Photovoltaics - de BasisPrincipes en de Componenten van het Ontwerp - 11/15/2004 - de Efficiency van de Zonne-energie van het Huis

Inleiding aan PV Technologie

De enige die PV cellen (ook als „zonnecellen“ worden bekend) worden verbonden elektrisch met vormPV modules, die de bouwstenen van PV systemen zijn. De module is de kleinste PV eenheid die kan worden gebruikt om wezenlijke hoeveelheden PV macht te produceren. Hoewel de individuele PV cellen slechts kleine hoeveelheden elektriciteit veroorzaken, PV worden de modules vervaardigd met variërende elektrooutput die zich van een paar watts aan meer dan 100 watts direct current elektriciteit (DC) uitstrekken. De modules kunnen met PV series worden verbonden voor het aandrijven van een grote verscheidenheid van elektromateriaal.

Twee primaire soorten PV beschikbare technologieën commercieel zijn kristallijn silicium en dunne film. In kristallijn-siliciumtechnologieën, worden de individuele PV cellen gesneden van grote enige kristallen of van baren van kristallijn silicium. In thin-film PV technologieën, wordt het PV materiaal gedeponeerd op glas of dun metaal dat mechanisch de cel of de module steunt. De dun-film-gebaseerde modules worden veroorzaakt in bladen die voor gespecificeerde elektrooutput met maat zijn.

PV de Toepassingen van het Systeem

Vele mensen zijn vertrouwd met pV-Aangedreven calculators en horloges, de gemeenschappelijkste kleinschalige toepassingen van PV. Nochtans, zijn er talrijke PV toepassingen op grote schaal, rendabele, die omvatten:

• Het pompen van het water voor kleinschalige verre irrigatie, voorraad het water geven, woongebruik, verre dorpen, en mariene zinkputpompen;
• Aanstekend voor woonbehoeften, aanplakborden, veiligheid, wegtekens, straten en parkeerterreinen, wegen, recreatieve voertuigen, verre dorpen en scholen, en mariene navigatieboeien;
• Mededelingen door verre relaisposten, noodsituatieradio's, cirkelende satellieten, en cellulaire telefoons;
• Koeling voor medisch en recreatief gebruik;
• De bescherming van de corrosie voor pijpleidingen en dokken, aardolie en waterputten, en ondergrondse tanks;
• De netten van het nut die nut of op commerciële schaal elektriciteit veroorzaken; en
• Huishoudapparaten zoals ventila tion ventilators, moeraskoelers, televisies, mixers, stereo-installaties, en andere toestellen.

De dalende kosten van PV systemen en het stijgende aantal fabrikanten en handelaars voor PV materiaal hebben bijgedragen tot algemeen gebruik van de technologie. In PV vroege dagen, moesten -het-yourselfers naar bedrijven zoeken dat vervaardigde PV modules en moesten vaak componenten van andere systemen aanpassen of aanpassen niet-PV. Vandaag, bieden de handelaars gebruiksklaar die systemen en overzichtsmateriaal aan specifiek voor PV systemen wordt ontworpen. Vele handelaars hebben computersoftware die helpt om systemen te ontwerpen en aangewezen componenten te specificeren. Aangezien PV de markten zich uitbreiden, doen de handelaars grotere ervaring met PV toepassingen op, die het goedkoper en gemakkelijker maken om PV systemen te kopen.

Hoe selecteer ik een PV Handelaar?

Het kiezen van een PV beroeps zal één van uw belangrijkste besluiten zijn. Als u een bekwame handelaar kiest, te hoeven u niet om alle details te kennen van het ontwerpen van, het kopen van, en het installeren van uw PV systeem. In plaats daarvan, kunt zich u op de deskundigheid van de handelaar baseren om een systeem te ontwerpen en te installeren dat aan uw behoeften voldoet. Nochtans, enkel als het kopen van een auto of een televisie, moet u vertrouwen in de de producten en diensten van de handelaar hebben en een geïnformeerdea consument zijn. Met de groei van de PV industrie, heeft het aantal regionale handelaars, mail-order ondernemingen, en lokale verdelers zich snel uitgebreid. Vele telefoonboeken bevatten lijsten voor PV handelaars onder de „Zonne“ rubriek.

De professionele geloofsbrieven zijn één aanwijzing van de kennis van een PV handelaar en kwalificaties. Vraag handelaars welke Verwante cursussen zij, certificatie hebben genomen die zij, en vergunningen hebben verdiend die zij hebben ontvangen.

Een tweede overweging is de ervaring van de handelaar in het gebied. Hoe lang het bedrijf in zaken is geweest? De lokale Betere Commerciële Dienst kan u adviseren of om het even welke klanten klachten over de handelaar hebben geregistreerd. U zou de handelaar ook moeten vragen hoeveel systemen als van u hij of zij heeft ontworpen en geïnstalleerde. Vraag om installaties, en bespreking met eigenaren van systemen te zien gelijkend op u wilt kopen.

Een derde overweging in het selecteren van een systeeminstallateur is de verscheidenheid en de kwaliteit van producten voor elke component van het systeem worden aangeboden dat. Omdat PV de systemen vaak voor een specifieke plaats worden ontworpen, kunnen de producten van één bedrijf niet voor alle toepassingen aangewezen zijn. De bekwame die handelaars zullen componenten opslaan door verscheidene bedrijven worden vervaardigd. Een verscheidenheid van productopties zullen helpen ervoor zorgen dat de meest aangewezen componenten voor uw systeem beschikbaar zijn. Wanneer een handelaar een product adviseert, vraag wat de aanbeveling op wordt gebaseerd is, of er consument of onafhankelijke het testen faciliteitenrapporten zijn kunt u lezen, en of de producten met de Laboratoria dat van Borgen vermeld zijn (UL).

Ten vierde, bespreek de de dienstovereenkomsten en die de prestaties waarborgen de handelaar en de garanties verstrekt door de productfabrikanten worden gegeven. Geen systeem is onderhoud-vrij, noch alle componenten flawlessly voor altijd zullen functioneren. Wanneer problemen te voorschijn komen met uw systeem, welke diensten de handelaar zullen verstrekken? Welke garanties verstrekken de fabrikanten? Welke kosten zou u om te betalen moeten verwachten, en welke kosten zal door de handelaar en/of de fabrikant worden verondersteld?

Tot slot zou u prijzen van verschillende handelaars moeten vergelijken. Omdat de distributiekanalen en de handelaarsnetwerken zich dramatisch hebben uitgebreid, is de kans „om te winkelen rond“ vandaag veel groter. Indien mogelijk, benader meer dan één handelaar over een van de ontwerpontwerp en kosten raming voor uw systeem.

Wanneer zijn PV de Systemen Aangewezen?

De mensen selecteren PV systemen om een verscheidenheid van redenen. Sommige gemeenschappelijke redenen om een PV systeem te selecteren omvatten:

• Kosten-wanneer de kosten voor het uitbreiden van de lijn van de nutsmacht of het gebruiken van een andere elektriciteit-produceert systeem in een verre plaats hoog zijn, is een PV systeem vaak de rendabelste bron van elektriciteit.
• De modules betrouwbaarheid-PV hebben geen bewegende delen en vereisen weinig onderhoud in vergelijking met andere elektriciteit-producerende systemen.
• De systemen modulariteit-PV kunnen worden uitgebreid om aan verhoogde machtsvereisten te voldoen door meer modules aan een bestaand systeem toe te voegen.
• De systemen milieu-PV produceren elektriciteit zonder het milieu te verontreinigen en zonder het creëren van lawaai.
• De capaciteit om systemen te combineren systeem-PV kan met andere types van elektrische generators (wind, waterkracht, en diesel, bijvoorbeeld) worden gecombineerd om batterijen te laden en macht op bestelling te verstrekken.

PV de systemen zijn niet rendabel voor alle toepassingen. De volgende bespreking geeft sommige algemene richtlijnen om te overwegen wanneer het besluiten of een PV systeem voor uw situatie aangewezen is.

Eerst, als uw plaats reeds aan een nutsnet, of binnen one-quarter mijl van het net wordt verbonden, zal een PV systeem waarschijnlijk niet rendabel zijn. Elk nutsbedrijf spreidt de kosten van zijn elektrische centrales en brandstofkosten onder uit al zijn klanten. De meeste nut kunnen elektriciteit aan consumenten voor ongeveer 6 centen aan 14 centen per kilowatt-uur verstrekken. Wanneer u een PV systeem installeert, installeert u hoofdzakelijk uw eigen mini-nutssysteem. U betaalt alle kosten om de elektriciteit te produceren u verbruikt. Hoewel de energie van de zon vrij is, is het PV materiaal niet vrij. De elektriciteit door PV systemen aan huidige module en saldo-van-systeem prijzen wordt geproduceerd kan 20 centen aan 40 centen per kilowatt-uur, afhankelijk van de installatiekosten en de intensiteit en duur van het zonlicht bij de plaats kosten die.

Is Mijn Plaats Adequaat voor PV?

Hoe beïnvloedt het Weer PV de Output van de Module?

In tegenstelling tot nutselektrische centrales, die constant elektriciteit ondanks de tijd van dag en jaar of het weer veroorzaken, is de output van PV modules direct verwant met deze twee factoren.

Waar levend u het aantal PV modules zult beïnvloeden zult u voor macht nodig hebben, omdat de verschillende geografische gebieden verschillende weerpatronen ervaren. De seizoengebonden variaties beïnvloeden de beschikbare hoeveelheid zonlicht om een PV systeem aan te drijven.

De temperatuur van de module beïnvloedt ook output. De omzettingsefficiency van kristallijn-siliciummodules daalt beduidend bij opgeheven moduletemperaturen.

Het rangschikken van het Systeem om aan Uw Behoeften te voldoen

Nadat u de geschiktheid van uw plaats hebt beoordeeld, moet u bepalen hoeveel elektriciteit moet produceren uw PV systeem. Dit hangt van hoeveel elektriciteit af uw ladingen vereisen. Opnieuw, kan uw handelaar u met het rangschikken van een systeem helpen dat aan uw behoeften zal voldoen. Sidebar illustreert de stappen betrokken bij het rangschikken van een PV systeem. U kunt EREC voor specifiekere informatie ook contacteren bij het rangschikken.

Saldo-van-systeem Materiaal

Naast de PV modules, moet u saldo-van-systeem materiaal (BOS) kopen. Dit omvat de controlemechanismen van de batterijlast, batterijen, omschakelaars (voor ladingen die wisselstroom vereisen), draden, buis, een aan de grond zettende kring, zekeringen, maakt de veiligheid, afzet, metaalstructuren voor het steunen van de modules, en om het even welke extra componenten los die deel van het PV systeem uitmaken. Hieronder, zullen wij configuraties PV en BOS eerst voor ladingen bespreken die gelijkstroom, dan voor ladingen vereisen die wisselstroom vergen.

Merk op dat, in vele systemen, de kosten van materiaal BOS de kosten van de PV modules evenaren of kunnen overschrijden. Wanneer het onderzoeken van de kosten van PV modules, herinner dat deze kosten niet de kosten van materiaal BOS omvatten. Vraag uw die PV handelaar over het materiaal BOS door uw systeem wordt vereist.

Direct-Current Materiaal van het Systeem

Het Controlemechanisme van de last. Het lastencontrolemechanisme regelt de stroom van elektriciteit van de PV modules aan de batterij en de lading. Het controlemechanisme houdt de batterij die volledig zonder het wordt geladen te overbelasten. Wanneer de lading tekeningsmacht is, staat het controlemechanisme last toe om van de modules in de batterij, de lading, of allebei te stromen. Wanneer de controlemechanismebetekenissen dat de batterij volledig wordt geladen, het de stroom van last van de modules tegenhoudt. Vele controlemechanismen zullen ook wanneer de ladingen teveel elektriciteit van batterijen hebben genomen ontdekken en zullen de stroom tegenhouden tot de voldoende last aan de batterijen wordt hersteld. Deze laatste eigenschap kan het leven van de batterij zeer uitbreiden.

De controlemechanismen kosten over het algemeen tussen $20 en $400, afhankelijk van de ampèrecapaciteit waarbij uw PV systeem zal werken en de controleeigenschappen u wilt. Wanneer het selecteren van een controlemechanisme, zorg ervoor het de eigenschappen heeft u nodig hebt; de kosten zouden een secundaire overweging moeten zijn.

Batterij. De batterij slaat elektriciteit voor gebruik bij nacht op of voor vergaderingsladingen tijdens de dag wanneer de modules geen voldoende bevoegdheid produceren om ladings aan vereisten te voldoen. Om elektriciteit over lange periodes te verstrekken, PV vereisen de systemen diep-cyclusbatterijen. Deze lead-acid batterijen, gewoonlijk, worden ontworpen om 80% van hun capaciteitshonderden tijden geleidelijk aan te lossen en aanvulling. De automobiel batterijen zijn ondiep-cyclusbatterijen en zouden niet in PV systemen moeten worden gebruikt omdat zij aan lossing slechts ongeveer 20% van hun capaciteit worden ontworpen. Indien getrokken zal veel onder 20% capaciteit meer dan een paar dozijn keer, de batterij worden beschadigd en niet meer zal kunnen een last nemen.

De batterijen van de diep-cyclus kosten van ongeveer $65 tot $3.000. De kosten hangen van het type, capaciteit (ampère-uren) af, de klimatologische omstandigheden waarin het, hoe het vaak onderhoud zal ontvangen, en de types van chemische producten zal werken het gebruikt om elektriciteit op te slaan en vrij te geven. Een PV systeem kan moeten worden gerangschikt om een voldoende hoeveelheid bevoegdheid in de batterijen op te slaan om de machtsvraag tijdens verscheidene dagen van bewolkt weer te ontmoeten. Dit is genoemd geworden „dagen van de autonomie.“ Raadpleeg uw PV handelaar alvorens batterijen voor uw systeem te selecteren.

De meeste types van batterijen bevatten giftige materialen die ernstige gezondheid en veiligheidsproblemen kunnen geven. De nationale Elektrische Code (NEC), de batterijbedrijven, en PV de systeemontwerpers adviseren dat lead-acid en natte celbatterijen, die explosief waterstofgas wanneer aanvulling verspreiden, in een goed-geventileerde die ruimte van de andere elektrocomponenten van het systeem en vanaf leefruimten wordt geïsoleerdt worden gevestigd. Sta genoeg ruimte voor gemakkelijke toegang toe tijdens onderhoud, reparatie, en vervanging. Het belangrijkst, handhaaf de batterij volgens de instructies van de fabrikant, en recycleer behoorlijk de batterijen wanneer zij uitgeput raken.

Het Materiaal van het Systeem van de wisselstroom

Omschakelaar. AC de systemen vereisen ook een omschakelaar, die de elektriciteit van gelijkstroom verandert door PV modules wordt en in batterijen in AC elektriciteit wordt opgeslagen veroorzaakt die die. De verschillende types van omschakelaars veroorzaken een verschillende „kwaliteit“ van elektriciteit. Bijvoorbeeld, kunnen de lichten, de televisies, en de machtshulpmiddelen op de elektriciteit van geringere kwaliteit, maar computers werken, laserprinters, en ander verfijnd elektronisch materiaal vereist de hoog-kwaliteitselektriciteit. Zo die, moet u de machtskwaliteit door uw die ladingen wordt vereist met de machtskwaliteit aanpassen door de omschakelaar wordt veroorzaakt.

De omschakelaars voor de meeste stand-alone toepassingen (d.w.z., die die systemen niet aan het nutsnet worden aangesloten) kosten minder dan $1 per geschatte outputwatts. De kosten worden beïnvloed door verscheidene factoren, met inbegrip van de kwaliteit van de elektriciteit het moet produceren; of het inkomende voltage van gelijkstroom 12, 24, 36, of 48 volts is; het aantal AC watts uw ladingen vereist wanneer zij normaal werken; de hoeveelheid extra schommelingsmacht uw AC laadt behoefte aan korte periodes; en of de omschakelaar om het even welke extra eigenschappen zoals meters en indicatorlichten heeft.

Vertel uw PV handelaar of bent u van plan om extra AC ladingen in de toekomst toe te voegen. Als u bouw een andere ruimte op uw huis nadenkt of toevoegend elektroladingen, denk na kopend een omschakelaar met een grotere input en outputclassificatie dan u momenteel nodig hebt. Dit kan minder duur zijn dan later vervangend het met grotere.

De nationale Elektrische Code

De nationale Elektrische Code werd (NEC) vastgesteld in 1897 om veiligheid in alle systemen te verzekeren die produceren, opslaan, vervoeren en elektriciteit verbruiken. U of de handelaar die uw PV systeem installeert zou zorgvuldig moeten zijn om NEC materiaalvereisten te voldoen zodat het PV systeem door lokale elektrische codeambtenaren kan worden goedgekeurd. Me ervan bewust ben dat vele staten vereisen dat al elektromateriaal worden geïnstalleerdz door een vergunning gegeven elektricien.

Nochtans, zijn vele lokale codeambtenaren niet vertrouwd met PV systemen. Hoewel u de bepalingen van NEC volgt, kunt u moeilijkheid hebben die een codeambtenaar overtuigen dat u een code-goedgekeurd systeem hebt geïnstalleerd. Contacteer en leid (indien nodig) lokale codeambtenaren vóór u op aankoop en installeer het systeem. Door het installatieproces, nodig hen uit om waar te nemen welk u of uw handelaar hebt gedaan alvorens u om het even welke bijlage rond bedrading, verbindingen, of andere componenten bouwt. Dit zal helpen ervoor zorgen dat uw systeem goedkeuring ontvangt en zal ook toekomstige PV installateurs helpen om codegoedkeuring te krijgen.

De lokale de verzekeringsleveranciers en geldschieters kunnen ook over de veiligheid, de betrouwbaarheid, en de kosteneffectiviteit van PV systemen moeten worden opgeleid. Verkrijgen van verzekering zal in staten gemakkelijker zijn waar PV de systemen gemeenschappelijker zijn.

Wat anders moet ik nadenken?

Geen PV systeem is onderhoud-vrij. Zijn de regelmatige inspecties van het programma van uw systeem om ervoor te zorgen dat de bedrading en de contacten van corrosie vrij zijn, de modules duidelijk van puin, en het het opzetten materiaal heeft strakke bevestigingsmiddelen.

U zou de machtsoutput van uw PV modules, staat-van-last en het elektrolytniveau van uw batterijen, en de daadwerkelijke hoeveelheid macht ook moeten controleren die uw ladingen gebruiken. Het schrijven van deze informatie in een notitieboekje is een goede manier om de prestaties van uw systeem te volgen en u te helpen bepalen of uw systeem zoals ontworpen werkt. De controle zal u ook helpen het verband tussen de energieproductie van uw systeem, opslagvermogen, en ladingsvereisten begrijpen.

PV kan Uw Toekomst aandrijven

PV de systemen kunnen rendabele opties zijn om elektriciteit aan uw huis of verre plaats te verstrekken. Nochtans, zijn zij niet aangewezen voor alle situaties. Het besluiten of een PV systeem voor u juist is hangt van vele factoren af. Daarom leid zorgvuldig onderzoek en raadpleeg PV materiaalhandelaars en anderen die deze systemen hebben geïnstalleerde. Als u besluit dan dat een PV systeem voor u juist is, zal de macht van de zon een nieuwe betekenis in uw leven overnemen.

Bron Lijst

Het volgende is enkel enkelen van de vele organisaties die u met de plaatsbepaling van PV materiaalhandelaars op uw gebied en het ontwerpen van en het installeren van PV systemen kunnen helpen.

De Lijst van de lezing

Tijdschriften, Boeken, Pamfletten, en Rapporten

De Gids van de consument voor Zonne-energie, S. Sklar, de Boeken van de Bonus, Chicago, 1991.