Energi matahari adalah salah satu sumber listrik alternatif yang paling menjanjikan dan berkembang pesat. Ini adalah sumber daya tanpa batas yang dapat digunakan di mana saja di dunia tanpa mencemari lingkungan. Setuju, alangkah baiknya memiliki sumber listrik alternatif sendiri.
Ternyata sekarang energi matahari dapat dikonversi menjadi listrik tepat di rumah. Alih-alih panel bingkai besar dan rapuh, panel surya fleksibel sekarang semakin banyak digunakan. Tetapi bagaimana mempraktikkannya?
Kami akan membantu menangani perangkat panel surya fleksibel dan prinsip kerja mereka. Rekomendasi yang berguna untuk pemilihan dan pemasangan struktur disajikan dalam artikel kami. Dan untuk memudahkan persepsi informasi, artikel tersebut memuat foto dan video tematik.
Apa itu panel surya?
Untuk memahami apakah panel fleksibel cocok untuk menghasilkan listrik, Anda perlu memahami teorinya.
Apa itu baterai surya, bagaimana struktur model fleksibel berbeda dari yang lain? Dan juga sangat penting untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan sel surya jenis ini bahkan sebelum pembelian.
Struktur dan prinsip pengoperasian panel fleksibel
Prinsip pengoperasian baterai surya didasarkan pada konsep seperti fotovoltaik. Cahaya, seperti yang Anda tahu, dapat dianggap baik sebagai gelombang dan sebagai aliran partikel - foton. Kemampuan untuk mengubah energi foton menjadi listrik adalah fotovoltaik.
Prototipe pertama sel surya modern ditemukan kembali pada tahun 50-an. Sejak itu, mereka secara substansial telah berubah baik secara eksternal maupun oleh prinsip kerja. Efek fotovoltaik dimungkinkan oleh penggunaan semikonduktor
Semikonduktor adalah bahan yang memiliki struktur atom khusus. Semikonduktor tipe-n memiliki elektron ekstra, dan atom semikonduktor tipe-p tidak memilikinya. Untuk merakit fotosel, 2 jenis bahan digabungkan untuk membentuk struktur dua lapis.
Galeri Gambar
Foto dari
Pengembangan dan implementasi panel surya fleksibel telah secara signifikan memperluas cakupan dan opsi pemasangan untuk peralatan rumah tangga yang berguna
Endapan kristal silikon dengan sifat fotolistrik pada basis yang fleksibel menghilangkan kelemahan utama sel surya - kerapuhan
Lapisan fotoelektrik disemprotkan ke pelat logam tipis, strip, dan film polimer. Tergantung pada kekakuan alas, baterai dapat menekuk pada sudut 30º hingga 180º, lipat menjadi gulungan
Panel surya fleksibel dapat ditekuk sehingga mengumpulkan jumlah maksimum sinar matahari
Menempelkan panel surya yang fleksibel ke paviliun kolam musim panas yang terbuat dari polycarbonate akan memungkinkan cara paling rasional untuk mempertahankan suhu mandi yang menyenangkan di reservoir buatan
Lokasi panel surya fleksibel di atap tenda, kemping, tenda matahari menghilangkan kebutuhan untuk mencari tempat untuk menempatkan bank selama liburan di negara ini
Penggunaan panel surya fleksibel adalah prioritas jika pembangkit listrik mini seharusnya dipasang pada desain yang tidak biasa. Gagasan arsitek tidak akan menderita
Ini adalah panel surya fleksibel yang direkomendasikan untuk dipasang di atap, yang daya dukungnya awalnya tidak dihitung untuk pemasangan struktur tambahan.
Pasang baterai pada tirai lamella
Pengisi daya fleksibel dengan fotosel fleksibel
Radius Bend Surya
Pembentukan permukaan yang paling efektif
Stiker Surya Polycarbonate
Penggunaan ruang bebas yang efisien
Sikap yang masuk akal terhadap bentuk arsitektur
Keuntungan penting adalah ringannya sistem.
Fotosel terpisah digabungkan dalam panel. Panel bisa kaku, dalam bingkai logam yang kuat. Sekarang ada kecenderungan untuk memfasilitasi desain panel foto. Sel surya yang fleksibel dan ringan semakin populer.
Prinsip pengoperasian baterai surya dapat dijelaskan sebagai berikut:
- Sinar matahari mengenai permukaan fotosel dari sisi lapisan-n.
- Foton bertabrakan dengan atom semikonduktor, "merobohkan" elektron ekstra.
- Elektron bebas bergerak menuju lapisan p dan jatuh ke atom dengan kekurangan partikel.
- Akibatnya, lapisan atas bertindak sebagai katoda, dan lapisan bawah bertindak sebagai anoda.
- Ini menghasilkan arus searah yang dapat dengan mudah mengisi baterai.
Silikon, selenium dan banyak lagi, bahan yang lebih mahal digunakan sebagai semikonduktor.
Arus searah yang diterima dari panel surya harus dikonversi menjadi bolak-balik, karena sebagian besar peralatan listrik bekerja di dalamnya
Untuk panel surya film fleksibel, penyemprotan polimer dengan konduktor aluminium juga digunakan. Struktur ini membuat panel sangat tipis dan ringan.
Teknologi ini baru saja mulai berkembang, tetapi fakta bahwa ia memiliki prospek yang bagus tidak diragukan lagi. Tetapi kita akan melihat panel fleksibel dalam arti luas dari definisi ini.
Anda dapat membaca lebih lanjut tentang prinsip-prinsip pengoperasian panel surya dengan mengklik tautannya.
Manfaat sel surya fleksibel
Keunggulan panel surya fleksibel menjadikan metode produksi listrik ini salah satu yang paling menjanjikan:
- bobot;
- ukuran;
- elastisitas;
- kinerja;
- keuniversalan;
- keuntungan;
- keramahan lingkungan;
- kemudahan operasi.
Parameter geometris dan fisik panel, seperti ukuran dan berat, sangat penting, karena akan membutuhkan sejumlah besar panel untuk menyediakan listrik ke seluruh bangunan perumahan, ketika menggunakan model berat, mungkin perlu untuk memperkuat struktur bangunan, yang secara signifikan akan meningkatkan biaya pemasangan.
Elemen fleksibel yang ringan dan kompak tidak dapat secara signifikan mempengaruhi distribusi beban pada rangka bangunan. Mereka tidak menimbulkan bahaya ke atap.
Performa baterai silikon cukup tinggi. Sulit untuk mengevaluasi efisiensi dalam hal ini, panel semikonduktor mampu mengubah cahaya menjadi listrik rata-rata 20%.
Artinya, jika daya radiasi matahari adalah 200 watt, sekitar 40 watt listrik akan dihasilkan.
Panel surya amorf fleksibel jauh lebih toleran terhadap cuaca berawan daripada struktur berbasis silikon kaku konvensional.
Sebagai perbandingan, baterai solar standar dalam cuaca berawan hanya dapat bekerja pada 10% dari kapasitasnya, sementara panel fleksibel memberikan sekitar 50% dari nilai nominal.
Fleksibilitas baterai surya memungkinkan Anda melengkapinya dengan atap yang tidak rata, atap ubin, dan pelapis yang berbentuk kompleks. Pada saat yang sama, mereka cukup serbaguna, cocok untuk pemasangan di atap atau fasade bangunan
Sunlight adalah sumber daya gratis dan tidak terbatas. Ini adalah keunggulannya yang tak diragukan, yang mengekspresikan efisiensi tanpa syarat dari panel surya.
Selain itu, metode produksi energi ini benar-benar ramah lingkungan, tidak memengaruhi keadaan lingkungan dan tidak membahayakannya. Selain itu, meninggalkan alternatif populer untuk energi matahari - pembangkit listrik tenaga panas, umat manusia mengurangi tingkat polusi udara.
Kerugian Panel Surya Fleksibel
Kerugian dari panel surya fleksibel juga cukup. Pertama, teknologi ini hanya berkembang dan belum mencapai puncak kemampuannya. Baterai amorf yang fleksibel lebih rendah kinerjanya daripada baterai yang terbuat dari poli atau tunggal yang kaku.
Struktur dan prinsip pengoperasian panel fleksibel cukup rumit, tetapi semua orang dapat menggunakannya. Cukup menginstal dan menghubungkan peralatan dengan benar
Kedua, foil tipis dan lapisan pelapisan minimal gagal relatif cepat. Masa garansi pengoperasian panel tersebut adalah sekitar 3 tahun.
Setelah ini, fotosel mulai berangsur-angsur rusak dan perlu diganti.
Sangat menggembirakan bahwa industri ini berkembang dengan cepat dan lebih tahan lama dan kuat contoh panel surya fleksibel berdasarkan silikon amorf sudah muncul.
Kerugian lainnya melekat pada semua jenis panel surya:
- durasi pengembalian;
- harga tinggi;
- sejumlah besar peralatan mahal, selain baterai itu sendiri;
- tergantung cuaca.
Panel yang fleksibel dengan daya sekitar 150 watt harganya sekitar 40 ribu rubel. atau lebih, tergantung pada pabriknya. 20 baterai, satu set baterai, dan peralatan tambahan akan dikenakan biaya total. Mengingat biaya listrik 1 kWh, Anda harus mengganti sistem selama lebih dari satu tahun.
Di mana dan bagaimana energi matahari digunakan?
Panel fleksibel digunakan di berbagai bidang. Sebelum membuat proyek pasokan energi di rumah menggunakan panel surya ini, cari tahu di mana mereka digunakan dan apa fitur penggunaannya dalam iklim kita.
Lingkup panel surya
Penggunaan panel surya fleksibel sangat luas. Mereka berhasil digunakan dalam elektronik, elektrifikasi bangunan, konstruksi mobil dan pesawat terbang, dan benda-benda luar angkasa.
Dalam konstruksi, panel semacam itu digunakan untuk menyediakan listrik untuk bangunan perumahan dan industri.
Energi matahari dapat menjadi satu-satunya sumber listrik, dan dapat menduplikasi skema catu daya tradisional, sehingga dalam hal efisiensi yang tidak mencukupi dalam periode tertentu rumah tidak akan tetap kekurangan energi.
Pengisi daya portabel sel surya fleksibel tersedia untuk semua orang dan dijual di mana-mana. Panel wisata fleksibel yang besar untuk menghasilkan listrik di setiap sudut dunia sangat populer di kalangan pelancong.
Ide yang sangat tidak biasa namun praktis adalah menggunakan roadbed sebagai dasar baterai fleksibel. Elemen khusus dilindungi dari guncangan dan tidak takut beban berat.
Baterai fleksibel juga bagus karena dapat digunakan di hampir semua situasi. Mereka dapat dengan mudah ditempatkan di atap mobil atau lambung
Gagasan ini sudah diterapkan. Jalan "matahari" memberikan energi ke desa-desa di sekitarnya, sementara tidak mengambil satu meter ekstra tanah.
Fitur penggunaan panel amorf yang fleksibel
Mereka yang berencana mulai menggunakan panel surya fleksibel sebagai sumber listrik untuk rumah mereka harus mengetahui fitur operasi mereka.
Galeri Gambar
Foto dari
Masukkan ransel hemat energi
Pengisi daya portabel
Pengisian efektif di pondok
Adanya baterai built-in
Panel surya dengan dasar logam yang fleksibel digunakan di mana peningkatan permintaan dibuat pada daya tahan pembangkit listrik mini:
Galeri Gambar
Foto dari
Dek kapal laut atau sungai
Tenda di kapal sungai kesenangan
Jari-jari sedikit membungkuk
Instalasi pada badan logam
Pertama-tama, pengguna khawatir tentang pertanyaan: apa yang harus dilakukan di musim dingin, ketika siang hari pendek dan tidak ada listrik yang cukup untuk pengoperasian semua perangkat?
Ya, dalam cuaca berawan dan siang hari yang singkat, kinerja panel berkurang. Ada baiknya ketika ada alternatif dalam bentuk kemungkinan beralih ke catu daya terpusat. Jika tidak, Anda perlu mengisi baterai dan mengisi daya pada hari-hari ketika cuaca baik.
Fitur menarik dari sel surya adalah ketika fotosel dipanaskan, efisiensinya berkurang secara signifikan.
Di musim panas, panel memanas, tetapi mereka bekerja lebih buruk. Di musim dingin, pada hari yang cerah, sel surya dapat menangkap lebih banyak cahaya dan mengubahnya menjadi energi
Jumlah hari cerah per tahun bervariasi berdasarkan wilayah. Tentu saja, di selatan lebih rasional menggunakan baterai fleksibel, karena matahari bersinar lebih lama dan lebih sering.
Karena Bumi mengubah posisinya relatif terhadap Matahari pada siang hari, lebih baik untuk mengatur panel secara universal - yaitu, dari sisi selatan pada sudut sekitar 35-40 derajat. Situasi ini akan relevan baik di pagi dan sore hari, dan pada siang hari.
Petunjuk instalasi untuk panel surya di atap
Jika Anda memutuskan bahwa panel surya fleksibel berdasarkan silikon amorf adalah apa yang Anda butuhkan untuk menyediakan listrik ke rumah pribadi, mulailah merencanakan pekerjaan.
Pilih peralatan yang tepat dan perkirakan perkiraan jumlah panel. Kemudian baca aturan untuk pemasangan dan pemeliharaan sel surya selanjutnya.
Tetapi ingat bahwa penggunaan analog silikon kristal dan poli-tunggal tradisional jauh lebih produktif sejauh ini.
Langkah 1. Perhitungan jumlah panel
Pekerjaan apa pun dimulai dengan proyek. Untuk desain Anda perlu membuat perhitungan yang diperlukan, yaitu:
- konsumsi listrik harian;
- total kekuatan fotosel yang diperlukan;
- kapasitas baterai;
- jumlah panel.
Yang paling sederhana adalah menghitung konsumsi listrik. Untuk melakukan ini, perhitungkan sepenuhnya semua peralatan listrik yang Anda gunakan atau secara teoritis dapat digunakan.
Contoh sederhana:
- kulkas - 200 W;
- komputer - 300 W;
- TV - 150 W;
- bola lampu ekonomis - 5 buah masing-masing 20 watt.
Kekuatan setiap perangkat harus ditunjukkan dalam dokumentasinya atau pada housing. Setelah menambahkan semua data, kami mendapatkan 750 watt. Berdasarkan nilai ini, inverter dipilih - perangkat yang mengubah arus searah menjadi arus bolak-balik dengan frekuensi yang diinginkan.
Pastikan untuk membuat margin kecil dan pilih inverter yang 0,5 kW lebih kuat dari nilai yang dihitung. Artinya, untuk daya total 0,75 kW, perangkat yang tidak lebih lemah dari 1,25 kW cocok
Untuk koneksi yang tepat, panel surya terhubung ke baterai melalui pengontrol. Jangan mencampuradukkan kontak - plus ke plus, minus ke minus. Dari baterai, arus diarahkan ke inverter, dan kemudian ke peralatan listrik
Maka Anda perlu mengambil baterai. Kapasitas baterai (misalnya, 200 A показывает h) menunjukkan arus apa yang akan dihasilkan pada tegangan yang diberikan selama satu jam.
Anda dapat menghitung kapasitas yang dibutuhkan dengan membagi daya total konsumen dengan tegangan output baterai surya. Dalam contoh kita, kita menggunakan baterai 12 volt. 750/12 = 62,5 A ∙ h.
Tetapi formula ini tidak sepenuhnya benar, karena sebagian besar baterai tidak dapat habis ke 0. Ada batasan tertentu, misalnya 40%. Jika level pengisian turun di bawah ini, ini akan secara signifikan mempengaruhi umur dan kualitas baterai.
Indikator ini juga perlu ditambahkan ke rumus:
750 W / (12V × 0,4) = 156,25 A ∙ h.
Untuk mencapai kapasitas seperti itu, Anda dapat menggabungkan sekelompok 2 baterai masing-masing 100 Ah ke dalam suatu sistem.
Jumlah panel dihitung berdasarkan kekuatan model yang dipilih dan wilayah pemasangannya. Pentingnya kawasan ini sulit ditaksir terlalu tinggi. Idealnya, Anda perlu menemukan nilai-nilai tingkat radiasi matahari harian untuk wilayah Anda. Untuk keandalan, nilai minimum untuk tahun tersebut diambil, sementara - pada akhir Desember.
Secara skematis, tingkat isolasi di berbagai wilayah dapat direpresentasikan sebagai berikut. Nilai numerik dapat ditemukan di direktori khusus atau di Internet
Mengalikan indikator ini dengan jumlah hari kalender dalam sebulan, kami mendapatkan jumlah kilowatt per 1 m2 baterai solar fleksibel pada bulan Desember. Misalnya, di Moskow ini adalah 0,33x31 = 10,23 kW / m2, dan untuk Sochi - 1,25x31 = 38,75 kW / m2.Indikator ini disebut jumlah jam.
Kemudian dari maksimum bersyarat 0,75 kW yang dikonsumsi oleh semua perangkat pada saat yang sama, kami menghitung konsumsi bulanan rata-rata - sekitar 25 kW. Selama sebulan, baterai fleksibel kami harus menghasilkan setidaknya 25.000 watt, dan lebih baik membuat pasokan kecil dan menghasilkan hingga 30 kW.
Oleh karena itu, selama 1 jam di Moskow harus 30/10/23 = 2,93 kW. Jika panel yang dipilih memiliki kekuatan 150 W, maka tidak sulit untuk menghitung jumlahnya: 2.93 / 0.15 = 20 buah.
Setelah perhitungan sederhana seperti itu, Anda dapat memilih sendiri inverter, pengontrol, baterai, dan panel fotovoltaik yang fleksibel dalam jumlah yang tepat.
Langkah 2. Aturan Instalasi
Pemasangan sel surya fleksibel dapat dilakukan oleh Anda sendiri.
Untuk melakukan ini, ada baiknya memutuskan di mana tepatnya Anda akan menempatkan panel Anda:
- di atap gedung;
- di fasad rumah;
- pada struktur yang terpisah;
- sirkuit gabungan.
Pilihan paling populer adalah di atap. Jika bentuk atau konfigurasi atap tidak memungkinkan ini, lebih baik untuk membangun bingkai tambahan untuk meletakkan baterai. Ini lebih mahal, tetapi jika atapnya teduh atau sulit dijangkau, opsi ini menjadi rasional.
Lokasi pada fasad digunakan ketika tidak ada ruang yang cukup di atap. Panel dapat menjadi bagian dari ide desain dan memainkan peran dekorasi rumah
Sel fotovoltaik surya fleksibel di bagian bawah memiliki lapisan resin lengket.
Cukup dengan melepas film pelindung dan menempelkan panel di tempat yang dipilih. Tentu saja, sebelum pemasangan permukaan perlu dibersihkan dan dicuci.
Tidak diperlukan alat instalasi khusus. Hal utama adalah menjaga keamanan Anda saat bekerja di atap. Juga sangat penting untuk mengamati diagram pengkabelan peralatan dan tidak memutus urutannya
Di satu sisi, modul surya memiliki 2 kabel lead-out. Setiap panel diposisikan sehingga kabel-kabel ini selanjutnya dapat dikombinasikan dengan satu bus untuk koneksi serial.
Kami juga menyarankan Anda membaca materi kami yang lain, yang menjelaskan secara rinci diagram pemasangan dan metode untuk menghubungkan panel surya. Baca lebih lanjut di sini.
Langkah # 3. Perawatan Sistem Setelah Instalasi
Setelah memasang sel surya yang fleksibel, sel-sel surya harus terus-menerus dirawat dan dipantau, jika tidak efektifitasnya akan turun secara dramatis. Hal utama adalah menjaga panel tetap bersih. Debu, kotoran, kotoran burung - semua faktor ini mengurangi kinerja sistem, karena mereka membatasi penyerapan sinar matahari oleh fotosel.
Panel surya perlu dihapus karena menjadi kotor. Itu sebabnya tidak disarankan untuk menempatkan mereka di tempat-tempat yang sulit dijangkau di atap yang kompleks.
Jika sistem Anda tidak dapat dilayani oleh Anda sendiri, Anda selalu dapat menemukan artis dengan mesin dan peralatan yang sesuai. Tentu saja akan lebih mahal.
Panel surya berbasis silikon amorf, seperti analog keras, dapat dicuci dengan spons basah biasa atau kain mikrofiber. Panel tidak takut air (setelah semua, peralatan ini dipasang di luar ruangan), jika Anda mencucinya secara teratur, mereka akan bertahan lebih lama
Masalah lain yang relevan untuk wilayah kami adalah salju. Di musim dingin, baterai tertidur di salju dan berhenti berfungsi. Curah hujan harus terus-menerus dibersihkan, tetapi jangan terlalu kasar, jika tidak peralatan itu sendiri dapat rusak.
Video dan ulasan yang melihat panel fleksibel dari produsen populer akan membantu Anda membuat pilihan yang tepat. Anda akan dapat melihat bagaimana rumah Anda akan terlihat setelah pemasangan peralatan, para ahli akan membantu Anda memilih jumlah baterai yang tepat dan mempertimbangkan aturan pemasangan.
Bagaimana panel surya fleksibel diatur dan terbuat dari apa:
Anda dapat memasang baterai fleksibel di apartemen di bagian depan gedung bertingkat tinggi, mengapa tidak:
Sedikit lebih banyak tentang produksi dan kelebihan elemen fleksibel:
Panel surya memungkinkan untuk menjadi non-volatile, bukan untuk memantau harga gas dan utilitas. Jika Anda menginvestasikan jumlah tertentu satu kali, Anda dapat mengkonsumsi energi tak terbatas untuk menggunakan peralatan rumah tangga, untuk memanaskan rumah Anda dan mengisi ulang baterai kendaraan listrik. Semakin banyak orang beralih ke energi alternatif, karena masa depan ada di belakangnya.
Jika Anda memiliki pengetahuan atau pengalaman yang diperlukan tentang topik artikel kami, silakan bagikan dengan pembaca kami. Atau mungkin Anda harus menginstal panel surya sendiri? Beri tahu kami bagaimana Anda melakukannya. Anda dapat melengkapi komentar Anda dengan foto.