A legegyszerűbben a napenergia a napenergia fogyasztható elektromossággá alakításának módja. Ez azonban ennél összetettebb. A rendszer több részből áll, amelyek mindegyike meghatározott szerepet tölt be. Összegyűjti, szállítja, majd átalakítja a napenergiát elektromos árammá. Ahhoz, hogy a napenergiát mint rendszert teljes mértékben megértsük, alapvető fontosságú, hogy megértsük az összes fő alkotóelem funkcióját.
A fotovoltaikus rendszer (PV rendszer) fotovoltaikát használ a napfény elektromos árammá alakítására. Megbízható zöldenergia-megoldás érhető el a fotovoltaik, más néven napelemek használatával.
Egy nap PV A rendszer kiváló fenntartható, alacsony karbantartási igényű lehetőség mindazok számára, akik szeretnének hozzájárulni egy zöldebb környezet kialakításához, mivel nem bocsát ki szennyezést. Számos előnye vonzó opcióvá is teszi.
Ebben a cikkben többet megtudhat a napenergiáról PV rendszerelemek és előnyeik.
A fotovoltaikus cellák által összegyűjtött napenergiát ezután a fotovoltaikus cellák egyenáramú (DC) elektromossággá alakítják. A nap folyamán a napfény tükröződik a fotovoltaikus rendszereken, elektromos mezőt hozva létre, amely elektromos áramot hoz létre.
A váltakozó áramot ezután egy inverter állítja elő, amely veszi az egyenáramot, és váltakozó árammá (AC) alakítja át. Otthona váltakozó áramot használ elektromos készülékeinek táplálására, amelyet gyakran AC terhelésnek neveznek.
Az alábbiakban felsoroltuk a különféle napelem-alkatrészeket és alkatrészeket -
A napelemes technológiát először 1954-ben gyártották, és azóta rohamosan terjed. Más néven fotovoltaikus panelek, a napelemek sok egyedi napelemből készülnek. Általában minél több napelem van, annál hatékonyabban fog működni a napelem.
A napelemek egyik fő jellemzője, hogy felfogják a napfényt és elektromos árammá alakítják. Különféle alkalmazásokhoz használható (fűtési rendszerek, közvilágítás, gépek telepítése, kamerák, jelzőtáblák, telefonok töltése, és sok más elektromos áramot használó eszköz). Az éjszaka folyamán a napelemek által termelt energiát speciális napelemek tárolják, vagy a megfelelő időpontokban közvetlenül a hálózatba táplálják.
A fotovoltaikus rendszerekhez különféle napelemek állnak rendelkezésre, többek között
A monokristályos panelekben a kristályok egyenletesen oszlanak el az egész panelen. Különféle anyagokból gyárthatók, mint például gallium-arzenid, amorf szilícium, réz-indium-gallium-szelenid, germánium, kadmium-tellurid és szerves polimerek.
A monokristályos napelemek az eddigi legmagasabb hatásfokkal rendelkeznek, és gyenge fényviszonyok között is jobban teljesítenek, mint bármely más típusú panel. Sőt, a hatékonysága is lassabban csökken, ahogy öregszik. A monokristályos napelemek szilícium bugákból készülnek, és hihetetlenül költségesek a gyártásuk. Kezdetben a monokristályos panelek kerültek a legtöbbbe; az energiamegtakarítás révén azonban hosszú távon megérhetik.
A polikristályos szilícium napelemek egyedi pettyes kék színt kapnak, amely az árnyékolás szintjétől függően változik. Mivel az ezekben a panelekben használt szilícium nem homogén, a szilícium kristályszerkezete a panel különböző részein eltérő lehet. Ezért a polikristályos napelemek hatékonysága kisebb, mint a monokristályos panelek.
Magasabb hőmérsékleti együtthatójuk miatt a polikristályos napelemek kevésbé hatékonyak magasabb üzemi hőmérsékleten, mint a monokristályos napelemek. Mivel az átalakítási hatásfok csökken, több panelre van szükség a megadott teljesítmény előállításához.
Mivel a polikristályos szilícium napelemek nem homogének, olcsóbbak a beszerzésük, ezért sok vásárló ezt preferálja.
A vékonyrétegű napelemek hatásfoka alacsonyabb, mint a monokristályos vagy polikristályos anyagoké, és az élettartama is rövidebb. Költségeik az egyszerűbb gyártási módnak köszönhetően lényegesen alacsonyabbak, mint a kristályos paneleké. A kristályos napelemekkel ellentétben a vékonyrétegű napelemek önthetőek, de a kristályos napelemek megrepedhetnek, ha meghajlítják.
Lakossági fotovoltaikus rendszerekben vékonyréteg-panelek alkalmazása nem javasolt azok alacsonyabb hatékonysága miatt. A vékonyrétegű panelek több helyet (és így több panelt) igényelnek, hogy ugyanolyan mennyiségű villamos energiát termeljenek, mint a kristályos panelek. Így a közüzemi társaságok gyakrabban használják ezeket a napelemeket, mint a lakástulajdonosok.
A napenergia-rendszer típusától függetlenül az inverter létfontosságú alkatrész. Az egyenáramot (DC) váltakozó árammá (AC) alakítják át, amely számos lakossági, kereskedelmi és ipari célra hasznos, mint például a kereskedelmi és háztartási készülékek, például TV-k, hűtőszekrények és mikrohullámú sütők energiaellátása, valamint a hatalmas ipari alkalmazások. felszerelés. Az inverterek kulcsszerepet játszanak a napenergia előállításában PV környezetbarát rendszerek.
Elektromos rendszerük közvetlenül kapcsolódik a hálózathoz, és ritkán van akkumulátoros tartalék rendszerük. Az ilyen típusú inverterek a legnépszerűbbek mind üzleti, mind háztartási használatra. Ezeknek a termékeknek a tervezési élettartama 25 év, a garancia pedig jellemzően öt év.
A hálózatra kötött inverter a napenergiát elektromos energiává alakítja a bemenetnek megfelelő fázis és frekvencia összehangolásával. Mivel az inverterek a közüzemi hálózatra csatlakoznak, biztonsági okokból automatikusan le is kapcsolhatnak.
Annak ellenére, hogy rendkívül hatékonyak, kompatibilisek a különböző rácsszerű funkciókkal, mint például az ingadozáskezelés és a kiegyenlítés. Az ilyen típusú szoláris inverterek általában nagyon nagyok, és saját tárolóterülettel, kipufogórendszerrel stb. rendelkeznek. A legtöbbjük kapacitása 400 KW felett van.
A húros inverterekhez képest általában kisebbek és kisebb teljesítményűek, kapacitásuk pedig 200 és 350 watt között van. Ezek drágábbak, mint a sztring inverterek, de nagyobb hatásfokkal rendelkeznek a részben árnyékolt területeken. Mindegyik egy adott panel hátuljára van felszerelve, így a DC-AC átalakítás csak az adott panelen történik.
Az önálló invertereket vagy az off-grid invertereket független invertereknek is nevezik, mivel működésükhöz nincs szükség napelemes szinkronizálásra. Energiát úgy nyernek, hogy a fotovoltaikus energiát elektromos árammá alakítják. Az ilyen típusú szoláris invertert jellemzően távoli területekre telepítik, ahol az emberek szívesebben élnek teljesen a hálózatról.
Az ilyen típusú szoláris inverter olyan, mint a hálózatra kapcsolt és a hálózaton kívüli inverterek keveréke, mivel lehetővé teszi, hogy független legyen a hálózattól, miközben továbbra is szinkronizálódik a hálózattal, amikor nincs elegendő napfény vagy magas az energiafogyasztás. Az akkumulátor egyenáramú csatolásként ismert technikával van összekapcsolva az inverterrel.

Az egyenáramú áram áramlását befejező vagy megszakító csatlakozókat egyenáramú megszakítónak nevezzük. Egy napelem PV A rendszer egy egyenáramú megszakítót tartalmaz, amely a napelemek és az inverter között helyezkedik el, amely könnyen eldobható, ha Ön (vagy a tűzoltóság) le akarja kapcsolni a napenergiát. Az egyenáramú leválasztó bekapcsol PV rendszerek manuálisan kapcsolják le a napelemeket a telepítés, karbantartás és javítás során.
A National Electrical Code (NEC) szerint a napelemes rendszereknek gyors leállítási funkcióval kell rendelkezniük. Egyszerűen fogalmazva, lehetővé teszi a tetőtéri napelemrendszerek gyors áramtalanítását.
A tűzoltók biztonsága érdekében az Országos Tűzvédelmi Szövetség (NFPA) gyors leállási követelményeket iktatott be az NEC-be. Ha a háza kigyullad, és úgy gondolja, hogy a gyors leállítási funkció nem lenne hasznos – de igen, a tűzoltók gyorsan feszültségmentesíthetik a rendszert, ha fel kell menniük a tetőre, ha a tűz kitör.
A szoláris inverter egyszerű kikapcsolásával nem mindig érhető el ez: egyes rendszerek áram alatt hagyhatják a vezetékeket és az áramköröket, még akkor is, ha az inverter ki van kapcsolva, így a tetőn vagy a padláson dolgozó tűzoltók nagyobb ütésveszélynek vannak kitéve. A napelemes rendszerek gyorsan, kevesebb mint egy perc alatt lekapcsolhatók egy gyorsleállító eszközzel, amely lehetővé teszi az elektromos feszültség gyors csökkentését.
Az elektromos túlfeszültségek és tüskék, például a villámlás által közvetlenül vagy közvetve okozott túlfeszültség-védelmi eszközök (SPD) védhetők. Használhatók teljesen különálló készülékként vagy elektromos berendezések részeként. A napenergia egy fotovoltaikus rendszeren (PV) keresztül elektromos árammá alakítható. Az SPD telepítésével megelőzheti a telepítés károsodását, elkerülheti a magas karbantartási költségeket és a gyártás megszakadásából eredő veszteségeket.
A szoláris egyenáramú biztosítékokat elsősorban a rendszer vezetékeinek túlmelegedéstől és tűzveszélytől való védelmére használják. Második funkciója, hogy rövidzárlat esetén megakadályozza a készülékek meggyulladását vagy súlyos károsodását.
Az akkumulátor töltésvezérlők szabályozzák a napelemekről érkező egyenáramot, hogy az akkumulátorok ne töltsenek túl. A töltésvezérlő segítségével megállapíthatja, hogy az akkumulátorok teljesen fel vannak-e töltve, és blokkolhatja az áramot, hogy elkerülje az akkumulátorok maradandó károsodását.
Általánosságban elmondható, hogy a töltésvezérlőket maximális teljesítménypont követésre (MPPT) és impulzusszélesség-modulációra (PWM) osztják.
A PWM-ek szabványos típusok, és ideálisak kisebb akkumulátorbankokhoz és fotovoltaikus rendszerekhez, mivel 4 és 60 amper között mozognak, mérettől függően. Alternatív megoldásként az MPPT töltésvezérlők jobban megfelelnek a nagyfeszültségű, általában legfeljebb 160 voltos egyenfeszültségű fotovoltaikus rendszerekhez.
Nem mindig kell töltésvezérlőt beépíteni a fotovoltaikus rendszerébe, mivel nem minden napelemben van napelem bank. Ezért csak akkor használjon töltésvezérlőt, ha rendelkezik akkumulátorral. Továbbá, ha a te PV A tömb körülbelül 2 wattot ad le 50 vagy kevesebb akkumulátor-amperóránként, lehet, hogy nincs szüksége töltésvezérlőre.
A legtöbb napelemes rendszerben gyakran figyelmen kívül hagyják a kombinálódobozt, de döntő szerepet játszik. A kombinálódobozok olyan elektromos házak, amelyek lehetővé teszik több napelem egyidejű csatlakoztatását. Ha két 12 V-os panelt köt össze a 12 V-os rendszerhez, akkor a kimeneteiket közvetlenül a kombinálódoboz kivezetéseire kell csatlakoztatni.
A rendszer következő alkatrészének, a töltésvezérlőnek a csatlakoztatásához mindössze két vezetéket kell vezetnie (egy vezetékben) a kombinálódobozból. Ezenkívül biztosítékok vagy megszakítók sorozatát fogja tartalmazni. A dobozokat általában kültéri használatra tervezték, és közvetlenül a napelemek vagy tömbök mellé kell elhelyezni.
Bár a fotovoltaikus rendszerek ki vannak téve a zord időjárási viszonyoknak, mégis rendkívül megbízhatóak. A fotovoltaikus tömbökkel a kritikus tápegységek folyamatosan és megszakítás nélkül működhetnek.
A napelemekre jellemzően 25 év vagy több garancia vonatkozik, és a legtöbb éven át működőképes marad.
PV A sejtek tiszta és zöld energiát biztosítanak, ami a legjelentősebb előny. Nem kell aggódni amiatt, hogy a panelek káros üvegházhatású gázokat, például szén-dioxidot bocsátanak ki a légkörbe.
Azért is előnyös, mert nincs szükség alapanyag beszerzésre! A napelemek a napra támaszkodnak elektromos áram előállítására, amely bőségesen elérhető körülötted. A napenergia választása kiváló választás. A rendszer kezdeti beruházást igényel; azonban szabad, természetes és sokáig bőséges. Ha egyszer felhasználja az általa termelt energiát PV cellákban, végül megtakaríthatja az áramköltségeket.
A fotovoltaikus rendszerek a hagyományos tüzelőanyag-rendszerekhez képest csak alkalmi ellenőrzéseket és javítási munkákat igényelnek.
A hagyományos, üzemanyagot igénylő rendszerekkel ellentétben a fotovoltaikus rendszerek nem igényelnek beszerzési, tárolási vagy szállítási költségeket.
A minimális mechanikai mozgások ellenére a fotovoltaikus rendszer csendesen működik.
PV a rendszerekhez szükség lehet néhány modul hozzáadására energiahatékonyságuk javítása érdekében.
A lakossági napelemek felszerelhetők a földre vagy a tetőre anélkül, hogy az életstílusát megzavarná.
A fotovoltaikus rendszerek nem csak a környezet, hanem az Ön számára is biztonságosak. Olyan módosításokkal rendelkeznek, amelyek megvédik házát természeti vagy mechanikai katasztrófák esetén.
Sok lakónegyed alkalmazza ezt az új technológiát, mert független az energiatermelése és független a közművektől.

A fotovoltaikus rendszer telepítése otthonában javítja mindennapi életének minőségét és csökkenti az áramtermelés környezetre gyakorolt hatását. Reméljük, hogy ez a cikk elegendő információt adott a napelemek összetevőiről PV rendszer.
A házához megfelelő fotovoltaikus rendszer kiválasztása azonban kihívást jelenthet. Sok tényezőt figyelembe kell venni, amikor a fotovoltaikába való befektetést mérlegeljük. A fotovoltaikus rendszert az adott alkalmazáshoz szükséges energiamennyiség alapján tervezik. Az energiaigénytől, a tárolókapacitástól és a hálózati csatlakozástól függően a szükséges panelek száma változhat. A megfelelő döntés meghozatalához alaposan meg kell vizsgálnia a lehetőségeit és a rendelkezésre álló szállítókat.