фотогальванічні установки

Фотогальванічні установки перетворюють енергію сонячного випромінювання в електричну (ток).

За перетворення відповідають сонячні модулі, які складаються з блоків кремнієвих осередків (в кристалічній або аморфній формі). Кожна кристалічна осередок, зазвичай має розмір 10×10 см або 15х15 см, при максимальному сонячному опроміненні досягає потужності приблизно 1,5 Вт. Понад 100 цих осередків об’єднуються в зручні будівельні блоки, які при опроміненні сонячним світлом виробляють постійний електричний струм. В автономних системах (призначених, наприклад, для використання високо в горах, на вітрильних судах, для резервних джерел живлення і аварійних сигналізацій і т. П.) Цей постійний струм використовується для зарядки акумуляторних батарей і подальшого вживання.

 

Розширеним варіантом є так звана паралельна робота з мережею електроживлення: всюди, де є підключення до централізованої мережі електропостачання. Тут постійний струм, що отримувався від сонячних модулів, через перетворювач постійного струму в змінний подається в центральну мережу подачі живлення.
Ті, хто планує організувати для свого житлового будинку електропостачання від сонячних батарей, повинен передбачити всі без винятку пристрої для підключення до мережі. Чинне законодавство Німеччини дає можливість подачі виробленої сонячної енергії в відкриту мережу на привілейованих умовах обслуговування (2009: 43,1 цента за кВт-год поданого струму 2010: 39,6 цента за кВт · год), і отримання за звичайною ціною. За рахунок того, що цей закон діє протягом 20 років, гарантоване відшкодування робить фотогальванічну установку застрахованим капіталовкладенням в енергозберігаючий будинок.

 

Передумовою для установки фотогальванічної батареї є наявність достатньої кількості вільної площі, вільної від затінення. Оптимальною умовою є безперервна площа даху, звернена на південь, з кутом нахилу від 20 до 50 °, причому поверхні з меншим кутом нахилу дозволяють отримати більш високий вихід енергії. Майже всі одноквартирні будинки на поверхнях огороджувальних конструкцій мають вільний простір для розміщення достатньої кількості сонячних модулів, щоб забезпечити (принаймні, теоретично) покриття власних потреб в електроенергії на 100%. Менш вражаючим, але більш ефективним може виявитися капіталовкладення в енергозберігаюче освітлювальне та інше побутове електричне обладнання, що з фінансової точки зору поки вигідніше, ніж вкладення в фотогальванічну установку, незважаючи на те, що відшкодування за поставлену в загальну мережу електричну енергію від сонячної установки в нині вдвічі перевищує ціну, за якою кінцеві споживачі отримують електроенергію.

 

 

 

компоненти установки
У порівнянні з монтажем сонячного колектора установка фотогальванічної батареї пов’язана зі значно меншими затратами, тому що фотогальванічні модулі при тій же величині значно (приблизно на 2/3) легше, ніж сонячний колектор, і до того ж вимагають прокладки тільки пари кабелів. Вільного простору, необхідного для установки обладнання, потрібного для трансферу виробленої електроенергії в громадську мережу електропостачання (перетворювач постійного струму в змінний, запобіжники, лічильники переданої енергії), потрібно стільки ж, скільки і для звичайного підключення до електромережі. На відміну від термічної сонячної установки, фотогальванічна установка не повинна узгоджуватися з рештою домовик технікою та індивідуальним споживанням.

 

модулі
Сонячні модулі широко представлені на ринку, відмінності в їх якості (для відомих постачальників) порівняно незначні: потужність модуля для установки з підключенням до централізованої мережі електропостачання в більшості випадків становить від 160 до 300 Вт (пікова потужність, що досягається при максимальному опроміненні), при площах модуля від 1,1 до 2,4 м2. Чим більше модуль, тим вище виробляється їм питома потужність (Вт / м2) і тим нижче питомі витрати. Полікристалічні модулі досягають пікової потужності приблизно 140 Вт / м2, а монокрісталліческіе- близько 170 Вт / м2. Дорогі монокристалічні елементи виглядають елегантніше і вимагають на 20% менше місця. Вироблення електроенергії фотогальванічними установками залежить від регіональних умов, і на півночі Німеччини лежить в діапазоні 800-900 кВтг / рік а на півдні – від. 1000 кВтг / рік на кожну встановленою осередок номінальною потужністю кіловат (кВт).

 

система кріплень
Найчастіше на практиці застосовується перевірена і добре зарекомендувала себе система монтажу на даху. Наявне дахове покриття (наприклад, черепиця) залишається недоторканим, і згодом служить в якості водовідвідної поверхні. Модулі, як правило, кріпляться на конструкцію з алюмінієвих профілів, яка монтується на наявне покрівельне покриття, так що модулі розташовуються на висоті від 10 до 15 см над поверхнею даху і відстоять один від одного приблизно на 1 см. Таким чином, модулі обдуваются повітрям зі усіх боків, що дозволяє уникнути річного перегріву.

 

На сьогоднішній день пропонуються і такі фотогальванічні установки, які вже вбудовані в конструкцію даху, при цьому модулі одночасно служать як герметизирующие покрівельні елементи. У тих випадках, коли покрівельне покриття в будь-якому випадку підлягає заміні, вбудовані фотогальванічні установки великої площі дозволяють істотно заощадити на традиційному покрівельному покритті. Однак загальна ефективність такої установки нижче, внаслідок перегріву осередків, тому монтаж фотогальванічних установок на поверхні даху сприятливіші для енергетичного балансу будівлі. На етапі планування необхідно розглянути і зважити всі можливі варіанти установки фотогальванічних модулів, з урахуванням енергетичних, конструктивних і оформлювальних аспектів, які теж не слід недооцінювати.

 

 

 

Перетворювачі постійного струму в змінний
Перетворювачі постійного струму в змінний за розмірами не перевищують звичайного поштової скриньки і можуть встановлюватися, в тому числі і на відкритому повітрі.

 

Радіокеровані перетворювачі дозволяють здійснювати безперервний дистанційний контроль на роботою установки.
Один модуль фотогальванічної установки зазвичай видає постійний струм напругою від 12 до 30 В. В залежності від конструкції перетворювача постійного струму в змінний модулі можна об’єднувати в блоки, які нараховують від 6 до 20 модулів, і отримувати постійний струм напругою від 100 до 600 В. На виході з перетворювача виходить змінний струм (230 в, 50 Гц), який потім подається в мережу.
Сучасні перетворювачі досягають коефіцієнта корисної дії близько 97% і в переважній більшості працюють як трансформатори, безшумно, і не потребують особливого обслуговуванні. На ринку пропонуються прилади, розраховані на діапазони потужностей від 1000 до 6000 Вт, для більш потужних установок їх можна об’єднувати в групи.

 

розрахунок параметрів
Розміри і продуктивність фотогальванічної установки, що подає струм в громадську мережу електропостачання, залежить не стільки від індивідуальної потреби будівлі в електроенергії, скільки від доступного вільного простору для її монтажу і наявних у розпорядженні користувача інвестиційних коштів, тому що все одно вся вироблена енергія надходить в загальну мережу електропостачання. Кількість модулів і їх потужність повинні бути ретельно підібрані з урахуванням використовуваної моделі перетворювача постійного струму в змінний.
На південному схилі даху одноквартирного будинку загальною житловою площею 120 м2 зазвичай можна розмістити модулі загальною площею від 70 до 80 м2, з цієї площі приблизно 25% можна відвести для мансардних вікон і сонячних колекторів. На решті поверхні можна встановити сонячний генератор пікової потужністю до 8 кВт.

 

 

 

витрати
Сучасні фотогальванічні установки мають видатним якістю, діапазон модулів сонячних генераторів і перетворювачів постійного струму в змінний, що пропонуються сьогодні на ринку, широкий як ніколи. Вартість фотогальванічних установок уже протягом досить довгого часу стійко падає, ринкові ціни орієнтовані на те, що власники будуть отримувати 5% -е відшкодування своїх витрат на придбання і монтаж системи.

Ссылка на основную публикацию