Investicijos į saulės baterijas namuose nuolat auga visame pasaulyje. Taip yra dėl kelių veiksnių. Viena iš jų yra tai, kad saulės baterijų efektyvumas pastaraisiais metais labai padidėjo. Vyriausybėms nustatant ambicingus grynojo nulio tikslus, atsinaujinančios energijos pasirinkimas siekiant sumažinti anglies dioksido poveikį tapo šiuolaikinio pasaulio tendencija.
Namų saulės baterijos ir saulės sistemos priedai yra geras kainos ir kokybės santykis. Tačiau kai kurie žmonės nesiima pakankamai priemonių, kad išlaikytų saulės baterijų efektyvumą. Dėl to jų plokštės nepagamina tiek elektros energijos, kiek turėtų, o tai kainuoja.
Namų savininkai gali imtis įvairių veiksmų, kad išsaugotų saulės energijos kaupimo ir naudojimo efektyvumą. Čia pateikiamos pagrindinės mūsų rekomendacijos, kaip padaryti saulės baterijas efektyvesnes, kad gautume didžiausią potencialią elektros našumą.
Saulės energijos, apšviečiančios fotovoltinį (PV) įrenginį, paverčiamos naudotina elektros energija, procentas yra žinomas kaip energijos konvertavimo efektyvumas. PV prietaisas. Pagrindinis tyrimų tikslas yra padidinti konversijos efektyvumą, nes tai sumažina sąnaudas PV technologijos kad jie galėtų konkuruoti su kitais energijos šaltiniais.
PV ląstelės ne visada 100 % saulės paverčia energija. Didžioji dalis iš tikrųjų dingo. Saulės elemento gebėjimas paversti saulės šviesą, kurią jis gauna naudojimui ir akumuliatoriaus energijos kaupimas yra suvaržytas įvairių dizaino elementų. Didesnį efektyvumą galima pasiekti projektuojant atsižvelgiant į šiuos aspektus.
Siekdami įvertinti elemento pagamintos galios kiekį, mokslininkai įvertina fotovoltinio (PV) įrenginio veikimą. Srovė ir įtampa kartu sukuria elektros energiją. Srovės ir įtampos matuoklio ryšiai a PV prietaisaselektrines charakteristikas.
Celės ar modulio generuojama srovė ir įtampa pasikeis pagal Ohmo dėsnį, jei prie dviejų įrenginio gnybtų bus prijungta tam tikra „apkrovos“ varža (srovė, einanti laidininką tarp dviejų taškų, yra tiesiogiai proporcinga potencialų skirtumui. du taškai). Efektyvumas nustatomas matuojant srovę ir įtampą, sukuriamą esant įvairioms apkrovoms, veikiant elementą pastoviam standartiniam šviesos lygiui ir išlaikant pastovią elemento temperatūrą.
Plačiausiai naudojamas parametras, leidžiantis palyginti vieno saulės elemento veikimą su kitu, yra efektyvumas. Saulės elemento efektyvumas apibrėžiamas kaip energijos gamybos ir gaunamos iš saulės energijos santykis.
Be to, kad jis atspindi saulės elemento veikimą, efektyvumą įtakoja krentančios saulės šviesos spektras ir intensyvumas, taip pat saulės elemento temperatūra.
Dėl to norint palyginti vieno įrenginio veikimą su kitu, reikia atidžiai kontroliuoti parametrus, pagal kuriuos matuojamas efektyvumas.
Antžeminiai saulės elementai matuojami esant 25°C temperatūrai ir AM1.5 sąlygomis. AM0 sąlygomis matuojami saulės elementai, skirti naudoti kosmose.
Puslapyje Saulės elementų efektyvumo išvados pateikiami naujausi efektyviausi saulės elementų rezultatai.
Saulės elemento efektyvumas apibrėžiamas kaip kritinės galios dalis, paverčiama elektros energija, ir apskaičiuojamas taip:
Multimetras gali būti naudojamas saulės kolektorių elektros galiai matuoti. Bet kurioje grandinėje multimetras matuoja srovę, varžą ir įtampą.
Saulės skydelis turėtų gauti pilną saulės spindulių, atsigręžęs į saulę optimaliu kampu, ir tuo metu turėtų būti nustatyta saulės baterijos galia.
Saulės baterijos gali paversti daugiau nei 22 % saulės energijos į naudingą energiją, atsižvelgiant į tokius veiksnius kaip įrengimas, orientacija, oro sąlygos ir pan. Saulės energijos sistemų veikimas priklauso nuo saulės spindulių, patenkančių į plokštes, kiekio, o jos rezultatas lemia saulės baterijų efektyvumą.
Ne visa saulės šviesa, kuri patenka į a fotoelektros elementas paverčiamas elektra. Tiesą sakant, didžioji jo dalis buvo prarasta. Įvairūs saulės elementų dizaino aspektai prisideda prie elemento gebėjimo konvertuoti gaunamą saulės šviesą. Didesnį efektyvumą galima pasiekti projektuojant atsižvelgiant į šiuos aspektus.
Šviesos elementai su daugybe juostos tarpų sugeriančių medžiagų padidina efektyvumą, nes saulės spektrą padalija į mažesnes talpyklas, kurių kiekviena turi didesnę termodinaminio efektyvumo ribą.
Keletas veiksnių, turinčių įtakos saulės energijos efektyvumui:
Fotonai arba energijos paketai yra šviesos statybiniai blokai ir būna įvairių energijų ir bangų ilgių. Saulės spindulių, pasiekiančių planetos paviršių, bangos ilgiai svyruoja nuo ultravioletinių iki infraraudonųjų spindulių. Kai kurie fotonai atsispindi, kai šviesa patenka į saulės elemento paviršių, o kiti praeina tiesiai.
Kai kurių sugertų fotonų energija paverčiama šiluma. Likę turi pakankamai energijos, kad išlaisvintų elektronus iš savo atominių ryšių, todėl susidaro krūvininkai ir elektros srovė.
„Krūvio nešiklis“, pvz., neigiamai įkrautas elektronas, gali judėti per puslaidininkį, kaip vienas iš būdų, kuriuo per jį gali tekėti elektros srovė. „Skylė“, kuri reiškia, kad medžiagoje nėra elektrono ir veikia kaip teigiamas krūvininkas, yra dar vienas tokio krūvininko tipas.
Susilietus su skyle elektronas gali vėl susijungti, panaikindamas jų indėlį į elektros srovę.
Metodas, kuriuo saulės elemente gaminama elektra, pakeičiamas tiesiogine rekombinacija, kai šviesos generuojami elektronai ir skylės susiduria, rekombinuoja ir išspinduliuoja fotoną. Tai vienas pagrindinių dalykų, trukdančių produktyvumui.
Kai elektronai ar skylės liečiasi su priemaiša, kristalų struktūros defektu ar sąsaja, procesas vadinamas netiesiogine rekombinacija. Tai leidžia energijai išleisti šilumos pavidalu.
Žema temperatūra paprastai yra geriausia saulės elementams. Nedidelis srovės padidėjimas, bet daug didesnis įtampos sumažėjimas dėl kintančių puslaidininkių charakteristikų, atsirandančių dėl aukštesnės temperatūros.
Ekstremalus temperatūros padidėjimas taip pat gali pakenkti medžiagoms elemente ir kituose moduliuose, todėl sutrumpėja jų veikimo laikas. Kadangi didžioji dalis saulės spindulių, patenkančių į ląsteles, virsta šiluma, efektyvus šilumos valdymas padidina efektyvumą ir ilgaamžiškumą.
Sumažinus nuo ląstelės paviršiaus atsispindinčios šviesos kiekį, galima pagerinti efektyvumą. Pavyzdžiui, neapdorotas silicis atspindi daugiau nei 30 % į jį patenkančios šviesos. Atspindėjimą mažina antirefleksinės dangos ir tekstūruoti paviršiai. Tamsiai mėlyna arba juoda spalva parodys didelio efektyvumo elementą.
Kai trūksta vietos, itin svarbu efektyvumas. Vietos gali būti nedaug, jei žmonės nori namų, kuriuose neto neto, ir nori, kad jų stogas gamintų visą namų ūkiui reikalingą elektros energiją.
Dauguma gyvenamųjų namų saulės sistemų yra montuojami ant stogo, tačiau ne visi stogai yra tinkami saulės energijai gaminti dėl šešėlių ir sudėtingų stogo linijų, kurios riboja plokščių montavimą.
Siekiant maksimaliai generuoti energiją, taip pat pageidautina saulės baterijas pastatyti kampu į pietus. Bendras energijos kiekis, kurį galima sukurti, padidės naudojant efektyvesnes plokštes.
Kadangi naujos būsimos technologinės pažangos siūlo didesnę energijos gamybą mažesnėje erdvėje, saulės baterijų efektyvumo padidėjimas dažnai patenka į naujienų antraštes. Energijos kiekis, kurį galima pagaminti iš tam tikro saulės šviesos kiekio, vadinamas šiuo efektyvumu. Sistema gali pagaminti daugiau energijos, kuo efektyvesnė.
Saulės baterijų efektyvumas niekada nebuvo didesnis. Todėl dabar yra daugiau nei bet kada anksčiau didelio efektyvumo saulės baterijų, todėl namų ūkiams taip pat svarbu padidinti saulės energijos efektyvumą.
Svarstant saulės energiją kaip perspektyvų energijos šaltinį, saulės baterijos efektyvumas yra labai svarbus; Kuo geresnis efektyvumas, tuo įrengimas būtų pigesnis.
Tačiau vykstantys tyrimai duoda vaisių, o pagrindinė koncentracijos sritis yra šios technologijos tobulinimas ir saulės elementų efektyvumo didinimas.
Labai svarbu suvokti, kad vieno saulės elemento efektyvumas neatitinka saulės kolektorių (modulių) kaip visumos efektyvumo. Saulės elementų efektyvumas kartais gali viršyti 42 procentus, o saulės baterijų efektyvumas paprastai yra nuo 15 iki 20 procentų.
Tačiau, jei konkrečiai nenurodyta kitaip, saulės elementų veikimui įvertinti naudojami laboratoriniai tyrimai. Todėl, nors 42 procentai yra puikus našumas, namų vartotojai gali to nenaudoti, nes laboratorijos nustatymai nėra tokie patys kaip realiame pasaulyje.
Tačiau vis dar yra keletas būdų, kaip padidinti saulės energijos efektyvumą:
Veiksmingiausios saulės baterijos yra monokristalinės. Fotovoltinių elementų kokybė yra svarbiausias saulės baterijų efektyvumo prognozuotojas saulės energijos sistemų srityje. Jei efektyvumas yra gyvybiškai svarbus, pirkdami ar lizingu negailėkite kokybės.
Žemesnės kokybės elementų plokštės gali būti pigesnės, tačiau jos bus mažiau efektyvios ir gamins mažiau energijos. Tai reiškia, kad jų eksploatacija kainuos daugiau nei plokščių su aukštos kokybės elementais.
Antirefleksinės dangos leidžia ląstelėms sugerti daugiau šviesos. Daugiau nei 30% šviesos, kuri patenka į plokštes, nėra sugeriama ir paverčiama elektra, jei nenaudojamos antirefleksinės dangos. Antirefleksinės dangos padengiamos fotovoltiniais elementais aukštos kokybės saulės kolektoriuose, kad būtų išvengta šviesos praradimo dėl atspindžio.
Šios dangos užtikrina, kad plokštės sugertų kuo daugiau saulės spindulių. Ląstelės su šiurkščiu paviršiumi taip pat yra neatspindinčios. Ieškodami saulės kolektorių, teiraukitės, kokių procedūrų buvo imtasi siekiant kontroliuoti atspindį.
Kompetentingas įrengimas užtikrins maksimalų efektyvumą. Be kvalifikacijos, įsitikinkite, kad bet kuris naudojamas įrenginys turi visas reikalingas licencijas ir draudimą šioje srityje.
Patikrinkite bet kurio diegimo programos foną arba gamintojas užtikrinti, kad jie turėtų patirties ir gerą reputaciją saulės energijos srityje.
Nukreipkite plokštes į geografinius pietus šiauriniame pusrutulyje. Jei kas nors gyvena pietiniame pusrutulyje, jų plokštės turi būti nukreiptos į šiaurę. Tai nėra tas pats, kas kryptys, kurias jie gali rasti naudodami kompasą, kuris siunčia juos link magnetinių polių, o ne į geografinius polius.
Plokščių kryptį lemia ir tai, kaip žmonės naudoja saulės energiją. Pavyzdžiui, jei kas nors naudojo saulės energiją savo namams maitinti, vėliau dienos metu surinkta energija bus vertingesnė. Tai gali reikšti, kad plokštės šiauriniame pusrutulyje šiek tiek pasukamos į pietvakarius.
Jei saulės baterijos negali būti nukreiptos į pietus (arba į šiaurę pietų pusrutulyje), nukreipkite į vakarus, kur leidžiasi saulė. Jei tokių parinkčių nėra, nukreipkite jas į rytus arba šiaurę (arba į pietus pietų pusrutulyje).
Saulės baterijos gali generuoti maksimalią energiją, kai yra nukreiptos tiesiai į saulę. Pagal Saulės apžvalgos, plokštės, nukreiptos į pietus, visą dieną gauna tiesioginių saulės spindulių, todėl gaunama didžiausia galia. Tačiau po pietų ir ankstyvą vakarą daugiau galios generuos padėtis į vakarus. Ideali saulės kolektorių padėtis bus pagrįsta sunaudotos elektros energijos kiekiu ir elektros kaina.
Į pietus nukreiptos plokštės idealiai tinka, kai komunalinė įmonė teikia 1:1 grynąjį matavimą, nes ji visą laiką generuoja didžiausią galią. Orientacija į pietvakarius yra tobula, jei komunalinė įmonė naudoja atsiskaitymą už naudojimo laiką, kuris kainuoja papildomai, kai namuose sunaudojama daugiau energijos.
Didžiausią efektyvumą užtikrina kampas, atitinkantis jūsų geografinę platumą. Kuo arčiau jūsų plokštės yra pusiaujo, tuo aukščiau jos turėtų būti nukreiptos. Jūsų geografinė platuma nustato kampą, kuriuo jūsų plokštės gaus daugiausiai tiesioginių saulės spindulių ištisus metus.
Pavyzdžiui, jei gyvenate Boulder mieste, Kolorado valstijoje, kuris yra 40o šiaurės platumos, jūsų plokštės bus efektyviausios, jei jas pastatysite 40o kampu į geografinius pietus.
Jei montuojate saulės baterijas ant šlaitinio stogo, turėsite atsižvelgti ir į kampą. Jei jūsų stogas turi 20o nuolydį ir jums reikia, kad jūsų plokštės būtų 40o kampu, jas dėkite ant stogo 20o kampu.
Stebėdami saulę jūsų saulės baterijos gali sugerti daugiausia energijos. Jei jūsų saulės baterijos sumontuotos ant žemės, sekimo įrenginiai leidžia jiems judėti kartu su saule, kad jie galėtų užfiksuoti maksimalią saulės šviesą.
Tačiau yra mažesnių sekimo įtaisų, kurie leidžia jūsų plokštėms lenkti iš rytų į vakarus, sekti saulę nuo patekėjimo iki nusileidimo.
Nors šios sistemos pradinės išlaidos yra didelės, jei gyvenate ten, kur negauna daug tiesioginių saulės spindulių, didesnis efektyvumas gali būti to vertas.
Veiksmingiausios saulės baterijos gauna tiesioginius saulės spindulius. Visą dieną stebėkite savo plokštes, kad pamatytumėte, ar kokie nors aplinkiniai medžiai suteikia šešėlio. Tamsintos ląstelės tuo metu nesugeria jokios šviesos.
Neabejotinai turėsite tai padaryti kartais, ypač jei gyvenate netoli miškingo regiono. Žinokite apie augimą, kad galėtumėte planuoti apipjaustymą.
Aptarkite šį klausimą su žemės savininku, jei medžių nėra jūsų nuosavybėje. Mainais už tam tikrą galią jie gali būti pasirengę dirbti prie medžių. Saulės kolektoriai yra skirti geriausiai veikti esant tiesioginiams saulės spinduliams. Jei saulę užstoja medis ar kita struktūra, jūsų saulės baterijos energijos kaupimas ir jūsų masyvo galia gali būti žymiai sumažinta.
„Energy Sage“ teigimu, šešėlis yra ypač žalingas saulės kolektoriams, kuriuose naudojamas keitiklio „stygos“ stilius, o tai riboja masyvo išvestį iki silpniausios plokštės intensyvumo. Net jei tik maža jūsų masyvo dalis yra tamsesnė, gali sumažėti viso įrenginio išvestis.
Medžiai aplink jūsų masyvą turėtų būti genėti arba pašalinti. Jei medžių negalima pašalinti arba jei pastato dalis meta šešėlį, Energy Sage rekomenduoja naudoti a mikroinverteris arba galios optimizavimo keitiklis, kad maksimaliai padidintų išvestį iš neužtemdytų masyvo dalių.
Mažiau galios reiškia mažiau išeikvoti baterijas. Apskritai, jei neveikiate maksimaliu pajėgumu, sukauptą energiją galite naudoti ilgesnį laiką. Taip pat ekonomiškai naudingiau kelias valandas naudoti mažiau elektros energijos, o ne maksimalią galią trumpesnį laiką.
Pavyzdžiui, skalbimo mašiną ir indaplovę paleiskite vienu metu. Taip pat turėtumėte išjungti šviesas negyvenamose vietose ir atjungti elektroniką, kai jos nenaudojate.
Norėdami sutaupyti pinigų, saugyklą ir skydelius pastatykite šalia vienas kito. Bet kokia energija, kurios negalėsite kaupti, bus prarasta, o tai gali sumažinti jūsų plokščių efektyvumą.
Energija, kurią sugeria jūsų saulės baterijos, saugoma ličio jonų akumuliatorių saugojimo sistemose, kad galėtumėte ją naudoti net tada, kai nešviečia saulė.
Saulės kolektorių montavimo procedūra yra brangi ir daug laiko reikalaujanti. Jei atsargines baterijas įdėsite tuo pačiu metu kaip saulės baterijas, išnaudosite visas jų galimybes.
Nuvalykite plokštes vandeniu ir minkšta kempine. Tai atlikus jūsų saulės kolektoriai veiks maksimaliai, nes bus pašalinta didžioji dalis jas blokuojančių dulkių ir šiukšlių.
Venkite aukšto slėgio plovimo įrenginių, nes jie gali pažeisti ląstelių paviršių. Į savo vandenį įlašinkite lašelį indų ploviklio, jei reikia šiek tiek papildomos pagalbos, kad pašalintumėte įsisenėjusį nešvarumą.
Patiems valyti plokštes gali būti rizikinga, jei stogas tikrai pasviręs. Paprašykite savo montuotojo rekomendacijos dėl valymo; jie tikriausiai žino kai kurias patikimas netoliese esančias įmones (gali net patys valyti plokštes).
Laikui bėgant ant jūsų saulės baterijų gali kauptis dulkės ir sumažėti jų našumas. Pagal Nacionalinė atsinaujinančios energijos laboratorija, susikaupusios dulkės gali laipsniškai sumažinti jūsų masyvo našumą iki 7%.
Žurnalo „Green Choices“ teigimu, saulės baterijas nuvalyti gali būti taip paprasta, kaip jas nuplauti sodo žarna, tačiau norint pašalinti susikaupusius nešvarumus, gali tekti šveisti minkštu šepečiu. Spręsdami, kur montuoti, apsvarstykite galimybę dažnai valyti.
Nuo saulės kolektorių įrengimo jūsų komunaliniai mokesčiai sumažėjo. Tačiau galite paklausti, ar yra kokių nors būdų padidinti saulės baterijų efektyvumą. Taip, tai yra atsakymas. Čia išvardytos strategijos yra tik keletas būdų, kaip maksimaliai padidinti savo namų investicijas į saulės energiją.
Sufokusuodami saulės šviesą, saulės energijos koncentratoriai leidžia išnaudoti visas saulės kolektorių galimybes. Šie koncentratoriai sufokusuoja daug saulės šviesos į imtuvą naudodami veidrodžius ar lęšius. Koncentruota šviesa sugaunama sekimo įtaisu ir nukreipiama į saulės kolektorių, kad būtų užtikrintas maksimalus efektyvumas. Galite sutaupyti daugiau pinigų užtikrindami, kad visa saulės šviesa būtų naudojama elektrai gaminti. Saulės energijos koncentratorius taip pat turi pranašumą, nes efektyviai kaupia energiją, skirtą naudoti naktį.
Galite panaudoti energiją, kurią sukaupėte per dieną arba per audras, įsigiję saulės baterijos atsarginę sistemą. Be to, debesuotomis dienomis galite semtis energijos iš baterijų. Atsarginė sistema taip pat leidžia sumažinti jūsų namų anglies pėdsaką.
Dabar jūs jį turite. Daugiau nei bet kada namų ūkių naudoja saulės baterijas, kad sutaupytų pinigų ir sumažintų jų poveikį aplinkai. Tačiau greičiausiai nepasieksite optimalaus efektyvumo PV energijos kaupimas ir elektros išeiga, jei saulės kolektoriai namuose nėra tinkamai sumontuoti, prižiūrimi ir stebimi.
Šios rekomendacijos padėtų išlaikyti didžiausią našumo lygį ir padidinti saulės baterijų efektyvumą, sutaupyti pinigų ir sumažinti poveikį aplinkai. Dabar galite suprasti, kad rinkai reikia didelių produktų, susijusių su saulės energijos kaupimu ir pritaikymu gyvenamosioms patalpoms, ir domėtis susisiekus su geriausia fotovoltinės sistemos saugos įranga, kurią galima įsigyti dideliais kiekiais.