כיצד להתקין ולהפעיל פאנלים סולאריים

כאשר בוחרים תחנת כוח סולארית ומנתחים את האפשרויות להפעלת מודולים סולאריים, חשוב להחליט על הפוטנציאל להשגת אנרגיה סולארית.

שיטות חישוב מדעיות

מדע "Insolation" (נוצר מהמונח "in solis") עוסק בהתחשבנות בהקרנת משטחי כדור הארץ על ידי קרני השמש.

זה לוקח בחשבון את הכיוון של קרן אור מקבילה של קרני אור ממרכז הדיסק השמש בשיטות גיאומטריות ואנרגיות, המאפשרות לחשוף את שטף האור:

• כיוון;

• אזור חתך;

• תלות בזמן ובעונה;

• צפיפות

• חשיפה ביחידות אור.

השפעת קרינת השמש על כדור הארץ

מיקום מערך השמש משפיע על איכות הקליטה של ​​שטף האור, נקבע על ידי זווית הנטייה של פני השטח שלו ביחס לציר קרני האור. בפועל, זה יכול להיות מכוון בדרכים שונות, אך שלוש אפשרויות אופייניות נבחרות לחישובים:

• מישור האופק של פני כדור הארץ;

• זווית אופטימלית;

• בניצב לציר שטף האור.

השיטה הראשונה כוללת הצבת המודולים במקביל למישור מראה המים של האזור.

כיוון בזווית אופטימלית מורכב בתיקון נייח של סוללת השמש במצב ממוצע והכי חיובי לקבלת אנרגיה סולארית. שיטה זו מושפעת מזווית הרוחב ונטיית ציר הסיבוב של כדור הארץ.

האפשרות השלישית היא לארגן מערכת למעקב אחר מיקום השמש בשמיים ולשמור אוטומטית על כיוון המטוס של מודולי השמש הניצב לו.

מסקנות קצרות

בתנאי רוסיה, שיטות בידוד חשפו את האפשרויות הסטטיסטיות הממוצעות להשגת אנרגיה סולארית בקוט"ש / שעה מגובה של 1 מ '² אזור לשנה קלנדרית אחת. הם מובאים בטבלה.

אזור / מיקום

אופק

זווית אופטימלית

מערכת מעקב

אסטראחאן

1371

1593

2200

מוסקבה

1020

1173

1514

ולדיווסטוק

1290

1681

2145

למידע. בפועל, מיושמות שיטות טכניות המאפשרות לקבל יותר אנרגיה ממטר מרובע אחד של מודול השמש, על בסיס אוסף שטף האור מאזורים סמוכים.

למטרה זו משתמשים בהמשך:

• מערך של מראות שטוחות מסתובבות המשקפות אור על סוללת שמש;

• מראה סיבובית בעלת צורה היפרבולית ליניארית עם אפשרות לסיבוב רק סביב ציר אחד.

שתי השיטות יעילות, אך דורשות חישובים טכניים רציניים, מכניקה מורכבת והשקעות כספיות גדולות. עם זאת, הם מאפשרים להבין כי ניתן להגדיל את היעילות של תחנת שמש ביתית על ידי שיטות פשוטות להפניית אור משתקף מקירות שכנים, מבני מבנים ומסכים. לשם כך, די לצבוע אותם בצבעים בהירים, ומשקפים גלי אור.

מדוע לקחת בחשבון את המלצות הבידוד

במאמר "איך מסדרים פאנלים סולאריים ועובדים" נתונים על פעולתם של ממירים פוטו-וולטאים ניתנים ונציין יעילותם הנמוכה למדי. יצרני ציוד כזה מחפשים כל הזמן דרכים להגדיל אותו, מבצעים מחקר מדעי נרחב, משנים את תנאי הייצור, אך ... טכנולוגיות מהפכניות עדיין אינן נראות.

מודולים סולאריים הם יקרים, הם ממירים חלק קטן מהאנרגיה שמתקבלת לחשמל. לכן חשוב להשתמש בכל הגורמים עם התועלת המרבית.

שיטת הרכבה

להתקנת פאנלים סולאריים, מיוצר מסגרת עם מסגרות אלומיניום או פלדה פרופיל. אתה יכול להשתמש בעץ, אבל זה, לא משנה איך אתה מגן עליו, נתון לייבוש, ריקבון, לא כל כך עמיד.חיבור הסוללה למסגרת מתבצע על ידי ברגי נעילה רגילים או חיבורי בורג במקום הנוח ביותר.

אוריינטציה

החזון האנושי מסתגל לתפיסת העולם באופן שנוח לנו. העיניים שלנו מסתגלות לזרם האור, מחליקות אותו. אמנים וצלמים המשתמשים באפקטים של תאורה לוקחים בחשבון תכונות ראיה אלה בעבודתם.

הערכה נכונה של "בעין" את שיטת הכיוון של סוללת השמש בחלל היא מאוד בעייתית. יש לעשות זאת באמצעות מכשירים, ולקחת בחשבון שהשמש מקרינה ככל האפשר את הכדור הצפוני שלנו מהכיוון הדרומי. כמובן שאנרגיית האור מגיעה ממזרח וממערב, אך עם הפסדים גדולים.

לפיכך, יש למקם את מטוס הסוללה הסולארית בניצב לכיוון הדרומי בזווית למישור האופק, שיכול להיות: להתקין פעם אחת לפעולה כל השנה; משתנה בהתאם לעונות השנה.

עבור קיבוע נייח, הערך הממוצע האופטימלי עולה בקנה אחד עם ההקבלה (רוחב). לדוגמה, עבור אזור לנינגרד נקבעים 60 מעלות.

שיטת הבקרה יעילה יותר גם כאשר מתקינים מחדש ידנית את הזווית פעמיים בשנה (נתונים לאותו אזור):

• באביב - עד 45^בערך;

• בסתיו - עד 75^בערך

השימוש במערכת מעקב בתחנת כוח סולארית ביתית הוא חיסרון:

• רוח גבוהה עם משבי רוח חזקים יכולה להוביל להתמוטטות של מבנה לא אמין;

• עלות המערכת דומה למחיר של שלושה פאנלים סולאריים;

• ההשפעה הכלכלית הצפויה לא תעלה על 40%.

לכן, במקום מערכת מעקב, עדיף לרכוש מודול סולארי נוסף.

השפעת הטמפרטורה והשלג

הממיר הפוטואלקטרי מגיב לשלילה לעליית הטמפרטורה: הוא מקטין את עוצמת הפלט. ומודולים סולאריים, חשופים לשמש, מתחממים. הם, קבועים בחוזקה על משטחים כהים, למשל, חומר קירוי שחור, יכולים לעבוד ב"תבנית "עם טמפרטורה של יותר מ +80^בערךג.

לכן, בעת הרכבה על מבני בניין כלשהם, יש צורך לספק מקום פנוי מכל צידי הממיר הפוטואלקטרי לזרימת אוויר טבעית ופיזור חום. זה נכון במיוחד למשטחים שטוחים: לוחות בטון, יריעות פח. גלי צפחה ואונדולין מספקים גישה לאוויר, אך בחורף הם מכוסים שלג.

נוח להרכיב פאנלים סולאריים על גג שטוח עם אוריינטציה לדרום או בשמש הפתוחה. לשם כך, מרותך מסגרת בצורת פריזמה אופקית משולשת, המורמת מעל משטח הבסיס לגובה העולה על סחיפות שלג אפשריות, מרותכת מפינות מתכת. זוהי ההגנה הפסיבית כביכול מפני שטח מפוצץ שלג. אך בתוכו יש צורך לצמצם את מספר העצירות מלמטה או להגדיל את המרחק ביניהם.

המסגרת שנוצרה מחוברת בצורה מהימנה לגורמי הכוח של מבנה הבניין, ומותקנים בה מודולים סולאריים.

במקרים מסוימים, ניתן ליצור תנאים תרמיים טובים על ידי הנמכת מסגרת המסגרת מתחת לרמפה בגג. זו אחת השיטות היעילות ליצירת חילופי אוויר טובים.

הצורה המלבנית של לוח השמש מורחבת בכיוון אחד. עם כיוון אנכי, הפרש הטמפרטורה בין תאי הצד העליון והתחתון עולה, וזה לא רצוי. בחרו סידור אופקי.

כשאתה עוסק בגישה חופשית של אוויר, אל תשכח מהנוקשות ועמידותו של כל העיצוב.

כל דרך להפחית את טמפרטורת ההפעלה של הממיר הפוטואלקטרי אפילו בתואר אחד במהלך השנה מעניקה עלייה בולטת בהספק.

אור משתקף

הסוללה הסולארית מקבלת אור מכל הצדדים, כולל המשטח האחורי (עם אור משתקף).ניסויים בשדה מושלג הראו כי עקב הסבת האור המוחזר על ידי גב הסוללה הסולרית ניתן להשיג עליה בהספק עד 30-50% ובמקרים מסוימים יעלה על המאפיינים המוצהרים של היצרן.

מה מונע התקנת מודולים סולאריים במקומות לא מוצלים, מכוון אור נוסף מהם ממבני בניין סמוכים קלים, וצביעת חפצים הממוקמים בצד האחורי עם צבעי רפלקסיביה?

אפקט עונה

השפעת קרינת השמש על עונות השנה על כדור הארץ

תנאי העבודה הגרועים ביותר תחנת כוח סולארית ביתית נוצרים בסתיו:

• שעות אור היום מצטמצמות;

• מזג אוויר מעונן ועננים מפחיתים בצורה חדה את זרימת השמש;

• פני השטח הכהים של כדור הארץ סופגים ואינם משקפים אור.

התמונה משתנה לאחר השלג הראשון - התאורה המפוזרת על ידי כיסוי השלג עולה.

עם זאת, מבנים ועצים עומדים בצפיפות, במיוחד יערות מחטניים אינם משקפים אור. במצב זה, ניתן לתפוס את שטף האור המפוזר מהעננים והשמיים, אך יהיה עליכם להתנסות בזווית הממיר הפוטואלקטרי.

שדה שלג פתוח מסוגל ליצור יותר מ- 85% מהאור המוחזר. יש לשים לב לשיטה זו.

הבדלים עונתיים בבידוד יכולים להשתנות בגבולות רחבים (עד 6 פעמים). לכן, יום האביב וערב סתיו חשוך, האפשרויות של תחנת שמש ביתית שונות מאוד.

בהתחשב בעלות סוללה סולארית, מומלץ בסוף החורף או בתחילת האביב לקנות את הכמות המינימלית שלהם על מנת לצבור ניסיון מבצעי ולבדוק את איכות הייצור. בסוף הסתיו תוכלו לקנות את השאר להפעלת סתיו-חורף. בנוסף, הנחות ומבצעים חלים בתקופה זו.

זכור את הרגשות שלך כשאתה יוצא ביום פברואר שטוף שמש:

• השמש מסנוורת את העיניים (נזכרת בכוסות כהות);

• קמצוץ כפור על הלחיים;

• האור משתקף מעל השלג;

• אור היום צומח.

אלה תנאים אידיאליים להפעלת הממיר הפוטו-וולטאי. היא מייצרת כוח מוגבר ואין צורך לדאוג במיוחד בקירורו, כמו בקיץ.

אם טעית בחישובים ופאנלים סולאריים התמודדו בהצלחה עם המשימות: אפילו יש עתודה של כוח, אז אולי ... אינך צריך לקנות אותם בסתיו? או לרכוש פחות? למה לא לבדוק בצורה כזו?

Comments

[#1 ואדים]

כדי לאמת אמפירית, נראה לי שזה יהיה די יקר מבחינה כלכלית. עדיף לבצע חישוב באופן מקצועי. זה צריך להיעשות על ידי מומחה בחברה המתכננת ומתקינה פאנלים סולאריים.

באופן כללי, טסלה המפורסמת אמרה שהמרחב שלנו מלא באנרגיה חופשית. הדבר החשוב ביותר הוא לקחת ולהמיר))