Các tấm pin mặt trời được sắp xếp và làm việc như thế nào?

Ngày nay, hầu hết mọi người đều có thể thu thập và nhận được theo ý của họ nguồn năng lượng mặt trời độc lập (trong tài liệu khoa học họ được gọi là tấm quang điện).

Thiết bị tốn kém được bù theo thời gian bởi khả năng nhận điện miễn phí. Điều quan trọng là các tấm pin mặt trời là một nguồn năng lượng thân thiện với môi trường. Trong những năm gần đây, giá cho các tấm quang điện đã giảm gấp 10 lần và chúng tiếp tục giảm, điều này cho thấy triển vọng lớn cho việc sử dụng chúng.

Ở dạng cổ điển, một nguồn năng lượng điện như vậy sẽ bao gồm các bộ phận sau: trực tiếp, pin mặt trời (máy phát dòng điện trực tiếp), pin với thiết bị điều khiển sạc và biến tần chuyển đổi dòng điện trực tiếp thành dòng điện xoay chiều.

Các tấm pin mặt trời bao gồm một bộ pin mặt trời (bộ chuyển đổi quang điện)mà trực tiếp chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện.

Hầu hết các pin mặt trời được làm từ silicon, có chi phí khá cao. Thực tế này sẽ xác định chi phí cao của năng lượng điện, có được bằng cách sử dụng các tấm pin mặt trời.

Hai loại bộ biến đổi quang điện là phổ biến: được làm từ silicon đơn tinh thể và đa tinh thể. Họ khác nhau về công nghệ sản xuất. Cái trước có hiệu quả lên tới 17,5%, và cái sau là 15%.

Thông số kỹ thuật quan trọng nhất của pin mặt trời, có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả của toàn bộ quá trình lắp đặt, là điện ròng. Nó được xác định bởi điện áp và dòng điện đầu ra. Các thông số này phụ thuộc vào cường độ ánh sáng mặt trời chiếu vào pin.

E.s. (suất điện động) của các pin mặt trời riêng lẻ không phụ thuộc vào diện tích của chúng và giảm khi pin được làm nóng bởi mặt trời, khoảng 0,4% mỗi 1 g. C. Dòng điện đầu ra phụ thuộc vào cường độ bức xạ mặt trời và kích thước của pin mặt trời. Ánh sáng mặt trời càng sáng, dòng điện được tạo ra bởi các pin mặt trời càng lớn. Sạc hiện tại và sản lượng điện trong thời tiết nhiều mây giảm mạnh. Điều này là do sự sụt giảm sản lượng hiện tại của pin.

Nếu pin được chiếu sáng bởi mặt trời được đóng vào một số tải có điện trở Rн, thì một dòng điện I xuất hiện trong mạch, giá trị được xác định bởi chất lượng của bộ biến đổi quang điện, cường độ ánh sáng và điện trở tải. Công suất Pн, được giải phóng trong tải, được xác định bởi sản phẩm Pн = InнUн, trong đó Un là điện áp tại các cực của pin.

Công suất lớn nhất được phân bổ trong tải ở một số Ropt điện trở tối ưu, tương ứng với hệ số hiệu suất (hiệu quả) cao nhất của việc chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện. Mỗi bộ chuyển đổi có giá trị Ropt riêng, phụ thuộc vào chất lượng, kích thước của bề mặt làm việc và mức độ chiếu sáng.

Pin mặt trời bao gồm các pin mặt trời riêng lẻ được kết nối nối tiếp và song song để tăng các tham số đầu ra (dòng điện, điện áp và công suất). Khi các phần tử được kết nối nối tiếp, điện áp đầu ra tăng, trong khi song song, dòng điện đầu ra tăng. Để tăng cả dòng điện và điện áp, hai phương thức kết nối này được kết hợp. Ngoài ra, với phương thức kết nối này, sự thất bại của một trong các pin mặt trời không dẫn đến sự thất bại của toàn bộ chuỗi, tức là cải thiện độ tin cậy của toàn bộ pin.

Theo cách này pin mặt trời bao gồm các pin mặt trời kết nối song song. Giá trị của dòng điện tối đa có thể được cung cấp bởi pin tỷ lệ thuận với số lượng kết nối song song và emf- pin mặt trời nối tiếp. Vì vậy, kết hợp các loại kết nối lắp ráp pin với các thông số cần thiết.

Pin mặt trời của pin bị xáo trộn bởi điốt. Thông thường có 4 người trong số họ - một cho mỗi ¼ phần pin. Điốt bảo vệ các bộ phận của pin khỏi sự cố, vì lý do nào đó bị tối đi, đó là, nếu tại một thời điểm nào đó, ánh sáng không chiếu vào chúng. Trong trường hợp này, pin tạm thời tạo ra năng lượng đầu ra ít hơn 25% so với dưới ánh sáng mặt trời thông thường trên toàn bộ bề mặt của pin.

Khi không có điốt, các pin mặt trời này sẽ bị quá nóng và hỏng, vì chúng biến thành người tiêu dùng hiện tại trong suốt thời gian mờ (pin được xả qua pin mặt trời) và khi sử dụng điốt, chúng bị bỏ qua và dòng điện không chảy qua chúng. Điốt phải có điện trở thấp để giảm điện áp rơi trên chúng. Đối với những mục đích này, điốt Schottky gần đây đã được sử dụng.

Năng lượng điện nhận được được lưu trữ trong pin và sau đó được chuyển đến tải. Pin - nguồn hóa chất hiện tại. Sạc pin xảy ra khi một tiềm năng được áp dụng cho nó, lớn hơn điện áp pin.

Số lượng pin mặt trời nối tiếp và song song phải là điện áp hoạt động được cung cấp cho pin, có tính đến sự sụt giảm điện áp trong mạch sạc, vượt quá một chút điện áp pin và dòng điện tải của pin cung cấp giá trị cần thiết của dòng sạc.

Ví dụ, để sạc pin axit chì 12 V, bạn cần có pin năng lượng mặt trời 36 cell.

Trong ánh sáng mặt trời yếu, sạc pin giảm và pin cung cấp năng lượng điện cho bộ thu năng lượng, tức là pin sạc liên tục hoạt động ở chế độ xả và sạc lại.

Quá trình này được kiểm soát. bộ điều khiển đặc biệt. Với sạc tuần hoàn, cần có điện áp không đổi hoặc dòng sạc không đổi.

Trong điều kiện ánh sáng tốt, pin nhanh chóng sạc tới 90% công suất định mức, và sau đó ở tốc độ sạc thấp hơn đến hết công suất. Việc chuyển sang tốc độ sạc thấp hơn được thực hiện bởi bộ điều khiển của bộ sạc.

Việc sử dụng pin đặc biệt hiệu quả nhất là gel (axit sulfuric được sử dụng làm chất điện phân trong pin) và pin chì, được sản xuất bằng công nghệ AGM. Những pin này không yêu cầu điều kiện lắp đặt đặc biệt và không cần bảo trì. Tuổi thọ của hộ chiếu của các loại pin này là 10-12 năm với độ sâu xả không quá 20%. Pin không bao giờ được xả dưới giá trị này, nếu không tuổi thọ của chúng sẽ bị giảm mạnh!

Pin được kết nối với pin mặt trời thông qua bộ điều khiển kiểm soát điện tích của nó. Khi pin được sạc đầy công suất, một điện trở được kết nối với pin mặt trời, giúp hấp thụ năng lượng dư thừa.

Để chuyển đổi điện áp không đổi từ pin sang điện áp xoay chiều, có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho hầu hết người tiêu dùng điện cùng với pin mặt trời, bạn có thể sử dụng các thiết bị đặc biệt - biến tần.

Không sử dụng biến tần, điện áp mặt trời có thể được cung cấp năng lượng từ pin mặt trời, bao gồm thiết bị cầm tay khác nhau, nguồn ánh sáng tiết kiệm năng lượng, ví dụ, cùng một đèn LED.

Đọc thêm về chủ đề này: Sạc năng lượng mặt trời di động

Comments

[#1]

Khá rõ ràng và dễ hiểu - cảm ơn!

[#2 Mikhail]

Vâng Khá rõ ràng và dễ hiểu, nhưng hãy nói về điều ngược lại. Thật không may, bây giờ mọi thứ được xây dựng trên nền kinh tế, như tác giả xác nhận.Chúng ta hãy xem việc sử dụng các tấm pin mặt trời kinh tế như thế nào. Hiệu quả của pin phổ biến nhất tại thời điểm này là khá thấp - chỉ 20%. Đã thực hiện các phép tính đơn giản, bạn có thể chắc chắn rằng với một hình vuông. mét pin chúng ta có được khoảng 200 watt điện. Nếu chúng ta nhớ lại tất cả các thiết bị điện tử được sử dụng trong chi phí xây dựng và chúng ta có bao nhiêu ngày nắng, thì rõ ràng việc tiết kiệm điện bằng các tấm pin mặt trời sẽ không hiệu quả.

[#3 tối đa]

Michael, tôi không đồng ý với bạn, tôi có pin 7 ampe với giá trị danh nghĩa là 12 volt ở vị trí của tôi, một tấm pin mặt trời có diện tích 21 x 45 cm cho dòng điện 1,2 ampe với điện áp 14,8 volt và liên tục là 17 watt, tôi có 2 tấm như vậy. Tôi 20-25 (tùy theo góc chiếu sáng) watts trong ánh sáng mặt trời, từ khoảng 8-15 vào một ngày nhiều mây, từ 0-8 bất cứ lúc nào (từ thời điểm trong ngày), nghĩa là, để chiếu sáng khá rực rỡ, không có 1-2 phòng

[#4 Hà Nội]

Ở mọi nơi có nhiều nhầm lẫn hơn thuật ngữ "tấm pin mặt trời" khác với thuật ngữ "tấm pin mặt trời". Theo tôi hiểu từ bài viết của bạn, hóa ra pin mặt trời bao gồm các thành phần riêng lẻ, và bảng điều khiển năng lượng mặt trời là khi tất cả các pin được lắp ráp theo một sơ đồ nhất định trên một số khung, tức là chúng ta có thể nói rằng cái gọi là các tấm pin mặt trời có thể bao gồm một số tấm pin mặt trời, lần lượt được lắp ráp từ một bộ chuyển đổi quang điện (pin mặt trời). Một cái gì đó như thế.

[#5 Artyom]

[#6]

Hiệu suất của các tấm pin mặt trời tùy thuộc vào góc nghiêng và hướng so với các điểm chính
góc phía nam 0 93% góc 30 100% góc 60 91% góc 90 68%
tây nam-đông nam - góc 0 93% góc 30 96% góc 60% 88% góc 90 66%
góc đông và tây 0 93% góc 30 90% góc 60 78% góc 90 55%
Từ đây, bạn có thể thấy hiệu suất tốt nhất của các tấm ốp hướng về phía nam với góc 30%

[#7]

Tôi không thể tìm thấy một sự phụ thuộc đơn giản như sự phụ thuộc của năng lượng pin vào cường độ năng lượng mặt trời. Trong các đặc tính của pin, công suất danh định (thường là tối đa) của nó được cung cấp dưới mức chiếu sáng 1 kW / m2. Và nếu pin này được chiếu sáng bởi một luồng 8 kW / m 2?

[#8]

Vitaliy,
Ở Nga, công suất tối đa trong Lãnh thổ Krasnodar là khoảng 7 kW * h / m2. mỗi ngày Ở đó, một bảng điều khiển 100 W mỗi ngày có thể tạo ra tối đa 700 watt. Nếu bạn cần tấm giá rẻ, xin vui lòng liên hệ. Chúng tôi sẽ tính toán, giao hàng.

[#9]

Và tôi nghĩ rằng họ sử dụng năng lượng của photon, nghĩa là lượng năng lượng cuối cùng không phụ thuộc vào việc đó là một ngày nắng hay trời nhiều mây, mà phụ thuộc vào việc bán cầu mà bạn đang đối mặt với mặt trời (tức là ban ngày) phải đối mặt hay ngược lại. Tôi đã nhầm lẫn một cách điên cuồng, bây giờ tôi phải khuấy động quá trình tổng hợp hydro-heli, nếu không, những chuẩn mực xã hội này của bạn thật sự rất điên rồ.

[#10 Alexander]

Vitaliy,

Nếu thông lượng ánh sáng lớn hơn, thì bảng điều khiển sẽ nóng lên nhiều hơn và năng lượng từ điều này sẽ không hoạt động nữa, bởi vì 1 photon đánh bật một electron từ quỹ đạo cuối cùng của nguyên tử silicon. Nếu năng lượng photon không đủ để đánh bật một electron, thì nó chỉ đơn giản là bật ra khỏi nó. Nếu năng lượng photon lớn hơn 5 lần, điều này không có nghĩa là nó sẽ đánh bật 5 electron. Điều này có nghĩa là một electron cũng sẽ bay ra khỏi quỹ đạo và phần năng lượng còn lại sẽ được chuyển thành nhiệt.

[#11]

Xin hãy giúp đỡ. Tôi đang viết bằng tốt nghiệp về chủ đề xây dựng một cơ sở công nghiệp. Tôi tự hỏi về ánh sáng thân thiện với môi trường và tiết kiệm năng lượng. Đây là những gì bạn nghĩ ra: kết nối các tấm pin mặt trời với đèn sợi đốt (hoặc bất kỳ nguồn sáng nào khác). Đồng thời, đèn cho ánh sáng sẽ đồng thời sạc lại các tấm.Tôi hiểu rằng sạc đòi hỏi nhiều năng lượng hơn so với truyền năng lượng, vì vậy tôi cho rằng nó sẽ yêu cầu đèn hoạt động từ mạng (để che đi sự khác biệt về năng lượng). Nói một cách dễ hiểu, hệ thống sẽ như thế này: đèn + bóng đèn điện = năng lượng trên mỗi bảng. Bảng điều khiển năng lượng trên đèn. Đây là câu hỏi: Làm thế nào và ở đâu tôi có thể tìm ra có bao nhiêu bóng đèn và loại công suất tôi cần, giả sử, mỗi mét vuông? Sẽ mất bao nhiêu tấm pin mặt trời? Và có bao nhiêu có thể được kết nối với các bảng đèn trên cùng một mét vuông xấu số? Cảm ơn trước! Tôi xin lỗi vì các lỗi và thiếu dấu phẩy (ở những nơi) - điện thoại không hoạt động tốt. Chà, tin nhắn này được viết chỉ với 10 lần thử.
P.S. Chờ đợi một câu trả lời. Cảm ơn một lần nữa. P.P.S. Đối với một văn bằng bạn cần nếu không siêu dữ liệu xác minh. Vì vậy, ít nhất là các nguồn từ nơi bạn có thể cố gắng tìm thấy chúng.

[#12]

Xin chào Daria thân mến. Hãy thử truy cập trigada.ucoz.com

Trang web này có một thư viện sách đáng kể về điện. Ngoài ra còn có những cuốn sách về chủ đề bạn quan tâm. Và bất cứ lúc nào bạn có thể tải xuống cuốn sách bạn quan tâm và đọc nó. Trân trọng, Andrey.

[#13 Dmitry]

Tôi đồng ý với Alexei. Tôi có một hệ thống bảng điều khiển 2,4 kW ở vùng ngoại ô. Nó tạo ra 17 kW mỗi ngày vào một ngày nắng trong tháng Bảy. Góc 45. Tôi đang lấy dữ liệu từ bộ điều khiển Etracer 60A. Nó chỉ ra rằng với 100 watt của bảng điều khiển tạo ra 708 watt mỗi ngày. Tấm mono suoyang sy200wm.

[#14 bvz]

Tôi tự hỏi làm thế nào có thể sản xuất 708 watt mỗi ngày, nếu công suất được đo bằng watt. Công suất là khối lượng công việc trên một đơn vị thời gian. Và công suất trên mỗi đơn vị thời gian là gì?

[#15]

Nếu bảng điều khiển tạo ra 100 watt mỗi giờ, thì giờ ban ngày trung bình là 7 giờ. Tính toán 1008 7 = 700 watt là gần đúng ...

Ngày nắng trung bình hoặc ngày là 7 giờ. Nhân 100 * 7 để có được khoảng 700 watt năng lượng được tạo ra.

[#16]

Quý ông (và quý bà)
Để tránh nhầm lẫn, hãy quyết định:
Watts là POWER - nghĩa là khả năng tạo ra một lượng năng lượng nhất định trên mỗi đơn vị thời gian.
SỐ LƯỢNG năng lượng là (ví dụ) kilowatt * giờ
Bảng điều khiển có công suất định mức (khả năng cung cấp rất nhiều năng lượng trong 1 lần)
nhưng nó hoạt động W * giờ năng lượng.
Đó là, trong ví dụ số 15, nếu một người bạn có bảng điều khiển có công suất 100 W và nó hoạt động trong 7 giờ, thì trong thời gian này, nó sẽ tạo ra 100 W * 7 giờ = 700 W * giờ năng lượng
----
Lấy ví dụ một bàn ủi 1000 watt điển hình
Trong một giờ làm việc, anh ta sẽ "ăn" 1000 watt * giờ (mà bạn có thể dễ dàng nhìn thấy trên đồng hồ điện của căn hộ)
(nhân tiện, đồng hồ cũng hiển thị không phải Watts - mà là kilowatt * giờ)
Chúng ta cũng giả sử rằng chúng ta đã tích lũy được (ví dụ như trong pin) năng lượng 700 W * giờ (ví dụ ở trên)
Do đó, từ năng lượng này, bàn ủi sẽ hoạt động 700 watt * giờ (mỗi ngày từ pin) / 1000 watt (năng lượng sắt) = 0,7 giờ (hoặc 42 phút)

[#17 Arthur]

Có một BUT lớn, các tấm pin mặt trời không cần ánh sáng mặt trời. Và sau đó suy nghĩ cho chính mình những gì là điểm.