Podrobné vysvětlení principu fungování solárního fotovoltaického napájecího systému

Jan 05, 2025 Zanechat vzkaz

Solární fotovoltaické systémy přeměňují sluneční světlo na využitelnou elektřinu prostřednictvím fotovoltaického procesu. Solární fotovoltaické systémy využívají pokrok bateriové technologie k nákupu a skladování této elektřiny, aby dodávaly stabilní stejnosměrný nebo střídavý proud do zařízení a domácností, ovládané regulátorem nabíjení a střídačem. FV články se skládají z polovodičového p–n přechodu; když fotony s dostatečnou energií vybudí elektrony, kombinace vestavěného-elektrického pole přes přechod a oddělení vytvořených párů elektron{3}}děr (excitonů) způsobí vznik fotonapětí a generování proudu, když je solární fotovoltaický článek zapojen do obvodu. Mnoho článků je zapojeno do série a paralelně, aby vytvořilo modul, a více modulů tvoří pole s požadovaným napětím a proudem. V článcích z krystalického křemíku je typické napětí naprázdno (Voc) asi 0,5–0,6 V na článek a plocha článku určuje, kolik proudu může dodat při osvětlení.

 

1. Složení solárního napájecího systému

Solární systém se skládá ze skupiny solárních článků, solárního regulátoru, baterie (skupiny). Pokud je výstupní výkon AC 220V nebo 110V a pro doplnění veřejné sítě je také nutné nakonfigurovat invertor a inteligentní přepínač veřejné sítě.

Pole solárních článků, což jsou solární panely

Toto je nejcentrálnější část solárního fotovoltaického systému výroby energie, jeho hlavní úlohou je přeměnit solární fotony na elektřinu, aby se podpořila práce zátěže. Solární články se dělí na monokrystalické křemíkové články, polykrystalické křemíkové solární články, amorfní křemíkové solární články. Jako monokrystalické křemíkové články se oproti ostatním dvěma typům vyznačují robustní, dlouhou životností (obecně až 20 let), vysokou účinností fotoelektrické přeměny, což vede k tomu, že se stává nejběžněji používanou baterií.

Solární regulátor nabíjení

Jeho hlavním úkolem je řídit stav celého systému, přičemž přebíjení baterie, přebíjení a vybíjení hraje ochrannou roli. V místech, kde je teplota obzvlášť nízká, má navíc funkci teplotní kompenzace.

Solární baterie s hlubokým cyklem

Baterie, jak název napovídá, je úložištěm elektřiny, ukládá se hlavně přeměnou elektřiny na solární panely, obecně olověné-kyselinové baterie lze mnohokrát recyklovat.

V celém monitorovacím systému. Některá zařízení musí poskytovat střídavý proud 220 V, 110 V a přímý výstup solární energie je obecně 12 V DC, 24 V DC, 48 V DC. Aby bylo možné zajistit napájení 22VAC, 11OVAc zařízení, musí být v systému zvýšen DC / AC střídač, solární fotovoltaický systém výroby energie bude generován ve stejnosměrném napájení na střídavý výkon.

 

2. Princip výroby solární energie

Nejjednodušším principem výroby solární energie je to, čemu říkáme chemická reakce, tedy přeměna sluneční energie na elektřinu. Tento proces přeměny je proces fotonů slunečního záření přes polovodičový materiál na elektrickou energii, obvykle nazývaný "fotovoltaický efekt", solární články jsou vyráběny pomocí tohoto efektu.

Jak víme, když na polovodič dopadá sluneční světlo, některé fotony se odrazí od povrchu, zbytek je buď pohlcen polovodičem, nebo se propustí polovodičem, který je samozřejmě pohlcen fotony, některé se zahřejí a některé další ~ fotony se srazí s atomovými valenčními elektrony, které tvoří polovodič, a vytvoří tak elektron{0} pár. Tímto způsobem se sluneční energie na výrobu elektronových -párů děr ve formě transformuje na elektrickou energii a poté prostřednictvím reakce vnitřního elektrického pole polovodiče produkuje určitý proud, pokud je část polovodiče baterie různými způsoby připojena k vytvoření vícenásobného proudového napětí, aby byl výstupní výkon.