فئات: أخبار مثيرة للاهتمام الكهربائية, كيف يعمل؟
مرات المشاهدة: 206201
تعليقات على المقال: 17
كيف يتم ترتيب الألواح الشمسية والعمل؟
في الوقت الحاضر ، يمكن للجميع تقريبا جمع والحصول عليها تحت تصرفهم مصدر الطاقة الشمسية مستقلة (في الأدب العلمي يطلق عليهم الألواح الضوئية).
يتم تعويض المعدات المكلفة بمرور الوقت من خلال القدرة على الحصول على الكهرباء مجانًا. من المهم أن تكون الألواح الشمسية مصدرًا صديقًا للطاقة. في السنوات الأخيرة ، انخفضت أسعار الألواح الضوئية عشرة أضعاف وتواصل انخفاضها ، مما يشير إلى وجود احتمالات كبيرة لاستخدامها.
في شكل كلاسيكي ، سيتألف مصدر الطاقة الكهربائية من الأجزاء التالية: مباشرة ، بطارية شمسية (مولد تيار مباشر) ، بطارية مزودة بجهاز للتحكم في الشحن وعاكس يحول التيار المباشر إلى تيار متناوب.
الألواح الشمسية تتكون من مجموعة الخلايا الشمسية (محولات الطاقة الضوئية)التي تحول مباشرة الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية.
تصنع معظم الخلايا الشمسية من السيليكون ، والتي لديها تكلفة عالية إلى حد ما. هذه الحقيقة ستحدد التكلفة العالية للطاقة الكهربائية ، والتي يتم الحصول عليها باستخدام الألواح الشمسية.
هناك نوعان من المحولات الكهروضوئية شائعة: مصنوعة من السيليكون أحادي البلورية أو الكريستالات. أنها تختلف في تكنولوجيا الإنتاج. السابق لديه كفاءة تصل إلى 17.5 ٪ ، والأخير 15 ٪.
المعلمة التقنية الأكثر أهمية للبطارية الشمسية ، والتي لها تأثير كبير على كفاءة التركيب بأكمله ، هي القوة الصافية. يتم تحديده بواسطة الجهد والإخراج الحالي. تعتمد هذه المعلمات على شدة ضوء الشمس الذي يدخل البطارية.
المجالات الكهرومغناطيسية (القوة الدافعة الكهربائية) للخلايا الشمسية الفردية لا تعتمد على مساحتها وتتناقص عندما يتم تسخين البطارية بواسطة الشمس ، بحوالي 0.4٪ لكل 1 غرام. يعتمد تيار الإنتاج على شدة الإشعاع الشمسي وحجم الخلايا الشمسية. أكثر إشراقا أشعة الشمس ، وكلما زاد التيار المتولدة من الخلايا الشمسية. يتم تقليل الشحن الحالي وإخراج الطاقة في الطقس الغائم انخفاضًا حادًا. ويرجع ذلك إلى انخفاض في الانتاج الحالي عن طريق البطارية.
إذا كانت البطارية المضاءة بالشمس مغلقة أمام بعض الحمل مع المقاومة Rн ، فسيظهر تيار كهربائي في الدائرة ، وتحدد قيمته بجودة المحول الكهروضوئي ، وكثافة الضوء ومقاومة الحمل. يتم تحديد Power Pн ، التي تم إصدارها في الحمل ، بواسطة المنتج Pн = InнUн ، حيث Un هو الجهد في أطراف البطارية.
يتم تخصيص أكبر قوة في الحمل عند بعض المقاومة المثلى Ropt ، والتي تتوافق مع أعلى معامل الكفاءة (الكفاءة) لتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية. كل محول له قيمة Ropt الخاصة به ، والتي تعتمد على جودة وحجم سطح العمل ودرجة الإضاءة.
البطارية الشمسية يتكون من خلايا شمسية فردية متصلة في سلسلة ومتوازية من أجل زيادة المعلمات الإخراج (الحالية ، والجهد والطاقة). عندما يتم توصيل العناصر في سلسلة ، يزيد الجهد الناتج ، بينما في موازاة ذلك ، يزيد التيار الناتج. من أجل زيادة كل من التيار والجهد ، يتم الجمع بين هاتين الطريقتين للاتصال. بالإضافة إلى ذلك ، مع طريقة الاتصال هذه ، لا يؤدي فشل إحدى الخلايا الشمسية إلى فشل السلسلة بأكملها ، أي يحسن من موثوقية البطارية بأكملها.
بهذه الطريقة تتكون البطارية الشمسية من خلايا شمسية متصلة سلسلة متوازية. تتناسب قيمة الحد الأقصى الممكن للتيار الذي توفره البطارية بشكل مباشر مع عدد الموصل بالتوازي ، و emf- الخلايا الشمسية المتصلة سلسلة. لذلك الجمع بين أنواع الاتصال تجميع البطارية مع المعلمات المطلوبة.
يتم تحويل الخلايا الشمسية للبطارية بواسطة الثنائيات. عادة ما يكون هناك 4 منهم - واحد لكل جزء من البطارية. تحمي الثنائيات أجزاء من البطارية من الأعطال ، والتي تكون مظلمة لسبب ما ، أي إذا لم يسقط الضوء عليها في وقت ما. في هذه الحالة ، تولد البطارية طاقة إخراج أقل بنسبة 25٪ مقارنةً بأشعة الشمس العادية على كامل سطح البطارية.
في غياب الثنائيات ، سوف ترتفع درجة حرارة هذه الخلايا الشمسية وتفشل ، لأنها تتحول إلى مستهلكين حاليين طوال فترة التعتيم (يتم تفريغ البطاريات من خلال الخلايا الشمسية) ، وعند استخدام الثنائيات ، يتم تجاوزها ولا يتدفق التيار عبرها. يجب أن تكون الثنائيات مقاومة منخفضة من أجل الحد من انخفاض الجهد عبرها. لهذه الأغراض ، تم استخدام ثنائيات شوتكي مؤخرًا.
يتم تجميع الطاقة الكهربائية المستلمة في البطاريات ثم نقلها إلى الحمل. بطاريات - مصادر التيار الكيميائي. يحدث شحن البطارية عندما يتم تطبيق إمكانات عليه ، وهو أكبر من الجهد البطارية.
يجب أن يكون عدد الخلايا الشمسية المتصلة في سلسلة وعلى التوازي بحيث الجهد التشغيلي الموردة للبطاريات ، مع الأخذ في الاعتبار انخفاض الجهد في دائرة الشحن ، يتجاوز قليلا الجهد البطارية ، ويوفر تيار الحمل للبطارية القيمة المطلوبة لتيار الشحن.
على سبيل المثال ، لشحن بطارية الرصاص الحمضية 12 فولت ، تحتاج إلى بطارية شمسية من 36 خلية.
في ضوء الشمس الضعيف ، ينخفض شحن البطارية وتطلق البطارية الطاقة الكهربائية إلى مستقبل الطاقة ، أي تعمل البطاريات القابلة لإعادة الشحن باستمرار في وضع التفريغ وإعادة الشحن.
يتم التحكم في هذه العملية. تحكم خاص. مع الشحن الدائري ، يلزم وجود جهد ثابت أو تيار شحن ثابت.
في ظروف الإضاءة الجيدة ، تشحن البطارية بسرعة تصل إلى 90٪ من سعتها المقدرة ، ثم بسرعة شحن منخفضة إلى السعة الكاملة. يتم التبديل إلى انخفاض سرعة الشحن بواسطة وحدة تحكم الشاحن.
الاستخدام الأكثر كفاءة للبطاريات الخاصة مادة هلامية (يستخدم حمض الكبريتيك ككهارل في البطارية) وبطاريات الرصاص ، والتي يتم تصنيعها باستخدام تقنية AGM. هذه البطاريات لا تتطلب شروط التثبيت الخاصة ولا تتطلب أي صيانة. مدة خدمة جواز السفر لهذه البطاريات هي 10-12 سنة مع عمق تفريغ لا يزيد عن 20 ٪. لا ينبغي أبدًا تفريغ البطاريات دون هذه القيمة ، وإلا فسيتم تقليل عمر الخدمة بشكل كبير!
يتم توصيل البطارية بالبطارية الشمسية من خلال جهاز تحكم يتحكم في شحنتها. عند شحن البطارية بكامل طاقتها ، يتم توصيل المقاوم بالبطارية الشمسية التي تمتص الطاقة الزائدة.
لتحويل جهد ثابت من بطارية إلى جهد بديل ، والذي يمكن استخدامه لتوفير الطاقة لمعظم مستهلكي الطاقة مع بطارية شمسية ، يمكنك استخدام أجهزة خاصة - العاكسون.
بدون استخدام العاكس ، يمكن تشغيل الجهد الشمسي من بطارية شمسية ، بما في ذلك المعدات المحمولة المختلفة ، ومصادر الإضاءة الموفرة للطاقة ، على سبيل المثال ، نفس مصابيح LED.
اقرأ أيضا عن هذا الموضوع: شواحن الطاقة الشمسية المحمولة
انظر أيضا في electro-ar.tomathouse.com
: