太陽エネルギーは、最も有望で急速に発展している代替電源の1つです。これは、環境を汚染することなく世界中のどこでも使用できる無限のリソースです。同意します。独自の代替電源を用意しておくとよいでしょう。
現在、太陽エネルギーを自宅で電気に変換できることがわかりました。かさばったり壊れやすいフレームパネルの代わりに、現在、フレキシブルソーラーパネルがますます使用されています。しかし、それを実践する方法は?
柔軟なソーラーパネルのデバイスとその動作原理に対処するのに役立ちます。構造の選択と設置に関する有用な推奨事項については、記事をご覧ください。また、情報をわかりやすくするために、記事にはテーマ別の写真とビデオが含まれています。
ソーラーパネルとは?
フレキシブルパネルが発電に適しているかどうかを理解するには、理論を理解する必要があります。
太陽電池とは何ですか?フレキシブルモデルの構造は他とどのように異なりますか?また、購入する前に、この特定のタイプの太陽電池の長所と短所を見つけることも非常に重要です。
フレキシブルパネルの構造と動作原理
太陽電池の動作原理は、太陽光発電などのコンセプトに基づいています。ご存知のように、光は波と粒子の流れ、つまり光子の両方と見なすことができます。光子エネルギーを電気に変換する機能は太陽光発電です。
現代の太陽電池の最初のプロトタイプは、50年代に発明されました。それ以来、彼らは外部的にも仕事の原則によっても大幅に変化しました。半導体の使用により可能になった太陽光発電効果
半導体は特別な原子構造を持つ材料です。 n型の半導体には余分な電子があり、p型の半導体原子には余分な電子がありません。フォトセルを組み立てるには、2種類の材料を組み合わせて2層構造を形成します。
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フレキシブルなソーラーパネルの開発と実装により、有用な家電製品の範囲と設置オプションが大幅に拡大しました
柔軟なベースに光電特性を持つシリコン結晶を堆積させることで、太陽電池の主な欠点である脆弱性を排除
光電層は、薄い金属プレート、ストリップ、およびポリマーフィルムにスプレーされます。ベースの剛性に応じて、バッテリーは30度から180度の角度で曲がり、ロールに折りたたむことができます
柔軟なソーラーパネルを曲げて、最大限の太陽光を集めることができます。
柔軟な太陽電池パネルをポリカーボネート製の夏のプールのパビリオンに貼り付けると、人工貯水池で快適な入浴温度を維持する最も合理的な方法が可能になります
テント、キャンピングカー、ソーラーオーニングの屋根にある柔軟なソーラーパネルの位置により、国での休暇中に銀行を置く場所を探す必要がなくなります
ミニ発電所が異常な設計で設置されることになっている場合、柔軟なソーラーパネルの使用が優先されます。建築家のアイデアは影響を受けません
屋根に取り付けることをお勧めするのは、柔軟なソーラーパネルです。屋根の支持力は、追加の構造物を設置するために本来計算されていません。
ラメラブラインドへのバッテリーの取り付け
柔軟なフォトセルを備えた柔軟な充電器
ソーラーベンド半径
最も効果的な表面の形成
ポリカーボネートソーラーステッカー
空き領域の効率的な使用
建築形態に対する合理的な態度
重要な利点は、システムの軽さです。
個別のフォトセルがパネルに結合されています。パネルは、頑丈な金属製のフレームに固定することができます。現在、写真パネルの設計を容易にする傾向があります。柔軟で軽量な太陽電池が人気を集めています。
太陽電池の動作原理は次のように説明できます。
- 太陽光は、n層の側面からフォトセルの表面に当たります。
- 光子は半導体の原子と衝突し、余分な電子を「ノックアウト」します。
- 自由電子はp層に向かって移動し、粒子のない原子に落ちます。
- その結果、上層は陰極として機能し、下層は陽極として機能します。
- バッテリーを簡単に充電できる直流電流を生成します。
半導体には、シリコン、セレンなど、より高価な材料が使用されています。
ほとんどの電化製品がソーラーパネルで動作するため、ソーラーパネルから受け取った直流を交流に変換する必要があります。
フレキシブルフィルムソーラーパネルの場合、アルミニウム導体を使用したポリマー溶射も使用されます。この構造により、パネルは驚くほど薄く軽量になります。
この技術はまだ開発が始まったばかりですが、将来性が高いという事実は疑いの余地がありません。ただし、この定義の広い意味でのフレキシブルパネルについて見ていきます。
リンクをクリックすると、太陽電池パネルの動作原理の詳細を読むことができます。
柔軟な太陽電池の利点
柔軟なソーラーパネルの利点により、この発電方法は最も有望なものの1つになります。
- 重量;
- サイズ;
- 弾性;
- パフォーマンス;
- 普遍;
- 収益性;
- 環境への配慮;
- 操作が簡単。
サイズや重量などのパネルの幾何学的および物理的パラメーターは非常に重要です。これは、住宅の建物全体に電力を供給するために多数のパネルが必要になるため、重いモデルを使用する場合、建物の構造を強化する必要があり、設置コストが大幅に増加する場合があるためです。
軽量でコンパクトな柔軟な要素は、建物のフレームの荷重分散に大きな影響を与えることはできません。屋根に危険を及ぼすことはありません。
シリコン電池の性能はかなり高いです。この場合、効率を評価することは困難です。半導体パネルは光を電気に変換することができます平均で20%。
つまり、日射量が200ワットの場合、約40ワットの電力が発生します。
柔軟なアモルファスソーラーパネルは、従来のリジッドシリコンベースの構造よりも、曇りの天候に対する耐性がはるかに高くなっています。
比較のために、曇った天候の標準的な太陽電池はその容量の10%でしか動作できませんが、フレキシブルパネルは公称値の約50%を生成します。
太陽電池の柔軟性により、平らでない屋根、瓦屋根、複雑な形状のコーティングを備えることができます。同時に、それらは非常に用途が広く、建物の屋根またはファサードへの設置に適しています。
日光は無料で無制限のリソースです。これは彼の疑いの余地のない利点であり、ソーラーパネルの無条件の効率を表しています。
さらに、このエネルギー生産方法は完全に環境にやさしく、環境の状態に影響を与えず、環境に害を与えません。さらに、人類は太陽エネルギーに代わる人気のある代替手段である火力発電所を放棄し、大気汚染のレベルを低減します。
フレキシブルソーラーパネルの欠点
フレキシブルソーラーパネルの欠点も十分です。まず、このテクノロジーはまだ発展途上であり、まだその能力のピークに達していません。柔軟なアモルファス電池は、剛性の高い多結晶または単結晶電池よりも性能が劣ります。
フレキシブルパネルの構造と動作原理は非常に複雑ですが、誰でも使用できます。機器を正しく取り付けて接続するのに十分です
第二に、薄いホイルと最小限のコーティング層は比較的速く故障します。このようなパネルの動作保証期間は約3年です。
この後、フォトセルは徐々に故障し始め、交換が必要になります。
この業界が急速に発展しており、アモルファスシリコンをベースとするフレキシブルソーラーパネルのより耐久性のある強力なインスタンスがすでに出現していることは心強いことです。
その他の欠点は、すべてのタイプのソーラーパネルに固有です。
- 回収期間;
- 高価;
- バッテリー自体に加えて、多数の高価な機器。
- 天候に依存します。
約150ワットの電力を持つフレキシブルパネルは、約4万ルーブルのコストがかかります。メーカーによって異なります。 20個のバッテリー、1組のバッテリー、および追加の機器の場合、合計金額がかかります。 1 kWhの電力コストを考えると、システムを1年以上回収する必要があります。
太陽エネルギーはどこでどのように使用されますか?
フレキシブルパネルは様々な分野で使用されています。これらの太陽電池パネルを使用して家庭でエネルギー供給のプロジェクトを作成する前に、それらがどこで使用されているか、そして私たちの気候におけるそれらの使用の特徴は何かを調べてください。
太陽電池パネルの範囲
フレキシブルソーラーパネルの使用は非常に幅広いです。これらは、電子機器、建物の電化、自動車および航空機の建設、宇宙オブジェクトでの使用に成功しています。
建設では、このようなパネルは、住宅や工業用建物に電力を供給するために使用されます。
太陽エネルギーは唯一の電力源である可能性があり、従来の電力供給スキームを複製することができるため、特定の期間中に不十分な効率の場合に家の電源が切れたままにならない
柔軟な太陽電池携帯充電器は誰でも利用でき、どこでも販売されています。地球の隅々で発電するための大きな柔軟な観光パネルは旅行者の間で非常に人気があります。
非常に珍しいが実用的なアイデアは、柔軟なバッテリーの基礎として路盤を使用することです。特別な要素は衝撃から保護され、重い荷物を恐れません。
フレキシブルバッテリーは、ほとんどすべての状況で使用できるため、優れています。車の屋根や船体に簡単に設置できます
このアイデアはすでに実装されています。 「ソーラー」道路は、周囲の村にエネルギーを提供しますが、1メートルの土地を占有しません。
柔軟なアモルファスパネルの使用の特徴
自宅の電源としてフレキシブルソーラーパネルの使用を開始する予定の方は、その動作の特徴を知っておく必要があります。
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エネルギー効率の高いバックパックインサート
ポータブル充電器
コテージでの効果的な充電
内蔵バッテリーの存在
柔軟な金属ベースのソーラーパネルは、小型発電所の耐久性に対する要求が高まる場合に使用されます。
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海または川の船のデッキ
遊覧船の日よけ
わずかな曲げ半径
金属ボディへの取り付け
まず第一に、ユーザーは質問について心配しています:冬時間、日照時間が短く、すべてのデバイスの操作に十分な電力がない場合はどうすればよいですか?
はい、曇りの天候で日照時間が短いと、パネルのパフォーマンスが低下します。集中電源への切り替えの可能性という形で代替手段がある場合に適しています。そうでない場合は、天候の良い日にバッテリーを補充して充電する必要があります。
太陽電池の興味深い特徴は、フォトセルが加熱されると、その効率が大幅に低下することです。
夏の暑さでは、パネルが熱くなりますが、動作はさらに悪くなります。冬の晴れた日には、太陽電池はより多くの光を取り込んでエネルギーに変換できます
年間の晴天日数は地域によって異なります。もちろん、南部では太陽が長く、頻繁に輝くので、フレキシブルバッテリーを使用する方が合理的です。
地球は日中に太陽に対して相対的な位置を変更するため、パネルを普遍的に配置すること、つまり南側から約35〜40度の角度で配置することをお勧めします。この状況は、朝と夕方の両方、および正午に関連します。
屋根の上の太陽電池パネルの取り付け手順
アモルファスシリコンをベースにしたフレキシブルソーラーパネルが個人の家に電気を供給するために必要なものであると判断した場合は、作業の計画を開始します。
適切な機器を選択し、パネルのおおよその数を見積もります。次に、太陽電池の設置とその後のメンテナンスのルールを読みます。
ただし、これまでのところ、従来のシリコン多結晶および単結晶アナログの使用ははるかに生産的であることを覚えておいてください。
ステップ1。パネル数の計算
すべての作業はプロジェクトから始まります。設計では、必要な計算を行う必要があります。つまり、
- 毎日の電力消費;
- フォトセルに必要な合計電力。
- バッテリー容量;
- パネルの数。
最も簡単なことは、電力消費量を計算することです。これを行うには、使用する、または理論的に使用できるすべての電気器具を考慮に入れてください。
簡単な例:
- 冷蔵庫-200 W;
- コンピューター-300 W;
- TV-150 W;
- 経済的な電球-各20ワットの5個。
各デバイスの電力は、そのドキュメントまたはハウジングに示されている必要があります。すべてのデータを追加すると、750ワットになります。この値に基づいて、インバーターが選択されます。これは、直流を望ましい周波数の交流に変換するデバイスです。
必ずマージンを小さくして、計算値よりも0.5 kW強力なインバータを選択してください。つまり、総電力が0.75 kWの場合、1.25 kW以上のデバイスが適しています。
正しく接続するために、太陽電池パネルはコントローラーを介してバッテリーに接続されています。連絡先を混同しないでください-プラスからプラス、マイナスからマイナス。バッテリーから、電流はインバーターに向けられ、次に電気機器に向けられます
次に、バッテリーをピックアップする必要があります。バッテリー容量(たとえば、200 Aпоказываетh)は、特定の電圧で1時間に出力される電流を示します。
消費者の総電力を太陽電池の出力電圧で割ることにより、必要な容量を計算できます。この例では、12ボルトのバッテリーを使用します。 750/12 = 62.5 A∙h。
ただし、ほとんどのバッテリーは0まで放電できないため、このような式は完全には当てはまりません。たとえば、40%などの特定の制限があります。充電レベルが下回ると、バッテリーの寿命と品質に大きく影響します。
このインジケーターも式に追加する必要があります。
750 W /(12V×0.4)= 156.25 A∙h。
このような容量を実現するには、100 Ahのバッテリー2個のグループをシステムに組み合わせます。
パネルの数は、選択したモデルの出力と、パネルが設置される地域に基づいて計算されます。地域の重要性を過大評価することは困難です。理想的には、あなたの地域の日射量の毎日のレベルの値を見つける必要があります。信頼性を確保するために、仮に-12月の終わりに、その年の最小値が採用されます。
概略的に、異なる地域における日射のレベルは、次のように表すことができます。数値は、専用のディレクトリまたはインターネットで見つけることができます
この指標に月の日数を掛けると、12月のフレキシブル太陽電池1 m2あたりのキロワット数がわかります。たとえば、モスクワでは0.33x31 = 10.23 kW / m2、ソチの場合は1.25x31 = 38.75 kW / m2です。この指標は時間数と呼ばれます。
次に、すべてのデバイスで同時に消費される条件付き最大0.75 kWから、平均月間消費量-約25 kWを計算します。 1か月間、当社のフレキシブルバッテリーは少なくとも25,000ワットを生成する必要があります。少量の電源を作成し、30 kWに切り上げる方が適切です。
したがって、モスクワでの1時間は30 / 10.23 = 2.93 kWになります。選択したパネルの出力が150 Wの場合、その数を計算することは難しくありません。2.93/ 0.15 = 20個です。
このような簡単な計算の後、適切なインバーター、コントローラー、バッテリー、および柔軟な太陽光パネル自体を適切な量で選択できます。
ステップ2。インストール規則
フレキシブルな太陽電池の設置はご自身で行うことができます。
これを行うには、パネルをどこに配置するかを正確に決定する価値があります。
- 建物の屋上;
- 家の正面に;
- 別の構造;
- 複合回路。
最も人気のあるオプションは屋上です。屋根の形状または構成がこれを許可しない場合は、バッテリーを配置する追加のフレームを構築することをお勧めします。これはコストが高くなりますが、屋根が日陰になっている場合や届きにくい場合は、このオプションが合理的です。
ファサードの場所は、屋根に十分なスペースがない場合に使用されます。パネルはデザインのアイデアの一部になり、家の装飾の役割を果たすことができます
下側の柔軟な太陽電池は、粘着性の樹脂層があります。
保護フィルムをはがして、パネルを選択した場所に貼り付けるだけで十分です。もちろん、表面を取り付ける前に、洗浄および洗浄する必要があります。
特別なインストールツールは必要ありません。主なことは、屋根の上で作業するときは安全を守ることです。機器の配線図を順守し、シーケンスを中断しないことも非常に重要です
一方のソーラーモジュールには、2本の引き出しケーブルがあります。各パネルは、これらのワイヤをシリアル接続用の1つのバスと後で組み合わせることができるように配置されています。
また、設置図とソーラーパネルの接続方法について詳しく説明している他の資料もお読みになることをお勧めします。詳細はこちら。
ステップ3。インストール後のシステムケア
フレキシブル太陽電池を設置した後は、常に世話をして監視する必要があります。そうしないと、効果が劇的に低下する可能性があります。主なことは、パネルを清潔に保つことです。ほこり、汚れ、鳥の糞-これらはすべて、フォトセルによる太陽光の吸収を制限するため、システムのパフォーマンスを低下させます。
ソーラーパネルは汚れたら拭く必要があります。そのため、複雑な屋根の手の届きにくい場所に配置することはお勧めできません。
ご自分でシステムを修理できない場合でも、適切な機械設備を備えたアーティストをいつでも見つけることができます。もちろん、それはより高価になります。
ハードアナログのようなアモルファスシリコンベースのソーラーパネルは、通常の湿ったスポンジまたはマイクロファイバーの布で洗うことができます。パネルは水を恐れません(結局、この機器は屋外に設置されています)。定期的に洗えば、長持ちします
私たちの地域に関連するもう1つの問題は雪です。冬になると、バッテリーは雪の中で眠ってしまい、機能しなくなります。降水量は常にきれいにする必要がありますが、粗すぎないようにしてください。そうしないと、機器自体が損傷する可能性があります。
人気のあるメーカーのフレキシブルパネルに関する動画やレビューは、正しい選択をするのに役立ちます。機器の設置後の家の様子を確認できます。専門家が適切な量の電池を選択し、設置規則を検討するのをお手伝いします。
柔軟なソーラーパネルの配置方法とその構成:
高層ビルの正面のアパートにフレキシブルバッテリーを取り付けることができます。
柔軟な要素の生産と利点についてもう少し:
ソーラーパネルは、ガスの価格やユーティリティを監視することなく、非揮発性になることを可能にします。一度一定額を投資すれば、家電を使ったり、家を暖めたり、電気自動車のバッテリーを充電したりするために無制限のエネルギーを消費できます。将来はその背後にあるため、より多くの人々が代替エネルギーに切り替えています。
私たちの記事のトピックについて必要な知識や経験がある場合は、読者と共有してください。それともソーラーパネルを自分で設置しなければならなかったのでしょうか?方法を教えてください。写真でコメントを補足できます。