Werken zonnepanelen bij bewolkt weer?

Werkingsprincipe

Bij het ontwerp van veel zonnecellen is uitgegaan van het principe dat het in fysieke zin fotovoltaïsche omvormers zijn. Het energieopwekkende effect manifesteert zich op de plaats van de "p - n" kruising.

Om zonne-energie in zichzelf te concentreren, worden halfgeleiders gemaakt in de vorm van panelen. Om deze reden hebben deze structuren dezelfde naam gekregen, ongeacht hun vorm (flexibel of statisch) - zonnepanelen.

Wat is het principe van zonnepanelen en systemen die daarop zijn gebaseerd? Het paneel bevat 2 vuurstenen platen met van elkaar te onderscheiden eigenschappen. Het proces om elektriciteit op te wekken is als volgt:

1. Blootstelling aan zonlicht op de eerste leidt tot een tekort aan elektronen.
2. Wanneer het wordt blootgesteld aan de tweede plaat, ontvangt het een teveel aan elektronen.
3. Koperstrips, die stroom geleiden, zijn verbonden met de platen.
4. De strips zijn aangesloten op spanningsomvormers met ingebouwde batterijen.

De basis is siliciumwafels. Maar om deze structuur als een ononderbroken stroomvoorziening te gebruiken (en niet alleen tijdens de zonnewende), zijn er geen goedkope batterijen op aangesloten (met hun hulp verbruiken objecten die op het netwerk zijn aangesloten 's nachts energie).

In de industrie bestaat de structuur voor het absorberen van zonne-energie uit meerdere gelamineerde fotovoltaïsche cellen die met elkaar zijn verbonden en op een flexibele of stijve drager zijn geplaatst.

De efficiëntie van de constructie wordt berekend op basis van de toepassing van verschillende factoren. De belangrijkste zijn de zuiverheid van het betrokken silicium en de plaatsing van de kristallen.

Het proces van het zuiveren van silicium is nogal gecompliceerd en het is niet eenvoudig om kristallen in één richting te rangschikken. De complexiteit van de processen die verantwoordelijk zijn voor het verhogen van de efficiëntie, vertaalt zich in een hoge prijs voor dergelijke apparatuur.

Zonnepanelen zijn een veelbelovende richting in de energiesector, dus worden miljarden dollars geïnvesteerd in onderzoek naar nieuwe projecten op dit gebied. PV-conversie neemt elk kwartaal toe als gevolg van manipulatie van geleiders en structurele elementen. Tegelijkertijd kan niet alleen silicium als basis worden genomen.

Zonnepanelen achter glas

We krijgen vaak de vraag hoeveel de productie van zonnepanelen zal afnemen als ze achter glas worden geïnstalleerd - in een balkon, veranda, enz. Veel zomerbewoners zijn bang dat het zonnepaneel dat buiten is geïnstalleerd, wordt gestolen. Sommigen proberen de installatie van zonnepanelen onopvallend te maken.

In zonnepanelen wordt speciaal glas met verhoogde transparantie gebruikt, wat wordt bereikt door een verlaagd ijzergehalte in het glas, maar zelfs dit vermindert het vermogen van het zonnepaneel met enkele procenten. Zoals u in de bovenstaande tabel kunt zien, verlaagt enkel glas de opbrengst van zonnepanelen met 9% en vermindert dubbel glas de opbrengst van zonnepanelen met 16%. Dit zorgt ervoor dat deze glazen perfect schoon zijn en de zonnestralen er loodrecht op vallen. In werkelijkheid zijn de glazen stoffig of zelfs vuil, wat de doorzichtigheid nog verder vermindert. Wanneer de zonnestralen onder een andere hoek dan 90 graden vallen, treden er meerdere reflecties op aan de voor- en achterkant van elk glas, die ook de zonnestralen van de zonnecel afleiden. Daarom raden we af om zonnepanelen achter raamruiten te plaatsen.

Zonnepanelen achter glas op het balkon

Dit artikel is 4935 keer gelezen!

Soorten fotovoltaïsche omvormers

In de industrie is er een classificatie van zonnecellen volgens het type apparaat en de gebruikte fotovoltaïsche laag.

Per apparaat zijn ze onderverdeeld in:

• panelen van flexibele elementen, ze zijn flexibel;
• panelen gemaakt van stijve elementen.

Bij het plaatsen van panelen worden meestal flexibele dunne-filmpanelen gebruikt. Ze worden op het oppervlak gelegd, waarbij enkele ongelijke elementen worden genegeerd, waardoor dit type apparaat veelzijdiger wordt.

Door het type fotovoltaïsche laag voor de daaropvolgende energieconversie, zijn de panelen onderverdeeld in:

1. Silicium (eenkristal, polykristal, amorf).
2. Tellurium - cadmium.
3. Polymeer.
4. Biologisch.
5. Arsenide - gallium.
6. Indiumselenide - koper - gallium.

Hoewel er veel variëteiten zijn, hebben silicium- en telluur-cadmium-zonnepanelen het leeuwendeel van de consumentenomzet. Deze twee typen zijn gekozen vanwege de efficiëntie / prijsverhouding.

Kenmerken van silicium zonnecellen

Kwartspoeder is een grondstof voor silicium. Er is veel van dit materiaal in de Oeral en Siberië, daarom zijn het silicium zonnepanelen die meer gebruikt worden en zullen worden dan andere subtypes.

Eenkristal

Monokristallijne wafels (mono-Si) bevatten een blauwachtig-donkere kleur, gelijkmatig verdeeld over de hele wafel. Voor dergelijke wafels wordt het meest gezuiverde silicium gebruikt. Hoe schoner het is, hoe hoger de efficiëntie en de hoogste kosten van zonnepanelen op de markt voor dergelijke apparaten.

Single crystal voordelen:

1. Hoogste efficiëntie - 17-25%.
2. Compactheid - het gebruik van een kleiner gebied in vergelijking met polykristallen voor de inzet van apparatuur in omstandigheden met identiek vermogen.
3. Slijtvastheid - een ononderbroken werking van de stroomopwekking zonder vervanging van de hoofdcomponenten is gedurende een kwart eeuw verzekerd.

Nadelen:

1. Gevoeligheid voor stof en vuil - neergeslagen stof zorgt ervoor dat batterijen niet kunnen werken met licht van een armatuur en dienovereenkomstig de efficiëntie vermindert.
2. De hoge prijs staat gelijk aan de verhoogde terugverdientijd.

Omdat mono-Si helder weer en zonlicht nodig heeft, worden de panelen in open ruimtes geïnstalleerd en verhoogd tot een hoogte. Wat het gebied betreft, wordt de voorkeur gegeven aan gebieden waar helder weer gebruikelijk is en het aantal zonnige dagen dicht bij het maximum ligt.

Polykristal

Polykristallijne platen (multi-Si) zijn begiftigd met een ongelijkmatige blauwe kleur vanwege de multidirectionele kristallen. Silicium is niet zo zuiver als in het gebruikte mono-Si, dus de efficiëntie is iets lager, evenals de kosten van dergelijke zonnecellen.

Positieve polykristallijne feiten:

1. De efficiëntie is 12–18%.
2. Bij ongunstig weer is de efficiëntie beter dan die van Mono-Si.
3. De prijs van dit apparaat is lager en de terugverdientijd is veel lager.
4. Oriëntatie op de zon is niet kritisch, dus je kunt ze op de daken van verschillende gebouwen plaatsen.
5. Bedrijfsduur - de efficiëntie van energieabsorptie en opslag van elektriciteit daalt tot 20% na 20 jaar continu gebruik.

Nadelen:

1. De efficiëntie wordt teruggebracht tot 12–18%.
2. Veeleisend naar de plek. Een normale energiecentrale heeft meer ruimte nodig om in te zetten dan een monokristallijne batterij.

Amorf silicium

De productietechnologie van panelen verschilt aanzienlijk van de vorige twee. Koken houdt in dat hete dampen op het substraat neerdalen zonder de vorming van kristallen. Tegelijkertijd wordt er minder productiemateriaal gebruikt en hiermee wordt rekening gehouden bij het bepalen van de prijs.

Voordelen:

1. De efficiëntie is 8-9% in de tweede generatie en tot 12% in de derde.
2. Hoog rendement bij minder zonnig weer.
3. Kan worden gebruikt op flexibele modules.
4. De efficiëntie van de batterijen daalt niet naarmate de temperatuur stijgt, waardoor ze op elk oppervlak met een niet-standaard vorm kunnen worden gemonteerd.

Het belangrijkste nadeel kan worden beschouwd als een lagere efficiëntie (in vergelijking met andere analogen) en vereist daarom een ​​groot gebied om een ​​vergelijkbaar rendement van de apparatuur te verkrijgen.

Welke zonnepanelen presteren het beste bij weinig licht en omgevingslicht?

De specificaties van de zonnepanelen zijn gebaseerd op STC (Standard Test Conditions). De werkelijke bedrijfsomstandigheden kunnen aanzienlijk verschillen van STC. Gewoonlijk werken zonnepanelen in Rusland met een verlichtingsniveau van minder dan 1000 W / m² en is het weer bewolkt of zelfs bewolkt. Zonnepanelen van verschillende typen en zelfs van hetzelfde type, maar van verschillende fabrikanten, presteren anders onder reële bedrijfsomstandigheden.

Daarom rijst de vraag: welke zonnepanelen zijn beter om te kopen, zodat ze het meest efficiënt werken bij bewolkt weer en diffuus licht? De belangrijkste parameter die voor ons belangrijk is bij het beoordelen van de efficiëntie van zonnepanelen, is de hoeveelheid opgewekte energie over een bepaalde periode (dag, week, maand, jaar). Welke modules genereren meer stroom bij weinig licht? Laten we eens kijken naar de belangrijkste soorten modules - monokristallijn, polykristallijn, dunne film amorf silicium, monokristallijn PERC-modules - dit zijn de belangrijkste modules die momenteel op de Russische markt zijn.

De vraag wordt vaak gesteld: welke modules werken het beste bij bewolkt weer en omgevingslicht? Bij weinig licht en gedeeltelijke schaduw werken dunnefilmmodules beter. Ook werken modules gemaakt met PERC-technologie beter dan conventionele mono- en polykristallijne modules bij weinig licht (we hebben dergelijke modules in ons assortiment).

Voor standaardmodules is het onmogelijk om precies te zeggen welke module - monokristallijn of polykristallijn - meer zal produceren bij bewolkt weer. Het hangt allemaal af van de kwaliteit van de fabrikant. Alleen merkmodules garanderen maximale prestaties onder verschillende bedrijfsomstandigheden. Controleer of de fabrikant of het merk op de lijst met modules staat die door een onafhankelijk laboratorium zijn getest op de PCT-parameter

Goedkope modules zijn gemaakt van glas zonder antireflectiecoating (een van de meest populaire leveranciers in Rusland verkoopt precies dergelijke modules). Ze geven de gedeclareerde parameters wanneer ze in de fabriek worden getest, wanneer de modules loodrecht op het vlak worden bestraald. Maar zodra de invalshoek van zonlicht niet loodrecht op het oppervlak van het element komt te staan, wordt een aanzienlijk deel van het zonlicht gereflecteerd door glas van lage kwaliteit. Dergelijke modules werken ook erg slecht bij diffuus licht. Als gevolg hiervan kan de stroomopwekking door een dergelijke module 2 keer minder zijn dan de stroomopwekking door een module met hetzelfde nominale vermogen, maar gemaakt door een bekend merk en een fabrikant die verantwoordelijk is voor de kwaliteit ervan.

Daarom, om ons sterke advies te herhalen dat we geven in onze Solar Buyer's Guide: koop geen zonnepanelen onder het merk van een Russische importeur! U bespaart geld op de aankoop, maar u verliest in energieproductie (en dit is de belangrijkste indicator voor de kwaliteit van zonnepanelen). Hierdoor zijn de elektriciteitskosten van uw zonnepaneel duurder dan wanneer u een kwaliteitsvol zonnepaneel van een bekende fabrikant zou kopen.

Overzicht van niet-silicium modules

Zonnepanelen gemaakt van duurdere analogen bereiken een coëfficiënt van 30%; ze kunnen meerdere keren duurder zijn dan vergelijkbare systemen op basis van silicium. Sommigen van hen hebben nog steeds een lagere efficiëntie, terwijl ze in een agressieve omgeving kunnen werken. Voor de vervaardiging van dergelijke panelen wordt meestal cadmiumtelluride gebruikt. Andere elementen worden ook gebruikt, maar minder vaak.

Laten we de belangrijkste voordelen op een rijtje zetten:

1. Hoog rendement, van 25 tot 35%, met het vermogen om in relatief ideale omstandigheden zelfs 40% te bereiken.
2. De fotocellen zijn zelfs stabiel bij temperaturen tot 150 ° C.
3. Door het licht van de armatuur te concentreren op een klein paneel, wordt de waterwarmtewisselaar aangedreven, wat resulteert in stoom, die de turbine laat draaien en elektriciteit opwekt.

Zoals we eerder zeiden, is het nadeel de hoge prijs, maar in sommige gevallen zijn ze de beste oplossing. Bijvoorbeeld in equatoriale landen, waar het oppervlak van de modules 80 ° C kan bereiken.

Hoe zonnepanelen aansluiten?

Een zonnepaneel is een simpele stroombron zoals een oplaadbare batterij of batterij. Daarom gelden voor hen allemaal dezelfde wetten als voor voedingen. Zonnepanelen kunnen in serie, parallel of zelfs serie-parallel met elkaar worden verbonden. Lees meer over de soorten voedingsaansluitingen in dit artikel.

Seriële verbinding

Zo ziet een parallelschakeling van zonnepanelen eruit. In dit geval wordt de uitgangsstroom opgeteld en blijft de spanning hetzelfde.

parallelle aansluiting van zonnepanelen

Parallelle verbinding

Wilt u de spanning verhogen, dan dient u de panelen in serie te schakelen. In dit geval worden uw ontvangen voltages van elk zonnepaneel opgeteld.

serieschakeling van zonnepanelen

Serieel-parallelle verbinding

Wil je zowel de spanning als de uitgangsstroom verhogen, dan zijn in dit geval de panelen in serie parallel geschakeld

serieschakeling van zonnepanelen

Polymeer en organische batterijen

Modules op basis van polymeer en organische materialen zijn de afgelopen 10 jaar wijdverspreid geworden, ze worden gemaakt in de vorm van filmstructuren waarvan de dikte zelden groter is dan 1 mm. Hun efficiëntie is bijna 15% en hun kosten zijn verschillende keren lager dan die van hun kristallijne tegenhangers.

Voordelen:

1. Lage productiekosten.
2. Flexibel (rol) formaat.

Het nadeel van panelen gemaakt van deze materialen is de afname van de efficiëntie over een lange afstand. Maar dit probleem wordt nog steeds onderzocht en de productie wordt voortdurend gemoderniseerd om de nadelen weg te nemen die kunnen optreden bij de bestaande generatie van dit type batterij in 5-10 jaar.

Hoe maak je de juiste keuze?

Voor huiseigenaren op het Europese continent is de keuze vrij eenvoudig: het is een polykristal of een eenkristal gemaakt van silicium. Tegelijkertijd is het met beperkte gebieden de moeite waard om een ​​keuze te maken ten gunste van monokristallijne panelen en bij afwezigheid van dergelijke beperkingen ten gunste van polykristallijne batterijen. Bij het kiezen van een fabrikant, technische parameters van apparatuur en aanvullende systemen, is het de moeite waard om contact op te nemen met bedrijven die zich bezighouden met zowel de verkoop als de installatie van kits. Houd er rekening mee dat, ongeacht de fabrikant, de kwaliteit van de systemen van de "top" -fabrikanten waarschijnlijk niet zal verschillen, dus laat u niet misleiden door het prijsbeleid te bestuderen.

Als u besluit om een ​​kant-en-klare installatie van een "zonnepark" te bestellen, houd er dan rekening mee dat de panelen zelf in het pakket van dergelijke services slechts 1/3 van de totale kosten in beslag nemen en dat de terugverdientijd ongeveer in de buurt komt van:

1. Een budgettaire maar effectieve keuze zijn panelen van Amerisolar, het polykristallijne model heet AS-6P30 280W, heeft een afmeting van 1640x992 mm en produceert respectievelijk 280 W aan vermogen. De module-efficiëntie is 17,4%. Van de minnen - de garantie is slechts 2 jaar. Maar de kosten zijn ∼7 duizend roebel.
2. De RS 280 POLY-module van de Chinese Runda zal qua capaciteit vergelijkbaar zijn, de kosten zijn zelfs lager - ongeveer 6000 roebel.
3. Als de ruimte beperkt is, moet u op het product van LEAPTON SOLAR - LP72-375M PERC letten, het rendement is 19,1% en met afmetingen 1960x992 mm krijgen we 375 W aan energie aan de uitgang. De kosten van zo'n batterij bedragen ongeveer 10 duizend roebel.
4. Een andere effectieve optie met kleinere afmetingen, 1686x1016 mm, is een nieuw product van LG - NeOn 340 W."Niet hij" heeft een efficiëntie van 19,8%, maar kan niet bogen op een kostprijs, deze zal meer dan de helft hoger zijn dan het vorige monster - ongeveer 16 duizend roebel.
5. Voor degenen die hun aandacht op het premiumsegment willen richten, heeft het Taiwanese bedrijf BenQ een monokristalmodule SunForte PM096B00 333W op de markt gebracht, die 333 W aan vermogen produceert bij een uitgang, met een nominaal rendement van 20,4% met afmetingen van 1559x1046 mm . Deze module ontving indrukwekkende kosten van bijna 35 duizend roebel.

Waarom is efficiëntie zo belangrijk?

Efficiëntie wint aan belang bij het berekenen van de oppervlakte die u kunt gebruiken voor een zonnepaneelsysteem. Met vergelijkbare afmetingen van de beschreven modules van Amerisolar AS-6P30 280W (1,63 vierkante meter) en NeOn 340 W van LG (1,71 vierkante meter), is het verschil in vermogen per vierkante meter aan de uitgang 15,6%. Enerzijds lijkt dit misschien niet erg effectief, gezien het meer dan twee keer zo grote prijsverschil, maar in het geval van beperkte ruimte of een agressievere omgeving kan het je keuze verschuiven ten gunste van deze bekende fabrikant.

De verhoogde efficiëntie benadrukt niet alleen de efficiëntie van de fabricagetechnologie, maar ook de hoogwaardige materialen die bij de fabricage worden gebruikt. Dit kan invloed hebben op de levensduur van de apparaten, de weerstand van de panelen tegen de zogenaamde degradatie. Vergeet ook de garantieverplichtingen van de fabrikant niet. Met vertegenwoordigingskantoren en garantiediensten in bijna alle uithoeken van de wereld, zal LG kunnen bogen op een loyalere benadering van klanten en het nakomen van haar verplichtingen.

Controller, weerstand en omvormer

• Controller is vereist om de batterijen op het netwerk aan te sluiten. Hij controleert de aanklacht.

• Weerstand absorbeert overtollige stroomopwekking.

• Omvormer is nodig voor de normale voeding van het lichtnet, behalve in die gevallen waarin het nodig is om ontvangers te voeden die op gelijkspanning werken en niet op wisselspanning.

Het is natuurlijk moeilijk om alle fijne kneepjes van een zonnebatterij te begrijpen. Maar we hopen dat u de antwoorden op de pagina's van onze site zult vinden. Het werk van zonnecellen kan duidelijker worden begrepen aan de hand van de grafische diagrammen.