Napelemek otthonra és kertbe

Az alternatív energiaforrások az utóbbi időben életünk részévé váltak. A napelemek a legelterjedtebb és legkörnyezetbarátabb megoldásnak számítanak. Könnyen felszerelhetők a tetőre, és a napfényből nyerhetők ki az áram. Most nézzük meg ezeknek az energiarendszereknek az összes jellemzőjét és árnyalatát.

A napelemek típusai és specifikációi

Jelenleg számos lehetőség van, amelyeket az alábbiakban tárgyalunk.

Mire jó egy napelem egy otthonra?

Lényegében ezek olyan modulok, amelyek a napenergiát befogják és elektromos árammá alakítják. Általában téglalap alakú, nagyjából pala méretű lapokként jelennek meg.

szilícium napelemek

Ezek amorf szilíciumon alapuló fejlett energiacellák. A vékonyrétegű szilícium napelemek hasonló típusúak.

A fent említett szilícium egy gőzképző hidrid. Különböző formákra alakítható. A forró gőz visszamarad az aljzaton, megakadályozva a hagyományos kristályok képződését. Ez jelentősen csökkenti a gyártási költségeket.

Amorf és kristályos szilícium közötti különbség

A különbség az, hogy az amorf akkumulátorok nem igényelnek közvetlen napfényt. Kiválóan képesek a szórt fény összegyűjtésére, amikor a napot felhők takarják.

Kiváló rugalmasságuk lehetővé teszi félvezető elemek beépítését. Ezek a napelemekhez való szilíciumlapkák lehetővé teszik a működést sűrű szmogban vagy aeroszolos gőzöknek kitett gyárakban.

Jelenleg a harmadik generációs amorf napelemek már piacra kerültek.

Generációk típusai:

1. Az első ilyen tápegység egyetlen csomóponttal rendelkezett, de csak 5%-os hatásfokot ért el, és körülbelül 10 évig tartott.
2. Egyetlen átmenete volt, de 20 évig működött. A hatásfok 8% lett.
3. A harmadik generáció hatékonysága 12%-ra nőtt. Tovább működnek, mint az előző kettő.

A technológia lehetővé teszi a szilícium lerakódását egy rugalmas és merev alapra.

Az amorf szilícium napelemek nagyon érzékenyek a gyenge fényviszonyokra, és gyakran használják őket túlnyomórészt felhős időjárású területeken.

A szilícium napelemek fő előnyei

1. Árnyékban kevés energiát veszítenek.
2. Gyakorlatilag láthatatlanok a házakon. Szükség esetén gondosan álcázhatók.
3. A hőmérséklet emelkedésével kevésbé melegszenek fel és több áramot dolgoznak fel. A kristályos akkumulátorok teljesítménye csökken a hőmérséklet emelkedésével.
4. A gyártás meglehetősen egyszerű, így a hibák minimálisak.
5. Gyenge fényviszonyok mellett több áramot termelnek. Felhős időben 10-20%-kal több energiát tudnak tárolni, mint a kristályosak.

Az ilyen tápegységek egyetlen hátránya a hatásfokuk, ami valamivel alacsonyabb lesz. 10 év üzemidő alatt a teljesítményük mindössze 10%-kal csökken.

Perovszkit napelemek

Ezek az akkumulátorok egy perovszkit nevű ásványból készülnek. Költséghatékonysága miatt helyettesítheti a szilícium akkumulátorokat. Jelenleg az ezt az elemet használó rendszerek hatásfoka eléri a 20,9%-ot.

Több mint 100 évvel ezelőtt fedezték fel. Kalcium-titanátként is ismert. Gustav Rose fedezte fel az Urál-hegységben 1839-ben.

Egykor ezt az anyagot dielektromos anyagként használták kondenzátorokhoz.

Tudományos körökben ismert, hogy egy szilíciumlap paraméterei 180 mikron. Egy 1 mikron vastag perovszkit lapka annyi fényt nyel el, mint egy 180 mikron vastag szilíciumlap.

A titán-kalcium magasabb fényspektrummal rendelkezik. Ennek eredményeként az ilyen lemezek által termelt energia jelentősen olcsóbb lesz.

Ennek az egyedülálló anyagnak az összetétele:

1. Titán.
2. Kalcium.
3. Hidrogén.

Különleges elrendezésük van a kristályrácsban. A fénysugarak összegyűjtésével gyorsan elnyelik azokat. Az egyetlen probléma az, hogy magas hőmérsékleten instabillá válnak. A tudósoknak keményen kellett dolgozniuk a probléma megoldásán, és végül kifejlesztettek egy innovatív anyagot. Két tandem cellát hoztak létre. Most két anyagot lehet elhelyezni bennük anélkül, hogy összegabalyodnának.

Főbb előnyök

1. Hőmérséklet-ingadozásokkal szemben stabil.
2. Minden műanyagban szén elektródák vannak.
3. Képes maximalizálni az elektromos energiatermelést. Ezt mangán hozzáadásával érték el.

Jelenleg ezek a napelemek csak 1-2 évig bírják. A modernizációval kapcsolatos kutatások azonban folyamatban vannak. Ezért reméljük, hogy a közeljövőben hatékony és tartós napelemek jelennek meg.

Összecsukható napelem

Ez a típus lehetővé teszi a napenergia használatát túrázás, nyaralás, utazás vagy horgászat közben. Könnyen elférnek egy hátizsákban, így bármikor hozzáférhetsz az energiához, például egy mobiltelefon vagy laptop töltéséhez. tablettavagy valami más.

Hasonló akkumulátorok kaphatók, amelyek 6 modulból állnak, amelyek mindegyike 3 szilíciumlemezt tartalmaz.

Szerves napelemek

Ezek a rugalmas elemek szerves polimereket tartalmaznak. Könnyen nyomtathatók, így költséghatékony energiaforrást biztosítanak.

A rugalmas napelemek nagy műanyag lemezekből gyárthatók. Hátránya, hogy alacsony hatásfokkal alakítják át a fényt elektromos árammá.

A vékonyrétegű napelemek fő előnyei

1. Környezetbarát.
2. Alacsony ár.
3. A természet adta erőforrásokat meg lehet takarítani.
4. Alacsony negatív hatás az emberi egészségre.
5. Energiatakarékos.

Ezek a polimer napelemek bármilyen formában elkészíthetők. Akár palalap formájában is elkészíthetők, megőrizve annak textúráját. Ennek eredményeként a fogyasztó egyetlen csomagban kap áramot és védelmet a csapadék ellen! A feltekerhető panelek kerti lámpák felszerelésére is használhatók.

Polikristályos és monokristályos napelemek

Ezek az elemek a leggyakoribbak.

Monokristályos

Számos négyzetük van egy speciális szilíciumrácsnak köszönhetően, és a sarkaik enyhén le vannak vágva. Előállításukhoz csak egyetlen kristályt használnak. A végtermék hengeres, amelyet ezután vékony szeletekre vágnak. Ez a megjelenés jelentősen helyet takarít meg. Az egyenletes szín azt jelzi, hogy 99,99%-ban kiváló minőségű szilíciumot használtak.

A kezdeti összeszerelés után az összes alkatrészt szorosan egyetlen panelbe csomagolják. A panelt oldalról műanyag válaszfalak veszik körül. Az akkumulátor most már használatra kész.

Főbb előnyök:

1. Nulla fok alatti hőmérsékleten is működtethető.
2. Hosszú ideig, akár 25 évig is dolgozhatnak.
3. Magas hatékonysággal rendelkeznek.
4. Kis területet foglalnak el.

De a termelés meglehetősen drága; a kristályok termesztése sok időt és pénzt igényel.

Polikristályos

Már több kristályt is használnak itt. És nincs szükség semmi termesztésére.

Először a szilíciumot megolvasztják és hagyják lehűlni. Hűtés közben megszilárdul. Ez a folyamat egy téglalap alakú szilíciumlapkát eredményez. Ezután felszeletelik. Minden lapka vastagsága kevesebb lesz, mint 1 mm.

A már bevált akkumulátorok ideálisak polikristályos áramforrás létrehozására.

A legyártott napelemeket könnyen fel lehet ragasztani egy speciális lapra. Ezután egy masszív keretbe helyezik őket, amelyet aztán lefestenek és lezárnak.

Pozitív tulajdonságok:

1. Könnyen tolerálják az időjárás viszontagságait.
2. Alacsony költségű technológiákkal állítják elő őket.
3. Különböző formákban kapható.
4. Az egyenetlen felület jó eredményeket tesz lehetővé kedvezőtlen időjárási körülmények között is.

Mi a különbség a monokristályos és a polikristályos napelem között?

A két modul közötti különbség a kristályok jelenlétében és a gyártás összetettségében rejlik. Az előbbieket lényegesen nehezebb előállítani, mivel a szükséges elemeket meg kell növeszteni. A polikristályok ezzel szemben a melegítési és hűtési folyamat során alakulnak ki. Ez a különbség ezen ostyák között.

A monokristályos és polikristályos akkumulátorok hátrányai

1. A polietilén hatásfoka 17%, míg a monoetiléné 22%. Űripari alkalmazásoknál a hatásfok eléri a 38%-ot.
2. A működéshez akkumulátor szükséges.
3. Nagyon törékeny. Ha megreped, nem fog működni.
4. Nagyon függ az időjárástól.
5. 25 év üzem után a polietilén 30%-ot, a monoetilén 20%-ot veszít hatékonyságából.
6. Ez a termék elég drága.

Az ilyen szilíciumlapkákon alapuló telepítések beszerzését gondosan mérlegelni kell.

Átlátszó napelemek

Most megtanultuk, hogyan készítsünk átlátszó tápegységeket. Néha fekete pöttyökkel ellátott ablakként jelennek meg. De most már olyan elemeket is láttunk, amelyek megkülönböztethetetlenek az üvegtől.

A napsugárzás láthatatlan spektrumát – az infravörös és az ultraibolya sugarakat – használják. Ezek a panelek nincsenek kitéve a felmelegedés veszélyének, mivel elnyelik az infravörös sugárzást.

Könnyen felhelyezhetők rugalmas fóliára vagy kemény üvegfelületre. Műanyagszerű anyagból készülnek. A helyiség 70%-os megvilágítását biztosítják.

A második lehetőség az üvegre való felhordás.

Napelemek redőnyökhöz

Egyszerű! Csak fogj közönséges szilíciumlapkákat, és rögzítsd őket redőnyökre. Ha a fény útban van, kissé becsukod az ablakokat, és a nap felé néző panelek elkezdik befogni a sugarakat.

Heterostrukturális napelemek

Ezek heteroátmenetes technológiával, belső vékonyrétegekkel készült energiacellák. Ez a réteg amorf szilíciumból készül. Ez a technológia lehetővé teszi, hogy több energia koncentrálódjon a kristály közepén.

Lényegében monokristályos és filmes napelemek hibridjéről van szó.

Fő előnyök:

1. Nagy hatékonyság.
2. Ellenáll a sötét napoknak.
3. Nagyon lassan kopnak el.
4. Jobban felfogják a szórt fényt.
5. Stabilan működnek hőmérséklet-ingadozások esetén.

Gél napelemek

A valóságban ez a kifejezés helytelen, mivel ilyen panelek nem léteznek. Az emberek azért mondják ezt, mert arra gondolnak, hogy zselés akkumulátorhoz csatlakoznak. Ez az akkumulátor körülbelül 10-15 évig is kitarthat, és egy naperőmű esetében ez nagyon jelentős. Ezért, ha van rá anyagi forrásod, a legjobb, ha beszerzel egyet. gélenergiatároló eszköz.

Szovjet napelemek

Először SzovjetunióEzeket az elemeket 1933-ban telepítették Taskentben. Az akkumulátorokat szovjet tudósok otthonaiba szállították. A teszteket már 1928-ban elvégezték egy helyi laboratóriumban.

Akkoriban négyzetméterenként 1 keretet elegendőnek tartottak 5-6 lakos számára.

Tesla napelemek

Ezek az energiaforrások lehetővé teszik integrált napelemekkel ellátott tető létrehozását. Ez azt jelenti, hogy úgy fog kinézni, mint egy normál tető, de a valóságban áramot is fog termelni. Ezen napelemek otthonába történő telepítése jelentősen megtakarítja a pénzt.

Napelem súlya

A tömeg leggyakrabban az összetételtől függ. Egy napelem jellemzően a következőket tartalmazza:

• Tányérok.
• Keretrendszer.
• És vezetékek.

A különböző modulok eltérő súlyt tudnak előállítani. Leggyakrabban ez 10 és 18 kilogramm között mozog.

Mennyibe kerül egy napelem?

Egy magánház esetében egy 220 V-os készlet Oroszországban akár 100 000 rubelbe is kerülhet. Ha szakembert bíz meg a tetőre történő felszereléssel, akkor több ezerrel többet kell kifizetnie.

Egy napelem, típustól, gyártótól és teljesítménytől függően, 5000 és 10 000 rubel között mozoghat.

Vásárolhatsz radiátorokat egy lakásba, de el kell döntened, hová szereled fel őket. Több lehetőség is van:

• Az erkélyre.
• A tető.
• A ház közelében. Jobb, ha ezt nem teszed; megsérülhetnek az emberek, és a fény esetleg nem éri el őket jól.

Manapság akár napelemekkel felszerelt házat is lehet venni. Csak add hozzá a napelemek és az összes berendezés költségét a ház árához, és megkapod a teljes ház árát.

Hogyan válasszunk napelemet

Lakóház, lakás vagy nyaraló biztonsági rendszerének kiválasztásakor vegye figyelembe a következő jellemzőket:

1. Gyártó. A leghíresebbek a SunPower, a Sanyo és a Solar.
2. Tudják, milyen terhelést bírnak el.
3. Teljesítmény. Minél magasabb, annál több eszközt lehet csatlakoztatni.
4. Méret. Előfordulhat, hogy a nagyobb tárgyak nem férnek el a rendelkezésre álló helyen.
5. Napelemes akkumulátorok vásárlásakor figyelni kell a következőkre: kapacitás.
6. Osztály. Az "A" típusú elemeket tartják a legjobbnak.
7. Milyen éghajlati viszonyok között képesek dolgozni?
8. Az anyag, amelyből a napelemek készülnek. Ez lehet monokristályos vagy polikristályos szilícium.
9. A fotovoltaikus celláknak jelentős vastagsággal kell rendelkezniük. A lapkák felületén lévő texturált üveg 15%-kal növelheti a besugárzást vagy a hatásfokot.

Az egykristályos akkumulátorok hosszú élettartammal és körülbelül 20%-os hatásfokkal rendelkeznek. A polikristályos akkumulátorok valamivel rövidebb ideig tartanak.

Nem mindenki engedheti meg magának a megfelelő akkumulátort, ezért néha kompromisszumokra van szükség. Az alacsony ár általában rövidebb akkumulátor-üzemidővel és alacsonyabb hatékonysággal jár.

A költség a napelem típusától és az összeszereléshez szükséges további szerszámoktól függ.

Ha nem bánod, ha a legolcsóbb napelemeket kell megvenned, akkor a fóliás panelek a legjobbak.

Egy nyári házhoz való napelemkészlet általában a következőket tartalmazza:

1. Inverter. Az átlagos költség körülbelül 60 000 rubel.
2. 4 db 1000 wattos, polikristályos anyagokból készült napelem körülbelül 50 000 rubelt tartalmaz.
3. Két akkumulátor, lehetőleg zselés, egyenként 100 A/h. Körülbelül 40 000 rubelbe fognak kerülni.
4. Vezérlő. Szükséges a töltés és a kisütés automatizálásához. Ez további 15 000 rubelbe fog kerülni.

A teljes költség tetemes 165 000 rubel, ami nem mindenkinek megfizethető. Ez a készlet 125 kWh teljesítmény előállítására képes. A terhelési szint 2,8 kWh.

Az interneten számos kész megoldás található nyaralókhoz és magánházakhoz, 3 kW, 9 kW, 2 kW, 1 kW teljesítménnyel.

Tényleg ennyire környezetbarátok a napelemek? Egy az Egyesült Államokban végzett tanulmány szerint a napelemek által okozott egyetlen kár a kadmium kibocsátása a gyártási folyamatuk során.

Melyik napelemek jobbak: monokristályos vagy polikristályos?

Ha a régióban gyakran felhős az idő, az amorf napelemek a legjobb választás. Ezek a leghatékonyabb napelemek az ilyen területeken.

Ami a poli vagy mono típust illeti, az mindenképpen mono. Ennek számos oka van:

1. Külsőleg kisebb és nagyobb teljesítményt termel, mint egy polikristályos.
2. Ezek nagy hatékonyságú napelemek, mivel hatékonyabbak és kevesebb energiát veszítenek.

Az egyetlen dolog, ami elriaszthatja, az az ár. A monokristályosak 10%-kal drágábbak.

Napelemes akkumulátor összetétele

Amit tartalmaz, két részre osztható:

1. Az elektromos áram előállításának alapja.
2. Kiegészítő felszerelés, amely lehetővé teszi 220 volt fogadását és a terhelés csatlakoztatását.

Mit tartalmaz egy napelem?

Nézzük az első pontot, amely a következőket tartalmazza:

1. Fotovoltaikus lemezek.
2. Tartókeret.
3. Vezetékek.
4. Elsődleges rögzítőelemek.

Az áramerősség eléréséhez fotolemezekre van szükség.Leggyakrabban foszfor- és brómszennyeződéseket tartalmazó szilíciumból készülnek. Ezek az anyagok eltérő vezetőképességgel rendelkeznek, és szorosan kapcsolódnak egymáshoz. A cél az, hogy az egyik lemezen elektronhiányt, a másikon pedig elektronfelesleget hozzanak létre. Ez lehetővé teszi a mozgást és az áram keletkezését. A két lemez között egy vékony anyagréteg található. Ez akadályozza az elektronrészecskék mozgását. Amikor azonban napfény éri az elemeket, a gát leküzdődik.

Keret vagy keret A keret alumínium profilokból készül. Ezek a lécek a végeiken össze vannak csavarozva. Ez a kialakítás lehetővé teszi a napelemek biztonságos rögzítését. A napelemek a keretek belsejében egy speciális panelen helyezkednek el. A tetejére védőüveget vagy átlátszó műanyagot helyeznek. Ezt ragasztják a helyére, és az egész csomagolás lezárt.

Vezetékek Szükségesek az áram vezérlőhöz való továbbításához. Több panelelemet is sorba köthetnek.

Az alumínium lamellák összekapcsolhatók elsődleges rögzítőelemekNekik köszönhetően könnyen felszerelhetők az akkumulátorok a tetőre.

Ők is használják napelemek tokozásaA szorosabb rögzítés érdekében egy ragasztóval biztosítják a biztonságos tömítést.

Napelemes berendezések

Nem elég mondjuk 20 tetőmodult venni; további felszerelést is kell vásárolni. Különben a panelek nem sok hasznát vehetjük. Pénzmegtakarítás céljából mindent rendelhetünk Kínából, de fennáll a rossz minőség veszélye.

1. Napelemes inverter – egyenfeszültség váltakozó feszültséggé alakítására szolgál.
2. Akkumulátor – lehetővé teszi az elektromos áram felhalmozását későbbi felhasználásra.
3. Feszültségstabilizátor – képes a feszültséget a kívánt szinten tartani.
4. Töltésvezérlő – stabil energiafelhalmozódást biztosít az akkumulátorban.
5. Napelem tartók és rögzítőelemek – biztosítják a rögzítésüket a tetőn.
6. Napelemes állvány és nyomkövető – szabályozza az irányt.
7. Az SB csatlakozók speciális zárak a vezeték végén. Ezek biztosítják a jobb csatlakozást.

Ezért egy környezetbarát és autonóm otthon felépítéséhez némi pénzt kell kifizetnie, és meg kell vásárolnia ezeket a kiegészítő felszereléseket.

Hogyan működik egy napelemes akkumulátor

Egészen a közelmúltig azt hitték, hogy egy magánház független áramellátása lehetetlen. Szerencsére elérhetővé váltak a szél- és dízelgenerátorok, és az emberek megtanulták a napenergia hasznosítását is.

A napelem úgy működik, hogy napfény hatására két, bórral és foszforral bevont szilíciumlemezben elektromos áramot termel. A foszforral bevont lemezben szabad elektronok keletkeznek. A brómot tartalmazó napelemekben nullponti részecskék keletkeznek. Fény hatására az elektronok elmozdulnak, napenergiát termelve. A fotovoltaikus lemez melletti rézrétegek vezetik az áramot, és eljuttatják a fogyasztóhoz.

Más szóval, elektron-lyuk párok keletkeznek. Az elektronok, amelyeket lyukaknak nevezünk, részben áthaladnak a p-n átmeneten az egyik félvezetőtől a másikig. Ez a mozgás feszültséget generál. Pozitív kontaktus jön létre a p-réteg kivezetésén, és negatív kontaktus az n-réteg kivezetésén.

Egyetlen ilyen apró elem képes megvilágítani egyetlen villanykörtét. Egy magánház teljes áramellátásához azonban körülbelül 20-40 nagyméretű modul telepítésére lenne szükség.

A fentiek eredményeként világossá válik, hogyan működnek a napelemek. Az elektromos áramot ultraibolya sugárzásnak egy speciális szilíciumlapra gyakorolt ​​​​hatása termeli.

Azok számára, akik nem tudják, hogyan kell tölteni egy napelemet, a válasz: nem. A napelemhez csatlakoztatott akkumulátor töltődik. Felhalmozhatja a töltést, és leadhatja azt, amikor a napot felhők takarják, vagy leszáll az éj.

Így, ismerve a működésüket, könnyedén elláthatja otthonát napelemekkel. Még felhős időben is működhetnek. Az amorf modulok különösen hatékonyak ilyen körülmények között. Kár, hogy éjszaka nem működnek. Ha azonban utcai lámpák vannak a ház közelében, akkor azok némi energiát fognak felvenni belőlük.

Napelemek telepítése a tetőre

Miután a napelemet összeszerelte egy lemezkészletből, vagy megvásárolta a kész modulokat, fel kell szerelnie azokat a tetőre.

A telepítés 3 szakaszban történik:

1. Helyszín kiválasztása.
2. Emeld fel őket a tetejére, vagy helyezd el őket a kívánt helyre.
3. Napelemek rögzítése a felületre.

Telepítés előtt győződjön meg arról, hogy a napelemeket nem takarják el fák, a kéményből kiáramló füst, szomszédos házak, oszlopok vagy tornyok.

Napelemek telepítésének helyszínei:

1. Tető.
2. Falak.
3. Több négyzetméternyi földterület.
4. Homlokzatok.
5. Erkélyek.

A napelemek és a tető közötti résnek 10-15 cm-nek kell lennie. Az ok egyszerű: működés közben nagyon felforrósodnak.

Az akkumulátort déli, délkeleti és délnyugati irányban kell beszerelni. A legjobb, ha az akkumulátort napsütéses felületre helyezi. Az automatikus napelem folyamatosan a nap felé irányítja az akkumulátort.

A napelemek telepítési szöge meglehetősen változó, és 15-90 fok között van.⁰De itt minden teljes mértékben attól függ, hogy hol élsz. Például Oroszország európai részén a hőmérsékleti görbe 30 és 60 fok között lesz.

A lejtő a tetőtől is függ, ezért ezt figyelembe kell venni a számítás során.

Jelenleg többféle rögzítőeszközt gyártanak:

1. Szabadon álló – további szerelvényekkel rögzíthető.
2. Ferde – ideális ferde tetőkhöz.
3. A tetőfedő palaburkolatba vagy épületekbe épített fotovoltaikus panelek kettős célt szolgálhatnak: védelmet nyújtanak és áramot termelnek. Más szóval, a tetőfedő palaburkolat akkumulátorként működik!

Különböző tárgyak árnyékai a hatékonyság csökkenését okozhatják!

A rögzítőelemek fémből, gyakran alumíniumból készülnek. Acél és horganyzott vas is kapható.

Néhány telepítési tipp

1. Telepítés előtt mindent ki kell számolni. Telepítsen egy speciális programot a számítógépére, és végezze el a számításokat.
2. Kerülje az akkumulátorok durva kezelését. Meglehetősen törékenyek. A téli csapadék elleni védelem érdekében hófogókat vagy hóelterítőket szerelhet fel.
3. Ne engedje, hogy nedvesség jusson az akkumulátorba.
4. A szerkezet rögzítéseit komolyan kell venni. Nemcsak a napelemek, hanem az időjárási viszonyok is rájuk hatnak leginkább.

Először speciális alumínium profil rögzítőket kell felszerelni a tetőre. Ezeket speciális bilincsekkel rögzítik a palához. A napelemeket saját kezűleg is felszerelheti. Fontos megjegyezni, hogy az oszlopoknak két vezetéknyi távolságra kell kinyúlniuk egymástól.

Ha nem szeretne saját maga foglalkozni az energiarendszer telepítésével, rendelhet kulcsrakész projektet! Szerencsére rengeteg cég áll rendelkezésre. Gond nélkül telepítik az Ön otthonára, nyaralójára, nyaralójára vagy erkélyére a paneleket. Ráadásul a telepítést szakszerűen, minden szabványnak megfelelően végzik el.

Napelem telepítési ábra otthonra

Miután a sík napelemes áramforrás teljesen fel van szerelve a csempékre, elkezdheti a villamosítást.

Az áramelemek kétféle csatlakozása létezik.

Napelemek soros kapcsolása

Ez akkor történik, amikor az akkumulátorok egymás után kerülnek, és a pozitív pólus a negatívhoz van csatlakoztatva.

Napelemek párhuzamos csatlakoztatása

Ez a kapcsolás is megvalósítható. A legjobb, ha a vezetékeket sorba kötjük, és a konverterbe vezetjük. A lényeg itt az, hogy kövessük a következőket: polaritás.

Napelem csatlakoztatása akkumulátordiagramhoz

Minden csatlakozás a vezérlőn keresztül történik. Az akkumulátorok csak ezen keresztül csatlakoztathatók az akkumulátorcsomaghoz.

A napelemekből érkező áram a vezérlőhöz kerül. Ezután feldolgozza és 12 voltos terhelésre táplálja. Egy része egy külön csatlakozón keresztül az akkumulátor pólusaihoz kerül. Az akkumulátortól az áram az inverterhez, majd a háztartási konnektorba jut. Csak ezt a bonyolult folyamatot követően csatlakoztathatja a tulajdonos az eszközeit. Fontos megjegyezni, hogy két helyen is biztosítékon keresztül történik az áramellátás. Ez a túlterhelés esetén a biztonság növelése érdekében szükséges.

Hogyan kell vezetéket forrasztani egy napelemre?

Ehhez a következőket kell elkészíteni:

1. Ón.
2. Rosin vagy sav.
3. Forrasztópáka. Ha tetőn dolgozol, a legjobb, ha ez a szerszám hordozható. Ellenkező esetben hosszabbítóhoz kell csatlakoztatnod, ami nem igazán kényelmes.
4. Huzal.

Ha szilícium lapkát forraszt, különösen óvatosnak kell lennie, mivel nagyon törékeny.

Melegítsd fel a forrasztópákát, és mártsd gyantába. Ezután vedd elő a huzalt, és ónozd be. Ez azt jelenti, hogy a csupasz huzal végét olvadt gyantával vonod be, majd rányomod a forró vasat és forrasztod. Egy idő után az ón bevonja a huzal teljes végét, és csak ezután forrasztható a lemezre. Az érintkezőkön is legyen egy kis mennyiségű forrasztóón.

Helyezd a vezetéket az érintkezőre, és finoman érintsd meg a forrasztópákával. Néhány másodperc múlva a csatlakozás lezárul. Minden vezeték összeforrasztva van! A nagyobb vezetékeket ugyanígy forraszd.

Így a fenti napelemek csatlakoztatására szolgáló ábrák tökéletesen működnek egy vidéki házban!

Napelemek cseréje

Miután a modulok megsérülnek, ki kell cserélni őket. Először válassza le a törött panelt a tetőrögzítésekről. Ezután lassan mozgassa lefelé. Végül óvatosan helyezze a földre. A legjobb, ha megkéri valaki mást, hogy vegye el Öntől.

A következő lépés vagy a napelem javítása, vagy ártalmatlanításÁltalában építési hulladékként dobják ki és hasznosítják újra. Az utóbbi időben azonban elektronikai hulladékként osztályozták őket.

Ha van a városában speciális gyűjtőhely, akkor a legjobb, ha oda viszi a használt modult.

Napelem meghibásodások

Ezek a következő okokból adódhatnak:

1. A szilíciumlapka eltört. Ebben az esetben ki kell cserélni.
2. A fotocella csatlakozásai közötti érintkezés megsértése.
3. Dióda meghibásodása.
4. Gyenge kontaktusok.
5. A napelemek rövidzárlata nedvesség vagy külső nyomás miatt.
6. Ködösödés.
7. Az elemek rossz forrasztása.
8. Vezetők korróziója.

Ha a védő átlátszó panel sérült, azonnal meg kell javítani. Ehhez használjon ultraibolya folyékony üveget. Megkeményedés után sem változtatja meg optikai tulajdonságait. Ez a tetőn is elvégezhető a radiátor eltávolítása nélkül. Az akril ragasztó kikeményedésének felgyorsítása érdekében világítsa meg ultraibolya lámpa alatt. Felhordás előtt győződjön meg arról, hogy a felület szennyeződésmentes.

A korróziót vezetőképes ragasztóval kezeljük. Távolítsuk el a vezetékeket, és tisztítsuk meg a rögzítésük helyét. Ezután zsírtalanítsuk a felületet kerozinnal, benzinnel vagy acetonnal, és vigyünk fel speciális ragasztót. Ez megjavítja a sérült elektródát. Miután a ragasztó megszáradt, forrasztópákával forrasztóanyagot vigyünk fel az érintkezőre. Ezután védjük a területet átlátszó forró ragasztóval.

Hogyan lehet napelemet tesztelni teszterrel?

Végezzen vizuális ellenőrzést, hogy nincs-e szokatlan színárnyalat vagy repedés. Most már multiméterrel is ellenőrizheti a tápegységet. Tesztelés előtt ne feledje, hogy a rövidzárlat nem károsítja a napelemet. Ez azt jelenti, hogy tesztelhet egyetlen napelemet vagy egyszerre az összeset. A tesztelést jó megvilágításban érdemes elvégezni.

Követendő eljárások:

1. A mérések után végezze el a számításokat a P = Voc * Isc * 0,78 képlettel.
2. Amikor a voltmérő nulla állásban van, olvassa le az akkumulátor feszültségét (Voc).
3. Mérje meg az áramerősséget ampermérővel egy rövidzárlat (Isc) létrehozásával.

A mérésekhez állítsa a mérőműszert a kívánt feszültségre. Fordítsa a szabályozót balra, 20-as állásba.

De ha az áramforrás 20 voltnál nagyobb feszültség leadására képes, akkor a legjobb, ha a készüléket 200 voltra állítja. Ezután vegye a szondákat, és csatlakoztassa azokat a napelem pozitív és negatív pólusához. A feszültségérték ezután megjelenik a kijelzőn.

Napelem karbantartás

A valóságban mindössze annyi a dolgunk, hogy megtisztítsuk őket a portól, levelektől, madárürüléktől és a hótól. A panelekről a por eltávolításához egyszerűen törölje át őket egy hagyományos ruhával. A szennyeződéseket alacsony nyomású víztömlővel is eltávolíthatja.

Ha havat takaríthatsz egy sima seprűvel. Ha csak két paneled van, húzz fel kesztyűt, és óvatosan söpörd le a havat a kezeddel.

De ha nagy a tetőd, és a radiátorokat hó borítja, akkor egy kis eszközt kell készítened. Keress egy vékony botot, és köss rá egy seprűt. Ezzel a hosszú seprűvel próbáld meg letakarítani a havat a tetőről.

De ez csak a napelemek felszínes karbantartása; műszaki karbantartásra is szükség van. Mit jelent ez? Azt jelenti, hogy biztosítani kell, hogy minden alkatrész működőképes és megfelelően működjön.

Íme, amit ellenőrizned kell:

1. Minden rögzítőelem korrodált és meglazult lehet, ami meghibásodáshoz vezethet.
2. Szigetelőcsövek. Védik a vezetékeket. Ha elszakadnak, a kábel is megsérül. A javításuk költséges lesz.
3. Ellenőrizze az invertert túlmelegedés vagy sérülés szempontjából. Tisztítsa meg a szűrőket.
4. Távolítsa el azokat az akadályokat, amelyek megakadályozzák, hogy a napfény elérje a paneleket.
5. Földelési érintkezés. A laza érintkezők, a rossz földelés és a rossz szigetelés csökkenti a rendszer hatékonyságát.
6. Szilíciumlapkák. Meghibásodásuk csökkentheti az elektromos szintet.

A napelemek alkalmazásai

Ezen fényelnyelő berendezések alkalmazási köre meglehetősen széles.

1. Egy társasház villamosenergia-ellátása.
2. Hordozható energiaforrásként.
3. Kütyük akkumulátorainak töltéséhez.
4. Számológép típusú eszközök napenergiával történő táplálása.
5. Különböző rendszerek bevezetése.
6. Az űrtechnológiában.
7. Katonai célokra.
8. Az orvostudományban.

A napelemek élettartama

Sok gyártó azt állítja, hogy ezek a tápegységek akár 25 évig is kitartanak. Azonban egyes modellek jelenleg akár két évig is bírják. Ezeket a modelleket azonban általában nem széles körben használják.

Az élettartam leggyakrabban a gyártási technológiától és a külső hatásoktól függ.

Napelemek előnyei és hátrányai

Amint azt fentebb említettük, minden típusnak megvannak a maga előnyei és hátrányai. Ez a szakasz általános mutatókat tartalmaz.

A napelemek előnyei

1. 10 m-es területről² Akár 1 kW energia előállítására is lehetőség van.
2. Akár 25 évig is képes működni.
3. Az otthonok áramellátása megszakítások és kimaradások nélkül történik, ellentétben a hagyományos árammal.
4. Nem igényelnek semmilyen karbantartást. Télen csak el kell takarítani a havat, nyáron pedig le kell törölni a port.
5. A meghibásodási arány nagyon alacsony.
6. Ingyenes áramot biztosítanak, miután a rendszer megtérült.
7. Bárki számára elérhető.
8. Szinte végtelen energia.
9. Környezetbarát villamosenergia-forma.
10. Zaj nélkül dolgoznak.
11. Széleskörű alkalmazások.
12. Lassú kopás.
13. Függetlenség az energiaszolgáltató vállalatoktól.

A napelemek hátrányai

1. Magas költség.
2. Hosszú megtérülési idő.
3. Alacsony hatásfok. A hatásfok ritkán haladja meg a 20%-ot.
4. A teljesítmény nem magas.
5. Lehetetlen nagyobb teljesítményű eszközöket működtetni, mint maguk a napelemek.
6. Sok drága felszerelést kell vásárolni.
7. A napszaktól és az időjárási viszonyoktól függ.
8. Felmelegíthetik a radiátor feletti légkört.
9. Energiát kell felhalmoznunk.
10. Ahhoz, hogy aktuálisabb legyen, sok területet kell elfoglalnia.
11. Csak egyenáramot termelnek. Váltakozó áramhoz átalakítót kell telepíteni.

Ezek a napelemek előnyei és hátrányai!

Hol érdemes napelemeket vásárolni otthonra?

Jelenleg erre nincs igazán szükség; megrendelheted őket egy szaküzletben a városodban. Igen, lehet, hogy drágák, de legalább nem kell várnod. Ha pénzt szeretnél megtakarítani, akkor olcsó napelemeket csak Kínában találhatsz. Például az AliExpressen és más kínai piactereken. Perovszkit alapú cellákat is találhatsz ott.

Napelemek fotója

Napelemekre kivetett adók Oroszországban

Jelenleg nincsenek ilyen zsarolások a kormányzatban, hála istennek. És reméljük, hogy a jövőben sem fognak! Nem sok értelmük lenne, mivel csak kevesen vásárolnának napelemeket. Végső soron az eladók jelentős veszteségeket szenvednének el.

A valóságban az állítólagosan ingyenes napenergia-termelés jelentős beruházást igényel. Akkumulátort, invertert, akkumulátorokat, vezetékeket és egyéb berendezéseket kell vásárolni. Ez több mint 100 000 rubelbe fog kerülni. Itt nincs igazi megtérülési pont.

Elméletileg maguk a napelemek maximum 25 évig működnének. De ez idő alatt az akkumulátort legalább háromszor ki kell cserélni. Ez további költségeket jelent. Az elektronikus alkatrészek is meghibásodhatnak.

Akkor milyen napelemekre kivetett adóról beszélünk? Akkor elfelejthetjük a telepítés megtérülését.

Épp ellenkezőleg, egyes országokban a naperőművek tulajdonosai az áramot is eladják a kormánynak. Ez nyereséges számukra.

Ha valaki erre épít egy vállalkozást, akkor természetesen adóznia kell.

Film körülbelül nap elemek

A napelemek története

A fotovoltaikus hatáson alapuló napelemek vékony szilíciumlapkákból készülnek. Könnyen előállítják a szükséges feszültséget vagy áramot a fényből. A modern világban a napelemek gyártása jövedelmező, és nagy a kereslet irántuk. Rádiótechnikában, űrhajózásban, telefonálásban, orvostudományban és televízióban használják őket.

A napelemek története a 19. században kezdődött. Speciális technológiával gyorsan elkezdték gyártani őket. A fénysugárzással kapcsolatos kiterjedt kutatások jelentősen felgyorsították a folyamatot.

1839-ben egy Antoine-César Becquerel nevű férfi bemutatott egy kémiai elemekből készült napelemet. Természetes fényben könnyedén termelt áramot. Hatékonysága elérte az 1%-ot. Az egységnyi áram rendkívül kicsi, így a napelemek története folytatódott.

1973-ban Willoughby Smith hivatásos kutató kísérletei során felfedezte a szelént, amely érzékenynek bizonyult a napfényre.

1877-ben Adams és Day felfedezték, hogy a szelén fény hatására bizonyos feszültséget generál.

1880-ban egy Frittss nevű személynek az az ötlete támadt, hogy arannyal vonja be a szelént, és elkészítette az első 1%-os hatásfokú napelemet. Annyira izgatott volt, hogy forradalmi áttörésnek tartotta! Elkezdte mesélni barátainak és ismerőseinek, hogy ezek a modulok hamarosan felváltják majd a hagyományos energiaforrásokat.

1905-ig az emberek nem értették, hogyan lehet kinyerni az energiát a Napból. Ekkor magyarázta el a nagy tudós, Albert Einstein a fotoelektromos hatást a tudományos közösségnek. Ekkor a világ reménykedett abban, hogy a napelemek hatékonysága magyarázatot kaphat.

A 20. század közepére a tranzisztorok és diódák területén végzett kísérletek ellátták a szakembereket a szükséges információkkal.

1954-ben fejlesztették ki az első szilícium napelemeket. A világ Cal Fullernek, Gordon Pearsonnak és Darryl Chapinnek köszönheti találmányukat. Ezek a tudósok sikeresen 4%-ra növelték a hatásfokot. Egy idő után egyetlen cella hatásfoka elérte a 15%-ot.

Kezdetben vidéki területeken és kisvárosokban használták az új napelemeket. Évtizedekig használták őket a telefonálásban.

Jelenleg a napelemek nem tudják teljes mértékben kielégíteni a felhasználók igényeit a magas költségek és a hosszú megtérülési idő miatt. Ennek ellenére sikeresen használják őket műholdak energiaellátására.

A múltban, sőt, még ma is, az akkumulátorok és az üzemanyaggal működő generátorok nagy méretűek voltak. A napelemek lényegesen könnyebbek. Ez előnyössé teszi őket az űrben és a repülésben való felhasználásra.

Jelenleg csak néhány nagyméretű fotovoltaikus rendszer működik. Ezek elsősorban a jelentős távolságra fekvő lakóingatlanokat látják el árammal, mivel ezeken a területeken gyakran nehéz áramhoz jutni.

A telepített erőművek évente körülbelül 50 megawattot termelnek. A fényenergia ennek mindössze 1%-át teszi ki.

A napenergiát vizsgáló kutatók felfedezték, hogy a napsugárzás évszázadokon át képes ellátni a Földet energiával.

Rövid válaszok a témával kapcsolatos különféle kérdésekre

Kérdések	Válaszok
Mi a napelemes akkumulátor szimbóluma az ábrán?
Mennyi energiát termel egy napelem?	Itt minden a modul méretétől, az időjárási viszonyoktól és a gyártástechnológiától függ. Ezért lehetetlen egyértelmű választ adni. Például egy körülbelül 10 000 rubelbe kerülő SilaSolar akkumulátor 300 kW-ért 44,8 voltot képes termelni terhelés nélkül. Terhelés mellett 37 V-ot termel. Méretek: Hosszúság – 1956 mm, Magasság – 40 mm, Szélesség – 992 mm.
Hány napelemre van szükség egy 100 négyzetméteres házhoz?	Itt wattban kell számolni. Például egy átlagos családnak maximum 4000 kW energiára van szüksége havonta. De ha nincs sok elektromos készüléked, és nem használod őket gyakran, akkor 2000 kW is elég lesz. Most számoljuk ki például, hogy egy radiátor 10 ezer rubelbe kerül, és 300 kW-ot termel. Hét radiátorral 2100 kW-ot kapunk. Ez 70 000 rubelbe fog kerülni. Lényegében a ház mérete nem számít, a lényeg, hogy teljes mértékben napenergiával működjön. Szükség esetén radiátorok telepíthetők a ház közelében.
Hány napelemre van szükség egy 50 négyzetméteres házhoz?	Lásd az előző választ.
Hány kW teljesítményt termel egy 1 m²-es napelem?	Egy napelem átlagosan 50-120 wattot képes termelni 1 óra üzemidő alatt.
Hány napelemre van szükség egy lakáshoz?	2 db erős akkumulátor.
Miért van napelem a számológépben?	Lehetővé teszi a készülék további működését, ha az akkumulátorai lemerültek. Alternatív megoldásként az akkumulátorok eltávolíthatók, és a napelem továbbra is működteti a készüléket.