Fleksible solpaneler: oversigt over typiske designs, deres egenskaber og tilslutningsfunktioner

Solenergi er en af ​​de mest lovende og hurtigst udviklende alternative kilder til elektricitet.Dette er en ubegrænset ressource, der kan bruges overalt på planeten uden at forurene miljøet. Enig, det ville være rart at have din egen alternative strømkilde.

Det viser sig, at du nu kan omdanne solenergi til elektricitet lige derhjemme. I stedet for omfangsrige og skrøbelige rammepaneler bliver fleksible solpaneler nu i stigende grad brugt. Men hvordan kan dette implementeres i praksis?

Vi hjælper dig med at forstå strukturen af ​​fleksible solpaneler og princippet om deres drift. Nyttige anbefalinger til valg og installation af strukturer er præsenteret i vores artikel. Og for at lette opfattelsen af ​​information indeholder artiklen tematiske fotografier og videoer.

Hvad er solpaneler?

For at forstå, om fleksible paneler er rigtige for dig til at generere elektricitet, skal du forstå teorien.

Hvad er et solbatteri, hvordan adskiller strukturen af ​​fleksible modeller sig fra andre? Det er også meget vigtigt at finde ud af fordele og ulemper ved netop denne type solceller inden køb.

Struktur og principper for drift af fleksible paneler

Driftsprincippet for et solcellebatteri er baseret på begrebet fotovoltaik.Lys kan som bekendt betragtes både som en bølge og som en strøm af partikler - fotoner. Evnen til at omdanne fotonernes energi til elektricitet er fotovoltaik.

De første prototyper af moderne solpaneler blev opfundet tilbage i 50'erne. Siden da har de ændret sig betydeligt både i udseende og i funktionsprincippet. Den fotovoltaiske effekt er muliggjort ved brug af halvledere

En halvleder er et materiale, der har en særlig atomstruktur. En n-type halvleder har ekstra elektroner, mens atomer i en p-type halvleder mangler dem. For at samle en fotocelle kombineres 2 typer materialer til en to-lags struktur.

Individuelle fotoceller kombineres til paneler. Panelerne kan være stive, i en slidstærk metalramme. Nu er der en tendens til at lette designet af fotopaneler. Fleksible og lette solceller vinder popularitet.

Funktionsprincippet for et solcellebatteri kan beskrives som følger:

1. Sollys rammer fotocellens overflade fra n-lagssiden.
2. Fotoner kolliderer med halvlederatomer og "slår ud" ekstra elektroner.
3. Frie elektroner bevæger sig mod p-laget og ender i atomer med mangel på partikler.
4. Som et resultat fungerer det øverste lag som en katode, og det nederste lag fungerer som en anode.
5. Der genereres en jævnstrøm, der nemt kan oplade batteriet.

Silicium, selen og mange andre dyrere materialer bruges som halvledere.

Jævnstrøm modtaget fra solpanelet skal omdannes til vekselstrøm, da de fleste elektriske apparater kører på det

Til fleksible filmsolceller anvendes også polymerbelægning med aluminiumsledere.Denne struktur gør panelerne overraskende tynde og lette.

Denne teknologi er lige begyndt at udvikle sig, men der er ingen tvivl om, at den har store udsigter. Men vi vil se på fleksible paneler i bred forstand af denne definition.

Du kan læse mere om principperne for drift af solpaneler ved at klikke videre link.

Fordele ved fleksible solceller

Fordelene ved fleksible solpaneler gør denne metode til at generere elektricitet til en af ​​de mest lovende:

• vægt;
• størrelse;
• elasticitet;
• ydeevne;
• alsidighed;
• effektivitet;
• miljøvenlighed;
• let betjening.

Panelernes geometriske og fysiske parametre, såsom størrelse og vægt, er af stor betydning, da der for at levere elektricitet til en hel boligbygning kræves et stort antal paneler; ved brug af tunge modeller kan det være nødvendigt at forstærke bygningsstrukturen, hvilket vil øge installationsomkostningerne betydeligt.

Lette og kompakte fleksible elementer vil ikke i væsentlig grad påvirke fordelingen af ​​lasten på bygningsrammen. De udgør ingen fare for tagbeklædningen

Ydeevnen af ​​siliciumbatterier er ret høj. Det er svært at estimere effektiviteten i dette tilfælde; halvlederpaneler er i stand til at omdanne lys til elektricitet med 20 % i gennemsnit.

Det vil sige, at hvis solstrålingseffekten er 200 W, vil der modtages omkring 40 W elektricitet.

Fleksible amorfe solpaneler er meget mere tolerante over for overskyet vejr end konventionelle stive siliciumbaserede strukturer.

Til sammenligning kan et standard solpanel kun fungere med 10 % af sin kapacitet i overskyet vejr, mens et fleksibelt panel kan fungere med omkring 50 % af dets nominelle ydelse.

Solbatteriets fleksibilitet gør det muligt at udstyre det med tage med ujævne overflader, tegltage og belægninger af komplekse former. Samtidig er de ret alsidige, velegnede til installation på taget eller facaden af ​​en bygning

Sollys er en gratis og ubegrænset ressource. Dette er dens utvivlsomme fordel, som afspejler den ubetingede effektivitet af solpaneler.

Derudover er denne metode til energiproduktion helt miljøvenlig og påvirker på ingen måde miljøet eller skader det. Desuden, ved at opgive det populære alternativ til solenergi - termiske kraftværker, reducerer menneskeheden niveauet af luftforurening.

Ulemper ved fleksible solpaneler

Fleksible solpaneler har også en masse ulemper. For det første er denne teknologi bare under udvikling og har endnu ikke nået toppen af ​​sine muligheder. Med hensyn til ydeevne er fleksible amorfe batterier ringere end stive poly- eller monokrystallinske.

Strukturen og driftsprincippet for fleksible paneler er ret kompleks, men alle kan bruge dem. Det er nok at installere og tilslutte udstyret korrekt

For det andet svigter tynd folie og et minimalt belægningslag relativt hurtigt. Garantiperioden for sådanne paneler er omkring 3 år.

Herefter begynder fotocellerne gradvist at nedbrydes og kræver udskiftning.

Den gode nyhed er, at denne industri udvikler sig hurtigt, og mere holdbare og kraftfulde eksempler på fleksible solpaneler baseret på amorft silicium dukker allerede op

Andre ulemper er forbundet med alle typer solpaneler:

• tilbagebetalingsperiode;
• høj pris;
• et stort antal dyrt udstyr, ud over selve batterierne;
• afhængighed af vejrforholdene.

Et fleksibelt panel med en effekt på omkring 150 W koster cirka 40 tusind rubler. eller mere, afhængigt af producenten. 20 batterier, et sæt batterier og ekstra udstyr vil koste en pæn sum. I betragtning af prisen på 1 kW time elektricitet skal du betale for systemet i mere end et år.

Hvor og hvordan bruges solenergi?

Fleksible paneler bruges på forskellige områder. Før du udarbejder et projekt for at forsyne dit hjem med disse solpaneler, skal du finde ud af, hvor de bruges, og hvad er egenskaberne ved deres brug i vores klima.

Anvendelsesområde for solpaneler

Brugen af ​​fleksible solpaneler er meget bred. De bruges med succes i elektronik, bygningselektrificering, bil- og flyfremstilling og rumfaciliteter.

I byggeriet bruges sådanne paneler til at forsyne bolig- og industribygninger med elektricitet.

Solenergi kan være den eneste kilde til elektricitet, eller den kan duplikere den traditionelle strømforsyningsordning, så huset ikke forbliver uden strøm i tilfælde af utilstrækkelig effektivitet i en vis periode.

Bærbare opladere baseret på fleksible solceller er tilgængelige for alle og sælges overalt. Store fleksible turistpaneler til at generere elektricitet i ethvert hjørne af kloden er meget populære blandt rejsende.

En meget usædvanlig, men praktisk idé er at bruge vejbanen som grundlag for fleksible batterier. Særlige elementer er beskyttet mod stød og er ikke bange for tunge belastninger.

Fleksible batterier er også gode, fordi de kan bruges i næsten enhver situation. De kan nemt placeres på taget af en bil eller skroget af en yacht.

Denne idé er allerede blevet implementeret. "Solvejen" giver energi til de omkringliggende landsbyer uden at optage en eneste ekstra meter jord.

Funktioner ved brugen af ​​fleksible amorfe paneler

De, der planlægger at begynde at bruge fleksible solpaneler som en kilde til elektricitet til deres hjem, bør kende detaljerne i deres drift.

Solpaneler med fleksibel metalbase anvendes, hvor der stilles øgede krav til slidstyrken på minikraftværker:

Først og fremmest er brugerne bekymrede over spørgsmålet: hvad skal man gøre om vinteren, når dagslyset er korte, og der ikke er nok elektricitet til at betjene alle enheder?

Ja, i overskyet vejr og korte dagslystimer falder panelernes ydeevne. Det er godt, når der er et alternativ i form af muligheden for at skifte til en centraliseret strømforsyning. Hvis du ikke har det, skal du fylde op batterier og oplad dem på dage, hvor vejret er gunstigt.

Et interessant træk ved solceller er, at når solcellen varmes op, falder dens effektivitet betydeligt.

I sommervarmen bliver panelerne varme, men de fungerer dårligere. Om vinteren, på en solskinsdag, er fotoceller i stand til at fange mere lys og omdanne det til energi

Antallet af klare dage om året afhænger af regionen. I syd er det selvfølgelig mere rationelt at bruge fleksible batterier, da solen skinner der længere og oftere.

Da Jorden ændrer sin position i forhold til Solen i løbet af dagen, er det bedre at placere panelerne universelt - det vil sige på sydsiden i en vinkel på omkring 35-40 grader.Denne situation vil være relevant både i morgen- og aftentimerne og ved middagstid.

Vejledning til montering af solpaneler på taget

Hvis du beslutter dig for, at fleksible solpaneler baseret på amorft silicium er det, du skal bruge for at levere strøm til et privat hjem, så begynd at planlægge arbejdet.

Vælg det passende udstyr og anslå det omtrentlige antal paneler. Så læs reglerne for montering og efterfølgende vedligeholdelse af solceller.

Men husk, at brugen af ​​traditionelle silicium poly- og monokrystallinske analoger stadig er meget mere produktiv.

Trin 1. Beregning af antallet af paneler

Ethvert arbejde begynder med et projekt. Til design skal du foretage de nødvendige beregninger, nemlig:

• dagligt elforbrug;
• samlet påkrævet effekt af fotoceller;
• batterikapacitet;
• antal paneler.

Det enkleste er at beregne elforbruget. For at gøre dette skal du tage højde for absolut alle elektriske apparater, som du bruger eller teoretisk kan bruge.

Simpelt eksempel:

• køleskab - 200 W;
• computer - 300 W;
• TV – 150 W;
• økonomiske pærer - 5 styk af 20 W hver.

Effekten af ​​hver enhed skal angives i dens dokumentation eller på kabinettet. Efter tilføjelse af alle data får vi 750 W. Baseret på denne værdi vælges den inverter - en enhed, der omdanner jævnstrøm til vekselstrøm med den nødvendige frekvens.

Sørg for at lave en lille margen og vælg en inverter, der er 0,5 kW kraftigere end den beregnede værdi. Det vil sige, at for en samlet effekt på 0,75 kW er en enhed, der ikke er svagere end 1,25 kW, egnet

For korrekt tilslutning er solpaneler forbundet til batterier gennem en controller.Bland ikke kontakterne - plus til plus, minus til minus. Fra batteriet sendes strøm til inverteren og derefter til elektriske apparater

Så skal du vælge batterier. Batterikapaciteten (for eksempel 200 A∙h) viser, hvor meget strøm der vil blive produceret ved en given spænding i en time.

Du kan beregne den nødvendige kapacitet ved at dividere forbrugernes samlede effekt med solbatteriets udgangsspænding. I vores eksempel bruger vi 12 volt batterier. 750 /12 = 62,5 A∙h.

Men denne formel er ikke helt korrekt, da de fleste batterier ikke kan aflades til 0. Der er en vis grænse, for eksempel 40%. Hvis ladeniveauet falder til under dette, påvirker dette batteriets levetid og ydeevne betydeligt.

Denne indikator skal også tilføjes til formlen:

750 W/(12Vx0,4)=156,25 A∙h.

For at opnå en sådan kapacitet kan du kombinere en gruppe på 2 batterier på hver 100 Ah i systemet.

Antallet af paneler beregnes ud fra styrken af ​​den valgte model og det område, hvor de vil blive installeret. Regionens betydning er svær at overvurdere. Ideelt set skal du finde de daglige solstrålingsniveauer for dit område. For pålidelighed tages minimumsværdien for året, cirka i slutningen af ​​december.

Skematisk kan niveauet af bestråling i forskellige regioner afbildes som følger. Numeriske værdier kan findes i specialiserede opslagsbøger eller på internettet

Multiplicerer vi dette tal med antallet af kalenderdage i måneden, får vi antallet af kilowatt pr. 1 m2 fleksibelt solbatteri for december. For eksempel er det i Moskva 0,33x31=10,23 kW/m2, og for Sochi - 1,25x31=38,75 kW/m2. Dette tal kaldes antallet af pico-timer.

Så ud fra det betingede maksimum på 0,75 kW, der forbruges af alle enheder samtidigt, beregner vi det gennemsnitlige månedlige forbrug - omkring 25 kW. Om en måned skal vores fleksible batterier producere mindst 25.000 W, men det er bedre at lave en lille reserve og runde op til 30 kW.

Derfor bør den for 1 pico-time i Moskva være 30/10,23 = 2,93 kW. Hvis de valgte paneler har en effekt på 150 W, så er det ikke svært at beregne deres antal: 2,93/0,15 = 20 stykker.

Efter så enkle beregninger kan du vælge en passende inverter, controller, batteri og fleksible solcellepaneler selv i den nødvendige mængde.

Trin #2. Installationsregler

Installation af fleksible solceller kan du selv klare.

For at gøre dette skal du bestemme præcis, hvor du vil placere dine paneler:

• på taget af en bygning;
• på facaden af ​​huset;
• på en fritstående struktur;
• kombineret ordning.

Den mest populære mulighed er på taget. Hvis formen eller konfigurationen af ​​taget ikke tillader dette, er det bedre at bygge en ekstra ramme, hvorpå batterierne kan placeres. Dette er dyrere, men hvis taget er skyggefuldt eller svært tilgængeligt, bliver denne mulighed rationel.

Placeringen på facaden bruges, når der ikke er plads nok på taget. Paneler kan blive en del af designideen og spille rollen som boligindretning

Fleksible solcelleceller har et klæbrigt harpiksholdigt lag på undersiden.

Det er nok at fjerne beskyttelsesfilmen og lime panelet på det valgte sted. Overfladen skal naturligvis renses og vaskes inden montering.

Der kræves ingen specialværktøj til installation. Det vigtigste er at passe på din sikkerhed, mens du arbejder på taget.Det er også meget vigtigt at følge udstyrstilslutningsdiagrammet og ikke bryde rækkefølgen

På den ene side har solcellebatterimodulet 2 kabler. Hvert panel er placeret således, at disse ledninger senere kan kombineres til én bus til seriel forbindelse.

Vi anbefaler også at læse vores øvrige materiale, som detaljeret beskriver installationsdiagrammer og metoder til tilslutning af solpaneler. Flere detaljer - Her.

Trin #3. Systempleje efter installation

Når fleksible solceller er installeret, skal de konstant vedligeholdes og overvåges, ellers kan deres effektivitet falde dramatisk. Det vigtigste er at holde panelerne rene. Støv, snavs, fugleklatter - alle disse faktorer reducerer systemets ydeevne, fordi de begrænser solcellernes optagelse af sollys.

Solpaneler skal tørres af, når de bliver snavsede. Derfor anbefales det ikke at placere dem på svært tilgængelige steder på et komplekst tag.

Hvis dit system ikke kan serviceres af dig selv, kan du altid finde en entreprenør med den rette teknologi og udstyr. Selvfølgelig vil det koste mere.

Du kan vaske solpaneler baseret på amorft silicium, ligesom deres hårde modstykker, med en almindelig fugtig svamp eller mikrofiberklud. Panelet er ikke bange for vand (dette udstyr er trods alt installeret udendørs); hvis du vasker dem regelmæssigt, holder de længere

Et andet problem, der er relevant for vores regioner, er sne. Om vinteren er batterierne dækket af sne og holder op med at fungere. Sediment skal hele tiden renses af, men ikke for groft, ellers kan selve udstyret blive beskadiget.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Videoer og anmeldelser, der diskuterer fleksible paneler fra populære producenter, hjælper dig med at træffe det rigtige valg. Du vil være i stand til at se, hvordan dit hjem vil se ud efter installation af udstyret; specialister hjælper dig med at vælge det rigtige antal batterier og gennemgå installationsreglerne.

Sådan fungerer fleksible solpaneler, og hvad de er lavet af:

Du kan installere et fleksibelt batteri i en lejlighed på facaden af ​​et højhus, hvorfor ikke:

Lidt mere om produktionen og fordelene ved fleksible elementer:

Solpaneler gør det muligt at blive energiuafhængig og ikke skal overvåge priserne på benzin og forsyningsselskaber. Hvis du investerer et vist beløb én gang, vil du være i stand til at forbruge ubegrænset energi til at bruge elektriske husholdningsapparater, boligopvarmning og genopladning af batteriet i et elektrisk køretøj. Flere og flere skifter til alternativ energi, fordi det er fremtiden.

Hvis du har den nødvendige viden eller erfaring om emnet for vores artikel, bedes du dele det med vores læsere. Eller måske har du selv været nødt til at installere solpaneler? Fortæl os, hvordan du gjorde det. Du kan supplere dine kommentarer med billeder.