Агляд асноўных ідэй, якія ляжаць у аснове фотаэлектрычных крыніц энергіі
Сістэматычнае сартаванне па групах
Існуе два тыпы фотаэлектрычных сістэм: тыя, якія працуюць без падключэння да сеткі, і тыя, якія падключаюцца да яе.
1. Незалежная фотаэлектрычная сістэма таксама вядомая як аўтаномны варыянт. Асноўнымі часткамі сістэмы з'яўляюцца модуль сонечных батарэй, рухавік і акумулятар. Вам трэба наладзіць пераўтваральнік пераменнага току, каб забяспечыць сілкаваннем нагрузку, якая выкарыстоўвае пераменны ток (AC). Аўтаномныя фотаэлектрычныя ўстаноўкі ўключаюць у сябе шэраг самадастатковых сістэм электразабеспячэння, такіх як сонечныя хатнія сістэмы электразабеспячэння, сістэмы электразабеспячэння сельскіх вёсак і фотаэлектрычныя сістэмы электразабеспячэння з акумулятарамі. Гэтыя сістэмы могуць працаваць самастойна і выкарыстоўваюцца для многіх мэтаў, такіх як сілкаванне кантактных сігналаў, абарона ад катодаў і асвятленне вуліц сонечнай энергіяй.
2. Варыянт электраэнергіі ад сеткі пераўтварае пастаянны ток, які выпрацоўваецца сонечнымі панэлямі, у пераменны ток, які працуе з гарадской электрасеткай. Гэта дазваляе падключацца непасрэдна да агульнай сеткі. Такія прылады можна назваць «падлучанымі да сеткі», і яны могуць мець ці не мець акумулятараў. Сістэму электраэнергіі, падключаную да сеткі і якая мае акумулятары, можна лёгка запраграмаваць на падключэнне або адключэнне ад сеткі па меры неабходнасці. Падлучаныя да сеткі фотаэлектрычныя сістэмы для дамоў звычайна маюць акумулятары. Больш буйныя сістэмы, з іншага боку, звычайна маюць падлучаныя да сеткі фотаэлектрычныя сістэмы без акумулятараў, якія нельга планаваць і не маюць рэзервовага харчавання. Вялікія фотаэлектрычныя электрастанцыі, падлучаныя да нацыянальнай электрасеткі, выкарыстоўваюцца для вытворчасці сонечнай энергіі, падлучанай да сеткі. Энергія з гэтых установак паступае непасрэдна ў дамы і прадпрыемствы праз сетку. З іншага боку, укладанне грошай у такую электрастанцыю каштуе дорага, займае шмат часу на будаўніцтва, займае шмат месца і апошнім часам не бачыла вялікага прагрэсу. Большасць падлучаных да сеткі фотаэлектрычных сістэм — гэта дробнамаштабныя размеркаваныя фотаэлектрычныя сістэмы, падлучаныя да сеткі, такія як сонечныя панэлі, убудаваныя ў будынкі. Гэта таму, што на будаўніцтва патрабуецца мала грошай, яго можна зрабіць хутка, ён амаль не пакідае ўражанняў і мае моцную палітычную падтрымку.
Часткі абсталявання
Фотаэлектрычная энергасістэма ўключае ў сябе сонечную батарэю, акумулятарную батарэю, кантролер зарадкі і разрадкі, інвертар, размеркавальную скрынку пераменнага току, сістэму кіравання сонечнай энергіяй і іншыя важныя кампаненты.
Пэўныя інструменты працуюць такім чынам:
Прылада сонечнай энергіі
Святло, як ад сонца ці іншых крыніц святла, прымушае элемент паглынаць энергію і ствараць няцотны зарад на абодвух канцах. Гэта называецца «фотагенераванае напружанне». Многія людзі называюць гэты эфект фотаэлектрычным эфектам. Каб святло ператварылася ў электрычнасць, паміж двума канцамі сонечнага элемента павінна прысутнічаць электрарухаючая сіла. Гэта называецца сонечным эфектам. З дапамогай сонечных элементаў лягчэй ператварыць энергію ў нешта іншае. Сонечныя элементы складаюцца з трох розных тыпаў крэмніевых элементаў: аморфных крэмніевых сонечных элементаў, полікрышталічных крэмніевых сонечных элементаў і монакрышталічных крэмніевых сонечных элементаў.
Батарэя, якая захоўвае энергію
Калі сонечныя батарэі ўключаны, карысная мадэль можа назапашваць выпрацоўваную энергію і адпраўляць яе ў нагрузку ў любы час сутак. Каб сонечныя батарэі выпрацоўвалі энергію, яны павінны быць таннымі, доўга служыць, добра вытрымліваць моцны разрад, хутка зараджацца і практычна не патрабаваць абслугоўвання. Яны таксама павінны мець магчымасць працаваць у шырокім дыяпазоне тэмператур.
Элементы кіравання зарадкай і разрадкай
Без вашай дапамогі гэты інструмент можа перашкодзіць занадта хуткай зарадцы або разрадцы акумулятараў. Колькі разоў і наколькі глыбока акумулятар разраджаецца, вызначае, як доўга ён праслужыць. Вось чаму вельмі важна мець манітор зарадкі і разрадкі, які можа прадухіліць занадта высокі або занадта нізкі ўзровень зарада акумулятара.
Пераменны ток з'яўляецца супрацьлегласцю пастаяннага, і генератар пераўтварае пастаянны ток у пераменны
Нешта, што пераўтварае пастаянны ток у пераменны. Нагрузка — пераменны, але сонечныя элементы і акумулятары — пастаянны, таму патрэбен перамыкач. У залежнасці ад таго, як яны працуюць, інвертары можна падзяліць на дзве групы: сонечныя інвертары, якія працуюць самастойна, і тыя, што падключаны да электрасеткі. Калі вы выкарыстоўваеце сонечныя элементы толькі для выпрацоўкі электрычнасці, вы можаце сілкаваць іншую нагрузку з дапамогай аўтаномнага генератара. Сонечны трансфарматар, падключаны да электрасеткі, прымушае сонечную энергетычную сістэму працаваць з сеткай. Інвертары бываюць двух розных тыпаў: сінусоідныя інвертары і прастакутныя інвертары. Стварыць схему прастакутнага пераўтваральніка проста і танна, але ў ёй вялікая гарманічная складнік. Звычайна яна выкарыстоўваецца для гармонік у некалькі сотняў ват або менш. Сінусоідныя інвертары дарагія, але яны могуць сілкаваць мноства розных задач.
Гаджэт, які кіруе адсочваннем сонца
Кут сонечнага святла змяняецца на працягу ўсяго года, калі сонца ўзыходзіць і заходзіць вясной, летам, восенню і зімой. Гэта таму, што сістэмы знаходзяцца ў фіксаваным месцы. Каб яны працавалі найлепшым чынам, сонечныя элементы павінны заўсёды быць накіраваны да сонца. Зараз прылада адсочвання сонца павінна выкарыстоўваць сваю даўгату і шырату, каб вызначыць, пад якім вуглом знаходзіцца сонца ў розны час года. І г.д., ПЛК, мікракантролер або камп'ютэрнае праграмнае забеспячэнне будуць падтрымліваць месцазнаходжанне сонца ва ўсе часы года. Гэта робіцца шляхам разліку месцазнаходжання сонца для дасягнення адсочвання. Выкарыстоўваецца тэорыя камп'ютэрных дадзеных, і для гэтага патрэбныя дадзеныя і налады даўгаты і шыраты Зямлі. Пасля налады яго няпроста перамяшчаць або разбіраць; дадзеныя і параметры трэба кожны раз скідаць. Прынцыпы, схемы, тэхналогіі і абсталяванне складаныя, і людзі, якія не з'яўляюцца прафесіяналамі, не могуць лёгка іх змяніць. Разумныя сонечныя трэкеры можна ўсталёўваць на хуткія аўтамабілі і цягнікі, а таксама на караблі, ваенна-марскія флоты, транспартныя сродкі хуткай дапамогі сувязі і спецыяльныя ваенныя машыны. Разумны сонечны трэкер можа гарантаваць, што сістэма застанецца на шляху да Сонца, незалежна ад таго, куды яно рухаецца ці як яно паварочваецца.
Што можна зрабіць з дапамогай сонечнай энергіі
Фотаэлектрычны эфект узаемадзеяння паўправаднікоў — гэта сутнасць фотаэлектрычнай (ФЭ) вытворчасці энергіі. Яна пераўтварае святло ў электрычнасць. Сонечны элемент — найважнейшая частка. Сонечныя модулі вялікай плошчы можна вырабляць, размяшчаючы сонечныя элементы ў шэраг і абараняючы іх. Затым гэтыя модулі можна сабраць разам з кантролерамі магутнасці і іншымі дэталямі, каб стварыць фотаэлектрычную прыладу для вытворчасці энергіі. ФЭ лепшыя, таму што іх можна выкарыстоўваць у большай колькасці месцаў, бо сонца свеціць усюды. Іншыя перавагі ФЭ сістэмы заключаюцца ў тым, што яна бяспечная і надзейная, не стварае шуму і не забруджвае навакольнае асяроддзе, не выкарыстоўвае паліва, а кабельныя лініі можна пракладаць на месцы, што паскарае працэс будаўніцтва. Фотаэлектрычная энергія выкарыстоўвае сонечныя элементы для непасрэднага пераўтварэння сонечнага святла ў электрычнасць, заснаванага на ідэі фотаэлектрычнага эфекту. Фотаэлектрычная энергетычная сістэма ў асноўным складаецца з сонечных панэляў (таксама званых модулямі), кантролераў і інвертараў. Яна можа выкарыстоўвацца асобна або падключана да электрасеткі. Паколькі большасць гэтых дэталяў з'яўляюцца электрычнымі, а не механічнымі, фотаэлектрычнае абсталяванне вельмі добра зроблена, надзейнае, даўгавечнае, простае ў наладзе і абслугоўванні. Фотаэлектрычныя тэхналогіі можна выкарыстоўваць для чаго заўгодна: ад харчавання касмічных караблёў да дамоў, ад гульняў да электрастанцый мегаватнага маштабу і многага іншага.
Сонечныя элементы, якія выпускаюцца ў выглядзе пласцін, такіх як монакрышталічны крэмній, полікрышталічны крэмній, аморфны крэмній і тонкаплёнкавыя элементы, з'яўляюцца найбольш асноўнымі часткамі сонечных фотаэлектрычных элементаў. На дадзены момант монакрышталічныя і полікрышталічныя батарэі з'яўляюцца найбольш папулярнымі аморфнымі батарэямі для невялікіх сістэм і рэзервовага харчавання кампутараў.
