Tenaga suria tidak lagi menjadi janji masa depan dan telah menjadi penyelesaian tenaga masa kini dan sangat nyata. Terima kasih kepada dorongan untuk kemampanan dan penambahbaikan teknologi, semakin banyak rumah dan perniagaan memilih untuk memasang sistem fotovoltaik solar untuk mengurangkan bil elektrik dan jejak ekologi.
Tetapi untuk memanfaatkan sepenuhnya sumber tenaga bersih ini, adalah penting untuk memahami komponen sistem suria dan cara setiap satu berfungsi. Daripada panel solar yang kelihatan pada bumbung hingga ke pelabur, bateri, sistem pelekap dan banyak lagi, setiap satu memainkan peranan strategik dalam kemudahan yang cekap.
Apakah sistem suria fotovoltaik?
Sistem suria fotovoltaik ialah satu set komponen yang direka untuk menukar cahaya matahari kepada elektrik yang boleh digunakan., sama ada untuk kegunaan domestik, perindustrian atau komersial. Terasnya dibentuk oleh panel solar, walaupun sistem lengkap termasuk bahagian lain yang sama penting untuk operasinya, seperti pengawal selia, pelabur, struktur dan dalam beberapa kes, bateri.
Terdapat dua jenis utama sistem suria: yang disambungkan kepada grid (penggunaan sendiri) dan sistem terpencil (luar grid). Kedua-duanya berusaha untuk memanfaatkan tenaga matahari, tetapi mereka melakukannya secara berbeza bergantung pada sama ada ia dikaitkan atau tidak dengan grid kuasa konvensional.
Komponen asas sistem suria
Pemasangan solar fotovoltaik terdiri daripada satu siri elemen yang bekerja bersama-sama untuk menangkap, menyimpan dan mengedarkan tenaga suria yang diubah menjadi elektrik. Di bawah, kami menganalisis setiap satu secara mendalam.
1. Panel solar
Panel solar bertanggungjawab untuk menangkap sinaran suria dan mengubahnya menjadi elektrik. Mereka dibentuk oleh matriks daripada Sel fotovoltaik kerja itu terima kasih kepada kesan fotovoltaik, fenomena fizikal yang membolehkan bahan semikonduktor tertentu menghasilkan arus elektrik apabila terdedah kepada cahaya.
Bahan yang paling biasa digunakan untuk membuat sel ini ialah silikon monohablur, silikon polihablur, dan silikon amorf. Terdapat juga teknologi canggih seperti gallium arsenide (GaAs) dan kadmium telluride (CdTe).
Sel-sel adalah disusun dalam modul berkapsul dan dilindungi oleh beberapa lapisan (seperti yang akan kita lihat kemudian), yang menjadikan mereka paling terdedah tetapi juga komponen sistem yang paling ketara.
2. Pengawal selia caj
Pengawal cas bertindak sebagai perantara antara panel solar dan bateri. Fungsi utamanya adalah untuk mencegah bateri daripada dicaj berlebihan atau dilepaskan secara berlebihan, membolehkan anda memaksimumkan kehidupan berguna dan selamat a operasi yang boleh dipercayai daripada sistem. Untuk prestasi optimum, anda boleh merujuk kepada panduan teknikal untuk memasang panel solar.
Terdapat dua jenis pengawal selia:
- PWM (Pulse Width Modulation): lebih menjimatkan, sesuai untuk sistem kecil, walaupun kurang cekap dalam pengurusan tenaga.
- MPPT (Penjejakan Titik Kuasa Maksimum): ia membolehkan anda memanfaatkan sepenuhnya tenaga yang dijana oleh panel, menyesuaikan operasinya untuk mencapai titik kuasa maksimum.
Cadangan biasa: Gunakan pengawal selia MPPT untuk pemasangan lebih daripada 500W dan dengan itu menjamin a prestasi optimum.
3. Pelabur
Penyongsang suria menukarkan arus terus (DC) yang dijana oleh panel dan disimpan dalam bateri kepada arus ulang alik (AC), iaitu apa yang kita gunakan di rumah di alur keluar biasa. Dalam sistem bersambung grid, penyongsang juga menyegerakkan arus yang dijana dengan grid elektrik, dan dalam sistem terpencil ia boleh memasukkan fungsi tambahan seperti mengurus penggunaan penjana sandaran atau mengawal keseluruhan sistem.
Sesetengah penyongsang moden juga membenarkan memantau penggunaan dan penjanaan tenaga mudah alih, sekali gus mengoptimumkan penggunaan tenaga yang dihasilkan. Di samping itu, adalah dinasihatkan untuk mengkaji semula kelebihan panel solar berputar yang boleh meningkatkan kecekapan kemudahan anda.
4. Bateri solar
Bateri diperlukan dalam pemasangan terpencil, kerana ia membolehkan tenaga elektrik yang dijana disimpan untuk digunakan apabila tiada cahaya matahari (pada waktu malam atau pada hari mendung). Dalam sistem bersambung grid, penggunaan storan adalah pilihan, tetapi semakin biasa dalam mencari pemasangan kemerdekaan tenaga.
Jenis bateri yang paling biasa digunakan:
- Asid plumbum (AGM atau gel): menjimatkan, walaupun dengan jangka hayat dan kecekapan yang lebih pendek.
- Litium: lebih mahal tetapi juga lebih tahan lama, cekap, lebih ringan dan dengan kapasiti pelepasan yang lebih besar.
Bateri litium telah mendapat perhatian dalam beberapa tahun kebelakangan ini disebabkan prestasinya, kemudahan pemantauan dan keperluan penyelenggaraan yang lebih rendah. Untuk maklumat lanjut tentang penggunaannya, anda boleh merujuk kepada aspek penyelenggaraan panel solar.
5. Struktur sokongan
Untuk panel solar melakukan tugas mereka dengan betul, ia perlu dipasang pada struktur yang memastikan ia stabil dan pada sudut yang betul. Struktur ini boleh dipasang di:
- bumbung: dengan sistem coplanar, dengan struktur sudut atau berwajaran.
- Suelo: sesuai untuk ladang solar atau pemasangan besar.
Orientasi yang betul (ke arah selatan di Sepanyol) dan sudut yang mencukupi memaksimumkan koleksi solar dan prestasi sistem. Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai pemasangan yang betul, lihat bahagian panduan pemasangan panel solar.
6. Pendawaian dan perlindungan elektrik
Walaupun ia mungkin tidak disedari, kabel dan sistem perlindungan adalah penting untuk berfungsi dan keselamatan pemasangan fotovoltaik dengan betul. Mereka adalah elemen yang mesti menahan keadaan persekitaran yang melampau, jadi Adalah penting bahawa mereka diperakui khusus untuk kegunaan solar, dengan itu memastikan ketahanan yang lama dan rintangan elektrik yang rendah. Untuk butiran lanjut tentang keselamatan, adalah disyorkan untuk menyemak kos dan prestasi sistem panel solar.
Selain itu, disertakan perlindungan seperti fius, pemutus litar dan sistem pembumian untuk mengelakkan beban lampau, litar pintas dan kejutan elektrik.
7. Kotak simpang
Kotak simpang ialah titik di mana semua kabel dari modul fotovoltaik berkumpul dan dari mana sambungan ke seluruh sistem bermula. Ia terletak di bahagian belakang setiap panel dan biasanya direka untuk menahan keadaan persekitaran yang buruk. Ada juga yang termasuk menyekat atau memintas diod untuk mengelakkan kehilangan tenaga apabila sebahagian daripada panel berlorek.
8. Penjana tambahan (pilihan)
Dalam pemasangan terpencil, penjana sandaran boleh ditambah, terutamanya di lokasi di mana keadaan tidak baik berlaku selama beberapa hari berturut-turut. Penjana ini boleh diaktifkan secara automatik apabila bateri lemah dan sistem tidak menerima sinaran suria yang mencukupi untuk kuasa sendiri. Dalam kes ini, mungkin berguna untuk dipertimbangkan panel solar mudah alih untuk situasi kecemasan.
Bahagian terperinci panel solar
Panel solar direka untuk menahan semua jenis keadaan cuaca dan melaksanakan fungsinya selama beberapa dekad. Untuk mencapai matlamat ini, ia terdiri daripada berbilang lapisan, masing-masing dengan fungsi tertentu:
- Kaca terbaja: lapisan pertama, melindungi daripada hentaman dan membenarkan laluan sinaran suria dengan hampir tiada kehilangan.
- EVA (etil vinil asetat) enkapsulan: menyerap tekanan haba dan melindungi sel daripada kelembapan dan unsur lain.
- Sel suria: Mereka adalah mereka yang mengubah cahaya menjadi elektrik.
- Satu lagi lapisan enkapsulan EVA: serupa dengan yang sebelumnya, di belakang sel.
- Lembaran belakang: Ia biasanya diperbuat daripada polimer seperti PET atau TPT. Menebat dan melindungi daripada unsur-unsur.
- Bingkai aluminium: Ia memberikan ketegaran struktur pada panel, memudahkan pemasangan dan melindungi tepi kaca.
- Kotak simpang: menghubungkan sel ke seluruh sistem dan mungkin termasuk perlindungan tambahan.
Reka bentuk berlapis ini meningkatkan prestasi, ketahanan dan keselamatan modul fotovoltaik.
Pembuatan panel solar
Proses pembuatan panel solar adalah sangat teknikal dan memerlukan satu siri langkah untuk memastikan kualiti dan kecekapan produk akhir.
1. Pengeluaran silikon
Semuanya bermula dengan penulenan silikon, yang menjalani proses peleburan untuk menjadi jongkong. Jongkong ini dipotong menjadi kepingan nipis yang dipanggil wafer.
2. Doping wafer
Kekotoran kimia seperti fosforus dan boron ditambahkan pada wafer untuk mengubah kekonduksian mereka dan membolehkan penciptaan medan elektrik (pn simpang).
3. Penciptaan sel suria
Wafer doped disalut dengan bahan anti-reflektif dan terukir dengan corak untuk menambah baik tangkapan cahaya. Untuk maklumat lanjut tentang evolusi teknologi ini, anda boleh berunding evolusi sejarah panel solar.
4. Perhimpunan
Sel-sel disambung secara bersiri dengan menggunakan pita pengalir, membentuk rentetan. Rentetan ini dikapsulkan antara lapisan EVA, kaca dan lembaran belakang.
5. Pembingkaian dan kotak simpang
Modul ini dipasang pada bingkai aluminium dan kotak simpang ditambah untuk memudahkan pendawaian.
6. Kawalan kualiti
Setiap panel diuji untuk prestasi, rintangan, pendedahan kepada keadaan yang melampau dan imbasan visual yang memastikan ketiadaan retak atau kecacatan.
Terima kasih kepada ini, panel semasa boleh mengekalkan kecekapannya selama 25 hingga 30 tahun atau lebih.
Perbezaan antara sistem terpencil dan bersambung grid
Apabila memilih pemasangan solar, salah satu dilema terbesar ialah sama ada untuk memilih sistem terpencil (luar grid) atau yang disambungkan ke grid (penggunaan sendiri). Mari lihat perbezaan utama mereka:
- Penggunaan sendiri: menghasilkan tenaga untuk rumah dan menggunakan grid sebagai sandaran. Anda boleh menjual lebihan dan anda tidak semestinya memerlukan bateri.
- Terpencil: Ia tidak bergantung pada grid elektrik, ia memerlukan bateri dan (sebagai pilihan) penjana. Sesuai untuk kawasan tanpa akses rangkaian.
Kedua-dua sistem mempunyai kelebihan mereka, tetapi penggunaan sendiri adalah lebih biasa di kawasan bandar, manakala sistem luar grid sering digunakan di kawasan terpencil.
Adalah jelas bahawa Tenaga suria membolehkan pengguna dan syarikat berjimat, lebih berautonomi dan mengurangkan kesan alam sekitar mereka. Dengan memahami secara menyeluruh setiap bahagian sistem, anda boleh membuat keputusan yang lebih baik apabila memasang atau menyelenggara sistem fotovoltaik yang cekap dan tahan lama.