فئات: مقالات مميزة » امدادات الطاقة المستقلة
مرات المشاهدة: 16603
تعليقات على المقال: 1
كيفية تركيب وتشغيل الألواح الشمسية
عند اختيار محطة للطاقة الشمسية وتحليل خيارات تشغيل الوحدات الشمسية ، من المهم أن تقرر إمكانية الحصول على الطاقة الشمسية.
طرق الحساب العلمي
إن علم "التشميس" (الذي يتكون من مصطلح "في سوليس") يشارك في حساب تشعيع أسطح الأرض بأشعة الشمس.
يأخذ في الاعتبار اتجاه شعاع متوازي من أشعة الضوء من وسط القرص الشمسي من خلال أساليب هندسية وطاقة ، والتي تتيح لنا التعرف على تدفق الضوء:
-
الاتجاه؛
-
مساحة القسم
-
الاعتماد على الوقت والموسم ؛
-
الكثافة.
-
التعرض في وحدات الضوء.
تأثير الإشعاع الشمسي على الأرض
موقع مجموعة الشمسية يؤثر على جودة استقبال تدفق الضوء ، ويتم تحديده بواسطة زاوية ميل سطحه بالنسبة إلى محور أشعة الضوء. في الممارسة العملية ، يمكن توجيهها بطرق مختلفة ، ولكن يتم اختيار ثلاثة خيارات مميزة للحسابات:
-
طائرة أفق سطح الأرض ؛
-
زاوية الأمثل ؛
-
عمودي على محور تدفق الضوء.
تتضمن الطريقة الأولى وضع الوحدات الموازية لمستوى مرآة الماء في المنطقة.
الاتجاه بزاوية مثالية يتمثل في التثبيت الثابت للبطارية الشمسية في الموقع الأكثر ملائمة لتلقي الطاقة الشمسية. تتأثر هذه الطريقة بزاوية خطوط العرض وميل محور دوران الأرض.
الخيار الثالث هو تنظيم نظام لتتبع موقع الشمس في السماء والمحافظة تلقائيًا على اتجاه وحدة الوحدات الشمسية بشكل عمودي عليه.
استنتاجات موجزة
بالنسبة لظروف روسيا ، كشفت طرق التشميس عن متوسط الإمكانيات الإحصائية للحصول على الطاقة الشمسية في كيلوواط / ساعة من 1 م2 منطقة لمدة سنة تقويمية واحدة. هم مجدولة.
للحصول على معلومات. في الممارسة العملية ، يتم تطبيق أساليب تقنية تتيح لك الحصول على المزيد من الطاقة من متر مربع واحد من الوحدة الشمسية ، استنادًا إلى مجموعة تدفق الضوء من المناطق المجاورة.
لهذا الغرض ، يتم استخدام ما يلي:
-
مخطط المرايا المسطحة للتدوير التي تعكس الضوء على البطارية الشمسية ؛
-
مرآة دوارة ذات شكل زائدي خطي مع إمكانية الدوران حول محور واحد فقط.
كلتا الطريقتين فعالتان ، لكنهما تتطلبان حسابات فنية جادة ، ميكانيكا معقدة واستثمارات مالية كبيرة. ومع ذلك ، فإنها تجعل من الممكن أن نفهم أنه من الممكن زيادة كفاءة محطة للطاقة الشمسية المنزلية من خلال طرق بسيطة لتوجيه بالإضافة إلى ذلك الضوء المنعكس من الجدران المجاورة ، وبناء الهياكل ، والشاشات. للقيام بذلك ، يكفي تلوينها بألوان زاهية ، مما يعكس موجات الضوء.
لماذا تأخذ توصيات الشمول بعين الاعتبار
في المقال "كيف يتم ترتيب الألواح الشمسية والعمل" يتم توفير بيانات حول تشغيل المحولات الضوئية ويلاحظ كفاءتها منخفضة إلى حد ما. يبحث مصنعو هذه المعدات باستمرار عن طرق لزيادة هذه التقنية وإجراء بحث علمي مكثف وتغيير ظروف الإنتاج ، لكن ... لم تعد التقنيات الثورية في الأفق.
الوحدات الشمسية غالية الثمن ، حيث تقوم بتحويل جزء صغير من الطاقة المستلمة إلى كهرباء. لذلك ، من المهم استخدام جميع العوامل مع الاستفادة القصوى.
طريقة التركيب
لتركيب الألواح الشمسية ، يتم تصنيع إطار مع الألومنيوم الشخصي أو إطارات الصلب. يمكنك استخدام الشجرة ، ولكن بغض النظر عن كيفية حمايتها ، فهي عرضة للجفاف ، والتحلل ، ليست دائمة للغاية.يتم تثبيت البطارية على الإطار بواسطة براغي قفل عادية أو وصلات لولبية في المكان الأكثر ملاءمة.
توجيه
تتكيف الرؤية الإنسانية مع تصور العالم بطريقة تجعلنا مرتاحين. عيوننا تتكيف مع مجرى الضوء ، وتنعيمها. يأخذ الفنانون والمصورون الذين يستخدمون تأثيرات الإضاءة في الاعتبار ميزات الرؤية هذه في عملهم.
تقييم صحيح "بالعين" طريقة اتجاه البطارية الشمسية في الفضاء هو مشكلة كبيرة. يجب أن يتم ذلك باستخدام الأدوات ، مع الأخذ في الاعتبار أن الشمس تشع نصف الكرة الشمالي بأكبر قدر ممكن من الاتجاه الجنوبي. بالطبع ، الطاقة الضوئية تأتي من الشرق والغرب ، ولكن مع خسائر كبيرة.
لذلك ، يجب وضع طائرة البطارية الشمسية بشكل عمودي على الاتجاه الجنوبي بزاوية لمستوى الأفق ، والذي يمكن: تثبيته مرة واحدة للتشغيل على مدار السنة ؛ تغيير وفقا للمواسم.
بالنسبة للتثبيت الثابت ، يتزامن متوسط القيمة المثلى مع خط العرض (خط العرض). على سبيل المثال ، بالنسبة لمنطقة لينينغراد ، يتم تعيين 60 درجة.
تكون طريقة التحكم أكثر فاعلية حتى عند إعادة تثبيت الزاوية يدويًا مرتين في السنة (بيانات لنفس المنطقة):
-
في الربيع - ما يصل إلى 45حول;
-
في الخريف - ما يصل إلى 75حول
يعد استخدام نظام التتبع في محطة طاقة شمسية منزلية أمرًا سيئًا:
-
انحراف كبير للرياح مع هبوب رياح قوية يمكن أن يؤدي إلى انهيار هيكل غير موثوق به ؛
-
تكلفة النظام مماثلة لسعر ثلاثة ألواح شمسية ؛
-
التأثير الاقتصادي المتوقع لن يتجاوز 40٪.
لذلك ، بدلاً من نظام التتبع ، من الأفضل شراء وحدة شمسية إضافية.
تأثير درجة الحرارة والثلوج
يتفاعل المحول الكهروضوئي سلبًا مع زيادة درجة الحرارة: فهو يقلل من طاقة الخرج. والوحدات الشمسية ، تتعرض لأشعة الشمس ، تسخين. وهي مثبتة بإحكام على الأسطح المظلمة ، مثل الروبويد الأسود ، يمكنها العمل في "المقلاة" بدرجة حرارة تزيد عن +80حولS.
لذلك ، عند التركيب على أي هياكل بناء ، من الضروري توفير مساحة خالية على جميع جوانب المحول الكهروضوئي لتدوير الهواء الطبيعي وتبديد الحرارة. هذا ينطبق بشكل خاص على الأسطح المسطحة: الألواح الخرسانية ، صفائح القصدير. توفر موجات الأردواز والأردولين نهج الهواء ، لكن في فصل الشتاء يتم تغطيتها بالثلوج.
أنها مريحة لتركيب الألواح الشمسية على سقف مسطح مع الاتجاه إلى الجنوب أو في الشمس المفتوحة. لهذا الغرض ، يتم لحام إطار من شكل المنشور الأفقي الثلاثي الذي رفع فوق سطح القاعدة إلى ارتفاع يتجاوز الانجرافات الثلوج ممكن من زوايا معدنية. هذا هو ما يسمى الحماية السلبية ضد الفضاء المنفوخ بالثلوج. ولكن من الضروري تقليل عدد التوقفات من أسفل أو زيادة المسافة بينهما.
يتم تثبيت الإطار الذي تم إنشاؤه بشكل موثوق لعناصر الطاقة في هيكل المبنى ، ويتم تركيب الوحدات الشمسية فيه.
في بعض الحالات ، يمكن إنشاء ظروف حرارية جيدة عن طريق خفض تثبيت الإطار أسفل المنحدر الموجود على السطح. هذه هي واحدة من الطرق الفعالة لخلق تبادل الهواء جيدة.
يمتد الشكل المستطيل للوحة الشمسية في اتجاه واحد. مع الاتجاه الرأسي ، يزيد الفرق في درجة الحرارة بين خلايا الجانبين العلوي والسفلي ، وهو أمر غير مرغوب فيه. اختيار ترتيب أفقي.
الانخراط في حرية الوصول إلى الهواء ، لا تنسى صلابة ومتانة كل التصميم.
أي طريقة لتقليل درجة حرارة تشغيل المحول الكهروضوئي حتى بمقدار درجة واحدة خلال العام تعطي زيادة ملحوظة في الطاقة.
الضوء المنعكس
تستقبل البطارية الشمسية الضوء من جميع الجوانب ، بما في ذلك السطح الخلفي (مع الضوء المنعكس).أظهرت التجارب في حقل ثلجي أنه بسبب تحويل الضوء المنعكس بواسطة الجزء الخلفي من البطارية الشمسية ، يمكن الحصول على زيادة في الطاقة منه تصل إلى 30-50 ٪ ، وفي بعض الحالات ، تتجاوز الخصائص المعلنة للشركة المصنعة.
ما الذي يمنع تركيب وحدات الطاقة الشمسية في أماكن غير مظللة ، وتوجيه ضوء إضافي منها من هياكل المباني المجاورة الخفيفة ، ورسم الأشياء الموجودة على الجانب الخلفي مع الدهانات العاكسة؟
تأثير الموسم
تأثير الإشعاع الشمسي على الفصول على الأرض
أسوأ ظروف العمل محطة الطاقة الشمسية المنزلية يتم إنشاؤها في الخريف:
-
يتم تقليل ساعات النهار؛
-
الطقس الغائم والغيوم تقلل بشكل كبير من التدفق الشمسي.
-
يمتص السطح المظلم للأرض ولا يعكس الضوء.
تتغير الصورة بعد أول ثلج - تزداد الإضاءة المنتشرة بغطاء الثلج.
ومع ذلك ، فإن المباني والأشجار ذات الكثافة العالية ، وخاصة الغابات الصنوبرية ، لا تعكس الضوء. في هذه الحالة ، من الممكن التقاط تدفق الضوء المنتشر من الغيوم والسماء ، ولكن ستحتاج إلى تجربة زاوية المحول الكهروضوئي.
حقل ثلجي مفتوح قادر على إنشاء أكثر من 85٪ من الضوء المنعكس. ينبغي إيلاء الاهتمام لهذه الطريقة.
يمكن أن تختلف الاختلافات الموسمية في التشميس ضمن حدود واسعة (تصل إلى 6 مرات). لذلك ، في يوم الربيع وأمسية الخريف المظلمة ، فإن إمكانيات محطة الطاقة الشمسية المنزلية مختلفة تمامًا.
بالنظر إلى تكلفة البطارية الشمسية ، يوصى في نهاية فصل الشتاء أو أوائل الربيع بشراء الحد الأدنى من الكمية لاكتساب الخبرة التشغيلية والتحقق من جودة الإنتاج. في نهاية الخريف ، يمكنك شراء الباقي لعملية الخريف والشتاء. بالإضافة إلى ذلك ، تطبق الخصومات والعروض الترويجية خلال هذه الفترة.
تذكر مشاعرك عند الخروج في يوم مشمس فبراير:
-
الشمس تغمي عينيك (تذكرت عن النظارات الداكنة) ؛
-
قرصة الصقيع على الخدين.
-
ينعكس الضوء على الثلج ؛
-
ضوء النهار ينمو.
هذه هي الظروف المثالية لتشغيل المحول الكهروضوئي. إنها تنتج طاقة متزايدة وليس هناك ما يدعو للقلق بشكل خاص بشأن تبريدها ، كما في الصيف.
إذا ارتكبت خطأً في الحسابات ، نجحت الألواح الشمسية في التعامل مع المهام: حتى لو كان هناك احتياطي للطاقة ، فربما ... لا تحتاج إلى شرائها في الخريف؟ أو شراء أقل؟ لماذا لا تحقق في هذا الطريق؟
انظر أيضا في electro-ar.tomathouse.com
: