Zonne-energie - Thin-Film Photovoltaics - Ontwikkeling van het Onderzoek van Materialen - 5/1/2004 - de Efficiency van de Zonne-energie van het Huis

Zonne-energie - Thin-Film Photovoltaics: Leiding in het Onderzoek en Ontwikkeling van Materialen

De Verenigde Staten zijn in thin-film PV technologie de wereldleider omdat het DOE onderzoeksprogramma in thin-film materialen R&D voor een meer dan decennium heeft geïnvesteerdo 

Photovoltaics (PV) is een moderne technologie op energiegebied die halfgeleider van materialen gebruik maakt om zonlicht in elektriciteit rechtstreeks om te zetten. Het is fundamenteel verdeeld in „wafeltje“ en „thin-film“ technologieën. Wafeltje-als apparaten (zonnecellen) van baren van kristallijn silicium worden gesneden beschikbaar commercieel voor decennia dat zijn geweest. 

Hoogtepunten:
* Ontvangen vier toekenning van R&D 100, een Discover Toekenning van Discover Tijdschrift, Voortreffelijkheid van het Federale Consortium van Laboratorium twee de „in de Overdracht van de Technologie“ toekenning, en van een Populaire Wetenschap „Beste van wat Nieuwe“ toekenning voor thin-film materialenontwikkeling is. 
* Verhoogde het wereldverslag voor van het galliumdiselenide van het koperindium de zonnecelefficiency tot 17.7% binnen één procentpunt van de beste efficiency van de polycrystalline-siliciumcel. 
* Bewees de bereidheid van thin-film photovoltaics om elektrisch nutsmarkten in te gaan. 
* Toonde aan hoe de de overheid-industrie vennootschappen nieuwe technologieën en processen kunnen ontwikkelen om het concurrentievermogen van de V.S. te handhaven. 
* Ontwikkelde processen die tot de bouw van vier nieuwe installaties voor productie thin-film PV modules leidden. 

Het idee van dunne films is vrij eenvoudig: wij kunnen echt goedkope PV apparaten produceren door pence waarde van actieve (halfgeleider) materialen eerder dan de grotere die hoeveelheden te gebruiken voor kristallijne siliciumcellen worden vereist. Door jaren van onderzoek en ontwikkeling (R&D), heeft het Ministerie van de V.S. van Energie (DOE) pioniers thin-film technologie door nieuwe halfgeleidermaterialen te ontwikkelen geholpen. 

In feite, inspanningen van R&D van DOE zijn thin-film toegekend verscheidene opmerkelijke prijzen: vier toekenning van R&D 100, een Discover Toekenning van Discover Tijdschrift, Voortreffelijkheid van het Federale Consortium van Laboratorium twee de „in de Overdracht van de Technologie“ toekenning, en van een Populaire Wetenschap „Beste van wat Nieuwe“ toekenning is is ontvangen voor thin-film materialenontwikkeling. Deze toekenning is ontvangen voor doorbraak R&D voor materialen zoals cadmiumtelluride, diselenide van het koperindium, en het galliumdiselenide van het koperindium. Maar de essentiële ontwikkeling voor thin-film technologie was dat de productie wegens deze op materiaalbetrekking hebbende doorbraken van R&D rendabel werd. Bedrijven van de V.S. begonnen toen aan de bouw van productiefaciliteiten te begaan en het ontwikkelen van thin-film markten. 

Onder de talrijke privé bedrijven van de V.S. die met DOE hebben gewerkt om goedkope PV te ontwikkelen is Zonnecellen, Inc. (SCI) in Toledo, Ohio. Het geloven dat thin-film technologieën groot commercieel potentieel hebben, sc.i begon in 1992 een ononderbroken, geautomatiseerd productiesysteem te ontwikkelen dat grote, efficiënte, thin-film PV modules blijkt. 

Één resultaat van deze geautomatiseerde productiedoorbraak is dat Toledo Edison, een dochteronderneming van Energie Centerior, een orde voor een systeem van sc.i PV heeft geplaatst om zo veel zoals 500 kilowatts van pV-Geproduceerde elektriciteit aan het nutsnet te leveren. Deze orde is veruit de grootste orde tot op heden voor nut thin-film PV. Sc.i kondigde in 1997 aan dat het van plan is om een faciliteit van de 20 megawatt (MW)productie te openen. 

Andere bedrijven van de V.S. die hebben partnered met DOE ook beginnen thin-film PV modules op de markt te brengen. Deze omvatten BP de ZonneV.S., dat een lopende band 10-mw in Californië bouwt; Het verenigde Bedrijf van Zonnestelsels, dat onlangs begon in werking stellend een 5-mw amorf-siliciumlopende band in Michigan; en Bedrijf Solarex, de waarvan lopende band 10-mw in Virginia begint. 

Door de verwezenlijkingen van R&D van DOE, heeft thin-film technologie van een staat van geen fabrikanten zich eerder aan verplichtingen door vier fabrikanten bewogen om lopende banden voor thin-film modules vóór het jaar 2000 te bouwen. 

Photovoltaics

Feit: In een verrassend aantal instanties, kan de zonneelektriciteit (photovoltaics) een rendabele bron of een vorm van macht zijn. Het gebruik kan pompend water omvatten, aandrijvend communicatie materiaal, aanstekend huizen, en in werking stellend ventilatieventilators, moeraskoelers, televisies, mixers, stereo-installaties, en andere toestellen. 
* Krijg vrije brandstof van de zon. 
* Veroorzaak elektriciteit zonder verontreiniging. 
* Ontwerp een rendabel systeem. 
* Plaats uw zonnecel voor maximumprestaties. 
* Bepaal de plaats van een leverancier. 
* Leer over bouwmaterialen met zonnecellen worden geïntegreerdr die. 

Beste Eigenschappen: Photovoltaic (PV) zonnecellen zijn gebaseerd op halfgeleidertechnologie (gelijkend op de microchip), die direct lichte energie in elektriciteit omzet die of kan onmiddellijk worden gebruikt of, zoals in een batterij, voor recenter gebruik worden opgeslagen. Hoewel de vroege versies van deze technologie slechts 1-2% van zonlichtenergie in stroom omzetten, zetten de zonneelektriciteitsapparaten van vandaag 7-17% van lichte energie in stroom om. De zonne de elektriciteitspanelen en modules zijn zeer veelzijdig en kunnen in een verscheidenheid van grootte en toepassingen, bijvoorbeeld, op het dak of het afbaarden van een gebouw, op de telefoons van de kant van de wegnoodsituatie, of als zeer grote series worden opgezet die uit veelvoudige panelen of modules bestaan. De beste eigenschappen om zich op te concentreren wanneer het kiezen van een PV systeem omvatten… 
* Plaats: Verzeker zuidelijke blootstelling tussen 10 a.m. en 3 p.m. (de installaties van de V.S.). 
* Stel potentieel in de winter en de zomer in de schaduw: Zorg ervoor de zuidelijke blootstellingsplaats van obstakels vrij is--zoals bomen, bergen, en gebouwen--dat zou de PV modules kunnen in de schaduw stellen. 
* Terrein: Kies een vlakke grasrijke plaats met genoeg ruimte voor installatie. 
* Componenten voor de toepassing: Omdat PV de systemen vaak voor een specifieke plaats worden ontworpen, kunnen de producten van één bedrijf niet voor alle toepassingen aangewezen zijn. 

Sparen Geld: Als u aan het produceren van uw eigen elektriciteit denkt, zou u een zonneelektriciteitssysteem moeten overwegen--een manier om elektriciteit te produceren door energie van de zon te gebruiken. In vele gevallen, hebben deze systemen lage bouwskosten. Aangezien de zonneelektriciteitssystemen gewoonlijk worden geplaatst dicht bij waar de elektriciteit wordt gebruikt, vereisen zij veel kortere machtslijnen dan als de macht binnen van het nutsnet wordt gebracht. Minder bedrading betekent lagere kosten en kortere bouwtijd. Andere geld-bewarende voordelen omvatten… 
* Gebruik van vrije brandstof--de zon. 
* Lage onderhoudsvereisten--vrijwel geen bewegende delen. 
* Lage bedrijfskosten. 
* Modulariteit en flexibiliteit: De eigenaren van PV systemen kunnen hen vergroten of bewegen als hun energiebehoeften veranderen. 
* Eenvoud: Zij komen voorverpakt, klaar om worden opgezet en worden getelegrafeerd. 
* Veelzijdigheid: PV de systemen komen in een waaier van grootte en output. Zij kunnen voor portabiliteit worden ontworpen, die voor gemakkelijk en veilig vervoer over om het even welk terrein toestaan. 

Vind het: Het kiezen van een zonneelektriciteitsberoeps zal één van uw belangrijkste besluiten zijn. De afhankelijkheid van een bekwame handelaar zal u van de behoefte bevrijden om alle details te kennen van het ontwerpen van, het kopen van, en het installeren van uw zonneelektriciteitssysteem. De volgende aanbevelingen verstrekken sommige basiscriteria in het selecteren van uw zonneelektriciteitsberoeps: 
* Herzie de geloofsbrieven van de handelaar--een duidelijke aanwijzing van kennis en kwalificaties. 
* Vraag over de ervaring van de handelaar in het gebied--tijdsduur in zaken, toepassingen en installaties gelijkend op uw behoeften, enzovoort. 
* Schik om installaties te zien de handelaar heeft verkocht, en bespreking met eigenaren over systemen gelijkend op u wilt kopen. 
* Roep de lokale Betere Commerciële Dienst om te zien of hebben om het even welke klanten klachten over de handelaar geregistreerd. 
* Overweeg de verscheidenheid en de kwaliteit van producten voor elke component van het systeem worden aangeboden dat. 
* Die de bekwame 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. 
* Houd rekening met de de dienstovereenkomsten en met de prestatieswaarborgen. 
* Vergelijk prijzen van verschillende handelaars.

Photovoltaics - de Principes en de Componenten van het Ontwerp

Samenvatting: Deze sectie verklaart hoe u de zon, door photovoltaic technologie kunt (PV) gebruiken, om uw huis van elektriciteit te voorzien. Als u aan het produceren van uw eigen elektriciteit denkt, zou u als photovoltaic een systeem-manier (PV) moeten beschouwen om elektriciteit te produceren door energie van de zon te gebruiken. Deze systemen hebben verscheidene voordelen: zij zijn rendabele alternatieven op gebieden waar uitbreiden van een lijn van de nutsmacht zeer duur is; zij hebben geen bewegende delen en vereisen weinig onderhoud; en zij veroorzaken elektriciteit zonder het milieu te verontreinigen. 

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. 

Naast PV modules, kunnen de componenten nodig om een PV systeem te voltooien een controlemechanisme van de batterijlast, batterijen, een omschakelaar of een vermogenssturingseenheid (voor wisselstroomladingen) omvatten, maakt de veiligheid los en smelt, een aan de grond zettende kring, en bedrading. (Zie saldo-van-Systeem de paragrafen van het Materiaal in deze sectie.) 

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;
* Verlichting 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 ventilatieventilators, 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. 
* Ten tweede, zijn de kleine PV systemen niet praktisch voor het aandrijven van space-heating systemen, waterverwarmers, airconditioningstoestellen, elektrische fornuizen, of elektrische klerendrogers. Deze ladingen vereisen een hoop van energie om te werken, wat de grootte en de kosten van uw PV systeem zal verhogen. Daarom selecteer de meeste beschikbare energie efficiënte ladingen. Bijvoorbeeld, als uw PV systeem lichten zal aandrijven, zoek de meeste energie efficiënte gloeilampen. Als uw systeem pompwater voor toiletten en douches zal, water-behoudende inrichtingen zoeken. 

Is Mijn Plaats Adequaat voor PV? Een PV systeemontwerper kan een gedetailleerde plaatsbeoordeling voor u leiden. Om de handelaarstijd (en misschien sparen zich wat geld) te besparen, kunt u een inleidende beoordeling leiden om te bepalen of uw plaats potentieel voor een PV systeem heeft. Voor meer informatie, zie het Klimaat van de Beoordeling de Zonnesectie van het Ontwerp verbeteren.

Er zijn drie factoren om te overwegen wanneer het bepalen of uw plaats aangewezen is. 
* Eerst, moeten de systemen in de Verenigde Staten worden geïnstalleerdi een zuidelijke blootstelling hebben die. Voor maximum dagelijkse machtsoutput, PV zouden de modules aan de zon voor zo veel van de dag moeten worden blootgesteld mogelijk, vooral tijdens de piekzonuren van 10 a.m. aan 3 p.m. 
* Ten tweede, moet de zuidelijke blootstelling van obstakels zoals bomen, bergen, en gebouwen vrij zijn die de modules zouden kunnen in de schaduw stellen. Overweeg zowel de zomer als de winterwegen van de zon, evenals de de groei van bomen en toekomstige bouw die het in de schaduw stellen van problemen kunnen veroorzaken. 
* Tenslotte, moet de onbelemmerde zuidelijke blootstelling aangewezen terrein en voldoende ruimte ook hebben om het PV systeem te installeren. Een vlakke, grasrijke plaats is aangewezen terrein, terwijl een steile, rotsachtige helling niet is. 

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. 

Hoe te om Uw PV Systeem te rangschikken: Om uw PV systeem te rangschikken, moet u uw energiebehoeften eerst kennen, die u door van al uw dagelijkse ladingen een lijst te maken voorstelt. Een lading omvat om het even wat die elektriciteit uit uw krachtbron, zoals lichten, televisies, radio's, of batterijen gebruikt. Sommige ladingen vergen elektriciteit de hele tijd, zoals ijskasten, terwijl anderen elektriciteit minder vaak, zoals machtszagen gebruiken. Om uw totaal energieverbruik te bepalen, vermenigvuldig de wattage van het toestel met het aantal uren het in een dag wordt gebruikt. Sommige toestellen geven niet de wattage, zodat kunt u de wattage moeten berekenen door de ampèrestijden te vermenigvuldigen de volts. Na het toevoegen van de totalen voor elk toestel, kunt u beslissen welke machtsoutput u voor uw PV systeem nodig hebt. 

Onderzoek twee plaatsen: Albuquerque, New Mexico, en Pittsburgh, Pennsylvania. Albuquerque is een vrij zonnig gebied. In Albuquerque, voor elke piekwatt dat een PV module wordt geschat, zal het een jaarlijks gemiddelde van watt-hrs* 6.2 van elektriciteit dagelijks veroorzaken (*This is gebaseerd op het de wintergemiddelde. Voor nauwkeurigere berekeningen, raadpleeg maand-door-maand gemiddelden en gebruik het laagste maandelijkse gemiddelde). In Pittsburgh, een bewolkter gebied, zal de zelfde module een gemiddelde van watt-hrs* 2.4 van elektriciteit dagelijks veroorzaken. 

Als u een PV systeem in Albuquerque voor de toestellen wilde gebruiken in de lijst worden vermeld, zou u 506 watt-u door 6.2 verdelen, zou dat door 0.8 om van ondoelmatigheid van de batterijen verdelen rekenschap te geven en, zou met 1.2 die zich definitief vermenigvuldigen om om het even wat te behandelen die kan overzien te zijn. U vindt dat u een PV systeem geschat bij 124 piekwatts nodig zou hebben. Als u 50 wattsmodules kocht, zou u drie modules, omdat u ronde tot het volgende hoogste aantal nodig hebben. 

506 ÷ 6.2 = 82
82 ÷ 0.8 = 103
103 x 1.2 = 124
124 ÷ 50 = 3 modules

Voor Pittsburgh, zou u 506 watt-u door 2.4 verdelen, door 0.8, verdelen en zou zich met 1.2 vermenigvuldigen, die 317 piekwatts, of zeven modules bij 50 watts elk opbrengt. 

506 ÷ 2.4 = 211
211 ÷ 0.8 = 264
264 x 1.2 = 317
317 ÷ 50 = 7 modules

Het bepalen van uw dagelijks energieverbruik kan door eenvoudige berekeningen zoals het voorbeeld boven of met de hulp van verfijnde computerprogramma's worden gedaan. Als u ernstig nadenkt kopend een PV systeem, er ook andere te overwegen factoren zijn. U kunt naar andere bronnen voor nauwkeurigere manieren willen verwijzen om uw berekeningen te maken. 

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

Wanneer het ontwerpen van PV zeker is een systeem, uw PV installateur gegevens specifiek voor uw gebied, eerder dan zich het baseren op algemene gegevens verkrijgt. De nationale Oceanic en Atmosferische Overheidsinstelling begon verzamelend zonnegegevens bijna 20 jaar geleden. Het centrum van de Gegevens van het Middel van het Nationale Vernieuwbare Laboratorium van de Energie Vernieuwbare kan zonnestralingsinformatie verstrekken. Sommige de energiebureaus van de Staat hebben ook zonneverzamelings van gegevensprogramma's om zonneontwerpers bij te staan. Tot slot zijn de boeken beschikbaar die zonnegegevens over de meeste belangrijke steden in de Verenigde Staten bevatten. 

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. 

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 geïnstalleerd. 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. 

Figuur 133: De dakramen kunnen photovoltaics opnemen om een aangename verschijning tot stand te brengen terwijl het produceren van elektriciteit.

Photovoltaic Systemen

Photovoltaic cellen, of de zonnecellen, zetten direct zonlicht in elektriciteit om. Photovoltaic systemen gebruiken grote die panelen van vele die zonnecellen worden samengesteld samen met het werk eenstemmig worden verbonden. De photovoltaic panelen worden gewoonlijk opgezet op het dak van het huis, bij voorkeur op een south-facing helling. 

Omdat photovoltaic cellen gelijkstroom (gelijkstroom) macht veroorzaken, omvatten de systemen gewoonlijk een apparaat genoemd een omschakelaar, die de gelijkstroommacht in ac (wisselstroom) bevoegdheid om het aan de de machtslevering van het elektrische nut aan te passen omzet. Hoewel de huizen volledig „van het elektrische net“ kunnen zijn en losgemaakt van het elektrische nut, vereist dit grote batterijsystemen die elektriciteit op te slaan tijdens de dag wordt veroorzaakt. 

De meeste huiseigenaren verkiezen systemen zonder batterijopslag die aan het machtsnet worden aangesloten. In sommige staten, zullen de elektriciteitscentrales het photovoltaic systeem toestaan om elektriciteit terug in het machtsnet toe te voegen wanneer het systeem meer elektriciteit veroorzaakt dan in het huis wordt gebruikt. In deze geroepen regeling, „het netto meten, zal“ de elektrische meter letterlijk achteruit lopen, verminderend elektrische miljard van de huiseigenaar. 

Om de economie van photovoltaic systemen uit te breiden, en hun gebruik in gebouwen te maken die, komen de nieuwe producten die photovoltaic cellen in bouwmaterialen een beroep doen integreren nu op de markt. De gekleurde dakramen, afbaarden, en zelfs de dakdakspanen nemen photovoltaics op, die hen nu toestaan om elektriciteit te produceren terwijl het dienen van een doel in de buitenkant van het huis. De dakdakspanen, bijvoorbeeld, kijken bijna identiek aan de dakspanen van het asfaltdak en zullen het zelfde doel, terwijl ook het produceren van elektriciteit dienen.