АНОНС:
Все, що потрібно знати про фотомодулі
ТИ ДІЗНАЄШСЯ:
- куди поділися полікристалічні фотомодулі?
- панелі якої потужності вибирати?
- На що потрібно звертати увагу при виборі панелей?
- які панелі краще: у великому чи малому корпусі?
- які фотомодулі найефективніші?
- які бувають різновиди
———————————————————————————————————————–
- Будова та принцип роботи фотомодулів
Коли сонячні промені потрапляють на сонячну батарею, вони поглинаються, збуджують електрони в шарах кремнію, що змушує позитивні та негативні заряди рухатися в різних напрямках. Розійшовшись по різні боки панелі, “плюси” та “мінуси” створюють різницю потенціалів, котру ми називаємо “напругою”.
Якщо між цією напругою помістити навантаження або провідник, то по ньому потече струм. Струм – це рух електронів, що буде рухатися від більшого потенціалу (від “-”) до меншого потенціалу ( до “+”).
Кількість електронів визначає силу струму. Отже, чим яскравіше сонце тим більше фотонів, чим більше фотонів – тим більша сила струму. Для нас важливо знати, що чим сильніше буде світить сонце – тим більша буде сила струму, відповідно, більше енергії створить фотомодуль.
 | Що цікаво, напруга на панелях мало залежить від інтенсивності сонячного світла. Але сила струму і , відповідно, генерація сильно залежить від яскравості сонячного випромінювання. |
Струм, який може утворитися від фотомодуля – це струм постійної напруги. Постійної, бо рухатиметься він завжди в одному напрямку – від мінуса до плюса. В нашому побуті ми використовуємо напругу змінного струму, де “плюси” з “мінусами” завжди міняються місцями по 50 разів на секунду. Тому для подключения панелей нам потрібні інвертори, котрі перетворювати напругу постійного струму в змінний.
Стандартний фотомодуль – це сендвіч з жорсткого матеріалу основи, тонких
шарів кремнієвих елементів, прозорого сполучного листа і загартованого скла. Саме в комірках відбувається магія перетворення світла в електрику.
Сонячні елементи збираються в фотоелектричні модулі з таких причин:
- більше елементів – більше енергії.
- комірки потрібно з’єднати послідовно, щоб була більша напруга. При високих напругаг струми будуть менші і , відповідно, потрібні тонкіші провідники.
Кристалічні кремнієві елементи є крихкими.
Структура модуля скляна кришка захищають від пошкоджень та зовнішнього впливу, такого як дощ, сніг, вітер, град, пташиний послід. Від перепадів температури та вологості.
| Звісно, модулі можуть розбитися, якщо ви впустите їх, але вони спроектовані так, щоб витримувати зовнішній вплив протягом кількох десятиліть.А ще при модулі тестуються експертними комісіями (TUV SUD, CQC та інші) імітуючи падіння граду. Для цього по модулям стріляють льодяними кульками (22мм) при швидкостях вильоту 25 м/с.Модулі зпроектовані так, щоб витримувати снігові та вітрові (40..50 м/с) навантаження. |
- Який тип обрати: монокристал чи полікристал?
Панелі бувають трьох типів: на основі монокристалічних, полікристалічних пластин або з аморфного кремнію.
Всі три типи використовують одну і ту ж само речовину – кремній. Різниця лише у формі кристалів, з яких вони побудовані. В монокремния використовується монокристал, що має однорідну структуру.
Полікристалічні комірки по суті є склеюванням дрібних монокристалічних шматків. Така технологія в певний період свого існування була виправдана відносною дешевизною виготовлення продукції.
Аморфний кремній має ряд переваг, так як у цього матеріалу коефіцієнт оптичного поглинання значно вище, ніж у кристалічного кремнію. Це значить, що він краще працює в похмуру погоду.
Він не так сильно перегрівається, як монокремній. Це важливо тому, що при високих температурах фотомодулі працюють гірше.
Найбільшою перевагою аморфного кремнію є гнучкість, що дозволяє виготовляти гнучкі та напівгнучкі модулі, що в певних випадках є досить зручним (наприклад, для установки на яхтах чи автомобілях).
Вони простіші у виготовлені і в них не такі критичні вимоги до можливих затінень.
Панелі на основі аморфного кремнію можуть виготовлятись на гнучких основах або в жорстких рамах типу скло-скло.
Не дивлячись на ці переваги, фотомодулі на аморфному кремнію мають менший термін експлуатації та меншу ефективність. Через ці недоліки вони не набули у нас поширеного застосування.
До недавніх пір монокристали були дорогими у виготовленні, хоча і мали завжди переваги над іншими типами. Зараз це домінуючий тип пластин для виготовлення фотомодулів.
- На що потрібно звертати увагу при виборі панелей?
Параметри фотомодулів відрізняються в кожного виробника.
Панелі різних виробників з однаковою потужністю модулів можуть відрізнятися значеннями робочих струмів та напруг.
Перш за все це потужність. Хоча це параметр максимально можливої потужності, що досягається при сприятливих умовах, це є основний критерій вибору панелей.
По значенню потужності можна спрогнозувати, скільки генерує сонячна станція за певний період часу: за день, місяць, рік.
По цьому визначається економічна доцільність установки станції.
Напруга фотомодулів може змінюватись в широкому діапазоні. Вона мало залежить від хмарності, але залежить від температури. Із зниженням температури вона зростає. Це потрібно враховувати при з’єднанні панелей в групи, щоб не склалась така ситуація, коли взимку напруга всього фотополя перевищить максимально допустиму для інвертора.
Струм залежить від інтенсивності сонячного випромінювання. Набільший струм буде при перпендикулярному потраплянні сонячних променів на панель.
- Що таке ефективність модуля?
Ефективність модуля – параметр, який вказує яка кількість сонячної енергії може перетворитись на електричну. В сучасних панелях цей параметр знаходиться в межах від 21 го до 23х %.
Це значить, що при сприятливих умовах, коли потрапляє від Сонця енергія в 1 кВт/м2, то з квадратної панелі із стороною 1м ми отримаємо лише 215 Вт.
- Чи варто гнатись за панелями більшої потужності?
Панелі більшої потужності просто більші за розміром. Вартість панелей визначається вартістю одного Вт. Тому особливої різниці по ціні і площі не буде, якщо ви виберете станцію в 30кВт на великих чи малих панелях. Малі панелі (400Вт +) зручніше встановлювати на дахах, тоді як на наземні станції підійдуть великі панелі, потужністю 550 Вт та більше.
Якщо панелі мають однаковий ККД (ефективність) але різну потужність, то загалом вони займають однакову площу.
- Якою буває гарантія на фотомодулі
Гарантія на модулі складається з гарантії на виріб та гарантії на виробіток.
Гарантія на виріб складає від 10 до 15 років і пов’язана з видимими дефектами обладнання.
Гарантія на виробіток вказує на те, що панель буде генерувати зазначений термін , наприклад 25 років. А через 25 років потужність генерації зменшиться лише на 15%.
- Способи виготовлення фотомодулів
По способу виготовлення панелі можуть розрізнятися на гнучкі, напівгнучкі, в металевій рамі та безрамні або типу скло-скло.
В панелях скло-скло замість нижньої спрокладки використовується скляна пластина. Такі панелі більш дорогі у виготовленні, але теоретично мають більший термін експлуатації, оскільки повністю скляний корпус менш схильний до старіння і механічних руйнувань.
Повністю скляні модулі можуть бути інтегровані в системи , що замінюють дахове покриття по принципу черепиці.
Також бувають модулі зі зменшеною кількістю комірок. Це робить їх напівпрозорими, що також інколи доцільно.
- Головне , що треба знати про фотомодулі
- Панелі виходять на свою максимальну потужність лише при оптимальних умовах:
ЦЕ
- велика сонячна активність
- кут падіння перпендикулярний до поверхні модуля
- температура модуля 25 градусів
- Панелі також генерують взимку. Головне, щоб сонячні промені потрапляють під оптимальним кутом або хоча б щоб не було хмарно.
- Монокристалічні панелі є найбільш прийнятними, а ще це найпоширеніший на ринку України сьогоднішній день вид.
- Термін експлуатації більше 25 років
- Скло загартоване: витримує град. Панелі тестуються під час сертифікації, котра моделює влучення граду.
Панелі – це власний персональний генератор напруги, що не гуркотить і не вимагає пального. Для них практично завжди можна знайти місце установки. Навіть на північних скатах можна придумать системи з орієнтацією на південь. Вони не бояться зовнішніх погодних впливів і не потребують обслуговування.
Підписуйтесь на нас: