א. הרכב מערכת אספקת אנרגיה סולארית
מערכת אנרגיה סולארית מורכבת מקבוצת תאים סולאריים, בקר סולארי וסוללה (קבוצה). אם הספק המוצא הוא AC 220V או 110V וכדי להשלים את השירות, עליך גם להגדיר את הממיר ואת המתג החכם של השירות.
1.מערך תאים סולאריים שהוא פאנלים סולאריים
זהו החלק המרכזי ביותר של מערכת ייצור אנרגיה סולארית פוטו-וולטאית, ותפקידו העיקרי הוא להמיר פוטונים סולאריים לחשמל, על מנת לקדם את עבודת העומס. תאים סולאריים מחולקים לתאי סיליקון חד-גבישיים, תאי סיליקון רב-גבישיים ותאי סיליקון אמורפיים. תאי סיליקון חד-גבישיים חזקים יותר משני הסוגים האחרים, בעלי חיי שירות ארוכים (בדרך כלל עד 20 שנה), יעילות המרה פוטואלקטרית גבוהה, מה שהופך אותם לסוללה הנפוצה ביותר.
2.בקר טעינה סולארי
תפקידו העיקרי הוא לשלוט על מצב המערכת כולה, תוך כדי טעינת יתר ופריקה של הסוללה, תפקיד מגן. במקומות בהם הטמפרטורה נמוכה במיוחד, יש לו גם פונקציית פיצוי טמפרטורה.
3.חבילת סוללות סולארית עמוקה
סוללה כפי שמרמז השם היא אגירת חשמל, היא מאוחסנת בעיקר על ידי המרת חשמל באמצעות פאנלים סולאריים, בדרך כלל סוללות עופרת-חומצה, וניתנות למחזור פעמים רבות.
בכל מערכת הניטור. חלק מהציוד צריך לספק מתח AC של 220V ו-110V, והפלט הישיר של אנרגיה סולארית הוא בדרך כלל 12VDc, 24VDc ו-48VDc. לכן, כדי לספק חשמל לציוד של 22VAC ו-11OVAc, יש להגדיל את צריכת החשמל של המערכת באמצעות ממיר DC/AC, כך שמערכת ייצור החשמל הסולארית הפוטו-וולטאית תהפוך את זרם DC לזרם AC.
שנית, עקרון ייצור האנרגיה הסולארית
העיקרון הפשוט ביותר של ייצור אנרגיה סולארית הוא מה שאנו מכנים תגובה כימית, כלומר, המרת אנרגיה סולארית לחשמל. תהליך המרה זה הוא התהליך של פוטונים מקרינת שמש דרך חומר מוליך למחצה לאנרגיה חשמלית, המכונה בדרך כלל "אפקט פוטו-וולטאי", תאים סולאריים מיוצרים באמצעות אפקט זה.
כידוע, כאשר אור השמש זורח על מוליך למחצה, חלק מהפוטונים מוחזרים מפני השטח, השאר נספג על ידי המוליך למחצה או מועבר על ידי המוליך למחצה, אשר נספג על ידי הפוטונים. כמובן, חלקם מתחממים, וחלק מהפוטונים האחרים מתנגשים באלקטרוני הערכיות האטומיים המרכיבים את המוליך למחצה, וכך יוצרים זוג אלקטרון-חור. בדרך זו, אנרגיית השמש מייצרת זוגות אלקטרון-חור בצורה של אנרגיה חשמלית, ולאחר מכן, באמצעות תגובת שדה חשמלי פנימי של המוליך למחצה, מייצרת זרם מסוים. אם חלק מהסוללה מחוברת בדרכים שונות, נוצרים מתח מרובה זרם, וכך נוצר הספק פלט.
שלישית, ניתוח מערכת קולטי שמש ביתית גרמנית (תמונות נוספות)
מבחינת ניצול אנרגיה סולארית, מקובל בדרך כלל להתקין דוד שמש בצינור זכוכית ואקום על הגג. דוד שמש זה מאופיין במחיר מכירה נמוך יותר ובמבנה פשוט יותר. עם זאת, השימוש במים כמדיום להעברת חום בדודי שמש, עם גידול זמן השימוש של המשתמש, בצינור הזכוכית ואקום בצד הפנימי של דופן אגירת המים, תיווצר שכבה עבה של אבנית. יצירת שכבה זו תפחית את היעילות התרמית של צינור הזכוכית ואקום. לכן, בדודי שמש נפוצים אלה, כל כמה שנים של שימוש, יש צורך להסיר את צינור הזכוכית ולנקוט באמצעים מסוימים כדי לבצע את האבנית בתוך הצינור. אך בתהליך זה, רוב המשתמשים הביתיים הרגילים אינם מודעים למצב זה. בנוגע לבעיית האבנית בדודי שמש בצינור זכוכית ואקום, לאחר תקופה ארוכה של שימוש, המשתמשים עלולים להיות טרחים מדי לבצע את עבודת הסרת האבנית, אך ימשיכו להסתפק בשימוש.
בנוסף, בחורף, דוד שמש מסוג זה בצינור זכוכית ואקום, בגלל הפחד מהקור החורפי, מה שמוביל לקיפאון המערכת, רוב המשפחות גם יאגרו את המים בדוד השמש, יתרוקנו מראש, ובחורף לא ישתמשו יותר בדוד השמש. כמו כן, אם השמיים אינם מוארים היטב במשך זמן רב, הדבר ישפיע גם על השימוש הרגיל בדוד השמש בצינור זכוכית ואקום. במדינות אירופאיות רבות, דוד שמש מסוג זה משתמש במים כמדיום העברת חום נדיר יחסית. ברוב מדינות אירופה, השימוש הפנימי בדוד שמש הוא בפרופילן גליקול נוזל קירור בעל רעילות נמוכה, כמדיום העברת חום. לכן, דוד שמש מסוג זה אינו משתמש במים, ובחורף, כל עוד יש שמש בשמיים, ניתן להשתמש בו ואין חשש מקפיאה בחורף. כמובן, בניגוד לדוד שמש פשוט ביתי, שבו ניתן להשתמש במים במערכת ישירות לאחר החימום, דודי שמש במדינות אירופה דורשים התקנה של מיכל אחסון חילופי חום בתוך חדר הציוד הפנימי התואם לקולטי השמש על הגג. במיכל אחסון חילופי החום, נוזל מוליך חום פרופילן גליקול משמש להעברה של חום קרינת השמש הנספג על ידי קולטי השמש שעל הגג אל גוף המים במיכל האחסון דרך רדיאטור צינור נחושת בצורת דיסק ספירלי, כדי לספק למשתמשים מים חמים לבית או מים חמים למערכת חימום מקורה בטמפרטורה נמוכה של מים חמים, כלומר חימום תת רצפתי, בהתאמה. בנוסף, דודי מים סולאריים במדינות אירופה משולבים לעתים קרובות גם עם מערכות חימום אחרות, כגון דודי מים בגז, דודי נפט, משאבות חום קרקעיות וכו', כדי להבטיח אספקה ושימוש יומיומיים של מים חמים למשתמשים ביתיים.
ניצול אנרגיה סולארית למגורים פרטיים בגרמניה - מקטע תמונות של קולט פלטות שטוחות
התקנת 2 פאנלים שטוחים לקולטי שמש על גג חיצוני
התקנה חיצונית של 2 פאנלים שטוחים של קולטי שמש על גג (גם אנטנת קליטת לוויין בצורת פרפר פרבולית המותקנת על הגג גלויה)
התקנת 12 פאנלים שטוחים לקולטי שמש על גג חיצוני
התקנת 2 פאנלים שטוחים לקולטי שמש על גג חיצוני
התקנה חיצונית של 2 פאנלים שטוחים של קולטי שמש על גג (גם גלויים, מעל הגג, עם חלון גג)
התקנה חיצונית של שני פאנלים שטוחים של קולטי שמש על הגג (גם גלוי, אנטנת קליטת אותות טלוויזיה בלוויין מסוג פרפר פרבולי המותקנת על הגג; מעל הגג, יש חלון גג)
התקנה חיצונית של תשעה פאנלים שטוחים של קולטי שמש על הגג (גם אנטנת קליטת אותות טלוויזיה בלוויין מסוג פרפר פרבולי מותקנת על הגג; מעל הגג, שישה חלונות גג)
התקנה חיצונית של שישה פאנלים שטוחים לאספני שמש על גג (גם מעל הגג ניתן לראות את התקנת 40 פאנלים של מערכת לייצור חשמל סולארית פוטו-וולטאית)
התקנת שני פאנלים שטוחים לקולטי שמש חיצוניים על הגג (גם גלויים, על הגג מותקנת אנטנת קליטת אותות טלוויזיה בלוויין מסוג פרפר פרבולי; מעל הגג, יש חלון גג; מעל הגג, התקנת 20 פאנלים של מערכת לייצור חשמל סולארית פוטו-וולטאית)
גג חיצוני, התקנת פאנלים שטוחים לקולטי שמש, אתר בנייה.
גג חיצוני, התקנת פאנלים שטוחים לקולטי שמש, אתר בנייה.
גג חיצוני, התקנת פאנלים שטוחים לקולטי שמש, אתר בנייה.
גג חיצוני, קולט שמש שטוח, תקריב חלקי.
