I. Състав на системата за слънчева енергия
Слънчевата система се състои от група слънчеви клетки, соларен контролер и батерия (група). Ако изходната мощност е AC 220V или 110V и е допълнена от комуналната мрежа, е необходимо да конфигурирате инвертора и интелигентния превключвател.
1.Соларни панели
Това е най-централната част от системата за генериране на слънчева фотоволтаична енергия, чиято основна роля е да преобразува слънчевите фотони в електричество, за да стимулира работата на товара. Слънчевите клетки се разделят на монокристални силициеви клетки, поликристални силициеви слънчеви клетки и аморфни силициеви слънчеви клетки. Като монокристални силициеви клетки, те са по-здрави в сравнение с другите два вида, имат дълъг експлоатационен живот (обикновено до 20 години) и висока ефективност на фотоелектрическото преобразуване, което ги прави най-често използваната батерия.
2.Контролер за соларен заряд
Основната му задача е да контролира състоянието на цялата система, като по този начин играе защитна роля при презареждане и презареждане на батерията. На места, където температурата е особено ниска, той има и функция за температурна компенсация.
3.Слънчева батерия с дълбок цикъл
Батерията, както подсказва името, е съхранение на електричество. Тя се съхранява главно чрез преобразуване на електричество от слънчеви панели. Обикновено това са оловно-киселинни батерии и могат да се рециклират многократно.
В цялата система за мониторинг. Някои устройства трябва да осигуряват захранване от 220V, 110V AC, а директният изход на слънчева енергия обикновено е 12Vdc, 24Vdc, 48Vdc. Така че, за да се осигури захранване на устройства с 22VAC, 11OVAc, системата трябва да бъде усилена с DC/AC инвертор, който ще преобразува DC/AC захранването в AC захранване от слънчевата фотоволтаична система.
Второ, принципът на генериране на слънчева енергия
Най-простият принцип на генериране на слънчева енергия е това, което наричаме химическа реакция, т.е. преобразуване на слънчевата енергия в електричество. Този процес на преобразуване е процесът на преминаване на фотоните от слънчевата радиация през полупроводниковия материал в електрическа енергия, обикновено наричан „фотоволтаичен ефект“. Слънчевите клетки се изработват с помощта на този ефект.
Както знаем, когато слънчевата светлина осветява полупроводника, някои фотони се отразяват от повърхността, останалите се абсорбират от полупроводника или се предават от него, което се абсорбира от фотоните. Разбира се, някои се нагряват, а други фотони се сблъскват с валентните електрони на атомите, които изграждат полупроводника, и по този начин образуват електрон-дупкова двойка. По този начин слънчевата енергия, използвана за генериране на електрон-дупкови двойки, се трансформира в електрическа енергия и след това чрез реакцията на вътрешното електрическо поле на полупроводника се получава определен ток. Ако част от полупроводника е свързана по различни начини, се образуват множество токови напрежения, за да се получи изходна мощност.
Трето, анализ на немската жилищна система за слънчеви колектори (още снимки)
По отношение на използването на слънчева енергия, обикновено е обичайно да се монтира вакуумен стъклен тръбен слънчев бойлер на покрива. Този вакуумен стъклен тръбен слънчев бойлер се характеризира с по-ниска продажна цена и по-проста конструкция. Въпреки това, при използването на вода като топлоносител в слънчевите бойлери, с увеличаване на времето за употреба от потребителя, във вакуумната стъклена тръба от вътрешната страна на стената за съхранение на вода ще се образува дебел слой котлен камък, образуването на който ще намали топлинната ефективност на вакуумната стъклена тръба. Следователно, на всеки няколко години употреба на този обикновен вакуумен тръбен слънчев бойлер е необходимо да се отстрани стъклената тръба и да се вземат определени мерки за отстраняване на котления камък вътре в тръбата. Повечето обикновени домашни потребители обаче не са наясно с този проблем. Що се отнася до проблема с котления камък във вакуумния стъклен тръбен слънчев бойлер, след дълъг период на употреба, потребителите може да се затруднят да премахнат котления камък, но да продължат да го използват.
Освен това, през зимата, тъй като потребителят се страхува от зимния студ, което води до замръзване на системата, повечето семейства основно използват слънчев бойлер за съхранение на вода, като я изпразват предварително и през зимата вече не използват слънчев бойлер. Също така, ако небето не е добре осветено за дълго време, това ще повлияе на нормалната употреба на този вакуумен слънчев бойлер. В много европейски страни този вид слънчев бойлер с вода като топлоносител е сравнително рядък. В повечето европейски страни слънчевите бойлери използват нискотоксичен пропиленгликолов антифриз като топлоносител. Следователно, този вид слънчев бойлер не използва вода и през зимата, стига да има слънце, може да се използва без страх от замръзване. Разбира се, за разлика от обикновените битови слънчеви бойлери, където водата в системата може да се използва директно след загряване, слънчевите бойлери в европейските страни изискват инсталиране на резервоар за съхранение на топлина във вътрешното помещение за оборудване, който е съвместим със слънчевите колектори на покрива. В резервоара за топлообмен, топлопроводимата течност пропиленгликол се използва за отвеждане на слънчевата радиация, абсорбирана от слънчевите колектори на покрива, към водния басейн в резервоара през медния тръбен радиатор с форма на спирален диск, за да осигури на потребителите битова топла вода или топла вода за вътрешна нискотемпературна система за лъчисто отопление с топла вода, т.е. подово отопление. Освен това, слънчевите бойлери в европейските страни често се комбинират с други отоплителни системи, като газови бойлери, маслени котли, геотермални термопомпи и др., за да се осигури ежедневното снабдяване и използване на топла вода за домакинските потребители.
Използване на слънчева енергия в частни жилищни сгради в Германия – раздел със снимки на плосък колектор
Монтаж на 2 плоски слънчеви колекторни панела на външния покрив
Монтаж на 2 плоски слънчеви колектора на външен покрив (видима е и параболична антена за приемане на сателитен телевизионен сигнал във формата на пеперуда, монтирана на покрива)
Монтаж на 12 плоски слънчеви колекторни панела на външния покрив
Монтаж на 2 плоски слънчеви колекторни панела на външния покрив
Монтаж на 2 плоски слънчеви колекторни панела на външен покрив (също видими, над покрива, с капандура)
Външен монтаж на покрив от два плоски слънчеви колекторни панела (видима е и параболична антена за приемане на сателитен телевизионен сигнал тип „пеперуда“, монтирана на покрива; над покрива има светлинен прозорец)
Външен монтаж на покрива на девет плоски слънчеви колекторни панела (видима е и параболична антена за приемане на сателитен телевизионен сигнал тип „пеперуда“, монтирана на покрива; над покрива има шест светлинни прозореца)
Монтаж на шест плоски слънчеви колекторни панела на външен покрив (видим е и монтажът на 40 панела за слънчева фотоволтаична система за генериране на енергия над покрива)
Монтаж на външен покрив на два плоски слънчеви колекторни панела (също видим, на покрива е монтирана параболична антена за приемане на сателитен телевизионен сигнал тип „пеперуда“; над покрива има светлинен прозорец; над покрива са монтирани 20 слънчеви фотоволтаични панела за генериране на енергия)
Външен покрив, монтаж на плоски слънчеви колекторни панели, строителна площадка.
Външен покрив, монтаж на плоски слънчеви колекторни панели, строителна площадка.
Външен покрив, монтаж на плоски слънчеви колекторни панели, строителна площадка.
Външен покрив, плосък слънчев колектор, частичен едър план.
Външен покрив, плосък слънчев колектор, частичен едър план.
В покрива на къщата са монтирани плоски слънчеви колектори и панели за слънчеви фотоволтаични системи за производство на енергия; в помещението за оборудване в сутерена на долната част на къщата са монтирани газови котли за топла вода и вградени топлообменници, както и „инвертори“ за обмен на постоянен и променлив ток в системите за производство на слънчева енергия, както и контролен шкаф за свързване към външната обществена електропреносна мрежа и др.
Нуждите от топла вода в помещенията са: битова топла вода на мястото на умивалника; подово отопление - „топъл под“ и вода за пренос на топлина в нискотемпературната система за лъчисто отопление с топла вода.
На покрива са монтирани 2 плоски слънчеви колекторни панела; стенен газов котел за топла вода, монтиран на закрито; монтиран е цялостен топлообменник, съхраняващ резервоар за топла вода; както и поддържащи тръбопроводи за топла вода (червени), тръбопроводи за връщаща вода (сини) и съоръжения за регулиране на потока на топлоносителя в системата с плоски слънчеви колектори, както и разширителен съд.
На покрива са монтирани 2 групи плоски слънчеви колекторни панели; стенен газов котел за топла вода, монтиран на закрито; монтиран е интегриран топлообменник за съхранение на топла вода; както и поддържащи тръбопроводи за топла вода (червени), тръбопроводи за връщаща вода (сини) и съоръжения за регулиране на потока на топлоносителя в системата с плоски слънчеви колектори и др. Използване на топла вода: захранване с битова топла вода; доставка на топла вода за отопление.
На покрива са монтирани 8 плоски слънчеви колекторни панела; в сутерена е монтиран газов котел за топла вода; монтиран е резервоар за съхранение на топла вода с цялостен топлообменник; както и поддържащи тръбопроводи за топла вода (червени) и тръбопроводи за връщаща вода (сини). Използване на топла вода: баня, мивка, вана за битова топла вода; кухня за битова топла вода; отопление с топлопренос.
На покрива са монтирани 2 плоски слънчеви колекторни панела; вграден топлообменник, съхраняващ резервоар за топла вода, монтиран на закрито; и поддържащи тръби за топла вода (червени) и тръби за връщаща вода (сини). Използване на топла вода: топла вода за баня и вана; топла вода за кухня.
Плоски слънчеви колекторни панели, монтирани на покрива; вграден топлообменник, резервоар за топла вода, монтиран на закрито; и съответстващи тръбопроводи за топла вода (червени) и тръбопроводи за връщаща вода (сини). Използване на топла вода: битова топла вода за баня.
На покрива са монтирани 2 плоски слънчеви колекторни панела; бойлер, монтиран на закрито, с вграден топлообменник и резервоар за съхранение на топла вода; както и поддържащи тръбопроводи за топла вода (червени), тръбопроводи за връщаща вода (сини) и помпа за регулиране на дебита на помещението за течни топлоносители. Използване на топла вода: битова топла вода; затопляне на топла вода.