Sluneční energie je jedním z nejslibnějších a rychle se rozvíjejících alternativních zdrojů elektřiny. Jedná se o neomezený zdroj, který lze použít kdekoli na světě bez znečišťování životního prostředí. Souhlasím, bylo by hezké mít svůj vlastní alternativní zdroj elektřiny.
Ukazuje se, že nyní lze sluneční energii přeměnit na elektřinu přímo doma. Místo objemných a křehkých rámových panelů se nyní stále více používají flexibilní solární panely. Ale jak to uvést do praxe?
Pomůžeme se vypořádat se zařízením flexibilních solárních panelů a zásadou jejich práce. Užitečná doporučení pro výběr a instalaci konstrukcí jsou uvedena v našem článku. A pro snadné vnímání informací obsahuje článek tematické fotografie a videa.
Co jsou solární panely?
Abyste pochopili, zda jsou flexibilní panely vhodné pro výrobu elektřiny, musíte porozumět teorii.
Co je to solární baterie, jak se liší struktura ostatních modelů od ostatních? A je také velmi důležité zjistit výhody a nevýhody tohoto konkrétního typu solárních článků ještě před nákupem.
Struktura a principy fungování flexibilních panelů
Princip fungování solární baterie je založen na takovém pojetí, jako je fotovoltaika. Světlo, jak víte, lze považovat za vlnu i za proud částic - fotonů. Schopnost přeměnit fotonovou energii na elektřinu je fotovoltaika.
První prototypy moderních solárních článků byly vynalezeny v 50. letech. Od té doby se podstatně změnily jak navenek, tak zásadou práce. Fotovoltaický efekt umožněný použitím polovodičů
Polovodič je materiál, který má zvláštní atomovou strukturu. Polovodič typu n má zvláštní elektrony a polovodičové atomy typu p je postrádají. Pro sestavení fotobuňky se kombinují 2 typy materiálů za vzniku dvouvrstvé struktury.
Galerie Obrázků
Foto z
Vývoj a implementace flexibilních solárních panelů výrazně rozšířil rozsah a možnosti instalace užitečných domácích spotřebičů
Ukládání křemíkových krystalů s fotoelektrickými vlastnostmi na pružném základě eliminovalo hlavní nevýhodu solárních článků - křehkost
Fotoelektrická vrstva se nastříká na tenké kovové desky, proužky a polymerový film. V závislosti na tuhosti základny se může baterie ohnout pod úhlem 30 ° až 180 ° a složit do role
Flexibilní solární panel lze ohnout tak, aby shromažďoval maximální možné množství slunečního světla
Přilepení flexibilního solárního panelu k pavilonu letního bazénu z polykarbonátu umožní nejracionálnější způsob, jak udržovat příjemnou teplotu koupání v umělé nádrži
Umístění flexibilního solárního panelu na střeše stanu, karavanu, sluneční markýzy eliminuje potřebu hledat místo pro umístění banky během dovolené v zemi.
Využití flexibilních solárních panelů je prioritou, pokud má být mini-elektrárna instalována na neobvyklém designu. Architektova myšlenka nebude trpět
Doporučuje se namontovat na střechy pružné solární panely, jejichž nosnost nebyla původně navržena pro instalaci dalších konstrukcí.
Montáž baterie na lamely žaluzií
Flexibilní nabíječka s flexibilní fotobuňkou
Poloměr solárního ohybu
Tvorba nejúčinnějšího povrchu
Polykarbonátová solární nálepka
Efektivní využití volného prostoru
Rozumný přístup k architektonickým formám
Důležitou výhodou je lehkost systému.
Samostatné fotobuňky jsou sloučeny do panelu. Panely mohou být pevné, v pevném kovovém rámu. Nyní existuje tendence usnadňovat návrh fotografických panelů. Flexibilní a lehké solární články získávají na popularitě.
Princip fungování solární baterie lze popsat takto:
- Sluneční světlo dopadá na povrch fotobuňky ze strany n-vrstvy.
- Fotony se srazí s atomy polovodiče a „vyrazí“ další elektrony.
- Volné elektrony se pohybují směrem k p-vrstvě a padají na atomy s nedostatkem částic.
- Výsledkem je, že horní vrstva působí jako katoda a spodní vrstva jako anoda.
- Vytváří stejnosměrný proud, který může baterii snadno nabíjet.
Jako polovodiče se používají křemík, selen a mnoho dalších, dražších materiálů.
Stejnosměrný proud přijímaný ze solárního panelu musí být převeden na střídavý, protože většina elektrických spotřebičů na něm pracuje
U solárních panelů s pružnou fólií se také používá postřik polymeru hliníkovými vodiči. Díky této struktuře jsou panely překvapivě tenké a lehké.
Tato technologie se teprve začíná rozvíjet, ale skutečnost, že má velké vyhlídky, není pochyb. Ale podíváme se na flexibilní panely v širokém smyslu této definice.
Více o principech provozu solárních panelů se dozvíte kliknutím na odkaz.
Výhody flexibilních solárních článků
Výhody flexibilních solárních panelů činí z této metody výroby elektřiny jednu z nejslibnějších:
- hmotnost;
- velikost;
- pružnost;
- výkon;
- univerzálnost;
- ziskovost;
- šetrnost k životnímu prostředí;
- snadnost obsluhy.
Geometrické a fyzikální parametry panelů, jako je velikost a hmotnost, jsou velmi důležité, protože k dodání elektřiny do celé obytné budovy bude zapotřebí velké množství panelů, při použití těžkých modelů může být nutné posílit strukturu budovy, což výrazně zvýší náklady na instalaci.
Lehké a kompaktní pružné prvky nemohou výrazně ovlivnit rozložení zatížení na rámu budovy. Nepředstavují žádné nebezpečí pro střechu.
Výkon křemíkových baterií je poměrně vysoký. V tomto případě je obtížné zhodnotit účinnost, polovodičové panely jsou schopny převést světlo na elektřinu v průměru o 20%.
To znamená, že pokud je výkon slunečního záření 200 wattů, bude generováno přibližně 40 wattů elektřiny.
Flexibilní amorfní solární panely jsou mnohem tolerantnější vůči oblačnému počasí než běžné pevné struktury na bázi křemíku.
Pro srovnání, standardní solární baterie v oblačném počasí je schopna pracovat pouze při 10% své kapacity, zatímco flexibilní panel produkuje přibližně 50% jmenovitých hodnot.
Flexibilita solární baterie vám umožňuje vybavit ji nerovnými střechami, taškovými střechami a komplexními povlaky. Zároveň jsou velmi univerzální, vhodné pro instalaci na střechu nebo fasádu budovy
Sunlight je bezplatný a neomezený zdroj. To je jeho nepochybná výhoda, která vyjadřuje bezpodmínečnou účinnost solárních panelů.
Tento způsob výroby energie je navíc zcela šetrný k životnímu prostředí, neovlivňuje stav životního prostředí a nepoškozuje jej. Kromě toho, že lidstvo opouští populární alternativu ke sluneční energii - tepelné elektrárny, snižuje úroveň znečištění ovzduší.
Nevýhody flexibilních solárních panelů
Nevýhody flexibilních solárních panelů jsou také dostačující. Zaprvé se tato technologie vyvíjí a dosud nedosáhla vrcholu svých schopností. Flexibilní amorfní baterie mají nižší výkon než tuhé poly- nebo monokrystaly.
Struktura a princip fungování flexibilních panelů je poměrně složitá, ale může je používat každý. Stačí správně nainstalovat a připojit zařízení
Za druhé, tenká fólie a minimální potahová vrstva relativně rychle selhávají. Záruční doba provozu takových panelů je asi 3 roky.
Poté se fotobuňky postupně rozpadají a vyžadují výměnu.
Je povzbudivé, že se toto odvětví vyvíjí rychle a trvanlivěji a již se objevují silné příklady flexibilních solárních panelů na bázi amorfního křemíku.
Další nevýhody jsou spojeny se všemi typy solárních panelů:
- doba návratnosti;
- vysoká cena;
- velké množství nákladného vybavení, kromě samotných baterií;
- v závislosti na počasí.
Flexibilní panel s výkonem asi 150 wattů stojí asi 40 tisíc rublů. nebo více, v závislosti na výrobci. 20 baterií, sada baterií a další vybavení bude stát částku za kolo. Vzhledem k nákladům na 1 kWh elektřiny budete muset za systém platit déle než jeden rok.
Kde a jak se využívá sluneční energie?
Flexibilní panely se používají v různých oborech. Před vypracováním projektu dodávky energie doma pomocí těchto solárních panelů zjistěte, kde jsou použity a jaké jsou vlastnosti jejich použití v našem klimatu.
Rozsah solárních panelů
Použití flexibilních solárních panelů je velmi široké. Úspěšně se používají v elektronice, elektrizaci budov, automobilových a leteckých konstrukcích a kosmických objektech.
Ve výstavbě se takové panely používají k dodávce elektřiny do obytných a průmyslových budov.
Solární energie může být jediným zdrojem elektřiny a může duplikovat tradiční schéma dodávky energie, takže v případě nedostatečné účinnosti v určitém období dům nezůstane bez napájení
Flexibilní přenosné nabíječky solárních článků jsou k dispozici každému a prodávají se všude. Velké flexibilní turistické panely pro výrobu elektřiny v každém rohu světa jsou mezi cestovateli velmi populární.
Velmi neobvyklým, ale praktickým nápadem je použít silniční podložku jako základ pro flexibilní baterie. Speciální prvky jsou chráněny před nárazem a nebojí se těžkých břemen.
Flexibilní baterie jsou také dobré, protože je lze použít téměř v jakékoli situaci. Lze je snadno umístit na střechu automobilu nebo na trup
Tato myšlenka již byla implementována. „Solární“ silnice poskytuje energii okolním vesnicím, aniž by zabírala jediný metr navíc.
Vlastnosti použití flexibilních amorfních panelů
Ti, kteří plánují začít používat flexibilní solární panely jako zdroj elektřiny pro svůj domov, by měli znát funkce svého provozu.
Galerie Obrázků
Foto z
Energeticky efektivní vložka batohu
Přenosná nabíječka
Efektivní nabíjení v chatě
Přítomnost vestavěné baterie
Solární panely s pružnou kovovou základnou se používají tam, kde jsou kladeny zvýšené nároky na životnost malých elektráren:
Galerie Obrázků
Foto z
Paluba námořní nebo říční lodi
Markýza na výletní lodi
Mírný poloměr ohybu
Instalace na kovové tělo
Nejprve se uživatelé zajímají o otázku: co dělat v zimě, když jsou denní hodiny krátké a není dostatek elektřiny pro provoz všech zařízení?
Ano, za oblačného počasí a krátkých denních hodin je výkon panelu snížen. Je dobré, když existuje alternativa ve formě možnosti přepnutí na centralizované napájení. Pokud tomu tak není, musíte nabít baterie a dobít je v těch dnech, kdy je počasí příznivé.
Zajímavou vlastností solárních článků je to, že při zahřívání fotobuňky je její účinnost výrazně snížena.
V letním vedru se panely zahřívají, ale fungují horší. V zimě, za slunečného dne, mohou solární články zachytit více světla a přeměnit je na energii
Počet jasných dnů v roce se liší podle regionů. Na jihu je samozřejmě racionálnější používat flexibilní baterie, protože tam slunce svítí déle a častěji.
Protože Země během dne mění svou polohu vůči Slunci, je lepší uspořádat panely všeobecně - tj. Z jižní strany pod úhlem asi 35-40 stupňů. Tato situace bude relevantní jak v ranních, večerních hodinách, tak v poledne.
Pokyny pro instalaci solárních panelů na střeše
Pokud se rozhodnete, že flexibilní solární panely založené na amorfním křemíku jsou to, co potřebujete k dodávce elektřiny do soukromého domu, začněte s plánováním.
Vyberte správné vybavení a odhadněte přibližný počet panelů. Poté si přečtěte pravidla pro instalaci a následnou údržbu solárních článků.
Nezapomeňte však, že použití tradičních křemíkových poly- a monokrystalových analogů je zatím mnohem produktivnější.
Krok 1. Výpočet počtu panelů
Práce začíná projektem. Pro návrh musíte provést potřebné výpočty, a to:
- denní spotřeba elektřiny;
- celkový požadovaný výkon fotobuněk;
- kapacita baterie;
- počet panelů.
Nejjednodušší je vypočítat spotřebu elektřiny. Chcete-li to provést, vezměte v úvahu absolutně všechna elektrická zařízení, která používáte nebo teoreticky můžete použít.
Jednoduchý příklad:
- lednička - 200 W;
- počítač - 300 W;
- TV - 150 W;
- úsporné žárovky - 5 kusů po 20 wattech.
Výkon každého zařízení musí být uveden v jeho dokumentaci nebo na krytu. Po přidání všech dat získáme 750 wattů. Na základě této hodnoty je vybrán střídač - zařízení, které převádí stejnosměrný proud na střídavý proud s požadovanou frekvencí.
Ujistěte se, že uděláte malou rezervu a vyberte střídač, který je o 0,5 kW výkonnější než vypočtená hodnota. To znamená, že pro celkový výkon 0,75 kW není vhodné zařízení o výkonu méně než 1,25 kW
Pro správné připojení jsou solární panely připojeny k bateriím prostřednictvím ovladače. Nemíchejte kontakty - plus na lichotky, mínus na mínus. Z baterie je proud směrován do střídače a poté do elektrických spotřebičů
Pak musíte nabít baterie. Kapacita baterie (například 200 A показывает h) udává, jaký proud bude vydán při daném napětí po dobu jedné hodiny.
Požadovanou kapacitu můžete vypočítat vydělením celkového výkonu spotřebitelů výstupním napětím solární baterie. V našem příkladu používáme 12 V baterie. 750/12 = 62,5 A / h.
Ale takový vzorec není úplně pravdivý, protože většina baterií nemůže být vybita na 0. Existuje určité omezení, například 40%. Pokud úroveň nabití klesne pod, významně to ovlivní životnost a kvalitu baterie.
Tento vzorec musí být také přidán do vzorce:
750 W / (12 V x 0,4) = 156,25 A h.
K dosažení této kapacity můžete zkombinovat skupinu 2 baterií po 100 Ah do systému.
Počet panelů se počítá na základě výkonu vybraného modelu a oblasti, ve které budou instalovány. Význam regionu je obtížné přeceňovat. V ideálním případě musíte najít hodnoty denní úrovně slunečního záření pro vaši oblast. Z důvodu spolehlivosti se minimální hodnota pro daný rok bere nezávazně - na konci prosince.
Schematicky lze úroveň izolace v různých regionech znázornit následovně. Numerické hodnoty lze nalézt ve specializovaných adresářích nebo na internetu
Vynásobením tohoto ukazatele počtem kalendářních dnů v měsíci dostaneme v prosinci počet kilowattů na 1 m2 flexibilní solární baterie. Například v Moskvě je to 0,33 x 31 = 10,23 kW / m2, a pro Soči - 1,25 x 31 = 38,75 kW / m2.Tento ukazatel se nazývá počet hodin.
Potom z podmíněného maxima 0,75 kW spotřebovaného všemi zařízeními současně vypočítáme průměrnou měsíční spotřebu - asi 25 kW. Po dobu jednoho měsíce musí naše flexibilní baterie generovat nejméně 25 000 wattů a je lepší vyrobit malý zdroj a zaokrouhlit až na 30 kW.
Proto by na 1 hodinu v Moskvě měla být 30/10,23 = 2,93 kW. Pokud mají vybrané panely výkon 150 W, pak není obtížné vypočítat jejich počet: 2,93 / 0,15 = 20 kusů.
Po tak jednoduchých výpočtech si můžete sami zvolit vhodný střídač, ovladač, baterii a flexibilní fotovoltaické panely ve správném množství.
Krok 2. Pravidla instalace
Instalace flexibilních solárních článků můžete provést sami.
Chcete-li to provést, vyplatí se rozhodnout, kam přesně umístíte své panely:
- na střeše budovy;
- na fasádě domu;
- na samostatné struktuře;
- kombinovaný obvod.
Nejoblíbenější možností je na střeše. Pokud to tvar nebo konfigurace střechy neumožňuje, je lepší postavit přídavný rámeček, na který budou umístěny baterie. To je nákladnější, ale pokud je střecha ve stínu nebo je obtížně dosažitelná, stává se tato možnost racionální.
Místo na fasádě se používá, když na střeše není dostatek místa. Panely se mohou stát součástí designového nápadu a hrát roli bytové dekorace
Flexibilní solární fotovoltaické články na spodní straně mají lepivou pryskyřičnou vrstvu.
Stačí odstranit ochrannou fólii a přilepit panel na vybrané místo. Před montáží je samozřejmě nutné povrch očistit a omýt.
Není potřeba žádný speciální instalační nástroj. Hlavní věcí je pečovat o vaši bezpečnost při práci na střeše. Je také velmi důležité dodržovat schéma zapojení zařízení a nepřerušovat pořadí
Na jedné straně má solární modul 2 vývodné kabely. Každý panel je umístěn tak, že tyto vodiče lze následně kombinovat s jednou sběrnicí pro sériové připojení.
Doporučujeme také, abyste si přečetli náš další materiál, který podrobně popisuje instalační schémata a způsoby připojení solárních panelů. Více zde.
Krok č. 3. Péče o systém po instalaci
Po instalaci flexibilních solárních článků je bude třeba neustále pečovat a sledovat, protože jejich účinnost může dramaticky klesnout. Hlavní věcí je udržovat panely čisté. Prach, špína, ptačí trus - všechny tyto faktory snižují výkon systému, protože omezují absorpci slunečního světla fotobunkami.
Solární panely je třeba po znečištění otřít. Proto se nedoporučuje umisťovat je na těžko přístupných místech na složitou střechu.
Pokud váš systém nedokážete sami opravit, můžete vždy najít umělce s příslušným strojním zařízením a vybavením. Samozřejmě to bude dražší.
Solární panely na bázi amorfního křemíku, stejně jako tvrdé analogy, lze prát běžnou vlhkou houbou nebo hadříkem z mikrovlákna. Panel se nebojí vody (konec konců, toto zařízení je instalováno venku), pokud je pravidelně umýváte, vydrží déle
Dalším problémem, který se týká našich regionů, je sníh. V zimě zaspávají baterie ve sněhu a přestanou fungovat. Srážky musí být neustále čištěny, ale ne příliš hrubé, jinak může dojít k poškození samotného zařízení.
Videa a recenze, které se dívají na flexibilní panely od oblíbených výrobců, vám pomohou se správným výběrem. Budete mít možnost vidět, jak se váš dům bude starat o instalaci zařízení, odborníci vám pomohou vybrat správný počet baterií a zvážit pravidla instalace.
Jak jsou uspořádány flexibilní solární panely a z čeho jsou vyrobeny:
Do bytu můžete instalovat flexibilní baterii na fasádě výškové budovy, proč ne:
Trochu více o výrobě a výhodách flexibilních prvků:
Solární panely umožňují stát se energeticky nezávislými, nesledovat ceny plynu a veřejné služby. Pokud investujete určitou částku jednou, můžete spotřebovat neomezenou energii k používání domácích spotřebičů, k vytápění vašeho domu a dobití baterie elektrického vozidla. Stále více lidí přechází na alternativní energii, protože za ní leží budoucnost.
Pokud máte potřebné znalosti nebo zkušenosti v tématu našeho článku, sdělte to prosím našim čtenářům. Nebo jste možná museli instalovat solární panely sami? Řekněte nám, jak jste to udělali. Vaše komentáře můžete doplnit fotkami.