I. Aurinkosähköjärjestelmän kokoonpano
Aurinkosähköjärjestelmä koostuu aurinkokennoryhmästä, aurinkopaneelien ohjaimesta ja akusta (ryhmästä). Jos lähtöteho on 220 V tai 110 V AC ja täydentääksesi verkkovirtaa, sinun on myös konfiguroitava invertteri ja verkkovirran älykytkin.
1.Aurinkokennoryhmä, joka on aurinkopaneelit
Tämä on aurinkosähköntuotantojärjestelmän keskeisin osa, jonka päätehtävänä on muuntaa auringon fotoneja sähköksi kuorman toiminnan edistämiseksi. Aurinkokennot jaetaan monokiteisiin piikennoihin, polykiteisiin piikennoihin ja amorfisiin piikennoihin. Monokiteiset piikennot ovat kestävämpiä, niillä on pitkä käyttöikä (yleensä jopa 20 vuotta) ja korkea valosähköisen muunnoksen hyötysuhde, minkä ansiosta ne ovat yleisimmin käytetty akku.
2.Aurinkolatausohjain
Sen päätehtävänä on hallita koko järjestelmän tilaa, ja se toimii suojaavana tekijänä akun ylilatauksen ja ylipurkauksen estämiseksi. Paikoissa, joissa lämpötila on erityisen alhainen, sillä on myös lämpötilan kompensointitoiminto.
3.Aurinkoenergialla toimiva syväpurkausakku
Kuten nimestä voi päätellä, akku on sähkön varastointilaite, joka varastoituu pääasiassa aurinkopaneelien muuntamalla sähköä. Yleensä lyijyakut voidaan kierrättää monta kertaa.
Koko valvontajärjestelmässä. Joidenkin laitteiden on toimitettava 220 V tai 110 V vaihtovirtaa, ja aurinkoenergian suora lähtö on yleensä 12 VDC, 24 VDC tai 48 VDC. Jotta 22 VAC- ja 11 OVAc-laitteet saisivat virtaa, järjestelmässä on oltava DC/AC-invertteri, jotta aurinkosähkön tuotantojärjestelmä muuntaa tasavirran vaihtovirraksi.
Toiseksi, aurinkoenergian tuotannon periaate
Aurinkoenergian tuotannon yksinkertaisin periaate on kemiallinen reaktio eli aurinkoenergian muuntaminen sähköksi. Tämä muuntamisprosessi on auringonsäteilyn fotonien muuntaminen puolijohdemateriaalin läpi sähköenergiaksi, ja sitä kutsutaan yleensä "aurinkosähköilmiöksi". Aurinkokennot valmistetaan tämän ilmiön avulla.
Kuten tiedämme, kun auringonvalo osuu puolijohteeseen, osa fotoneista heijastuu sen pinnasta. Loput joko absorboituvat puolijohteeseen tai läpäisevät sen, jolloin fotonit absorboivat fotonit. Tietenkin osa fotoneista kuumenee ja osa törmää puolijohteen muodostaviin atomaarisiin valenssielektroneihin, jolloin muodostuu elektroni-aukko-pari. Tällä tavoin auringon energia muodostaa elektroni-aukko-pareja sähköenergiaksi, joka sitten muuttuu puolijohteen sisäisen sähkökentän reaktion kautta tietyn virran. Jos akun puolijohteen osa yhdistetään eri tavoin, muodostuu useita jännitteisiä virtoja, jolloin syntyy tehoa.
Kolmanneksi, saksalaisen asuinrakennusten aurinkokeräinjärjestelmän analyysi (lisää kuvia)
Aurinkoenergian hyödyntämisen kannalta on yleistä asentaa katolle tyhjiölasputkinen aurinkovedenlämmitin. Tälle tyhjiölasputkiselle aurinkovedenlämmittimelle on ominaista alhaisempi myyntihinta ja yksinkertaisempi rakenne. Kuitenkin, kun aurinkovedenlämmittimiä käytetään lämmönsiirtoaineena, käyttäjän käytön kasvaessa tyhjiölasputken vesivaraajaseinän sisäpuolelle muodostuu paksu kalkkikerros. Tämän kalkkikerroksen muodostuminen heikentää tyhjiölasputken lämpötehokkuutta. Siksi tällaisissa yleisissä tyhjiölasputkisissa aurinkovedenlämmittimissä on muutaman vuoden välein tarpeen poistaa lasiputki ja suorittaa tiettyjä toimenpiteitä kalkin poistamiseksi putken sisältä. Useimmat tavalliset kotikäyttäjät eivät kuitenkaan ole tietoisia tästä prosessista. Tyhjiölasputkisen aurinkovedenlämmittimen kalkinpoisto-ongelmasta voi pitkän käytön jälkeen olla liian hankalaa, mutta he jatkavat käyttöä.
Lisäksi talvella tällaiset tyhjiölasputkiset aurinkovedenlämmittimet eivät sovellu käytettäväksi tyhjiölasputkisina aurinkovedenlämmittiminä, koska käyttäjät pelkäävät talven kylmyyttä ja järjestelmän jäätymistä. Useimmat perheet käyttävät aurinkovedenlämmitintä myös veden varastointiin ja tyhjentävät sen etukäteen, joten talvella aurinkovedenlämmitintä ei enää käytetä. Myös pitkään huonosti valaistujen aurinkovedenlämmittimien normaali käyttö voi häiritä. Monissa Euroopan maissa tällaiset aurinkovedenlämmittimet, joissa lämmönsiirtoaineena käytetään vettä, ovat suhteellisen harvinaisia. Useimmissa Euroopan maissa aurinkovedenlämmittimissä käytetään lämmönsiirtoaineena myrkytöntä propyleeniglykolipohjaista jäänestoainetta. Siksi tällaiset aurinkovedenlämmittimet eivät käytä vettä, joten talvella niitä voidaan käyttää ilman jäätymisongelmaa, kunhan ne paistavat. Toisin kuin kotitalouksien yksinkertaiset aurinkovedenlämmittimet, joissa järjestelmän vettä voidaan käyttää suoraan lämmityksen jälkeen, Euroopan maissa aurinkovedenlämmittimet vaativat lämmönvaihtosäiliön asentamisen sisätiloihin, joka on yhteensopiva kattokeräinten kanssa. Lämmönvaihdinsäiliössä propyleeniglykolia sisältävää lämpöä johtavaa nestettä käytetään siirtämään katolle asennettujen aurinkokeräinten absorboimaa auringonsäteilylämpöä spiraalimaisen kupariputkipatterin kautta varastosäiliön vesistöön, jotta käyttäjille voidaan tarjota lämmintä käyttövettä tai lämmintä vettä sisätilojen matalan lämpötilan lämminvesivaraajaan eli lattialämmitykseen. Lisäksi Euroopan maissa aurinkovedenlämmittimiä käytetään usein yhdessä muiden lämmitysjärjestelmien, kuten kaasulämmittimien, öljykattiloiden ja maalämpöpumppujen, kanssa, jotta kotitalouksien päivittäinen lämminvesivaraaja ja -käyttö voidaan varmistaa.
Saksan yksityisten asuinrakennusten aurinkoenergian hyödyntäminen – tasokeräinkuva
Kahden tasomaisen aurinkokeräinpaneelin asennus ulkokatolle
Kahden tasoaurinkokeräinpaneelin asennus katolle (myös näkyvä, parabolinen perhosen muotoinen satelliitti-TV-signaalin vastaanottoantenni asennettuna katolle)
12 tasoaurinkokeräinpaneelin asennus ulkokatolle
Kahden tasomaisen aurinkokeräinpaneelin asennus ulkokatolle
Kahden tasoaurinkokeräinpaneelin asennus katolle (myös näkyvissä katon yläpuolella, kattoikkunalla)
Kahden tasoaurinkokeräinpaneelin asennus katolle (myös näkyvissä, katolle asennettu parabolinen perhosmainen satelliitti-TV-signaalin vastaanottoantenni; katon yläpuolella on kattoikkuna)
Yhdeksän tasoaurinkokeräinpaneelin asennus katolle (myös näkyvä, parabolinen perhosmallinen satelliitti-TV-signaalin vastaanottoantenni asennettuna katolle; katon yläpuolella on kuusi kattoikkunaa)
Kuuden tasoaurinkokeräinpaneelin asennus katolle ulkona (katon yläpuolella näkyy myös 40 aurinkosähköjärjestelmäpaneelin asennus)
Kahden tasoaurinkokeräinpaneelin asennus katolle ulkona (myös näkyvissä, katolle on asennettu parabolinen perhosantenni satelliitti-TV-signaalin vastaanottoa varten; katon yläpuolella on kattoikkuna; katon yläpuolella on 20 aurinkosähköjärjestelmän paneelin asennus)
Ulkokatto, tasotyyppisten aurinkokeräinpaneelien asennus, rakennustyömaa.
Ulkokatto, tasotyyppisten aurinkokeräinpaneelien asennus, rakennustyömaa.
Ulkokatto, tasotyyppisten aurinkokeräinpaneelien asennus, rakennustyömaa.
Ulkokatto, tasainen aurinkokeräin, osittainen lähikuva.
Ulkokatto, tasainen aurinkokeräin, osittainen lähikuva.
Talon katolle on asennettu tasomaisia aurinkokeräimiä ja aurinkosähkön tuotantojärjestelmien paneeleja; talon alaosan kellarikerroksen laitehuoneeseen on asennettu kaasukäyttöisiä lämminvesikattiloita ja integroituja lämmönvaihtimia hyödyntäviä lämminvesivaraajia sekä "inverttereitä" tasa- ja vaihtovirran vaihtamiseksi aurinkosähkön tuotantojärjestelmissä, ja ohjauskaappi ulkoiseen julkiseen sähköverkkoon liittämistä varten jne.
Sisätilojen käyttöveden tarpeet ovat: lämmin käyttövesi pesualtaan kohdalla; lattialämmitys – lattialämmitys – ja lämmönsiirtovesi matalalämpötilaisessa käyttövesikiertoisessa lämmitysjärjestelmässä.
Katolle on asennettu kaksi tasokasta aurinkokeräinpaneelia; sisätiloihin on asennettu seinälle asennettu kaasukäyttöinen lämminvesivaraaja; kattava lämmönvaihtimella varustettu lämminvesivaraaja; ja tasokkaassa aurinkokeräinjärjestelmässä on tukevat käyttövesiputkistot (punainen), paluuvesiputkistot (sininen) ja lämmönsiirtoaineen virtauksen säätölaitteet sekä paisuntasäiliö.
