Funkcje słoneczne

Panele słoneczne, zwane również panelami słonecznymi lub modułami słonecznymi, są zbudowane z oddzielnych konwerterów fotowoltaicznych (tak zwane ogniwa słoneczne), które są połączone ze sobą szeregowo i równolegle w obwody, działając wspólnie jako pojedyncze źródło prądu.

Właściwie jeden panel można uznać za źródło prądu. Tworzy się kilka paneli słonecznych autonomiczna elektrownia słoneczna, które mogą być małe (jeśli mówimy na przykład o prywatnym domu) lub duże (jeśli mówimy o przemysłowych elektrowniach słonecznych). Wielkość stacji słonecznej zależy od jej celu i potrzeb jego konsumenta.

Jeden panel słoneczny zwykle zawiera liczbę elementów w wielokrotnościach 12, a mianowicie: 12, 24, 36, 48, 60 lub 72 ogniw słonecznych. Moc znamionowa jednego takiego panelu zwykle mieści się w zakresie od 30 do 350 watów. Odpowiednio, rozmiar i waga panelu jest większa, tym większa jest jego moc znamionowa.

Do chwili obecnej rzeczywista wydajność paneli słonecznych dostępnych dla szerokiego odbiorcy wynosi od 17 do 23%. Istnieją osobne kopie deklarujące wydajność do 24%, ale są to raczej wyjątki i przesady. Laboratoria na całym świecie są zaangażowane w opracowywanie ogniw słonecznych, Wydajność co najmniej zbliżyło się do 30% - byłby to bardzo dobry wynik dla tego typu źródła energii, jeśli spojrzysz na rzeczy realistycznie.

Ogniwa słoneczne na bazie krzemu, jako alternatywne źródło energii elektrycznej, są testowane w czasie, są niezawodne i bezpieczne, kompaktowe i stosunkowo niedrogie. Termin ich normalnej pracy sięga 30 lat, a nawet przekracza. Chociaż, uczciwie, warto zauważyć, że krzemowe ogniwa fotowoltaiczne z czasem ulegają degradacji, przekłada się to na spadek mocy odbieranej w pełnym świetle o około 10% pierwotnej oceny za każde 10 lat aktywnego użytkowania.

Oznacza to, że jeśli w 2019 r. Zakupiono nowy panel słoneczny o mocy 300 W, to do 2039 r. Będzie on w stanie wygenerować maksymalnie 240 watów. Z tego powodu należy obliczyć zainstalowaną moc systemu z pewnym marginesem prądu. Jeśli chodzi o elementy cienkowarstwowe, nie zostały one przetestowane w czasie, ale eksperci twierdzą, że szybkość degradacji w pierwszych latach jest wielokrotnie wyższa niż w przypadku pierwiastków monokrystalicznych i polikrystalicznych krzemu.

Podczas normalnego użytkowania nie jest wymagana wymiana elementów ani żadna inna specjalna konserwacja przez monokrystaliczne i polikrystaliczne panele słoneczne. Są łatwe w montażu, nie zawierają ruchomych części, ich powierzchnia skierowana w stronę słońca zawsze ma ochronną mechanicznie mocną powłokę.

Charakterystyka prądowo-napięciowa ogniw słonecznych jest usuwana w warunkach laboratoryjnych podczas produkcji i jest podana w specyfikacji. Standardowy test przeprowadzany jest z promieniowaniem 1000 W / m2 w temperaturze otoczenia 25 ° C, na szerokości 45 °.

Tutaj widać skrajne punkty charakterystyki I-V, w których moc usuwana z akumulatora spada do zera. Napięcie w obwodzie otwartym - Voc to maksymalne dostępne napięcie na wyjściu akumulatora, gdy obwód obciążenia jest otwarty. Prąd z zwartym obwodem obciążenia - Isc - jest odpowiednio prądem o zerowym napięciu wyjściowym.

W praktyce bateria zawsze działa w optymalnym trybie, gdzieś pośrodku między tymi dwoma punktami. W optymalnym punkcie MPP to maksymalna moc obciążenia. Napięcie znamionowe dla maksymalnego punktu mocy jest oznaczone Vp, a prąd znamionowy dla tego punktu jest oznaczony przez Ip. W tym momencie określana jest również wydajność panelu słonecznego.

Zasadniczo bateria słoneczna może pracować w dowolnym punkcie charakterystyki I-V, jednak w celu uzyskania maksymalnej wydajności przydatne jest użycie punktu o dużej mocy, dlatego panele słoneczne nigdy nie zasilają bezpośrednio obciążenia. Aby osiągnąć lepszą wydajność, należy podłączyć akumulator słoneczny i akumulatory (falownik) Kontroler ładowania MPPT, który zawsze będzie działał w punkcie maksymalnej dostępnej mocy przy dowolnym natężeniu światła słonecznego.