Flexibilní solární panely: přehled typických konstrukcí, jejich vlastností a detailů připojení

Solární zahradní osvětlení: Rozmanitost

V závislosti na velikosti a typu zahrady, terénních úpravách a celkovém stylu designu lze použít různé tvary, typy rozptylu světla a další prvky. Zvažte následující typy zahradního osvětlení solární pohon a jejich vlastnosti.

Sloupky

1. Nejběžnějším typem bodového osvětlení zahradních ploch jsou sloupková svítidla nebo sloupky.
2. Tento typ je určen především pro cesty, chodníky, záhony, zahradní sochy a další zahradní dekorativní prvky, kde není nutné jasné a silné osvětlení.
3. Světla mohou dosahovat výšky 50 až 150 cm.
4. Design světelného zdroje může být velmi rozmanitý, záleží na fantazii výrobce, od standardních klasických - kulových a kuželových, až po různé siluety soch, zvonů apod.
5. Takové patníky se snadno přemisťují, lze je vyjmout ze země a pevně zasunout na místo, kde budou plně plnit svou funkci.
6. Nejčastěji se sloupky používají v high-tech a minimalistickém designu. Jedná se o sloupky, které vyčnívají ze země, se směrem osvětlení dolů.

zapuštěné sloupky

Tyto světelné zdroje se používají především k vyznačení obrysu objektu.
Obvykle se instalují po obvodu cesty, v zemi, na schodišti a používají se také k osvětlení různých objektů zespodu, jako jsou fasády budov, sochy, umělecké předměty, keře atd.
Takové osvětlení by nemělo být příliš jasné a silné, mělo by pouze zvýraznit a osvětlit objekt nebo strukturu, aby udrželo vaši pozornost na konkrétním objektu ve tmě.
Svítidla Batten jsou většinou LED svítidla, ale pokud má být osvětlena fasáda budovy, je zapotřebí úhel osvětlení a silný světelný paprsek, aby bylo světlo nasměrováno co nejvýše a osvětlovalo celou stavbu na délku.

Světla pro vodní prvky

Pokud máte rybník, bazén nebo fontánu, velmi pěkně by vypadalo podsvícení takového objektu.

Kromě toho je použití takového designu domácího rybníka důležité z hlediska bezpečnosti, protože ve tmě můžete zakopnout a být ve vodě, i když znáte své místo velmi dobře. Tápání v polotmě vás ani vaše děti před případným pádem neochrání.
Osvětlení může být jednobarevné nebo vícebarevné, zejména u fontán.
Světla lze instalovat po obvodu vodního prvku nebo i pod vodu. Neumisťujte je však tak, aby světlo svítilo přímo na vodu, protože paprsek světla nepronikne do hloubky vody a v jezírku nedosáhnete očekávaného kouzla rozptýleného osvětlení.

Neumisťujte je však tak, aby světlo svítilo přímo do vody, světelný paprsek nepronikne do hloubky vody a nedosáhnete očekávaného efektu šplouchání, který byste od osvětlení v jezírku očekávali.

Ozdobná světla

1. Osvětlení v domácnosti je často jen na ozdobu.
2. Tvar a barvu tohoto typu světla lze měnit. Můžete si vybrat mezi pohádkovými tvary, girlandami ptáků na stromech nebo osvětlenými květinami.
3. Velmi diskrétní a elegantní světlomety na solární pohon mohou působit galaktickým dojmem díky svítidlům různých průměrů umístěným v různých výškách.

Velkoplošné osvětlení

1. Tento typ světla se většinou montuje na robustní podpěru, protože je poměrně vysoký a může fungovat jako velké elektrické pouliční osvětlení.
2. Jejich baterie jsou dobře chráněny proti prachu a vlhkosti. Takové svítilny nejsou levné, protože uvnitř jsou výkonné LED diody, které při plném nabití vydrží pracovat 3 až 4 dny bez přerušení.
3. Výška takového sloupu může být až několik metrů. Pracují po celý rok bez ohledu na roční období.

Nástěnná svítidla

1. Tyto světelné zdroje mají stejnou funkci jako vestavná svítidla, ale mají také své vlastní speciální vlastnosti. Měly by být instalovány tak, aby na jejich povrch dopadaly sluneční paprsky co nejdéle během dne, jinak se nestihnou správně nabít.
2. Při plném nabití může nástěnné světlo fungovat až 10 hodin, ale pokud je zamračený den, světelný zdroj nebude schopen plně plnit svou funkci. Čím je den slunečnější a jasnější, tím lépe se baterie nabíjí.
3. Tato světla se používají k osvětlení stěn domů, garáží, plotů a dalších staveb.

Přenosný solární panel - zejména pro turisty

V dnešní době má každý elektronické přístroje. Nezáleží na tom, že někteří mají méně, jiní více. Všechny je třeba nabíjet a k tomu potřebujete nabíječky. Tento problém je však obzvláště palčivý pro ty, kteří se nacházejí v místech, kde není k dispozici elektřina. Solární panely jsou jediným východiskem. Jejich ceny však zůstávají vysoké a výběr je omezený. Nejlepší volbou, jak je všeobecně známo, jsou výrobky Goal Zero (i když existují i ruské a čínské výrobky - jako vždy sporné).

Ukázalo se však, že, že ne všechno je špatný, který je vyroben v Číně nebo Koreji. Obzvláště potěšila společnost YOLK z Chicaga, která začala vyrábět kompaktní solární panel Solar Paper, který je nejtenčí a nejlehčí svého druhu. Váží pouhých 120 gramů. Jsou tu však i další výhody - modulární konstrukce, která umožňuje zvýšit výkon. Solární papír vypadá jako plastová krabička podobná iPadu, jen je o polovinu tenčí. Na jeho přední straně se nachází solární panel. Na pouzdře je výstup na notebook a porty USB pro připojení dalších solárních panelů a také svítilny. Uvnitř této zázračné krabice jsou baterie a řídicí deska. Své zařízení můžete nabíjet ze zásuvky a může to být telefon i dva notebooky najednou. Zařízení lze samozřejmě nabíjet i na slunci. Jakmile na ni dopadne světlo, rozsvítí se kontrolní světlo. V podmínkách kempování je solární panel prostě nenahraditelný: úspěšně nabíjí všechna potřebná zařízení - telefony rychleji, notebooky.

Přenosné solární panely mají malé rozměry: dodávají se dokonce ve formě přívěsků na klíče, které lze připevnit na cokoli. Jsou určeny k tomu, abyste si je mohli vzít s sebou na rybářské výpravy, kempování apod. Nutně musí mít svítilnu, abyste si v noci mohli posvítit na cestu, stan atd., držáky, díky nimž je snadno umístíte na batohy, kajaky, stany atd.

Je důležité, aby takové zařízení mělo vestavěnou baterii, která vám umožní nabíjet zařízení v noci.

Typy solárních panelů

Všechny solární panely vypadají na první pohled stejně - tmavé skleněné články s kovovými pásky, které vedou proud, umístěné v hliníkovém rámu.

Solární panely se však dělí podle výkonu, který generují, a to v závislosti na konstrukci a ploše panelu (může jít o miniaturní desky s výkonem do deseti wattů a široké "pláty" o výkonu dvě stě wattů a více).

Kromě toho se rozlišují podle typu fotočlánků, které je tvoří: fotochemické, amorfní, organické a také ty na bázi křemíkových polovodičů, které mají několikanásobně vyšší účinnost fotovoltaické přeměny. V důsledku toho je také vyšší výkon (zejména za slunečného počasí). Solární panel na bázi arsenidu galia by mohl být jeho konkurentem. Jinými slovy, na trhu je dnes pět typů solárních panelů.

Liší se materiály použitými k jejich výrobě:

1. Polykrystalické fotovoltaické panely s výraznou modrou barvou solárních panelů, krystalickou strukturou a účinností 12-14 %.

Polykrystalický panel

2. Monokrystalické panely jsou dražší, ale také účinnější (až 16% účinnost).

Monokrystalický panel

3. Amorfní křemíkové solární panely, které mají nejnižší účinnost 6-8 %, ale vyrábějí nejlevnější energii.

Amorfní křemíkový panel

4. Panely na bázi teluridu kadmia (účinnost 11 %).

Panel na bázi teluridu kadmia

5. A konečně solární panely založené na polovodiči CIGS, který se skládá ze selenu, india, mědi a galia. Technologie jejich výroby jsou rovněž založeny na fóliích, ale jejich účinnost je až patnáctiprocentní.

Solární panel CIGS

Kromě toho mohou být solární panely flexibilní a přenosné.

Výhody

Tenkovrstvé amorfní panely mají oproti svým krystalickým protějškům mnoho výhod:

lepší výkon při vysokých provozních teplotách. Díky nižší závislosti na teple jsou v teplých obdobích účinnější než krystalické. Při zahřívání pochopitelně ztrácejí výkon, ale ne tolik jako běžné solární panely, které mohou snížit výkon o 20 %.

Jsou schopny vyrábět elektřinu při nedostatku světla, takže jsou účinnější než jejich krystalické protějšky za deštivého počasí, za soumraku a při sněžení.

Amorfní systémy pokračují ve výrobě elektřiny, zatímco klasické krystalické struktury ji přestávají vyrábět. Vydělávají o 20 % více než jejich protějšky.

• Umožňují skrytou instalaci;
• Nižší náklady, protože výrobní náklady jsou nízké. Příznivé náklady na watt jsou také důsledkem vložení značných investic, které umožňují zvýšit výrobu a snížit cenu;
• vysoká flexibilita a malá tloušťka usnadňují instalaci, opravy a údržbu;
• menší závislost na stínění a vnikání nečistot do čelní desky, zatímco výkon křemíkových je nižší o 25 %;
• Minimální vady. Proces sestavování daných modulů je velmi jednoduchý. Protože moduly není třeba pájet dohromady (jsou najednou spojeny v jeden celek), je v hotových výrobcích méně vad.

Jak je vidět, nevýhody jsou více než kompenzovány výhodami panelů.

Kde a jak se využívá solární energie?

Flexibilní panely se používají v různých aplikacích. Než začnete realizovat projekt domácího zdroje energie s těmito solárními panely, zjistěte si, kde se používají a jaké jsou jejich vlastnosti. Jaké je využití solárních panelů v našich klimatických podmínkách? V našich klimatických podmínkách.

Oblast použití solárních panelů

Použití flexibilních solárních článků je velmi široké. Úspěšně se používají v elektronice, při elektrifikaci budov, v automobilovém a leteckém průmyslu.

Ve stavebnictví se tyto panely používají k zásobování obytných a průmyslových budov elektřinou.

Solární energie může být jediným zdrojem elektřiny nebo může zdvojovat tradiční napájecí okruh, takže v případě nedostatečné účinnosti v určitém čase nezůstane dům bez proudu.

Přenosné nabíječky založené na flexibilních solárních článcích jsou dostupné všem a prodávají se všude. Velké flexibilní cestovní panely pro výrobu elektřiny kdekoli na světě jsou u cestovatelů velmi oblíbené.

Flexibilní baterie jsou dobré také proto, že je lze použít téměř v každé situaci. Lze je snadno umístit na střechu automobilu nebo na trup jachty.

Velmi neobvyklým, ale praktickým nápadem je použití vozovky jako základny pro flexibilní baterie. Speciální prvky jsou chráněny proti nárazům a nebojí se velkého zatížení.

Tato myšlenka již byla realizována. "Solární" silnice zásobuje energií okolní vesnice, aniž by zabírala jediný metr půdy navíc.

Vlastnosti flexibilních amorfních panelů

Ti, kteří plánují začít používat flexibilní solární panely jako zdroj energie pro svůj dům, by si měli být vědomi zvláštností jejich provozu.

Především uživatele trápí otázka, co dělat v zimě, když je denní světlo krátké a není dostatek elektřiny pro provoz všech spotřebičů?

Ano, při zataženém počasí a krátkém denním světle se výkon panelů snižuje. Je dobré, když existuje alternativa v podobě možnosti přechodu na centralizované napájení. Pokud není k dispozici, měli byste se zásobit bateriemi a nabíjet je ve dnech, kdy je příznivé počasí.

Zajímavou vlastností solárních panelů je, že když se fotovoltaický článek zahřeje, jeho účinnost výrazně klesá.

V letních vedrech se panely zahřívají, ale mají horší výkon. V zimě, za slunečného dne, jsou fotovoltaické články schopny zachytit více světla a přeměnit ho na energii.

Počet jasných dní v roce závisí na regionu. Na jihu jsou samozřejmě flexibilní baterie účinnější, protože slunce svítí déle a častěji.

Vzhledem k tomu, že Země během dne mění svou polohu vůči Slunci, je lepší instalovat panely univerzálně - tedy pod úhlem asi 35-40 stupňů od jihu. To je vhodné pro ranní a večerní hodiny i pro poledne.

Vytváření stránek

Pro výrobu polovodičového měniče je vhodný pouze důkladně vyčištěný křemík. Obvykle má tvar válce o průměru jen několika desítek milimetrů.

Křemíková destička tvoří oblasti, které jsou různě nasyceny "dírami" a elektrony. Jinými slovy, mají "díru" p vodivosti a n vodivosti elektronicky.

"Díra" označuje kov, z něhož byly elektrony částečně odstraněny nečistotami, tj. jedná se o "kladnou" zónu neboli p-vodivost.

Na tomto principu byly vytvořeny první fotovoltaické články s účinností až 30 % za normálních podmínek a přibližně 22 % při vysoké teplotě.

Auto na solární pohon jako vynález dvacátého století

Historie vozidel na solární pohon začala v polovině 20. století v USA, ale vzhledem k tomu, že tehdejší technologie neumožňovala výrobu výkonného solárního článku malých rozměrů a vyrobené baterie nebyly energeticky účinné, byl vývoj tohoto odvětví automobilového průmyslu pozastaven. Teprve v 90. letech bylo téma oživeno a práce na něm pokračovaly.

Zvyšování účinnosti solárních panelů umožnilo zvýšit množství elektřiny, kterou mohou vyrobit, a nová generace energeticky náročných baterií umožnila vytvořit potřebné zásoby energie při jízdě na dlouhé vzdálenosti.

Vývoj tohoto typu vozu ovlivnilo také použití nových materiálů při výrobě karoserie, nových převodových systémů a typů elektromotorů. Součásti karoserie jsou nyní vyrobeny z pevného a lehkého plastu, převodovka využívá díly s co nejnižším valivým odporem a motory jsou bezmotorové s póly z magnetických materiálů vzácných zemin.

Dalším vynálezem, který se začal používat v solárních automobilech, je motorové kolo. V tomto případě je elektromotor umístěn na každém z hnacích kol automobilu, což umožňuje zvýšit celkovou účinnost převodového mechanismu.

Na zvýšení kapacity solárních panelů instalovaných na automobilu měla vliv i skutečnost, že tato zařízení lze nyní vyrobit jako flexibilní, a proto je lze umístit na všechny prvky karoserie, čímž se zvětšila plocha, která absorbuje sluneční energii.

Výběr

Jedním z důležitých kritérií výběru jsou klimatické podmínky oblasti, ve které budou solární panely instalovány. Zohledňuje se počet slunečných dnů v roce a délka dne. Na základě těchto údajů se určí výkon, který má baterie za hodinu nebo den vyrobit. Pro severní oblasti je vhodné sklo s texturou, které je účinné i v zamračených dnech. Moduly vyrobené z mikromorfního křemíku nevyžadují přesnou orientaci na slunce, jejich celkový roční výkon převyšuje výkon ostatních tenkovrstvých baterií. Často si je vybírají obyvatelé oblastí s nízkou úrovní osvětlení.

Při výběru modulu pro vaši domácnost je třeba zvážit, jaké spotřebiče budou žádané a zda jim bude výkon vámi navrhovaného nákupu stačit.

Při nákupu ovlivňuje cenu, kvalitu a dobu provozu typ konstrukce, materiál, tloušťka fotovoltaického článku a výrobce modulu. Není nutné přeplácet zahraniční značky, dobře se osvědčily moduly ruské výroby, které jsou orientovány na naše klimatické podmínky.

Pro výpočet počtu modulů uvažujte, že čtyřčlenná rodina spotřebuje v průměru 200-300 kW elektřiny za měsíc. Solární panely generují z jednoho metru čtverečního přibližně 25 W až 100 W za den. K plnému pokrytí potřeby elektřiny v domácnosti by bylo zapotřebí 30-40 sekcí. Vybavení solárními panely vyjde rodinu na přibližně 10 000 dolarů. Panely by měly být instalovány na jižní straně střechy, kam dopadá maximum slunečního světla.

Abyste našli ten správný modul pro vaši aplikaci, musíte zvážit, který typ je nejvhodnější pro vaše potřeby:

• Monokrystalické solární články stojí 1,5 dolaru za watt. Jsou menší a účinnější než jiné typy podobných baterií. Jejich celkové pokrytí zabírá méně místa. Vzhledem k výkonu a kvalitě je lepší se pro ně rozhodnout. Jedinou nevýhodou je vysoká cena.
• Polykrystalické baterie stojí 1,3 dolaru za watt. Z hlediska výkonu jsou horší než monokrystalické baterie, ale jsou také levnější. Levné varianty lákají zákazníky, navíc se díky nedávnému vývoji těchto baterií jejich účinnost výrazně přiblížila jejich monokrystalickým protějškům.

• Solární tenkovrstvé panely mají menší výkon na metr čtvereční než předchozí modely. Situace se vyrovnala s příchodem mikromorfních křemíkových modulů na trh. Produkují dobrý celkový výkon za rok a mají dobré výsledky ve viditelném a infračerveném spektru. Nemusí být vázány na sluneční paprsky. Životnost baterií je 25 let. Moduly mají levnou výrobní technologii, což má vliv na jejich cenu 1,2 dolaru za watt.
• Hybridní panel je velmi zajímavý, protože vyrábí teplo a elektřinu. Konstrukce kombinuje tepelný kolektor a fotovoltaické prvky.

Z popisu solárních panelů je zřejmé, že mikromorfní křemíkové panely jsou vhodnější pro oblasti se slabým osvětlením, jižní oblasti mohou využívat polykrystalické baterie. Pro ty, kteří nejsou finančně omezeni, jsou výbornou volbou výkonnější monokrystalické fotovoltaické články.

Dnes se ještě objevují stížnosti na flexibilní solární panely, ale zítřek je nepochybně za nimi. Jejich aktivní zdokonalování vede ke snižování nákladů a postupně nahrazují své krystalické protějšky v průmyslové i domácí sféře lidské činnosti.

Přehled flexibilních solárních panelů naleznete v následujícím videu.

Recenze

Dnes tenkovrstvé solární panely kromě klasické instalace na střechy je lze použít i místo zasklení. Moduly jsou k dispozici v různých barvách, takže budovy mohou mít jedinečný vzhled.

Tvrzené sklo, které kryje fotovoltaické články, je mechanicky pevnější než běžné sklo a bezpečnější. Proto se v mnoha zemích používá k zasklívání nejvyšších pater budov, lodžií a balkonů.

Kromě toho poskytuje dostatečně dobrou průhlednost, která zajišťuje vysokou účinnost i při rozptýleném světle, tj. vypadá nejen esteticky, ale také šetří rozpočet.

Za neprůhlednou baterii zaplatíte přibližně 9 tisíc rublů a za částečně průhlednou barevnou baterii 16 tisíc rublů (20 %).

Přesto se odborníci domnívají, že jsou budoucností solární energie.

Uvádějí tyto výhody tenkovrstvých baterií

• nízké výrobní náklady;
• malý rozdíl v účinnosti;
• neustálé zvyšování nákladů na krystalické protějšky.

Kromě toho je tenkovrstvá technologie považována za nejspolehlivější. Bylo již vyvinuto několik typů tenkovrstvých baterií, označovaných také jako "flexibilní" baterie, které využívají:

• amorfní křemík;
• teluridu/sulfidu kademnatého;
• diselenidy mědi a india a mědi a helia.

Způsoby připojení baterie

Jedna baterie pro solární panel nebude stačit. Pro zajištění správného provozu elektrárny je nutné použít více jednotek stejného typu. Nejlépe by dokonce měly pocházet ze stejné šarže, pak se budou všechny vlastnosti shodovat.

Pokud je třeba zvýšit celkovou kapacitu systému, je třeba použít jeden ze tří způsobů připojení těchto baterií. Jedná se o paralelní, sériové nebo kombinované zapojení.

Paralelně se sečtou kapacity dostupných baterií a porovnají se s celkovým použitým napětím.

Při sériovém zapojení se poslední číslo sčítá. Bere se do něj kapacita pouze jedné baterie, nikoli celková kapacita.

V současné době se nejčastěji používají kombinovaná připojení. U něj je třeba sečíst kapacitu a napětí. Tato metoda má však i své nevýhody. Při tomto zapojení může dojít k nevyváženosti baterií pro solární panel. V důsledku toho bude celkové napětí stejné a kapacita se začne měnit. To způsobí, že některá zařízení budou nedostatečně nabitá a jiná naopak přebitá. V důsledku toho se zkrátí jejich životnost. Proto byste si měli pořídit speciální řídicí jednotku pro váš systém a také propojky, které lze použít k vyrovnání napětí baterií.

Závěr a užitečná videa na toto téma

K dispozici je přehled a videa flexibilních panelů od oblíbených výrobců, které vám pomohou se správným výběrem. Budete si moci prohlédnout, jak bude váš domov vypadat po instalaci zařízení, odborníci vám pomohou vybrat správný počet baterií a zkontrolovat pravidla instalace.

Jak jsou flexibilní solární panely konstruovány a z čeho jsou vyrobeny:

Flexibilní baterii můžete instalovat i v bytě na fasádě výškové budovy, proč ne:

Něco více o výrobě a výhodách flexibilních článků:

Solární panely umožňují získat energetickou nezávislost, aniž byste museli sledovat ceny benzinu a služeb. Pokud jednou investujete určitou částku, můžete spotřebovávat neomezeně energie na používání domácích spotřebičů a dobíjení baterie elektromobilu. Stále více lidí přechází na alternativní energii, protože je to budoucnost.