I. Σύνθεση του συστήματος ηλιακής ενέργειας

Το ηλιακό σύστημα αποτελείται από μια ομάδα ηλιακών κυψελών, έναν ηλιακό ελεγκτή και μια μπαταρία (ομάδα). Εάν η ισχύς εξόδου είναι AC 220V ή 110V και για να συμπληρώσετε την παροχή ρεύματος, πρέπει επίσης να διαμορφώσετε τον μετατροπέα και τον έξυπνο διακόπτη παροχής ρεύματος.

1.Συστοιχία ηλιακών κυψελών που είναι ηλιακά πάνελ

Αυτό είναι το πιο κεντρικό μέρος του ηλιακού φωτοβολταϊκού συστήματος παραγωγής ενέργειας, με κύριο ρόλο τη μετατροπή των ηλιακών φωτοβολταϊκών σε ηλεκτρική ενέργεια, έτσι ώστε να προωθηθεί το έργο του φορτίου. Τα ηλιακά κύτταρα χωρίζονται σε μονοκρυσταλλικά πυριτίου, πολυκρυσταλλικά πυριτίου και άμορφα πυριτίου. Τα μονοκρυσταλλικά πυριτίου κύτταρα, σε σχέση με τους άλλους δύο τύπους, έχουν ισχυρή, μεγάλη διάρκεια ζωής (γενικά έως 20 χρόνια), υψηλή απόδοση φωτοηλεκτρικής μετατροπής, με αποτέλεσμα να γίνονται η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μπαταρία.

2.Ηλιακός ελεγκτής φόρτισης

Η κύρια λειτουργία του είναι να ελέγχει την κατάσταση ολόκληρου του συστήματος, ενώ παράλληλα παίζει προστατευτικό ρόλο σε περίπτωση υπερφόρτισης και υπερεκφόρτισης της μπαταρίας. Σε μέρη όπου η θερμοκρασία είναι ιδιαίτερα χαμηλή, διαθέτει επίσης λειτουργία αντιστάθμισης θερμοκρασίας.

3.Ηλιακή μπαταρία βαθιάς κυκλικής κυκλοφορίας

Η μπαταρία, όπως υποδηλώνει το όνομα, είναι η αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας, αποθηκεύεται κυρίως από τη μετατροπή ηλεκτρικής ενέργειας σε ηλιακά πάνελ, γενικά μπαταρίες μολύβδου-οξέος, μπορούν να ανακυκλωθούν πολλές φορές.

Σε ολόκληρο το σύστημα παρακολούθησης. Ορισμένοι εξοπλισμοί πρέπει να παρέχουν ισχύ 220V, 110V AC και η άμεση έξοδος ηλιακής ενέργειας είναι γενικά 12VDc, 24VDc, 48VDc. Έτσι, για να παρέχεται ισχύς σε εξοπλισμό 22VAC, 11OVAc, το σύστημα πρέπει να διαθέτει αυξημένο μετατροπέα DC / AC, ο οποίος θα μετατρέπει την ισχύ DC σε AC στο ηλιακό φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας.

Δεύτερον, η αρχή της παραγωγής ηλιακής ενέργειας

Η απλούστερη αρχή της παραγωγής ηλιακής ενέργειας είναι αυτό που ονομάζουμε χημική αντίδραση, δηλαδή η μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια. Αυτή η διαδικασία μετατροπής είναι η διαδικασία των φωτονίων της ηλιακής ακτινοβολίας μέσω του ημιαγωγού υλικού σε ηλεκτρική ενέργεια, που συνήθως ονομάζεται «φωτοβολταϊκό φαινόμενο». Τα ηλιακά κύτταρα κατασκευάζονται με βάση αυτό το φαινόμενο.

Όπως γνωρίζουμε, όταν το ηλιακό φως λάμπει πάνω στον ημιαγωγό, κάποια φωτόνια ανακλώνται από την επιφάνεια, τα υπόλοιπα είτε απορροφώνται από τον ημιαγωγό είτε μεταδίδονται από τον ημιαγωγό, ο οποίος απορροφάται από τα φωτόνια. Φυσικά, κάποια θερμαίνονται και κάποια άλλα φωτόνια συγκρούονται με τα ατομικά ηλεκτρόνια σθένους που αποτελούν τον ημιαγωγό και έτσι παράγουν ένα ζεύγος ηλεκτρονίων-οπών. Με αυτόν τον τρόπο, η ενέργεια του ήλιου μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια για να παράγει ζεύγη ηλεκτρονίων-οπών, και στη συνέχεια μέσω της αντίδρασης εσωτερικού ηλεκτρικού πεδίου του ημιαγωγού, για να παράγει ένα ορισμένο ρεύμα. Εάν ένα κομμάτι της μπαταρίας συνδεθεί με ημιαγωγούς με διάφορους τρόπους για να σχηματίσει πολλαπλές τάσεις ρεύματος, έτσι ώστε να παράγει ισχύ εξόδου.

Τρίτον, η ανάλυση του γερμανικού οικιακού συστήματος ηλιακών συλλεκτών (περισσότερες εικόνες)

Όσον αφορά την αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας, είναι γενικά συνηθισμένη η εγκατάσταση ενός ηλιακού θερμοσίφωνα με γυάλινο σωλήνα κενού στην οροφή. Αυτός ο ηλιακός θερμοσίφωνας με γυάλινο σωλήνα κενού χαρακτηρίζεται από χαμηλότερη τιμή πώλησης και απλούστερη δομή. Ωστόσο, αυτή η χρήση νερού ως μέσο μεταφοράς θερμότητας των ηλιακών θερμοσιφώνων, με την αύξηση του χρόνου που χρησιμοποιεί ο χρήστης, στον γυάλινο σωλήνα κενού στο εσωτερικό του τοίχου αποθήκευσης νερού, θα δημιουργηθεί ένα παχύ στρώμα κλίμακας, η δημιουργία αυτού του στρώματος κλίμακας θα μειώσει την θερμική απόδοση του γυάλινου σωλήνα κενού, επομένως, αυτοί οι συνηθισμένοι ηλιακοί θερμοσίφωνες με σωλήνα κενού, κάθε λίγα χρόνια χρήσης, χρειάζεται να αφαιρεθεί ο γυάλινος σωλήνας και να ληφθούν ορισμένα μέτρα για την απομάκρυνση της κλίμακας μέσα στον σωλήνα. Αλλά αυτή η διαδικασία, οι περισσότεροι απλοί οικιακοί χρήστες ουσιαστικά δεν γνωρίζουν αυτήν την κατάσταση. Όσον αφορά το πρόβλημα της κλίμακας στον ηλιακό θερμοσίφωνα με γυάλινο σωλήνα κενού, μετά από μεγάλη περίοδο χρήσης, οι χρήστες μπορεί επίσης να είναι πολύ δύσκολοι στην αφαίρεση της κλίμακας, αλλά να συνεχίσουν να τα βγάζουν πέρα ​​με τη χρήση.

Επιπλέον, το χειμώνα, αυτό το είδος ηλιακού θερμοσίφωνα κενού από γυάλινο σωλήνα, επειδή ο χρήστης φοβάται το κρύο του χειμώνα, με αποτέλεσμα το σύστημα να παγώνει, οι περισσότερες οικογένειες ουσιαστικά θα χρησιμοποιούν τον ηλιακό θερμοσίφωνα για την αποθήκευση νερού, αδειάζοντας εκ των προτέρων, το χειμώνα δεν θα χρησιμοποιούν πλέον ηλιακό θερμοσίφωνα. Επίσης, εάν ο ουρανός δεν φωτίζεται καλά για μεγάλο χρονικό διάστημα, αυτό θα επηρεάσει επίσης την κανονική χρήση αυτού του ηλιακού θερμοσίφωνα κενού από γυάλινο σωλήνα. Σε πολλές ευρωπαϊκές χώρες, αυτό το είδος ηλιακού θερμοσίφωνα με νερό ως μέσο μεταφοράς θερμότητας είναι σχετικά σπάνιο. Στις περισσότερες ευρωπαϊκές χώρες, η εσωτερική χρήση ηλιακού θερμοσίφωνα είναι η χρήση αντιψυκτικού προπυλενογλυκόλης χαμηλής τοξικότητας, ως μέσο μεταφοράς θερμότητας. Επομένως, αυτό το είδος ηλιακού θερμοσίφωνα δεν χρησιμοποιεί νερό, το χειμώνα, εφόσον υπάρχει ήλιος στον ουρανό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί, δεν υπάρχει χειμερινό πρόβλημα φόβου παγώματος. Φυσικά, σε αντίθεση με τους οικιακούς απλούς ηλιακούς θερμοσίφωνες, όπου το νερό στο σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί αμέσως μετά τη θέρμανση, οι ηλιακοί θερμοσίφωνες στις ευρωπαϊκές χώρες απαιτούν την εγκατάσταση μιας δεξαμενής αποθήκευσης ανταλλαγής θερμότητας μέσα στο εσωτερικό δωμάτιο εξοπλισμού που είναι συμβατή με τους ηλιακούς συλλέκτες στέγης. Στη δεξαμενή αποθήκευσης εναλλαγής θερμότητας, χρησιμοποιείται υγρό προπυλενογλυκόλης που είναι θερμοαγώγιμο για να μετατοπίσει τη θερμότητα της ηλιακής ακτινοβολίας που απορροφάται από τους ηλιακούς συλλέκτες της στέγης στο υδάτινο σώμα της δεξαμενής αποθήκευσης μέσω του θερμαντικού σώματος από χάλκινο σωλήνα σε σχήμα σπειροειδούς δίσκου, για να παρέχει στους χρήστες ζεστό νερό οικιακής χρήσης ή ζεστό νερό για το εσωτερικό σύστημα θέρμανσης ζεστού νερού με ακτινοβολία χαμηλής θερμοκρασίας, δηλαδή, ενδοδαπέδια θέρμανση, αντίστοιχα. Επιπλέον, οι ηλιακοί θερμοσίφωνες στις ευρωπαϊκές χώρες, συχνά αναμειγνύονται και με άλλα συστήματα θέρμανσης, όπως θερμοσίφωνες αερίου, λέβητες πετρελαίου, γεωθερμικές αντλίες θερμότητας κ.λπ., για να εξασφαλιστεί η καθημερινή παροχή και χρήση ζεστού νερού για τους οικιακούς χρήστες.

Γερμανική ιδιωτική οικιακή αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας – ενότητα εικόνας επίπεδου συλλέκτη πλάκας

Εγκατάσταση 2 επίπεδων ηλιακών συλλεκτών στην εξωτερική στέγη

Εγκατάσταση 2 επίπεδων ηλιακών συλλεκτών σε εξωτερική στέγη (επίσης ορατή, παραβολική κεραία λήψης σήματος δορυφορικής τηλεόρασης σε σχήμα πεταλούδας εγκατεστημένη στην στέγη)

Εγκατάσταση 12 επίπεδων ηλιακών συλλεκτών στην εξωτερική στέγη

Εγκατάσταση 2 επίπεδων ηλιακών συλλεκτών στην εξωτερική στέγη

Εγκατάσταση σε εξωτερική στέγη 2 επίπεδων ηλιακών συλλεκτών (επίσης ορατά, πάνω από τη στέγη, με φεγγίτη)

Εγκατάσταση δύο επίπεδων ηλιακών συλλεκτών σε εξωτερική στέγη (ορατή επίσης, παραβολική κεραία λήψης σήματος δορυφορικής τηλεόρασης τύπου πεταλούδας εγκατεστημένη στην στέγη· πάνω από την στέγη υπάρχει φεγγίτης)

Εγκατάσταση εννέα επίπεδων ηλιακών συλλεκτών σε εξωτερική στέγη (επίσης ορατή, παραβολική κεραία λήψης σήματος δορυφορικής τηλεόρασης σε σχήμα πεταλούδας εγκατεστημένη στην στέγη· πάνω από την στέγη, υπάρχουν έξι φεγγίτες)

Εγκατάσταση έξι επίπεδων ηλιακών συλλεκτών σε εξωτερική στέγη (επίσης ορατή, πάνω από τη στέγη, η εγκατάσταση 40 ηλιακών φωτοβολταϊκών πάνελ συστήματος παραγωγής ενέργειας)

Εγκατάσταση δύο επίπεδων ηλιακών συλλεκτών σε εξωτερική στέγη (επίσης ορατή, στην στέγη είναι εγκατεστημένη παραβολική κεραία λήψης σήματος δορυφορικής τηλεόρασης σε σχήμα πεταλούδας· πάνω από την στέγη υπάρχει φεγγίτης· πάνω από την στέγη, η εγκατάσταση 20 ηλιακών φωτοβολταϊκών πάνελ συστήματος παραγωγής ενέργειας)

Εξωτερική στέγη, εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών επίπεδης πλάκας, εργοτάξιο.

Εξωτερική στέγη, εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών επίπεδης πλάκας, εργοτάξιο.

Εξωτερική στέγη, εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών επίπεδης πλάκας, εργοτάξιο.

Εξωτερική στέγη, επίπεδος ηλιακός συλλέκτης, μερική κοντινή λήψη.

Εξωτερική στέγη, επίπεδος ηλιακός συλλέκτης, μερική κοντινή λήψη.

Στην οροφή του σπιτιού, έχουν εγκατασταθεί επίπεδοι ηλιακοί συλλέκτες και πάνελ για ηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ενέργειας. Μέσα στο δωμάτιο εξοπλισμού, στο υπόγειο του κάτω μέρους του σπιτιού, έχουν εγκατασταθεί λέβητες ζεστού νερού με καύση αερίου και ενσωματωμένες δεξαμενές αποθήκευσης ζεστού νερού με εναλλαγή θερμότητας, καθώς και "μετατροπείς" για την εναλλαγή συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος σε ηλιακά συστήματα παραγωγής ενέργειας, και ένας πίνακας ελέγχου για σύνδεση στο εξωτερικό δημόσιο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας κ.λπ.

Οι εσωτερικές ανάγκες σε ζεστό νερό είναι: ζεστό νερό χρήσης στη θέση του νιπτήρα, ενδοδαπέδια θέρμανση και νερό μεταφοράς θερμότητας στο σύστημα θέρμανσης με ακτινοβολία ζεστού νερού χαμηλής θερμοκρασίας.

Υπάρχουν 2 επίπεδα πάνελ ηλιακών συλλεκτών εγκατεστημένα στην οροφή, ένας επιτοίχιος λέβητας ζεστού νερού με καύση αερίου εγκατεστημένος σε εσωτερικό χώρο, μια ολοκληρωμένη δεξαμενή αποθήκευσης ζεστού νερού εναλλαγής θερμότητας εγκατεστημένη, και υποστηρικτικές σωληνώσεις ζεστού νερού (κόκκινες), σωληνώσεις επιστροφής νερού (μπλε) και εγκαταστάσεις ελέγχου ροής μέσου μεταφοράς θερμότητας στο σύστημα επίπεδου ηλιακού συλλέκτη, καθώς και μια δεξαμενή διαστολής.

Υπάρχουν 2 ομάδες επίπεδων ηλιακών συλλεκτών εγκατεστημένων στην οροφή: επιτοίχιος λέβητας ζεστού νερού με καύση αερίου εγκατεστημένος σε εσωτερικό χώρο, ενσωματωμένη δεξαμενή αποθήκευσης ζεστού νερού εναλλαγής θερμότητας εγκατεστημένη, καθώς και υποστηρικτικές σωληνώσεις ζεστού νερού (κόκκινες), σωληνώσεις επιστροφής νερού (μπλε) και εγκαταστάσεις ελέγχου ροής μέσου μεταφοράς θερμότητας στο σύστημα επίπεδου ηλιακού συλλέκτη, κ.λπ. Χρήση ζεστού νερού: παροχή ζεστού νερού οικιακής χρήσης, παροχή ζεστού νερού θέρμανσης.

Υπάρχουν 8 επίπεδα πάνελ ηλιακών συλλεκτών εγκατεστημένα στην οροφή, ένας λέβητας ζεστού νερού αερίου εγκατεστημένος στο υπόγειο, μια ολοκληρωμένη δεξαμενή αποθήκευσης ζεστού νερού με εναλλαγή θερμότητας εγκατεστημένη και υποστηρικτικοί σωλήνες ζεστού νερού (κόκκινοι) και σωλήνες επιστροφής νερού (μπλε). Χρήση ζεστού νερού: μπάνιο, πλύσιμο προσώπου, μπάνιο, ζεστό νερό οικιακής χρήσης, ζεστό νερό οικιακής χρήσης κουζίνας, ζεστό νερό μεταφοράς θερμότητας για θέρμανση.

Υπάρχουν 2 επίπεδα πάνελ ηλιακών συλλεκτών εγκατεστημένα στην οροφή, μια ενσωματωμένη δεξαμενή αποθήκευσης ζεστού νερού με εναλλαγή θερμότητας εγκατεστημένη στο εσωτερικό και υποστηρικτικές σωληνώσεις ζεστού νερού (κόκκινες) και σωληνώσεις επιστροφής νερού (μπλε). Χρήση ζεστού νερού: ζεστό νερό χρήσης στο μπάνιο, στο μπάνιο, ζεστό νερό χρήσης στην κουζίνα.

Επίπεδα πάνελ ηλιακών συλλεκτών εγκατεστημένα στην οροφή· ενσωματωμένη δεξαμενή αποθήκευσης ζεστού νερού με εναλλαγή θερμότητας εγκατεστημένη σε εσωτερικό χώρο· και αντίστοιχες σωληνώσεις ζεστού νερού (κόκκινες) και σωληνώσεις επιστροφής νερού (μπλε). Χρήση ζεστού νερού: ζεστό νερό οικιακής χρήσης για μπάνιο.

Υπάρχουν 2 επίπεδα πάνελ ηλιακών συλλεκτών εγκατεστημένα στην οροφή, ένας λέβητας ζεστού νερού εγκατεστημένος σε εσωτερικό χώρο με ενσωματωμένη δεξαμενή αποθήκευσης ζεστού νερού με εναλλαγή θερμότητας, καθώς και υποστηρικτικές σωληνώσεις ζεστού νερού (κόκκινες), σωληνώσεις επιστροφής νερού (μπλε) και αντλία ελέγχου ροής για τη μεταφορά θερμότητας σε υγρά μέσα. Χρήση ζεστού νερού: ζεστό νερό οικιακής χρήσης, θέρμανση ζεστού νερού.

Η οροφή είναι εξοπλισμένη με επίπεδα πάνελ ηλιακών συλλεκτών με θερμομονωτική επεξεργασία στην περιφέρεια. Έχει εγκατασταθεί μια ενσωματωμένη δεξαμενή αποθήκευσης ζεστού νερού με εναλλαγή θερμότητας και μέσα στη δεξαμενή είναι ορατή μια συσκευή εναλλαγής θερμότητας με σπειροειδές πηνίο 2 μερών. Η ενσωματωμένη δεξαμενή αποθήκευσης ζεστού νερού με εναλλαγή θερμότητας είναι γεμάτη με νερό βρύσης, το οποίο θερμαίνεται για να παρέχει ζεστό νερό. Υπάρχουν επίσης υποστηρικτικές γραμμές ζεστού νερού (κόκκινες), γραμμές επιστροφής νερού (μπλε) και αντλία ελέγχου ροής υγρού μέσου μεταφοράς θερμότητας. Χρήση ζεστού νερού: Πλύσιμο προσώπου, ντους, ζεστό νερό οικιακής χρήσης.