akumuliatoriaus suteiktos didžiausios galimos srovės vertė yra tiesiogiai proporcinga lygiagrečiai sujungtų ir emf skaičiui- serijiniu būdu sujungti saulės elementai. Taigi derindami jungčių tipus surinkite akumuliatorių pagal reikiamus parametrus.
Baterijos saulės elementai yra atmetami diodais. Paprastai jų yra 4 - po vieną kiekvienai ¼ akumuliatoriaus daliai. Diodai apsaugo baterijos dalis nuo gedimo, kurios dėl tam tikrų priežasčių yra patamsėjusios, tai yra, jei tam tikru momentu šviesa ant jų nenukrenta. Tuo pačiu metu baterija generuoja 25% mažiau išėjimo galios nei esant normaliems saulės spinduliams visame akumuliatoriaus paviršiuje.
Jei trūktų diodų, šie saulės elementai perkais ir sugenda, nes pritemdami jie virsta dabartiniais vartotojais (akumuliatoriai išsikrauna per saulės elementus), o naudojant diodus jie apeinami ir srovė per juos neateina. Diodai turi būti žemo atsparumo, kad sumažėtų įtampos kritimas per juos. Šiems tikslams neseniai buvo naudojami Schottky diodai.
Gauta elektros energija kaupiama akumuliatoriuose ir perkeliama į krovinį. Baterijos - cheminių srovių šaltiniai. Akumuliatorius įkraunamas, kai jam taikomas potencialas, didesnis nei akumuliatoriaus įtampa.
Saulės elementų, sujungtų nuosekliai ir lygiagrečiai, skaičius turėtų būti toks, kad akumuliatoriams tiekiama darbinė įtampa, atsižvelgiant į įtampos kritimą įkrovimo grandinėje, šiek tiek viršytų akumuliatoriaus įtampą, o akumuliatoriaus apkrovos srovė suteiktų reikiamą įkrovimo srovės vertę.
Pavyzdžiui, norint įkrauti 12 V švino-rūgšties akumuliatorių, turite turėti 36 elementų saulės bateriją.
Esant silpniems saulės spinduliams, akumuliatoriaus įkrova mažėja ir akumuliatorius išskiria elektros energiją maitinimo imtuvui, t. įkraunamos baterijos nuolat veikia išsikrovimo ir įkrovimo režimu.
Šis procesas yra kontroliuojamas. specialus valdiklis. Esant cikliniam įkrovimui, reikia nuolatinės įtampos arba nuolatinės įkrovos srovės.
Esant geroms apšvietimo sąlygoms, akumuliatorius greitai įkrauna iki 90% savo vardinės talpos, o tada mažesniu įkrovimo greičiu iki visos galios. Perjungimas į mažesnį įkrovimo greitį atliekamas įkroviklio valdikliu.
Efektyviausias yra specialių baterijų naudojimas gelis (sieros rūgštis naudojama kaip elektrolitas akumuliatoriuje) ir švino baterijos, pagamintos naudojant AGM technologiją. Šioms baterijoms nereikia specialių montavimo sąlygų ir nereikia jokios priežiūros. Tokių baterijų pasų tarnavimo laikas yra 10–12 metų, jų iškrovos gylis yra ne didesnis kaip 20%. Baterijos niekada neturėtų būti iškraunamos žemiau šios vertės, kitaip jų eksploatavimo laikas bus žymiai sutrumpintas!
Baterija prijungiama prie saulės baterijos per valdiklį, kuris kontroliuoja jos įkrovimą. Kai akumuliatorius įkraunamas visa galia, prie saulės baterijos prijungiamas rezistorius, kuris sugeria perteklinę galią.
Norėdami paversti nuolatinę akumuliatoriaus įtampą kintama įtampa, kuri gali būti naudojama energijos tiekimui daugumai energijos vartotojų kartu su saulės baterija, galite naudoti specialius prietaisus - inverteriai.
Nenaudojant keitiklio, saulės įtampa gali būti maitinama iš saulės kolektorių, įskaitant įvairi nešiojama įranga, energiją taupantys šviesos šaltiniai, pavyzdžiui, tos pačios LED lempos.
Taip pat skaitykite šia tema: Nešiojami saulės įkrovikliai
Taip pat žiūrėkite tinklalapyje bgv.electricianexp.com
: