Телефон для довідок:
(0352) 52-34-95


СОНЯЧНІ ФОТОЕЛЕКТРИЧНІ МОДУЛІ 

«ЯК ЦЕ ПРАЦЮЄ

Сонячна фотоелектрична система, яка складається з однієї та більше сонячних панелей - це сонячна електростанція, в якій використовується спосіб прямого перетворення сонячного випромінювання в електричну енергію. Панелі розміщуються на опорній конструкції або  рамі на даху житлового будинку або на землі,  набору акумуляторних батарей, контролера заряду-розряду акумулятора, і інвертора, якщо необхідно мати напругу змінного струму.

 Сонячні панелі збираються з окремих сонячних елементів, принцип роботи яких побудований на основі явища внутрішнього фотоефекту в напівпровідниках. У фотоелектричних перетворювачах сонячної енергії використовується кремній з добавками інших елементів, що утворюють структуру з р-n-переходом. Причому товщина напівпровідника не перевищує 0,2-0,3 мм.

ТИПИ СОНЯЧНИХ МОДУЛІВ

Сонячні модулі з монокристалічного кремнію

Монокристалічні елементи мають найвищу ефективність перетворення енергії. Основний матеріал - чистий кремній, з якого вироблені монокристалічні сонячні панелі, досить освоєний в області виробництва напівпровідників. Кремнієвий монокристал наростає  на насіння, яке повільно витягується з кремнієвого розплаву. Стрижні, отримані таким шляхом, ріжуться на частини товщиною від 0,2 до 0,4 мм.  ККД- 15-18%
Потім ці диски піддаються певним виробничим операціям, таким як:
   
* Обточування, шліфування і очищення;
    
* Накладення захисних покриттів;
    
* Металізація;
    
* Антирефлексійне покриття.
 

 Сонячні модулі з полікристалічного кремнію

Полікристалічний кремній формується, коли кремнієвий розплав повільно охолоджується і знаходиться під контролем. При виробництві полікристалічних панелей операція витягування знижується, воно менш енергоємне і значно дешевше. Однак всередині кристалу полікристалічного кремнію є області, відокремлені зернистими кордонами, що призводить до меншої ефективності елементів.
ККД сонячної панелі на основі полікристалічного кремнію становить 10-12%.

 

 Сонячні модулі з аморфного кремнію

Аморфний кремній видобувається за допомогою «технології випарної фази», коли тонка плівка кремнію осідає на несучий матеріал і захищається покриттям. Ця технологія має як недоліки, так і переваги:
   
* Процес виробництва сонячних панелей на основі аморфного кремнію порівняно простий і недорогий;
    
* Ймовірно виробництво елементів великої площі;
    
* Низьке енергоспоживання.
Але:
   
* Ефективність перетворення значно менше, ніж у кристалічних елементах;
    
* Елементи схильні до процесу деградації, спотворення.

Фотоелектричні системи  (ФЕС)

Для прийнятної роботи фотоелектричних модулів необхідні додаткові елементи в системі: кабелі, контролер заряду, інвертор, акумуляторні батареї і т.д.
Така система, в цілому, називається сонячної фотоелектричної системою, або сонячною станцією. Є три основних типи сонячних фотоелектричних систем:
- Автономні системи для окремих будинків;
- Системи з'єднані з мережею;
- Резервні системи.

Автономні фотоелектричні системи використовуються там, де відсутнє централізоване електропостачання. У темний час доби або в періоди відсутності яскравого сонячного світла використовується акумуляторна батарея. Даний тип систем переважно використовується для автономного електропостачання окремих будинків. Від малих систем звичайно живиться базове навантаження (освітлення, телевізор, холодильник). Більш потужні системи можуть також живити водяний насос, холодильник, і т.д.

Система складається з сонячної панелі, контролера, акумуляторної батареї, кабелів і підтримуючої структури.

ФЕС

Системи з'єднані з мережею використовуються спільно з електричною мережею. При достатній   кількості підключених фотоелектричних модулів певна частина споживачів може живитися від сонячної електроенергії.
Сполучені з мережею фотоелектричні системи, звичайно, складаються з одного або багатьох модулів, інвертора, кабелів, що підтримує структури і споживачів.

Інвертор використовується для з'єднання фотоелектричних панелей з мережею (перетворення постійного струму в змінний 220В/380В 50Гц).


ФЭС сеть

Резервні сонячні системи  - використовується централізоване електропостачання, але мережа не надійна. Використовуються для електропостачання в періоди, коли відсутня основне електропостачання.
Малі резервні сонячні системи електропостачаннявикористовують для  найбільш важливою навантаження - освітлення, комп'ютер та засоби зв'язку (телефон, радіо, факс тощо).
Більш великі системи можуть також забезпечувати енергією і холодильник під час відключення мережі.
Чим більше потужність необхідна для живлення  відповідального навантаження, і чим довше періоди відключення мережі, тим більша потужність фотоелектричної системи необхідна.

Система складається з фотоелектричних модулів, контролера, акумуляторної батареї, кабелів, інвертора, навантаження і підтримуючої структури.

     Наприклад, система для дачного будиночка може, складатися з 1-2 фотоелектричних панелей загальною потужністю 70-100Вт та 1-2акумуляторних батарей  на 100 ампер-годин, контролера заряду, інвертора180Вт.    Така установка може виробляти достатньо енергії для освітлення, роботи телевізора, маленького холодильника і насоса для поливу.
    Дана система (в умовах середньої смуги) виробить близько 6-7 кВт * год електроенергії в літній місяць, і 3-4 кВт * год взимку. Забезпечить автономну роботу (при відсутності мережі 220В) і повністю заряджених АБ при постійному навантаженні 0,15 кВт протягом 7-8 годин.

ФЭС нагрузка и сеть
Система енергопостачання для дачі, котеджа

Фотомодули для дачи или котеджа
 

Сонячні фотоелектричні станції  мають такі переваги:
* мають можливість каскадного нарощування потужності станції

* механічна простота конструкції, немає обертових частин і немає потреби в експлуатаційному обслуговуванні, крім періодичної очистки поверхні сонячних панелей.
*
сонячні панелі виробляють електрику, яка може запасатися в акумуляторних батареях і споживатися в залежності від ємності  та кількості акумуляторних батарей.
*екологічна чистота одержання енергії

* один з типів енергетичного обладнання, який незамінний  у важкодоступних та віддалених районах, де прокладання ліній електропередач економічно невигідно.


К.к.д.  сучасних одиничних ФЕП зазвичай складає від 12 до 20%. При цьому напруга холостого ходу складає 0,7 В, а щільність струму короткого замикання досягає 40мА/см2. Вартість цих ФЕП визначається високою ціною пластин монокристалічного кремнію товщиною 300 мкм., що використовуються в його конструкції. Такі пластини з Si отримують розрізанням вирощеного при температурі понад 1000 ° С монокристалічного циліндра діаметром до 150 мм.

Кремній, з якого виготовляються сонячні елементи, називають "нафтою 21-го сторіччя". Розрахунки показують, що сонячний елемент з ККД 15%, на які пішов 1 кг кремнію, за 30 років служби можуть зробити 300 МВт електроенергії. Рівна кількість електроенергії можна получити, витративши 75 т нафти (з урахуванням ККД теплоелектростанцій 33% і теплотворною здатності нафти 43,7 МДж / кг). Таким чином, 1 кг кремнію виявляється еквівалентний 75 т нафти.

Якщо у Вас з'являться нові запитання  звертайтеся до наших спеціалістів за тел.0352-52-34-95 та на e-mail: siriuswind@ukr.net

Назад