Соларна енергија је престала да буде обећање будућности и постала је садашње и веома реално енергетско решење. Захваљујући тежњи ка одрживости и технолошким побољшањима, све више домова и компанија одлучује да инсталира соларне фотонапонске системе како би смањили њихов рачуни за електричну енергију и еколошки отисак.
Али да бисте максимално искористили овај извор чисте енергије, неопходно је познавати делове који чине соларни систем и разумети како сваки од њих функционише. Од соларних панела видљивих на крововима до инвеститори, батерије, системи за монтажу и више, сваки од њих игра стратешку улогу у ефикасној инсталацији.
Шта је соларни фотонапонски систем?
Соларни фотонапонски систем је скуп компоненти дизајнираних да претварају сунчеву светлост у употребљиву електричну енергију., било за кућну, индустријску или комерцијалну употребу. Његово језгро чине соларни панели, иако комплетан систем укључује и друге делове који су подједнако важни за његов рад, као нпр. регулатора, инвеститори, грађевине а у неким случајевима, батерије.
Постоје два главна типа соларних система: оне повезане на мрежу (самопотрошња) и изоловане системе (офф-грид). И једни и други настоје да искористе сунчеву енергију, али то раде различито у зависности од тога да ли су или не повезани са сунцем. конвенционална електрична мрежа.
Основне компоненте соларног система
Фотонапонска соларна инсталација се састоји од низа елемената који раде заједно на хватању, складиштењу и дистрибуцији соларне енергије трансформисане у електричну енергију. У наставку ћемо детаљно анализирати сваки од њих.
1. Соларни панели
Соларни панели су одговорни за хватање сунчевог зрачења и претварање у електричну енергију. Састоје се од матрице од Фотонапонске ћелије тај рад захваљујући фотонапонски ефекат, физички феномен који омогућава одређеним полупроводничким материјалима да генеришу електричну струју када су изложени светлости.
Најчешћи материјали који се користе за производњу ових ћелија су монокристални, поликристални и аморфни силицијум. Постоје и напредне технологије као нпр галијум арсенид (ГаАс) и кадмијум телурид (ЦдТе).
Ћелије су распоређени у инкапсулиране модуле и заштићени са више слојева (као што ћемо касније видети), што их чини најизложенијом али и највидљивијом компонентом система.
2. Регулатор пуњења
Регулатор пуњења делује као посредник између соларних панела и батерија. Његова главна функција је да спречи батерије преоптерећени или преоптерећени, што вам омогућава да максимизирате своје Корисни век и обезбедити а поуздан рад система. За оптималне перформансе, можете консултовати технички водич за постављање соларних панела.
Постоје две врсте регулатора:
- ПВМ (ширинска импулсна модулација): јефтинији, идеалан за мале системе, иако мање ефикасан у управљању енергијом.
- МППТ (Праћење максималне снаге): омогућавају да максимално искористите енергију коју генеришу панели, прилагођавајући њихов рад да бисте постигли тачка максималне снаге.
Уобичајена препорука: користите МППТ регулаторе за инсталације веће од 500В и тиме гарантујете а оптималне перформансе.
3. Инвеститор
Соларни инвертер претвара једносмерну струју (ДЦ) коју генеришу панели и ускладиштену у батеријама у наизменичну струју (АЦ), што је оно што користимо код куће у уобичајеним утичницама. У системима повезаним на мрежу, претварач такође синхронизује генерисану струју са електричном мрежом, ау изолованим системима може укључити додатне функције као што је управљање употребом резервни генератори или контролисати цео систем.
Неки савремени претварачи чак дозвољавају пратити потрошњу и производња енергије из мобилних, чиме се оптимизује коришћење произведене енергије. Поред тога, препоручљиво је размотрити предности ротирајући соларни панели који могу побољшати ефикасност ваше инсталације.
4. Соларне батерије
Батерије су неопходне у изолованим инсталацијама, јер омогућавају да се произведена електрична енергија ускладишти за коришћење када нема сунчеве светлости (ноћу или облачним данима). У системима повезаним на мрежу, коришћење складишта је опционо, али све чешће у инсталацијама које траже енергетска независност.
Најчешће коришћене врсте батерија:
- Оловна киселина (АГМ или гел): економичан, иако са мањим корисним веком и ефикасношћу.
- Литијум: скупљи, али и издржљивији, ефикаснији, лакши и са већим капацитетом пражњења.
Литијумске батерије су добиле на значају последњих година ради његовог учинка, лакоће праћења и мање потребе за одржавањем. За више информација о његовој употреби, можете консултовати аспекти одржавања соларних панела.
5. Потпорна структура
Да би соларни панели исправно обављали свој посао, потребно их је инсталирати на структуру која их одржава стабилнима и под одговарајућим нагибом. Ове структуре се могу инсталирати у:
- Кровови: са компланарним системима, са угаоном или баластном структуром.
- Обично: идеално за соларне фарме или велике инсталације.
Исправна оријентација (према југу у Шпанији) и одговарајући угао максимизирају соларна колекција и перформансе система. Да бисте сазнали више о правилној инсталацији, погледајте водич за постављање соларних панела.
6. Ожичење и електричне заштите
Иако остају непримећени, каблови и заштитни системи су од виталног значаја за правилно функционисање и безбедност фотонапонских инсталација. Они су елементи који морају да се одупру екстремним условима животне средине, тако да Важно је да су посебно сертификовани за соларну употребу, што гарантује дугу трајност и ниску електричну отпорност. За више детаља о безбедности, препоручује се да прегледате трошкови и перформансе система соларних панела.
Додатно, укључено заштите као што су осигурачи, прекидачи и системи уземљења да бисте избегли преоптерећења, кратке спојеве и струјне ударе.
7. Цаја де цонекионес
Прикључна кутија је тачка где се конвергирају сви каблови из фотонапонских модула и одакле почиње веза са остатком система. Налази се на задњој страни сваког панела и обично је дизајниран да издржи неповољне услове околине. Неки чак укључују блокаде или премоснице диоде да би се избегао губитак енергије када је део панела засенчен.
8. Помоћни генератор (опционо)
У изолованим инсталацијама може се додати резервни генератор, посебно на локацијама где је неколико дана у низу неповољних услова. Овај генератор се може активирати аутоматски када су батерије празне и систем не прима довољно сунчевог зрачења да се напаја. У овим случајевима може бити корисно размотрити преносиви соларни панели за ванредне ситуације.
Детаљни делови соларног панела
Соларни панели су дизајнирани да издрже све врсте временских услова и служе својој сврси деценијама. Да би то урадили, састоје се од више слојева, од којих сваки има одређену функцију:
- Каљеног стакла: први слој, штити од удара и омогућава пролаз сунчевог зрачења без икаквих губитака.
- ЕВА (етил винил ацетат) енкапсулант: Апсорбује топлотни стрес и штити ћелије од влаге и других елемената.
- соларне ћелије: Они су оно што претвара светлост у електричну енергију.
- Још један слој ЕВА енкапсуланта: слично претходном, на полеђини ћелија.
- Задњи слој (задњи лист): Обично је направљен од полимера као што су ПЕТ или ТПТ. Изолује и штити од елемената.
- Алуминијумски оквир: Даје структурну крутост панелу, олакшава монтажу и штити ивице стакла.
- Разводна кутија: повезује ћелије са остатком система и може укључивати додатне заштите.
Овај слојевити дизајн побољшава перформансе, издржљивост и сигурност фотонапонских модула.
Производња соларних панела
Процес производње соларног панела је високо технички и захтева низ корака који обезбеђују квалитет и коначну ефикасност производа.
1. Производња силицијума
Све почиње пречишћавањем силицијума, који се подвргава процесима топљења да би постао ингот. Ови инготи се секу на танке листове зване облатне.
2. Допинг вафла
Хемијске нечистоће као што су фосфор и бор се додају плочицама да би се променила њихова проводљивост и омогућило стварање електричног поља (пн спој).
3. Стварање соларних ћелија
Допиране плочице су обложене антирефлексним материјалима и урезане шарама за побољшање колекција светлости. За више информација о еволуцији ових технологија, можете се консултовати историјска еволуција соларних панела.
4. Скупштина
Ћелије су повезане у серију помоћу проводне траке, формирајући низове. Ови низови су инкапсулирани између слојеви ЕВА, стакла и задње плоче.
5. Уоквиривање и разводна кутија
Модул је монтиран у алуминијумски оквир и додата је разводна кутија за лакше ожичење.
6. Контроле квалитета
Сваки панел је тестиран на перформансе, отпорност, изложеност екстремним условима и визуелна скенирања која обезбеђују одсуство пукотине или дефекти.
Захваљујући томе, постојећи панели могу задржати своју ефикасност 25 до 30 година или више.
Разлике између изолованих и умрежених система
Приликом избора соларне инсталације, једна од великих дилема је да ли се одлучити за изоловани систем (офф-грид) или онај који је прикључен на мрежу (самопотрошња). Хајде да видимо њихове главне разлике:
- Самопотрошња: производи енергију за дом и користи мрежу као резервну копију. Можете продати вишкове и не морају вам нужно батерије.
- Изолован: Не зависи од електричне мреже, потребне су батерије и (опционо) генератор. Идеално за подручја без приступа мрежи.
Оба система имају своје предности, али самопотрошња је најчешћа у урбаним срединама и изоловани систем се обично користи у удаљеним подручјима.
Евидентно је да Соларна енергија омогућава корисницима и компанијама да штеде, буду аутономнији и смање утицај на животну средину. Детаљним познавањем сваког дела система, могу се донети боље одлуке приликом инсталирања или одржавања ефикасне и дуготрајне фотонапонске инсталације.