Die Nutzung von Sonnenenergie als alternative Quelle

Was ist solarenergie

Die Sonne ist ein Stern, in dem kontinuierlich thermonukleare Reaktionen stattfinden. Durch laufende Prozesse wird auf der Sonnenoberfläche eine enorme Energiemenge freigesetzt, die zum Teil die Atmosphäre unseres Planeten aufheizt.

Solarenergie ist eine erneuerbare und umweltfreundliche Energiequelle.

Wie kann man die Menge an Sonnenenergie abschätzen?

Experten schätzen einen solchen Wert als Solarkonstante ein. Es entspricht 1367 Watt. Dies ist die Menge an Sonnenenergie pro Quadratmeter des Planeten.Etwa ein Viertel geht in der Atmosphäre verloren. Der Maximalwert am Äquator liegt bei 1020 Watt pro Quadratmeter. Unter Berücksichtigung von Tag und Nacht, Änderungen des Einfallswinkels der Strahlen, sollte dieser Wert um das Dreifache reduziert werden.

Verteilung der Sonnenstrahlung auf der Karte des Planeten

Die Versionen über die Quellen der Sonnenenergie waren sehr unterschiedlich. Derzeit sprechen Experten davon, dass bei der Umwandlung von vier H2-Atomen in einen He-Kern Energie freigesetzt wird. Der Prozess läuft unter Freisetzung einer erheblichen Energiemenge ab. Stellen Sie sich zum Vergleich vor, dass die Umwandlungsenergie von 1 Gramm H2 vergleichbar ist mit der, die beim Verbrennen von 15 Tonnen Kohlenwasserstoff freigesetzt wird.

Die Entwicklung der Solarenergie in verschiedenen Ländern und ihre Perspektiven

Alternative Energiearten, zu denen Solarenergie gehört, entwickeln sich am schnellsten in technologisch fortgeschrittenen Ländern. Dies sind die USA, Spanien, Saudi-Arabien, Israel und andere Länder, in denen es viele Sonnentage im Jahr gibt. Solarenergie entwickelt sich auch in Russland und den GUS-Staaten. Allerdings ist unser Tempo aufgrund der klimatischen Bedingungen und des geringeren Einkommens der Bevölkerung viel langsamer.

In Russland gibt es eine schrittweise Entwicklung und der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung der Solarenergie in den Regionen des Fernen Ostens. In abgelegenen Siedlungen Jakutiens werden Solarkraftwerke gebaut. Dadurch können Sie importierten Kraftstoff sparen. Auch im Süden des Landes werden Kraftwerke gebaut. Zum Beispiel in der Region Lipezk.

All diese Daten lassen den Schluss zu, dass viele Länder der Welt versuchen, die Nutzung der Sonnenenergie so weit wie möglich einzuführen. Dies ist relevant, da der Energieverbrauch ständig wächst und die Ressourcen begrenzt sind.Hinzu kommt, dass der traditionelle Energiesektor die Umwelt stark belastet. Daher gehört alternativen Energien die Zukunft. Und die Energie der Sonne ist einer ihrer Schlüsselbereiche.

Ausflug in die Geschichte

Wie hat sich die Solarenergie bis heute entwickelt? Der Mensch hat seit der Antike über die Nutzung der Sonne bei seinen Aktivitäten nachgedacht. Jeder kennt die Legende, nach der Archimedes die feindliche Flotte in der Nähe seiner Stadt Syrakus verbrannte. Er benutzte dafür Brandspiegel. Vor mehreren tausend Jahren wurden im Nahen Osten die Paläste der Herrscher mit Wasser beheizt, das von der Sonne erhitzt wurde. In einigen Ländern verdampfen wir Meerwasser in der Sonne, um Salz zu gewinnen. Wissenschaftler führten häufig Experimente mit Heizgeräten durch, die mit Solarenergie betrieben wurden.

Die ersten Modelle solcher Heizungen wurden im XVII-XVII Jahrhundert hergestellt. Insbesondere der Forscher N. Saussure stellte seine Version des Warmwasserbereiters vor. Es ist eine Holzkiste mit Glasdeckel. Das Wasser in diesem Gerät wurde auf 88 Grad Celsius erhitzt. 1774 verwendete A. Lavoisier Linsen, um die Sonnenwärme zu konzentrieren. Es sind auch Linsen aufgetaucht, die es ermöglichen, Gusseisen in wenigen Sekunden lokal zu schmelzen.

Batterien, die die Energie der Sonne in mechanische Energie umwandeln, wurden von französischen Wissenschaftlern entwickelt. Ende des 19. Jahrhunderts entwickelte der Forscher O. Musho einen Isolator, der mit einer Linse Strahlen auf einen Dampfkessel fokussierte. Dieser Kessel diente zum Betrieb der Druckerei. In den Vereinigten Staaten war es damals möglich, eine von der Sonne angetriebene Einheit mit einer Kapazität von 15 "Pferden" zu schaffen.

Isolator O. Musho

In den dreißiger Jahren des letzten Jahrhunderts schlug der Akademiker der UdSSR A.F. Ioffe die Verwendung von Halbleiterfotozellen zur Umwandlung von Sonnenenergie vor.Die Batterieeffizienz betrug damals weniger als 1%. Es hat viele Jahre gedauert, bis Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von 10-15 Prozent entwickelt wurden. Dann bauten die Amerikaner Sonnenkollektoren eines modernen Typs.

Fotozelle für Solarbatterie

Es ist erwähnenswert, dass halbleiterbasierte Batterien ziemlich langlebig sind und keine Qualifikationen erfordern, um sie zu pflegen. Daher werden sie am häufigsten im Alltag verwendet. Es gibt auch ganze Solarkraftwerke. Sie entstehen in der Regel in Ländern mit vielen Sonnentagen pro Jahr. Das sind Israel, Saudi-Arabien, der Süden der USA, Indien, Spanien. Jetzt gibt es absolut fantastische Projekte. Zum Beispiel Solarkraftwerke außerhalb der Atmosphäre. Dort hat das Sonnenlicht noch keine Energie verloren. Das heißt, die Strahlung soll im Orbit eingefangen und dann in Mikrowellen umgewandelt werden. Dann wird die Energie in dieser Form zur Erde gesendet.

Panel-Typen

Heutzutage werden verschiedene Arten von Solarmodulen verwendet. Unter ihnen:

1. Poly- und Einkristall.
2. Amorph.

Monokristalline Paneele zeichnen sich durch eine geringe Produktivität aus, sind jedoch relativ kostengünstig und daher sehr beliebt. Wenn es notwendig ist, ein zusätzliches Stromversorgungssystem für die Wechselstromversorgung auszustatten, wenn das Hauptnetz ausgeschaltet ist, ist der Kauf einer solchen Option voll gerechtfertigt.

Polykristalle nehmen bei diesen beiden Parametern eine Zwischenstellung ein. Solche Panels können verwendet werden, um eine zentrale Stromversorgung an Orten bereitzustellen, an denen aus irgendeinem Grund kein Zugang zu einem stationären System besteht.

Was die amorphen Platten betrifft, zeigen sie die maximale Produktivität, aber dies erhöht die Kosten der Ausrüstung erheblich. Amorphes Silizium ist in Vorrichtungen dieses Typs vorhanden. Es ist erwähnenswert, dass es noch unrealistisch ist, sie zu kaufen, da sich die Technologie im Stadium der experimentellen Anwendung befindet.

Was sind nicht-traditionelle Energiequellen?

Eine zukunftsträchtige Aufgabe im Energiekomplex des 21. Jahrhunderts ist die Nutzung und Umsetzung erneuerbarer Energiequellen. Dadurch wird das ökologische System des Planeten entlastet. Die Nutzung traditioneller Quellen belastet die Umwelt und führt zur Verarmung des Erdinneren. Diese beinhalten:

1. Nicht erneuerbar:

• Kohle;
• Erdgas;
• Öl;
• Uranus.

2. Erneuerbar:

• Holz;
• Wasserkraft.

Alternative Energie ist ein System neuer Wege und Methoden zur Gewinnung, Übertragung und Nutzung von Energie, die schlecht genutzt werden, aber der Umwelt zugute kommen.

Alternative Energiequellen (AES) sind Stoffe und Prozesse, die in der Natur vorkommen und die Gewinnung der notwendigen Energie ermöglichen.

Bedingungen für Arbeit und Effizienz

Die Berechnung und Installation der Solaranlage sollten Sie besser Fachleuten anvertrauen. Die Einhaltung der Installationstechnik gewährleistet die Funktionsfähigkeit und das Erreichen der erklärten Leistung. Um die Effizienz und Lebensdauer zu verbessern, müssen einige Nuancen berücksichtigt werden.

Thermostatventil. Bei herkömmlichen Heizungsanlagen wird selten ein Thermostatelement verbaut, da der Wärmeerzeuger für die Temperaturregelung zuständig ist. Bei der Anordnung einer Solaranlage sollte man jedoch das Schutzventil nicht vergessen.

Das Aufheizen des Speichers auf die maximal zulässige Temperatur erhöht die Leistung des Kollektors und ermöglicht die Nutzung der Sonnenwärme auch bei bewölktem Wetter

Die optimale Position des Ventils ist 60 cm von der Heizung entfernt. In der Nähe heizt der "Thermostat" auf und blockiert die Warmwasserzufuhr.

Standort des Lagertanks. Der Warmwasser-Pufferspeicher muss an einer zugänglichen Stelle installiert werden.

Bei der Platzierung in einem kompakten Raum wird besonderes Augenmerk auf die Höhe der Decken gelegt

Der minimale Freiraum über dem Tank beträgt 60 cm Dieser Abstand wird für die Batteriewartung und den Austausch der Magnesiumanode benötigt

Installation eines Ausdehnungsgefäßes. Das Element kompensiert die Wärmeausdehnung während der Stagnationsperiode. Die Installation des Tanks über der Pumpausrüstung führt zu einer Überhitzung der Membran und ihrem vorzeitigen Verschleiß.

Der optimale Platz für das Ausdehnungsgefäß ist unter der Pumpengruppe. Der Temperatureinfluss bei dieser Verlegung wird deutlich reduziert und die Membran behält länger ihre Elastizität.

Anschließen des Solarkreises. Beim Anschließen von Rohren wird empfohlen, eine Schleife zu organisieren. "Thermoloop" reduziert den Wärmeverlust und verhindert den Austritt der erhitzten Flüssigkeit.

Technisch korrekte Ausführung der „Schleife“ des Solarkreises. Bei Vernachlässigung der Anforderung sinkt die Temperatur im Speicher um 1-2 °C pro Nacht

Rückschlagventil. Verhindert das „Umkippen“ des Kühlmittelkreislaufs. Bei fehlender Sonnenaktivität verhindert das Rückschlagventil, dass die tagsüber angestaute Wärme abgeführt wird.

Entwicklung der Solarenergie

Wie bereits erwähnt, steigen die Zahlen, die heute die Merkmale der Entwicklung der Solarenergie widerspiegeln, stetig an.Das Solarpanel ist längst kein Begriff mehr für einen engen Kreis von Fachspezialisten, heute spricht man nicht nur über Solarenergie, sondern profitiert auch von abgeschlossenen Projekten.

Im September 2008 wurde der Bau eines Solarkraftwerks in der spanischen Gemeinde Olmedilla de Alarcón abgeschlossen. Die Spitzenleistung des Kraftwerks Olmedilla erreicht 60 MW.

Solarstation Olmedilla

In Deutschland wird die Solarstation Waldpolenz betrieben, die sich in Sachsen, in der Nähe der Städte Brandis und Bennewitz befindet. Mit einer Spitzenleistung von 40 MW ist diese Anlage eines der größten Solarkraftwerke der Welt.

Solarstation Waldpolenz

Unerwartet für viele begannen gute Nachrichten, die Ukraine zu erfreuen. Laut EBRD könnte die Ukraine bald zu einem führenden Unternehmen unter den grünen Volkswirtschaften in Europa werden, insbesondere in Bezug auf den Solarenergiemarkt, der einer der vielversprechendsten Märkte für erneuerbare Energien ist.

In Betrieb sind Solarkraftwerke

• Region Orenburg:
  „Sakmarskaja im. A. A. Vlaznev mit einer installierten Leistung von 25 MW;
  Perevolotskaya mit einer installierten Leistung von 5,0 MW.
• Republik Baschkortostan:
  Buribaevskaya mit einer installierten Leistung von 20,0 MW;
  Bugulchanskaya mit einer installierten Leistung von 15,0 MW.
• Republik Altai:
  Kosh-Agachskaya mit einer installierten Leistung von 10,0 MW;
  Ust-Kanskaya mit einer installierten Leistung von 5,0 MW.
• Republik Chakassien:
  „Abakanskaya“ mit einer installierten Leistung von 5,2 MW.
• Region Belgorod:
  „AltEnergo“ mit einer installierten Leistung von 0,1 MW.
• In der Republik Krim gibt es unabhängig vom einheitlichen Energiesystem des Landes 13 Solarkraftwerke mit einer Gesamtleistung von 289,5 MW.
• Außerdem wird eine Station außerhalb des Systems in der Republik Sacha-Jakutien (1,0 MW) und im Transbaikal-Territorium (0,12 MW) betrieben.

Kraftwerke befinden sich in der Phase der Projektentwicklung und des Baus

• Im Altai-Territorium sollen 2019 2 Stationen mit einer Gesamtauslegungskapazität von 20,0 MW in Betrieb genommen werden.
• In der Region Astrachan sollen 2017 6 Stationen mit einer Gesamtauslegungskapazität von 90,0 MW in Betrieb genommen werden.
• In der Region Wolgograd sollen in den Jahren 2017 und 2018 6 Anlagen mit einer Gesamtleistung von 100,0 MW in Betrieb genommen werden.
• Im Transbaikal-Territorium sollen 2017 und 2018 3 Stationen mit einer Gesamtauslegungskapazität von 40,0 MW in Betrieb genommen werden.
• In der Region Irkutsk soll 2018 1 Station mit einer geplanten Leistung von 15,0 MW in Betrieb genommen werden.
• In der Region Lipetsk sollen 2017 3 Stationen mit einer Gesamtauslegungskapazität von 45,0 MW in Betrieb genommen werden.
• In der Region Omsk sollen 2017 und 2019 2 Kraftwerke mit einer geplanten Leistung von 40,0 MW in Betrieb genommen werden.
• In der Region Orenburg soll die 7. Station mit einer geplanten Kapazität von 260,0 MW in den Jahren 2017-2019 in Betrieb genommen werden.
• In der Republik Baschkortostan sollen 2017 und 2018 3 Kraftwerke mit einer projektierten Leistung von 29,0 MW in Betrieb genommen werden.
• In der Republik Burjatien sollen 2017 und 2018 5 Anlagen mit einer projektierten Leistung von 70,0 MW in Betrieb genommen werden.
• In der Republik Dagestan sollen 2017 2 Kraftwerke mit einer projektierten Leistung von 10,0 MW in Betrieb genommen werden.
• In der Republik Kalmückien sollen 2017 und 2019 4 Anlagen mit einer projektierten Kapazität von 70,0 MW in Betrieb genommen werden.
• In der Region Samara soll 2018 1 Station mit einer geplanten Leistung von 75,0 MW in Betrieb genommen werden.
• In der Region Saratov sollen 2017 und 2018 3 Stationen mit einer projektierten Kapazität von 40,0 MW in Betrieb genommen werden.
• In der Region Stavropol sollen 2017-2019 4 Stationen mit einer geplanten Kapazität von 115,0 MW in Betrieb genommen werden.
• In der Region Tscheljabinsk sollen 2017 und 2018 4 Stationen mit einer projektierten Leistung von 60,0 MW in Betrieb genommen werden.

Die geplante Gesamtkapazität der in Entwicklung und Bau befindlichen Solarkraftwerke beträgt 1079,0 MW.
Auch thermoelektrische Generatoren, Sonnenkollektoren und solarthermische Anlagen sind in Industrieanlagen und im Alltag weit verbreitet. Die Möglichkeit und Methode der Verwendung wird von jedem für sich selbst gewählt.

Die Zahl der technischen Geräte, die Sonnenenergie zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie nutzen, sowie die Zahl der im Bau befindlichen Solarkraftwerke, deren Kapazität, sprechen für sich – in Russland sollten alternative Energiequellen sein und sich entwickeln.

Übertragung von Sonnenenergie zur Erde

Sonnenenergie von einem Satelliten wird mit einem Mikrowellensender durch den Weltraum und die Atmosphäre zur Erde übertragen und auf der Erde von einer Antenne namens Rectenna empfangen. Eine Rectenna ist eine nichtlineare Antenne, die dazu bestimmt ist, die Energie des Feldes der auf sie einfallenden Welle umzuwandeln.

Laserübertragung

Jüngste Entwicklungen legen nahe, den Laser mit neu entwickelten Festkörperlasern zu verwenden, die eine effiziente Energieübertragung ermöglichen. Innerhalb weniger Jahre kann ein Wirkungsgrad von 10 % bis 20 % erreicht werden, aber weitere Experimente müssen noch die möglichen Gefahren berücksichtigen, die dies für die Augen verursachen kann.

Mikrowelle

Im Vergleich zur Laserübertragung ist die Mikrowellenübertragung fortschrittlicher und hat einen höheren Wirkungsgrad von bis zu 85%. Mikrowellenstrahlen liegen weit unter den tödlichen Konzentrationswerten, selbst bei längerer Exposition. So ist ein Mikrowellenherd mit einer Frequenz von 2,45 GHz Mikrowellenwelle mit einem gewissen Schutz völlig unbedenklich. Der von Photovoltaikzellen erzeugte elektrische Strom wird durch ein Magnetron geleitet, das den elektrischen Strom in elektromagnetische Wellen umwandelt. Diese elektromagnetische Welle durchläuft den Wellenleiter, der die Eigenschaften der elektromagnetischen Welle bildet. Die Effizienz der drahtlosen Energieübertragung hängt von vielen Parametern ab.

Wichtige Technologieinformationen

Betrachten wir die Solarbatterie im Detail, ist das Funktionsprinzip leicht verständlich. Separate Abschnitte der fotografischen Platte ändern die Leitfähigkeit in separaten Abschnitten unter dem Einfluss von ultravioletter Strahlung.

Dabei wird Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt, die sofort für Elektrogeräte genutzt oder auf autarken Wechselmedien gespeichert werden kann.

Um diesen Prozess genauer zu verstehen, müssen mehrere wichtige Aspekte bewertet werden:

1. Eine Solarbatterie ist ein spezielles System von Photovoltaik-Wandlern, die eine gemeinsame Struktur bilden und in einer bestimmten Reihenfolge verbunden sind.
2. Im Aufbau von Photokonvertern gibt es zwei Schichten, die sich in der Art der Leitfähigkeit unterscheiden können.
3. Zur Herstellung dieser Konverter werden Siliziumwafer verwendet.
4. In der n-leitenden Schicht wird dem Silizium auch Phosphor zugesetzt, was zu einem Überschuss an Elektronen mit einem negativ geladenen Index führt.
5. Die p-leitende Schicht besteht aus Silizium und Bor, was zur Bildung sogenannter "Löcher" führt.
6. Letztlich befinden sich beide Schichten zwischen Elektroden mit unterschiedlichen Ladungen.

Wo wird Solarenergie genutzt?

Die Nutzung von Solarenergie nimmt von Jahr zu Jahr zu. Vor nicht allzu langer Zeit wurde die Energie der Sonne genutzt, um das Wasser im Landhaus in der Sommerdusche zu erhitzen. Und heute werden bereits verschiedene Anlagen zum Heizen von Privathäusern in Kühltürmen eingesetzt. Sonnenkollektoren erzeugen den Strom, der benötigt wird, um kleine Dörfer mit Strom zu versorgen.

Merkmale der Nutzung von Sonnenenergie

Die Photoenergie der Sonnenstrahlung wird in Photovoltaikzellen umgewandelt. Dies ist eine zweischichtige Struktur, die aus 2 Halbleitern unterschiedlichen Typs besteht. Der untere Halbleiter ist vom p-Typ und der obere vom n-Typ. Der erste hat einen Mangel an Elektronen und der zweite einen Überschuss.

Die Elektronen in einem Halbleiter vom n-Typ absorbieren Sonnenstrahlung, wodurch die darin enthaltenen Elektronen ihre Umlaufbahn verlassen. Die Impulsstärke reicht aus, um sich in einen Halbleiter vom p-Typ umzuwandeln. Dadurch entsteht ein gerichteter Elektronenfluss und Strom wird erzeugt. Silizium wird bei der Herstellung von Solarzellen verwendet.

Bis heute werden verschiedene Arten von Fotozellen hergestellt:

• Einkristallin. Sie werden aus Silizium-Einkristallen hergestellt und haben eine einheitliche Kristallstruktur.Sie zeichnen sich unter anderem durch die höchste Effizienz (ca. 20 Prozent) und erhöhte Kosten aus;
• Polykristallin. Die Struktur ist polykristallin, weniger einheitlich. Sie sind billiger und haben einen Wirkungsgrad von 15 bis 18 Prozent;
• Dünner Film. Diese Solarzellen werden durch Sputtern von amorphem Silizium auf ein flexibles Substrat hergestellt. Solche Fotozellen sind die billigsten, aber ihre Effizienz lässt zu wünschen übrig. Sie werden bei der Herstellung von flexiblen Solarmodulen verwendet.

Wirkungsgrad von Solarmodulen

In was wird Sonnenenergie umgewandelt und wie wird sie erzeugt?

Solarenergie gehört zur Kategorie der Alternativen. Es entwickelt sich dynamisch und bietet neue Methoden zur Energiegewinnung aus der Sonne. Bisher sind solche Methoden zur Gewinnung von Sonnenenergie und ihrer weiteren Umwandlung bekannt:

• photovoltaische oder photoelektrische Methode - das Sammeln von Energie mit photovoltaischen Zellen;
• heiße Luft - wenn die Energie der Sonne in Luft umgewandelt und zum Turbogenerator geleitet wird;
• solarthermische Methode - Erwärmung durch Strahlen einer Oberfläche, die Wärmeenergie ansammelt;
• "Sonnensegel" - ein gleichnamiges Gerät, das im Vakuum arbeitet und die Sonnenstrahlen in kinetische Energie umwandelt;
• Ballonmethode - Sonnenstrahlung erwärmt den Zylinder, wodurch aufgrund der Wärme Dampf entsteht, der zur Erzeugung von Notstrom dient.

Die Energie von der Sonne kann direkt (über Solarzellen) oder indirekt (durch Konzentration der Sonnenenergie, wie es bei der solarthermischen Methode der Fall ist) erfolgen.Die Hauptvorteile der Solarenergie sind das Fehlen schädlicher Emissionen und niedrigere Stromkosten. Dies ermutigt immer mehr Menschen und Unternehmen, sich der Solarenergie als Alternative zuzuwenden. Am aktivsten werden alternative Energien in Ländern wie Deutschland, Japan und China genutzt.

Sonnenkollektoren, Gerät und Anwendung

In jüngerer Zeit schien die Idee, kostenlosen Strom zu bekommen, fantastisch. Aber moderne Technologien verbessern sich ständig und auch alternative Energien entwickeln sich. Viele beginnen, neue Entwicklungen zu nutzen, weg vom Stromnetz zu sein, volle Autonomie zu erlangen und ohne den urbanen Komfort zu verlieren. Eine solche Stromquelle sind Sonnenkollektoren.
Der Anwendungsbereich solcher Batterien ist hauptsächlich für die Stromversorgung von Landhäusern, Häusern und Sommerhäusern bestimmt, die weit von Stromleitungen entfernt sind. Also dort, wo zusätzliche Stromquellen benötigt werden.

Was ist eine solarbetriebene Batterie - das sind zahlreiche Leiter und Fotozellen, die zu einem System verbunden sind, das die von den Sonnenstrahlen empfangene Energie in elektrischen Strom umwandelt. Der Wirkungsgrad dieses Systems erreicht durchschnittlich vierzig Prozent, was jedoch geeignete Wetterbedingungen erfordert.

Es ist sinnvoll, Solaranlagen nur dort zu installieren, wo das Wetter an den meisten Tagen des Jahres sonnig ist. Es lohnt sich auch, die geografische Lage des Hauses zu berücksichtigen. Aber grundsätzlich reduzieren Batterien unter günstigen Bedingungen den Stromverbrauch aus dem allgemeinen Netz erheblich.

Wirkungsgrad von Solarbatterien

Eine Fotozelle produziert selbst mittags bei klarem Wetter nur sehr wenig Strom, der nur ausreicht, um eine LED-Taschenlampe zu betreiben.

Zur Erhöhung der Ausgangsleistung werden mehrere Solarzellen zur Erhöhung der Konstantspannung parallel und zur Erhöhung des Stroms in Reihe geschaltet.

Die Effizienz von Solarmodulen hängt ab von:

• Lufttemperatur und die Batterie selbst;
• richtige Auswahl des Lastwiderstands;
• der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen;
• Vorhandensein / Fehlen einer Antireflexbeschichtung;
• Lichtausgangsleistung.

Je niedriger die Außentemperatur, desto effizienter arbeiten die Fotozellen und die Solarbatterie insgesamt. Hier ist alles einfach. Bei der Berechnung der Last ist die Situation jedoch komplizierter. Es sollte basierend auf der aktuellen Ausgabe des Panels ausgewählt werden. Aber sein Wert variiert je nach Wetterfaktoren.

Solarmodule werden mit der Erwartung einer Ausgangsspannung hergestellt, die ein Vielfaches von 12 V ist - wenn die Batterie mit 24 V versorgt werden soll, müssen zwei Module parallel angeschlossen werden

Es ist problematisch, die Parameter der Solarbatterie ständig zu überwachen und ihren Betrieb manuell anzupassen. Verwenden Sie dazu besser den Steuerregler, der die Einstellungen des Solarpanels automatisch selbst anpasst, um daraus maximale Leistung und optimale Betriebsmodi zu erzielen.

Der ideale Einfallswinkel der Sonnenstrahlen auf die Solarzelle ist gerade. Bei einer Abweichung von weniger als 30 Grad von der Senkrechten sinkt der Wirkungsgrad des Panels jedoch nur um etwa 5 %. Bei einer weiteren Vergrößerung dieses Winkels wird jedoch ein zunehmender Anteil der Sonnenstrahlung reflektiert, wodurch der Wirkungsgrad der Solarzelle sinkt.

Wenn die Batterie im Sommer maximale Energie produzieren soll, sollte sie senkrecht zum durchschnittlichen Sonnenstand ausgerichtet werden, den sie zu den Tagundnachtgleichen im Frühjahr und Herbst einnimmt.

Für die Region Moskau sind dies ungefähr 40-45 Grad zum Horizont. Wenn im Winter das Maximum benötigt wird, sollte das Panel in eine vertikalere Position gebracht werden.

Und noch etwas: Staub und Schmutz verringern die Leistung von Photovoltaikzellen erheblich. Photonen durch eine solche „schmutzige“ Barriere erreichen sie einfach nicht, was bedeutet, dass nichts in Elektrizität umgewandelt werden kann. Die Paneele müssen regelmäßig gewaschen oder so platziert werden, dass der Staub von Regen allein abgewaschen wird.

Einige Solarmodule haben eingebaute Linsen zum Konzentrieren der Strahlung auf die Solarzelle. Bei klarem Wetter führt dies zu einer Effizienzsteigerung. Bei starker Trübung bringen diese Linsen jedoch nur Schaden.

Wenn ein herkömmliches Panel in einer solchen Situation weiterhin Strom erzeugt, wenn auch in geringeren Mengen, wird das Linsenmodell fast vollständig aufhören zu arbeiten.

Die Sonne sollte idealerweise eine Batterie von Fotozellen gleichmäßig beleuchten. Stellt sich heraus, dass einer seiner Bereiche dunkel ist, werden die unbeleuchteten Solarzellen zu einer parasitären Last. Sie erzeugen in einer solchen Situation nicht nur keine Energie, sondern entnehmen sie auch den Arbeitselementen.

Die Paneele müssen so installiert werden, dass keine Bäume, Gebäude und andere Hindernisse im Weg der Sonnenstrahlen stehen.