Panouri solare flexibile: prezentare generală a modelelor tipice, caracteristicile acestora și caracteristicile de conectare

Energia solară este una dintre cele mai promițătoare și care se dezvoltă rapid surse alternative de energie electrică.Aceasta este o resursă nelimitată care poate fi folosită oriunde pe planetă fără a polua mediul. De acord, ar fi bine să aveți propria sursă alternativă de energie electrică.

Se pare că acum poți transforma energia solară în electricitate chiar acasă. În loc de panouri de cadru voluminoase și fragile, acum sunt folosite din ce în ce mai mult panourile solare flexibile. Dar cum poate fi implementat acest lucru în practică?

Vă vom ajuta să înțelegeți structura panourilor solare flexibile și principiul funcționării acestora. Recomandări utile pentru selectarea și instalarea structurilor sunt prezentate în articolul nostru. Și pentru ușurarea percepției informațiilor, articolul conține fotografii și videoclipuri tematice.

Ce sunt panourile solare?

Pentru a înțelege dacă panourile flexibile sunt potrivite pentru a genera electricitate, trebuie să înțelegeți teoria.

Ce este o baterie solară, cum diferă structura modelelor flexibile de altele? De asemenea, este foarte important să aflați avantajele și dezavantajele acestui tip special de celule solare înainte de a cumpăra.

Structura și principiile de funcționare ale panourilor flexibile

Principiul de funcționare al unei baterii solare se bazează pe conceptul de fotovoltaic.Lumina, după cum se știe, poate fi considerată atât ca undă, cât și ca un flux de particule - fotoni. Capacitatea de a converti energia fotonilor în electricitate este fotovoltaica.

Primele prototipuri de panouri solare moderne au fost inventate în anii '50. De atunci, acestea s-au schimbat semnificativ atât ca aspect, cât și ca principiu de funcționare. Efectul fotovoltaic este posibil prin utilizarea semiconductorilor

Un semiconductor este un material care are o structură atomică specială. Un semiconductor de tip n are electroni suplimentari, în timp ce atomii dintr-un semiconductor de tip p îi lipsesc. Pentru a asambla o fotocelulă, 2 tipuri de materiale sunt combinate pentru a forma o structură cu două straturi.

Fotocelulele individuale sunt combinate în panouri. Panourile pot fi rigide, intr-un cadru metalic rezistent. Acum există tendința de a ușura designul panourilor foto. Celulele solare flexibile și ușoare câștigă popularitate.

Principiul de funcționare al unei baterii solare poate fi descris după cum urmează:

1. Lumina soarelui lovește suprafața fotocelulei din partea stratului n.
2. Fotonii se ciocnesc cu atomii semiconductori, „eliminând” electroni suplimentari.
3. Electronii liberi se deplasează spre stratul p și ajung în atomi cu lipsă de particule.
4. Ca rezultat, stratul superior acționează ca un catod, iar stratul inferior acționează ca un anod.
5. Se generează un curent continuu care poate încărca cu ușurință bateria.

Siliciul, seleniul și multe alte materiale mai scumpe sunt folosite ca semiconductori.

Curentul continuu primit de la panoul solar trebuie convertit în curent alternativ, deoarece majoritatea aparatelor electrice funcționează pe el.

Pentru celulele solare cu film flexibil, se folosește și acoperirea polimerică cu conductori de aluminiu.Această structură face panourile surprinzător de subțiri și ușoare.

Această tehnologie abia începe să se dezvolte, dar nu există nicio îndoială că are perspective mari. Dar ne vom uita la panourile flexibile în sensul larg al acestei definiții.

Puteți citi mai multe despre principiile de funcționare a panourilor solare făcând clic pe legătură.

Avantajele celulelor solare flexibile

Avantajele panourilor solare flexibile fac din această metodă de generare a energiei electrice una dintre cele mai promițătoare:

• greutate;
• mărimea;
• elasticitate;
• performanţă;
• versatilitate;
• eficienţă;
• prietenos cu mediul;
• ușurință de operare.

Parametrii geometrici și fizici ai panourilor, cum ar fi dimensiunea și greutatea, sunt de mare importanță, deoarece pentru a furniza energie electrică unei întregi clădiri rezidențiale, va fi necesar un număr mare de panouri; atunci când se utilizează modele grele, poate fi necesar să se întărească structura clădirii, ceea ce va crește semnificativ costurile de instalare.

Elementele flexibile ușoare și compacte nu vor afecta în mod semnificativ distribuția sarcinii pe cadrul clădirii. Nu prezintă niciun pericol pentru acoperișul

Performanța bateriilor cu silicon este destul de ridicată. Este dificil de estimat eficiența în acest caz; panourile semiconductoare sunt capabile să transforme lumina în electricitate cu 20% în medie.

Adică, dacă puterea radiației solare este de 200 W, se vor primi aproximativ 40 W de energie electrică.

Panourile solare amorfe flexibile sunt mult mai tolerante la vremea înnorată decât structurile convenționale rigide pe bază de siliciu.

În comparație, un panou solar standard poate funcționa doar la 10% din capacitatea sa pe vreme înnorată, în timp ce un panou flexibil poate funcționa la aproximativ 50% din puterea sa nominală.

Flexibilitatea bateriei solare îi permite să fie echipată cu acoperișuri cu suprafețe neuniforme, acoperișuri de țiglă și acoperiri de forme complexe. În același timp, sunt destul de versatile, potrivite pentru instalarea pe acoperișul sau fațada unei clădiri

Lumina soarelui este o resursă gratuită și nelimitată. Acesta este avantajul său neîndoielnic, care reflectă eficiența necondiționată a panourilor solare.

În plus, această metodă de producere a energiei este complet prietenoasă cu mediul și nu afectează în nici un fel mediul sau îl dăunează. Mai mult, renunțând la populara alternativă la energia solară - centralele termice, omenirea reduce nivelul de poluare a aerului.

Dezavantajele panourilor solare flexibile

Panourile solare flexibile au și o mulțime de dezavantaje. În primul rând, această tehnologie tocmai se dezvoltă și nu a atins încă vârful capacităților sale. În ceea ce privește performanța, bateriile amorfe flexibile sunt inferioare celor rigide poli- sau monocristaline.

Structura și principiul de funcționare al panourilor flexibile este destul de complexă, dar oricine le poate folosi. Este suficient să instalați și să conectați corect echipamentul

În al doilea rând, folia subțire și un strat minim de acoperire eșuează relativ repede. Perioada de garantie pentru astfel de panouri este de aproximativ 3 ani.

După aceasta, fotocelulele încep să se descompună treptat și necesită înlocuire.

Vestea bună este că această industrie se dezvoltă rapid și deja apar exemple mai durabile și mai puternice de panouri solare flexibile pe bază de siliciu amorf.

Alte dezavantaje sunt inerente tuturor tipurilor de panouri solare:

• perioada de rambursare;
• preț mare;
• un număr mare de echipamente scumpe, pe lângă bateriile în sine;
• dependență de condițiile meteorologice.

Un panou flexibil cu o putere de aproximativ 150 W costă aproximativ 40 de mii de ruble. sau mai multe, în funcție de producător. 20 de baterii, un set de baterii și echipamente suplimentare vor costa o sumă ordonată. Luând în considerare costul pentru 1 kW oră de energie electrică, va trebui să plătiți pentru sistem mai mult de un an.

Unde și cum se folosește energia solară?

Panourile flexibile sunt utilizate în diverse domenii. Înainte de a întocmi un proiect pentru alimentarea casei tale folosind aceste panouri solare, află unde sunt folosite și care sunt caracteristicile utilizării lor în climatul nostru.

Zona de aplicare a panourilor solare

Utilizarea panourilor solare flexibile este foarte largă. Ele sunt utilizate cu succes în electronică, electrificarea clădirilor, producția de automobile și avioane și în instalații spațiale.

În construcții, astfel de panouri sunt folosite pentru a furniza energie electrică clădirilor rezidențiale și industriale.

Energia solară poate fi singura sursă de energie electrică, sau poate duplica schema tradițională de alimentare cu energie, astfel încât în ​​caz de eficiență insuficientă într-o anumită perioadă, casa să nu rămână fără curent.

Încărcătoarele portabile bazate pe celule solare flexibile sunt disponibile pentru toată lumea și sunt vândute peste tot. Panourile turistice flexibile mari pentru generarea de energie electrică în orice colț al globului sunt foarte populare în rândul călătorilor.

O idee foarte neobișnuită, dar practică, este să folosiți suprafața drumului ca bază pentru bateriile flexibile. Elementele speciale sunt protejate de impact și nu se tem de sarcini grele.

Bateriile flexibile sunt, de asemenea, bune pentru că pot fi folosite în aproape orice situație. Pot fi amplasate cu ușurință pe acoperișul unei mașini sau pe corpul unui iaht.

Această idee a fost deja implementată. Drumul „solar” furnizează energie satelor din jur fără a ocupa un singur metru în plus de teren.

Caracteristici ale utilizării panourilor amorfe flexibile

Cei care intenționează să înceapă să folosească panouri solare flexibile ca sursă de energie electrică pentru casa lor ar trebui să cunoască specificul funcționării lor.

Panourile solare cu o bază metalică flexibilă sunt utilizate acolo unde sunt impuse cerințe sporite privind rezistența la uzură a minicentralelor:

În primul rând, utilizatorii sunt preocupați de întrebarea: ce să facă iarna, când orele de lumină sunt scurte și nu există suficientă energie electrică pentru a opera toate dispozitivele?

Da, pe vreme înnorată și ore scurte de lumină, performanța panourilor scade. Este bine atunci când există o alternativă sub forma posibilității de a trece la o sursă de alimentare centralizată. Daca nu il ai, trebuie sa faci stoc baterii și încărcați-le în zilele în care vremea este favorabilă.

O caracteristică interesantă a celulelor solare este că atunci când celula solară se încălzește, eficiența acesteia scade semnificativ.

În căldura verii, panourile se încălzesc, dar funcționează mai rău. Iarna, într-o zi însorită, fotocelulele sunt capabile să capteze mai multă lumină și să o transforme în energie

Numărul de zile senine pe an depinde de regiune. Desigur, în sud este mai rațional să folosiți baterii flexibile, deoarece soarele strălucește acolo mai mult și mai des.

Deoarece Pământul își schimbă poziția față de Soare în timpul zilei, este mai bine să plasați panourile universal - adică pe partea de sud la un unghi de aproximativ 35-40 de grade.Această situație va fi relevantă atât dimineața și seara, cât și la prânz.

Instrucțiuni pentru instalarea panourilor solare pe acoperiș

Dacă decideți că panourile solare flexibile pe bază de siliciu amorf sunt ceea ce aveți nevoie pentru a furniza energie electrică unei locuințe private, începeți să planificați lucrarea.

Selectați echipamentul corespunzător și estimați numărul aproximativ de panouri. Apoi citiți regulile de instalare și întreținere ulterioară a celulelor solare.

Dar rețineți că utilizarea analogilor tradiționali de siliciu poli- și monocristalini este încă mult mai productivă.

Pasul 1. Calculul numărului de panouri

Orice lucrare începe cu un proiect. Pentru proiectare trebuie să faceți calculele necesare, și anume:

• consumul zilnic de energie electrică;
• puterea totală necesară a fotocelulelor;
• capacitatea bateriei;
• numărul de panouri.

Cel mai simplu lucru este să calculezi consumul de energie electrică. Pentru a face acest lucru, trebuie să iei în considerare absolut toate aparatele electrice pe care le folosești sau teoretic le poți folosi.

Exemplu simplu:

• frigider – 200 W;
• calculator - 300 W;
• TV – 150 W;
• becuri economice - 5 bucăți de 20 W fiecare.

Puterea fiecărui dispozitiv trebuie să fie indicată în documentația acestuia sau pe carcasă. După adăugarea tuturor datelor obținem 750 W. Pe baza acestei valori, este selectat invertor - un dispozitiv care convertește curentul continuu în curent alternativ la frecvența necesară.

Asigurați-vă că faceți o marjă mică și alegeți un invertor cu 0,5 kW mai puternic decât valoarea calculată. Adică, pentru o putere totală de 0,75 kW, este potrivit un dispozitiv nu mai slab de 1,25 kW.

Pentru o conectare corectă, panourile solare sunt conectate la baterii printr-un controler.Nu amestecați contactele - plus cu plus, minus cu minus. Din baterie, curentul este trimis către invertor și apoi către aparatele electrice

Apoi trebuie să selectați bateriile. Capacitatea bateriei (de exemplu, 200 A∙h) arată cât de mult curent va fi produs la o anumită tensiune timp de o oră.

Puteți calcula capacitatea necesară împărțind puterea totală a consumatorilor la tensiunea de ieșire a bateriei solare. În exemplul nostru folosim baterii de 12 volți. 750 /12 = 62,5 A∙h.

Dar această formulă nu este în întregime corectă, deoarece majoritatea bateriilor nu pot fi descărcate la 0. Există o anumită limită, de exemplu 40%. Dacă nivelul de încărcare scade sub acesta, acest lucru afectează semnificativ durata de viață și performanța bateriei.

Acest indicator trebuie adăugat și la formula:

750 W/(12Vx0,4)=156,25 A∙h.

Pentru a obține o astfel de capacitate, puteți combina în sistem un grup de 2 baterii de 100 Ah fiecare.

Numărul de panouri este calculat pe baza puterii modelului selectat și a regiunii în care vor fi instalate. Importanța regiunii este greu de supraestimat. În mod ideal, trebuie să găsiți nivelurile zilnice de radiație solară pentru zona dvs. Pentru fiabilitate, se ia valoarea minimă a anului, aproximativ la sfârșitul lunii decembrie.

Schematic, nivelul de insolație în diferite regiuni poate fi reprezentat după cum urmează. Valorile numerice pot fi găsite în cărți de referință de specialitate sau pe Internet

Înmulțind această cifră cu numărul de zile calendaristice ale lunii, obținem numărul de kilowați la 1 m2 de baterie solară flexibilă pentru luna decembrie. De exemplu, la Moscova este 0,33x31=10,23 kW/m2, iar pentru Soci – 1,25x31=38,75 kW/m2. Această cifră se numește numărul de pico-ore.

Apoi, din maximul condiționat de 0,75 kW consumat de toate dispozitivele simultan, calculăm consumul mediu lunar - aproximativ 25 kW. Într-o lună, bateriile noastre flexibile ar trebui să producă cel puțin 25.000 W, dar este mai bine să faceți o rezervă mică și să rotunjiți până la 30 kW.

Prin urmare, pentru 1 pico-oră la Moscova ar trebui să fie 30/10,23 = 2,93 kW. Dacă panourile selectate au o putere de 150 W, atunci nu este greu de calculat numărul lor: 2,93/0,15 = 20 de bucăți.

După asemenea calcule simple, puteți alege un invertor potrivit, controlor, baterie și panouri fotovoltaice flexibile în sine în cantitatea necesară.

Pasul 2. Reguli de instalare

Instalarea celulelor solare flexibile poate fi realizată chiar de dvs.

Pentru a face acest lucru, trebuie să decideți unde exact veți plasa panourile:

• pe acoperișul unei clădiri;
• pe fațada casei;
• pe o structură de sine stătătoare;
• schema combinata.

Cea mai populară opțiune este pe acoperiș. Dacă forma sau configurația acoperișului nu permite acest lucru, este mai bine să construiți un cadru suplimentar pe care să plasați bateriile. Acest lucru este mai scump, dar dacă acoperișul este umbrit sau dificil de accesat, această opțiune devine rațională.

Amplasarea pe fațadă este folosită atunci când nu există suficient spațiu pe acoperiș. Panourile pot deveni parte a ideii de design și pot juca rolul de decorare a casei

Celulele solare fotovoltaice flexibile au un strat rășinos lipicios pe partea inferioară.

Este suficient să îndepărtați folia de protecție și să lipiți panoul în locul ales. Desigur, suprafața trebuie curățată și spălată înainte de instalare.

Nu sunt necesare instrumente specializate pentru instalare. Principalul lucru este să ai grijă de siguranța ta în timp ce lucrezi pe acoperiș.De asemenea, este foarte important să urmați schema de conectare a echipamentelor și să nu rupeți secvența

Pe de o parte, modulul bateriei solare are 2 cabluri. Fiecare panou este poziționat astfel încât aceste fire să poată fi ulterior combinate într-o singură magistrală pentru conexiunea în serie.

Vă recomandăm să citiți și celălalt material al nostru, care descrie în detaliu schemele de instalare și metodele de conectare a panourilor solare. Mai multe detalii - Aici.

Pasul 3. Îngrijirea sistemului după instalare

Odată instalate celulele solare flexibile, acestea vor trebui întreținute și monitorizate în mod constant, altfel eficiența lor poate scădea dramatic. Principalul lucru este să păstrați panourile curate. Praful, murdăria, excrementele de păsări - toți acești factori reduc performanța sistemului deoarece limitează absorbția luminii solare de către celulele solare.

Panourile solare trebuie șterse atunci când se murdăresc. De aceea nu se recomanda amplasarea lor in locuri greu accesibile pe un acoperis complex.

Dacă sistemul dumneavoastră nu poate fi întreținut de dvs., puteți găsi întotdeauna un antreprenor cu tehnologia și echipamentul adecvat. Desigur, va costa mai mult.

Puteți spăla panourile solare pe bază de siliciu amorf, ca și omologii lor tari, cu un burete umed normal sau cu o cârpă din microfibră. Panoul nu se teme de apă (la urma urmei, acest echipament este instalat în aer liber); dacă le spălați în mod regulat, vor dura mai mult

O altă problemă relevantă pentru regiunile noastre este zăpada. Iarna, bateriile sunt acoperite cu zăpadă și nu mai funcționează. Sedimentele trebuie curățate în mod constant, dar nu prea gros, altfel echipamentul în sine poate fi deteriorat.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipurile și recenziile care discută panouri flexibile de la producători populari vă vor ajuta să faceți alegerea potrivită. Veți putea vedea cum va arăta casa dvs. după instalarea echipamentului; specialiștii vă vor ajuta să alegeți numărul potrivit de baterii și să revizuiți regulile de instalare.

Cum funcționează panourile solare flexibile și din ce sunt făcute:

Puteți instala o baterie flexibilă într-un apartament de pe fațada unei clădiri înalte, de ce nu:

Mai multe despre producția și avantajele elementelor flexibile:

Panourile solare fac posibilă devenirea independentă energetic și nu trebuie să monitorizeze prețurile la benzină și utilități. Dacă investiți o anumită sumă o dată, veți putea consuma energie nelimitată pentru a folosi aparatele electrocasnice, incalzirea locuintei și reîncărcarea bateriei unui vehicul electric. Din ce în ce mai mulți oameni trec la energia alternativă pentru că aceasta este viitorul.

Dacă aveți cunoștințele sau experiența necesară cu privire la subiectul articolului nostru, vă rugăm să o împărtășiți cititorilor noștri. Sau poate ai fost nevoit să instalezi singur panouri solare? Spune-ne cum ai făcut-o. Vă puteți completa comentariile cu fotografii.