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Come installare e utilizzare i pannelli solari
Quando si sceglie una centrale solare e si analizzano le opzioni per il funzionamento dei moduli solari, è importante decidere il potenziale per ottenere energia solare.
Metodi di calcolo scientifico
La scienza di "Insolation" (formata dal termine "in solis") è impegnata nel rendere conto dell'irradiazione delle superfici terrestri da parte dei raggi del sole.
Tiene conto della direzione di un raggio parallelo di raggi luminosi dal centro del disco solare mediante metodi geometrici ed energetici, che consentono di rivelare il flusso luminoso:
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direzione;
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area della sezione;
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dipendenza da tempo e stagione;
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densità;
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esposizione in unità di luce.
L'effetto della radiazione solare sulla Terra
Posizione dell'array solare influisce sulla qualità di ricezione del flusso luminoso, è determinato dall'angolo di inclinazione della sua superficie rispetto all'asse dei raggi luminosi. In pratica, può essere orientato in diversi modi, ma per i calcoli vengono scelte tre opzioni caratteristiche:
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piano dell'orizzonte della superficie terrestre;
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angolo ottimale;
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perpendicolare all'asse del flusso luminoso.
Il primo metodo prevede il posizionamento dei moduli parallelamente al piano dello specchio d'acqua dell'area.
L'orientamento ad un angolo ottimale consiste nel fissaggio fisso della batteria solare in una posizione mediamente più favorevole per ricevere energia solare. Questo metodo è influenzato dall'angolo di latitudine e dall'inclinazione dell'asse di rotazione della Terra.
La terza opzione è quella di organizzare un sistema per tracciare la posizione del Sole nel cielo e mantenere automaticamente la direzione del piano dei moduli solari perpendicolare ad esso.
Brevi conclusioni
Per le condizioni della Russia, i metodi di insolazione hanno rivelato le possibilità statistiche medie per ottenere energia solare in kW / h da 1 m2 area per un anno civile. Sono tabulati.
Per informazione In pratica, vengono implementati metodi tecnici che consentono di ottenere più energia da un metro quadrato del modulo solare, in base alla raccolta del flusso luminoso dalle aree vicine.
A tale scopo vengono utilizzati:
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schema di specchi piatti rotanti che riflettono la luce su una batteria solare;
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specchio rotante di forma iperbolica lineare con possibilità di rotazione solo attorno ad un asse.
Entrambi i metodi sono efficaci, ma richiedono seri calcoli tecnici, meccanica complessa e grandi investimenti finanziari. Tuttavia, consentono di comprendere che è possibile aumentare l'efficienza di una stazione solare domestica mediante semplici metodi per dirigere ulteriormente la luce riflessa da pareti, strutture edilizie e schermi vicini. Per fare questo, è sufficiente colorarli con colori vivaci, riflettendo le onde luminose.
Perché tenere conto delle raccomandazioni sull'insolazione?
Nell'articolo "Come sono sistemati e funzionano i pannelli solari" vengono forniti dati sul funzionamento dei convertitori fotovoltaici e si nota la loro efficienza piuttosto bassa. I produttori di tali apparecchiature sono costantemente alla ricerca di modi per aumentarla, condurre ricerche scientifiche approfondite, modificare le condizioni di produzione, ma ... le tecnologie rivoluzionarie non sono ancora in vista.
I moduli solari sono costosi, convertono una piccola parte dell'energia ricevuta in elettricità. Pertanto, è importante utilizzare tutti i fattori con il massimo beneficio.
Metodo di montaggio
Per il montaggio di pannelli solari, viene realizzato un telaio con profili in alluminio o acciaio. Puoi usare un albero, ma, indipendentemente da come lo proteggi, è soggetto all'essiccamento, alla decomposizione, non è così durevole.Il fissaggio della batteria al telaio viene effettuato mediante normali viti di bloccaggio o collegamenti a vite nel punto più comodo.
orientamento
La visione umana si adatta alla percezione del mondo in modo tale che ci sentiamo a nostro agio. I nostri occhi si adattano al flusso luminoso, levigandolo. Artisti e fotografi che usano effetti di luce tengono conto di queste caratteristiche visive nel loro lavoro.
Valutare correttamente "ad occhio" il metodo di orientamento della batteria solare nello spazio è molto problematico. Ciò dovrebbe essere fatto utilizzando strumenti e tenere conto del fatto che il Sole irradia il nostro emisfero settentrionale il più possibile dalla direzione meridionale. Certo, l'energia luminosa proviene da est e ovest, ma con grandi perdite.
Pertanto, il piano della batteria solare deve essere posizionato perpendicolarmente alla direzione sud con un angolo rispetto al piano dell'orizzonte, che può: essere installato una volta per il funzionamento per tutto l'anno; cambiare in base alle stagioni.
Per la fissazione stazionaria, il valore medio ottimale coincide con il parallelo (latitudine). Ad esempio, per la regione di Leningrado, vengono impostati 60 gradi.
Il metodo di controllo è più efficace anche quando si reinstalla manualmente l'angolo due volte l'anno (dati per la stessa area):
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in primavera - fino a 45su;
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in autunno - fino a 75su
L'uso di un sistema di localizzazione in una centrale elettrica domestica è svantaggioso:
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un'elevata windage con forti raffiche di vento può portare alla rottura di una struttura inaffidabile;
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il costo del sistema è paragonabile al prezzo di tre pannelli solari;
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l'effetto economico previsto non supererà il 40%.
Pertanto, invece di un sistema di tracciamento, è meglio acquistare un modulo solare aggiuntivo.
L'effetto della temperatura e della neve
Il convertitore fotoelettrico reagisce negativamente a un aumento della temperatura: riduce la potenza di uscita. E i moduli solari, esposti al sole, si riscaldano. Loro, fissati saldamente su superfici scure, come il ruberoid nero, possono lavorare nella "padella" con una temperatura superiore a +80suS.
Pertanto, durante il montaggio su qualsiasi struttura dell'edificio, è necessario fornire spazio libero su tutti i lati del convertitore fotoelettrico per la circolazione naturale dell'aria e la dissipazione del calore. Ciò è particolarmente vero per le superfici piane: lastre di cemento, fogli di stagno. Onde di ardesia, ondulina forniscono l'avvicinamento dell'aria, ma in inverno sono coperte di neve.
È conveniente montare i pannelli solari su un tetto piano con orientamento a sud o sotto il sole aperto. Per questo, un telaio a forma di prisma triangolare orizzontale, sollevato sopra la superficie di base ad un'altezza superiore a possibili cumuli di neve, è saldato da angoli di metallo. Questa è la cosiddetta protezione passiva contro lo spazio spazzato dalla neve. Ma in esso è necessario ridurre il numero di fermate dal basso o aumentare la distanza tra di loro.
Il telaio creato è fissato in modo affidabile agli elementi di potenza della struttura dell'edificio e in esso sono installati moduli solari.
In alcuni casi, è possibile creare buone condizioni termiche abbassando l'attacco del telaio sotto la rampa sul tetto. Questo è uno dei metodi efficaci per creare un buon ricambio d'aria.
La forma rettangolare del pannello solare è estesa in una direzione. Con l'orientamento verticale, la differenza di temperatura tra le celle dei lati superiore e inferiore aumenta, il che è indesiderabile. Scegli una disposizione orizzontale.
Essendo impegnato nel libero accesso dell'aria, non dimenticare la rigidità e la durata di tutto il design.
Qualsiasi modo per ridurre la temperatura operativa del convertitore fotoelettrico di un grado anche durante l'anno dà un notevole aumento della potenza.
Luce riflessa
La batteria solare riceve luce da tutti i lati, compresa la superficie posteriore (con luce riflessa).Esperimenti in un campo nevoso hanno dimostrato che, grazie alla conversione della luce riflessa dal retro della batteria solare, è possibile ottenere un aumento di potenza da essa fino al 30-50% e, in alcuni casi, superare le caratteristiche dichiarate dal produttore.
Cosa impedisce l'installazione di moduli solari in luoghi non ombreggiati, dirigendo la luce aggiuntiva da loro da strutture di edifici adiacenti alla luce e dipingendo oggetti situati sul lato posteriore con vernici retroriflettenti?
Effetto stagionale
L'effetto della radiazione solare sulle stagioni sulla Terra
Le peggiori condizioni di lavoro centrale elettrica domestica vengono creati in autunno:
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le ore di luce del giorno sono ridotte;
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il tempo nuvoloso e le nuvole riducono drasticamente il flusso solare;
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la superficie scura della terra assorbe e non riflette la luce.
L'immagine cambia dopo la prima neve - aumenta l'illuminazione diffusa dal manto nevoso.
Tuttavia, gli edifici e gli alberi densamente in piedi, in particolare le foreste di conifere non riflettono la luce. In questa situazione, è possibile catturare il flusso luminoso disperso dalle nuvole e dal cielo, ma sarà necessario sperimentare l'angolo del convertitore fotoelettrico.
Un campo di neve aperto è in grado di creare oltre l'85% della luce riflessa. Questo metodo dovrebbe essere prestato attenzione.
Le differenze stagionali nell'insolazione possono variare entro ampi limiti (fino a 6 volte). Pertanto, il giorno di primavera e la scura sera d'autunno, le possibilità di una stazione solare domestica sono molto diverse.
Considerando il costo di una batteria solare, si consiglia di acquistare la quantità minima alla fine dell'inverno o all'inizio della primavera per acquisire esperienza operativa e verificare la qualità della produzione. Alla fine dell'autunno, è possibile acquistare il resto per l'operazione autunno-inverno. Inoltre, durante questo periodo si applicano sconti e promozioni.
Ricorda i tuoi sentimenti quando esci in una soleggiata giornata di febbraio:
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il sole acceca i tuoi occhi (ricordato per gli occhiali scuri);
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pizzico di gelo sulle guance;
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la luce si riflette sulla neve;
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la luce del giorno sta crescendo.
Queste sono le condizioni ideali per il funzionamento del convertitore fotovoltaico. Produce una maggiore potenza e non è necessario preoccuparsi in particolare del suo raffreddamento, come in estate.
Se hai fatto un errore nei calcoli e i pannelli solari affrontano con successo i compiti: anche se c'è una riserva di energia, forse ... non hai bisogno di acquistarli in autunno? O acquisti di meno? Perché non controllare in questo modo?
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