Auka sólargeymsla heima og hagkvæmni notkunar 101

Heim Auka sólargeymsla heima og hagkvæmni notkunar 101
Birt: 2022-08-07 Breytt: 28. júní 2024
Share:

Fjárfestingar í sólarrafhlöðum heima vaxa jafnt og þétt um allan heim. Þetta stafar af nokkrum þáttum. Ein er sú að skilvirkni sólarplötur hefur aukist töluvert á undanförnum árum. Þar sem ríkisstjórnir hafa sett sér metnaðarfull markmið um núll hefur það orðið stefna í heiminum í dag að taka upp endurnýjanlega orkukosti til að draga úr kolefnisáhrifum.

Heimili sólarplötur og aukahlutir fyrir sólkerfi eru gott fyrir peningana. Sumir gera þó ekki nægjanlegar ráðstafanir til að varðveita endingartíma sólarrafhlöðunnar. Spjöld þeirra framleiða ekki eins mikið rafmagn og þeir ættu að gera fyrir vikið, sem kostar peningana. 

Húseigendur geta gripið til ýmissa aðgerða til að varðveita skilvirkni sólarorkugeymslu sinnar og notkunar. Hér eru helstu ráðleggingar okkar um hvernig á að gera sólarrafhlöður skilvirkari þannig að við getum fengið sem mesta raforkuframleiðslu.

Hvað er sólnýtni? 

Hlutfall sólarorku sem skín á ljósvökva (PV) tæki sem er umbreytt í nothæft rafmagn er þekkt sem orkubreytingarhagkvæmni PV tæki. Meginmarkmið rannsókna er að auka þessa viðskiptahagkvæmni vegna þess að hún lækkar kostnað við PV tækni þannig að þeir geti keppt við aðra orkugjafa.

PV frumur breyta ekki alltaf 100% af sólskini í kraft. Flest af því er í raun horfið. Getu sólarsellu til að umbreyta sólarljósi sem hún fær til notkunar og rafgeymslu orku er takmarkaður af ýmsum hönnunarþáttum. Hægt er að ná meiri skilvirkni með því að hanna með þessa þætti í huga.

Til þess að áætla hversu mikið afl fruma mun framleiða, meta vísindamenn frammistöðu ljósvökva (PV) tækis. Straumur og spenna framleiða saman raforku. Tengsl straums og spennumælis a PV tækirafeiginleikar. 

Straumurinn og spennan sem myndast af frumu eða einingu mun breytast í samræmi við lögmál Ohm ef tiltekin „álags“ viðnám er tengd við tvær skauta tækisins (straumurinn í gegnum leiðara milli tveggja punkta er í réttu hlutfalli við möguleikamuninn yfir punktarnir tveir). Skilvirkni er ákvörðuð með því að mæla strauminn og spennuna sem myndast fyrir mismunandi álagsviðnám á meðan fruman er látin sæta stöðugu, staðlaðu ljósi og halda stöðugu hitastigi frumunnar.

Hvernig á að mæla sólarnýtni?

Sólarplötur
Heimild: Pinterest 

Mest notaða færibreytan til að bera saman afköst einnar sólarsellu við aðra er skilvirkni. Nýtni sólarsellu er skilgreind sem hlutfall orkuframleiðslu og orku sem kemur frá sólinni. 

Auk þess að endurspegla frammistöðu sólarsellunnar er skilvirkni fyrir áhrifum af litrófinu og styrk innfalls sólarljóss, sem og hitastigi sólarsellunnar. 

Þar af leiðandi, til að bera saman afköst eins tækis við annað, verður að stjórna vandlega breytunum sem skilvirkni er mæld undir. 

Jarðneskar sólarsellur eru mældar við 25°C hita og við AM1.5 aðstæður. Við AM0 aðstæður eru sólarsellur sem eru hannaðar fyrir geimnotkun mældar.

Síðan Solar Cell Efficiency Niðurstöður inniheldur nýjustu bestu skilvirkni sólar frumu niðurstöður.

Nýtni sólarsellu er skilgreind sem hlutfall atviksafls sem er breytt í rafmagn og er reiknað þannig:

image2

Hægt er að nota margmæli til að mæla raforkuframleiðslu sólarplötu. Í hvaða hringrás sem er, mælir margmælir straum, viðnám og spennu.

Sólarpallurinn ætti að fá fullt sólarljós með því að snúa að sólinni í ákjósanlegu horni og rafafl sólarplötunnar ætti að vera ákvarðað á þeim tíma.

Þættir sem hafa áhrif á sólarnýtni

Sólarsamsetningarbox
Heimild: Beny

Sólarplötur geta umbreytt meira en 22% af sólarorku í nothæfa orku byggt á þáttum eins og uppsetningu, stefnu, veðurskilyrðum og svo framvegis. Frammistaða sólarorkukerfa fer eftir magni sólskins sem fellur á spjöldin og útkoma þess skilgreinir skilvirkni sólarplötunnar.

Ekki allt sólarljósið sem slær a ljósvaka klefi er breytt í rafmagn. Reyndar hefur mest af því tapast. Ýmsir þættir í hönnun sólarsellu stuðla að getu frumunnar til að umbreyta sólarljósinu sem hún fær. Hægt er að ná meiri skilvirkni með því að hanna með þessi sjónarmið í huga.

Ljósfrumur með margföldu bandabilsdeyfandi efni auka skilvirkni með því að aðskilja sólarrófið í smærri tunnur, hver með hærri hitaaflfræðilegum skilvirknimörkum.

Nokkrir þættir sem hafa áhrif á skilvirkni sólar eru:

Bylgjulengd

Ljóseindir, eða orkupakkar, eru byggingareiningar ljóssins og koma í ýmsum orku- og bylgjulengdum. Bylgjulengdir í sólarljósi sem nær yfirborði plánetunnar spanna frá útfjólubláu til innrauða. Sumar ljóseindir endurkastast þegar ljós lendir á yfirborði sólarsellu en aðrar fara beint í gegn. 

Orka sumra ljóseinda sem frásogast er umbreytt í hita. Hinar sem eftir eru búa yfir nægri orku til að losa rafeindir úr atómtengingum þeirra, sem leiðir til hleðslubera og rafstraums.

Sameining

„Hleðsluberi,“ eins og neikvætt hlaðin rafeind, getur farið í gegnum hálfleiðara sem ein leið fyrir rafstraum til að flæða í gegnum hann. „gat“ sem gefur til kynna fjarveru rafeind í efninu og virkar sem jákvæður hleðsluberi, er önnur tegund slíks hleðslubera. 

Rafeind getur sameinast aftur eftir að hafa komist í snertingu við gat og hætt við framlag þeirra til rafstraumsins. 

Aðferðinni þar sem rafmagn er framleitt í sólarsellu er snúið við með beinni endursamsetningu, þar sem ljósmyndaðar rafeindir og göt rekast saman, sameinast aftur og gefa frá sér ljóseind. Það er eitt af því helsta sem hindrar framleiðni.

Þegar rafeindir eða göt komast í snertingu við óhreinindi, galla í kristalbyggingu eða tengi er ferlið þekkt sem óbein endurröðun. Þetta gerir orkunni kleift að losna sem hita.

Hitastig

Lágt hitastig er venjulega það besta fyrir sólarsellur. Hófleg aukning á straumi er framleidd en mun meiri lækkun á spennu sem afleiðing af breytilegum eiginleikum hálfleiðara sem stafar af hærra hitastigi. 

Mikil hitastigshækkun getur einnig skaðað efnin í frumunni og öðrum einingum og dregið úr virkni þeirra. Þar sem mest af sólarljósinu sem berst á frumur breytist í hita, eykur skilvirk hitastjórnun skilvirkni og líftíma.

Hugleiðingar

Með því að minnka magn ljóss sem endurkastast frá yfirborði frumunnar er hægt að bæta skilvirkni. Til dæmis endurkastar sílikon sem ekki hefur verið meðhöndlað meira en 30% af ljósinu sem lendir á honum. Endurspeglun minnkar með endurskinshúð og áferðarflötum. Dökkblár eða svartur litur gefur til kynna afkastamikla frumu.

Af hverju þurfum við að auka sólarnýtni?

Sólarplötur virka
Heimild: Pinterest

Þegar skortur er á plássi skiptir hagkvæmni sköpum. Það er kannski ekki mikið pláss í boði ef fólk vill hafa núll heimili og vill að þakið þeirra framleiði allt það rafmagn sem heimili þarf.

Meirihluti sólkerfa íbúðarhúsnæðis er þakfest, en ekki eru öll þök hentug til sólarorkuframleiðslu vegna skugga og erfiðra þaklína sem takmarka uppsetningu spjalda. 

Fyrir hámarks orkuöflun er einnig æskilegt að staðsetja sólarrafhlöður í horn í átt til suðurs. Heildarmagn af orku sem hægt er að búa til mun vaxa með því að nota skilvirkari spjöld.

Þar sem nýjar tilvonandi tækniframfarir bjóða upp á meiri orkuframleiðslu í minna plássi, koma aukningar á skilvirkni sólarplötur oft í fréttir. Magn orku sem hægt er að framleiða úr tilteknu magni af sólarljósi er nefnt þessi skilvirkni. Kerfið getur framleitt meiri orku eftir því sem það er skilvirkara.

Skilvirkni sólarrafhlaða hefur aldrei verið meiri. Fyrir vikið eru nú fleiri afkastamikil sólarrafhlöður í boði en nokkru sinni fyrr, og þess vegna einnig mikilvægt fyrir heimilin að auka sólarorkunýtni.

Leiðir til að auka sólarvirkni

Leiðir til að auka sólarorkunýtni
Heimild: Pinterest

Þegar litið er á sólarorku sem raunhæfan aflgjafa, skiptir skilvirkni sólarplötunnar sköpum; því betri skilvirkni, því hagkvæmari væri uppsetningin. 

Hins vegar eru áframhaldandi rannsóknir að skila ávöxtum og lykilsvið einbeitingar er framfarir þessarar tækni og aukin skilvirkni sólarsellna.

Það er mikilvægt að átta sig á því að virkni einnar sólarsellu samsvarar ekki virkni sólarrafhlöðna (eininga) í heild sinni. Skilvirkni sólarsellu getur stundum farið yfir 42 prósent á meðan skilvirkni sólarplötur er venjulega á milli 15 og 20 prósent.

Hins vegar, nema annað sé sérstaklega tekið fram, eru rannsóknarstofuprófanir notaðar til að meta frammistöðu sólarrafrumna. Þar af leiðandi, jafnvel þó að 42 prósent sé ótrúleg frammistaða, gætu heimilisneytendur ekki notað þetta þar sem rannsóknarstofustillingar eru ekki þær sömu og í raunheimum.

Hins vegar eru enn nokkrar leiðir til að auka sólarorkunýtni:

Notaðu spjöld með einkristalluðum frumum

Skilvirkustu sólarplöturnar eru einkristallaðar. Gæði ljósafrumanna eru mikilvægasti spádómurinn um skilvirkni sólarplötur á sviði sólarorkukerfa. Ef skilvirkni er mikilvægt skaltu ekki spara á gæðum á meðan þú kaupir eða leigir.

Minni gæða frumuplötur geta verið ódýrari í kaupum, en þau verða minna skilvirk og framleiða minni orku. Þetta þýðir að þeir munu kosta meira í rekstri en spjöld með hágæða frumum.

Fjárfestu í endurskinsvörn

Endurskinsvörn gerir frumum kleift að gleypa meira ljós. Meira en 30% af ljósinu sem lendir á spjöldum frásogast ekki og umbreytist í rafmagn ef endurskinsvörn er ekki notuð. Endurspeglunarhúð er borin á ljósafrumur í hágæða sólarrafhlöðum til að forðast ljóstap vegna endurkasts. 

Þessi húðun tryggir að sem flestir af sólargeislum gleypi spjöldin. Frumur með gróft yfirborð eru einnig varnarendurskin. Þegar þú ert að leita að sólarrafhlöðum skaltu spyrjast fyrir um aðferðir sem teknar eru til að stjórna endurspeglun.

Ráðið löggiltan sólaruppsetningarmann

Hæfileg uppsetning mun tryggja hámarks skilvirkni. Burtséð frá hæfi, tryggðu að sérhver uppsetning sem er starfandi hafi öll nauðsynleg leyfi og tryggingar á svæðinu.

Athugaðu bakgrunn hvaða uppsetningarforrits sem er eða framleiðandi til að tryggja að þeir hafi reynslu og gott orðspor á sviði sólarorku.

Stilltu sólarplötur fyrir hámarksútsetningu 

Stilltu spjöldin sem snúa að landfræðilegri suður á norðurhveli jarðar. Ef einhver býr á suðurhveli jarðar ættu spjöld þeirra að snúa í norður. Þetta eru ekki þær sömu og þær áttir sem þeir gætu fundið með áttavita, sem sendir þá í átt að segulskautunum frekar en landfræðilegu pólunum.

Stefna spjaldanna ræðst einnig af því hvernig fólk notar sólarorku. Til dæmis, ef einhver notaði sólarorku til að knýja heimili sitt, verður orkan sem safnast síðar um daginn verðmætari. Þetta gæti falið í sér að snúa spjöldum örlítið suðvestur á norðurhveli jarðar.

Ef sólarrafhlöðurnar geta ekki snúið í suður (eða norður á suðurhveli jarðar), snúið til vesturs, þar sem sólin sest. Ef það eru ekki þessir valkostir skaltu snúa þeim í austur eða norður (eða suður á suðurhveli jarðar). 

Sólarrafhlöður geta framleitt hámarksorku þegar þær snúa beint að sólinni. Samkvæmt Umsagnir um sólarorku, spjöld sem snúa í suður fá beint sólarljós allan daginn sem skilar sér í hámarksafköstum. Hins vegar, síðdegis og snemma kvölds, mun vestlægari staða gefa meira afli. Ákjósanleg staða fyrir sólarrafhlöður mun miðast við magn raforku sem notað er og raforkuverð. 

Suðurhliðarplötur eru tilvalin þegar veitan skilar 1:1 nettómælingu því hún framleiðir hámarksafl á hverjum tíma. Suðvestur stefna er fullkomin ef veitan notar notkunartímareikning sem kostar aukalega þegar meira rafmagn er notað á heimili. 

Reiknaðu besta hornið fyrir breiddargráðuna

Hámarks virkni er tryggð með horni sem samsvarar landfræðilegri breiddargráðu þinni. Því nær sem spjöldin þín eru miðbaug, því hærra ættu þau að benda. Landfræðileg breiddargráða þín ákvarðar hornið þar sem spjöldin þín fá mest beint sólarljós allt árið.

Til dæmis, ef þú býrð í Boulder, Colorado, sem er á 40o N breiddargráðu, verða spjöldin þín skilvirkust ef þú setur þau í 40o horn sem snýr að landfræðilegu suður.

Ef þú ert að setja upp sólarplötur á hallandi þaki þarftu líka að gera grein fyrir horninu. Ef þakið þitt væri með 20o halla og þú þyrftir að spjöldin þín væru í 40o horn, myndirðu setja þau í 20o horn á þakið.

Settu upp spjöldin til að fylgjast með sólinni

Sólarrafhlöður þínar geta tekið upp sem mesta orku með því að fylgjast með sólinni. Ef sólarrafhlöðurnar þínar eru festar á jörðu niðri, leyfa rekja spor einhvers að hreyfa sig með sólinni svo þeir geti náð hámarks sólarljósi. 

Hins vegar eru til smærri rekja spor einhvers sem gerir spjöldum þínum kleift að boga frá austri til vesturs og fylgja sólinni frá því hún rís þar til hún sest.

Jafnvel þó að þetta kerfi hafi mikinn upphafskostnað, ef þú býrð einhvers staðar þar sem ekki er mikið af beinu sólskini, gæti aukin skilvirkni verið þess virði.

Útrýma skugga

Áhrifaríkustu sólarrafhlöðurnar fá beint sólarljós. Allan daginn skaltu fylgjast með spjöldum þínum til að sjá hvort einhver tré í kring gefa skugga. Skyggðar frumur gleypa ekkert ljós á þeim tíma.

Þú þarft án efa að gera þetta stundum, sérstaklega ef þú býrð nálægt skóglendi. Vertu meðvitaður um vöxtinn svo þú getir skipulagt klippingar.

Ræddu málið við landeiganda ef trén eru ekki á eign þinni. Í skiptum fyrir einhvern kraft gætu þeir verið tilbúnir að vinna á trjánum. Sólarrafhlöðum er ætlað að virka best undir beinu sólarljósi. Ef sólin er hulin af tré eða annarri mannvirki gæti geymsla sólarrafhlöðunnar og framleiðsla fylkisins minnkað verulega. 

Skuggi er sérstaklega eyðileggjandi fyrir sólarrafhlöður sem nota „streng“ stíl af inverterinu, sem takmarkar framleiðsla fylkisins við styrkleika veikustu spjaldsins, samkvæmt Energy Sage. Jafnvel þó að aðeins lítill hluti af fylkinu þínu sé skyggður, gæti framleiðsla allrar uppsetningar minnkað.

Tré í kringum fylkið þitt ætti að klippa eða fjarlægja. Ef ekki er hægt að fjarlægja trén eða ef hluti af byggingunni varpar skugga, mælir Energy Sage með því að nota örbreytir eða afloptimizer inverter til að hámarka úttak frá óskyggðum hlutum fylkisins.

Fækkaðu tækjum sem nota sólarrafmagn á sama tíma

Minni kraftur þýðir minna tæmingu á rafhlöðum. Almennt séð, ef þú ert ekki að vinna með hámarksafköst, geturðu nýtt geymda orku þína í lengri tíma. Það er líka hagkvæmara að nota minna rafmagn í nokkrar klukkustundir frekar en hámarksafl í styttri tíma.

Keyrðu til dæmis fataþvottavélina og uppþvottavélina á sama tíma. Þú ættir líka að slökkva á ljósum á mannlausum svæðum og taka rafeindabúnað úr sambandi þegar þau eru ekki í notkun.

Settu upp vararafhlöður til að geyma sólarorku 

Til að spara peninga skaltu staðsetja geymsluna þína og spjöld við hliðina á öðru. Öll orka sem þú getur ekki geymt mun glatast, sem getur dregið úr virkni spjaldanna þinna. 

Orkan sem sólarplöturnar þínar gleypa er geymd í litíumjónarafhlöðugeymslukerfum svo þú getir notað hana jafnvel þegar sólin skín ekki.

Aðferðin við að setja upp sólarplötur er dýr og tímafrek. Ef þú setur upp vararafhlöður á sama tíma og sólarrafhlöðurnar þínar muntu fá sem mest út úr þeim.

Hreinsaðu sólarplöturnar 

Hreinsaðu spjöldin þín með vatni og mjúkum svampi. Sólarplötur þínar munu virka í hámarki eftir að hafa gert þetta þar sem meirihluti ryksins og ruslsins sem hindrar þær verður fjarlægður. 

Forðist þrýstiþvottavélar þar sem þær geta skaðað yfirborð frumanna. Bættu dropa af uppþvottaefni í vatnið ef þú þarft smá viðbótaraðstoð til að fjarlægja þrjósk óhreinindi.

Að þrífa spjöldin þín sjálfur getur verið áhættusamt ef þakið þitt er virkilega hallað. Biðjið um meðmæli um hreinni frá uppsetningaraðilanum þínum; þeir þekkja væntanlega nokkur áreiðanleg fyrirtæki í nágrenninu (þeir gætu jafnvel hreinsað spjöld sjálfir).

Ryk getur safnast fyrir á sólarrafhlöðum þínum með tímanum, sem dregur úr afköstum þeirra. Samkvæmt Rannsóknarstofa í endurnýjanlegri orku, ryksöfnun getur smám saman dregið úr frammistöðu fylkis þíns um allt að 7%.

Samkvæmt tímaritinu Green Choices getur það verið eins einfalt að þrífa sólarrafhlöður og að skola þær með garðslöngu, hins vegar gæti þurft að skúra með mjúkum bursta að eyða uppbyggðum óhreinindum. Íhugaðu aðgengi fyrir tíð þrif þegar þú ákveður hvar á að setja upp.

Hvernig á að hámarka sólarnýtni?

Örinverter
Heimild: Beny

Frá því að þú settir upp sólarrafhlöður þínar hefur rafmagnsreikningur þinn lækkað. Hins vegar gætirðu verið að spyrja hvort það séu einhverjar leiðir til að auka virkni sólarrafhlöðna. Já, það er svarið. Aðferðirnar sem taldar eru upp hér eru aðeins nokkrar af þeim leiðum sem þú getur hámarkað sólarorkufjárfestingu heima.

Sólarorkuþykkni

Með því að einbeita sér að sólarljósi gera sólarorkuþykkni þér kleift að fá sem mest út úr sólarplötunum þínum. Þessir einbeitingartæki einbeita miklu sólarljósi á móttakara með því að nota spegla eða linsur. Einbeitt ljósið er gripið af mælingarbúnaði og beint í átt að sólarplötunni fyrir hámarks skilvirkni. Þú getur sparað meiri peninga með því að ganga úr skugga um að allt sólskinið sé nýtt til að framleiða rafmagn. Sólarorkuþykkni hefur einnig þann ávinning að geyma orku á áhrifaríkan hátt til notkunar á nóttunni.

Afritun rafhlöðu

Þú getur notað orkuna sem þú hefur geymt yfir daginn eða í óveðri með því að kaupa varakerfi fyrir sólarrafhlöður. Þú getur líka tekið orku úr rafhlöðunum á skýjuðum dögum. Varakerfi gerir þér einnig kleift að minnka kolefnisfótspor heimilisins.

Niðurstaða 

Þú hefur það núna. Sólarrafhlöður fyrir íbúðarhúsnæði eru notaðar af fleiri heimilum en nokkru sinni fyrr til að spara peninga og draga úr umhverfisáhrifum þeirra. Hins vegar mun líklega ekki ná hámarks skilvirkni hvað varðar PV orkugeymsla og rafmagnsframleiðsla ef sólarrafhlöður heima eru ekki settar upp, viðhaldið og fylgst með rétt.

Þessar ráðleggingar myndu hjálpa til við að viðhalda hámarksafköstum og auka skilvirkni sólarplötur, spara peninga og draga úr umhverfisáhrifum. Nú gætirðu áttað þig á því að markaðurinn hefur miklar þarfir fyrir vörur varðandi geymslu og notkun sólarorku í íbúðarhúsnæði og hefur áhuga á að hafa samband með efsta öryggisbúnaði ljósvakakerfisins til magnkaupa.

Fáðu ókeypis tilboð

Talaðu við sérfræðinginn okkar