一、La forma correcta de instalar paneles solares fotovoltaicos

1. Antes de la instalación, primero debe aclarar los polos positivo y negativo de los paneles fotovoltaicos y conectarlos en serie. No se equivoque, de lo contrario, provocará una falla en la carga y, en casos graves, quemará el panel de la batería, acortará en gran medida la vida útil e incluso el peligro de explosión.

2. A continuación, debe organizar el cable, intente elegir el cable de cobre aislante, y el color es preferiblemente diferente, para facilitar la instalación. Para instalar los cables en su lugar, las uniones deben envolverse con cinta aislante.

3. Luego determine la dirección de la instalación del panel solar fotovoltaico, y la dirección es preferiblemente hacia el sur para cumplir con los requisitos de luz. Finalmente, ajuste el ángulo de inclinación, si está cerca del sur, el ángulo se puede ajustar a uno más pequeño. Por ejemplo, si la latitud es de 0 a 25 grados, el ángulo de elevación se puede establecer en unos 25 grados. Si la latitud alcanza entre 26 y 40 grados, agregue 5 o 10 grados a la superficie sobre la base de 25 grados.

二、¿Cuáles son los consejos de instalación solar fotovoltaica? 

1. Entre la instalación de energía solar fotovoltaica, primero use una regla de ángulo recto para fijar la cola de las vigas, y luego mueva el ángulo secundario al borde del techo y marque la posición con tiza, preferiblemente visible en el parte superior del techo, que es conveniente para la instalación. Además, cuando se usa este método de medición, es necesario confiar en las vigas y es necesario estimar la posición de las vigas, preferiblemente en un triángulo y perpendicular a las vigas. Si el techo tiene una placa posterior particularmente estrecha, puede ver que hay muchos clavos en las vigas de los bordes, lo que permite saber la ubicación aproximada de las vigas.

2. Después de haber medido la posición general de los aleros, puede usar una variedad de métodos para estudiar cómo instalar la energía solar fotovoltaica de manera más conveniente. Una de las formas más fáciles de hacer esto es usar un martillo de masa lubricado (también se puede usar un martillo de cuero de vaca) para golpearlo perpendicularmente a las vigas hasta que escuche un sonido muy fuerte. Marque la ubicación a unos pocos pies del centro de las vigas. También puede perforar algunos agujeros pequeños en el lado izquierdo o derecho de las vigas hasta que toque el centro de las vigas. Otro método es utilizar un sensor electrónico de alta densidad en un dispositivo de alto alcance, deslizar con cuidado el dispositivo sobre un trozo de cartón delgado (que puede deslizarse a lo largo de las tejas del techo) y verás el final y el final de las vigas.

3. Cuando se conoce la ubicación aproximada de las vigas, las tejas se pueden mover alrededor de la instalación de energía solar fotovoltaica. Finalmente, siga el mismo orden que el anterior.

4. Lo mejor es marcar un agujero con tiza después de haber determinado el centro de las vigas.

三、Tecnología de instalación de generación de energía solar

La generación de energía solar es un dispositivo que utiliza módulos de batería para convertir directamente la energía solar en electricidad. Las celdas solares son dispositivos sólidos que utilizan las propiedades electrónicas de los materiales semiconductores para lograr la conversión P-V, y en la vasta área sin red eléctrica, el dispositivo puede realizar fácilmente el suministro de energía para la iluminación y la vida del usuario, y algunos países desarrollados también pueden conectarse al cuadrícula regional para complementarse entre sí. En la actualidad, desde la perspectiva del uso civil, la investigación de tecnología extranjera tiende a madurar y comienza a tomar forma en la integración de tecnología de construcción fotovoltaica (iluminación), mientras que la principal investigación nacional y producción de pequeños sistemas de generación de energía solar adecuados para alumbrado doméstico en zonas sin electricidad.

1 Principios de la generación de energía solar

El sistema de generación de energía solar incluye principalmente: componentes de celdas solares (matrices), controladores, baterías, inversores, usuarios, cargas de iluminación, etc. Entre ellos, el módulo solar y la batería son el sistema de suministro de energía, el controlador y el inversor son el control y sistema de protección, y la carga es el terminal del sistema.

1.1 Sistema de energía solar

Las celdas solares y las baterías forman la unidad de suministro de energía del sistema, por lo que el rendimiento de la batería afecta directamente las características de funcionamiento del sistema.

(1) Unidad de batería:

Debido a razones técnicas y materiales, la generación de energía de una sola celda es muy limitada, y la celda solar práctica es un sistema de batería compuesto por una sola celda en serie y en paralelo, llamado conjunto de batería (matriz). Una sola celda es un diodo de cristal de silicio, de acuerdo con las características electrónicas de los materiales semiconductores, cuando la luz del sol golpea la unión P-N compuesta por dos tipos conductores diferentes de materiales semiconductores homogéneos de tipo P y tipo N, bajo ciertas condiciones, la radiación solar es absorbida por el material semiconductor, produciendo portadores de no equilibrio que son electrones y huecos en la banda de conducción y la banda de valencia. Hay un fuerte campo electrostático incorporado en la región de la barrera de la unión P-N, de modo que la densidad de corriente J, la corriente de cortocircuito Isc y la tensión de circuito abierto Uoc se pueden formar bajo iluminación. Si los electrodos se extienden a ambos lados del campo eléctrico incorporado y se conectan a la carga, teóricamente hablando, el bucle formado por la unión P-N, el circuito de conexión y la carga, fluye una corriente fotogenerada y el El módulo solar realiza la salida de potencia P a la carga.

Los estudios teóricos han demostrado que la potencia máxima Pk de los módulos solares está determinada por la intensidad de radiación solar media local y la carga de potencia (demanda de electricidad) al final.

(2) Unidad de almacenamiento de energía eléctrica:

La corriente continua generada por la celda solar ingresa primero al almacenamiento de la batería, y las características de la batería afectan la eficiencia y las características del sistema. La tecnología de baterías es muy madura, pero su capacidad se ve afectada por la demanda de energía al final y el tiempo de insolación (tiempo de generación de energía). Por lo tanto, la capacidad de vatios-hora y la capacidad de amperios-hora de la batería están determinadas por el tiempo continuo predeterminado sin luz solar.

1.2 Controlador

La función principal del controlador es mantener el sistema de generación de energía solar cerca del punto de máxima potencia de generación de energía en todo momento para obtener la mayor eficiencia. El control de carga generalmente adopta la tecnología de modulación de ancho de pulso, es decir, el modo de control PWM, de modo que todo el sistema siempre funciona en el área cercana al punto de máxima potencia Pm. El control de descarga se refiere principalmente al interruptor de corte cuando la batería tiene poca energía y el sistema falla, como cuando la batería está abierta o invertida. En la actualidad, Hitachi ha desarrollado un controlador de girasol que puede rastrear tanto el punto de control Pm como los parámetros de movimiento del sol, lo que mejora la eficiencia de los componentes fijos de la batería en aproximadamente un 50 %.

1.3 Inversor CC-CA

Según el modo de excitación, el inversor se puede dividir en inversor de oscilación autoexcitado y otro inversor de oscilación excitado. La función principal es convertir la CC de la batería.

La electricidad se invierte en corriente alterna. A través del circuito de puente completo, el procesador SPWM generalmente se usa para obtener la misma iluminación a través de modulación, filtrado, refuerzo, etc.

El usuario final del sistema utiliza la corriente alterna sinusoidal correspondiente, como la frecuencia de carga libre f y la tensión nominal UN.

Eficiencia de los sistemas de generación de energía solar

En un sistema de generación de energía solar, la eficiencia total del sistema consiste en la tasa de conversión fotovoltaica del módulo de celda, la eficiencia del controlador, la eficiencia de la batería, la eficiencia del inversor y la eficiencia de la carga. Sin embargo, en comparación con la tecnología de celdas solares, es mucho más madura que la tecnología y el nivel de producción de otras unidades, como controladores, inversores y cargas de iluminación, y la tasa de conversión del sistema actual es solo del 17 %. Por lo tanto, mejorar la tasa de conversión de los módulos de batería y reducir el costo por unidad de energía son los puntos clave y difíciles de la industrialización de la energía solar. Desde la aparición de las células solares, el silicio cristalino ha mantenido su dominio como material protagonista. En la actualidad, la investigación sobre la tasa de conversión de las células de silicio se centra principalmente en aumentar la superficie de absorción de energía, como las células bifaciales, para reducir la reflexión; El uso de tecnología de absorción de impurezas para reducir el compuesto de materiales semiconductores; Batería ultrafina; Mejorar la teoría y establecer nuevos modelos; celdas de concentración, etc. La eficiencia de conversión de varias celdas solares se muestra en la Tabla 1.

Tabla 1 Eficiencia de conversión de varias celdas solares

Batería típica de laboratorio Batería comercial de película delgada

Varias celdas solares ηmax(%) Varias celdas solares η(%)

Silicio monocristalino 24,4 Polisilicio 16,6

Polisilicio 18,6 Seleniuro de cobre, indio y galio 18,8

GaAs (unión simple) 25,7 telururo de cadmio 16,0

A-Si (unión simple) 13 Cobre, indio, selenio 14,1

Aprovechar al máximo la energía solar es uno de los contenidos importantes de la iluminación verde. El sentido real de la iluminación verde incluye al menos: alta eficiencia del sistema de iluminación, alta estabilidad, fuente de luz verde eficiente y que ahorra energía.

3.1 Generación de energía: integración de la iluminación arquitectónica

En la actualidad, los módulos solares y los componentes de construcción se han integrado con éxito, como techos solares (techos), paredes, puertas y ventanas, etc., para lograr la integración de iluminación arquitectónica fotovoltaica (BIPV). En junio de 1997, Estados Unidos anunció el programa Solar Million Roof, que lleva el nombre del presidente, para implementar sistemas de energía solar en 1 millón de hogares para 2010. El Proyecto New Sunshine de Japón redujo el costo instalado de los módulos de construcción fotovoltaicos a 170 ~ 210 yenes. W antes del 2000, la producción anual de células solares alcanza los 10MW y el costo de la batería se reduce a 25~30 yenes/W. El 14 de mayo de 1999, Alemania construyó la primera planta de módulos solares de cero emisiones del mundo en solo un año y dos meses, proporcionando electricidad completamente a partir de energías renovables y sin emisiones de CO2 en la producción. El muro sur de la fábrica es un muro cortina de vidrio de matriz fotovoltaica de aproximadamente 10 m de altura, incluidos los componentes fotovoltaicos del techo, todo el edificio de la fábrica está equipado con 575 m2 de módulos solares, que por sí solos pueden proporcionar más de un tercio de la energía eléctrica del edificio, y su La forma, el color, el estilo arquitectónico y la combinación de construcción de los componentes fotovoltaicos de pared y techo, y la integración con el entorno natural circundante han alcanzado una coordinación perfecta. El edificio tiene una capacidad adicional de aproximadamente 45kW y es proporcionado por una planta de energía térmica alimentada con aceite de canola en su estado natural, y está diseñado para producir una planta verdaderamente de cero emisiones que equilibre el CO2 producido al quemar aceite de colza y el CO2 requerido. para el crecimiento de la colza. BIPV también presta atención a la investigación de las artes decorativas arquitectónicas, y en la República Checa por la empresa alemana WIP y la República Checa para construir el primer muro cortina fotovoltaico en color del mundo. En el estado indio de Bengala Occidental, se instaló un BIPV de 12,5 kW en 117 aldeanos de una isla sin electricidad. Domestic Changzhou Tianhe Aluminium Curtain Wall Manufacturing Co., Ltd. desarrolló con éxito una sala solar, la generación de energía, el ahorro de energía, la protección del medio ambiente, la integración de valor agregado en una habitación, combinó con éxito la tecnología fotoeléctrica con la tecnología de construcción, llamada sistema de construcción solar (SPBS ), SPBS pasó la demostración de expertos el 20 de septiembre de 2000. Recientemente, se construyó el primer baño público integrado con iluminación solar en Shanghai Pudong, y toda la electricidad es proporcionada por celdas solares en la azotea. Esto promoverá efectivamente la industrialización y comercialización de la conservación de energía en edificios solares.

3.2 Investigación sobre fuentes de iluminación verde

El diseño optimizado del sistema de iluminación verde requiere una salida de luz de alta eficiencia con bajo consumo de energía y una vida útil prolongada de la lámpara. Por lo tanto, el diseño del inversor CC-CA debe obtener un tiempo de calentamiento del filamento razonable y las formas de onda de voltaje y corriente de la lámpara de excitación.

En la actualidad, hay cuatro circuitos típicos para la excitación de fuentes de iluminación solar en investigación y desarrollo:

(1) Circuito de oscilación push-pull de autoexcitación, precalentamiento y arranque mediante arrancador serie de filamentos. Los parámetros principales del sistema de fuente de luz son: voltaje de entrada CC = 12 V, eficiencia de la luz de salida> 495Lm/pieza, eficiencia nominal lámpara 9W, vida útil 3200h, tiempos de apertura continuos> 1000 veces

(2) Circuito de oscilación push-pull autoexcitado (tipo simple), los parámetros principales del sistema de fuente de luz son: voltaje de entrada CC = 12 V, potencia de la lámpara 9 W, eficiencia de la luz de salida 315 lm/rama, tiempos de inicio continuos> 1500 veces

(3) Circuito de oscilación de un solo tubo autoexcitado, modo de inicio de precalentamiento del relé de la serie de filamentos.

(4) Circuito (simple) de oscilación de un solo tubo autoexcitado y otra fuente de luz verde de ahorro de energía de alta eficiencia.

IV. Observaciones finales

El tema de la energía verde y el desarrollo sostenible es un problema importante que enfrenta la humanidad en este siglo, y el desarrollo de nuevas energías y el uso completo y racional de la energía existente han recibido gran atención por parte de todos los gobiernos. Como fuente inagotable de energía limpia y respetuosa con el medio ambiente, la generación de energía solar se desarrollará sin precedentes. Con la profundización del proceso de industrialización de la energía solar y el desarrollo tecnológico, se mejorará su eficiencia y rendimiento de costos, y se utilizará ampliamente en varios campos, incluido BIPV, y también promoverá en gran medida el rápido desarrollo de los proyectos de iluminación verde de China.

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