Энергиянын альтернативдүү булактарына өтүү мүмкүнчүлүктөрү бир нече ондогон жылдар бою энергетика тармагынын өкүлдөрү болгон кызыкдар компаниялар тарабынан каралып, жарым-жартылай ишке ашырылып келген. Энергия менен камсыздоонун жаңы системаларын ишке киргизүүгө кеткен кымбатчылык бул тармактын көптөгөн тармактарын ийгиликтүү өнүктүрүүгө азырынча мүмкүнчүлүк бере элек, бирок өзгөчөлүктөр да бар, аларга күн энергиясы генераторлору кирет.
Ар кандай вариацияларда мындай энергия булактары адистештирилген аймактарда колдонулат жана акыркы жылдары алар жеке электр менен камсыздоодо өз ордун табышты. Күн батареясын техникалык ишке ашыруу үчүн оптималдуу формат фотоэлектрондук элементтердин панели болуп саналат, ал көп орунду ээлебейт, бирок ошол эле учурда керектөөчүгө белгилүү өлчөмдөгү энергияны берет.
Технологияга сереп салуу
Энергия булагы катары ар кандай жаратылыш кубулуштарын колдонсо болот - шамалдан суунун агымына чейин. Албетте, жанаКүндүн энергиясы жарыктын жана жылуулуктун табигый булагы катары, кадимки электр энергиясына айландыруу булагы катары каралбай коюуга болбойт. Айтмакчы, ачык күнү энергетикалык жарыктандыруу 1020 Вт/м2 жетиши мүмкүн жана бул иш жүзүндө колдонулушу мүмкүн болгон реалдуу потенциал. Энергияны кайра иштетүү жана жеткирүү процессин технологиялык жактан ишке ашыруу гана калды. Күн батареялары дал ушул үчүн колдонулат.
Бул типтеги модулдар күн нурун алуу, турукташтыруу жана топтоо милдеттерин комплекстүү аткарат. Кийинки этаптарда аны трансформациялоо, топтоо жана керектеечулер арасында жайылтуу милдеттери чечилет. Бүгүнкү күнгө чейин күн энергетикасынын негизги милдеттери жогоруда аталган процесстерди техникалык жана структуралык уюштурууда эмес, анын продукциясынын натыйжалуулугун жогорулатуу максатында технологияны оптималдаштырууда.
Панель дизайны
Жалпы мааниде мындай түзүлүш күн энергиясын кабыл алуучу жана аккумулятор болуп саналат. Бирок, анын техникалык тейлөөсү компоненттердин бүтүндөй тобун колдонот, анын ичинде батареялар, электрдик конвертерлер, сактагычтар, кубаттуулукту жөнгө салгычтар, панелдин абалын көзөмөлдөө үчүн механика ж.б.
Бирок ар бир учурда күн панели системасы бир негизги элементтин – күн энергиясын түздөн-түз кабыл алган модулдун функциясына негизделген. Эң кеңири таралган вариантта бул кремний моно- же поликристаллдык пластиналар, алар контекстте көп катмарлуу тортту элестетет. Бул деп аталганатомдордун так жайгашуусун камсыз кылган фотоэлектрдик клеткалар, алар өз кезегинде энергияны өзгөртүү процесстерине катышышат.
Күн батареяларынын түрлөрү боюнча күн батареяларынын классификациясы
Күн энергиясын кабыл алуу үчүн плиталарды жасоонун технологиялары өнүккөндүктөн, адистер аларды жасоо үчүн материалдар менен эксперимент жүргүзүп, оптималдуу чечимдерди аныкташты. Бүгүнкү күнгө чейин, бул типтеги батареялар төмөнкү элементтерден өндүрүлгөн:
- Кремний көп кристаллдык пластиналар. Материалдын структурасы монокристаллдуу кремний торлорунун тобунан түзүлөт, бул монокристалл панелдердегидей конструкциянын четтериндеги энергиянын жоготууларынын ордун толтурууга мүмкүндүк берет. Натыйжада, аппараттын 25 жылга чейинки кызмат мөөнөтү менен натыйжалуулук 15% жетет.
- Поликристалл кремнийдеги панелдер. Жөнөкөй монокристалдуу күн панелдерине дагы бир альтернатива. Бул негиздеги батарейканын өндүрүмдүүлүгү азыраак, бирок баасы алда канча азыраак жана курулуштун ар кандай формаларын жана анын багытын долбоорлоого көбүрөөк мүмкүнчүлүктөрдү берет.
- Аморфтук кремний панелдери. Бул ошондой эле аз кубаттуулуктагы вариант, бирок ал дагы эң арзан. Энергияга муктаждыгы аз керектөөчүлөр үчүн эң сонун чечим.
- Кадмий теллуриддин түзмөктөрү. Бул материал жарым өткөргүч катмарынын калыңдыгы жүздөгөн микрометрге барабар болгон пленкалуу фотоэлектрдик элементтерди иштеп чыгууда кеңири колдонулат. Кадмий теллуриди орточо электр энергиясын өндүрүүгө ээ, бирок генерация процессинин өзүбул учурда электр энергиясы кадимки кремний панелдерден арзаныраак болот.
- CIGS жарым өткөргүчүнүн негизиндеги батарейкалар. Бул учурда, бир нече материалдардын айкалышы колдонулат - галий, селен, индий жана жез. Ал ошондой эле пленка форма факторун колдонот, бирок кадмий теллуриддин кесиптештерине караганда өндүрүмдүүлүгү жогору.
Түзмөк кандай иштейт
Күн энергиясын алгандан кийин системанын андан аркы ишинин жүрүшү долбоордук чечимге жараша ар кандай схемалар боюнча болушу мүмкүн. Жабдууларды колдонуунун негизинен эки жолу бар:
- Өндүрүлгөн электр энергиясы туташкан батарея топтомунда сакталат жана керектөөчүлөр параллелдүү түрдө керектешет.
- Панельден батарея топтомуна бара жаткан жолдо энергияны керектөөнү жөнгө салуучу инвертор орнотулган. Ушундай эле схема күн батареясынын панели керектөөчүнүн электр энергиясына болгон керектөөлөрүнүн бир бөлүгүн гана камсыз кылган көмөкчү энергия булагы болуп иштеген учурларда колдонулат.
Эки учурда тең күн фотоэлементтерин киргизүү мүмкүнчүлүгү менен электр чынжырын уюштуруу керек. Туташуу конфигурациясы сериялык же параллелдүү болушу мүмкүн. Орточо кирүүчү чыңалуу тиричилик системаларына карата 180-354 В болушу мүмкүн. Бул учурда жүк 5 A.
Башкаруу системасын ишке ашыруу
Күн батареяларынын активдүү өнүгүүсү башкаруу микроконтроллерлерин комплекске кеңири киргизүү мезгилинде ишке ашты.өндүрүш процесстери. Азыркы учурда, мындай түзүлүштөр ошондой эле тиричилик чөйрөсүндөгү ар кандай операцияларды автоматташтыруу үчүн колдонулат - сигнал системаларын жана гараждын эшигин башкаруу механикасын белгилей кетүү жетиштүү.
Күн батареяларына келсек, функционалдык компоненттердин иштөө параметрлерин көзөмөлдөөгө гана эмес, ошондой эле күн панелдеринин батареяларын заряддоо процессин көзөмөлдөөгө мүмкүндүк берүүчү сыйымдуулук сенсорлору бар контроллерлор колдонулат. Негизги деңгээлдеги контроллерлор автоматтык өчүргүчтөрдү, варисторлорду жана сактагычтарды көзөмөлдөйт, бирок ошондой эле акыркы керектөөчүлөрдү камсыз кылуучу түз токтун параметрлерин өзгөртүү процесстерине катыша алат.
Панелдерди колдонуу боюнча кеңештер
Күн батареясын сатып алууда анын бардык компоненттерине, өзгөчө фотоэлементтерге комплекстүү аудит жүргүзүү максатка ылайык, анткени кичине эле бузулуу же фабрикалык кемчилик бүт системанын иштешине кескин түрдө таасирин тийгизиши мүмкүн. Ошондой эле, орнотуу процессинде максималдуу этияттык керек, анткени структура морт жана атайын коргоосуз бузулушу мүмкүн.
Панель тибиндеги күн батареясын монтаждоо атайын даярдалган базада төмөн вольттуу ширетүү темир менен жүргүзүлөт. Бул алдыңкы бөлүгү, кандай болгон күндө да, бак-дарактар жана башка бийик объекттер менен жаап калбашы маанилүү. Башкаруу үчүн автоматташтырылган жана функционалдык блоктору бар атайын шкаф каралган. Андан панель орнотулган чатырга чейин обочолонгон байланыштын электр менен камсыздоо трассасын төшөө керек.
Кантип жасалатDIY күн панели?
Эң ылайыктуу үй схемасы жыгач рамкадан жана плексигласс элементтеринен жасалган. Панелдин негизи катары ДСП колдонсо болот, анын четтери 1-3 см калыңдыгы бар тилке менен түзүлөт, анын бетине кичинекей плексигласстын фрагменттери төшөлүп, желимге бекитилет. бал уюк принциби. Андан кийин структураны капталдардын контурлары боюнча бекем бекитип, катуу айнек менен жабууга болот.
Күн панелин да орнотуу керек. Өз колу менен, бул айлануу жөндөмдүүлүгү менен колдоочу металл базасында жасалат. Ал үчүн, сиз каалаган диапазондо айландыруу үчүн диск механизми менен кадр базасын даярдай аласыз. Бул учурда, чатыр жабуунун жүгүн да эске алуу керек. Панелдин таяныч базасы чатыр аркылуу rafter системасына түздөн-түз туташтырылганы абзел. Акыркы этапта панелди өткөргүчтөр аркылуу керектүү кубаттуулуктагы аккумулятор менен туташтыруу жана зарыл болгон учурда кириш чыңалуусун өзгөртүү үчүн электр тармагына инверторду киргизүү керек.
Күн батареяларынын пайдасы
Күн энергиясын конвертациялоо принциптерине негизделген электр энергиясын өндүрүү технологиялары бир катар операциялык кыйынчылыктарга карабастан, акыркы колдонуучуга көптөгөн артыкчылыктарды берет. Тактап айтканда, эң жөнөкөй монокристаллдуу 100 Вт күн панели 12 В батарейканы бекер кубаттай алат. Бирок мындай элементтер да акырындык менен тарыхта калып, алардын ордун күчтүү батареялар басып жатат.бир гана тейлөө чыгымдарын талап кылган, үйдүн электр системасын тейлөөгө жөндөмдүү генераторлор. Ошол эле учурда энергия булагынын экологиялык тазалыгы жана автономия жөнүндө сөз кылсак болот.
Технологиянын өнүгүү келечеги
Күн энергиясы системасын өнүктүрүүдөгү принципиалдуу маанилүү кадам 220 В чейин чыңалуудагы альтернативдүү энергия булактарынын пайда болушу болду. Азырынча мындай системалар концептуалдык долбоорлоо стадиясында, бирок келечекте предмет баштапкы энергияны алуу процесстерин оптималдаштыруу үчүн алар массалык өндүрүш сегментине кирет.
Долбоорлоочулар туш болгон негизги кыйынчылыктар - бул энергетикалык потенциалды бир калыпта топтоо жана генераторлордун тышкы шарттарга көз карандылык факторлорун азайтуу. Мисалы, 15-20% деңгээлиндеги үй үчүн күн батареяларынын эффективдүүлүгүнүн төмөн болушу көбүнчө шарттуу түрдө начар аба ырайынын факторлору менен шартталган, бул учурда энергия менен камсыздоо минимумга кыскарган.
Тыянак
Эгерде жеке үйдү күн энергиясы менен комплекстүү энергия менен камсыз кылуу жөнүндө айтууга али эрте болсо, анда аз кубаттуулуктагы түзүлүштөрдү кубаттоого жеке муктаждыктарын жабуу же жарык берүүчү приборлордун эффективдүүлүгүн мындай каражаттар менен камсыздоо реалдуу. Анын үстүнө орусиялык өндүрүүчүлөр бул тармакты өнүктүрүүгө жигердүү катышып, алгылыктуу сапаттагы продукцияларын сунушташат.
Кээ бир компаниялар 3-5 миң рубль деңгээлинде арзан баадагы кытай панелдеринен күн панелдерин чогултушат, бирок толугу менен өздөрүнүн иштеп чыгуулары да пайда болот. Бул боюнча ички рыноктун жетекчилеринеNiche компания "Quantum", Hevel Solar жана "Solnechny Veter" таандык болот. Бул ишканалардын объектилери аз кубаттуу системаларды гана эмес, ошондой эле өнөр жайлык эксплуатациялоо үчүн эффективдүү чечимдерди чыгарат.
