I. Složení solárního systému napájení
Solární systém se skládá ze skupiny solárních článků, solárního regulátoru a baterie (skupiny). Pokud je výstupní výkon AC 220 V nebo 110 V a chcete doplnit napájení z rozvodné sítě, je třeba nakonfigurovat také střídač a inteligentní přepínač rozvodné sítě.
1.Pole solárních článků, které jsou solárními panely
Toto je nejdůležitější část solárního fotovoltaického systému výroby energie, jehož hlavní úlohou je přeměňovat sluneční fotony na elektřinu, aby se podpořila práce zátěže. Solární články se dělí na monokrystalické křemíkové články, polykrystalické křemíkové solární články a amorfní křemíkové solární články. Monokrystalické křemíkové články jsou oproti ostatním dvěma typům robustnější, mají delší životnost (obvykle až 20 let) a vysokou účinnost fotoelektrické přeměny, díky čemuž se stávají nejčastěji používanou baterií.
2.Solární regulátor nabíjení
Jeho hlavním úkolem je kontrolovat stav celého systému a zároveň chránit baterii před přebíjením a přebíjením. V místech s obzvláště nízkými teplotami má také funkci teplotní kompenzace.
3.Solární akumulátor s hlubokým cyklem
Baterie, jak název napovídá, slouží k ukládání elektřiny. Ukládá se hlavně solárními panely, obvykle se jedná o olověné baterie, které lze mnohokrát recyklovat.
V celém monitorovacím systému. Některá zařízení potřebují napájení 220 V nebo 110 V střídavého proudu a přímý výstup solární energie je obvykle 12 V DC, 24 V DC nebo 48 V DC. Aby bylo možné napájet zařízení s napětím 22 V AC nebo 110 V AC, musí být systém napájen měničem DC/AC, který solární fotovoltaický systém pro výrobu energie přemění stejnosměrný proud na střídavý.
Za druhé, princip výroby solární energie
Nejjednodušším principem výroby solární energie je to, čemu říkáme chemická reakce, tedy přeměna sluneční energie na elektřinu. Tento proces přeměny spočívá v průchodu fotonů slunečního záření polovodičovým materiálem na elektrickou energii, obvykle nazývaný „fotovoltaický jev“ a solární články se vyrábějí pomocí tohoto jevu.
Jak víme, když sluneční světlo svítí na polovodič, některé fotony se od povrchu odrazí, zbytek je buď absorbován polovodičem, nebo jím propuštěn, což je absorbováno fotony. Samozřejmě se některé fotony zahřejí a další se srazí s valenčními elektrony atomů, které tvoří polovodič, a tak vytvoří elektron-děrový pár. Tímto způsobem se sluneční energie pro tvorbu elektron-děrových párů přemění na elektrickou energii a poté se prostřednictvím reakce vnitřního elektrického pole polovodiče vytvoří určitý proud. Pokud se kus polovodičové baterie různě propojí, vytvoří se tak vícenásobné proudové napětí, čímž se získá výstupní výkon.
Za třetí, analýza německého systému solárních kolektorů pro domácnosti (více obrázků)
Pokud jde o využití solární energie, je obecně běžné instalovat na střechu vakuový skleněný solární ohřívač vody. Tento vakuový skleněný solární ohřívač vody se vyznačuje nižší prodejní cenou a jednodušší konstrukcí. Nicméně, s rostoucí dobou používání uživatelem se ve vakuové skleněné trubici na vnitřní straně stěny zásobníku vody vytváří silná vrstva vodního kamene, která snižuje tepelnou účinnost vakuové skleněné trubice. Proto je u těchto běžných vakuových solárních ohřívačů vody po několika letech používání nutné skleněnou trubici vyjmout a přijmout určitá opatření k odstranění vodního kamene uvnitř trubice. Většina běžných domácích uživatelů si tohoto procesu v podstatě není vědoma. Pokud jde o problém s vodním kamenem ve vakuovém skleněném solárním ohřívači vody, po dlouhé době používání může být pro uživatele příliš obtížné provádět odstraňování vodního kamene, ale i nadále si s ním vystačí.
Kromě toho se v zimě tento typ vakuového skleněného solárního ohřívače vody obává zimního chladu, což má za následek zamrznutí systému. Většina rodin v podstatě používá solární ohřívač vody jako zásobník vody a předem ji vyprázdní, takže v zimě již solární ohřívač vody nepoužívá. Také pokud není obloha delší dobu dobře osvětlená, ovlivní to normální používání tohoto vakuového skleněného solárního ohřívače vody. V mnoha evropských zemích je tento typ solárního ohřívače vody s vodou jako teplonosným médiem relativně vzácný. Ve většině evropských zemí se jako teplonosné médium používá nemrznoucí směs s nízkou toxicitou propylenglykolu. Proto tento typ solárního ohřívače vody nepoužívá vodu a v zimě jej lze používat, dokud je na obloze slunce, a neexistuje strach z mrazu. Samozřejmě, na rozdíl od jednoduchých domácích solárních ohřívačů vody, kde lze vodu v systému použít ihned po ohřátí, solární ohřívače vody v evropských zemích vyžadují instalaci zásobníku teplovýměníku uvnitř vnitřní strojovny, který je kompatibilní se střešními solárními kolektory. V zásobníku tepla se k odvádění tepla ze slunečního záření absorbovaného střešními solárními kolektory do vodního tělesa v zásobníku používá propylenglykolová teplonosná kapalina přes měděný trubkový radiátor ve tvaru spirálového disku, aby se uživatelům poskytla teplá užitková voda nebo teplá voda pro vnitřní nízkoteplotní systém sálavého vytápění teplou vodou, tj. podlahové vytápění. Kromě toho se solární ohřívače vody v evropských zemích často kombinují s jinými topnými systémy, jako jsou plynové ohřívače vody, olejové kotle, tepelná čerpadla země-voda atd., aby se zajistila denní dodávka a spotřeba teplé vody pro domácí uživatele.
Využití solární energie v soukromých domácnostech v Německu – obrázek plochého kolektoru
Instalace 2 plochých solárních kolektorů na venkovní střechu
Venkovní střešní instalace 2 plochých solárních kolektorů (viditelná je i parabolická anténa pro příjem satelitního televizního signálu ve tvaru motýla instalovaná na střeše)
Instalace 12 plochých solárních kolektorů na venkovní střechu
Instalace 2 plochých solárních kolektorů na venkovní střechu
Venkovní střešní instalace 2 plochých solárních kolektorů (také viditelné nad střechou se střešním oknem)
Venkovní střešní instalace dvou plochých solárních kolektorů (viditelná je také parabolická motýlí anténa pro příjem satelitního televizního signálu instalovaná na střeše; nad střechou je střešní okno)
Venkovní střešní instalace devíti plochých solárních kolektorů (viditelná je také parabolická motýlí anténa pro příjem satelitního televizního signálu instalovaná na střeše; nad střechou je šest světlíků)
Venkovní střešní instalace šesti plochých solárních kolektorových panelů (nad střechou je také viditelná instalace 40 solárních fotovoltaických panelů pro výrobu energie)
Venkovní střešní instalace dvou plochých solárních kolektorových panelů (viditelné také na střeše, na střeše je instalována parabolická motýlí anténa pro příjem satelitního televizního signálu; nad střechou je střešní okno; nad střechou je instalováno 20 solárních fotovoltaických panelů pro výrobu energie)
Venkovní střecha, instalace plochých solárních kolektorových panelů, staveniště.
Venkovní střecha, instalace plochých solárních kolektorových panelů, staveniště.
Venkovní střecha, instalace plochých solárních kolektorových panelů, staveniště.
Venkovní střecha, plochý solární kolektor, částečný detail.
Venkovní střecha, plochý solární kolektor, částečný detail.
Ve střeše domu jsou instalovány ploché solární kolektory a panely pro solární fotovoltaické systémy výroby energie; uvnitř strojovny v suterénu spodní části domu jsou instalovány plynové kotle na ohřev vody a integrované zásobníky teplé vody s výměníkem tepla, dále „střídače“ pro záměnu stejnosměrného a střídavého proudu v systémech výroby solární energie a rozvaděč pro připojení k venkovní veřejné elektrické síti atd.
Potřeba teplé vody v interiéru je: teplá užitková voda v místě umyvadla; podlahové vytápění - podlahové vytápění a teplonosná voda v nízkoteplotním systému sálavého vytápění teplou vodou.
Na střeše jsou instalovány 2 ploché solární kolektory, uvnitř je instalován nástěnný plynový kotel na ohřev vody, nainstalován komplexní zásobník teplé vody pro výměník tepla a v systému plochých solárních kolektorů je také podpůrné potrubí teplé vody (červené), potrubí vratné vody (modré) a regulační zařízení pro průtok teplonosného média a expanzní nádoba.
Na střeše jsou instalovány 2 skupiny plochých solárních kolektorů; uvnitř je instalován nástěnný plynový kotel na ohřev vody; nainstalován integrovaný zásobník teplé vody s výměníkem tepla; a v systému plochých solárních kolektorů je podpůrné potrubí teplé vody (červené), potrubí vratné vody (modré) a regulační zařízení pro průtok teplonosného média atd. Použití teplé vody: zásobování teplou užitkovou vodou; dodávka teplé vody pro vytápění.
Na střeše je instalováno 8 plochých solárních kolektorů; uvnitř suterénu je instalován plynový kotel na ohřev vody; instalován je komplexní zásobník teplé vody pro výměnu tepla; a podpůrné potrubí teplé vody (červené) a potrubí vratné vody (modré). Spotřeba teplé vody: koupelna, mycí prostředek, vany, teplá užitková voda; teplá užitková voda v kuchyni; vytápění, přenos tepla, teplá voda.
