I. Composición del sistema de suministro de energía solar
El sistema de energía solar se compone de un grupo de células solares, un controlador solar y una batería (grupo). Si la potencia de salida es de 220 V CA o 110 V CA y se complementa con la red eléctrica, también es necesario configurar el inversor y el conmutador inteligente de la red eléctrica.
1.Conjunto de células solares que son paneles solares
Esta es la parte más importante del sistema de generación de energía solar fotovoltaica. Su función principal es convertir los fotones solares en electricidad para impulsar el funcionamiento de la carga. Las células solares se dividen en células de silicio monocristalino, células solares de silicio policristalino y células solares de silicio amorfo. Las células de silicio monocristalino, a diferencia de los otros dos tipos, ofrecen mayor robustez, una larga vida útil (generalmente de hasta 20 años) y una alta eficiencia de conversión fotoeléctrica, lo que las convierte en la batería más utilizada.
2.Controlador de carga solar
Su función principal es controlar el estado de todo el sistema, mientras que la batería cumple una función de protección contra sobrecargas y sobredescargas. En lugares con temperaturas particularmente bajas, también cuenta con una función de compensación de temperatura.
3.Paquete de baterías solares de ciclo profundo
La batería, como su nombre lo indica, es el almacenamiento de electricidad, se almacena principalmente mediante la conversión de electricidad del panel solar, generalmente baterías de plomo-ácido, se pueden reciclar muchas veces.
En todo el sistema de monitoreo, algunos equipos requieren alimentación de 220 V y 110 V CA, y la salida directa de energía solar suele ser de 12 V CC, 24 V CC y 48 V CC. Por lo tanto, para alimentar equipos de 22 V CA y 110 V CA, se requiere un inversor CC/CA para el sistema de generación de energía solar fotovoltaica.
En segundo lugar, el principio de generación de energía solar.
El principio más simple de la generación de energía solar es lo que llamamos reacción química, es decir, la conversión de la energía solar en electricidad. Este proceso consiste en que los fotones de la radiación solar, a través del material semiconductor, se convierten en energía eléctrica, generalmente llamado "efecto fotovoltaico", y las células solares se fabrican utilizando este efecto.
Como sabemos, cuando la luz solar incide sobre un semiconductor, algunos fotones se reflejan en su superficie, mientras que el resto es absorbido o transmitido por el semiconductor. A su vez, los fotones absorben la luz. Algunos se calientan, y otros colisionan con los electrones de valencia atómicos que componen el semiconductor, creando así un par electrón-hueco. De esta manera, la energía solar, al producir pares electrón-hueco, se transforma en energía eléctrica y, a través de la reacción del campo eléctrico interno del semiconductor, produce una corriente. Si se conectan varias piezas del semiconductor de la batería para formar múltiples voltajes de corriente, se genera potencia.
En tercer lugar, el análisis del sistema de colectores solares residenciales alemanes (más imágenes)
En términos de aprovechamiento de la energía solar, es común instalar calentadores solares de agua con tubos de vidrio al vacío en el techo. Estos calentadores se caracterizan por su bajo precio y una estructura más sencilla. Sin embargo, con el uso frecuente del agua como medio de transferencia de calor, se forma una gruesa capa de sarro en el interior del muro de almacenamiento de agua, lo que reduce su eficiencia térmica. Por lo tanto, cada pocos años de uso, es necesario retirar los calentadores solares de agua con tubos de vidrio y tomar medidas para eliminar las sarro. Sin embargo, la mayoría de los usuarios domésticos desconocen este proceso. En cuanto al problema de las sarro en los calentadores solares de agua con tubos de vidrio al vacío, tras un largo periodo de uso, los usuarios pueden tener dificultades para eliminarlo, pero siguen usándolo.
Además, en invierno, este tipo de calentador solar de agua con tubo de vidrio al vacío, debido al temor a que el frío invernal provoque congelación, la mayoría de las familias almacenan el agua en el calentador solar y la vacían con antelación. En invierno, ya no lo usan. Además, la falta de buena iluminación durante períodos prolongados afecta su uso normal. En muchos países europeos, este tipo de calentador solar con agua como medio de transferencia de calor es relativamente poco común. En la mayoría de los países europeos, el anticongelante interno de propilenglicol de baja toxicidad es el medio de transferencia de calor. Por lo tanto, este tipo de calentador solar no utiliza agua; en invierno, siempre que haya sol, se puede usar sin riesgo de congelación. A diferencia de los calentadores solares domésticos, donde el agua del sistema se puede usar directamente después de calentarse, los calentadores solares en países europeos requieren la instalación de un tanque de almacenamiento de intercambio de calor dentro de la sala de equipos interior, compatible con los colectores solares de techo. En el tanque de almacenamiento de intercambio de calor, se utiliza propilenglicol, un líquido conductor de calor, para desplazar el calor de la radiación solar absorbida por los colectores solares del tejado hacia la masa de agua del tanque de almacenamiento a través del radiador de tubo de cobre en forma de disco espiral. Esto proporciona a los usuarios agua caliente sanitaria o agua caliente para el sistema de calefacción radiante de agua caliente de baja temperatura en interiores (es decir, calefacción por suelo radiante). Además, en los países europeos, los calentadores de agua solares suelen combinarse con otros sistemas de calefacción, como calentadores de agua a gas, calderas de gasóleo, bombas de calor geotérmicas, etc., para garantizar el suministro y uso diario de agua caliente para los usuarios domésticos.
Aprovechamiento de la energía solar en viviendas privadas alemanas: sección de imágenes de colectores de placa plana
Instalación de 2 paneles colectores solares de placa plana en la cubierta exterior
Instalación en cubierta exterior de 2 paneles solares de placa plana (también visible, antena receptora de señal de TV satelital con forma de mariposa parabólica instalada en la cubierta)
Instalación de 12 paneles colectores solares de placa plana en la cubierta exterior
Instalación de 2 paneles colectores solares de placa plana en la cubierta exterior
Instalación en cubierta exterior de 2 paneles solares de placa plana (también visibles, sobre la cubierta, con una claraboya)
Instalación en cubierta exterior de dos paneles colectores solares de placa plana (también es visible la antena receptora de señal de TV satelital de mariposa parabólica instalada en la cubierta; sobre la cubierta hay un tragaluz)
Instalación en el tejado exterior de nueve paneles colectores solares de placa plana (también se puede ver una antena receptora de señal de TV satelital de mariposa parabólica instalada en el tejado; sobre el tejado hay seis tragaluces)
Instalación en cubierta exterior de seis paneles colectores solares de placa plana (también es visible, sobre la cubierta, la instalación de 40 paneles del sistema de generación de energía solar fotovoltaica)
Instalación en cubierta exterior de dos paneles colectores solares de placa plana (también visible, en la cubierta está instalada una antena receptora de señal de TV satelital de mariposa parabólica; sobre la cubierta, hay un tragaluz; sobre la cubierta, la instalación de 20 paneles del sistema de generación de energía solar fotovoltaica)
Cubierta exterior, instalación de paneles colectores solares tipo placa plana, obra en construcción.
Cubierta exterior, instalación de paneles colectores solares tipo placa plana, obra en construcción.
Cubierta exterior, instalación de paneles colectores solares tipo placa plana, obra en construcción.
Techo exterior, colector solar de placa plana, primer plano parcial.
Techo exterior, colector solar de placa plana, primer plano parcial.
