Esnek güneş panelleri: tipik tasarımlara, özelliklerine ve bağlantı özelliklerine genel bakış

Güneş enerjisi, en umut verici ve hızla gelişen alternatif elektrik kaynaklarından biridir.Bu, çevreyi kirletmeden gezegenin herhangi bir yerinde kullanılabilecek sınırsız bir kaynaktır. Katılıyorum, kendi alternatif elektrik kaynağınıza sahip olmak güzel olurdu.

Artık güneş enerjisini evinizde elektriğe dönüştürebileceğiniz ortaya çıktı. Hacimli ve kırılgan çerçeveli paneller yerine artık giderek daha fazla esnek güneş panelleri kullanılıyor. Fakat bu pratikte nasıl uygulanabilir?

Esnek güneş panellerinin yapısını ve çalışma prensibini anlamanıza yardımcı olacağız. Makalemizde yapıların seçimi ve kurulumu için faydalı öneriler sunulmaktadır. Bilginin algılanmasını kolaylaştırmak için makale tematik fotoğraf ve videolar içermektedir.

Güneş panelleri nedir?

Esnek panellerin elektrik üretmeniz için uygun olup olmadığını anlamak için teoriyi anlamanız gerekir.

Güneş pili nedir, esnek modellerin yapısı diğerlerinden nasıl farklıdır? Satın almadan önce bu özel tip güneş pillerinin avantajlarını ve dezavantajlarını öğrenmek de çok önemlidir.

Esnek panellerin yapısı ve çalışma prensipleri

Güneş pilinin çalışma prensibi fotovoltaik kavramına dayanmaktadır.Işık, bilindiği gibi, hem dalga hem de parçacıkların (fotonların) akışı olarak düşünülebilir. Foton enerjisini elektriğe dönüştürme yeteneği fotovoltaiktir.

Modern güneş panellerinin ilk prototipleri 50'li yıllarda icat edildi. O zamandan beri hem görünüm hem de çalışma prensibi açısından önemli ölçüde değiştiler. Fotovoltaik etki yarı iletkenlerin kullanımıyla mümkün olmaktadır

Yarı iletken, özel bir atomik yapıya sahip bir malzemedir. N-tipi bir yarı iletkende fazladan elektron bulunurken, p-tipi bir yarı iletkendeki atomlar bunlardan yoksundur. Bir fotoselin montajı için 2 tip malzeme bir araya getirilerek iki katmanlı bir yapı oluşturulur.

Bireysel fotoseller paneller halinde birleştirilir. Paneller dayanıklı bir metal çerçeve içinde sert olabilir. Artık fotoğraf panellerinin tasarımını hafifletme eğilimi var. Esnek ve hafif güneş pilleri popülerlik kazanıyor.

Güneş pilinin çalışma prensibi şu şekilde açıklanabilir:

1. Güneş ışığı fotoselin yüzeyine n katmanlı taraftan çarpar.
2. Fotonlar yarı iletken atomlarla çarpışarak fazladan elektronları “yok eder”.
3. Serbest elektronlar p katmanına doğru hareket eder ve parçacık eksikliği olan atomlara ulaşır.
4. Sonuç olarak üst katman katot, alt katman ise anot görevi görür.
5. Pili kolayca şarj edebilecek doğru akım üretilir.

Yarı iletken olarak silikon, selenyum ve daha birçok pahalı malzeme kullanılmaktadır.

Güneş panelinden alınan doğru akımın, çoğu elektrikli cihaz üzerinde çalıştığı için alternatif akıma dönüştürülmesi gerekir.

Esnek film güneş pilleri için alüminyum iletkenli polimer kaplama da kullanılır.Bu yapı, panellerin şaşırtıcı derecede ince ve hafif olmasını sağlar.

Bu teknoloji henüz gelişmeye başlıyor, ancak büyük umutlara sahip olduğuna şüphe yok. Ancak esnek panellere bu tanımın geniş anlamıyla bakacağız.

Güneş panellerinin çalışma prensipleri hakkında daha fazla bilgiyi buraya tıklayarak okuyabilirsiniz. bağlantı.

Esnek güneş pillerinin avantajları

Esnek güneş panellerinin avantajları, bu elektrik üretme yöntemini en umut verici yöntemlerden biri haline getiriyor:

• ağırlık;
• boyut;
• esneklik;
• verim;
• çok yönlülük;
• yeterlik;
• Çevre dostu;
• kullanım kolaylığı.

Panellerin boyut ve ağırlık gibi geometrik ve fiziksel parametreleri büyük önem taşımaktadır, çünkü bir konut binasının tamamına elektrik sağlamak için çok sayıda panel gerekli olacaktır; ağır modeller kullanıldığında güçlendirilmesi gerekebilir. kurulum maliyetlerini önemli ölçüde artıracak bina yapısı.

Hafif ve kompakt esnek elemanlar, bina çerçevesi üzerindeki yük dağılımını önemli ölçüde etkilemeyecektir. Çatı kaplaması için herhangi bir tehlike oluşturmazlar.

Silikon pillerin performansı oldukça yüksektir. Bu durumda verimliliği tahmin etmek zordur; yarı iletken paneller ışığı ortalama %20 oranında elektriğe dönüştürme kapasitesine sahiptir.

Yani güneş ışınım gücü 200 W ise yaklaşık 40 W elektrik alınacaktır.

Esnek amorf güneş panelleri, geleneksel sert silikon bazlı yapılara göre bulutlu hava koşullarına çok daha dayanıklıdır.

Karşılaştırıldığında, standart bir güneş paneli bulutlu havalarda kapasitesinin yalnızca %10'unda çalışabilirken, esnek bir panel nominal çıkışının yaklaşık %50'sinde çalışabilir.

Güneş pilinin esnekliği, düzgün olmayan yüzeylere sahip çatılar, kiremitli çatılar ve karmaşık şekillerdeki kaplamalarla donatılmasına olanak tanır. Aynı zamanda oldukça çok yönlüdürler, bir binanın çatısına veya cephesine montaja uygundurlar.

Güneş ışığı ücretsiz ve sınırsız bir kaynaktır. Bu, güneş panellerinin koşulsuz verimliliğini yansıtan şüphesiz avantajıdır.

Ayrıca bu enerji üretim yöntemi tamamen çevre dostudur ve hiçbir şekilde çevreyi etkilemez ve ona zarar vermez. Üstelik insanlık, güneş enerjisinin popüler alternatifi olan termik santrallerden vazgeçerek hava kirliliği seviyesini azaltıyor.

Esnek güneş panellerinin dezavantajları

Esnek güneş panellerinin birçok dezavantajı da vardır. Birincisi, bu teknoloji henüz gelişiyor ve henüz yeteneklerinin zirvesine ulaşmadı. Performans açısından esnek amorf piller, sert poli veya monokristal pillerden daha düşüktür.

Esnek panellerin yapısı ve çalışma prensibi oldukça karmaşıktır ancak bunları herkes kullanabilir. Ekipmanı doğru şekilde kurmak ve bağlamak yeterlidir.

İkinci olarak, ince folyo ve minimum kaplama katmanı nispeten hızlı bir şekilde başarısız olur. Bu tür panellerin garanti süresi yaklaşık 3 yıldır.

Bundan sonra fotoseller yavaş yavaş bozulmaya başlar ve değiştirilmeleri gerekir.

İyi haber şu ki, bu endüstri hızla gelişiyor ve amorf silikon bazlı esnek güneş panellerinin daha dayanıklı ve güçlü örnekleri şimdiden ortaya çıkıyor

Diğer dezavantajlar her türlü güneş panelinin doğasında vardır:

• geri ödeme periyodu;
• yüksek fiyat;
• pillerin yanı sıra çok sayıda pahalı ekipman;
• hava koşullarına bağımlılık.

Yaklaşık 150 W gücünde esnek bir panelin maliyeti yaklaşık 40 bin ruble. Üreticiye bağlı olarak veya daha fazlası. 20 pil, bir dizi pil ve ek ekipman düzenli bir meblağa mal olacak. 1 kWsaat elektriğin maliyetini de hesaba katarsak, bir yıldan fazla bir süre boyunca sistem için ödeme yapmanız gerekecektir.

Güneş enerjisi nerede ve nasıl kullanılır?

Esnek paneller çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Bu güneş panellerini kullanarak evinize enerji sağlamak için bir proje hazırlamadan önce, bunların nerede kullanıldığını ve iklimimizde kullanım özelliklerinin neler olduğunu öğrenin.

Güneş panellerinin uygulama alanı

Esnek güneş panellerinin kullanım alanı oldukça geniştir. Elektronikte, bina elektrifikasyonunda, otomobil ve uçak imalatında ve uzay tesislerinde başarıyla kullanılmaktadırlar.

İnşaatta bu tür paneller konut ve endüstriyel binalara elektrik sağlamak için kullanılır.

Güneş enerjisi tek elektrik kaynağı olabilir veya geleneksel güç kaynağı şemasını kopyalayabilir, böylece belirli bir süre boyunca verimin yetersiz olması durumunda ev elektriksiz kalmaz.

Esnek güneş pillerine dayalı taşınabilir şarj cihazları herkesin kullanımına açıktır ve her yerde satılmaktadır. Dünyanın herhangi bir köşesinde elektrik üretmeye yönelik büyük, esnek turist panelleri gezginler arasında oldukça popülerdir.

Çok alışılmadık ama pratik bir fikir, yol yüzeyini esnek piller için temel olarak kullanmaktır. Özel elemanlar darbelerden korunur ve ağır yüklerden korkmaz.

Esnek piller de iyidir çünkü hemen hemen her durumda kullanılabilirler. Bir arabanın çatısına veya bir yatın gövdesine kolaylıkla yerleştirilebilirler.

Bu fikir zaten hayata geçirildi. “Güneş enerjisi” yolu, bir metre fazla arazi kaplamadan çevredeki köylere enerji sağlıyor.

Esnek amorf panellerin kullanım özellikleri

Evlerinde elektrik kaynağı olarak esnek güneş panellerini kullanmaya başlamayı planlayanlar, operasyonlarının özelliklerini bilmelidir.

Mini enerji santrallerinin aşınma direncine yönelik artan taleplerin olduğu yerlerde esnek metal tabanlı güneş panelleri kullanılır:

Kullanıcıların aklına ilk olarak şu soru geliyor: Gündüz saatlerinin kısa olduğu ve tüm cihazları çalıştırmaya yetecek elektriğin olmadığı kış aylarında ne yapmalı?

Evet, bulutlu havalarda ve kısa gündüz saatlerinde panellerin performansı düşer. Merkezi bir güç kaynağına geçme olasılığı şeklinde bir alternatifin olması iyidir. Elinizde yoksa stoklamanız gerekir piller ve havanın uygun olduğu günlerde şarj edin.

Güneş pillerinin ilginç bir özelliği, güneş pili ısındığında veriminin önemli ölçüde azalmasıdır.

Yaz sıcağında paneller ısınır ancak daha kötü çalışırlar. Kışın güneşli bir günde fotoseller daha fazla ışık yakalayıp onu enerjiye dönüştürebilir

Yıllık açık gün sayısı bölgeye bağlıdır. Elbette güneyde esnek pil kullanmak daha mantıklı çünkü orada güneş daha uzun süre ve daha sık parlıyor.

Dünya gün içinde Güneş'e göre konumunu değiştirdiğinden, panelleri evrensel olarak, yani güney tarafına yaklaşık 35-40 derecelik bir açıyla yerleştirmek daha iyidir.Bu durum hem sabah hem akşam saatlerinde hem de öğle saatlerinde geçerli olacaktır.

Çatıya güneş panelleri takma talimatları

Özel bir eve elektrik sağlamak için ihtiyacınız olan şeyin amorf silikon bazlı esnek güneş panelleri olduğuna karar verirseniz, işi planlamaya başlayın.

Uygun ekipmanı seçin ve yaklaşık panel sayısını tahmin edin. Ardından güneş pillerinin kurulumu ve sonraki bakımı ile ilgili kuralları okuyun.

Ancak geleneksel silikon poli ve monokristalin analoglarının kullanımının hala çok daha verimli olduğunu unutmayın.

Aşama 1. Panel sayısının hesaplanması

Herhangi bir çalışma bir projeyle başlar. Tasarım için gerekli hesaplamaları yapmanız gerekir:

• günlük elektrik tüketimi;
• fotosellerin toplam gerekli gücü;
• pil kapasitesi;
• panel sayısı.

En basit şey elektrik tüketimini hesaplamaktır. Bunu yapmak için kullandığınız veya teorik olarak kullanabileceğiniz tüm elektrikli cihazları kesinlikle dikkate almanız gerekir.

Basit örnek:

• buzdolabı – 200 W;
• bilgisayar - 300 W;
• televizyon – 150 W;
• ekonomik ampuller - her biri 20 W'lık 5 adet.

Her cihazın gücü, belgelerinde veya muhafazasında belirtilmelidir. Tüm verileri ekledikten sonra 750 W elde ediyoruz. Bu değere göre seçilir çevirici - doğru akımı gerekli frekansta alternatif akıma dönüştüren bir cihaz.

Küçük bir marj yaptığınızdan ve hesaplanan değerden 0,5 kW daha güçlü bir invertör seçtiğinizden emin olun. Yani toplam 0,75 kW güç için 1,25 kW'tan zayıf olmayan bir cihaz uygundur

Doğru bağlantı için güneş panelleri akülere bir kontrol cihazı aracılığıyla bağlanır.Artıdan artıya, eksiden eksiye kontakları karıştırmayın. Aküden akım invertöre ve ardından elektrikli cihazlara gönderilir.

Daha sonra pilleri seçmeniz gerekir. Akü kapasitesi (örneğin 200 A∙h), belirli bir voltajda bir saat boyunca ne kadar akım üretileceğini gösterir.

Tüketicilerin toplam gücünü güneş pilinin çıkış voltajına bölerek gerekli kapasiteyi hesaplayabilirsiniz. Örneğimizde 12 volt pil kullanıyoruz. 750/12 = 62,5 A∙h.

Ancak çoğu pil 0'a kadar deşarj edilemediği için bu formül tam anlamıyla doğru değildir. Belirli bir sınır vardır, örneğin %40. Şarj seviyesinin bunun altına düşmesi akünün servis ömrünü ve performansını önemli ölçüde etkiler.

Bu göstergenin ayrıca formüle eklenmesi gerekir:

750 W/(12Vx0,4)=156,25 A∙h.

Böyle bir kapasiteye ulaşmak için her biri 100 Ah'lik 2 adet akü grubunu sisteme birleştirebilirsiniz.

Seçilen modelin gücüne ve kurulacağı bölgeye göre panel sayısı hesaplanır. Bölgenin önemini abartmak zordur. İdeal olarak, bölgeniz için günlük güneş radyasyonu seviyelerini bulmanız gerekir. Güvenilirlik açısından yıl için minimum değer yaklaşık olarak Aralık ayının sonunda alınır.

Şematik olarak farklı bölgelerdeki güneşlenme düzeyi aşağıdaki gibi gösterilebilir. Sayısal değerler özel referans kitaplarında veya internette bulunabilir.

Bu rakamı ayın takvim günü sayısıyla çarparak Aralık ayı için 1 m2 esnek güneş pili başına kilovat sayısını elde ediyoruz. Örneğin, Moskova'da 0,33x31=10,23 kW/m2, Soçi'de ise 1,25x31=38,75 kW/m2'dir. Bu rakama piko-saat sayısı denir.

Daha sonra, tüm cihazların aynı anda tükettiği koşullu maksimum 0,75 kW'tan ortalama aylık tüketimi hesaplıyoruz - yaklaşık 25 kW. Esnek pillerimizin bir ayda en az 25.000 W üretmesi gerekir, ancak küçük bir rezerv ayırıp 30 kW'a kadar yuvarlamak daha iyidir.

Bu nedenle Moskova'da 1 piko-saat için 30/10,23 = 2,93 kW olmalıdır. Seçilen panellerin gücü 150 W ise sayılarını hesaplamak zor değil: 2,93/0,15 = 20 adet.

Bu kadar basit hesaplamalardan sonra uygun invertörü seçebilirsiniz, denetleyici, batarya ve esnek fotovoltaik panellerin kendisi gerekli miktarda.

Adım 2. Kurulum kuralları

Esnek güneş pillerinin kurulumu sizin tarafınızdan yapılabilir.

Bunu yapmak için panellerinizi tam olarak nereye yerleştireceğinize karar vermeniz gerekir:

• bir binanın çatısında;
• evin cephesinde;
• bağımsız bir yapı üzerinde;
• kombine şema.

En popüler seçenek çatıdadır. Çatının şekli veya konfigürasyonu buna izin vermiyorsa, pillerin yerleştirileceği ek bir çerçeve oluşturmak daha iyidir. Bu daha pahalıdır ancak çatı gölgeliyse veya erişimi zorsa bu seçenek mantıklı olur.

Çatıda yeterli alan olmadığında cephedeki konum kullanılır. Paneller tasarım fikrinin bir parçası haline gelebilir ve ev dekorasyonunda rol oynayabilir

Esnek güneş fotovoltaik hücrelerinin alt tarafında yapışkan reçineli bir katman bulunur.

Koruyucu filmi çıkarıp paneli seçilen yere yapıştırmanız yeterlidir. Elbette montajdan önce yüzeyin temizlenip yıkanması gerekir.

Kurulum için özel bir alete gerek yoktur. Önemli olan çatıda çalışırken güvenliğinize dikkat etmektir.Ekipman bağlantı şemasını takip etmek ve sırayı bozmamak da çok önemlidir.

Güneş pili modülünün bir tarafında 2 kablo bulunur. Her panel, bu kabloların daha sonra seri bağlantı için tek bir veri yolunda birleştirilebileceği şekilde konumlandırılmıştır.

Ayrıca, kurulum şemalarını ve güneş panellerini bağlama yöntemlerini ayrıntılı olarak açıklayan diğer materyalimizi de okumanızı öneririz. Daha fazla detay - Burada.

Aşama 3. Kurulumdan sonra sistem bakımı

Esnek güneş pilleri kurulduktan sonra sürekli olarak bakımlarının yapılması ve izlenmesi gerekecektir, aksi takdirde verimlilikleri önemli ölçüde düşebilir. Önemli olan panelleri temiz tutmaktır. Toz, kir, kuş pisliği; tüm bu faktörler, güneş pilleri tarafından güneş ışığının emilimini sınırladığı için sistemin performansını azaltır.

Güneş panellerinin kirlendiğinde silinmesi gerekir. Bu nedenle karmaşık bir çatıda ulaşılması zor yerlere yerleştirilmesi önerilmez.

Sisteminizin bakımını kendiniz yapamıyorsanız, her zaman uygun teknoloji ve donanıma sahip bir yüklenici bulabilirsiniz. Tabii ki, daha pahalıya mal olacak.

Amorf silikon bazlı güneş panellerini sert muadilleri gibi normal nemli bir sünger veya mikrofiber bezle yıkayabilirsiniz. Panel sudan korkmuyor (sonuçta bu ekipman dışarıya kuruluyor), düzenli olarak yıkarsanız daha uzun süre dayanır

Bölgelerimizi ilgilendiren bir diğer sorun ise kardır. Kışın aküler karla kaplanır ve çalışmayı durdurur. Tortu sürekli olarak temizlenmelidir, ancak çok kaba olmamalıdır, aksi takdirde ekipmanın kendisi hasar görebilir.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar

Popüler üreticilerin esnek panellerini tartışan videolar ve incelemeler, doğru seçimi yapmanıza yardımcı olacaktır. Ekipmanı kurduktan sonra evinizin nasıl görüneceğini görebileceksiniz; uzmanlar doğru sayıda pil seçmenize ve kurulum kurallarını gözden geçirmenize yardımcı olacaktır.

Esnek güneş panelleri nasıl çalışır ve neyden yapılırlar:

Yüksek katlı bir binanın cephesindeki bir daireye esnek bir pil takabilirsiniz, neden olmasın:

Esnek elemanların üretimi ve avantajları hakkında biraz daha:

Güneş panelleri enerjiden bağımsız olmayı ve benzin ve kamu hizmetleri fiyatlarını izlemek zorunda kalmamayı mümkün kılar. Bir defaya mahsus belli miktarda yatırım yaparsanız, evdeki elektrikli aletleri kullanmak için sınırsız enerji tüketebileceksiniz, ev ısıtma ve elektrikli bir aracın aküsünün şarj edilmesi. Gelecek olduğu için giderek daha fazla insan alternatif enerjiye yöneliyor.

Yazımızın konusu hakkında gerekli bilgi veya tecrübeye sahipseniz lütfen okuyucularımızla paylaşın. Ya da belki güneş panellerini kendiniz kurmak zorunda kaldınız? Bize bunu nasıl yaptığını anlat. Yorumlarınızı fotoğraflarla destekleyebilirsiniz.