Solárne funkcie

Solárne panely, tiež nazývané solárne panely alebo solárne moduly, sú postavené zo samostatných fotovoltaických prevodníkov (tzv. Solárne články), ktoré sú vzájomne prepojené v sériových a paralelných obvodoch a spoločne pracujú ako jediný zdroj prúdu.

Jeden panel sa v skutočnosti môže považovať za aktuálny zdroj. Vytvorí sa niekoľko solárnych panelov autonómna solárna elektráreň, ktoré môžu byť malé (ak hovoríme napríklad o súkromnom dome) alebo veľké (ak hovoríme o priemyselných solárnych elektrárňach). Veľkosť solárnej stanice závisí od jej účelu a od potrieb spotrebiteľa.

Jeden solárny panel obvykle obsahuje počet prvkov v násobkoch 12, a to: 12, 24, 36, 48, 60 alebo 72 solárnych článkov. Menovitý výkon jedného takého panelu je zvyčajne v rozsahu od 30 do 350 wattov. Preto je veľkosť a hmotnosť panelu väčšia, tým väčšia je jeho menovitý výkon.

Skutočná účinnosť solárnych panelov, ktoré sú k dispozícii širokému spotrebiteľovi, sa dnes pohybuje v rozmedzí od 17 do 23%. Existujú samostatné kópie deklarujúce účinnosť až do 24%, ale sú to pravdepodobnejšie výnimky a zveličenia. Laboratóriá na celom svete sú odhodlané vyvíjať solárne články, efektívnosť ktorý sa priblížil aspoň k 30% - to by bol veľmi dobrý výsledok pre zdroj energie tohto typu, ak sa na veci pozriete realisticky.

Solárne články na báze kremíka, ako alternatívny zdroj elektrickej energie, sú testované v čase, sú spoľahlivé a bezpečné, kompaktné a relatívne cenovo dostupné. Ich bežná prevádzka trvá 30 rokov a dokonca presahuje. Aj keď je spravodlivé, stojí za zmienku, že kremíkové fotovoltaické články sa časom degradujú, čo sa premieta do poklesu energie prijatej v plnom svetle asi o 10% pôvodnej hodnoty za každých 10 rokov aktívneho používania.

To znamená, že ak v roku 2019 bude zakúpený nový solárny panel s výkonom 300 W, potom bude môcť do roku 2039 vyrobiť maximum 240 wattov. Z tohto dôvodu by sa mala vypočítať inštalovaná kapacita systému s určitým súčasným rozpätím. Pokiaľ ide o prvky z tenkého filmu, neboli testované v čase, ale odborníci tvrdia, že miera degradácie v prvých rokoch je mnohonásobne vyššia ako v prípade monokryštalických a polykryštalických kremíkových prvkov.

Pri normálnom používaní nie je potrebná výmena prvkov ani iná špeciálna údržba monokryštalickými a polykryštalickými solárnymi panelmi. Ľahko sa inštalujú, neobsahujú pohyblivé časti, ich povrch otočený k slnku má vždy ochranný mechanicky pevný povlak.

Charakteristika prúdu a napätia solárnych článkov je počas výroby odstránená v laboratórnych podmienkach a je uvedená v špecifikácii. Štandardná skúška sa vykonáva s ožarovaním 1 000 W / m2 pri teplote okolia 25 ° C, ako aj pri 45 ° zemepisnej šírky.

Tu vidíte krajné body charakteristiky I-V, pri ktorých výkon odpojený od batérie klesne na nulu. Napätie otvoreného obvodu - Voc je maximálne dostupné napätie na výstupe z batérie pri otvorenom obvode záťaže. Prúd s skratovaným obvodom záťaže - Isc - je teda prúdom s nulovým výstupným napätím.

V praxi batéria pracuje vždy v optimálnom režime, niekde uprostred medzi týmito dvoma bodmi. V optimálnom bode je MPP maximálny výkon zaťaženia. Menovité napätie pre bod maximálneho výkonu je označené Vp a menovitý prúd pre tento bod je označený Ip. V tomto bode je tiež stanovená účinnosť solárneho panelu.

Solárna batéria je v zásade schopná pracovať v ktoromkoľvek bode charakteristiky I-V, avšak na dosiahnutie maximálnej účinnosti je užitočné použiť miesto s vysokým výkonom, preto solárne panely nikdy neprivádzajú záťaž priamo. Na dosiahnutie lepšej účinnosti prepojte solárnu batériu s batériami (invertor). Ovládač nabíjania MPPT, ktorý bude vždy pracovať v bode maximálneho dostupného výkonu pri akejkoľvek aktuálnej intenzite slnečného žiarenia.