Online Revista ÔÇ×Idei Pentru Casa TaÔÇť Tu G─âsi Idei ╚śi Solu╚Ťii Originale, Planificarea Proiectului ╚śi De Design De Interior De Acas─â

Energia Solar─â - Sistemul Fotovoltaic... Ce Este?

Energia solar─â - Sistemul fotovoltaic... ce este?

Un sistem fotovoltaic izolat este format dintr-un set de module fotovoltaice și un set de echipamente complementare, inclusiv baterii, regulatoare de sarcină și invertoare.

Aceste componente variaz─â ├«n func╚Ťie de aplicarea sistemului fotovoltaic:

- Modulele fotovoltaice generează energie electrică în curent continuu.

- Bateriile stocheaz─â energia electric─â ob╚Ťinut─â de la lumina soarelui ├«n timpul zilei, permi╚Ť├ónd func╚Ťionarea l─âmpilor ╚Öi a aparatelor electrice ├«n timpul nop╚Ťii sau ├«n perioadele tulburi.

- Controlerul de ├«nc─ârcare este instalat ├«ntre module ╚Öi baterii pentru a gestiona procesul de ├«nc─ârcare ╚Öi desc─ârcare a bateriilor, evit├óndu-se supra├«nc─ârcarea sau desc─ârcarea peste limitele predeterminate, m─ârind astfel durata de via╚Ť─â util─â.

- Invertorul este necesar într-un sistem fotovoltaic atunci când trebuie să alimentăm încărcăturile în curent alternativ.
Invertorul transform─â curentul direct ├«n curent alternativ ╚Öi poate, prin urmare, s─â alimenteze dispozitivele electro-electronice conven╚Ťionale.

Sistemele fotovoltaice pot fi clasificate ├«n mod autonom ╚Öi interconectate la re╚Ťea. Autonom─â pot fi ├«mp─âr╚Ťite ├«n cele care ofer─â doar curent direct, cele care furnizeaz─â curent alternativ ╚Öi exist─â ├«nc─â cele care furnizeaz─â ambele curen╚Ťi.

Sistemele autonome produc energie electric─â independent de alte surse de energie.
Există sisteme autonome utilizate pentru pomparea apei, iar apa este stocată în rezervor pentru utilizare în momentul consumării.

Sistemele autonome cu depozitare sunt utilizate în cazul în care sarcini sunt necesare pe timp de noapte sau în perioadele tulbure.
Sistemele independente cuprind majoritatea aplica╚Ťiilor sistemelor fotovoltaice din regiunile ├«ndep─ârtate din ├«ntreaga lume, iar electrificarea rural─â este cea mai r─âsp├óndit─â.

Sistemele autonome pot func╚Ťiona ├«mpreun─â cu o alt─â surs─â de generare de energie (generatoare eoliene, diesel etc.).
├Än anumite situa╚Ťii, ele pot fi mai economice dec├ót sistemele fotovoltaice pure ├«n furnizarea energiei electrice ├«n proiecte izolate la scar─â mai larg─â.

Un sistem fotovoltaic, completat de o altă sursă de energie, necesită o putere mai mică instalată a panourilor fotovoltaice și a bateriilor și poate reduce costurile totale.

Sistemele conectate la re╚Ťea sunt cele ├«n care aranjamentul modulelor fotovoltaice ac╚Ťioneaz─â ca o surs─â complementar─â de energie pentru sistemul electric la care este conectat.

Aceste sisteme nu utilizeaz─â stocarea energiei, deoarece toat─â energia generat─â ├«n timpul zilei este livrat─â ├«n re╚Ťea, iar ├«n timpul nop╚Ťii sau ├«n perioadele tulburi, energia necesar─â pentru alimentarea ├«nc─ârc─âturilor este extras─â din ea.

Energia solar─â - Sistemul fotovoltaic... ce este?: este

Modulul fotovoltaic

Celula solară este cel mai important dispozitiv al sistemului fotovoltaic, deoarece este responsabil pentru conversia energiei solare în energie electrică.

O celul─â solar─â este ├«n esen╚Ť─â un sandwich care con╚Ťine o re╚Ťea metalic─â, o lam─â care colecteaz─â razele soarelui, o lam─â absorbant─â fotonic─â ╚Öi un contact metalic din spate.

├Än mod fundamental, acest sandwich este fabricat astfel ├«nc├ót s─â con╚Ťin─â ├«n el un c├ómp electric care permite separarea purt─âtorilor de sarcin─â electric─â genera╚Ťi de lumin─â.

În celulele solare cristaline solide, câmpul electric intern este realizat prin contaminare controlată și selectivă a materialului semiconductor.

Impurit─â╚Ťile cele mai frecvent utilizate sunt fosforul (├«n stratul de colectare semiconductor de tip n) ╚Öi borul (├«n stratul de absorb╚Ťie semiconductor de tip p), care permit construirea intern─â a barierului poten╚Ťial dorit.

Curentul electric produs este colectat de contactele metalice pe suprafe╚Ťe.

Celulele solare sunt de obicei p─âtrate sau rotunde, ├«n func╚Ťie de procesul de fabrica╚Ťie utilizat.
Acest curent depinde de intensitatea radia╚Ťiei solare ╚Öi a zonei iluminate.

Tensiunea generat─â este doar o frac╚Ťiune de Volt.
Celula cea mai frecvent utilizat─â de siliciu cristalin are o tensiune de lucru de aproximativ 0,5 V.

Pentru utilizare practică este necesară conectarea mai multor celule în serie.
Acest set de celule conectate se numește modul fotovoltaic.

├Än mod obi╚Önuit, ├«n fiecare modul se utilizeaz─â 30 p├ón─â la 36 de celule de siliciu cristalin, ├«n func╚Ťie de locul ├«n care vor fi instalate sistemele (vreme rece sau cald─â).

Astfel, atunci când un modul de 12 V este expus la soare, acesta generează curent continuu, cu o tensiune maximă cuprinsă între 17 și 21 V. Pentru a încărca o baterie de 12 V, din cauza pierderilor la cabluri și diode, modulele generează aproximativ 16 V.

Pentru a proteja celulele solare, modulele sunt încapsulate cu materiale plastice (E.V.A. sau P.V.B.).

Partea ├«n care sunt lovite radia╚Ťiile este acoperit─â cu sticl─â c─âlit─â ╚Öi spatele cu plastic Tedlar.

În cele din urmă, modulul este încadrat de o structură din aluminiu anodizată, care îi conferă rigiditate și toate acestea îl protejează de elemente.

├Än mod tipic, produc─âtorii ofer─â o garan╚Ťie de 10-25 ani (o garan╚Ťie tipic─â este de 25 de ani pentru nivelul de produc╚Ťie de energie ╚Öi 10 ani ├«mpotriva defectelor de fabrica╚Ťie), dar se a╚Öteapt─â ca durata de via╚Ť─â a modulelor din siliciu cristalin s─â fie mai mult dec├ót at├ót.

Sunt dezvoltate module fotovoltaice ale căror celule solare nu sunt fabricate din siliciu (siliciu amorf monocristalin, policristalin sau hidrogenat amorf), cum ar fi cupru și diselenă de indiu (CIS), telură de cadmiu (CdTE), printre altele.

Un num─âr de module, la r├óndul lor, pot fi conectate electric pentru a ob╚Ťine puterea dorit─â, ├«n func╚Ťie de cantitatea de energie electric─â care trebuie consumat─â ╚Öi de insolarea site-ului, form├ónd un panou fotovoltaic.

Modulele pot fi conectate ├«n serie sau ├«n paralel, ├«n func╚Ťie de curentul ╚Öi tensiunea dorite.
Conectarea serială a modulelor fotovoltaice se face de la borna pozitivă a unui modul la un terminal negativ al unui alt modul, în timp ce conexiunile paralele cuprind conexiuni terminale de aceeași polaritate.

De exemplu, sistemele fotovoltaice pentru iluminat, TV / video, r─âcire, medii sunt conectate pentru a func╚Ťiona ├«n tensiuni de 12 V sau 24 V.

Sistemele de pompare a apei func╚Ťioneaz─â ├«n mod normal la tensiuni mai mari.

Energia solar─â - Sistemul fotovoltaic... ce este?: fotovoltaic

Caracteristicile electrice ale modulelor fotovoltaice

C├ónd modulul este expus la Soare, acesta genereaz─â energie electric─â ├«n curent direct, ├«n func╚Ťie de intensitatea radia╚Ťiei solare ╚Öi a temperaturii ambientale.

Capacitatea unui modul fotovoltaic este dată de puterea de vârf în Wp.

Condi╚Ťia standard pentru determinarea acestei puteri este definit─â pentru modulul expus la o radia╚Ťie solar─â de 1000 W / m2 (radia╚Ťia primit─â pe suprafa╚Ťa P─âm├óntului ├«ntr-o zi limpede la amiaz─â) ╚Öi la temperatura camerei de 25┬░ C.

Pute╚Ťi compara aceste condi╚Ťii cu o zi ├«nsorit─â, dar foarte rece, la amiaz─â, cu soarele ├«n gol, f─âr─â nori ╚Öi temperaturi u╚Öoare, ceea ce este dificil de ob╚Ťinut.

Exist─â c├ó╚Ťiva al╚Ťi parametri electrici ai unui modul, dar cea mai important─â este puterea care reflect─â, de exemplu, capacitatea unui set de module de a ├«nc─ârca bateriile (pentru a ├«nc─ârca ├«nc─ârc─âturi precum l─âmpi, TV / video etc. perioade ploioase) sau s─â umple╚Ťi un rezervor de ap─â (├«n cazul pomp─ârii apei) c├ót mai cur├ónd posibil.

Puterea electric─â este tensiunea produsului x curent.
Măsurările de tensiune și de curent ale unui modul pot fi desenate pe un grafic, care se numește curba IxV sau curba caracteristică a modulului (vezi figura de mai jos).

Curentul electric depinde de radia╚Ťia solar─â care variaz─â semnificativ cu varia╚Ťia intensit─â╚Ťii luminii.

Tensiunea electric─â este puternic influen╚Ťat─â de temperatur─â.
Cre╚Öterea intensit─â╚Ťii incidentului luminos de pe modul cre╚Öte temperatura celulelor, mic╚Öor├ónd tensiunea modulului ╚Öi reduc├ónd, ├«n consecin╚Ť─â, eficien╚Ťa acestuia.

Tensiunea scade semnificativ cu creșterea temperaturii, în timp ce curentul suferă o reducere foarte mică.
Este important s─â subliniem faptul c─â nu exist─â nici o generare de curent pentru condi╚Ťiile circuitului deschis, Tu (pentru c─â curentul este zero) ╚Öi scurtcircuit, Isc (deoarece tensiunea este zero).

├Än consecin╚Ť─â, exist─â doar o tensiune ╚Öi un curent pentru care se extrage puterea maxim─â, Pm.

Curentul corespunzător tensiunii de putere maximă se numește curentul maxim de putere (Imp).

Punctul maxim de putere (Pm) este punctul curbei IxV la care se extrage puterea maxim─â.
Acest punct corespunde produsului dintre tensiunea maximă de putere (Vmp) și puterea curentă și maximă (Imp), dată de: Pm = Imp x Vmp

Prin urmare, cei cinci parametri utiliza╚Ťi de produc─âtori pentru a specifica caracteristicile electrice ale modulelor lor ├«n anumite condi╚Ťii de radia╚Ťie solar─â, temperatura ambiant─â ╚Öi masa aerului sunt:

Puterea maximă (Pm), tensiunea maximă de alimentare și curentul (Vmp, Imp), tensiunea circuitului deschis (Voc) și curentul scurtcircuit (Isc).

Eficien╚Ťa modulului este de asemenea important─â.

Energia solar─â - Sistemul fotovoltaic... ce este?: sistemul

Editorial Video: Cum functioneaza energia solara?

´╗┐
Meniu