I. تكوين نظام إمدادات الطاقة الشمسية

يتكون نظام الطاقة الشمسية من مجموعة الخلايا الشمسية، وحدة التحكم بالطاقة الشمسية، البطارية (المجموعة).إذا كانت طاقة الخرج هي تيار متردد 220 فولت أو 110 فولت ولاستكمال الأداة المساعدة، فأنت بحاجة أيضًا إلى تكوين العاكس والمحول الذكي للأداة المساعدة.

1.مجموعة الخلايا الشمسية وهي الألواح الشمسية

هذا هو الجزء الأكثر مركزية في نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية، ودوره الرئيسي هو تحويل الفوتونات الشمسية إلى كهرباء، وذلك لتعزيز عمل الحمل.وتنقسم الخلايا الشمسية إلى خلايا سيليكون أحادية البلورات، وخلايا شمسية مصنوعة من السيليكون متعدد البلورات، وخلايا شمسية مصنوعة من السيليكون غير المتبلور.نظرًا لأن خلايا السيليكون أحادية البلورية تتميز بعمر خدمة قوي وطويل (يصل عمومًا إلى 20 عامًا) مقارنة بالنوعين الآخرين، فإن كفاءة التحويل الكهروضوئية عالية، مما يجعلها البطارية الأكثر استخدامًا.

2.جهاز التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية

وتتمثل مهمتها الرئيسية في التحكم في حالة النظام بأكمله، في حين أن الشحن الزائد للبطارية والتفريغ الزائد يلعبان دورًا وقائيًا.في الأماكن التي تكون فيها درجة الحرارة منخفضة بشكل خاص، فإنها تتمتع أيضًا بوظيفة تعويض درجة الحرارة.

3.حزمة بطارية الطاقة الشمسية ذات الدورة العميقة

البطارية كما يوحي الاسم هي تخزين الكهرباء، ويتم تخزينها بشكل رئيسي عن طريق تحويل الكهرباء من الألواح الشمسية، ويمكن إعادة تدوير بطاريات الرصاص الحمضية بشكل عام عدة مرات.

في نظام المراقبة بأكمله.تحتاج بعض المعدات إلى توفير طاقة تيار متردد 220 فولت، 110 فولت، ويكون الإخراج المباشر للطاقة الشمسية بشكل عام 12 فولت تيار مستمر، 24 فولت تيار مستمر، 48 فولت تيار مستمر.لذلك من أجل توفير الطاقة لمعدات 22VAC و11OVAc، يجب زيادة النظام العاكس DC / AC، وسيتم توليد نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية من طاقة التيار المستمر إلى طاقة التيار المتردد.

ثانيا، مبدأ توليد الطاقة الشمسية

إن أبسط مبدأ لتوليد الطاقة الشمسية هو ما نسميه التفاعل الكيميائي، أي تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء.عملية التحويل هذه هي عملية تحويل فوتونات الإشعاع الشمسي عبر المادة شبه الموصلة إلى طاقة كهربائية، ويطلق عليها عادة “التأثير الكهروضوئي”، ويتم تصنيع الخلايا الشمسية باستخدام هذا التأثير.

كما نعلم، عندما تشرق أشعة الشمس على شبه الموصل، تنعكس بعض الفوتونات عن السطح، والباقي إما يمتصه شبه الموصل أو ينتقل عن طريق شبه الموصل، الذي تمتصه الفوتونات بالطبع، بعضها يصبح ساخنًا، والبعض الآخر وتتصادم الفوتونات الأخرى مع إلكترونات التكافؤ الذري التي تشكل شبه الموصل، وبالتالي تنتج زوجًا من ثقب الإلكترون.وبهذه الطريقة، يتم تحويل طاقة الشمس لإنتاج أزواج من الإلكترونات على شكل ثقب إلى طاقة كهربائية، ومن ثم من خلال تفاعل المجال الكهربائي الداخلي لأشباه الموصلات، لإنتاج تيار معين، إذا كانت قطعة من البطارية شبه موصلة متصلة بطرق مختلفة تشكيل الجهد الحالي المتعدد، وذلك لانتاج الطاقة.

ثالثا تحليل نظام تجميع الطاقة الشمسية السكني الألماني (مزيد من الصور)

فيما يتعلق باستخدام الطاقة الشمسية، فمن الشائع عمومًا تركيب سخان المياه بالطاقة الشمسية بأنبوب زجاجي مفرغ على السطح.يتميز سخان المياه الشمسي ذو الأنبوب الزجاجي الفراغي بسعر بيع أقل وهيكل أبسط.ومع ذلك، فإن هذا الاستخدام للمياه كوسيلة لنقل الحرارة لسخانات المياه الشمسية، مع نمو استخدام المستخدم للوقت، في الأنبوب الزجاجي المفرغ الموجود داخل جدار تخزين المياه، سيكون طبقة سميكة من الحجم، الجيل هذه الطبقة من المقياس، سوف تقلل من الكفاءة الحرارية للأنبوب الزجاجي المفرغ، لذلك، سخانات المياه بالطاقة الشمسية ذات الأنبوب المفرغ الشائع، كل بضع سنوات من وقت الاستخدام، الحاجة إلى إزالة الأنبوب الزجاجي، واتخاذ تدابير معينة لتنفيذ المقياس داخل الأنبوب ولكن هذه العملية، فإن معظم مستخدمي المنزل العاديين لا يدركون هذا الوضع بشكل أساسي.فيما يتعلق بمشكلة الحجم في سخان المياه الشمسي ذو الأنبوب الزجاجي الفراغي، بعد فترة طويلة من الاستخدام، قد يكون المستخدمون أيضًا مزعجين جدًا للقيام بأعمال إزالة الحجم، لكنهم يستمرون في الاكتفاء بالاستخدام.

بالإضافة إلى ذلك، في فصل الشتاء، هذا النوع من سخانات المياه بالطاقة الشمسية ذات الأنبوب الزجاجي الفراغي، لأن المستخدم يخاف من برد الشتاء، مما يؤدي إلى نظام التجميد، ومعظم الأسر، سيكون أيضًا سخان المياه الشمسي في الأساس لتخزين المياه، وإفراغها في مسبقا، في فصل الشتاء لم تعد تستخدم سخان المياه بالطاقة الشمسية.أيضًا، إذا لم تكن السماء مضاءة جيدًا لفترة طويلة، فسيؤثر ذلك أيضًا على الاستخدام العادي لسخان المياه بالطاقة الشمسية ذو الأنبوب الزجاجي المفرغ.في العديد من البلدان الأوروبية، يعد هذا النوع من سخانات المياه بالطاقة الشمسية الذي يستخدم الماء كوسيلة لنقل الحرارة نادرًا نسبيًا.معظم سخانات المياه بالطاقة الشمسية في الدول الأوروبية، يتم استخدام مضاد التجمد البروبيلين جليكول منخفض السمية كوسيلة لنقل الحرارة.لذلك، هذا النوع من سخانات المياه بالطاقة الشمسية لا يستخدم الماء، في الشتاء، طالما هناك شمس في السماء، يمكن استخدامه، لا يوجد خوف من مشكلة التجميد في الشتاء.بالطبع، على عكس سخانات المياه الشمسية المنزلية البسيطة، حيث يمكن استخدام المياه الموجودة في النظام مباشرة بعد تسخينها، تتطلب سخانات المياه الشمسية في الدول الأوروبية تركيب خزان للتبادل الحراري داخل غرفة المعدات الداخلية المتوافقة مع السطح تجميع الطاقة الشمسية.في خزان التبادل الحراري، يتم استخدام سائل موصل للحرارة من البروبيلين جليكول لإزاحة حرارة الإشعاع الشمسي التي تمتصها مجمعات الطاقة الشمسية الموجودة على السطح إلى الجسم المائي في خزان التخزين من خلال المبرد الأنبوبي النحاسي على شكل قرص حلزوني لتزويد المستخدمين مع الماء الساخن المنزلي أو الماء الساخن لنظام التدفئة المشعة بالمياه الساخنة ذات درجة الحرارة المنخفضة في الأماكن المغلقة، أي التدفئة الأرضية، على التوالي.بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يتم خلط سخانات المياه الشمسية في الدول الأوروبية مع أنظمة التدفئة الأخرى، مثل سخانات المياه بالغاز، وغلايات الزيت، ومضخات الحرارة الأرضية، وما إلى ذلك، لضمان الإمداد اليومي واستخدام الماء الساخن للمستخدمين المنزليين.

استخدام الطاقة الشمسية السكنية الخاصة في ألمانيا – قسم صور جامع الألواح المسطحة

تركيب عدد 2 لوح تجميع شمسي مسطح على السطح الخارجي

تركيب لوحتين مسطحتين لتجميع الطاقة الشمسية على السطح الخارجي (هوائي استقبال إشارة القنوات الفضائية على شكل فراشة مكافئ مرئي مثبت على السطح)

تركيب 12 لوح تجميع شمسي مسطح على السطح الخارجي

تركيب عدد 2 لوح تجميع شمسي مسطح على السطح الخارجي

تركيب لوحتين مسطحتين لتجميع الطاقة الشمسية على السطح الخارجي (يمكن رؤيتهما أيضًا فوق السطح مع كوة)

تركيب سقف خارجي لاثنين من ألواح تجميع الطاقة الشمسية (مرئية أيضًا، هوائي استقبال إشارة تلفزيون الأقمار الصناعية على شكل فراشة مكافئة مثبت على السطح؛ وفوق السطح، يوجد كوة)

تركيب سقف خارجي لتسعة ألواح مسطحة لتجميع الطاقة الشمسية (مرئي أيضًا، هوائي استقبال إشارة الأقمار الصناعية على شكل فراشة مكافئة مثبت على السطح؛ وفوق السطح، هناك ستة مناور)

تركيب ستة ألواح مسطحة لتجميع الطاقة الشمسية على السطح الخارجي (يمكن أيضًا رؤية، فوق السطح، تركيب 40 لوحة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية)

تركيب سقف خارجي لاثنين من ألواح تجميع الطاقة الشمسية (مرئية أيضًا، تم تركيب السقف على شكل فراشة مكافئة وهوائي استقبال إشارة الأقمار الصناعية؛ وفوق السطح، يوجد كوة؛ وفوق السطح، تركيب 20 لوحة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية )

السقف الخارجي، تركيب ألواح تجميع الطاقة الشمسية من النوع المسطح، موقع البناء.

السقف الخارجي، تركيب ألواح تجميع الطاقة الشمسية من النوع المسطح، موقع البناء.

السقف الخارجي، تركيب ألواح تجميع الطاقة الشمسية من النوع المسطح، موقع البناء.

سقف خارجي، لوحة مسطحة لتجميع الطاقة الشمسية، لقطة مقربة جزئية.

سقف خارجي، لوحة مسطحة لتجميع الطاقة الشمسية، لقطة مقربة جزئية.

في سطح المنزل، يتم تركيب مجمعات الطاقة الشمسية المسطحة وألواح أنظمة توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية أعلى السطح؛داخل غرفة المعدات في الطابق السفلي من الجزء السفلي من المنزل، تم تركيب غلايات الماء الساخن التي تعمل بالغاز وخزانات تخزين الماء الساخن المتكاملة للتبادل الحراري، بالإضافة إلى "العاكسات" لتبادل طاقة التيار المستمر والتيار المتردد في أنظمة توليد الطاقة الشمسية."، وخزانة تحكم للاتصال بشبكة الكهرباء العامة الخارجية، وما إلى ذلك.

احتياجات الماء الساخن الداخلي هي: الماء الساخن المنزلي في موقع المغسلة؛التدفئة الأرضية - التدفئة تحت الأرضية، ونقل الحرارة للمياه في نظام التدفئة المشعة بالماء الساخن ذو درجة الحرارة المنخفضة.

هناك لوحتان مسطحتان لتجميع الطاقة الشمسية مثبتتان على السطح؛غلاية ماء ساخن مثبتة على الحائط تعمل بالغاز ومثبتة في الداخل؛تركيب خزان شامل للمياه الساخنة للتبادل الحراري؛ودعم أنابيب الماء الساخن (الأحمر)، وأنابيب المياه الراجعة (الأزرق)، ومرافق التحكم في التدفق المتوسط ​​لنقل الحرارة في نظام تجميع الطاقة الشمسية المسطح، بالإضافة إلى خزان التوسع.

هناك مجموعتان من ألواح تجميع الطاقة الشمسية المسطحة المثبتة على السطح؛غلاية ماء ساخن تعمل بالغاز مثبتة على الحائط ومثبتة في الداخل؛تركيب خزان الماء الساخن المتكامل للتبادل الحراري؛ودعم أنابيب الماء الساخن (الأحمر)، وأنابيب الماء الراجع (الأزرق)، ومرافق التحكم في التدفق المتوسط ​​لنقل الحرارة في نظام تجميع الطاقة الشمسية المسطح، وما إلى ذلك. استخدام الماء الساخن: إمدادات المياه الساخنة المحلية؛تسخين توصيل الماء الساخن.

هناك 8 ألواح مجمعة للطاقة الشمسية مثبتة على السطح؛غلاية ماء ساخن تعمل بالغاز مثبتة داخل الطابق السفلي؛تركيب خزان شامل للمياه الساخنة للتبادل الحراري؛ودعم أنابيب الماء الساخن (الأحمر) وأنابيب المياه الراجعة (الأزرق).استخدام الماء الساخن: الحمام، غسل الوجه، حمام الماء الساخن المنزلي؛المطبخ الماء الساخن المنزلي.تسخين نقل الحرارة الماء الساخن.

هناك لوحتان مسطحتان لتجميع الطاقة الشمسية مثبتتان على السطح؛خزان متكامل للمياه الساخنة للتبادل الحراري مثبت في الداخل؛ودعم أنابيب الماء الساخن (الأحمر) وأنابيب المياه الراجعة (الأزرق).استخدام الماء الساخن: حمام الحمام الماء الساخن المنزلي؛المطبخ الماء الساخن المنزلي.

ألواح تجميع الطاقة الشمسية المسطحة المثبتة على السطح؛خزان الماء الساخن المتكامل للتبادل الحراري المثبت في الداخل؛ومطابقة أنابيب الماء الساخن (الأحمر) وأنابيب المياه الراجعة (الأزرق).استخدام الماء الساخن: الماء الساخن المنزلي للاستحمام في الحمام.

هناك لوحتان مسطحتان لتجميع الطاقة الشمسية مثبتتان على السطح؛غلاية ماء ساخن مثبتة في الداخل مع خزان متكامل لتخزين الماء الساخن للتبادل الحراري؛ودعم أنابيب الماء الساخن (الأحمر)، وأنابيب المياه الراجعة (الأزرق)، ومضخة غرفة التحكم في التدفق للوسائط السائلة التي تنقل الحرارة.استخدام الماء الساخن: الماء الساخن المنزلي؛تسخين الماء الساخن.

تم تجهيز السقف بألواح مجمعة للطاقة الشمسية ذات ألواح مسطحة مع معالجة بناء عازلة للحرارة على الأطراف.تم تركيب خزان متكامل لتخزين الماء الساخن للتبادل الحراري، وداخل الخزان، يمكن رؤية جهاز التبادل الحراري ذو الملف اللولبي المكون من جزأين؛يتم ملء خزان الماء الساخن المتكامل للتبادل الحراري بماء الصنبور، والذي يتم تسخينه لتوفير الماء الساخن.هناك أيضًا خطوط دعم للمياه الساخنة (حمراء)، وخطوط مياه إرجاع (زرقاء)، ومضخة غرفة التحكم في التدفق المتوسط ​​لسائل نقل الحرارة.استخدام الماء الساخن: غسل الوجه، والاستحمام بالماء الساخن المنزلي.