Detalls sobre el principi de funcionament del sistema de subministrament d'energia solar fotovoltaica i del cas del sistema de col·lectors solars

I. Composició del sistema de subministrament d'energia solar

El sistema d'energia solar està compost d'un grup de cèl·lules solars, un controlador solar i una bateria (grup). Si la potència de sortida és de 220 V CA o 110 V, per complementar la xarxa elèctrica, també cal configurar l'inversor i el commutador intel·ligent de la xarxa elèctrica.

1.Matriu de cèl·lules solars que són panells solars

Aquesta és la part més central del sistema de generació d'energia solar fotovoltaica, la seva funció principal és convertir els fotons solars en electricitat, per tal de promoure el treball de la càrrega. Les cèl·lules solars es divideixen en cèl·lules de silici monocristal·lí, cèl·lules solars de silici policristal·lí i cèl·lules solars de silici amorf. Com les cèl·lules de silici monocristal·lí, els altres dos tipus de cèl·lules són robustes, tenen una llarga vida útil (generalment fins a 20 anys) i una alta eficiència de conversió fotoelèctrica, cosa que les converteix en la bateria més utilitzada.

2.Controlador de càrrega solar

La seva funció principal és controlar l'estat de tot el sistema, mentre que la bateria es sobrecarrega i es sobredescarrega per tenir un paper protector. En llocs on la temperatura és particularment baixa, també té una funció de compensació de temperatura.

3.Paquet de bateries solars de cicle profund

La bateria, com el seu nom indica, és l'emmagatzematge d'electricitat, principalment s'emmagatzema mitjançant la conversió d'electricitat de panells solars, generalment bateries de plom-àcid, que es poden reciclar moltes vegades.

En tot el sistema de monitorització. Alguns equips necessiten subministrar alimentació de 220V, 110V CA, i la sortida directa d'energia solar és generalment de 12VDc, 24VDc, 48VDc. Per tant, per subministrar energia a equips de 22VAC i 11OVAc, el sistema ha de tenir un inversor de CC/CA augmentat, que convertirà l'energia de CC en alimentació de CA en el sistema de generació d'energia solar fotovoltaica.

En segon lloc, el principi de la generació d'energia solar

El principi més simple de la generació d'energia solar és el que anomenem reacció química, és a dir, la conversió de l'energia solar en electricitat. Aquest procés de conversió és el procés de la radiació solar a través del material semiconductor en energia elèctrica, generalment anomenat "efecte fotovoltaic", i les cèl·lules solars es fabriquen utilitzant aquest efecte.

Com sabem, quan la llum del sol incideix sobre un semiconductor, alguns fotons es reflecteixen a la superfície, la resta és absorbida pel semiconductor o transmesa pel semiconductor, que és absorbit pels fotons. Per descomptat, alguns s'escalfen i altres fotons xoquen amb els electrons de valència atòmica que formen el semiconductor, produint així un parell electró-forat. D'aquesta manera, l'energia del sol produeix parells electró-forat en forma d'energia elèctrica i, a través de la reacció del camp elèctric intern del semiconductor, es produeix un cert corrent. Si una peça del semiconductor de la bateria es connecta de diverses maneres, es formen múltiples tensions de corrent per generar potència de sortida.

En tercer lloc, l'anàlisi del sistema de col·lectors solars residencials alemanys (més imatges)

Pel que fa a l'aprofitament de l'energia solar, generalment és comú instal·lar un escalfador d'aigua solar de tub de vidre al buit a la teulada. Aquest escalfador d'aigua solar de tub de vidre al buit es caracteritza per un preu de venda més baix i una estructura més senzilla. Tanmateix, aquest ús d'aigua com a medi de transferència de calor dels escalfadors d'aigua solars, amb el creixement del temps d'ús de l'usuari, al tub de vidre al buit a l'interior de la paret d'emmagatzematge d'aigua, hi haurà una gruixuda capa d'escala, la generació d'aquesta capa d'escala reduirà l'eficiència tèrmica del tub de vidre al buit, per tant, aquests escalfadors d'aigua solars de tub de buit comuns, cada pocs anys de temps d'ús, cal treure el tub de vidre, prendre certes mesures per dur a terme l'escala dins del tub. Però aquest procés, la majoria dels usuaris domèstics comuns bàsicament no són conscients d'aquesta situació. Pel que fa al problema de l'escala en l'escalfador d'aigua solar de tub de vidre al buit, després d'un llarg període d'ús, els usuaris també poden ser massa molestos per fer el treball d'eliminació d'escala, però continuen conformant-se amb l'ús.

A més, a l'hivern, aquest tipus d'escalfador d'aigua solar de tub de vidre al buit, com que l'usuari té por del fred hivernal, provocarà que el sistema es congeli. La majoria de les famílies, bàsicament, també utilitzaran l'escalfador d'aigua solar per emmagatzemar aigua, buidant-la per endavant. A l'hivern, ja no utilitzaran escalfadors d'aigua solars. A més, si el cel no està ben il·luminat durant molt de temps, també afectarà l'ús normal d'aquest escalfador d'aigua solar de tub de vidre al buit. En molts països europeus, aquest tipus d'escalfador d'aigua solar amb aigua com a medi de transferència de calor és relativament rar. La majoria dels escalfadors d'aigua solars dels països europeus utilitzen un anticongelant de propilenglicol de baixa toxicitat com a medi de transferència de calor. Per tant, aquest tipus d'escalfador d'aigua solar no utilitza aigua. A l'hivern, sempre que hi hagi sol al cel, es pot utilitzar, no hi ha por de congelació a l'hivern. Per descomptat, a diferència dels escalfadors d'aigua solars domèstics simples, on l'aigua del sistema es pot utilitzar directament després d'escalfar-se, els escalfadors d'aigua solars als països europeus requereixen la instal·lació d'un dipòsit d'emmagatzematge d'intercanvi de calor dins de la sala d'equips interior que sigui compatible amb els col·lectors solars de la teulada. En el dipòsit d'emmagatzematge d'intercanvi de calor, s'utilitza líquid conductor de calor de propilenglicol per desplaçar la calor de la radiació solar absorbida pels col·lectors solars de la teulada al cos d'aigua del dipòsit d'emmagatzematge a través del radiador de tub de coure en forma de disc espiral per proporcionar als usuaris aigua calenta sanitària o aigua calenta per al sistema de calefacció radiant d'aigua calenta a baixa temperatura interior, és a dir, calefacció per terra radiant, respectivament. A més, els escalfadors solars d'aigua als països europeus sovint també es barregen amb altres sistemes de calefacció, com ara escalfadors d'aigua de gas, calderes de petroli, bombes de calor geotèrmiques, etc., per garantir el subministrament i l'ús diari d'aigua calenta per als usuaris domèstics.

Aprofitament de l'energia solar residencial privada alemanya: secció d'imatges de col·lectors plans

 

Instal·lació de 2 panells solars plans a la teulada exterior

Instal·lació de 2 panells solars plans a la teulada (també visible, antena receptora de senyal de TV per satèl·lit en forma de papallona parabòlica instal·lada a la teulada)

Instal·lació de 12 panells solars plans a la teulada exterior

Instal·lació de 2 panells solars plans a la teulada exterior

Instal·lació de 2 panells solars plans a la teulada exterior (també visibles, per sobre de la teulada, amb una claraboia)

Instal·lació exterior a la teulada de dos panells solars plans (també visible, antena receptora de senyal de TV per satèl·lit de papallona parabòlica instal·lada a la teulada; a sobre de la teulada, hi ha una claraboia)

Instal·lació a la teulada exterior de nou panells solars plans (també visible, antena receptora de senyal de TV per satèl·lit de papallona parabòlica instal·lada a la teulada; a sobre de la teulada, hi ha sis claraboies)

Instal·lació de sis panells solars plans a la teulada exterior (també es pot veure, sobre la teulada, la instal·lació de 40 panells del sistema de generació d'energia solar fotovoltaica)

Instal·lació de dos panells solars plans a la teulada exterior (també visible, a la teulada hi ha instal·lada una antena parabòlica de recepció de senyal de TV per satèl·lit de tipus papallona; a sobre de la teulada, hi ha una claraboia; a sobre de la teulada, la instal·lació de 20 panells del sistema de generació d'energia solar fotovoltaica)

Teulada exterior, instal·lació de panells solars plans, obra.

Teulada exterior, instal·lació de panells solars plans, obra.

Teulada exterior, instal·lació de panells solars plans, obra.

Teulada exterior, col·lector solar de placa plana, primer pla parcial.

Teulada exterior, col·lector solar de placa plana, primer pla parcial.

A la teulada de la casa, s'instal·len col·lectors solars plans i panells per a sistemes de generació d'energia solar fotovoltaica a la part superior de la teulada; dins de la sala d'equips del soterrani de la part inferior de la casa, s'instal·len calderes d'aigua calenta de gas i dipòsits d'aigua calenta integrats per a intercanvi de calor, així com "inversors" per intercanviar alimentació de CC i CA en sistemes de generació d'energia solar, i un armari de control per a la connexió a la xarxa elèctrica pública exterior, etc.

Les necessitats d'aigua calenta interiors són: aigua calenta sanitària a la ubicació del lavabo; calefacció per terra radiant i aigua de transferència de calor al sistema de calefacció radiant d'aigua calenta a baixa temperatura.

Hi ha 2 panells solars plans instal·lats a la teulada; una caldera d'aigua calenta de gas muntada a la paret instal·lada a l'interior; un dipòsit d'emmagatzematge d'aigua calenta d'intercanvi de calor complet instal·lat; i instal·lacions de control de flux del medi de transferència de calor al sistema de col·lectors solars plans, així com un dipòsit d'expansió.

Hi ha 2 grups de panells solars plans instal·lats a la teulada; caldera d'aigua calenta de gas muntada a la paret instal·lada a l'interior; dipòsit d'aigua calenta d'intercanvi de calor integrat instal·lat; i instal·lacions de control de flux del medi de transferència de calor al sistema de col·lectors solars plans, etc. Ús d'aigua calenta: subministrament d'aigua calenta sanitària; subministrament d'aigua calenta per a calefacció.

Hi ha 8 panells solars plans instal·lats a la teulada; una caldera d'aigua calenta de gas instal·lada al soterrani; un dipòsit d'aigua calenta d'intercanvi de calor complet instal·lat; i canonades d'aigua calenta de suport (vermell) i canonades de retorn d'aigua (blau). Ús d'aigua calenta: aigua calenta sanitària al bany, rentamans, banyera; aigua calenta sanitària a la cuina; aigua calenta de transferència de calor per a calefacció.

Hi ha 2 panells solars plans instal·lats a la teulada; un dipòsit d'aigua calenta d'intercanvi de calor integrat instal·lat a l'interior; i canonades d'aigua calenta de suport (vermell) i canonades de retorn d'aigua (blau). Ús d'aigua calenta: aigua calenta sanitària del bany; aigua calenta sanitària de la cuina.

Panells solars plans instal·lats a la teulada; dipòsit d'aigua calenta d'intercanvi de calor integrat instal·lat a l'interior; i canonades d'aigua calenta (vermell) i canonades de retorn d'aigua (blau) corresponents. Ús d'aigua calenta: aigua calenta sanitària per al bany.

Hi ha 2 panells solars plans instal·lats a la teulada; una caldera d'aigua calenta instal·lada a l'interior amb un dipòsit d'aigua calenta d'intercanvi de calor integrat; i canonades d'aigua calenta de suport (vermell), canonades d'aigua de retorn (blau) i una bomba de control de cabal per a la transferència de calor dels fluids. Ús d'aigua calenta: aigua calenta sanitària; calefacció d'aigua calenta.

La teulada està equipada amb panells solars plans amb un tractament d'aïllament tèrmic a la perifèria; hi ha instal·lat un dipòsit d'aigua calenta d'intercanvi de calor integrat, i a l'interior del dipòsit es veu un dispositiu d'intercanvi de calor en espiral de dues parts; el dipòsit d'aigua calenta d'intercanvi de calor integrat s'omple amb aigua de l'aixeta, que s'escalfa per proporcionar aigua calenta. També hi ha línies d'aigua calenta de suport (vermell), línies d'aigua de retorn (blau) i una bomba de control de flux del medi líquid de transferència de calor. Ús d'aigua calenta: rentar-se la cara, dutxa, aigua calenta sanitària.

 

 

 

 

 


Data de publicació: 11 d'abril de 2023