categorieën: Interessant elektrisch nieuws, Hoe werkt het
Aantal keer bekeken: 206201
Reacties op het artikel: 17
Hoe zijn zonnepanelen gerangschikt en werken ze?
Tegenwoordig kan bijna iedereen verzamelen en tot hun beschikking krijgen onafhankelijke zonne-energiebron (in de wetenschappelijke literatuur worden ze genoemd fotovoltaïsche panelen).
Kostbare apparatuur wordt in de loop van de tijd gecompenseerd door de mogelijkheid om gratis elektriciteit te ontvangen. Het is belangrijk dat zonnepanelen een milieuvriendelijke energiebron zijn. In de afgelopen jaren zijn de prijzen voor fotovoltaïsche panelen vertienvoudigd en blijven ze dalen, wat wijst op grote vooruitzichten voor het gebruik ervan.
In een klassieke vorm bestaat een dergelijke elektrische stroombron uit de volgende onderdelen: direct, een zonnebatterij (gelijkstroomgenerator), een batterij met een laadregelingsapparaat en een omvormer die gelijkstroom omzet in wisselstroom.
Zonnepanelen bestaan uit een set zonnecellen (fotovoltaïsche converters)die zonne-energie rechtstreeks omzetten in elektrische energie.
De meeste zonnecellen zijn gemaakt van silicium, wat vrij hoge kosten heeft. Dit feit zal de hoge kosten van elektrische energie bepalen, die wordt verkregen door zonnepanelen te gebruiken.
Twee soorten foto-elektrische converters komen vaak voor: gemaakt van eenkristal en polykristallijn silicium. Ze verschillen in productietechnologie. De eerste hebben een rendement tot 17,5% en de laatste 15%.
De belangrijkste technische parameter van een zonnebatterij, die een grote invloed heeft op de efficiëntie van de gehele installatie, is de netto vermogen. Het wordt bepaald door spanning en uitgangsstroom. Deze parameters zijn afhankelijk van de intensiteit van het zonlicht dat de batterij binnenkomt.
Emf (elektromotorische kracht) van individuele zonnecellen is niet afhankelijk van hun oppervlak en neemt af wanneer de batterij wordt verwarmd door de zon, met ongeveer 0,4% per 1 g. C. De uitgangsstroom is afhankelijk van de intensiteit van zonnestraling en de grootte van de zonnecellen. Hoe helderder het zonlicht, hoe groter de stroom die door de zonnecellen wordt gegenereerd. Laadstroom en uitgangsvermogen bij bewolkt weer worden sterk verminderd. Dit komt door een afname van de stroomuitvoer door de batterij.
Als de batterij die wordt verlicht door de zon wordt gesloten voor een bepaalde belasting met weerstand Rн, verschijnt er een elektrische stroom I in het circuit, waarvan de waarde wordt bepaald door de kwaliteit van de foto-elektrische omzetter, de lichtintensiteit en de belastingsweerstand. Vermogen Pн, dat vrijkomt in de belasting, wordt bepaald door het product Pн = InнUн, waarbij Un de spanning op de accupolen is.
Het grootste vermogen wordt toegewezen in de belasting bij een optimale weerstand Ropt, wat overeenkomt met de hoogste efficiëntiecoëfficiënt (efficiëntie) van het omzetten van lichtenergie in elektrische energie. Elke omzetter heeft zijn eigen Ropt-waarde, die afhangt van de kwaliteit, de grootte van het werkoppervlak en de mate van verlichting.
Solar batterij bestaat uit afzonderlijke zonnecellen die in serie en parallel zijn geschakeld om de uitgangsparameters (stroom, spanning en vermogen) te verhogen. Wanneer de elementen in serie worden geschakeld, neemt de uitgangsspanning toe, terwijl parallel de uitgangsstroom toeneemt. Om zowel stroom als spanning te verhogen, worden deze twee verbindingsmethoden gecombineerd. Bovendien leidt bij deze verbindingsmethode het falen van een van de zonnecellen niet tot falen van de hele keten, d.w.z. verbetert de betrouwbaarheid van de gehele batterij.
Op deze manier de zonnebatterij bestaat uit parallelgeschakelde zonnecellen. De waarde van de maximaal mogelijke stroom die door de batterij wordt gegeven, is recht evenredig met het aantal parallel aangesloten en de emf- in serie geschakelde zonnecellen. Dus het combineren van verbindingstypen assembleert de batterij met de vereiste parameters.
Zonnecellen van de batterij worden geshunt door diodes. Meestal zijn er 4 - een voor elk ¼ deel van de batterij. Diodes beschermen delen van de batterij tegen storingen, die om een of andere reden verduisterd zijn, dat wil zeggen als er op een bepaald moment geen licht op valt. Tegelijkertijd genereert de batterij tijdelijk 25% minder uitgangsvermogen dan onder normaal zonlicht op het gehele oppervlak van de batterij.
Bij afwezigheid van diodes zullen deze zonnecellen oververhit raken en falen, omdat ze voor de duur van het dimmen stroomverbruikers worden (batterijen worden door zonnecellen ontladen), en bij gebruik van diodes worden ze omzeild en stroomt er niet doorheen. Diodes moeten een lage weerstand hebben om de spanningsval erover te verminderen. Voor deze doeleinden zijn recent Schottky-diodes gebruikt.
Ontvangen elektrische energie wordt verzameld in de batterijen en vervolgens overgedragen aan de belasting. batterijen - chemische stroombronnen. De batterij wordt opgeladen wanneer er een potentiaal op wordt toegepast die groter is dan de batterijspanning.
Het aantal in serie en parallel geschakelde zonnecellen moet zodanig zijn dat de aan de batterijen geleverde bedrijfsspanning, rekening houdend met de spanningsval in het laadcircuit, enigszins de batterijspanning overschrijdt en de laadstroom van de batterij de vereiste waarde van de laadstroom levert.
Als u bijvoorbeeld een 12 V loodzuuraccu wilt opladen, hebt u een 36-cel zonnebatterij nodig.
In zwak zonlicht neemt de batterijlading af en geeft de batterij elektrische energie af aan de stroomontvanger, d.w.z. oplaadbare batterijen werken voortdurend in de modus ontladen en opladen.
Dit proces wordt gecontroleerd. speciale controller. Bij cyclisch laden is een constante spanning of constante laadstroom vereist.
In goede lichtomstandigheden laadt de batterij snel op tot 90% van de nominale capaciteit en vervolgens met een lagere laadsnelheid tot de volledige capaciteit. Overschakelen naar een lagere laadsnelheid wordt uitgevoerd door de controller van de lader.
Het meest efficiënte gebruik van speciale batterijen is gel (zwavelzuur wordt gebruikt als elektrolyt in de batterij) en loodbatterijen, die zijn gemaakt met behulp van AGM-technologie. Deze batterijen vereisen geen speciale installatievoorwaarden en vereisen geen onderhoud. De levensduur van het paspoort van dergelijke batterijen is 10-12 jaar met een ontladingsdiepte van niet meer dan 20%. Batterijen mogen nooit onder deze waarde worden ontladen, anders wordt hun levensduur drastisch verkort!
De batterij is verbonden met de zonnebatterij via een controller die de lading regelt. Wanneer de batterij op vol vermogen wordt opgeladen, wordt een weerstand op de zonnebatterij aangesloten, die overtollig vermogen absorbeert.
Om een constante spanning van een batterij om te zetten in een wisselspanning, die kan worden gebruikt om de meeste stroomverbruikers samen met een zonnebatterij van stroom te voorzien, kunt u speciale apparaten gebruiken - inverters.
Zonder het gebruik van een omvormer kan een zonnespanning worden gevoed door zonnepanelen, inclusief verschillende draagbare apparatuur, energiebesparende lichtbronnen, bijvoorbeeld dezelfde LED-lampen.
Lees ook over dit onderwerp: Draagbare zonne-opladers
Zie ook op bgv.electricianexp.com
: