Эрчим хүчний өөр эх үүсвэрт шилжих боломжийг эрчим хүчний салбарыг төлөөлж буй сонирхогч компаниуд хэдэн арван жилийн турш авч үзэж, хэсэгчлэн хэрэгжүүлж ирсэн. Эрчим хүчний хангамжийн шинэ системийг нэвтрүүлэх өндөр зардал нь энэ салбарын олон салбарыг амжилттай хөгжүүлэх боломжийг хараахан болгоогүй ч нарны эрчим хүчний үүсгүүрийг багтаасан үл хамаарах зүйлүүд бас бий.
Төрөл бүрийн хувилбараар ийм цахилгаан хангамжийг тусгайлсан салбарт ашигладаг бөгөөд сүүлийн жилүүдэд хувийн эрчим хүчний хангамжид өөрсдийн байр сууриа олсон. Нарны зайн батерейг техникийн хувьд хэрэгжүүлэх оновчтой хэлбэр нь их зай эзэлдэггүй, харин хэрэглэгчийг тодорхой хэмжээний эрчим хүчээр хангадаг фотоэлектрон эсүүд дээрх хавтан юм.
Технологийн тойм
Байгалийн янз бүрийн үзэгдлийг эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашиглаж болно - салхинаас усны урсгал хүртэл. Мэдээжийн хэрэг, мөнНарны энерги нь гэрэл, дулааны байгалийн эх үүсвэр болохын хувьд энгийн цахилгаан эрчим хүч болгон хувиргах нөөц гэж үзэхээс өөр аргагүй юм. Дашрамд хэлэхэд, цэлмэг өдөр эрчим хүчний гэрэлтүүлэг нь 1020 Вт/м2 хүрч чаддаг бөгөөд энэ нь практик хэрэглээг олж мэдэх бодит боломж юм. Зөвхөн эрчим хүч хувиргах, дамжуулах үйл явцыг технологийн хувьд хэрэгжүүлэхэд л үлддэг. Үүнд нарны хавтанг ашигладаг.
Энэ төрлийн модулиуд нарны гэрлийг авах, тогтворжуулах, хуримтлуулах ажлыг цогцоор нь гүйцэтгэдэг. Дараагийн үе шатанд түүнийг өөрчлөх, хуримтлуулах, хэрэглэгчдийн дунд түгээх зорилтууд шийдэгдэнэ. Өнөөдрийг хүртэл нарны эрчим хүчний гол ажил бол дээрх үйл явцын техникийн болон бүтцийн зохион байгуулалтад бус, харин бүтээгдэхүүнийхээ гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэхийн тулд технологийг оновчтой болгох явдал юм.
Панел дизайн
Ерөнхий утгаараа ийм төхөөрөмж нь нарны энергийн хүлээн авагч, аккумлятор юм. Гэсэн хэдий ч түүний засвар үйлчилгээ нь батерей, цахилгаан хувиргагч, гал хамгаалагч, цахилгаан зохицуулагч, самбарын байрлалыг хянах механик гэх мэт бүхэл бүтэн бүлэг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигладаг.
Гэхдээ тухайн тохиолдол бүрт нарны хавтангийн систем нь нарны эрчим хүчийг шууд хүлээн авдаг модуль болох нэг үндсэн элементийн функц дээр суурилдаг. Хамгийн түгээмэл хувилбарт эдгээр нь олон давхаргат бялууг санагдуулдаг цахиурын моно- эсвэл поликристалл хавтан юм. Энэ нь гэж нэрлэгддэг зүйл юматомын байршлыг нарийн тогтоодог фотоволтайк эсүүд нь эргээд энерги хувиргах үйл явцад оролцдог.
Нарны зайны төрлөөр нарны хавтангийн ангилал
Нарны эрчим хүчийг хүлээн авах хавтан үйлдвэрлэх технологи хөгжихийн хэрээр мэргэжилтнүүд тэдгээрийг үйлдвэрлэх материалыг туршиж, оновчтой шийдлийг тодорхойлсон. Өнөөдрийг хүртэл ийм төрлийн батерейг дараах элементүүдээр үйлдвэрлэж байна:
- Цахиурын олон талст хавтан. Материалын бүтэц нь нэг талст цахиурын сараалжуудын бүлгээс бүрддэг бөгөөд энэ нь нэг болор хавтангийн нэгэн адил бүтцийн ирмэг дээр эрчим хүчний алдагдлыг нөхөх боломжийг олгодог. Үүний үр дүнд төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацаа 25 жил хүртэл үр ашиг нь 15% хүрдэг.
- Поликристал цахиур дээрх хавтан. Энгийн нэг талст нарны хавтангийн өөр нэг хувилбар. Үүний үндсэн дээр батерей нь бүтээмж багатай ч зардал багатай бөгөөд янз бүрийн хэлбэрийн барилга байгууламж, түүний чиглэлийг төлөвлөхөд илүү их боломжийг олгодог.
- Аморф цахиур хавтан. Энэ нь бас бага чадалтай сонголт боловч хамгийн боломжийн үнэтэй юм. Эрчим хүчний хэрэгцээ багатай хэрэглэгчдэд зориулсан төгс шийдэл.
- Кадми теллуридын төхөөрөмж. Энэ материал нь хагас дамжуулагч давхаргын зузаан нь хэдэн зуун микрометр байдаг хальсан фотоволтайк эсийг боловсруулахад өргөн хэрэглэгддэг. Кадми теллурид нь эрчим хүч үйлдвэрлэх дундаж үзүүлэлттэй боловч үйлдвэрлэх процесс нь өөрөө юмЭнэ тохиолдолд цахилгаан нь ердийн цахиур хавтангаас хямд байх болно.
- CIGS хагас дамжуулагч дээр суурилсан батерей. Энэ тохиолдолд галли, селен, индий, зэс зэрэг хэд хэдэн материалыг хослуулан хэрэглэдэг. Энэ нь мөн хальс хэлбэрийн факторыг ашигладаг боловч кадми теллуридын аналогиас илүү өндөр гүйцэтгэлтэй.
Төхөөрөмж хэрхэн ажилладаг вэ
Нарны эрчим хүчийг хүлээн авсны дараа системийн цаашдын үйл ажиллагаа нь дизайны шийдлээс хамааран өөр өөр схемийн дагуу явагдана. Тоног төхөөрөмжийг ашиглах хоёр үндсэн арга байдаг:
- Үйлдвэрлэсэн цахилгаан нь холбогдсон батерейнд хадгалагдаж, хэрэглэгчид зэрэгцээ зарцуулагддаг.
- Тус самбараас батарей руу явах замд эрчим хүчний зарцуулалтыг зохицуулдаг инвертер суурилуулсан. Үүнтэй төстэй схемийг нарны зайн хавтан нь хэрэглэгчийн цахилгааны хэрэгцээний зөвхөн нэг хэсгийг хангадаг туслах тэжээлийн эх үүсвэр болдог тохиолдолд ашигладаг.
Аль ч тохиолдолд нарны фотоэлементийг нэвтрүүлэх боломжтой цахилгаан хэлхээг зохион байгуулах ёстой. Холболтын тохиргоо нь цуваа эсвэл зэрэгцээ байж болно. Өрхийн системтэй харьцуулахад оролтын дундаж хүчдэл 180-354 В байж болно. Энэ тохиолдолд ачаалал 5 А байна.
Удирдлагын тогтолцооны хэрэгжилт
Нарны батерейг идэвхтэй хөгжүүлэлт нь хяналтын микроконтроллеруудыг цогцолборт өргөнөөр нэвтрүүлэх үед явагдсан.үйлдвэрлэлийн үйл явц. Одоогийн байдлаар ийм төхөөрөмжийг ахуйн хүрээний янз бүрийн үйл ажиллагааг автоматжуулахад ашигладаг - дохиоллын систем, гаражийн хаалганы хяналтын механикийг анхаарч үзэхэд хангалттай.
Нарны зайн хавтангийн хувьд багтаамж мэдрэгч бүхий хянагчуудыг ашигладаг бөгөөд энэ нь зөвхөн функциональ бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн үйл ажиллагааны параметрүүдийг хянахаас гадна нарны зайны зайг цэнэглэх процессыг хянах боломжийг олгодог. Суурь түвшний хянагч нь таслуур, варистор, гал хамгаалагчийг хянадаг боловч эцсийн хэрэглэгчдийг нийлүүлдэг шууд гүйдлийн параметрүүдийг өөрчлөх үйл явцад оролцох боломжтой.
Хамбар ашиглах зөвлөмж
Нарны зайг худалдаж авахдаа түүний бүх эд анги, ялангуяа фотоэлелүүдэд иж бүрэн аудит хийхийг зөвлөж байна, учир нь өчүүхэн гэмтэл, үйлдвэрийн согог нь бүхэл системийн гүйцэтгэлд эрс нөлөөлдөг. Мөн угсралтын явцад бүтэц нь хэврэг, тусгай хамгаалалтгүйгээр эвдэрч гэмтэх боломжтой тул хамгийн их анхаарал тавих хэрэгтэй.
Панель төрлийн нарны зайг суурилуулах ажлыг нам хүчдэлийн гагнуурын төмрөөр тусгайлан бэлтгэсэн суурин дээр гүйцэтгэдэг. Урд хэсэг нь ямар ч тохиолдолд мод болон бусад өндөр объектоор бүрхэгдэхгүй байх нь чухал юм. Удирдлагын хувьд автоматжуулалт, функциональ блок бүхий тусгай кабинетаар хангагдсан болно. Үүнээс самбар суурилуулсан дээвэр хүртэл тусгаарлагдсан холбооны цахилгаан хангамжийн шугам тавих шаардлагатай.
Хэрхэн хийх вэDIY нарны хавтан?
Гэрийн хийсэн хамгийн тохиромжтой схем нь модон хүрээ, plexiglass элементүүдээр хийгдсэн байдаг. Самбарын суурь болгон хавтангийн хавтанг ашиглаж болох бөгөөд ирмэг нь 1-3 см зузаантай баараар хийгдсэн бөгөөд жижиг хэмжээтэй plexiglass-ийн хэлтэрхийнүүд гадаргуу дээр тавигдаж, цавуугаар бэхлэгддэг. зөгийн сархинагийн зарчим. Дараа нь бүтцийг хатуу шилээр хааж, хажуугийн контурын дагуу сайтар бэхэлж болно.
Нарны зайг мөн суурилуулах хэрэгтэй. Өөрийнхөө гараар үүнийг эргүүлэх чадвартай тулгуур металл суурь дээр хийдэг. Үүний тулд та хүссэн хүрээнд эргүүлэх хөтөч механизм бүхий хүрээний суурийг бэлтгэж болно. Энэ тохиолдолд дээврийн хучилтын ачааллыг мөн харгалзан үзэх шаардлагатай. Самбарын тулгуур суурийг дээвэрээр дамжсан дам нурууны системд шууд холбох нь зүйтэй юм. Эцсийн шатанд самбарыг шаардлагатай чадлын батарейгаар дамжуулагчаар холбож, шаардлагатай бол оролтын хүчдэлийг хувиргах инвертерийг цахилгаан сүлжээнд оруулах шаардлагатай.
Нарны хавтангийн ашиг тус
Нарны энергийг хувиргах зарчимд суурилсан цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх технологи нь ашиглалтын хэд хэдэн хүндрэлийг үл харгалзан эцсийн хэрэглэгчдэд олон ашиг тусыг өгдөг. Тодруулбал, хамгийн энгийн нэг талст 100 Вт нарны хавтан нь 12 В-ын зайг үнэгүй цэнэглэх боломжтой. Гэхдээ ийм элементүүд ч аажмаар өнгөрсөн зүйл болж, хүчирхэг эрчим хүчээр солигдож байна. Гэрийн эрчим хүчний системд үйлчлэх чадвартай генераторууд нь зөвхөн засвар үйлчилгээний зардал шаарддаг. Үүний зэрэгцээ бид эрчим хүчний эх үүсвэрийн байгаль орчны цэвэр байдал, бие даасан байдлын талаар ярьж болно.
Технологийн хөгжлийн хэтийн төлөв
Нарны эрчим хүчний системийг хөгжүүлэх үндсэн чухал алхам бол 220 В хүртэлх хүчдэлтэй цахилгаан эрчим хүчний өөр эх үүсвэрүүд бий болсон явдал юм. Одоогоор ийм системүүд концепцийн дизайны шатанд байгаа хэдий ч ирээдүйд Эхний эрчим хүчийг олж авах үйл явцыг оновчтой болгохын тулд тэд масс үйлдвэрлэлийн сегментэд орно.
Загвар зохион бүтээгчдийн өмнө тулгардаг гол бэрхшээл бол эрчим хүчний чадавхийг жигд хуримтлуулах, генераторуудын гадаад нөхцөл байдлаас хамаарах хүчин зүйлсийг бууруулах явдал юм. Жишээлбэл, 15-20% -ийн түвшний байшинд зориулсан нарны хавтангийн үр ашиг бага байгаа нь эрчим хүчний хангамжийг багасгах үед нөхцөлт муу цаг агаарын хүчин зүйлээс ихээхэн шалтгаална.
Дүгнэлт
Хэрэв хувийн байшинг нарны эрчим хүчээр нэгдсэн эрчим хүчээр хангах талаар ярихад эрт байгаа бол бага чадалтай төхөөрөмжийг цэнэглэх эсвэл гэрэлтүүлгийн төхөөрөмжийн үр ашгийг хадгалах хувийн хэрэгцээг хангах нь бодитой зүйл юм. Түүнчлэн Оросын үйлдвэрлэгчид энэ чиглэлийн хөгжилд идэвхтэй оролцож, хүлээн зөвшөөрөгдсөн чанартай бүтээгдэхүүнээ санал болгож байна.
Зарим компаниуд 3-5 мянган рублийн өртөг багатай хятад хавтангаас нарны зай хураагуур угсардаг боловч өөрсдийн бүтээн байгуулалтууд бас гарч ирдэг. Үүнд дотоодын зах зээлийн тэргүүлэгч нартNiche нь "Quantum", Hevel Solar, "Solnechny Veter" компаниудтай холбоотой байж болно. Эдгээр аж ахуйн нэгжийн байгууламжууд нь зөвхөн бага эрчим хүчний системийг үйлдвэрлэдэг төдийгүй үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагааны үр дүнтэй шийдлүүдийг үйлдвэрлэдэг.
