Преглед на основните идеи, които стоят зад фотоволтаичните източници на енергия
Систематично сортиране по групи
Има два вида фотоволтаични системи: такива, които работят без да са свързани към мрежата, и такива, които са свързани към нея.
1. Независимата фотоволтаична система е известна още като опция извън мрежата. Модул за слънчеви клетки, двигател и акумулатор съставляват основните части на системата. Трябва да настроите AC конвертор, за да захранвате товар, който използва променлив ток (AC). Самостоятелните фотоволтаични централи включват набор от самодостатъчни енергийни системи, като например слънчеви системи за домашно захранване, системи за захранване на селски райони и фотоволтаични системи за захранване с акумулаторни батерии. Тези системи могат да работят самостоятелно и се използват за много неща, като захранване на контактни сигнали, защита от катоди и осветяване на улиците със слънчева енергия.
2. Опцията за захранване от мрежата преобразува постоянния ток, произведен от слънчеви панели, в променлив ток, който работи с градската електрическа мрежа. Това позволява директно свързване към обществената мрежа. Те могат да се нарекат „свързани към мрежата“ устройства и може да имат или да нямат батерии. Енергийната система, която е свързана към мрежата и има акумулатори, може лесно да бъде програмирана да се свързва или изключва от мрежата, когато е необходимо. Свързаните към мрежата фотоволтаични системи за домове обикновено имат акумулатори. По-големите системи, от друга страна, обикновено имат свързани към мрежата фотоволтаични системи без акумулатори, които не могат да бъдат планирани и нямат резервно захранване. Големите фотоволтаични електроцентрали, които са свързани към националната електрическа мрежа, се използват за производство на слънчева енергия, свързана към мрежата. Енергията от тези централи отива директно до домовете и бизнеса през мрежата. Влагането на пари в този вид електроцентрала, от друга страна, струва много, отнема много време за изграждане, заема много място и не е постигнало голям напредък напоследък. Повечето свързани към мрежата фотоволтаични системи са малки, разпръснати фотоволтаични системи, свързани към мрежата, като слънчеви панели, вградени в сгради. Това е така, защото изисква малко пари за изграждане, може да се направи бързо, оставя малко въздействие и има силна политическа подкрепа.
Части от хардуер
Фотоволтаичната енергийна система включва слънчева батарея, акумулаторна батерия, контролер за зареждане и разреждане, инвертор, разпределителна кутия за променлив ток, система за управление на слънчевата активност и други важни части.
Някои инструменти работят по следния начин:
Устройство за слънчева енергия
Светлината, подобно на тази от слънцето или други източници на светлина, кара клетката да приема енергия и да създава нечетен заряд в двата края. Името за това е „фотогенерирано напрежение“. Много хора наричат този ефект фотоелектричен ефект. За да се превърне светлината в електричество, между двата края на слънчевата клетка трябва да има електродвижеща сила. Името за това е слънчев ефект. По-лесно е да се превърне енергията в нещо друго с помощта на слънчеви клетки. Слънчевите клетки са съставени от три различни вида силициеви клетки: аморфни силициеви слънчеви клетки, поликристални силициеви слънчеви клетки и монокристални силициеви слънчеви клетки.
Батерия, която съхранява енергия
Когато слънчевият панел е включен, полезният модел може да съхранява произведената енергия и да я изпраща към товара по всяко време на деня. За да могат слънчевите клетки да произвеждат енергия, те трябва да са евтини, да издържат дълго време, да понасят добре силно разреждане, да се зареждат бързо и да се нуждаят от малка или никаква поддръжка. Те също така трябва да могат да работят в широк температурен диапазон.
Контроли за зареждане и разреждане
Без ваша помощ, този инструмент може да предотврати твърде бързото зареждане или разреждане на батериите. Колко пъти и колко дълбоко се разрежда батерията, определя колко дълго ще издържи. Ето защо е много важно да имате монитор за зареждане и разреждане, който може да предпази батерията от твърде много или твърде малко мощност.
Променливият ток е противоположен на постоянния ток, а генераторът го превръща в променлив ток.
Нещо, което преобразува постоянния ток в променлив ток. Натоварването е променлив ток, но слънчевите клетки и батериите са постоянен ток, така че е необходим превключвател. Въз основа на начина им на работа, инверторите могат да бъдат разделени на две групи: слънчев инвертор, който работи самостоятелно, и такъв, който е свързан към електрическата мрежа. Ако използвате слънчеви клетки само за производство на електричество, можете да захранвате различен товар със самостоятелен генератор. Слънчевият трансформатор, който е свързан към електрическата мрежа, е това, което кара слънчевата система да работи с мрежата. Инверторите се предлагат в два различни вида: синусоидални инвертори и правоъгълни инвертори. Лесно и евтино е да се направи схема за конвертор с правоъгълна вълна, но тя има голям хармоничен компонент. Обикновено се използва за хармонични нужди от няколкостотин вата или по-малко. Синусоидалните инвертори са скъпи, но могат да захранват много различни задачи.
Джаджа, която контролира проследяването на слънцето
Ъгълът на слънчевата светлина се променя през цялата година, когато слънцето изгрява и залязва през пролетта, лятото, есента и зимата. Това е така, защото системите са на фиксирано място. За да работят най-добре, слънчевите клетки трябва винаги да са обърнати към слънцето. В момента устройството за проследяване на слънцето трябва да използва своята географска дължина и ширина, за да определи под какъв ъгъл е слънцето в различните периоди от годината. PLC, микроконтролерът или компютърният софтуер и т.н. ще поддържат местоположението на слънцето по всяко време на годината. Това се прави чрез изчисляване на местоположението на слънцето, за да се постигне проследяване. Използва се теорията на компютърните данни и се нуждае от данни и настройки за географската дължина и ширина на Земята. След като бъде настроено, не е лесно да се премества или разглобява; данните и параметрите трябва да се нулират всеки път. Принципите, схемите, технологиите и оборудването са сложни и хората, които не са професионалисти, не могат лесно да ги променят. Интелигентните слънчеви тракери могат да се поставят на бързи автомобили и влакове, както и на кораби, военноморски сили, комуникационни аварийни превозни средства и специални военни превозни средства. Интелигентният тракер на слънцето може да гарантира, че системата ще остане в крак със Слънцето, независимо къде отива или как се завърта.
Какво можете да направите със слънчева енергия
Фотоволтаичният ефект на взаимодействието на полупроводници е същността на фотоволтаичното (PV) генериране на енергия. То превръща светлината в електричество. Слънчевата клетка е най-важната част. Слънчеви модули с голяма площ могат да бъдат направени чрез подреждане на слънчеви клетки в редица и защитата им. След това тези модули могат да бъдат сглобени с контролери за мощност и други части, за да се получи фотоволтаично устройство за генериране на енергия. Фотоволтаичната система е по-добра, защото може да се използва на повече места, тъй като слънцето грее навсякъде. Други предимства на фотоволтаичната система са, че е безопасна и надеждна, не вдига шум и не замърсява, не използва гориво и кабелни линии могат да се поставят на място, което ускорява процеса на изграждане. Фотоволтаичната енергия използва слънчеви клетки, за да превърне директно слънчевата светлина в електричество, въз основа на идеята за фотоволтаичния ефект. Фотоволтаичната енергийна система се състои предимно от слънчеви панели (наричани още модули), контролери и инвертори. Тя може да се използва самостоятелно или да бъде свързана към електрическата мрежа. Тъй като повечето от тези части са електрически, а не механични, фотоволтаичното оборудване е много добре изработено, надеждно, дълготрайно и лесно за настройване и поддръжка. Фотоволтаичната технология може да се използва за всичко - от захранване на космически кораби до домове, от игри до електроцентрали с мегаватов мащаб и други.
Слънчевите клетки, които се предлагат на пластини като монокристален силиций, поликристален силиций, аморфен силиций и тънкослойни клетки, са най-основните части на слънчевата фотоволтаика. В момента монокристалните и поликристалните батерии са най-популярните аморфни батерии за малки системи и резервно захранване на компютри.
