Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 

 

  • Как отличить хороший самозажимной клеммник от подделки
  • Почему горят ТЭНы на водонагревателях и стиральных машинах и как их заменить
  • Способы и схемы управления тиристором или симистором
  • Стрелочные и цифровые мультиметры - достоинства и недостатки
  • Как устроен компьютерный блок питания и как его запустить без компьютера
  • Что такое биодинамическое освещение
  • Электрик  

    Электрик Инфо » Автономное электроснабжение, Электрообзоры » Характеристики солнечных батарей
    Количество просмотров: 20029
    Комментарии к статье: 3


    Характеристики солнечных батарей

    Солнечные батареи, которые также называют солнечными панелями или солнечными модулями, строятся из отдельных фотоэлектрических преобразователей (так называемых солнечных элементов), которые соединяются друг с другом в последовательные и параллельные цепи, в совокупности работающие как единый источник тока.

    Собственно одна панель может рассматриваться как источник тока. Несколько солнечных панелей образуют автономную солнечную электростанцию, которая может быть малой (если речь идет например о частном доме) или большой (если речь идет о промышленной солнечной электростанции) мощности. Размер солнечной станции зависит от ее назначения и от нужд ее потребителя.

    Характеристики солнечных батарей

    Одна солнечная панель обычно содержит количество элементов кратно 12, а именно: 12, 24, 36, 48, 60 или 72 солнечных элемента. Номинальная мощность одной такой панели обычно лежит в диапазоне от 30 до 350 ватт. Соответственно размер и вес панели тем больше, чем больше ее номинальная мощность.

    Размер солнечных панелей

    На сегодняшний день реальный КПД солнечных батарей, доступных широкому потребителю, лежит в пределах от 17 до 23%. Есть отдельные экземпляры, декларирующие КПД до 24%, но это скорее исключения и преувеличения. Лаборатории по всему миру стремятся разработать солнечные элементы, КПД которых хотя бы приблизился к 30% - это было бы очень хорошим результатом для источника энергии данного типа, если смотреть на вещи реально.

    Солнечные батареи на базе кремния, как альтернативный источник электрической энергии, проверены временем, они отличаются надежностью и безопасностью, компактностью и относительной доступностью. Срок их нормальной эксплуатации доходит до 30 лет и даже превышает. Хотя, справедливости ради стоит отметить, что кремниевые фотоэлектрические элементы со временем деградируют, это выражается в снижении получаемой при полном освещении мощности примерно на 10% от первоначального номинала за каждые 10 лет активной эксплуатации.

    То есть если в 2019 году приобреталась новая солнечная панель на 300 Вт, то к 2039 году она будет способна выработать максимум 240 Вт. По этой причине следует вычислять установленную мощность системы с определенным запасом по току. Что касается тонкопленочных элементов, то они временем не проверены, но специалисты утверждают, что скорость деградации в первые же годы у них многократно выше чем у монокристаллических и поликристаллических кремниевых элементов.

    При нормальной эксплуатации ни замена элементов, ни какое бы то ни было иное специальное обслуживание монокристаллическим и поликристаллическим солнечным панелям не требуется. Они просты в установке, не содержат движущихся частей, их поверхность обращенная к солнцу всегда имеет защитное механически прочное покрытие.

    Вольт-амперная характеристика солнечных батарей снимается в лабораторных условиях при производстве и приводится в спецификации. Стандартный тест проводится при радиации 1000 Вт/кв.м при температуре окружающего воздуха 25°С, как на широте 45°.

    ВАХ солнечной панели из 72 элементов

    Здесь можно видеть крайние точки ВАХ, в которых снимаемая с батареи мощность обращается в ноль. Напряжение холостого хода — Voc - это максимально доступное напряжение на выходе батареи при разомкнутой цепи нагрузки. Ток при коротко замкнутой цепи нагрузки — Isc – это, соответственно, ток при нулевом выходном напряжении.

    Практически батарея всегда работает в неком оптимальном режиме где-то посередине между этими двумя точками. В оптимальной точке MPP - максимальная мощность нагрузки. Номинальное напряжение для точки максимальной мощности обозначается Vp, а номинальный ток для данной точки — Ip. В этой точке определяется и КПД солнечной панели.

    Контроллер заряда с технологией MPPT

    В принципе солнечная батарея способна работать в любой точке ВАХ, однако для получения максимальной эффективности полезно использовать точку наивысшей мощности, поэтому солнечные панели никогда не питают нагрузку напрямую. Для достижения лучшей эффективности, между солнечной батареей и аккумуляторами (инвертором) следует подключить контроллер заряда с технологией MPPT, который всегда будет работать в точке максимума доступной мощности при любой текущей интенсивности солнечного освещения.





    Поделитесь этой статьей с друзьями:


    Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Как устроены и работают солнечные батареи
  • Что такое MPPT-контроллер для заряда солнечных батарей
  • Двусторонние солнечные элементы
  • Контроллеры для солнечных батарей
  • Полимерные солнечные батареи
  • Солнечные батареи с рекордным КПД
  • Солнечная черепица Тесла, фотоэлектрическая плитка - Tesla Solar Roof
  • Солнечные батареи из перовскита
  • Самодельные солнечные батареи и их промышленные аналоги
  • Сетевые grid-tie инверторы для солнечных батарей
  • Категория: Автономное электроснабжение, Электрообзоры

    Солнечная энергия, Солнечные панели, Технические характеристики, Бесперебойное питание, Контроллеры управления, Источники энергии

      Комментарии:

    #1 написал: Антон | [цитировать]

    При выборе солнечных панелей нужно смотреть на следующие характеристики: Мощность в условиях NOCT (PMAX [Вт]) - то есть пиковая мощность в условиях, аналогичных реальным, чем выше ее значение по отношению к пиковой мощности тем лучше. Температурный коэффициент мощности (PMPP [% / K]) - информирует о том, как повышение температуры фотоэлемента влияет на его КПД - чем меньше абсолютное значение этого коэффициента, тем лучше (перед ним стоит знак минус). Ведущие производители солнечных панелей достигают параметров порядка -0,26. В свою очередь, хороший модуль должен достигать параметров от -0,38; до -0,36. Важным определяющим фактором является гарантия линейного падения мощности. Это называется эффект старения, то есть уменьшение пиковой мощности с течением времени. Минимум в настоящее время составляет не менее 80% пиковой мощности после 25 лет эксплуатации установки. С другой стороны, лучшие производители элементов достигают значений 92-94% выходной мощности. Последним, но не менее важным параметром должен быть срок гарантии.

      Комментарии:

    #2 написал: Павел | [цитировать]

    Солнечный элемент - это полупроводниковый элемент, образующий pn переход. Под действием падающего на него солнечного излучения (фотонов) создается электродвижущая сила, потому что электроны перемещаются в область n, при этом дырки в область P. Результатом этого движения зарядов является создание разности потенциалов, то есть электрического тока. Одиночный элемент самого популярного типа, то есть сделанный на основе кремния, дает напряжение всего около 0,5 В. Соединяя их последовательно, мы получаем соответственно более высокое полезное значение. Мы получаем постоянный ток в панелях, а подавляющее большинство бытовой техники питается от переменного тока. Поэтому его нужно обрабатывать, что требует дополнительных устройств (инвертора).

      Комментарии:

    #3 написал: Иван Марков | [цитировать]

    Панели всегда должны быть водонепроницаемыми и воздухонепроницаемыми. Компоненты панели, такие как задний лист, солнечные элементы и слои стекла, должны быть ламинированы в условиях полного вакуума. Однако, если процесс не был проведен должным образом или был непродолжительным, может произойти расслоение. Обычно это место отслаивания ламинированных компонентов и даже образования пузырей и влаги. Влага вызывает коррозию фотоэлектрических панелей, и они выглядят как черные пятна на вашей панели. Обычно он начинается с краев панелей и распространяется повсюду в зависимости от степени тяжести. Коррозия металла на токопроводящих частях может привести к значительному сокращению срока службы. Уменьшение будет происходить в зависимости от размеров более темных областей, которые корродируют. Безрамные фотоэлектрические панели, а также стеклянные панели также могут страдать от коррозии и влаги.

    Добавление комментария
    Имя:*
    Комментарий:

    Популярные статьи:

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Яндекс Дзен

     


    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки

    Copyright © 2009-2021 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.

    Источник иллюстраций: авторские рисунки и фотографии, электрика на стоковых фото