I. Composizione del sistema di alimentazione solare
L'impianto solare è composto da un gruppo di celle solari, un regolatore di carica solare e una batteria (gruppo). Se la potenza in uscita è di 220 V o 110 V CA e per integrare la rete elettrica, è necessario configurare anche l'inverter e il commutatore intelligente di rete.
1.Serie di celle solari che sono pannelli solari
Questa è la parte più centrale del sistema di generazione di energia solare fotovoltaica, il cui ruolo principale è convertire i fotoni solari in elettricità, in modo da supportare il carico. Le celle solari si dividono in celle al silicio monocristallino, celle solari al silicio policristallino e celle solari al silicio amorfo. Rispetto alle altre due tipologie, le celle al silicio monocristallino sono più robuste, hanno una lunga durata (generalmente fino a 20 anni) e un'elevata efficienza di conversione fotoelettrica, caratteristiche che le rendono le batterie più comunemente utilizzate.
2.Regolatore di carica solare
Il suo compito principale è controllare lo stato dell'intero sistema, proteggendo la batteria da sovraccarichi e sovrascariche. È inoltre dotato di una funzione di compensazione della temperatura in luoghi con temperature particolarmente basse.
3.Pacco batteria solare a ciclo profondo
La batteria, come suggerisce il nome, è un accumulatore di elettricità, che viene principalmente immagazzinato tramite la conversione dell'elettricità tramite pannelli solari; generalmente le batterie al piombo possono essere riciclate più volte.
Nell'intero sistema di monitoraggio, alcune apparecchiature necessitano di alimentazione a 220 V o 110 V CA, e l'uscita diretta dell'energia solare è generalmente di 12 V CC, 24 V CC e 48 V CC. Pertanto, per alimentare apparecchiature a 22 V CA e 110 V CA, il sistema deve essere dotato di un inverter CC/CA, che convertirà l'energia solare fotovoltaica in corrente continua.
In secondo luogo, il principio della generazione di energia solare
Il principio più semplice della generazione di energia solare è ciò che chiamiamo reazione chimica, ovvero la conversione dell'energia solare in elettricità. Questo processo di conversione consiste nel trasformare i fotoni della radiazione solare attraverso il materiale semiconduttore in energia elettrica, comunemente chiamato "effetto fotovoltaico". Le celle solari sono realizzate sfruttando questo effetto.
Come sappiamo, quando la luce solare colpisce un semiconduttore, alcuni fotoni vengono riflessi dalla superficie, il resto viene assorbito o trasmesso dal semiconduttore, che a sua volta viene assorbito dai fotoni. Naturalmente, alcuni si riscaldano, mentre altri entrano in collisione con gli elettroni di valenza atomica che compongono il semiconduttore, producendo così una coppia elettrone-lacuna. In questo modo, l'energia solare, generando coppie elettrone-lacuna sotto forma di energia elettrica, viene trasformata in energia elettrica e, attraverso la reazione del campo elettrico interno del semiconduttore, si genera una corrente. Se una parte del semiconduttore viene collegata in vari modi per formare una tensione di corrente multipla, si ottiene la potenza di uscita.
Terzo, l'analisi del sistema di collettori solari residenziali tedeschi (altre immagini)
In termini di utilizzo dell'energia solare, è generalmente comune installare sul tetto uno scaldacqua solare a tubi di vetro sottovuoto. Questo scaldacqua solare a tubi di vetro sottovuoto è caratterizzato da un prezzo di vendita inferiore e da una struttura più semplice. Tuttavia, l'uso dell'acqua come mezzo di trasferimento termico negli scaldacqua solari, con l'aumentare del tempo di utilizzo da parte dell'utente, nel tubo di vetro sottovuoto all'interno della parete di accumulo dell'acqua, si formerà uno spesso strato di calcare. La formazione di questo strato ridurrà l'efficienza termica del tubo di vetro sottovuoto. Pertanto, in questi comuni scaldacqua solari a tubi di vetro sottovuoto, ogni pochi anni di utilizzo, è necessario rimuovere il tubo di vetro e adottare alcune misure per rimuovere il calcare al suo interno. Tuttavia, la maggior parte degli utenti domestici non è a conoscenza di questo processo. Per quanto riguarda il problema del calcare negli scaldacqua solari a tubi di vetro sottovuoto, dopo un lungo periodo di utilizzo, gli utenti potrebbero anche essere troppo distratti per eseguire la rimozione del calcare, ma continuano ad arrangiarsi.
Inoltre, in inverno, questo tipo di scaldacqua solare a tubi di vetro sottovuoto, poiché l'utente teme il freddo invernale, che può causare il congelamento del sistema, rende la maggior parte delle famiglie praticamente inutilizzabile. Anche la scarsa illuminazione del cielo per un lungo periodo può compromettere il normale utilizzo di questo scaldacqua solare a tubi di vetro sottovuoto. In molti paesi europei, questo tipo di scaldacqua solare con acqua come mezzo di trasferimento del calore è relativamente raro. La maggior parte degli scaldacqua solari in Europa utilizza glicole propilenico a bassa tossicità come antigelo. Pertanto, questo tipo di scaldacqua solare non utilizza acqua e, in inverno, può essere utilizzato finché c'è il sole, senza il rischio di congelamento. Naturalmente, a differenza dei semplici scaldacqua solari domestici, in cui l'acqua nel sistema può essere utilizzata direttamente dopo essere stata riscaldata, gli scaldacqua solari nei paesi europei richiedono l'installazione di un serbatoio di accumulo per lo scambio termico all'interno del locale tecnico, compatibile con i collettori solari sul tetto. Nel serbatoio di accumulo per lo scambio termico, il liquido termoconduttore a base di glicole propilenico viene utilizzato per trasferire il calore della radiazione solare assorbito dai collettori solari sul tetto al corpo idrico del serbatoio di accumulo attraverso il radiatore a tubo di rame a forma di disco a spirale, fornendo agli utenti acqua calda sanitaria o acqua calda per il sistema di riscaldamento radiante a bassa temperatura per interni, ovvero il riscaldamento a pavimento. Inoltre, gli scaldacqua solari nei paesi europei sono spesso integrati con altri sistemi di riscaldamento, come scaldacqua a gas, caldaie a gasolio, pompe di calore geotermiche, ecc., per garantire la fornitura e l'utilizzo giornaliero di acqua calda per gli utenti domestici.
Utilizzo dell'energia solare residenziale privata tedesca – sezione fotografica del collettore piano
Installazione di 2 pannelli solari piani sul tetto esterno
Installazione sul tetto esterno di 2 pannelli solari piani (è visibile anche l'antenna parabolica a forma di farfalla che riceve il segnale TV satellitare ed è installata sul tetto)
Installazione di 12 pannelli solari piani sul tetto esterno
Installazione di 2 pannelli solari piani sul tetto esterno
Installazione sul tetto esterno di 2 pannelli solari piani (visibili anche sopra il tetto con lucernario)
Installazione sul tetto esterno di due pannelli solari piani (è visibile anche l'antenna parabolica a farfalla per la ricezione del segnale TV satellitare installata sul tetto; sopra il tetto è presente un lucernario)
Installazione sul tetto esterno di nove pannelli solari piani (è visibile anche l'antenna parabolica a farfalla per la ricezione del segnale TV satellitare installata sul tetto; sopra il tetto ci sono sei lucernari)
Installazione sul tetto esterno di sei pannelli solari piani (visibile anche, sopra il tetto, l'installazione di 40 pannelli solari fotovoltaici per la generazione di energia)
Installazione sul tetto esterno di due pannelli solari piani (è anche visibile che sul tetto è installata un'antenna parabolica a farfalla per la ricezione del segnale televisivo satellitare; sopra il tetto è presente un lucernario; sopra il tetto sono installati 20 pannelli solari fotovoltaici per la generazione di energia)
Tetto esterno, installazione di pannelli solari piani, cantiere.
Tetto esterno, installazione di pannelli solari piani, cantiere.
Tetto esterno, installazione di pannelli solari piani, cantiere.
Tetto esterno, collettore solare piano, primo piano parziale.
Tetto esterno, collettore solare piano, primo piano parziale.
