घर के लिए सौर पैनल: सर्वश्रेष्ठ पैनल कैसे चुनें

आज, सौर पैनल एक निजी घर के लिए वैकल्पिक बिजली आपूर्ति के वास्तविक स्रोत बन गए हैं। वे बाजार में व्यापक रूप से प्रतिनिधित्व करते हैं, और सौर मिनी-पावर प्लांट का उपयोग काफी लाभदायक है। यह स्थिति सौर पैनलों और अतिरिक्त उपकरणों के उत्पादन में निरंतर वृद्धि, सिस्टम तत्वों की कीमतों में कमी और, परिणामस्वरूप, उत्पादन की लागत के कारण है।

सौर बैटरी के संचालन का सिद्धांत

कोई भी सौर बैटरी एक फोटोवोल्टिक कनवर्टर है जो विद्युत ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए प्रकाश का उपयोग करती है। वर्तमान में, अर्धचालक पदार्थों में फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव का व्यावहारिक मूल्य है।

प्रभाव प्रकाश फोटॉन के संपर्क में आने पर अमानवीय अर्धचालक संरचनाओं में मुक्त विद्युत आवेश वाहक की उपस्थिति पर आधारित होता है। यह विभिन्न अर्धचालकों में देखा जाता है - सिलिकॉन, गैलियम आर्सेनाइड, कैडमियम टेल्यूराइड, बड़े बहुलक अणुओं पर आधारित।

मुक्त वाहकों की उपस्थिति के कारण, जिसकी ऊर्जा बैंड गैप को दूर करने के लिए पर्याप्त नहीं है, तत्व के इलेक्ट्रोड के बीच एक संभावित अंतर (वोल्टेज) बनता है। जब बाहरी सर्किट जुड़े होते हैं, तो उनके बीच एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है।

सौर पैनलों की योजना

विभिन्न अर्धचालकों पर आधारित फोटोकल्स सौर स्पेक्ट्रम के विभिन्न हिस्सों को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। इस प्रकार, क्रिस्टलीय सिलिकॉन मॉड्यूल रेड शिफ्ट के साथ 80% तक विकिरण को कैप्चर करते हैं, अनाकार सिलिकॉन पर आधारित फिल्म तत्व भी इन्फ्रारेड रेंज में काम कर सकते हैं, टाइटेनियम डाइऑक्साइड अवशोषित करता है। बैंगनी और पराबैंगनी किरणें।

कुछ प्रयोगशाला नमूनों में, शोधकर्ता 50% अंक के करीब आए। यदि औद्योगिक उत्पादन में समान परिणाम प्राप्त होते हैं, तो उत्पादन की लागत को वर्तमान स्तर की तुलना में आधे से अधिक कम किया जा सकता है।

सौर पैनलों के प्रकार

सौर मॉड्यूल के वर्गीकरण की मुख्य विशेषता निर्माण में उपयोग की जाने वाली अर्धचालक सामग्री है। आज, 80% से अधिक सिलिकॉन आधारित सौर पैनलों द्वारा कब्जा कर लिया गया है। यह इस प्रकार है कि व्यापक संभव व्यावसायिक उपयोग प्राप्त हुआ है, वे उद्योग में काम करने वाले अधिकांश विक्रेताओं द्वारा पेश किए जाते हैं।

बदले में, सिलिकॉन सौर पैनलों में विभाजित हैं:

सिलिकॉन सौर पैनलों के प्रकार

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर सेल

मोनोक्रिस्टलाइन सौर सेल पतली (240 माइक्रोन) सिलिकॉन मोनोक्रिस्टल वेफर्स से बनी विद्युत से जुड़ी कोशिकाएं हैं। ऑप्टिकल कुल्हाड़ियों को एक ही दिशा में उन्मुख किया जाता है, उच्च शुद्धता सामग्री (99.99% से अधिक) का उपयोग किया जाता है। यह अधिकतम रूपांतरण दक्षता सुनिश्चित करता है।धारावाहिक नमूनों में 30% के सिलिकॉन तत्व के लिए सैद्धांतिक रूप से संभव दक्षता के साथ, यह आंकड़ा 18-24% तक पहुंच जाता है।

बाहरी रूप से, सिंगल-क्रिस्टल बैटरी को भेद करना आसान होता है - उनका रंग गहरा काला होता है, तत्व को काटने के दौरान कटे हुए कोनों के साथ एक नियमित वर्ग (आयत) में आकार दिया जाता है।

इस तरह के सौर सेल के उत्पादन की तकनीक सिलिकॉन कोशिकाओं के बीच लागत के मामले में रिकॉर्ड धारक है। उत्पादन की उच्च लागत को कच्चे माल की सफाई, एक क्रिस्टल को उगाने और इसे सटीक रूप से काटने की जटिल प्रक्रियाओं द्वारा समझाया गया है।

नतीजतन, मोनोक्रिस्टलाइन बैटरी की कीमत सबसे अधिक है - लगभग 0.9-1.1 डॉलर प्रति 1 डब्ल्यू बिजली।

ऐसे तत्वों में एक और गंभीर खामी है - क्रिस्टल के ऑप्टिकल अक्षों के सटीक अभिविन्यास के कारण, इष्टतम रिटर्न केवल तभी प्राप्त किया जा सकता है जब सूर्य की किरणें तत्व के तल पर लंबवत पड़ती हैं। रोशनी के कोण में महत्वपूर्ण परिवर्तन के साथ-साथ बिखरी हुई रोशनी में, पीढ़ी में तेज कमी देखी गई है।

पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सेल

पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सेल

पॉलीक्रिस्टलाइन बैटरी में, सेल में ऑप्टिकल अक्षों के यादृच्छिक अभिविन्यास के साथ क्रिस्टल की बहुलता शामिल होती है। उनके उत्पादन के लिए उच्च स्तर की शुद्धि के साथ कच्चे माल की आवश्यकता नहीं होती है - माध्यमिक स्रोत (विशेष रूप से, पुनर्नवीनीकरण सिलिकॉन बैटरी), धातुकर्म उत्पादन से अपशिष्ट का उपयोग किया जा सकता है।

नतीजतन, विनिर्माण लागत बहुत कम हो जाती है। हालांकि, यह रूपांतरण दक्षता को भी कम करता है - सर्वोत्तम नमूने 15-18% की दक्षता प्रदर्शित करते हैं।

बाह्य रूप से, पॉलीक्रिस्टलाइन संतृप्त नीले रंग की नियमित आयताकार प्लेटें होती हैं। "ब्लू" पैनल बनाने की लागत लगभग 0.7-0.9: प्रति 1 डब्ल्यू है।साथ ही, वे 90 डिग्री के अलावा अन्य कोणों पर फैलाने वाली रोशनी और प्रकाश की घटनाओं में काफी कम कमी दिखाते हैं।

अनाकार सिलिकॉन बैटरी

वे एक लचीले सब्सट्रेट पर सिलिकॉन हाइड्राइड वाष्प जमा करके अनाकार (गैर-क्रिस्टलीय) सिलिकॉन ए-सी से बने होते हैं। नतीजतन, कई माइक्रोन की फिल्म मोटाई पर पहले से ही एक स्थिर फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव प्राप्त होता है।

आवश्यक सिलिकॉन कच्चे माल की न्यूनतम मात्रा, इसकी शुद्धता के लिए कम आवश्यकताओं, और जटिल संचालन की अनुपस्थिति, जैसे कि क्रिस्टल को बढ़ाना और इसे काटना, के कारण तकनीकी प्रक्रिया काफी सस्ती है।

रूपांतरण दक्षता लगभग 8-11% है, उत्पादन की लागत 0.5-0.7% प्रति 1 डब्ल्यू की सीमा में है। ऐसी बैटरियों का मुख्य नुकसान कम रूपांतरण दक्षता है, जिसके लिए आवश्यक शक्ति प्रदान करने के लिए एक बड़े क्षेत्र की आवश्यकता होती है। हालांकि, यह किसी भी सतह पर स्थापित करने की क्षमता से ऑफसेट से अधिक है - एक लचीले सब्सट्रेट को स्थापना के लिए ठिकानों और विशेष संरचनाओं की भी आवश्यकता नहीं होती है।

इसके अलावा, आधुनिक पॉलीमॉर्फिक मॉड्यूल इन्फ्रारेड रेंज में काम कर सकते हैं, जो विसरित रोशनी के तहत दक्षता के नुकसान को काफी कम करता है। नतीजतन, अनाकार तत्वों का हिस्सा आज विश्व बाजार का लगभग 10% है।

पतली फिल्म सीडीटीई बैटरी

पतली फिल्म सीडीटीई बैटरी

कैडमियम टेलुराइड (सीडीटीई) पर आधारित सौर सेल सिलिकॉन कोशिकाओं का एक वास्तविक विकल्प बन सकते हैं। वर्तमान में, वे रूपांतरण दक्षता प्रदर्शित करते हैं, औसतन 20% कम लागत पर समान अनाकार सिलिकॉन की तुलना में 20% अधिक।यह सेमीकंडक्टर की अनूठी विशेषताओं के कारण हासिल किया जाता है, जो इष्टतम बैंड गैप प्रदान करता है।

इस तरह के पैनल पतली फिल्मों में सेमीकंडक्टर सामग्री की एक परत लगाकर बनाए जाते हैं। तकनीक अभी भी सीमित संख्या में निर्माताओं के लिए उपलब्ध है, लेकिन अमेरिकी कंपनी फर्स्ट सोलर द्वारा ऐसी बैटरियों का सीरियल उत्पादन पहले ही शुरू किया जा चुका है।

पॉलिमर सौर पैनल

बहुलक सौर मॉड्यूल में, फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव "बहुलक अर्धचालक" की एक परत द्वारा प्रदान किया जाता है - कार्बनिक यौगिकों के बड़े अणु। वर्तमान में, ऐसे उत्पादों की तकनीक बड़े पैमाने पर उत्पादन की तैनाती के करीब है (कुछ यूरोपीय कंपनियों ने पहले ही वाणिज्यिक उत्पादन स्थापित कर लिया है)।

पॉलिमर सौर पैनल

ऐसे उपकरणों की रूपांतरण दक्षता 8-11% की सीमा में होने का अनुमान है। रिकॉर्ड तोड़ सस्ते उत्पादन, लचीली बहुलक सामग्री के उपयोग और निपटान के साथ समस्याओं की अनुपस्थिति के कारण, निकट भविष्य में, बहुलक सौर मॉड्यूल पहले से निर्मित उत्पादों के साथ गंभीरता से प्रतिस्पर्धा करने में सक्षम होंगे।

निर्माता भी सक्रिय रूप से निम्नलिखित के आधार पर सौर पैनल विकसित कर रहे हैं:

सोलर पैनल का चुनाव

सौर पैनल चुनते समय, न केवल प्रकार, बल्कि विद्युत मापदंडों - शक्ति और वोल्टेज को भी निर्धारित करना आवश्यक है।

के प्रकार

सूर्यातप की स्थिति (धूप के दिनों की संख्या, विकिरण की तीव्रता) से सौर पैनल का प्रकार चुनें:

• तो, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन बैटरी दक्षिणी क्षेत्रों में स्थापना के लिए काफी उपयुक्त हैं।
• मध्य लेन और अन्य रूसी क्षेत्रों में, सबसे अच्छा विकल्प पॉलीक्रिस्टलाइन पैनल होगा, जो विसरित प्रकाश की स्थिति में खुद को अच्छी तरह से साबित कर चुके हैं।
• उत्तरी अक्षांशों में, अनाकार मॉड्यूल पर अधिक ध्यान दिया जाना चाहिए, जो अतिरिक्त स्थापना कार्य के बिना एक महत्वपूर्ण बैटरी क्षेत्र बनाने की अनुमति देता है।

गुणवत्ता की श्रेणी पर भी ध्यान देने की आवश्यकता है। बैटरियों के अंकन में, इस पैरामीटर को ग्रेड ए, बी या सी के रूप में इंगित किया जाता है। सेटेरिस परिबस, ग्रेड ए उत्पादों को प्राथमिकता दी जानी चाहिए - वे 20-30 वर्षों तक कम (20% से अधिक नहीं) गिरावट के साथ रहेंगे।

कारखाने के परीक्षणों के परिणामों के आधार पर उत्पादों को निम्न गुणवत्ता श्रेणियां सौंपी जाती हैं, जो ऑपरेशन के दौरान 5% (ग्रेड बी) और 30% (ग्रेड सी) के नाममात्र मापदंडों से विचलन को प्रकट करती हैं।

शक्ति और वोल्टेज

पैनलों की शक्ति निम्नानुसार निर्धारित की जाती है:

• औसत कुल बिजली खपत की गणना करें (विद्युत मीटर, बिजली बिल के संकेतकों के अनुसार)। औसत दैनिक खपत के लिए, मासिक आंकड़ों को दिनों की संख्या से विभाजित किया जाता है।
• रूपांतरण कारक (बैटरी चार्ज और इन्वर्टर संचालन में नुकसान) को ध्यान में रखते हुए, मार्जिन प्राप्त करने के लिए प्राप्त परिणाम में 20-30% जोड़ा जाता है।
• प्राप्त आंकड़ों के आधार पर, पैनलों की उत्पादन शक्ति की गणना दिन के उजाले की अवधि को ध्यान में रखते हुए की जाती है। गणना के लिए, इसे क्रमशः 6 घंटे के बराबर लिया जाता है, बैटरी की शक्ति औसत खपत से 4 गुना अधिक होनी चाहिए।
• पैनल वोल्टेज का चयन करें। एक नियम के रूप में, निर्माता 12V के आउटपुट वोल्टेज के साथ बैटरी प्रदान करते हैं।हालांकि, भंडारण उपकरणों को चार्ज करने और इन्वर्टर (विशेष रूप से उच्च शक्ति पर) पर प्रत्यक्ष वोल्टेज को वैकल्पिक वोल्टेज में परिवर्तित करने की दक्षता बढ़ाने के लिए, उच्च मूल्यों का होना अधिक लाभदायक है।
  मानक उपयोग:
  • 1 किलोवाट तक के सिस्टम के लिए 12 वी।
  • 24 वी या 36 वी - 5 किलोवाट तक।
  • 48 वी - 5 किलोवाट से अधिक।

इस तरह के वोल्टेज श्रृंखला में पैनलों को जोड़कर प्राप्त किए जाते हैं।

• घर में सभी उपभोक्ताओं की शक्ति को जोड़कर पीक पावर का निर्धारण किया जाता है।
• पीक पावर 10-20% के मार्जिन के साथ निर्धारित की जाती है, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रिक मोटर्स की शुरुआती धाराओं और गर्म पानी की व्यवस्था, धुलाई और डिशवॉशर आदि के हीटिंग तत्वों के संचालन के लिए।
• पीक पावर पैनलों की अधिकतम धारा निर्धारित करती है।
• संदर्भ पुस्तकें क्षेत्र के लिए सूर्यातप (गर्मियों और सर्दियों में) के गुणांक का पता लगाती हैं।

आगे की गणना के लिए, सूत्र का उपयोग करें:

पी = केसी * डब्ल्यूएन * की, ध्यान में रखते हुए

• с - मौसमी गुणांक, गर्मी के समय के लिए इसे 0.5 के बराबर लिया जाता है, सर्दियों के लिए - 0.7;
• Ki गर्मी और सर्दी के समय के लिए सूर्यातप गुणांक है;
• Wn पैनल की रेटेड शक्ति है।

निर्माताओं के कैटलॉग में कई बैटरी मॉडल का चयन करने के बाद, उनमें से प्रत्येक के लिए, उत्पादन शक्ति की गणना सर्दियों और गर्मियों में की जाती है।

फिर पैनलों की आवश्यक संख्या उत्पादन शक्ति द्वारा ऊपर (मार्जिन के साथ) गणना की गई औसत बिजली खपत को विभाजित करके निर्धारित की जाती है। गणना सर्दी और गर्मी की अवधि के लिए की जाती है, परिणामस्वरूप वे एक बड़ा मूल्य लेते हैं।

गणना के बाद जाँच करें:

सौर पैनलों की स्थापना

सोलर पैनल लगाने के लिए कोई सख्त जरूरत नहीं है। सौर कलेक्टर को एक ऊर्ध्वाधर या क्षैतिज सतह पर एक कोण पर लगाया जा सकता है। उसी समय, कठोर पैनल (मोनो- और पॉलीक्रिस्टलाइन) एक कठोर फ्रेम पर स्थापित होते हैं, जो पूर्ण फास्टनरों का उपयोग करके अनुलग्नक बिंदुओं पर तय किए जाते हैं। एक लोचदार बैकिंग पर बैटरियों को असमान सतहों (उदाहरण के लिए, एक लहराती छत) पर बिछाने की अनुमति मिलती है।

पैनलों के बीच कनेक्शन फंसे हुए कंडक्टरों के साथ अंत फिटिंग के साथ किए जाते हैं। करंट ले जाने वाले तत्वों के क्रॉस सेक्शन की गणना रेटेड और अधिकतम करंट के मूल्य से की जाती है।

स्थान और स्थापना कोण चुनते समय, किसी को अधिकतम पीढ़ी के लिए मुख्य स्थिति को ध्यान में रखना चाहिए - बैटरी के विमान के लंबवत सूर्य के प्रकाश की घटना।

यह हासिल किया जा सकता है:

इसके अलावा, एकल-क्रिस्टल पैनलों के लिए, छायांकन की अनुपस्थिति का ध्यान रखना महत्वपूर्ण है - विसरित प्रकाश में, उनकी दक्षता नाटकीय रूप से कम हो जाती है।

अक्सर पूछा जाता है

सौर पैनलों के लिए गणना के साथ वीडियो समीक्षा