השימוש באנרגיה סולארית כמקור חלופי

מהי אנרגיה סולארית

השמש היא כוכב שבתוכו, במצב מתמשך, מתרחשות תגובות תרמו-גרעיניות. כתוצאה מתהליכים מתמשכים משתחררת משטח השמש כמות עצומה של אנרגיה, שחלק ממנה מחמם את האטמוספירה של כוכב הלכת שלנו.

אנרגיה סולארית היא מקור לאנרגיה מתחדשת וידידותית לסביבה.

כיצד ניתן להעריך את כמות האנרגיה הסולארית

מומחים נוהגים להעריך ערך כזה כמו קבוע השמש. זה שווה ל-1367 וואט. זוהי כמות האנרגיה הסולארית למ"ר של כדור הארץ.כרבע אובד באטמוספירה. הערך המרבי בקו המשווה הוא 1020 וואט למ"ר. בהתחשב ביום ובלילה, בשינויים בזווית השכיחות של הקרניים, יש להפחית ערך זה בעוד שלוש פעמים.

התפלגות קרינת השמש על מפת כדור הארץ

גרסאות לגבי מקורות האנרגיה הסולארית היו שונות מאוד. נכון לעכשיו, מומחים אומרים שאנרגיה משתחררת כתוצאה מהפיכתם של ארבעה אטומי H2 לגרעין He. התהליך ממשיך עם שחרור של כמות משמעותית של אנרגיה. לשם השוואה, דמיינו שאנרגיית ההמרה של 1 גרם של H2 דומה לזו המשתחררת בעת שריפת 15 טונות של פחמימנים.

פיתוח אנרגיה סולארית במדינות שונות והסיכויים שלה

סוגי אנרגיה חלופיים, הכוללים סולארית, מתפתחים הכי מהר במדינות מתקדמות מבחינה טכנולוגית. מדובר בארה"ב, ספרד, ערב הסעודית, ישראל ומדינות נוספות בהן יש מספר רב של ימי שמש בשנה. אנרגיה סולארית מתפתחת גם ברוסיה ובמדינות חבר העמים. נכון, הקצב שלנו הרבה יותר איטי בגלל תנאי האקלים וההכנסה הנמוכה של האוכלוסייה.

ברוסיה יש התפתחות הדרגתית והדגש הוא על פיתוח אנרגיית השמש באזורי המזרח הרחוק. תחנות כוח סולאריות נבנות בהתנחלויות מרוחקות של יאקוטיה. זה מאפשר לך לחסוך בדלק מיובא. גם בדרום הארץ נבנות תחנות כוח. לדוגמה, באזור ליפטסק.

כל הנתונים הללו מאפשרים לנו להסיק שמדינות רבות בעולם מנסות להכניס את השימוש באנרגיה סולארית ככל האפשר. זה רלוונטי מכיוון שצריכת האנרגיה גדלה כל הזמן, והמשאבים מוגבלים.בנוסף, תחום האנרגיה המסורתי מזהם מאוד את הסביבה. לכן, אנרגיה חלופית היא העתיד. ואנרגיית השמש היא אחד מאזורי המפתח שלה.

טיול בהיסטוריה

כיצד התפתחה אנרגיית השמש עד היום? האדם חושב על השימוש בשמש בפעילותו עוד מימי קדם. כולם מכירים את האגדה לפיה ארכימדס שרף את צי האויב ליד עירו סירקיוז. הוא השתמש במראות מדליקות בשביל זה. לפני כמה אלפי שנים, במזרח התיכון, חוממו ארמונות השליטים במים, שחוממו על ידי השמש. במדינות מסוימות אנו מאדים מי ים בשמש כדי לקבל מלח. מדענים ערכו לעתים קרובות ניסויים במכשירי חימום המופעלים על ידי אנרגיה סולארית.

הדגמים הראשונים של תנורים כאלה יוצרו במאות XVII-XVII. בפרט, החוקר נ' סוסור הציג את גרסתו למחמם המים. זוהי קופסת עץ עם מכסה זכוכית. המים במכשיר הזה חוממו ל-88 מעלות צלזיוס. בשנת 1774, A. Lavoisier השתמש בעדשות כדי לרכז חום מהשמש. והופיעו גם עדשות שמאפשרות מקומית להמיס ברזל יצוק תוך כמה שניות.

סוללות הממירות את אנרגיית השמש לאנרגיה מכנית נוצרו על ידי מדענים צרפתים. בסוף המאה ה-19 פיתח החוקר או. מושו מבודד הממקד אלומות עם עדשה על דוד קיטור. דוד זה שימש להפעלת בית הדפוס. בארצות הברית באותה תקופה ניתן היה ליצור יחידה המופעלת על ידי השמש בקיבולת של 15 "סוסים".

אינסולטור O. Musho

בשנות השלושים של המאה הקודמת, אקדמאי של ברית המועצות A.F. Ioffe הציע שימוש בתאי פוטו מוליכים למחצה להמרת אנרגיה סולארית.יעילות הסוללה באותה תקופה הייתה פחות מ-1%. שנים רבות חלפו עד שפותחו תאים סולאריים ביעילות של 10-15 אחוזים. אז בנו האמריקאים פאנלים סולאריים מסוג מודרני.

צללית לסוללה סולארית

ראוי לומר שסוללות מבוססות מוליכים למחצה הן עמידות למדי ואינן דורשות כישורים לטיפול בהן. לכן, הם משמשים לרוב בחיי היומיום. יש גם תחנות כוח סולאריות שלמות. ככלל, הם נוצרים במדינות עם מספר רב של ימי שמש בשנה. אלו הן ישראל, סעודיה, דרום ארה"ב, הודו, ספרד. עכשיו יש פרויקטים פנטסטיים לחלוטין. למשל, תחנות כוח סולאריות מחוץ לאטמוספירה. שם אור השמש עדיין לא איבד אנרגיה. כלומר, הקרינה מוצעת להיקלט במסלול ולאחר מכן להמיר אותה לגלי מיקרו. ואז, בצורה זו, האנרגיה תישלח לכדור הארץ.

סוגי פאנלים

ישנם סוגים שונים של פאנלים סולאריים בשימוש כיום. ביניהם:

1. פולי ויחיד קריסטל.
2. גָלוּם.

לוחות מונו-גבישים מאופיינים בתפוקה נמוכה, אבל הם זולים יחסית, ולכן הם מאוד פופולריים. אם יש צורך לצייד מערכת אספקת חשמל נוספת לאספקת זרם חלופית כאשר הראשי כבוי, אז הרכישה של אפשרות כזו מוצדקת לחלוטין.

פוליקריסטלים נמצאים במיקום ביניים בשני הפרמטרים הללו. ניתן להשתמש בלוחות כאלה כדי לספק אספקת חשמל מרכזית במקומות שבהם אין גישה למערכת נייחת מכל סיבה שהיא.

באשר לפנלים האמורפיים, הם מפגינים את הפרודוקטיביות המקסימלית, אך זה מגדיל באופן משמעותי את עלות הציוד. סיליקון אמורפי קיים במכשירים מסוג זה. ראוי לציין כי עדיין לא ריאלי לרכוש אותם, שכן הטכנולוגיה נמצאת בשלב של יישום ניסיוני.

מהם מקורות אנרגיה לא מסורתיים

משימה מבטיחה במתחם האנרגיה של המאה ה-21 היא שימוש ויישום של מקורות אנרגיה מתחדשים. זה יפחית את העומס על המערכת האקולוגית של כדור הארץ. השימוש במקורות מסורתיים משפיע לרעה על הסביבה ומוביל לדלדול פנים כדור הארץ. אלו כוללים:

1. לא מתחדש:

• פֶּחָם;
• גז טבעי;
• שמן;
• אוּרָנוּס.

2. מתחדש:

• עץ;
• כוח הידראולי.

אנרגיה חלופית היא מערכת של דרכים ושיטות חדשות להשגה, שידור ושימוש באנרגיה, שהשימוש בהן גרוע, אך מועיל לסביבה.

מקורות אנרגיה חלופיים (AES) הם חומרים ותהליכים הקיימים בסביבה הטבעית ומאפשרים להשיג את האנרגיה הדרושה.

תנאי עבודה ויעילות

עדיף להפקיד את החישוב וההתקנה של המערכת הסולארית בידי אנשי מקצוע. עמידה בטכניקת ההתקנה תבטיח תפעול ותשיג את הביצועים המוצהרים. כדי לשפר את היעילות ואת חיי השירות, יש לקחת בחשבון כמה ניואנסים.

שסתום תרמוסטטי. במערכות חימום מסורתיות, לעתים רחוקות מותקן אלמנט תרמוסטטי, שכן מחולל החום אחראי על ויסות הטמפרטורה. עם זאת, כאשר מסדרים מערכת סולארית, אין לשכוח את שסתום המגן.

חימום המיכל לטמפרטורה המקסימלית המותרת מגביר את ביצועי הקולט ומאפשר שימוש בחום השמש גם במזג אוויר מעונן

המיקום האופטימלי של השסתום הוא 60 ס"מ מהמחמם. כאשר ממוקם קרוב, ה"תרמוסטט" מתחמם וחוסם את אספקת המים החמים.

מיקום מיכל האחסון. יש להתקין את מיכל המאגר של DHW במקום נגיש.

כאשר מניחים אותם בחדר קומפקטי, תשומת לב מיוחדת מוקדשת לגובה התקרות

השטח הפנוי המינימלי מעל המיכל הוא 60 ס"מ. מרווח זה נדרש לתחזוקת הסוללה והחלפת אנודת המגנזיום

התקנת מיכל הרחבה. האלמנט מפצה על התפשטות תרמית במהלך תקופת הקיפאון. התקנת המיכל מעל ציוד השאיבה תעורר התחממות יתר של הממברנה ובלאי מוקדם שלה.

המקום האופטימלי למיכל ההרחבה הוא מתחת לקבוצת המשאבות. השפעת הטמפרטורה במהלך התקנה זו מופחתת באופן משמעותי, והממברנה שומרת על גמישותה זמן רב יותר.

חיבור המעגל הסולארי. בעת חיבור צינורות, מומלץ לארגן לולאה. "תרמולופ" מפחית את איבוד החום, ומונע את יציאת הנוזל המחומם.

גרסה נכונה טכנית של יישום ה"לולאה" של המעגל הסולארי. הזנחת הדרישה גורמת לירידה בטמפרטורה במיכל האגירה ב-1-2 מעלות צלזיוס ללילה

שסתום חד כיווני. מונע "התהפכות" של מחזור נוזל הקירור. בהיעדר פעילות סולארית, שסתום הסימון מונע מהחום המצטבר במהלך היום להתפוגג.

פיתוח אנרגיה סולארית

כפי שכבר צוין, הנתונים המשקפים כיום את מאפייני התפתחות האנרגיה הסולארית הולכים וגדלים בהתמדה.הפאנל הסולארי כבר מזמן הפסיק להיות כינוי למעגל מצומצם של מומחים טכניים, וכיום הם לא רק מדברים על אנרגיה סולארית, אלא גם מרוויחים מפרויקטים שהושלמו.

בספטמבר 2008 הושלמה בנייתה של תחנת כוח סולארית הממוקמת בעיריית אולמדילה דה אלרקון הספרדית. שיא ההספק של תחנת הכוח אולמדילה מגיע ל-60 מגוואט.

תחנה סולארית אולמדילה

בגרמניה מופעלת התחנה הסולארית Waldpolenz, הממוקמת בסקסוניה, ליד הערים ברנדיס ובנוביץ. עם הספק שיא של 40 מגוואט, מפעל זה הוא אחת מתחנות הכוח הסולאריות הגדולות בעולם.

תחנה סולארית Waldpolenz

באופן בלתי צפוי עבור רבים, חדשות טובות החלו לרצות את אוקראינה. לפי ה-EBRD, אוקראינה עשויה להפוך בקרוב למובילה בין הכלכלות הירוקות באירופה, במיוחד ביחס לשוק האנרגיה הסולארית, שהוא אחד משווקי האנרגיה המתחדשת המבטיחים ביותר.

תחנות כוח סולאריות פועלות ב

• אזור אורנבורג:
  "סקמרסקאיה אני. A. A. Vlaznev, עם הספק מותקן של 25 MW;
  Perevolotskaya, עם הספק מותקן של 5.0 MW.
• הרפובליקה של בשקורטוסטאן:
  Buribaevskaya, עם הספק מותקן של 20.0 MW;
  Bugulchanskaya, עם הספק מותקן של 15.0 MW.
• הרפובליקה של אלטאי:
  Kosh-Agachskaya, עם הספק מותקן של 10.0 MW;
  Ust-Kanskaya, עם הספק מותקן של 5.0 MW.
• הרפובליקה של חאקאסיה:
  "Abakanskaya", עם הספק מותקן של 5.2 MW.
• אזור בלגורוד:
  "AltEnergo", בהספק מותקן של 0.1 MW.
• ברפובליקה של קרים, ללא קשר למערכת האנרגיה המאוחדת של המדינה, יש 13 תחנות כוח סולאריות עם קיבולת כוללת של 289.5 MW.
• כמו כן, פועלת תחנה מחוץ למערכת ברפובליקה של סחה-יקותיה (1.0 מגוואט) ובטריטוריה טרנס-בייקל (0.12 מגוואט).

תחנות כוח נמצאות בשלב של פיתוח ובנייה של הפרויקט

• בשטח אלטאי מתוכננות להפעיל 2 תחנות בעלות קיבולת עיצוב כוללת של 20.0 מגוואט ב-2019.
• באזור אסטרחאן מתוכננות להפעיל 6 תחנות בעלות קיבולת עיצוב כוללת של 90.0 מגוואט ב-2017.
• באזור וולגוגרד מתוכננות להפעיל 6 תחנות בעלות קיבולת עיצוב כוללת של 100.0 מגוואט ב-2017 ו-2018.
• בטריטוריה טרנס-בייקל מתוכננות להפעיל 3 תחנות בעלות הספק כולל של 40.0 מגוואט ב-2017 ו-2018.
• באזור אירקוטסק, תחנה אחת בהספק צפוי של 15.0 מגוואט מתוכננת לפעול ב-2018.
• באזור ליפטסק מתוכננות להפעיל 3 תחנות בעלות קיבולת עיצוב כוללת של 45.0 מגוואט ב-2017.
• באזור אומסק מתוכננות להפעיל 2 תחנות בעלות הספק צפוי של 40.0 מגוואט ב-2017 וב-2019.
• באזור אורנבורג, התחנה ה-7, בהספק מתוכנן של 260.0 מגוואט, מתוכננת לצאת לפעולה בשנים 2017-2019.
• ברפובליקה של בשקורטוסטאן מתוכננות להפעיל 3 תחנות בעלות הספק צפוי של 29.0 מגה-וואט בשנים 2017 ו-2018.
• ברפובליקה של בוריאטיה, מתוכננות להפעיל 5 תחנות בעלות הספק צפוי של 70.0 מגוואט ב-2017 וב-2018.
• ברפובליקה של דאגסטן, 2 תחנות בעלות הספק צפוי של 10.0 MW מתוכננות לצאת לפעולה ב-2017.
• ברפובליקה של קלמיקיה, מתוכננים להפעיל 4 מפעלים בהספק צפוי של 70.0 מגוואט ב-2017 וב-2019.
• באזור סמארה מתוכננת להפעיל תחנה אחת בהספק צפוי של 75.0 מגוואט ב-2018.
• באזור סרטוב מתוכננות להפעיל 3 תחנות בעלות הספק צפוי של 40.0 מגוואט בשנים 2017 ו-2018.
• בשטח סטברופול מתוכננות להפעיל 4 תחנות בעלות הספק צפוי של 115.0 מגוואט בשנים 2017-2019.
• באזור צ'ליאבינסק מתוכננות להפעיל 4 תחנות בעלות הספק צפוי של 60.0 מגוואט ב-2017 וב-2018.

ההספק הכולל החזוי של תחנות כוח סולאריות בפיתוח ובנייה הוא 1079.0 מגוואט.
גם גנרטורים תרמיים, קולטי שמש ומפעלים תרמיים סולאריים נמצאים בשימוש נרחב במפעלי תעשייה ובחיי היומיום. את האפשרות ושיטת השימוש בוחר כל אחד לעצמו.

מספר המכשירים הטכניים המשתמשים באנרגיה סולארית לייצור אנרגיה חשמלית ותרמית, כמו גם מספר תחנות הכוח הסולאריות בבנייה, הקיבולת שלהם, מדברים בעד עצמם - ברוסיה, מקורות אנרגיה חלופיים צריכים להיות ולהתפתח.

העברת אנרגיית השמש לכדור הארץ

אנרגיית השמש מלווין מועברת לכדור הארץ באמצעות משדר מיקרוגל דרך החלל והאטמוספירה ונקלטת על פני כדור הארץ על ידי אנטנה הנקראת רקטננה. Rectenna היא אנטנה לא ליניארית המיועדת להמיר את האנרגיה של שדה הגל הנכנס עליה.

שידור לייזר

ההתפתחויות האחרונות מציעות להשתמש בלייזר עם לייזרים מוצקים שפותחו לאחרונה המאפשרים העברת אנרגיה יעילה.בתוך כמה שנים, ניתן להגיע לטווח של 10% עד 20% יעילות, אך ניסויים נוספים עדיין צריכים לקחת בחשבון את הסכנות האפשריות שהדבר עלול לגרום לעיניים.

מיקרוגל

בהשוואה להעברת לייזר, שידור מיקרוגל מתקדם יותר, בעל יעילות גבוהה יותר של עד 85%. קרני המיקרוגל נמצאות הרבה מתחת לרמות הריכוז הקטלניות, גם בחשיפה ממושכת. אז תנור מיקרוגל בתדר של 2.45 גיגה-הרץ גל מיקרוגל עם הגנה מסוימת אינו מזיק לחלוטין. הזרם החשמלי שנוצר על ידי תאים פוטו-וולטאיים מועבר דרך מגנטרון, הממיר את הזרם החשמלי לגלים אלקטרומגנטיים. גל אלקטרומגנטי זה עובר דרך מוליך הגל, היוצר את המאפיינים של הגל האלקטרומגנטי. היעילות של העברת חשמל אלחוטית תלויה בפרמטרים רבים.

מידע טכנולוגי חשוב

אם ניקח בחשבון בפירוט את הסוללה הסולארית, קל להבין את עקרון הפעולה. קטעים נפרדים של לוח הצילום משנים את המוליכות בקטעים נפרדים בהשפעת קרינה אולטרה סגולה.

כתוצאה מכך, אנרגיית השמש מומרת לאנרגיה חשמלית, שניתן להשתמש בה באופן מיידי עבור מכשירי חשמל, או לאחסן אותה על מדיה אוטונומית נשלפת.

כדי להבין את התהליך הזה ביתר פירוט, יש להעריך מספר היבטים חשובים:

1. סוללה סולארית היא מערכת מיוחדת של ממירים פוטו-וולטאיים היוצרים מבנה משותף ומחוברים ברצף מסוים.
2. ישנן שתי שכבות במבנה של ממירי פוטו, אשר עשויות להיות שונות בסוג המוליכות.
3. פרוסות סיליקון משמשות לייצור ממירים אלה.
4. גם זרחן מתווסף לסיליקון בשכבה מסוג n, מה שגורם לעודף אלקטרונים בעלי אינדקס טעון שלילי.
5. השכבה מסוג p עשויה מסיליקון ובור, מה שמוביל להיווצרות של מה שנקרא "חורים".
6. בסופו של דבר, שתי השכבות ממוקמות בין אלקטרודות עם מטענים שונים.

היכן משתמשים באנרגיה סולארית?

השימוש באנרגיה סולארית הולך וגדל מדי שנה. לפני זמן לא רב, אנרגיית השמש שימשה לחימום מים בבית הכפרי במקלחת הקיץ. וכיום כבר משתמשים במתקנים שונים לחימום בתים פרטיים, במגדלי קירור. פאנלים סולאריים מייצרים את החשמל הדרוש להפעלת כפרים קטנים.

תכונות השימוש באנרגיה סולארית

הפוטו-אנרגיה מקרינת השמש מומרת לתאים פוטו-וולטאיים. זהו מבנה דו-שכבתי המורכב מ-2 מוליכים למחצה מסוגים שונים. המוליך למחצה בתחתית הוא מסוג p והעליון הוא מסוג n. בראשון יש מחסור באלקטרונים, ובשני יש עודף.

האלקטרונים במוליך למחצה מסוג n סופגים קרינת שמש, מה שגורם לאלקטרונים שבו לצאת מהמסלול. עוצמת הדופק מספיקה כדי להפוך למוליך למחצה מסוג p. כתוצאה מכך מתרחשת זרימת אלקטרונים מכוונת ונוצר חשמל. סיליקון משמש לייצור תאים סולאריים.

עד כה מיוצרים מספר סוגים של תאי פוטו:

• חד גבישי. הם מיוצרים מגבישים בודדים של סיליקון ובעלי מבנה גבישי אחיד. בין שאר הסוגים, הם בולטים ביעילות הגבוהה ביותר (כ-20 אחוז) ובעלות מוגברת;
• רב גבישי. המבנה הוא רב גבישי, פחות אחיד. הם זולים יותר ובעלי יעילות של 15 עד 18 אחוזים;
• סרט דק. תאים סולאריים אלה מיוצרים על ידי התזת סיליקון אמורפי על מצע גמיש.תאי פוטו כאלה הם הזולים ביותר, אבל היעילות שלהם מותירה הרבה מקום לרצוי. הם משמשים בייצור של פאנלים סולאריים גמישים.

יעילות פאנל סולארי

למה מומרת אנרגיית השמש וכיצד מייצרים אותה?

אנרגיה סולארית שייכת לקטגוריית האלטרנטיבה. הוא מתפתח באופן דינמי, ומציע שיטות חדשות להשגת אנרגיה מהשמש. עד כה ידועות שיטות כאלה להשגת אנרגיה סולארית והטרנספורמציה נוספת שלה:

• פוטו-וולטאים או שיטה פוטו-אלקטרית - איסוף אנרגיה באמצעות תאים פוטו-וולטאיים;
• אוויר חם - כאשר אנרגיית השמש מומרת לאוויר ונשלחת לטורבוגנרטור;
• שיטה תרמית סולארית - חימום על ידי קרני משטח שצובר אנרגיה תרמית;
• "מפרש שמש" - מכשיר באותו שם, הפועל בוואקום, ממיר את קרני השמש לאנרגיה קינטית;
• שיטת בלון - קרינת השמש מחממת את הבלון, כאשר עקב החום נוצר אדים המשמשים לייצור חשמל גיבוי.

קבלת אנרגיה מהשמש יכולה להיות ישירה (דרך תאים סולאריים) או עקיפה (באמצעות ריכוז אנרגיית השמש, כפי שקורה בשיטה התרמית הסולארית). היתרונות העיקריים של אנרגיה סולארית הם היעדר פליטות מזיקות ועלויות חשמל נמוכות יותר. זה מעודד מספר הולך וגדל של אנשים ועסקים לפנות לאנרגיה סולארית כחלופה. אנרגיה חלופית פעילה ביותר משמשת במדינות כמו גרמניה, יפן וסין.

פאנלים סולאריים, מכשיר ואפליקציה

לאחרונה, הרעיון לקבל חשמל בחינם נראה פנטסטי.אבל הטכנולוגיות המודרניות משתפרות כל הזמן וגם אנרגיה חלופית מתפתחת. רבים מתחילים להשתמש בפיתוחים חדשים, מתרחקים מהרשת, מקבלים אוטונומיה מלאה, ומבלי לאבד את הנוחות העירונית. מקור חשמל אחד כזה הוא פאנלים סולאריים.
ההיקף של סוללות כאלה מיועד בעיקר לאספקת חשמל של קוטג'ים כפריים, בתים וקוטג'ים קיץ, הממוקמים הרחק מקווי חשמל. כלומר, במקומות בהם נדרשים מקורות חשמל נוספים.

מהי סוללה המופעלת באמצעות אנרגיה סולארית - מדובר במספר רב של מוליכים ותאי פוטו המחוברים למערכת אחת הממירים את האנרגיה המתקבלת מקרני השמש לזרם חשמלי. היעילות של מערכת זו מגיעה לארבעים אחוז בממוצע, אך הדבר מצריך תנאי מזג אוויר מתאימים.

הגיוני להתקין מערכות סולאריות רק באזורים שבהם מזג האוויר שטוף שמש רוב ימות השנה. כדאי להתחשב גם במיקום הגיאוגרפי של הבית. אבל בעצם, בתנאים נוחים, סוללות מפחיתות משמעותית את צריכת החשמל מהרשת הכללית.

יעילות סוללות סולאריות

תא פוטו אחד, גם בצהריים במזג אוויר בהיר, מייצר מעט מאוד חשמל, מספיק להפעלת פנס LED.

כדי להגדיל את הספק המוצא, משולבים מספר תאים סולאריים במקביל להגברת המתח הקבוע ובסדרה להגברת הזרם.

היעילות של פאנלים סולאריים תלויה ב:

• טמפרטורת האוויר והסוללה עצמה;
• בחירה נכונה של התנגדות עומס;
• זווית ההתרחשות של קרני השמש;
• נוכחות / היעדר ציפוי אנטי-רפלקטיבי;
• כוח פלט אור.

ככל שהטמפרטורה בחוץ נמוכה יותר, כך תאי הפוטו והסוללה הסולארית ככלל פועלים יעילים יותר. הכל פשוט כאן. אבל עם חישוב העומס, המצב מסובך יותר. יש לבחור אותו בהתבסס על הפלט הנוכחי על ידי הפאנל. אבל ערכו משתנה בהתאם לגורמי מזג האוויר.

פאנלים סולאריים מיוצרים בציפייה למתח מוצא שהוא כפולה של 12V - אם יש לספק 24V לסוללה, אז יהיה צורך לחבר אליה שני פאנלים במקביל

מעקב מתמיד אחר הפרמטרים של הסוללה הסולארית והתאמה ידנית של פעולתה היא בעייתית. לשם כך עדיף להשתמש בבקר הבקרה שמתאים אוטומטית את הגדרות הפאנל הסולארי עצמו על מנת להשיג ממנו ביצועים מקסימליים ומצבי פעולה אופטימליים.

זווית ההתרחשות האידיאלית של קרני השמש על מערך השמש היא ישרה. עם זאת, כאשר סטייה בתוך 30 מעלות מהניצב, היעילות של הפאנל יורדת בסביבות 5% בלבד. אבל עם עלייה נוספת של זווית זו, שיעור הולך וגדל של קרינת השמש ישתקף, ובכך יקטין את היעילות של התא הסולארי.

אם הסוללה נדרשת להפיק אנרגיה מקסימלית בקיץ, אזי היא צריכה להיות מכוונת בניצב למיקום הממוצע של השמש, אותה היא תופסת בימי השוויון באביב ובסתיו.

עבור אזור מוסקבה, זה בערך 40-45 מעלות לאופק. אם יש צורך במקסימום בחורף, יש למקם את הפאנל במצב אנכי יותר.

ועוד דבר - אבק ולכלוך מפחיתים מאוד את הביצועים של תאי פוטו. פוטונים דרך מחסום "מלוכלך" כזה פשוט לא מגיעים אליהם, מה שאומר שאין מה להמיר לחשמל. יש לשטוף את הפאנלים באופן קבוע או להניח כך שהאבק יישטף בגשם לבדו.

בחלק מהפאנלים הסולאריים יש עדשות מובנות לריכוז קרינה בתא הסולארי. במזג אוויר בהיר, זה מוביל לעלייה ביעילות. עם זאת, עם עננות כבדה, עדשות אלה רק מביאות נזק.

אם פאנל קונבנציונלי במצב כזה ימשיך לייצר זרם, אם כי בנפחים קטנים יותר, אזי דגם העדשה יפסיק לפעול כמעט לחלוטין.

השמש צריכה להאיר באופן אידיאלי סוללה של תאי פוטו באופן שווה. אם אחד הקטעים שלו מתברר כהה, אז התאים הסולאריים הלא מוארים הופכים לעומס טפילי. לא רק שהם לא מייצרים אנרגיה במצב כזה, אלא שהם גם לוקחים אותה מהאלמנטים הפועלים.

יש להתקין את הפאנלים כך שלא יהיו עצים, מבנים ומכשולים אחרים בנתיב קרני השמש.