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Hybrid Solar Panel II-初学者的太阳能(高级)
时间:2021-01-29 来源:清洁供热分会
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混合太阳能电池板如何真正工作?不久前,我们解释了什么是混合太阳能电池板,它们提供的解决方案,并且我们看到了市场上混合电池模块的类型及其技术。好吧,我们认为,到目前为止,您已经准备好通过解决一旦我们知道这种技术而引起的一些疑问来提高水平并进入主题:产生多少电?水在什么温度下加热?如果下雨会怎样?我们可以储存能量吗?我的消费有何影响?为了尝试回答其中的一些问题,我们为您带来了一个新的博客条目,其中我们详细解释了混合太阳能电池板如何在实际安装中产生能量,产生的能量以及电能和热量的比例。

混合太阳能电池板可以到达多少辐射,可以得到多少能量?

首先,我们必须规定,目前并非所有来自大气的辐射都可用于将其转换成有用的能量如果我们以入射到地球表面的整体辐射为参考(图中的深灰色),并想象它直接落在面板表面上,那么就会发现一部分辐射是以光学损耗的形式损失的。这意味着什么?辐射的百分比被反射或撞击太阳能电池板的前玻璃时消散这种耗散的辐射通常约占入射辐射的10%,尽管它会根据面板正面的表面类型而增加,但每天都在努力创造出新的晶体和几何形状,从而减少了晶体所遭受的损失。光学反射。

光伏用途的辐射光谱

能量损失的另一个重要因素是高温,这就是所谓的热损失。当暴露在阳光下的面板温度升高并且面板的外层(框架,玻璃)达到比室温高得多的水平时,就会出现这些损耗。由于这种差异,辐射的一部分存储能量以热量的形式损失,热量从面板的外层排到周围的空气中,从而减少了面板可以使用的有用能量。

那么...我们可以利用多少太阳辐射?

最后,以一般的方式,我们可以考虑混合太阳能面板上所有入射辐射中,大约75%可以使用,其以15%的电能分布(考虑到硅光伏面板的典型标称性能)通常可以在市场上找到)和高达60%的有用热能,尽管热性能的真正价值将根据面板内部元件的几何形状,材料和组装获得。

基于这些价值,我们在EndeF每天都在工作,以便我们的混合太阳能电池板优化其性能(包括热能和光伏),并根据气候和安装位置的不同而最大化其运行。

混合太阳能电池板能产生多少电量?

正如我们已经解释的那样,在混合太阳能电池板的光伏部分上的入射辐射中,估计最多只有大约15%。(根据光伏层压板的特性略有不同)。但是,这15%是在STC中测得的最大值标准条件,25 / C和1000 W / m 2,在真正的固定安装中很少能达到。为什么会这样呢?主要有两个原因,我们现在要解释。

首先,仅当辐射垂直于面板盖的平面入射时才能发挥最佳性能。由于我们的面板保持固定,并且太阳辐射全天都会改变角度,因此这种垂直关系仅在一天的几个特定小时内发生如果我们将面板朝东方放置,则最大的光伏发电将在早晨,此时辐射还不是很强。如果我们将它们定向到西方,则将在下午发生同样的事情。为了充分利用照射时间,并优化我们的安装,通常将太阳能电池板朝南安装,以最大程度地发电。

混合面板的光伏效率相对于最大值下降的另一个重要原因是温度当面板暴露于阳光下几个小时后,其工作温度可能会升高到40-50°C,这会损害电池的电性能。一般而言,硅电池每升高一摄氏度,就会降低约0.5%,尽管根据技术的不同可能略有不同。这就是为什么光伏模块在冬天比夏天能以更高的性能工作的原因(尽管辐射量要少得多,但发电量将继续降低)。

以下是7月晴天的混合太阳能电池板的生产。面板是位于萨拉戈萨的真实安装的一部分,面板朝南(与西偏5ᵒ)。由于萨拉戈萨在夏季是一个非常炎热的城市,因此安装中获得的最大电气性能为11%。

EndeF生产的混合<a href=/topic/1206.html target=_blank>太阳能</a>面板ECOMESH的电气性能图

重要的是,应注意的是,混合太阳能电池板的发电量不取决于用户的用电量这在热部分中不会发生,如下所示。电流由直流电(DC)产生,并流向逆变器,逆变器将其转换为交流电(AC),根据安装类型将其分配给用户的消费,电池或电网。

它产生多少热量?

混合太阳能面板中产生的热能不太容易计算,因为它取决于安装类型和用户的消费习惯这是什么习惯?嗯,消耗的热能是多少,什么时候消耗,即生活热水(DHW)。

在简单而常规的太阳能电池板热安装中,水通过内部回路循环:水以冷或热方式进入太阳能场,当水通过电池板内部并在出口处被引导至水箱时会变暖。存放在温暖的地方。使用者在需要时会从此水箱中获得热水。该回路称为太阳能回路,具有特定的运行规则,也就是说,仅当我们具有最低辐射水平或我们所产生的水温度高于水箱中的温度时,它才起作用。

EndeF制造的单个混合面板ECOMESH的热量生产图

为了更好地解释它,我们附上了我们之前讨论过的混合动力装置的热量产生图。在其中,我们可以看到进入面板(蓝色),离开面板(红色)并储存在水箱(黄色)中之前的水温,以及总的有用的热量生产。不要忘记,安装始终是为了使储罐处于所需的使用温度下,在西班牙,DHW的温度为60°C。

从图中可以看到,直到面板上的出口温度达到比储存在储罐中更高的温度时,安装才会直到上午10点才开始工作。在那一刻,循环泵开始工作,从面板上提取的热水被带到蓄热箱中,蓄热箱被加热。安装将全天继续进行,直到下午6:00储罐温度达到设定的目标温度60°C。可以理解的是,不再需要能量,则关闭泵,并且设备停止产生能量。

发生这种特殊情况的原因是,在此安装中,用户只有两个关键的供热时刻,在图中用箭头标记。一个是在早上7点,可能是早上洗礼,另一个是在晚上8:30。在这两个时刻,都可以观察到储罐温度如何降低。如果白天(在上午10点至下午6点之间的时间间隔)出现这种需求,则重新进入面板的水温会降低,从而延长安装时间。换句话说,如果白天的需求更多,该设施将产生更多的产量。

该图还显示了两个涂漆区域,分别表示每个面板中产生的热能(紫色区域)和到达储罐的功率(红色区域)。他们为什么不同?因为在热力设施的组件(管道,泵,阀门等)中,某些损失以热量的形式发生,这意味着并非所有在面板中产生的能量都可以使用。当然,由于隔离,这些损失越来越少。

在混合太阳能电池板中……这一切会发生吗?

有效。在混合太阳能面板中,同时说明了两个过程,因此我们可以同时获取电力和热水以用于日常消费。这里显示的值对应于Ecomesh混合面板的安装,这是我们在EndeF生产和生产的模型之一; 得益于其专利技术,其CTA保护套的热性能优于市场上其他型号。 编译 陈讲运


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