I. Склад системи сонячного енергопостачання
Сонячна енергетична система складається з групи сонячних елементів, сонячного контролера, акумулятора (групи). Якщо вихідна потужність становить змінного струму 220 В або 110 В, і для доповнення комунального господарства також необхідно налаштувати інвертор та інтелектуальний комутатор комунального господарства.
1.Масив сонячних елементів, тобто сонячні панелі
Це найважливіша частина сонячної фотоелектричної системи виробництва енергії, її головна роль полягає в перетворенні сонячних фотонів на електрику, щоб сприяти роботі навантаження. Сонячні елементи поділяються на монокристалічні кремнієві елементи, полікристалічні кремнієві сонячні елементи та аморфні кремнієві сонячні елементи. Монокристалічні кремнієві елементи, порівняно з двома іншими типами, мають міцніший термін служби (зазвичай до 20 років) та високу ефективність фотоелектричного перетворення, що робить їх найпоширенішими акумуляторами.
2.Контролер сонячного заряду
Його головне завдання — контролювати стан усієї системи, відіграючи захисну роль під час перезаряджання та перерозряджання акумулятора. У місцях з особливо низькою температурою він також має функцію температурної компенсації.
3.Сонячний акумулятор глибокого циклу
Акумулятор, як випливає з назви, є накопичувачем електроенергії, вона в основному накопичується за допомогою перетворення електроенергії сонячними панелями, зазвичай це свинцево-кислотні акумулятори, які можна переробляти багато разів.
У всій системі моніторингу. Деяке обладнання потребує живлення 220 В, 110 В змінного струму, а прямий вихід сонячної енергії зазвичай становить 12 В постійного струму, 24 В постійного струму, 48 В постійного струму. Тому, щоб забезпечити живлення обладнання 22 В змінного струму та 110 В змінного струму, система повинна мати посилений інвертор постійного/змінного струму, який у сонячній фотоелектричній системі перетворюватиме постійний струм на змінний.
По-друге, принцип виробництва сонячної енергії
Найпростіший принцип генерації сонячної енергії – це те, що ми називаємо хімічною реакцією, тобто перетворенням сонячної енергії на електрику. Цей процес перетворення – це процес проходження фотонів сонячного випромінювання через напівпровідниковий матеріал в електричну енергію, який зазвичай називають «фотоелектричним ефектом», і сонячні елементи виготовляються з використанням цього ефекту.
Як відомо, коли сонячне світло падає на напівпровідник, деякі фотони відбиваються від його поверхні, решта або поглинається напівпровідником, або проходить через нього, що поглинається фотонами. Звичайно, деякі фотони нагріваються, а інші фотони стикаються з валентними електронами атомів, з яких складається напівпровідник, утворюючи електронно-діркові пари. Таким чином, сонячна енергія, що утворює електронно-діркові пари, перетворюється на електричну енергію, а потім через реакцію внутрішнього електричного поля напівпровідника створює певний струм. Якщо шматок напівпровідника з'єднати різними способами, утворюється кілька струмових напруг, що дозволяє отримати вихідну потужність.
По-третє, аналіз німецької житлової системи сонячних колекторів (більше зображень)
Щодо використання сонячної енергії, зазвичай на даху встановлюють вакуумні скляні трубчасті сонячні водонагрівачі. Такі вакуумні скляні трубчасті сонячні водонагрівачі характеризуються нижчою ціною та простішою конструкцією. Однак, при використанні води як теплоносія сонячних водонагрівачів, з часом використання користувачем, на внутрішній стороні стінки резервуара для зберігання води у вакуумній скляній трубці утворюється товстий шар накипу, що знижує теплову ефективність вакуумної скляної трубки. Тому кожні кілька років використання цих звичайних вакуумних сонячних водонагрівачів потрібно знімати скляну трубку та вживати певних заходів для видалення накипу всередині трубки. Однак більшість звичайних домашніх користувачів практично не знають про цю проблему. Що стосується проблеми з накипом у вакуумних скляних трубчастих сонячних водонагрівачах, то після тривалого використання користувачі можуть бути занадто клопітливі, щоб видалити накип, але продовжують обходитися цим процесом.
Крім того, взимку, оскільки користувач боїться зимового холоду, що призводить до замерзання системи, більшість сімей, як правило, використовують сонячний водонагрівач для зберігання води, спорожняючи його заздалегідь, і взимку більше не використовують сонячний водонагрівач. Також, якщо небо довго не освітлене, це також вплине на нормальне використання цього вакуумного скляного сонячного водонагрівача. У багатьох європейських країнах цей тип сонячного водонагрівача з водою як теплоносієм є відносно рідкісним. У більшості європейських країн внутрішні сонячні водонагрівачі використовують низькотоксичний пропіленглікольовий антифриз як теплоносій. Тому цей тип сонячного водонагрівача не використовує воду, і взимку, поки є сонце, його можна використовувати, і немає страху замерзання взимку. Звичайно, на відміну від простих побутових сонячних водонагрівачів, де воду в системі можна використовувати одразу після нагрівання, сонячні водонагрівачі в європейських країнах вимагають встановлення теплообмінного бака-накопичувача всередині приміщення для обладнання, сумісного з даховими сонячними колекторами. У теплообмінному резервуарі-акумуляторі використовується теплопровідна рідина на основі пропіленгліколю, яка витісняє тепло сонячного випромінювання, поглинене сонячними колекторами на даху, до водойми в резервуарі-акумуляторі через мідний трубчастий радіатор у формі спірального диска, щоб забезпечити користувачів гарячою водою для побутових потреб або гарячою водою для внутрішньої низькотемпературної системи радіаційного опалення гарячою водою, тобто теплої підлоги, відповідно. Крім того, сонячні водонагрівачі в європейських країнах часто також поєднуються з іншими системами опалення, такими як газові водонагрівачі, масляні котли, геотермальні теплові насоси тощо, щоб забезпечити щоденне постачання та використання гарячої води для домашніх користувачів.
Використання сонячної енергії в приватних будинках Німеччини – розділ із зображенням плоского колектора
Встановлення 2 плоских сонячних колекторних панелей на зовнішньому даху
Зовнішнє встановлення 2 плоских сонячних колекторів на даху (також видно параболічну антену для прийому супутникового телевізійного сигналу у формі метелика, встановлену на даху)
Встановлення 12 плоских сонячних колекторних панелей на зовнішньому даху
Встановлення 2 плоских сонячних колекторних панелей на зовнішньому даху
Встановлення 2 плоских сонячних колекторів на зовнішньому даху (також видимих, над дахом, з мансардним вікном)
Зовнішнє встановлення двох плоских сонячних колекторних панелей на даху (також видно параболічну антену для прийому супутникового телевізійного сигналу у формі метелика, встановлену на даху; над дахом є мансардний люк)
Зовнішнє встановлення на даху дев'яти плоских сонячних колекторних панелей (також видно параболічну антену для прийому супутникового телевізійного сигналу у формі метелика, встановлену на даху; над дахом є шість мансардних вікон)
Встановлення шести плоских сонячних колекторних панелей на зовнішньому даху (також над дахом видно встановлення 40 сонячних фотоелектричних панелей системи вироблення енергії)
Зовнішнє встановлення двох плоских сонячних колекторних панелей на даху (також видно, на даху встановлена параболічна антена для прийому супутникового телевізійного сигналу типу «метелик»; над дахом є мансардний люк; над дахом встановлено 20 сонячних фотоелектричних панелей системи вироблення електроенергії)
Зовнішній дах, встановлення плоских сонячних колекторних панелей, будівельний майданчик.
Зовнішній дах, встановлення плоских сонячних колекторних панелей, будівельний майданчик.
Зовнішній дах, встановлення плоских сонячних колекторних панелей, будівельний майданчик.
Зовнішній дах, плоский сонячний колектор, частковий крупний план.
Зовнішній дах, плоский сонячний колектор, частковий крупний план.
На даху будинку встановлено плоскі сонячні колектори та панелі для сонячних фотоелектричних систем виробництва електроенергії; всередині апаратної в підвалі нижньої частини будинку встановлено газові водогрійні котли та вбудовані теплообмінні баки-акумулятори гарячої води, а також «інвертори» для обміну постійного та змінного струму в системах виробництва сонячної енергії, шафу керування для підключення до зовнішньої мережі загального користування тощо.
Потреби в гарячій воді в приміщенні такі: гаряча вода для побутових потреб біля умивальника; підігрів підлоги - тепла підлога та вода для теплообміну в низькотемпературній системі водяного променевого опалення.
На даху встановлено 2 плоскі сонячні колектори; у приміщенні встановлено настінний газовий водогрійний котел; встановлено комплексний теплообмінний бак-акумулятор; а також допоміжні трубопроводи гарячої води (червоний колір), трубопроводи зворотної води (синій колір) та засоби регулювання потоку теплоносія в системі плоских сонячних колекторів, а також розширювальний бак.
На даху встановлено 2 групи плоских сонячних колекторів; усередині встановлено настінний газовий водогрійний котел; встановлено вбудований теплообмінник, що акумулює гарячу воду; а також допоміжні трубопроводи гарячої води (червоний колір), трубопроводи зворотної води (синій колір) та засоби регулювання потоку теплоносія в системі плоских сонячних колекторів тощо. Використання гарячої води: постачання гарячої води для побутових потреб; подача гарячої води для опалення.
На даху встановлено 8 плоских сонячних колекторів; у підвалі встановлено газовий водогрійний котел; встановлено комплексний теплообмінник, що акумулює гарячу воду; а також допоміжні трубопроводи гарячої води (червоний) та зворотної води (синій). Використання гарячої води: ванна кімната, умивальник, ванна, гаряча вода для побутових потреб; гаряча вода для кухні; опалення та теплообмін гарячою водою.
На даху встановлено 2 плоскі сонячні колекторні панелі; вбудований теплообмінник, що акумулює гарячу воду, встановлений усередині; а також допоміжні трубопроводи гарячої води (червоний) та зворотної води (синій). Використання гарячої води: гаряча вода у ванній кімнаті; гаряча вода на кухні.
Плоскі сонячні колекторні панелі, встановлені на даху; вбудований теплообмінник, що акумулює гарячу воду, встановлений усередині; та відповідні трубопроводи гарячої води (червоний) та зворотної води (синій). Використання гарячої води: гаряча вода для ванних кімнат.
На даху встановлено 2 плоскі сонячні колектори; всередині встановлено водогрійний котел з інтегрованим теплообмінником, що акумулює гарячу воду; а також допоміжні трубопроводи гарячої води (червоний колір), трубопровід зворотної води (синій колір) та кімнатний насос для регулювання потоку рідких теплоносіїв. Використання гарячої води: гаряче водопостачання; нагрівання гарячої води.