Chi tiết về nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp điện quang điện mặt trời và trường hợp hệ thống thu năng lượng mặt trời

I. Cấu tạo của hệ thống cung cấp điện năng lượng mặt trời

Hệ thống điện mặt trời bao gồm nhóm cell pin mặt trời, bộ điều khiển năng lượng mặt trời, ắc quy (nhóm). Nếu công suất đầu ra là AC 220V hoặc 110V và để bổ sung cho tiện ích, bạn cũng cần cấu hình bộ biến tần và bộ chuyển mạch thông minh tiện ích.

1.Mảng pin mặt trời là tấm pin mặt trời

Đây là bộ phận trung tâm nhất của hệ thống phát điện quang điện mặt trời, vai trò chính của nó là chuyển đổi photon mặt trời thành điện, để thúc đẩy công việc của tải. Pin mặt trời được chia thành pin silicon đơn tinh thể, pin mặt trời silicon đa tinh thể, pin mặt trời silicon vô định hình. Vì pin silicon đơn tinh thể mạnh hơn hai loại còn lại, tuổi thọ dài (thường lên đến 20 năm), hiệu suất chuyển đổi quang điện cao, dẫn đến nó trở thành loại pin được sử dụng phổ biến nhất.

2.Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời

Nhiệm vụ chính của nó là kiểm soát trạng thái của toàn bộ hệ thống, trong khi pin sạc quá mức, xả quá mức đóng vai trò bảo vệ. Ở những nơi có nhiệt độ đặc biệt thấp, nó cũng có chức năng bù nhiệt độ.

3.Bộ pin năng lượng mặt trời chu kỳ sâu

Pin đúng như tên gọi của nó là thiết bị lưu trữ điện, chủ yếu được lưu trữ bằng cách chuyển đổi điện năng từ tấm pin mặt trời, thường là pin axit chì, có thể tái chế nhiều lần.

Trong toàn bộ hệ thống giám sát. Một số thiết bị cần cung cấp nguồn điện xoay chiều 220V, 110V và đầu ra trực tiếp của năng lượng mặt trời thường là 12VDc, 24VDc, 48VDc. Vì vậy, để cung cấp điện cho thiết bị 22VAC, 11OVAc, hệ thống phải tăng bộ biến tần DC / AC, hệ thống phát điện quang điện mặt trời sẽ được tạo ra trong nguồn điện DC thành nguồn điện AC.

Thứ hai, nguyên lý phát điện bằng năng lượng mặt trời

Nguyên lý đơn giản nhất của quá trình tạo ra năng lượng mặt trời là cái mà chúng ta gọi là phản ứng hóa học, tức là quá trình chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện. Quá trình chuyển đổi này là quá trình các photon bức xạ mặt trời đi qua vật liệu bán dẫn thành năng lượng điện, thường được gọi là “hiệu ứng quang điện”, các tế bào quang điện được tạo ra bằng cách sử dụng hiệu ứng này.

Như chúng ta đã biết, khi ánh sáng mặt trời chiếu vào chất bán dẫn, một số photon bị phản xạ khỏi bề mặt, phần còn lại hoặc bị chất bán dẫn hấp thụ hoặc bị chất bán dẫn truyền đi, tất nhiên là bị các photon hấp thụ, một số trở nên nóng, và một số photon khác đang va chạm với các electron hóa trị nguyên tử tạo nên chất bán dẫn, và do đó tạo ra một cặp electron-lỗ trống. Theo cách này, năng lượng của mặt trời để tạo ra các cặp electron-lỗ trống dưới dạng chuyển đổi thành năng lượng điện, và sau đó thông qua phản ứng điện trường bên trong chất bán dẫn, để tạo ra một dòng điện nhất định, nếu một phần của pin bán dẫn theo nhiều cách khác nhau được kết nối để tạo thành nhiều điện áp dòng điện, để có công suất đầu ra.

Thứ ba, phân tích hệ thống thu năng lượng mặt trời dân dụng của Đức (nhiều hình ảnh hơn)

Về mặt sử dụng năng lượng mặt trời, nói chung là lắp đặt máy nước nóng năng lượng mặt trời ống thủy tinh chân không trên mái nhà là phổ biến. Máy nước nóng năng lượng mặt trời ống thủy tinh chân không này có đặc điểm là giá bán thấp hơn và cấu trúc đơn giản hơn. Tuy nhiên, việc sử dụng nước làm môi trường truyền nhiệt của máy nước nóng năng lượng mặt trời này, theo thời gian sử dụng của người dùng tăng lên, trong ống thủy tinh chân không ở bên trong thành chứa nước, sẽ có một lớp cặn dày, việc tạo ra lớp cặn này sẽ làm giảm hiệu suất nhiệt của ống thủy tinh chân không, do đó, máy nước nóng năng lượng mặt trời ống chân không thông dụng này, cứ sau vài năm sử dụng, cần phải tháo ống thủy tinh, thực hiện một số biện pháp để tiến hành loại bỏ cặn bên trong ống Nhưng quá trình này, hầu hết người dùng gia đình bình thường về cơ bản không biết đến tình trạng này. Về vấn đề cặn trong máy nước nóng năng lượng mặt trời ống thủy tinh chân không, sau một thời gian dài sử dụng, người dùng cũng có thể quá phiền phức khi thực hiện công việc loại bỏ cặn, nhưng vẫn tiếp tục sử dụng.

Ngoài ra, vào mùa đông, loại máy nước nóng năng lượng mặt trời ống thủy tinh chân không này, vì người dùng sợ mùa đông lạnh, dẫn đến hệ thống đóng băng, hầu hết các gia đình, về cơ bản cũng sẽ là máy nước nóng năng lượng mặt trời trong kho chứa nước, đổ ra trước, vào mùa đông không còn sử dụng máy nước nóng năng lượng mặt trời. Ngoài ra, nếu bầu trời không đủ sáng trong một thời gian dài, nó cũng sẽ ảnh hưởng đến việc sử dụng bình thường của máy nước nóng năng lượng mặt trời ống thủy tinh chân không này. Ở nhiều nước châu Âu, loại máy nước nóng năng lượng mặt trời này với nước là môi trường truyền nhiệt tương đối hiếm. Hầu hết các nước châu Âu máy nước nóng năng lượng mặt trời, bên trong là sử dụng chất chống đông propylene glycol độc tính thấp, làm môi trường truyền nhiệt. Do đó, loại máy nước nóng năng lượng mặt trời này không sử dụng nước, vào mùa đông, chỉ cần có mặt trời trên bầu trời, nó có thể được sử dụng, không có vấn đề sợ đóng băng mùa đông. Tất nhiên, không giống như máy nước nóng năng lượng mặt trời đơn giản trong nước, nơi nước trong hệ thống có thể được sử dụng trực tiếp sau khi được làm nóng, máy nước nóng năng lượng mặt trời ở các nước châu Âu yêu cầu lắp đặt một bể chứa trao đổi nhiệt bên trong phòng thiết bị trong nhà tương thích với các bộ thu năng lượng mặt trời trên mái nhà. Trong bể chứa trao đổi nhiệt, chất lỏng dẫn nhiệt propylene glycol được sử dụng để đẩy nhiệt bức xạ mặt trời được hấp thụ bởi các bộ thu nhiệt mặt trời trên mái nhà đến khối nước trong bể chứa thông qua bộ tản nhiệt ống đồng có hình dạng đĩa xoắn ốc để cung cấp cho người dùng nước nóng sinh hoạt hoặc nước nóng cho hệ thống sưởi ấm bức xạ nước nóng nhiệt độ thấp trong nhà, tức là sưởi ấm sàn nhà. Ngoài ra, máy nước nóng năng lượng mặt trời ở các nước châu Âu, thường cũng được trộn lẫn với các hệ thống sưởi ấm khác, chẳng hạn như máy nước nóng gas, nồi hơi dầu, máy bơm nhiệt nguồn đất, v.v., để đảm bảo cung cấp và sử dụng nước nóng hàng ngày cho người dùng gia đình.

Sử dụng năng lượng mặt trời dân dụng tư nhân của Đức – phần hình ảnh tấm thu nhiệt phẳng

 

Lắp đặt 2 tấm thu nhiệt mặt trời dạng phẳng trên mái ngoài trời

Lắp đặt mái ngoài trời với 2 tấm thu năng lượng mặt trời dạng tấm phẳng (cũng có thể nhìn thấy, ăng-ten thu tín hiệu truyền hình vệ tinh hình con bướm parabol được lắp trên mái)

Lắp đặt 12 tấm thu nhiệt mặt trời dạng phẳng trên mái ngoài trời

Lắp đặt 2 tấm thu nhiệt mặt trời dạng phẳng trên mái ngoài trời

Lắp đặt mái ngoài trời bằng 2 tấm thu nhiệt mặt trời dạng phẳng (cũng có thể nhìn thấy, phía trên mái nhà, có giếng trời)

Lắp đặt mái ngoài trời bằng hai tấm thu năng lượng mặt trời dạng tấm phẳng (cũng có thể nhìn thấy, ăng-ten thu tín hiệu truyền hình vệ tinh hình bướm parabol được lắp trên mái; phía trên mái có một cửa sổ trời)

Lắp đặt mái ngoài trời gồm chín tấm thu năng lượng mặt trời dạng tấm phẳng (cũng có thể nhìn thấy, ăng-ten thu tín hiệu truyền hình vệ tinh hình bướm parabol được lắp trên mái; phía trên mái có sáu cửa sổ trời)

Lắp đặt mái ngoài trời gồm sáu tấm thu năng lượng mặt trời dạng tấm phẳng (cũng có thể nhìn thấy, phía trên mái nhà, lắp đặt 40 tấm hệ thống phát điện quang điện mặt trời)

Lắp đặt mái ngoài trời của hai tấm thu năng lượng mặt trời dạng tấm phẳng (cũng có thể nhìn thấy, mái được lắp đặt ăng-ten thu tín hiệu truyền hình vệ tinh hình bướm parabol; phía trên mái có giếng trời; phía trên mái lắp đặt 20 tấm hệ thống phát điện quang điện mặt trời)

Mái ngoài trời, lắp đặt tấm thu nhiệt mặt trời dạng tấm phẳng, công trường xây dựng.

Mái ngoài trời, lắp đặt tấm thu nhiệt mặt trời dạng tấm phẳng, công trường xây dựng.

Mái ngoài trời, lắp đặt tấm thu nhiệt mặt trời dạng tấm phẳng, công trường xây dựng.

Mái ngoài trời, tấm thu nhiệt mặt trời phẳng, cận cảnh một phần.

Mái ngoài trời, tấm thu nhiệt mặt trời phẳng, cận cảnh một phần.

Trên mái nhà, các tấm thu năng lượng mặt trời dạng tấm phẳng và các tấm pin cho hệ thống phát điện quang điện mặt trời được lắp đặt trên đỉnh mái; bên trong phòng thiết bị ở tầng hầm của phần dưới của ngôi nhà, các nồi hơi nước nóng đốt bằng gas và các bình chứa nước nóng trao đổi nhiệt tích hợp được lắp đặt, cũng như "bộ biến tần" để trao đổi điện một chiều và xoay chiều trong các hệ thống phát điện mặt trời. ", và một tủ điều khiển để kết nối với lưới điện công cộng ngoài trời, v.v.

Nhu cầu về nước nóng trong nhà bao gồm: nước nóng sinh hoạt tại vị trí chậu rửa mặt; sưởi ấm sàn - sưởi ấm dưới sàn và nước truyền nhiệt trong hệ thống sưởi ấm bức xạ nước nóng nhiệt độ thấp.

Có 2 tấm thu nhiệt mặt trời dạng tấm phẳng được lắp trên mái nhà; một nồi hơi nước nóng đốt gas gắn tường được lắp đặt trong nhà; một bể chứa nước nóng trao đổi nhiệt toàn diện được lắp đặt; và hệ thống đường ống nước nóng hỗ trợ (màu đỏ), đường ống nước hồi (màu xanh) và các cơ sở kiểm soát dòng chảy môi chất truyền nhiệt trong hệ thống thu nhiệt mặt trời dạng tấm phẳng, cũng như một bể giãn nở.

Có 2 nhóm tấm thu nhiệt mặt trời dạng tấm phẳng được lắp trên mái nhà; nồi hơi nước nóng đốt gas gắn tường được lắp trong nhà; lắp đặt bình chứa nước nóng trao đổi nhiệt tích hợp; và hỗ trợ đường ống nước nóng (màu đỏ), đường ống nước hồi (màu xanh) và các cơ sở kiểm soát dòng chảy môi chất truyền nhiệt trong hệ thống thu nhiệt mặt trời dạng tấm phẳng, v.v. Sử dụng nước nóng: cung cấp nước nóng sinh hoạt; cung cấp nước nóng sưởi ấm.

Có 8 tấm thu nhiệt mặt trời dạng tấm phẳng được lắp trên mái nhà; một nồi hơi nước nóng gas được lắp bên trong tầng hầm; một bể chứa nước nóng trao đổi nhiệt toàn diện được lắp đặt; và đường ống nước nóng hỗ trợ (màu đỏ) và đường ống nước hồi (màu xanh). Sử dụng nước nóng: phòng tắm, rửa mặt, tắm nước nóng sinh hoạt; nước nóng sinh hoạt nhà bếp; nước nóng truyền nhiệt sưởi ấm.

Có 2 tấm thu nhiệt mặt trời dạng tấm phẳng được lắp trên mái nhà; một bình chứa nước nóng trao đổi nhiệt tích hợp được lắp đặt trong nhà; và đường ống nước nóng hỗ trợ (màu đỏ) và đường ống nước hồi (màu xanh). Sử dụng nước nóng: nước nóng sinh hoạt trong phòng tắm, phòng tắm; nước nóng sinh hoạt trong bếp.

Tấm thu nhiệt mặt trời dạng tấm phẳng được lắp trên mái nhà; bình chứa nước nóng trao đổi nhiệt tích hợp được lắp đặt trong nhà; và đường ống nước nóng phù hợp (màu đỏ) và đường ống nước hồi (màu xanh). Sử dụng nước nóng: nước nóng sinh hoạt để tắm trong phòng tắm.

Có 2 tấm thu nhiệt mặt trời dạng tấm phẳng được lắp trên mái nhà; một nồi hơi nước nóng được lắp trong nhà với bình chứa nước nóng trao đổi nhiệt tích hợp; và hỗ trợ đường ống nước nóng (màu đỏ), đường ống nước hồi (màu xanh) và một máy bơm phòng điều khiển lưu lượng để truyền nhiệt môi trường lỏng. Sử dụng nước nóng: nước nóng sinh hoạt; đun nước nóng.

Mái nhà được trang bị các tấm thu nhiệt mặt trời dạng tấm phẳng với xử lý kết cấu cách nhiệt ở ngoại vi; một bể chứa nước nóng trao đổi nhiệt tích hợp được lắp đặt và bên trong bể có thể nhìn thấy thiết bị trao đổi nhiệt dạng cuộn xoắn ốc 2 phần; bể chứa nước nóng trao đổi nhiệt tích hợp được đổ đầy nước máy, được đun nóng để cung cấp nước nóng. Ngoài ra còn có các đường ống nước nóng hỗ trợ (màu đỏ), đường ống nước hồi lưu (màu xanh lam) và máy bơm phòng điều khiển lưu lượng chất lỏng truyền nhiệt. Sử dụng nước nóng: Rửa mặt, tắm nước nóng sinh hoạt.

 

 

 

 

 


Thời gian đăng: 11-04-2023