Preprosto povedano, sončna energija je način pretvorbe sončne energije v potrošno električno energijo. Vendar pa je bolj zapleteno od tega. Sistem je sestavljen iz več delov, od katerih ima vsak določeno vlogo. Zbira, prenaša in nato pretvarja sončno energijo v električno. Za popolno razumevanje sončne energije kot sistema je bistveno razumeti funkcije vseh glavnih komponent.
fotovoltaični sistem (PV sistem) uporablja fotovoltaiko za pretvarjanje sončne svetlobe v električno energijo. Zanesljivo rešitev za zeleno energijo je mogoče dobiti z uporabo fotovoltaike, znane tudi kot sončne celice.
Sončna PV Sistem je odlična trajnostna možnost z nizkim vzdrževanjem za vse, ki želijo prispevati k bolj zelenemu okolju, saj ne oddaja onesnaževanja. Zaradi številnih prednosti je tudi privlačna možnost.
V tem članku boste izvedeli več o soncu PV komponente sistema in njihove prednosti.
Sončno energijo, ki jo zberejo fotovoltaične celice, nato fotovoltaične celice pretvorijo v enosmerni tok (DC). Čez dan se bo sonce odbijalo od fotovoltaičnih sistemov in ustvarilo električno polje, ki bo povzročilo pretok električne energije.
Izmenični tok bo nato generiral pretvornik, ki bo vzel enosmerno električno energijo in jo pretvoril v izmenični tok (AC). Vaš dom uporablja izmenični tok za napajanje svojih električnih naprav, ki se pogosto imenuje izmenična obremenitev.
Spodaj smo našteli različne dele in komponente sončne plošče -
Sončna tehnologija je bila prvič izdelana leta 1954 in se od takrat hitro širi. Alternativno znane kot fotonapetostne plošče, so sončne celice zgrajene iz številnih posameznih sončnih celic. Na splošno velja, da več kot je sončnih celic, učinkovitejša bo sončna plošča.
Eden od glavnih vidikov sončnih kolektorjev je, da zajamejo sončno svetlobo in jo pretvorijo v električno energijo. Uporablja se lahko za različne aplikacije (ogrevalni sistemi, ulična razsvetljava, strojne inštalacije, kamere, signalizacije, polnjenje telefonov in številne druge naprave, ki uporabljajo električno energijo). Ponoči se energija, ki jo proizvajajo sončni paneli, shranjuje v posebnih solarnih baterijah ali pa se ob primernem času dovaja neposredno v omrežje.
Za fotovoltaične sisteme so na voljo različne sončne celice, vključno z
V monokristalnih ploščah so kristali enakomerno razporejeni po celotni plošči. Izdelane so lahko iz različnih materialov, kot so galijev arzenid, amorfni silicij, bakrov indijev galijev selenid, germanij, kadmijev telurid in organski polimeri.
Monokristalna solarna plošča ima najvišjo oceno učinkovitosti do zdaj in deluje bolje pri šibki svetlobi kot katera koli druga vrsta plošč. Poleg tega njegova učinkovitost upada počasneje, ko se stara. Monokristalni sončni paneli so izdelani iz silikonskih ingotov in so izjemno dragi za izdelavo. Sprva monokristalne plošče stanejo največ; vendar se lahko dolgoročno splačajo zaradi varčevanja z energijo.
Polikristalni silicijevi sončni paneli imajo edinstveno pegasto modro barvo, ki se razlikuje glede na stopnjo sence. Ker silicij, uporabljen v teh ploščah, ni homogen, se lahko kristalna struktura silicija v različnih delih plošče razlikuje. Zato imajo polikristalne sončne plošče manjšo učinkovitost kot monokristalne.
Zaradi višjega temperaturnega koeficienta so polikristalni solarni paneli manj učinkoviti pri višjih delovnih temperaturah kot pri monokristalnih solarnih panelih. Ker je učinkovitost pretvorbe zmanjšana, je za proizvodnjo določene moči potrebno večje število plošč.
Ker polikristalni silicijevi sončni paneli niso homogeni, so cenejše za nakup in jih veliko kupcev zaradi tega raje.
Učinkovitost tankoslojne sončne plošče je nižja od učinkovitosti monokristalnega ali polikristalnega materiala, prav tako je krajša življenjska doba. Zaradi enostavnejšega načina izdelave so njihovi stroški bistveno nižji od kristalnih plošč. Za razliko od kristalnih solarnih panelov so tankoplastne sončne celice mogoče oblikovati, vendar lahko kristalni sončni paneli počijo, če se upognejo.
Uporaba tankoplastnih plošč v stanovanjskih fotovoltaičnih sistemih ni priporočljiva zaradi njihove manjše učinkovitosti. Tankoplastne plošče zahtevajo več prostora (in zato več plošč) za proizvodnjo enake količine električne energije kot kristalne plošče. Tako komunalna podjetja te sončne celice pogosteje uporabljajo kot lastniki stanovanj.
Ne glede na vrsto sončne energije je inverter bistven sestavni del. Enosmerni tok (DC) se pretvori v izmenični tok (AC), ki je koristen za številne stanovanjske, komercialne in industrijske namene, kot je oskrba z energijo za komercialne in gospodinjske naprave, kot so televizorji, hladilniki in mikrovalovne pečice, pa tudi za velike industrijske opremo. Razsmerniki igrajo ključno vlogo pri izdelavi sončne energije PV okolju prijazni sistemi.
Njihov sistem napajanja je neposredno povezan z omrežjem in redko imajo rezervni sistem za baterije. Razsmerniki te vrste so najbolj priljubljeni tako za poslovno kot za gospodinjstvo. Življenjska doba teh izdelkov je 25 let, garancija pa je običajno pet let.
Omrežni razsmernik pretvarja sončno energijo v električno energijo tako, da se uskladi s fazo in frekvenco, ki ustrezata vhodu. Ker so pretvorniki priključeni na električno omrežje, se lahko iz varnostnih razlogov tudi samodejno izklopijo.
Kljub temu, da so izjemno učinkoviti, so združljivi z različnimi funkcijami, podobnimi mreži, kot sta upravljanje nihanja in uravnoteženje. Solarni pretvorniki te vrste so običajno zelo veliki in imajo lastno skladiščno površino, izpušni sistem itd. Večina jih ima zmogljivost preko 400 KW.
V primerjavi z niznimi pretvorniki so na splošno manjši in manj zmogljivi ter imajo zmogljivost od 200 do 350 vatov. So dražji od verižnih inverterjev, vendar imajo večjo učinkovitost na delno zasenčenih območjih. Vsak je nameščen na zadnji strani določene plošče, tako da pretvorba DC v AC poteka samo za to ploščo.
Samostojni inverterji ali razsmerniki Off-grid so znani tudi kot neodvisni pretvorniki, ker za delovanje ne potrebujejo sinhronizacije s sončno ploščo. Energijo pridobivajo s pretvarjanjem fotovoltaične energije v električno. Solarni pretvornik te vrste je običajno nameščen na oddaljenih območjih, kjer ljudje raje živijo povsem brez omrežja.
Solarni pretvornik te vrste je kot mešanica tako omrežnih kot neomrežnih pretvornikov, saj vam omogoča, da ste neodvisni od omrežja, medtem ko se še vedno sinhronizirate z omrežjem, ko ni dovolj sončne svetlobe ali visoke porabe energije. Baterija je med seboj povezana z razsmernikom s tehniko, znano kot DC Coupling.
Konektorji, ki zaključijo ali prekinejo pretok enosmerne električne energije, se imenujejo DC odklopniki. Sončna PV Sistem vključuje DC izklop, ki se nahaja med sončnimi paneli in pretvornikom moči, ki ga je mogoče zlahka odvrniti, če želite vi (ali gasilci) izklopiti sončno energijo. DC izolator se vklopi PV sistemi ročno odklopijo sončne celice med namestitvijo, vzdrževanjem in popravilom.
V skladu z nacionalnim električnim kodeksom (NEC) morajo sistemi solarnih panelov imeti funkcijo hitrega izklopa. Preprosto povedano, omogoča hitro odklop sistema sončnih celic na strehi.
Za zagotovitev varnosti gasilcev je Nacionalno združenje za požarno zaščito (NFPA) vključilo zahteve za hitro zaustavitev v NEC. Če vam hiša zagori in menite, da funkcija hitrega izklopa ne bi bila uporabna – vendar je, lahko gasilci hitro izpraznijo vaš sistem, če se morajo povzpeti na vašo streho, če izbruhne požar.
Enostavno dejanje izklopa solarnega pretvornika tega ne doseže vedno: nekateri sistemi lahko pustijo žice in vezja pod napetostjo, tudi ko je razsmernik izklopljen, zaradi česar so gasilci, ki delajo na vaši strehi ali na podstrešju, izpostavljeni večji nevarnosti šoka. Sončne sisteme je mogoče hitro odklopiti v manj kot minuti z napravo za hitro zaustavitev, ki omogoča hitro znižanje električne napetosti.
Električne prenapetosti in konice, na primer tiste, ki jih neposredno ali posredno povzroči strela, je mogoče zaščititi s prenapetostnimi zaščitnimi napravami (SPD). Uporabljajo se lahko kot popolnoma ločene naprave ali kot deli električne opreme. Sončno energijo je mogoče pretvoriti v električni tok preko fotovoltaičnega sistema (PV). Z vgradnjo SPD lahko preprečite poškodbe na inštalaciji in se izognete visokim stroškom vzdrževanja in izgubam zaradi prekinitve proizvodnje.
Solarne DC varovalke se uporabljajo predvsem za zaščito ožičenja sistema pred pregrevanjem in vžigom. Njegova druga funkcija je preprečiti, da bi se naprave v primeru kratkega stika zagorele ali utrpele resne poškodbe.
Krmilniki polnjenja baterij uravnavajo enosmerni tok, ki prihaja iz sončnih kolektorjev, tako da se baterije ne prepolnijo. S pomočjo krmilnika polnjenja lahko ugotovite, ali so vaše baterije popolnoma napolnjene, in blokirate tok, da preprečite trajne poškodbe baterij.
Na splošno so krmilniki polnjenja razdeljeni na sledenje maksimalne moči (MPPT) in modulacijo širine impulza (PWM).
PWM so standardni tipi in so idealni za manjše baterije in fotovoltaične sisteme, saj se gibljejo med 4 in 60 amperi, odvisno od velikosti. Druga možnost je, da so MPPT krmilniki polnjenja bolj primerni za fotovoltaične sisteme z visoko napetostjo, običajno do 160 voltov DC.
V fotovoltaični sistem ni vedno treba vključiti krmilnika polnjenja, saj nimajo vsi solarni paneli solarnih baterij. Zato morate krmilnik polnjenja uporabljati le, če imate baterijo. Tudi, če vaš PV array odda približno 2 vata na 50 amper ur baterije ali manj, morda ne boste potrebovali krmilnika polnjenja.
Kombinirna škatla je v večini solarnih električnih sistemov pogosto spregledana, vendar igra ključno vlogo. Kombinacijske škatle so električna ohišja, ki omogočajo hkratno povezavo več sončnih kolektorjev. Če povezujete dve 12-voltni plošči skupaj za vaš 12-voltni sistem, boste njune izhode povezali neposredno na sponke kombinirane omarice.
Za priključitev naslednje komponente sistema, krmilnika polnjenja, potrebujete le dve žici (v cevovodu) iz kombinirane škatle. Poleg tega bo vseboval vrsto nizov varovalk ali odklopnikov. Škatle so običajno namenjene za zunanjo uporabo in so namenjene postavitvi tik ob sončnih kolektorjih ali nizih.
Čeprav so fotovoltaični sistemi izpostavljeni težkim vremenskim razmeram, so še vedno zelo zanesljivi. S fotovoltaičnimi nizi lahko kritični napajalniki delujejo neprekinjeno in neprekinjeno.
Za sončne kolektorje običajno velja garancija 25 let ali več, večina pa deluje več let.
PV celice zagotavljajo čisto in zeleno energijo, kar je najpomembnejša prednost. Ni skrbi, da bi plošče v ozračje oddajale kakršne koli škodljive toplogredne pline, kot je ogljikov dioksid.
Ugodno je tudi, ker ni potrebe po nakupu surovin! Sončne celice se zanašajo na sonce za proizvodnjo električne energije, ki je v izobilju na voljo okoli vas. Izbira sončne energije je odlična izbira. Sistem bo zahteval začetno naložbo; vendar je zastonj, naravna in dolgo časa obilna. Ko porabite energijo, ki jo ustvari PV celice, na koncu prihranite pri stroških električne energije.
Fotovoltaični sistemi zahtevajo le občasne preglede in popravila v primerjavi z običajnimi sistemi za gorivo.
Za razliko od običajnih sistemov, ki zahtevajo gorivo, fotovoltaični sistemi ne zahtevajo stroškov nabave, skladiščenja ali prevoza.
Kljub minimalnim mehanskim premikom lahko fotovoltaični sistem deluje tiho.
PV sistemi bodo morda morali dodati nekaj modulov za izboljšanje njihove energetske učinkovitosti.
Stanovanjske sončne kolektorje lahko namestite samo na tla ali na strehe, ne da bi pri tem motili vaš življenjski slog.
Fotovoltaični sistemi so varni ne le za okolje, ampak tudi za vas. Imajo modifikacije, ki ščitijo vašo hišo v primeru naravnih ali mehanskih nesreč.
Številna stanovanjska območja sprejemajo to novo tehnologijo zaradi neodvisne proizvodnje energije in neodvisnosti od javnih služb.
Vgradnja fotovoltaičnega sistema v vaš dom izboljša kakovost vašega vsakdanjega življenja in zmanjša vpliv vaše proizvodnje električne energije na okolje. Upamo, da vam je ta članek dal dovolj informacij o komponentah Solarja PV sistem.
Vendar pa je izbira pravega fotovoltaičnega sistema za vašo hišo lahko zahtevna. Ko razmišljate o naložbi v fotovoltaiko, je treba upoštevati veliko dejavnikov. Fotovoltaični sistem je zasnovan na podlagi količine energije, potrebne za določeno aplikacijo. Število potrebnih plošč se razlikuje glede na potrebe po energiji, kapaciteto shranjevanja in omrežno povezavo. Za pravilno odločitev morate temeljito preučiti svoje možnosti in razpoložljive dobavitelje.