ทำความร้อนในบ้านส่วนตัวด้วยแผงโซลาร์เซลล์: แบบแผนและอุปกรณ์

ประเภทของแผงโซลาร์เซลล์

อุปกรณ์แบ่งออกเป็นคลาสตามระดับพลังงาน:

• พลังงานต่ำ;
• สากล;
• แผงเซลล์แสงอาทิตย์

นอกจากนี้ยังมีสาม ประเภทแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน ปลายทาง:

1. ตัวแปลงโฟโตอิเล็กทริก (PVC) พวกเขาแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า
2. โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ (HES) ใช้เพื่อรับรองการทำงานของโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เทอร์ไบน์ เครื่องยนต์ไอน้ำ ฯลฯ
3. ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ (SC) ทำหน้าที่จัดหาความร้อนของสถานที่

ทางเลือกและการคำนวณแผงโซลาร์เซลล์สำหรับบ้านส่วนตัวต้องการให้เจ้าของทราบคุณสมบัติการออกแบบของอุปกรณ์ มีการแบ่งตามสถานะทางกายภาพและเคมีของวัสดุแบตเตอรี่ ประเด็นนี้ควรพิจารณาให้ละเอียดยิ่งขึ้น

แบตเตอรี่ซิลิกอน

เซลล์ซิลิคอนเป็นตัวแปลงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่พบได้บ่อยที่สุด.

เหตุผลคือความชุกและความพร้อมใช้งานของวัสดุนี้ ในเวลาเดียวกัน เทคโนโลยีการผลิตมีความซับซ้อนมาก การผลิตองค์ประกอบมีค่าใช้จ่ายจำนวนมาก ซึ่งทำให้ผู้ผลิตต้องมองหาตัวเลือกเพื่อลดต้นทุน

จนถึงตอนนี้ ทำได้เพียงลดประสิทธิภาพลงเท่านั้น แต่นักพัฒนามองหาวิธีปรับปรุงคุณภาพและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ของตนอย่างต่อเนื่อง พิจารณาประเภทของแบตเตอรี่ซิลิกอน

ผลึกเดี่ยว

องค์ประกอบที่มีประสิทธิภาพและมีราคาแพงที่สุด. ใช้ซิลิกอนที่มีความบริสุทธิ์สูงซึ่งเป็นเทคโนโลยีการผลิตที่ได้รับการพัฒนาในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ องค์ประกอบเป็นส่วนที่บาง (300 µm) จากผลึกเดี่ยวที่ปลูกโดยเฉพาะสำหรับงานนี้ โครงสร้างผลึกมีรูปร่างปกติเม็ดมีทิศทางเดียว ค่าวัสดุสูงประสิทธิภาพ 18-22% อายุการใช้งานยาวนานมากอย่างน้อย 30 ปี

คริสตัลไลน์

องค์ประกอบเหล่านี้ได้มาจากการค่อยๆ หล่อเย็นซิลิคอนหลอมเหลวที่ซึ่งโพลีคริสตัลถูกสร้างขึ้น โครงสร้างของวัสดุดังกล่าวไม่มีรูปร่างปกติ เมล็ดพืชไม่ขนานกันและชี้ไปในทิศทางที่ต่างกัน การผลิตถูกกว่ามากเนื่องจากเทคโนโลยีนี้ต้องการไฟฟ้าน้อยกว่า แต่ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ต่ำกว่า - 12-18%

อสัณฐาน

แบตเตอรี่อสัณฐานไม่ได้ทำมาจากผลึกซิลิกอน แต่ทำจากซิลิคอนไฮโดรเจน (ไซเลน)ซึ่งทาเป็นชั้นบางๆ บนวัสดุฐาน ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่เหล่านี้ต่ำ - เพียง 5-6% แต่ราคาก็ต่ำที่สุดเช่นกัน ในเวลาเดียวกัน มีข้อดีบางประการ - ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงสูง ความสามารถในการทำงานในสภาพอากาศที่มีเมฆมาก ความต้านทานต่อการเปลี่ยนรูปของแผง

ลูกผสม

แผงไฮบริดเป็นการรวมกันของเซลล์สุริยะและตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ ความจริงก็คือเมื่อสร้างพลังงาน แผงจะร้อนขึ้นและสูญเสียประสิทธิภาพ

ระบายความร้อนด้วยน้ำเพื่อลดความร้อน ปรากฎว่าปริมาณความร้อนที่ได้รับจากน้ำจากโฟโตเซลล์สามารถใช้สำหรับความต้องการใช้ในบ้านหรือเพื่อให้ความร้อนในอวกาศ

แผงโซลาร์เซลล์ดังกล่าวดีสำหรับทั้งการสร้างพลังงานและการทำความร้อนในบ้าน ผู้ผลิตอ้างว่าประสิทธิภาพของแผงดังกล่าวสูงมาก (บางคนบอกว่า 80%) แต่นี่เป็นวิธีการทางการตลาดทั่วไป โดยคำนึงถึงความเสถียรของตัวบ่งชี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ

นี่คือตัวแปลงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์อีกประเภทหนึ่งซึ่งไม่ได้ผลิตขึ้นโดยใช้ซิลิคอนเป็นพื้นฐาน แต่จากฟิล์มโพลีเมอร์หลายแผ่นที่พับเป็นแพ็คหนาแน่นและทำหน้าที่ต่างกัน. ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ดังกล่าวต่ำกว่าแบตเตอรี่ซิลิคอนประมาณสี่เท่า แต่มีน้ำหนักเบา ค่อนข้างถูกในการผลิต และเป็นผลให้ขายได้ถูกกว่า เป็นที่เชื่อกันว่าอุปกรณ์โพลีเมอร์มีศักยภาพสูงและจะมีการพัฒนาอย่างจริงจัง เนื่องจากต้นทุนต่ำและความเร็วในการผลิตเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของวัสดุ

อนาคตเป็นของแหล่งพลังงานทดแทน

ความต้องการพลังงานเพิ่มขึ้นตามความเร็วของการพัฒนาเทคโนโลยี หากในปัจจุบันแหล่งพลังงานทางเลือกนั้นแปลกใหม่และใช้เฉพาะในที่ที่ไม่มีวิธีการอื่นที่เหมาะสม สถานการณ์จะเปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิงหลังจากนั้นครู่หนึ่ง การพึ่งพาบริษัทจัดหาทรัพยากรไม่ใช่โอกาสที่คาดหวังมากที่สุด บังคับให้เรามองหาทางเลือกอื่นที่เป็นอิสระมากขึ้นในการจัดหาที่อยู่อาศัยด้วยพลังงานและความร้อน.

ทันทีที่มีอุปกรณ์ราคาถูกและมีประสิทธิภาพมากขึ้น การใช้แผงโซลาร์เซลล์จะกลายเป็นที่แพร่หลาย. แรงผลักดันสำหรับสิ่งนี้จะเป็นการมีประชากรมากเกินไปของภาคกลาง การขาดที่อยู่อาศัยและการทำงาน ความจำเป็นในการตั้งถิ่นฐานใหม่ในพื้นที่ห่างไกลมากขึ้น หากถึงเวลานั้นพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ค่อนข้างคงที่และราคาตกลงถึงระดับที่เหมาะสมความต้องการแผงโซลาร์เซลล์จะสูงมาก

หลักการทำงาน

หลักการทำงานของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ (คลิกเพื่อขยาย)

หลักการทำงานของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์นั้นค่อนข้างง่าย เป็นการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า เซลล์รับแสงที่อยู่บนจานดูดซับแสงแดด ทำให้เกิดไมโครดิสชาร์จที่พื้นผิวของจาน

พลังของ microdischarge ดังกล่าวค่อนข้างเล็ก แต่ตัวรับแสงจำนวนมากที่อยู่บริเวณแบตเตอรี่สามารถสร้างและสะสมปริมาณไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับความต้องการของมนุษย์

แผงโซลาร์เซลล์สามารถติดตั้งบนหลังคาได้:

• บ้านส่วนตัว
• อาคารหลายชั้น
• โรงงานอุตสาหกรรมขนาดเล็ก
• ศาลา;
• หลังคา

เงื่อนไขการวางโครงสร้างเป็นหลังคาเรียบหรือระนาบอื่นของพื้นที่ขนาดใหญ่

คำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญ: วางโมดูลตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ไว้ทางดวงอาทิตย์

ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องติดตั้งโมดูลทางทิศใต้หรือทิศตะวันออกเฉียงใต้ระหว่างการติดตั้ง

ประโยชน์ของระบบทำความร้อนด้วยแสงอาทิตย์

แผงโซลาร์เซลล์สำหรับทำความร้อนในบ้านมีข้อดีหลายประการ:

• บ้านของคุณมีความร้อนที่จำเป็นตลอดทั้งปี คุณสามารถปรับอุณหภูมิในบ้านได้ตามดุลยพินิจของคุณ
• ความเป็นอิสระโดยรวมจากที่อยู่อาศัยและบริการชุมชน ตอนนี้คุณไม่ต้องจ่ายบิลค่าความร้อนจำนวนมาก
• พลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานสำรองที่สามารถตอบสนองความต้องการของครัวเรือนได้หลากหลาย
• แบตเตอรี่เหล่านี้มีอายุการใช้งานที่ดีมาก แทบไม่เคยล้มเหลว คุณจึงไม่ต้องกังวลกับการซ่อมหรือเปลี่ยนส่วนประกอบบางอย่าง

มีความแตกต่างบางอย่างที่คุณควรใส่ใจก่อนเลือกระบบนี้ ท้ายที่สุดแล้วระบบดังกล่าวอาจไม่เหมาะสำหรับทุกคน

ในหลาย ๆ ด้านคุณภาพของระบบทำความร้อนนั้นขึ้นอยู่กับภูมิศาสตร์ของที่อยู่อาศัย หากคุณอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่ดวงอาทิตย์ไม่ส่องแสงทุกวัน ระบบดังกล่าวจะไม่ได้ผล ข้อเสียอีกประการหนึ่งของระบบนี้คือแผงโซลาร์เซลล์มีราคาแพง จริงอยู่ เราไม่ควรลืมว่าระบบดังกล่าวจะจ่ายเองเต็มจำนวนเมื่อเวลาผ่านไป

ระยะเวลาของแสงแดดในรัสเซีย

ในการจัดหาบ้านด้วยความร้อนที่จำเป็นจะใช้เวลาประมาณ 15 ถึง 20 ตารางเมตร ม. เมตรของพื้นที่แผงโซลาร์เซลล์ หนึ่งตารางเมตรปล่อยพลังงานเฉลี่ยสูงถึง 120W

ในการรับความร้อนประมาณ 500 กิโลวัตต์ต่อเดือน จำเป็นต้องมีวันที่มีแดดจัดประมาณ 20 วันในหนึ่งเดือน

ข้อกำหนดเบื้องต้นคือการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ที่ด้านใต้ของหลังคาเนื่องจากจะกระจายความร้อนได้มากที่สุด เพื่อให้ความร้อนจากแสงอาทิตย์มีประสิทธิภาพสูงสุด มุมของหลังคาควรอยู่ที่ประมาณ 45 องศา เป็นที่พึงปรารถนาที่ต้นไม้สูงจะไม่เติบโตใกล้บ้านและไม่มีวัตถุอื่นใดที่สามารถสร้างเงาได้ ระบบโครงถักของบ้านจะต้องมีความแข็งแรงและความน่าเชื่อถือที่จำเป็นเนื่องจากแผงโซลาร์เซลล์ไม่เบา จึงควรระมัดระวังไม่ให้แผงโซลาร์เซลล์เสียหาย และไม่ก่อให้เกิดกระบวนการทำลายล้าง ความน่าจะเป็นของการล่มสลายเพิ่มขึ้นในฤดูหนาวเนื่องจากในเวลานี้นอกเหนือจากแบตเตอรี่หนักแล้วหิมะจะสะสมอยู่บนหลังคา

ปกติจะติดแผงโซลาร์เซลล์ไว้บนหลังคาบ้าน

แม้ว่าแผงโซลาร์เซลล์จะค่อนข้างแพง แต่ก็กำลังได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ใช้แม้ในที่ที่มีอากาศไม่ร้อนเกินไป ระบบดังกล่าวสามารถใช้เป็นเครื่องทำความร้อนเพิ่มเติมที่บ้านได้ ระบบดังกล่าวจะมีประสิทธิภาพสูงสุดในช่วงเดือนฤดูร้อน ซึ่งแสงแดดส่องถึงแทบทุกวัน อย่างไรก็ตามอย่าลืมว่าบ้านจะต้องได้รับความร้อนเป็นหลักในฤดูหนาว

วิธีใช้พลังงานแสงอาทิตย์

วิธีการใช้พลังงานของเทห์ฟากฟ้าไม่ได้เป็นของเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมใหม่ ๆ ความร้อนจากแสงอาทิตย์ถูกใช้มาเป็นเวลานานและประสบความสำเร็จอย่างมาก อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ใช้ได้กับออสเตรเลียเป็นหลัก บางประเทศในยุโรป อเมริกา และภาคใต้ ซึ่งสามารถรับพลังงานทดแทนได้ตลอดทั้งปี

ภาคเหนือบางแห่งกำลังประสบปัญหาการขาดแคลนรังสีธรรมชาติ ดังนั้นจึงใช้เป็นทางเลือกเพิ่มเติมหรือทางเลือกสำรอง

แกลเลอรี่ภาพ
ภาพจาก
แผงโซลาร์เซลล์เป็นอีกวิธีหนึ่งในการรับพลังงานจากวัตถุท้องฟ้าที่แผ่รังสีออกมาโดยไม่เสียค่าใช้จ่าย

แนะนำให้ติดตั้งโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบอัตโนมัติในพื้นที่ที่มีวันที่มีแดดจัดมาก ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิเฉลี่ยทั้งปี

ระบบสุริยะอัตโนมัติตั้งอยู่บนหลังคาของอาคารแนวราบและในพื้นที่ปลอดต้นไม้เป็นหลัก

ในช่วงที่อากาศหนาวจัด ระบบสุริยะจะจ่ายพลังงานเพื่อให้อากาศร้อน อบไอน้ำหรือทำน้ำร้อน ในฤดูร้อนจะมีน้ำอุ่นให้

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เป็นหนึ่งใน "สีเขียว" ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม การผลิตพลังงานหมุนเวียนอย่างต่อเนื่อง

จนถึงตอนนี้ ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับจำนวนวันที่มีแดดมากเกินไป มันทำกำไรได้เฉพาะในละติจูดใต้ ในเลนกลางและทางเหนือทำได้เพียงเป็นแหล่งสำรอง

แผงเซลล์แสงอาทิตย์ทางตอนใต้ของประเทศ CIS จะสามารถจัดหาไฟฟ้าน้ำร้อนและน้ำหล่อเย็นให้กับบ้านในชนบทได้

ระบบสุริยะที่ใช้เป็นแหล่งพลังงานสำรองยังให้ผลทางเศรษฐกิจที่ค่อนข้างสูง ช่วยลดภาระของทางเลือกหลักในการผลิตพลังงาน

การใช้พลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟ

ตัวเลือกการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์

ตำแหน่งที่เหมาะสมของระบบสุริยะส่วนตัว

ตำแหน่งของแผงโซลาร์เซลล์บริเวณชายคา

ระบบสุริยะบนหลังคาเรียบ

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งสำรอง

การทำงานของแบตเตอรี่ในพื้นที่ภาคใต้ของประเทศ CIS

ประโยชน์ที่แท้จริงของระบบสุริยะในภาคเอกชน

ตัวกลางระหว่างรังสีของดวงอาทิตย์กับกลไกที่สร้างพลังงานคือแบตเตอรี่หรือตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งแตกต่างกันทั้งในด้านวัตถุประสงค์และการออกแบบ

แบตเตอรี่เก็บพลังงานจากแสงอาทิตย์และอนุญาตให้ใช้จ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน เป็นแผงที่มีโฟโตเซลล์ด้านหนึ่งและมีกลไกการล็อคอยู่อีกด้านหนึ่ง คุณสามารถทดลองและประกอบแบตเตอรี่ด้วยตัวเอง แต่ซื้อส่วนประกอบสำเร็จรูปง่ายกว่า - ตัวเลือกค่อนข้างกว้าง

ระบบสุริยะ (ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์) เป็นส่วนหนึ่งของระบบทำความร้อนในบ้านกล่องหุ้มฉนวนความร้อนขนาดใหญ่พร้อมน้ำหล่อเย็น เช่น แบตเตอรี่ ติดตั้งบนแผงยกที่หันหน้าไปทางดวงอาทิตย์หรือทางลาดหลังคา

เป็นการผิดที่จะสรุปว่าพื้นที่ทางตอนเหนือทั้งหมดได้รับความร้อนจากธรรมชาติน้อยกว่าภาคใต้อย่างมาก สมมติว่าใน Chukotka หรือตอนกลางของแคนาดามีวันที่มีแดดจัดมากกว่าในสหราชอาณาจักรที่ตั้งอยู่ทางใต้

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ แผงจะถูกวางบนกลไกไดนามิกที่คล้ายกับระบบติดตาม - พวกมันหมุนตามการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ กระบวนการแปลงพลังงานเกิดขึ้นในหลอดที่อยู่ภายในกล่อง

ความแตกต่างหลัก ระหว่างระบบสุริยะและแผงโซลาร์เซลล์คือ ระบบเดิมให้ความร้อนกับสารหล่อเย็น ในขณะที่ระบบหลังจะสะสมกระแสไฟฟ้า เป็นไปได้ที่จะทำให้ห้องร้อนโดยใช้โฟโตเซลล์ แต่รูปแบบอุปกรณ์นั้นไม่ลงตัวและเหมาะสำหรับพื้นที่ที่มีแดดอย่างน้อย 200 วันต่อปีเท่านั้น

แผนผังของระบบทำความร้อนที่มีตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่เชื่อมต่อกับหม้อไอน้ำและแหล่งพลังงานสำรอง (เช่น หม้อต้มก๊าซ) ที่ใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม (+)

พันธุ์

ในความหมายที่กว้างที่สุด คำว่า "แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์" หมายถึงอุปกรณ์บางอย่างที่ช่วยให้คุณแปลงพลังงานที่แผ่ออกมาจากดวงอาทิตย์ให้อยู่ในรูปแบบที่สะดวกสำหรับการใช้งานในภายหลังในด้านต่างๆ ของชีวิตมนุษย์ แผงโซลาร์เซลล์สองประเภทใช้สำหรับให้ความร้อนแก่บ้าน

เซลล์แสงอาทิตย์

แบตเตอรี่ของคลาสนี้มักถูกเรียกว่าคอนเวอร์เตอร์เนื่องจากด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาพลังงานของรังสีดวงอาทิตย์จะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากคุณสมบัติของเซมิคอนดักเตอร์เซลล์ของโฟโตอิเล็กทริคเซลล์ประกอบด้วยวัสดุสองชนิด ซึ่งหนึ่งในนั้นมีค่าการนำไฟฟ้าของรู และอีกวัสดุหนึ่งคือแบบอิเล็กทรอนิกส์

เซลล์แสงอาทิตย์

การไหลของโฟตอนที่ประกอบเป็นแสงแดดทำให้อิเล็กตรอนออกจากวงโคจรและเคลื่อนตัวผ่านทางแยก Pn ซึ่งอันที่จริงแล้วเป็นกระแสไฟฟ้า

ตามประเภทของวัสดุที่ใช้ มีแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สามประเภท ได้แก่ ซิลิกอน ฟิล์ม และคอนเดนเซอร์

ซิลิคอน

แผงโซลาร์เซลล์มากกว่าสามในสี่ที่ผลิตในปัจจุบันเป็นแผงประเภทนี้ นี่เป็นเพราะความชุกของซิลิกอนในเปลือกโลกตลอดจนความจริงที่ว่าเทคโนโลยีส่วนใหญ่ในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เซมิคอนดักเตอร์มุ่งเน้นไปที่การทำงานกับวัสดุนี้

ในทางกลับกัน องค์ประกอบที่มีซิลิกอนแบ่งออกเป็นสองประเภท:

• monocrystalline: ตัวเลือกที่แพงที่สุดประสิทธิภาพคือ 19% - 24%;
• polycrystalline: ราคาไม่แพงมาก แต่มีประสิทธิภาพในช่วง 14% - 18%

ฟิล์ม

ในการผลิตโฟโตเซลล์ของกลุ่มนี้ ใช้เซมิคอนดักเตอร์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงที่สูงกว่าซิลิกอนโมโนและคริสตัลไลน์

ทำให้สามารถลดความหนาขององค์ประกอบตามลำดับความสำคัญได้ ซึ่งส่งผลดีต่อต้นทุน ใช้วัสดุต่อไปนี้:

• แคดเมียมเทลลูไรด์ (ประสิทธิภาพ - 15% - 17%);
• ซิลิคอนอสัณฐาน (ประสิทธิภาพ - 11% - 13%)

concentrator

แบตเตอรี่เหล่านี้มีโครงสร้างหลายชั้นและมีลักษณะเฉพาะที่มีประสิทธิภาพสูงสุด - ประมาณ 44% วัสดุหลักในการผลิตคือแกลเลียมอาร์เซไนด์

ระบบทำความร้อนครบชุด

ระบบทำความร้อนที่ใช้แบตเตอรี่โซลาร์เซลล์ประกอบด้วยส่วนประกอบดังต่อไปนี้:

• แบตเตอรี่เอง;
• แบตเตอรี่;
• ตัวควบคุม: ควบคุมกระบวนการชาร์จแบตเตอรี่
• อินเวอร์เตอร์: แปลงกระแสตรงจากแบตเตอรี่หรือตัวสะสมเป็นกระแสสลับด้วยแรงดันไฟฟ้า 220 V;
• คอนเวคเตอร์ หม้อต้มน้ำร้อน หรือเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าชนิดอื่นๆ

ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบติดตั้งกับกริด

ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์

แบตเตอรี่ของความหลากหลายนี้ประกอบด้วยท่อทาสีดำหลายท่อซึ่งมีการสูบจ่ายสารหล่อเย็นที่หมุนเวียนอยู่ในระบบทำความร้อน ในเวลาเดียวกัน พลังงานความร้อนของรังสีดวงอาทิตย์จะถูกดูดซับโดยสภาพแวดล้อมการทำงานโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในกรณีส่วนใหญ่ จะใช้ส่วนผสมที่มีส่วนผสมของโพรพิลีนไกลคอล (มีคุณสมบัติป้องกันการแข็งตัว) แต่ก็มีตัวสะสมที่เน้นการทำงานกับอากาศด้วยเช่นกัน หลังความร้อนจะถูกป้อนเข้าไปในห้องอุ่นโดยตรง

ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์

ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์เรียกว่าตัวสะสมแบบแบน มันทำในรูปแบบของกล่องที่ทำจากแก้วที่มีการเคลือบสีเข้มซึ่งสัมผัสกับสารหล่อเย็นที่ไหลผ่านท่อ เครื่องดูดฝุ่นมีอุปกรณ์ที่ซับซ้อนกว่า ในแบตเตอรี่ดังกล่าว ท่อที่มีน้ำหล่อเย็นจะอยู่ในกล่องแก้วที่ปิดสนิทซึ่งอากาศจะถูกสูบออก ดังนั้นหลอดที่มีสื่อการทำงานจึงถูกล้อมรอบด้วยสุญญากาศ ซึ่งช่วยลดการสูญเสียความร้อนจากการสัมผัสกับอากาศ

เห็นได้ชัดว่าการผลิตตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ใช้เทคโนโลยีที่ง่ายกว่าการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ เป็นผลให้พวกเขายังมีราคาไม่แพง ในเวลาเดียวกันประสิทธิภาพของการติดตั้งดังกล่าวถึง 80% - 95%

ระบบสุริยะครบชุด

องค์ประกอบหลักของระบบสุริยะ (ระบบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับบ้าน) คือ:

• ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์
• ปั๊มหมุนเวียน (ในระบบที่มีการไหลเวียนตามธรรมชาติของสารหล่อเย็นอาจขาดหายไป แต่ไม่ได้ผล)
• ภาชนะที่มีน้ำซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวสะสมความร้อน
• วงจรทำน้ำร้อนประกอบด้วยท่อและหม้อน้ำ

โครงการสำหรับการนำระบบสุริยะไปใช้ด้วยการสนับสนุนด้านความร้อนพร้อมการจัดเก็บพลังงานรายวัน

ประโยชน์ของแผงโซลาร์เซลล์

ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของตัวแปลงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์คือความเป็นอิสระจากองค์กรทรัพยากร. ไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติโดยไม่ต้องเชื่อมต่อกับเครือข่าย จำเป็นต้องมีแหล่งกำเนิด - แสงแดดเท่านั้นในเวลากลางคืนระบบไม่สามารถทำงานได้ มีประโยชน์อื่น ๆ เช่นกัน:

• ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ระบบไม่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมแต่อย่างใด ไม่ปล่อยสารอันตรายใดๆ
• อายุการใช้งานยาวนาน อุปกรณ์สามารถทำงานได้เกือบไม่มีกำหนด ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการบำรุงรักษาเป็นระยะโดยผู้เชี่ยวชาญ
• เสร็จสิ้นการทำงานที่เงียบสนิท
• ความเป็นไปได้ในการเพิ่มพลังของระบบโดยการเพิ่มโมดูลใหม่
• การคืนทุนของอุปกรณ์ ราคาของชุดคิทจะทยอยคืนเจ้าของให้ในรูปแบบของการประหยัดพลังงาน อีกไม่กี่ปีอุปกรณ์ก็เริ่มทำกำไรได้แล้ว
• ลดต้นทุนของชุดอุปกรณ์อย่างต่อเนื่อง ปริมาณการผลิตอุปกรณ์ดังกล่าวมีมากและทำให้ราคาลดลง ระบบสุริยะสำหรับบ้านที่ซื้อในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าจะมีราคาถูกกว่าระบบที่ซื้อในปัจจุบัน ซึ่งทำให้เกิดความมั่นใจในการพัฒนาเทคโนโลยีและความพร้อมของอุปกรณ์

ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่อ

ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่อประกอบจากท่อแยกซึ่งน้ำ ก๊าซ หรือไอน้ำไหลผ่าน นี่เป็นหนึ่งในระบบสุริยะแบบเปิด อย่างไรก็ตามสารหล่อเย็นได้รับการปกป้องจากการปฏิเสธจากภายนอกได้ดีกว่ามาก โดยเฉพาะในการติดตั้งระบบสุญญากาศ จัดเรียงตามหลักการของเทอร์โมส

แต่ละหลอดเชื่อมต่อกับระบบแยกจากกัน ขนานกัน หากหลอดหนึ่งเสีย ให้เปลี่ยนใหม่ได้ง่าย โครงสร้างทั้งหมดสามารถประกอบได้โดยตรงบนหลังคาของอาคาร ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการติดตั้งอย่างมาก

ตัวสะสมแบบท่อมีโครงสร้างแบบแยกส่วน องค์ประกอบหลักคือหลอดสุญญากาศจำนวนหลอดจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 18 ถึง 30 ซึ่งทำให้คุณสามารถเลือกพลังของระบบได้อย่างแม่นยำ

ข้อดีที่สำคัญของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่ออยู่ในรูปทรงกระบอกขององค์ประกอบหลัก ซึ่งต้องขอบคุณการแผ่รังสีดวงอาทิตย์ตลอดทั้งวันโดยไม่ต้องใช้ระบบราคาแพงในการติดตามการเคลื่อนที่ของหลอดไฟ

การเคลือบหลายชั้นแบบพิเศษจะสร้างกับดักแสงชนิดหนึ่งสำหรับรังสีของดวงอาทิตย์ แผนภาพบางส่วนแสดงผนังด้านนอกของกระติกน้ำสุญญากาศที่สะท้อนแสงไปยังผนังของกระติกน้ำด้านใน

ตามการออกแบบของหลอด ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบปากกาและโคแอกเซียลมีความโดดเด่น

หลอดโคแอกเซียลคือภาชนะ Diyur หรือกระติกน้ำร้อนที่คุ้นเคย พวกเขาทำจากสองขวดระหว่างที่อากาศถูกสูบออก พื้นผิวด้านในของหลอดไฟด้านในเคลือบด้วยสารเคลือบที่คัดเลือกมาอย่างดีซึ่งดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ด้วยรูปทรงกระบอกของหลอดรังสีของดวงอาทิตย์จะตกในแนวตั้งฉากกับพื้นผิวเสมอ

พลังงานความร้อนจากชั้นคัดเลือกภายในจะถูกถ่ายโอนไปยังท่อความร้อนหรือตัวแลกเปลี่ยนความร้อนภายในที่ทำจากแผ่นอะลูมิเนียม ในขั้นตอนนี้ จะเกิดการสูญเสียความร้อนที่ไม่ต้องการ

หลอดขนนกเป็นกระบอกแก้วที่มีตัวดูดซับขนอยู่ภายใน

ระบบได้ชื่อมาจากตัวดูดซับขนนก ซึ่งพันรอบช่องความร้อนที่ทำจากโลหะนำความร้อนอย่างแน่นหนา

เพื่อเป็นฉนวนป้องกันความร้อนที่ดี อากาศจะถูกสูบออกจากท่อ การถ่ายเทความร้อนจากตัวดูดซับจะเกิดขึ้นโดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพ ดังนั้น ประสิทธิภาพของท่อขนนกจึงสูงขึ้น

เทอร์โมทิวบ์เป็นภาชนะปิดสนิทที่มีของเหลวระเหยง่าย

เนื่องจากของเหลวระเหยง่ายจะไหลลงสู่ด้านล่างของเทอร์โมทิวบ์โดยธรรมชาติ มุมเอียงขั้นต่ำคือ 20°

ภายในเทอร์โมทิวบ์มีของเหลวระเหยที่ดูดซับความร้อนจากผนังด้านในของขวดหรือจากตัวดูดซับขนนก ภายใต้การกระทำของอุณหภูมิ ของเหลวจะเดือดและเพิ่มขึ้นในรูปของไอ หลังจากที่ให้ความร้อนแก่เครื่องทำความร้อนหรือน้ำหล่อเย็นด้วยน้ำร้อน ไอน้ำจะควบแน่นเป็นของเหลวและไหลลงมา

น้ำที่แรงดันต่ำมักใช้เป็นของเหลวระเหยง่าย

ระบบไหลตรงใช้ท่อรูปตัวยูซึ่งน้ำหรือน้ำหล่อเย็นระบบทำความร้อนไหลเวียน

ครึ่งหนึ่งของท่อรูปตัวยูถูกออกแบบมาสำหรับน้ำหล่อเย็น ส่วนที่สองใช้ท่อที่ให้ความร้อน เมื่อถูกความร้อน สารหล่อเย็นจะขยายตัวและเข้าไปในถังเก็บเพื่อให้มีการหมุนเวียนตามธรรมชาติ เช่นเดียวกับระบบเทอร์โมทูบ มุมเอียงต่ำสุดต้องมีอย่างน้อย 20⁰

ด้วยการเชื่อมต่อกระแสตรง ความดันในระบบต้องสูงไม่ได้ เนื่องจากมีสุญญากาศทางเทคนิคอยู่ภายในขวด

ระบบไดเร็คโฟลว์จะมีประสิทธิภาพมากกว่าเพราะจะทำให้น้ำร้อนหล่อเย็นในทันที

หากมีการวางแผนระบบเก็บพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับใช้ตลอดทั้งปี สารป้องกันการแข็งตัวพิเศษจะถูกสูบเข้าไป

ข้อดีและข้อเสียของตัวสะสมท่อ

การใช้ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่อมีข้อดีและข้อเสียหลายประการ การออกแบบตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่อประกอบด้วยองค์ประกอบเดียวกัน ซึ่งค่อนข้างง่ายต่อการเปลี่ยน

ข้อดี:

• การสูญเสียความร้อนต่ำ
• ความสามารถในการทำงานที่อุณหภูมิสูงถึง -30⁰С;
• ประสิทธิภาพการทำงานที่มีประสิทธิภาพตลอดช่วงเวลากลางวัน
• ประสิทธิภาพที่ดีในพื้นที่ที่มีอากาศอบอุ่นและเย็น
• ลมแรงต่ำทำให้ถูกต้องโดยความสามารถของระบบท่อในการส่งมวลอากาศผ่านพวกมัน
• ความเป็นไปได้ในการผลิตน้ำหล่อเย็นที่มีอุณหภูมิสูง

โครงสร้างแบบท่อมีพื้นผิวรูรับแสงที่จำกัด มันมีข้อเสียดังต่อไปนี้:

• ไม่สามารถทำความสะอาดตัวเองจากหิมะน้ำแข็งน้ำแข็ง
• ราคาสูง.

แม้จะมีค่าใช้จ่ายสูงในตอนแรก แต่นักสะสมท่อก็จ่ายเงินให้ตัวเองเร็วขึ้น พวกเขามีอายุการใช้งานยาวนาน

ตัวสะสมแบบท่อเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบเปิด จึงไม่เหมาะสำหรับการใช้งานตลอดทั้งปีในระบบทำความร้อน

ประเภทของแผงโซลาร์เซลล์

ตัวแปลงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มีหลายประเภท นอกจากนี้วัสดุที่ใช้ทำและเทคโนโลยีต่างกัน ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของตัวแปลงเหล่านี้ เซลล์แสงอาทิตย์บางชนิดมีประสิทธิภาพ 5-7% และการพัฒนาล่าสุดที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดแสดง 44% ขึ้นไป เป็นที่ชัดเจนว่าระยะทางจากการพัฒนาไปสู่การใช้ในประเทศนั้นมีมาก ทั้งในด้านเวลาและเงิน แต่คุณสามารถจินตนาการถึงสิ่งที่รอเราอยู่ในอนาคตอันใกล้นี้ โลหะแรร์เอิร์ธอื่นๆ ถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น แต่ด้วยประสิทธิภาพที่ดีขึ้น เราจึงมีราคาเพิ่มขึ้นพอสมควร ประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยของตัวแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีราคาไม่แพงนักคือ 20-25%

โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด

เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนที่พบมากที่สุด เซมิคอนดักเตอร์นี้มีราคาไม่แพงและมีความชำนาญในการผลิตมาเป็นเวลานาน แต่พวกเขาไม่ได้มีประสิทธิภาพสูงสุด - เหมือนกัน 20-25%ดังนั้นด้วยความหลากหลายทั้งหมดจึงมีการใช้ตัวแปลงพลังงานแสงอาทิตย์สามประเภทเป็นหลักในปัจจุบัน:

• ราคาถูกที่สุดคือแบตเตอรี่แบบฟิล์มบาง เป็นการเคลือบซิลิกอนบาง ๆ บนวัสดุพาหะ ชั้นซิลิกอนถูกปกคลุมด้วยฟิล์มป้องกัน ข้อดีขององค์ประกอบเหล่านี้คือใช้งานได้แม้ในที่มีแสงพร่า ดังนั้นจึงสามารถติดตั้งได้แม้กระทั่งบนผนังของอาคาร จุดด้อย - ประสิทธิภาพต่ำ 7-10% และถึงแม้ชั้นป้องกันจะค่อยๆเสื่อมสภาพของชั้นซิลิกอน อย่างไรก็ตาม ด้วยการใช้พื้นที่ขนาดใหญ่ คุณสามารถรับไฟฟ้าได้แม้ในสภาพอากาศที่มีเมฆมาก
• เซลล์แสงอาทิตย์โพลีคริสตัลลีนทำจากซิลิคอนหลอมเหลวซึ่งถูกทำให้เย็นลงอย่างช้าๆ องค์ประกอบเหล่านี้สามารถแยกแยะได้ด้วยสีฟ้าสดใส แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เหล่านี้มีประสิทธิภาพการทำงานดีที่สุด: ประสิทธิภาพอยู่ที่ 17-20% แต่ไม่มีประสิทธิภาพในแสงพร่า
• แผงโซลาร์เซลล์คริสตัลเดี่ยวที่แพงที่สุด แต่ในขณะเดียวกันก็ค่อนข้างแพร่หลาย ได้มาจากการแยกผลึกซิลิกอนเดี่ยวออกเป็นแผ่นเวเฟอร์และมีรูปทรงเฉพาะตัวที่มีมุมเอียง องค์ประกอบเหล่านี้มีประสิทธิภาพ 20% ถึง 25%

ตอนนี้ เมื่อคุณเห็นคำจารึก "แผงโซลาร์เซลล์โมโน" หรือ "แผงโซลาร์เซลล์คริสตัลไลน์" คุณจะเข้าใจว่าเรากำลังพูดถึงวิธีการผลิตคริสตัลซิลิกอน คุณจะรู้ด้วยว่าคุณสามารถคาดหวังจากพวกเขาได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงใด

แบตเตอรี่พร้อมตัวแปลงโมโนคริสตัลไลน์