Strona dla uczniów technikum

 

Strona główna

Galeria Mapa strony Historia Kontakt PSBiG Filmy  

Technik urządzeń i systemów energetyki odnawialnej

 

     Vademecum energetyki odnawialnej

Energia wód płynących Energia słoneczna Energia geotermalna Energia wiatru
Pompy ciepła Biomasa Biogaz Energia oceanów
Ustawy i rozporządzenia
 
 Jesteś:
Energia słonecznaOgniwa fotowoltaicznePanele fotowoltaiczne

 

1. Budowa paneli krzemowych

2. Warunki pracy paneli

3. Systemy montażowe

4. Zasady łączenia paneli w baterie

5. Warunki montażu.

6. Przegląd konstrukcji rynkowych 

 

 

 

 


1. Budowa paneli krzemowych

 

Każdy panel fotowoltaiczny zbudowany jest z mniejszych jednostek zwanych ogniwami. Jedno ogniwo krzemowe ma wymiary około 15x15cm i posiada w swojej budowie tzw. "ścieżki prądowe" wykonane z pasków aluminium. Jedno ogniwo jest w stanie wytworzyć maksymalnie do kilku W energii, dlatego ogniwa łączy się w większe jednostki zwane panelami.

Fot. Pojedyncze ogniwo krzemowe z krzemu monokrystalicznego. Widoczne dwie ścieżki prądowe z aluminium.

 

Ilość ogniw w jednym panelu to zwykle 6x10 czyli 60 ogniw lub 6x12 czyli 72 ogniwa. Im więcej ogniw tym większa jednostkowa moc paneli PV. W tabelach charakterystyk można jednak spotkać co najmniej kilka różnych oznaczeń mocy. Ma to związek z warunkami w jakich panel pracuje. Maksymalna moc paneli zależy bowiem od:

- nasłonecznienia

- czystości nieba (mgły, dymy)

- temperatury powietrza

W praktyce jednostka mocy paneli jest tzw. 1Wp (watt peak) przeliczany dla nasłoneczniania 1000W/m2 i dla temperatury 25C. Praca paneli w innych warunkach daje inne wartości mocy, o czym nie każdy z użytkowników wie. Producenci w tabelach podają więc co najmniej dwie wartości mocy:

- STC ( Standard Test Conditions) standardowe warunki testu: natężenie nasłonecznienia 1000 W/m2, temperatura ogniwa 25°C i liczba masowa atmosfery AM 1,5)

- NOCT (Nominal Operating Cell Temperature) nominalna temperatura pracy modułu: natężenie nasłonecznienia 800 W/m2; liczba masowa atmosfery AM 1,5; prędkość wiatru 1 m/s, temperatura otoczenia 20°C)

Z tych dwóch wartości bardziej obiektywna dla użytkownika jest wartość NOCT. Uzyskanie maksymalnej mocy paneli występuje rzadko, tylko w określonych porach roku.

 

2. Warunki pracy paneli

 

Moc paneli a zacienienie

 

Wydajność paneli w bardzo dużym stopniu zależy od zacienienia spowodowanego znajdującym się w pobliżu obiektem (komin, drzewo), śniegiem, czy nawet spadającymi liśćmi. Spadek mocy paneli jest w tym wypadku zależny od sposobu połączenia ze sobą poszczególnych ogniw. Połączenie szeregowe wszystkich ogniw powoduje, że zakrycie  tylko jednego z nich przerywa obwód i spadek mocy sięga 100%. Przy zastosowaniu bocznikowania cały panel zostaje podzielony na kilka części pracujących niezależnie. Spadek mocy dotyczy wtedy tylko fragmentu gdzie nastąpiło przerwanie obwodu. Panele z diodami bocznikującymi określane są jako konstrukcje z zabezpieczeniem przed (hot spots) czyli przed gorącymi miejscami. 

Rys. Efekt bocznikowania paneli PV (po lewej). Po prawej klasyczny panel przy zakryciu jednego ogniwa. (rys. z blogu Bogdana Szymańskiego)

 

Nawet bocznikowanie może nie zabezpieczyć spadku mocy paneli jeśli zostaną zacienione na wszystkich ścieżkach prądowych. Przerwanie obwodów wystąpi wtedy we wszystkich strefach.

Rys. z blogu Bogdana Szymańskiego.

 

Odporność na warunki atmosferyczne

 

Panele PV mimo lekkiej budowy mają znaczną wytrzymałość na uderzenia i wiatr. Typowe parametry wytrzymałościowe paneli to:

- 5400 Pa dla odporności mechanicznej na obciążenie (540kg/m2)

- 2400 Pa ciśnienia wiatru (wytrzymałość na wiatr o prędkości 130 km/h)

- wytrzymałość na temperaturę od -40 do +85°C

- wytrzymałość na grad do 25 mm poruszający się z prędkością 23 m/s

 

Testy
Egzamin zawodowy
Materiały do zajęć
Ciekawe linki

 

 

 

 Internetowe liczniki