I. Sestava sistema za oskrbo s sončno energijo
Sistem sončne energije je sestavljen iz skupine sončnih celic, sončnega regulatorja in baterije (skupine). Če je izhodna moč AC 220 V ali 110 V in je za dopolnitev električnega omrežja potrebno konfigurirati tudi razsmernik in inteligentno stikalo električnega omrežja.
1.Sončne celice, ki so sončni paneli
To je najpomembnejši del sončnega fotovoltaičnega sistema za proizvodnjo energije, njegova glavna vloga je pretvorba sončnih fotonov v električno energijo, da se spodbudi delo obremenitve. Sončne celice se delijo na monokristalne silicijeve sončne celice, polikristalne silicijeve sončne celice in amorfne silicijeve sončne celice. Monokristalne silicijeve celice so v primerjavi z drugima dvema vrstama robustne, imajo dolgo življenjsko dobo (običajno do 20 let) in visoko učinkovitost fotoelektrične pretvorbe, zaradi česar so najpogosteje uporabljena baterija.
2.Krmilnik sončnega polnjenja
Njegova glavna naloga je nadzor stanja celotnega sistema, pri čemer ima zaščitno vlogo med prenapolnjenjem in prepraznjenjem baterije. Na mestih, kjer je temperatura še posebej nizka, ima tudi funkcijo temperaturne kompenzacije.
3.Solarni akumulator za globok cikel
Baterija, kot že ime pove, je shranjevanje električne energije, ki se shranjuje predvsem s pretvorbo električne energije s sončnimi celicami, običajno gre za svinčeno-kislinske baterije, ki jih je mogoče večkrat reciklirati.
V celotnem nadzornem sistemu. Nekatera oprema mora zagotavljati napajanje 220 V, 110 V AC, neposredna izhodna sončna energija pa je običajno 12 V DC, 24 V DC, 48 V DC. Torej, da bi zagotovili napajanje opremi 22 V AC, 11 OVA AC, mora sistem imeti povečan DC/AC pretvornik, ki bo sončni fotovoltaični sistem za proizvodnjo energije pretvoril enosmerno energijo v izmenično energijo.
Drugič, načelo proizvodnje sončne energije
Najenostavnejše načelo proizvodnje sončne energije je tisto, čemur pravimo kemijska reakcija, torej pretvorba sončne energije v električno energijo. Ta proces pretvorbe je proces prehoda fotonov sončnega sevanja skozi polprevodniški material v električno energijo, običajno imenovan "fotovoltaični učinek", s pomočjo katerega so izdelane sončne celice.
Kot vemo, se pri sončni svetlobi nekaj fotonov odbije od površine, preostanek pa polprevodnik absorbira ali pa ga polprevodnik prepusti, kar fotoni absorbirajo. Seveda se nekateri segrejejo, drugi fotoni pa trčijo v valenčne elektrone atomov, ki sestavljajo polprevodnik, in tako ustvarijo par elektronov in vrzeli. Na ta način se sončna energija, ki nastane v obliki parov elektronov in vrzeli, pretvori v električno energijo, ki nato prek reakcije notranjega električnega polja polprevodnika ustvari določen tok. Če se del polprevodnika na različne načine poveže in tvori več napetosti, se ustvari izhodna moč.
Tretjič, analiza nemškega stanovanjskega sistema sončnih kolektorjev (več slik)
Kar zadeva izrabo sončne energije, je običajno na streho namestiti vakuumski stekleni cevni solarni grelnik vode. Ta vakuumski stekleni cevni solarni grelnik vode ima nižjo prodajno ceno in enostavnejšo strukturo. Vendar pa se pri uporabi vode kot medija za prenos toplote pri solarnih grelnikih vode sčasoma, ko uporabnik uporablja vodo, na notranji strani stene za shranjevanje vode v vakuumski stekleni cevi nabira debela plast vodnega kamna, ki zmanjšuje toplotno učinkovitost vakuumske steklene cevi, zato je treba pri teh običajnih vakuumskih cevnih solarnih grelnikih vode vsakih nekaj let odstraniti stekleno cev in sprejeti določene ukrepe za odstranjevanje vodnega kamna iz cevi. Vendar se večina običajnih domačih uporabnikov tega postopka v bistvu ne zaveda. Kar zadeva težavo z vodnim kamnom v vakuumskih steklenih cevnih solarnih grelnikih vode, se lahko zgodi, da uporabniki po daljši uporabi ne morejo več ukvarjati z odstranjevanjem vodnega kamna, vendar se še naprej znajdejo v situaciji, ko jih uporabljajo.
Poleg tega se pozimi pri tej vrsti vakuumskih steklenih cevnih solarnih grelnikov vode uporabnik boji zimskega mraza, kar povzroči zmrzovanje sistema, zato večina družin v bistvu uporablja tudi solarni grelnik vode za shranjevanje vode, ki jo vnaprej izprazni, in pozimi solarnih grelnikov vode ne uporablja več. Prav tako bo to vplivalo na normalno uporabo vakuumskih steklenih cevnih solarnih grelnikov vode. V mnogih evropskih državah so te vrste solarnih grelnikov vode z vodo kot medijem za prenos toplote relativno redke. V večini evropskih držav se za notranje solarne grelnike vode uporablja propilen glikol kot sredstvo za prenos toplote z nizko toksičnostjo. Zato te vrste solarnih grelnikov vode ne uporabljajo vode in jih je mogoče uporabljati pozimi, dokler je na nebu sonce, brez strahu pred zmrzovanjem. Seveda za razliko od preprostih domačih solarnih grelnikov vode, kjer se voda v sistemu lahko uporablja takoj po segrevanju, solarni grelniki vode v evropskih državah zahtevajo namestitev rezervoarja za izmenjavo toplote v notranji opremi, ki je združljiv s strešnimi sončnimi kolektorji. V zalogovniku toplote se za prenos toplote s pomočjo tekočine za prenos toplote iz propilen glikola, ki absorbira strešni sončni kolektorji, prenese v vodno telo v zalogovniku skozi bakreni cevni radiator v obliki spiralnega diska, da se uporabnikom zagotovi topla voda za gospodinjstva oziroma topla voda za notranji nizkotemperaturni sistem sevalnega ogrevanja tople vode, tj. talno ogrevanje. Poleg tega se sončni grelniki vode v evropskih državah pogosto kombinirajo tudi z drugimi ogrevalnimi sistemi, kot so plinski grelniki vode, oljni kotli, geotermalne toplotne črpalke itd., da se zagotovi dnevna oskrba in uporaba tople vode za domače uporabnike.
Uporaba sončne energije v zasebnih stanovanjskih objektih v Nemčiji – slika ploščatega kolektorja
Montaža dveh ravnih sončnih kolektorjev na zunanjo streho
Zunanja strešna montaža dveh ravnih sončnih kolektorjev (vidna je tudi parabolična antena za sprejem satelitskega TV signala v obliki metulja, nameščena na strehi)
Montaža 12 ravnih sončnih kolektorjev na zunanjo streho
Montaža dveh ravnih sončnih kolektorjev na zunanjo streho
Montaža dveh ravnih sončnih kolektorjev na zunanjo streho (vidnih tudi nad streho, s strešnim oknom)
Zunanja strešna montaža dveh ravnih sončnih kolektorjev (vidna je tudi parabolična antena za sprejem satelitskega TV signala v obliki metulja, nameščena na strehi; nad streho je strešno okno)
Zunanja strešna montaža devetih ravnih sončnih kolektorjev (vidna je tudi parabolična antena za sprejem satelitskega TV signala v obliki metulja, nameščena na strehi; nad streho je šest strešnih oken)
Montaža šestih ravnih sončnih kolektorjev na zunanji strehi (nad streho je vidna tudi montaža 40 sončnih fotovoltaičnih panelov sistema za proizvodnjo električne energije)
Montaža dveh ravnih sončnih kolektorjev na zunanji strehi (vidno tudi na strehi, nameščena je parabolična antena za sprejem satelitskega TV signala v obliki metulja; nad streho je strešno okno; nad streho je nameščenih 20 sončnih fotovoltaičnih panelov za proizvodnjo električne energije)
Zunanja streha, montaža ravnih sončnih kolektorjev, gradbišče.
Zunanja streha, montaža ravnih sončnih kolektorjev, gradbišče.
Zunanja streha, montaža ravnih sončnih kolektorjev, gradbišče.
Zunanja streha, ploščati sončni kolektor, delni posnetek od blizu.
Zunanja streha, ploščati sončni kolektor, delni posnetek od blizu.
V strehi hiše so nameščeni ploščati sončni kolektorji in paneli za sončne fotovoltaične sisteme za proizvodnjo električne energije; v strojni sobi v kleti spodnjega dela hiše so nameščeni plinski kotli za toplo vodo in integrirani zalogovniki toplote, pa tudi "inverterji" za izmenjavo enosmerne in izmenične energije v sistemih za proizvodnjo sončne energije ", in krmilna omarica za priključitev na zunanje javno električno omrežje itd.
Potrebe po topli vodi v zaprtih prostorih so: topla voda za gospodinjstvo na mestu umivalnika; talno ogrevanje - talno ogrevanje in voda za prenos toplote v nizkotemperaturnem sistemu toplovodnega sevalnega ogrevanja.
Na strehi sta nameščena dva ravna sončna kolektorja; v notranjosti je nameščen stenski plinski bojler za toplo vodo; nameščen je celovit zalogovnik tople vode za izmenjavo toplote; v sistemu ravnih sončnih kolektorjev so nameščene podporne cevi za toplo vodo (rdeča), cevi za povratno vodo (modra) in elementi za regulacijo pretoka prenosnega medija toplote ter ekspanzijska posoda.
Na strehi sta nameščeni dve skupini ravnih sončnih kolektorjev; v notranjosti je nameščen stenski plinski kotel za toplo vodo; nameščen je integriran zalogovnik tople vode za izmenjavo toplote; v sistemu ravnih sončnih kolektorjev pa so nameščene podporne cevi za toplo vodo (rdeča), cevi za povratno vodo (modra) in elementi za regulacijo pretoka prenosnega medija toplote itd. Poraba tople vode: oskrba s toplo vodo za gospodinjstva; dobava tople vode za ogrevanje.
Na strehi je nameščenih 8 ravnih sončnih kolektorjev; v kleti je nameščen plinski kotel za toplo vodo; nameščen je celovit zalogovnik tople vode za izmenjavo toplote; ter podporne cevi za toplo vodo (rdeča) in cevi za povratno vodo (modra). Poraba tople vode: kopalnica, umivalnik, kad, topla voda za gospodinjstvo; topla voda za gospodinjstvo v kuhinji; ogrevanje s prenosom toplote za toplo vodo.
Na strehi sta nameščena dva ravna sončna kolektorja; v notranjosti je nameščen integriran bojler za toplo vodo; ter podporne cevi za toplo vodo (rdeča) in povratna cev (modra). Poraba tople vode: topla voda za kopalnico, kad in kuhinjo.
