Układ fotowoltaiczny

Nawiązując do jednego z poprzednich tematów chciałbym rozwinąć opis układów fotowoltaicznych – tym razem jednak trochę bardziej technicznie.
Ogniowo fotowoltaiczne – jest to urządzenie, które zamienia energię słońca bezpośrednio w elektryczność. Proces ten nosi nazwę efektu fotowoltaicznego.
Fotoogniwa możemy podzielić na:
•   Monokrystaliczne – ogniwa tworzone są z jednorodnego kryształu krzemu o uporządkowanej budowie wewnętrznej. Można wyróżnić tzw bloki krzemu, które stanowią podstawę tworzenia ogniw. Poziom sprawności tego typu fotoogniw jest największy (nawet powyżej 15%) oraz charakteryzują się dużą sprawnością.

Fotoogniwo Monokrystaliczne

•  Polikrystaliczne  (multikrystaliczne) – ogniwa zbudowane są z wielu małych kryształków krzemu, co sprawia że powstaje niejednolita powierzchnia (przypomina szron na szybie). Proces produkcji nie jest aż tak skomplikowany jak w przypadku ogniw monokrystalicznych, cechują też się mniejszą wydajnością. Cena produkcji sprawia, że te ogniwa są najczęściej stosowane (gospodarstwa domowe i duże elektrownie słoneczne).

Fotoogniwo Polikrystaliczne

•  Amorficzne inaczej Thin-film – sprawność ogniw osiąga poziom około 8,5%.. Składają się z bardzo cienkiej warstwy krzemu (2 mikrony) osadzone na powierzchni nośnika np. szkło. W panelach zbudowanych z amorficznych  fotogniw nie możemy wyróżnić pojedynczych ogniw. Moduły amorficzne stosuje się w małych urządzeniach np. kalkulator, zegarek, można także stosować w dużych systemach do zasilania całych domów

Fotoogniwo Amorficzne

Każde ogniwo składa się z dwóch warstw: pozytywnej (+) i negatywnej (-) to pomiędzy tymi warstwami powstaje napięcie. Jedno ogniwo wytwarza napięcie  nieznacznie przekraczające 0,5V i 2W (moc). By uzyskać odpowiednie napięcie i moc, ogniwa się łączy w ten sposób uzyskujemy moduł (panel).

Podstawowy Zestaw do produkcji energii elektrycznej

Ilość wytworzonej energii zależy głównie od ilości promieniowania słonecznego.  Wartość tą przedstawia się w jednostce w kilowatogodzinach na metr kwadratowy (kWh/m2). Podstawowy zestaw fotowoltaiczny składa się od jednego do kilku modułów, które wytwarzają elektryczność. Panele podłącza się do regulatora ładowania, który reguluje napięcie ładowania akumulatora. By uzyskać napięcie takie jakie jest w sieci (230V) wymagana jest przetwornica (falownik), przetwarza ona napięcie stałe o wartości 12V na napięcie przemienne 230V. Najczęściej stosuje się akumulatory kwasowo-ołowiowe składający się z 6 ogniw (jedno ogniwo ma napięcie ma 2,1V). Stosuje się także akumulatory żelowe (są bezobsługowe).
Pojemność akumulatora podajemy w amperogodzinach (Ah).

Poniższe zdjęcie przedstawia prosty schemat układu fotowoltaicznego.

Schemat Prostego Układu Fotowoltaicznego

 

Tę stronę znaleziono dzięki frazom:

  • układy fotowoltaiczne
  • układ fotowoltaiczny
  • fotowoltaika schemat