Photovoltaics -基本設計の主義および部品- 11/15/2004 -家の太陽エネルギーの効率

PVの技術への紹介

単一PVの細胞(別名「太陽電池」)はPVシステムのブロックであるPVモジュールを形作るために電気で接続される。 モジュールはPV力の相当な量を発生させるのに使用することができる最も小さいPVの単位である。 個々のPVの細胞が電気の少量だけ作り出すが、PVモジュールは少数のワットからdirect current電気の100ワット以上まで及ぶ電気出力の変化と (DC)製造される。 モジュールはいろいろ動力のためのPVの配列に電気機器接続することができる。

利用できる2つの第一次タイプのPVの技術は商業的に結晶のケイ素および薄膜である。 結晶ケイ素の技術では、個々のPVの細胞は大きい単一水晶または結晶のケイ素のインゴットから切られる。 薄膜PVの技術では、PV材料は機械的に細胞かモジュールを支えるガラスか薄い金属で沈殿する。 薄フィルム基づかせていたモジュールは指定電気出力のために大きさで分類されるシートで作り出される。

PVのシステム応用

多くの人々はPV動力を与えられた計算機および腕時計のPVの共通の小規模適用をよく知られている。 但し、下記のものを含んでいる多数の大規模で、費用効果が大きいPVの適用がある:

• 小規模遠隔潅漑、標準的な水まき、住宅の使用、遠隔村および海洋の油溜めポンプのための水ポンプ;
• 、掲示板、保証、ハイウェーの印、通りおよび駐車場、細道、RV車、遠隔村および学校および海洋の運行ブイ住宅の必要性のためにつく;
• 遠隔の中継局、緊急のラジオ、軌道衛星および携帯電話によるコミュニケーション;
• 医学および娯楽使用のための冷凍;
• パイプラインのための腐食防止およびドック、石油および井戸および地下タンク;
• 実用的なかcommercial-scale電気を作り出す実用的な格子; そして
• ventilaのtionファン、泥地のクーラー、テレビ、混合機、ステレオおよび他の電気器具のような家庭用電化製品。

PVシステムの減少した費用およびPV装置のための製造業者そしてディーラーの増加する数は技術の広まった使用に貢献した。 PVの最初の頃、日曜大工が好きな人は製造されたPVモジュールが頻繁に他の非PVシステムからの部品を合わせるか、または再構成しなければならなかった会社を捜し。 今日、ディーラーはPVシステムのためにとりわけ設計されている使用可能なシステムおよび最新式装置を提供する。 多くのディーラーに設計システムに助けるあり、適切な部品を指定するコンピュータ・ソフトウェアが。 PVの市場が拡大すると同時に、ディーラーはPVの適用のより大きい経験を得、それをPVシステムを購入することより安くおよび容易させる。

私はいかにPVのディーラーを選ぶか。

PVの専門家を選ぶことはあなたの最も重要な決定の1つである。 有能なディーラーを選べば、あなたのPVシステムを設計し、購入し、そして取付けることのすべての細部を知る必要はない。 その代りあなたの必要性を満たすシステムを設計し、取付けるために、ディーラーの専門知識に頼ることができる。 但し、ちょうど車かテレビの購入のように、ディーラーのプロダクトおよびサービスの信任を有するそして知識のある消費者でなければならない。 PV工業の成長によって、地方ディーラーの数、通信販売業およびローカルディストリビューターは急速に拡大した。 多くの電話帳は「太陽」ヘッディングの下でPVのディーラーのためのリストを含んでいる。

専門の信任状はPVのディーラーの知識の1つの徴候および資格である。 どんなPV関係したコースを取ったか得たディーラーを、受け取った証明を、および免許証を頼みなさい。

第2考察は分野のディーラーの経験である。 どの位会社はビジネスにあったか。 ローカル取引改善協会はどの顧客でもディーラーについての不平を登録したかどうか助言できる。 あなたののような何システムを彼または彼女がおよび取付けられていて設計したかまたディーラーに尋ねるべきである。 取付けを見ることを頼めばあなたが購入したいと思うものに類似したシステムの所有者との話。

システム取付人の選択の第3考察はシステムの各部品のために提供されるプロダクトの変化そして質である。 PVシステムが頻繁に特定の場所のために設計されているので、1人の会社のプロダクトはすべての適用のために適切ではないかもしれない。 有能なディーラーは何人かの会社が製造した部品に貯蔵する。 いろいろなプロダクト選択は最も適切な部品があなたのシステムのために利用できることの保障を助ける。 ディーラーがプロダクトを推薦するとき、かどうか消費者または独立した試験設備のレポートがあるもの推薦が基づいている尋ねなさい、プロダクトが保険業者の実験室とリストされているかどうか、そして読むことができる (UL)。

4番目に、役務契約を考慮すればディーラーがおよびプロダクト製造業者によって与えられる保証提供するパフォーマンス保証。 システムは手入れ不要ではない、全部品完全に永久に作用する。 どんなサービスがいつ問題、あなたのシステムとディーラー提供する現れるか。 製造業者はどんな保証を提供するか。 何支払うと期待するべきである要しディーラーや製造業者によってどの費用が仮定されるか。

最後に、異なったディーラーからの価格を比較するべきである。 流通経路および販売者網が劇的に拡大したので、機会は「」今日大いにより大きい買物をする。 もし可能なら、あなたのシステムのための草案の設計そして原価見積りについての複数のディーラーに近づきなさい。

PVシステムはいつ適切であるか。

人々はPVシステムをさまざまな理由で選ぶ。 PVシステムを選ぶためのある共通の理由は下記のものを含んでいる:

• 費用が実用的な電力線を拡張するか、または遠隔地で別の電気発生システムを使用するために高い費用時、PVシステムは頻繁に電気の最も費用効果が大きいもとである。
• 信頼性PVモジュールは可動部分を備えていないし、他の電気発生システムと比較される少し維持を要求する。
• モジュール性PVシステムは既存のシステムへより多くのモジュールを加えることによって高められた電力要求事項を満たすために拡大することができる。
• 環境PVシステムは環境を汚さないでと騒音を作成しないで電気を発生させる。
• システムPVシステムを結合する能力はと例えば)電池を満たし、力を請求あり次第提供するために他のタイプの電気発電機(風、水上飛行機およびディーゼル結合することができる。

PVシステムはすべての適用のために費用効果が大きくない。 次のPVシステムがあなたの状態のために適切であるかどうか決定する考慮するためにある一般指標をいつ与える。

最初にあなたの場所が実用的な格子に既に接続されれば、または4分の1マイルの格子以内に、PVシステムはおそらく費用効果が大きくない。 各々の公益事業会社はすべての顧客間の発電所および燃費の費用を広げる。 ほとんどの実用性は約6セントから1キロワット時あたり14セントに消費者に電気を提供できる。 PVシステムを取付けるとき、本質的にあなた自身の小型実用性システムを取付けている。 あなたが消費する電気を発生させるすべての費用を支払う。 太陽のエネルギーが自由であるが、PV装置は自由ではない。 現在のモジュールおよびバランスのシステム価格でPVシステムによって発生する電気は取付けによって要される20セントから1キロワット時あたり40セント、場所でおよび日光の強度および持続期間要することができる。

私の場所はPVのために十分であるか。

天候はいかにPVモジュールの出力に影響を与えるか。

時刻にもかかわらず電気をおよび年または天候絶えず作り出す実用的な発電所とは違って、PVモジュールの出力はこれら二つの要因と直接関連している。

生きているあなたが力のために必要とするPVモジュールの数に影響を与えるところ、異なった地理的地域が異なった天候のパターンを経験するので。 季節変動は利用できるPVシステムに動力を与えるために日光の量に影響を与える。

モジュールの温度はまた出力に影響を与える。 結晶ケイ素モジュールの変換効率は高いモジュールの温度でかなり下る。

システムのあなたの必要性を満たすためにサイズ分け

あなたの場所の妥当性を査定した後、どの位電気を発生させなければあなたのPVシステムがならないか定める必要がある。 これはによってどの位電気をあなたの負荷が要求するか決まる。 再度、あなたのディーラーはあなたの必要性を満たすシステムのサイズ分けとの助けることができる。 サイド・バーはPVシステムのサイズ分けにかかわるステップを説明する。 またサイジングの特定の情報のためのERECに連絡できる。

バランスのシステム装置

PVモジュールに加えて、バランスのシステム装置を購入しなければ (BOS)ならない。 これは電池充満コントローラー、電池、インバーター(交流を要求する負荷のために)、モジュールを支えるためのワイヤー、水路、基づいている回路、ヒューズ、安全接続解除、出口、金属の構造を、およびPVシステムの部分である付加的な部品を含んでいる。 の下で、私達は交流を必要とする負荷のために直流を、そして要求する負荷のためのPVおよびウシ構成を最初に論議する。

、多くのシステムで、ウシ装置の費用がPVモジュールの費用に匹敵するか、または超過できることに注目しなさい。 PVモジュールの費用を検査した場合、これらの費用はウシ装置の費用が含まれていないことを覚えなさい。 あなたのシステムによって必要なウシ装置についてあなたのPVのディーラーに尋ねなさい。

Direct-Currentシステム装置

充満コントローラー。 充満コントローラーはPVモジュールからの電池および負荷への電気の流れを調整する。 コントローラーは電池をそれを充電し過ぎないで十分に満たしておく。 負荷が観客動員力のとき、コントローラーは充満が電池、負荷、または両方にモジュールから流れるようにする。 電池は十分に満たされることをコントローラーが感じるとき、モジュールから充満の流れを停止する。 多くのコントローラーはまた十分な充満が電池に元通りになるまで負荷が電池からのたくさんの電気をいつ取った感じ、流れをか停止する。 この最後の特徴は電池の寿命を非常に拡張できる。

コントローラーはあなたのPVシステムが作動するおよびあなたによってがほしい監視の特徴要したアンペア容量によって$20と$400の間で一般に。 コントローラーを選んだ場合、確かめなさい特徴を有することを必要とする; 費用は二次考察べきである。

電池。 電池は夜にモジュールが負荷条件を満たす十分な力を発生させていないとき使用または会合の負荷のための電気を日中貯える。 長期にわたる電気を提供するためには、PVシステムは深周期電池が要求する。 lead-acidこれらの電池は、通常次第に容量の何百もの時の80%を排出し、再充電するように設計されている。 自動車電池は容量の約20%だけを排出するように設計されているので浅周期電池、PVシステムで使用されるべきではない。 多く20%容量の下で引かれたら少数のダース時間よりもっと、電池は充満を取れる傷つき、もはや。

深周期電池は約$65 $3,000までから要した。 費用はタイプ、容量(アンペア時)によって頻繁に維持を受け取る、電気を貯え、解放するのに使用する化学薬品のタイプ作動するかいかに、気候条件決まり。 PVシステムは電池で十分力を貯えるために曇った天候の数日の間に力の要求に応じる大きさで分類されなければならないかもしれない。 これは「自主性の幾日として知られている」。 あなたのシステムに電池を選ぶ前にあなたのPVのディーラーと相談しなさい。

ほとんどのタイプの電池は深刻な保健及び安全性問題を提起するかもしれない有毒な材料を含んでいる。 再充電するとき (NEC)爆発性の水素ガスを放つlead-acidおよび湿電池電池がシステムの他の電装品と生きているスペースから隔離されるwell-ventilatedスペースに、あることを国民の電気コード、電池の会社およびPVのシステム設計者推薦する。 維持、修理および取り替えの間に容易なアクセスのための十分なスペースを割り当てなさい。 身に着けているとき最も重要、電池を製造業者の指示に従って維持し、電池をきちんとリサイクルしなさい。

交流システム装置

インバーター。 ACシステムはまたAC電気にPVモジュールによって作り出され、電池で貯えられるDCの電気を変えるインバーターを要求する。 異なったタイプのインバーターは電気の別の「質」を作り出す。 例えば、ライト、テレビおよび動力工具は低品質の電気を作動できるがコンピュータ、レーザ・プリンタおよび他の洗練された電子機器は良質の電気を要求する。 従って、インバーターによって作り出される力の質にあなたの負荷によって必要な力の質をマッチさせなければならない。

ほとんどのスタンドアロン・アプリケーション(実用的な格子に接続されないすなわち、それらのシステム)のためのインバーターは1定格出力のワットあたり$1以下要した。 費用は作り出す必要がある電気の質を含む複数の要因によって、影響される; 入って来るDC電圧は12、24、36、か48ボルトであるかどうか; ACワットの数はあなたの負荷それらがいつ正常に作動しているか要求する; あなたのAC負荷が短期間の間必要とする余分サージ力の量; そしてインバーターはメートルおよび表示燈のような付加的な特徴を備えているかどうか。

付加的なAC負荷を将来加えることを計画するかどうかあなたのPVのディーラーに言いなさい。 あなたの家に別の部屋を造るか、または電荷を加えることを考慮したら現在必要とするよりより大きい入出力評価のインバーターを購入することを考慮しなさい。 これはかもしれそれをあとでより大きい1つと取り替えるよりより少なく高価。

国民の電気コード

国民の電気コードは (NEC)1897年に発生するすべてのシステムの安全を保障するために、貯え、運び、そして消費する電気を確立された。 PVシステムがローカル電気コード役人によって承認することができるようにあなたまたはあなたのPVシステムを取付けるディーラーはNECの装置条件に続くように気を付けるべきである。 多くの州はすべての電気機器が認可された電気技師によって取付けられているように要求することわかっていなさいありなさい。

但し、多くの局所コードの役人はPVシステムをよく知られていない。 NECの準備に続くけれども、コード公認システムを取付けたこと難しさをコード役人を確信させることを有するかもしれない。 連絡し、(必要ならば)局所コードの役人にあなたの前に購入教育し、そしてシステムを取付けなさい。 インストールプロセス中、配線、関係、または他の部品のまわりでエンクロージャを造るためにあなたまたはあなたのディーラーがあなたの前にしたこと観察するためにそれらを誘いなさい。 これはあなたのシステムが承認を保障を受け取る助け、また未来のPVの取付人がことのコード承認を得るのを助ける。

ローカル保険の提供者および貸方はまたPVシステムの安全、信頼性および費用効果について教育される必要がある場合もある。 保険を得ることはPVシステムが共通の状態でより容易である。

他に何を考慮する私は必要があるか。

PVシステムは手入れ不要ではない。 配線および接触が腐食から自由であることを確認するようにあなたのシステムの規則的な点検を、モジュールある残骸の明確が予定すれば、土台装置は堅い締める物を備えている。

また監視するあなたのPVモジュールの出力をべきである、あなたの電池の電解物のレベル、およびあなたの負荷が使用する実際の電力量状態の満たせば。 ノートにこの情報を書くことはあなたのシステムパフォーマンスを追跡し、あなたのシステムが設計されているように操作であるかどうか定めるのを助けるよい方法である。 監視はまたあなたのシステムの電力生産、貯蔵能力および負荷条件間の関係を理解するのを助ける。

PVはあなたの未来に動力を与えることができる

PVシステムはあなたの家かリモートサイトへ電気を提供するための費用効果が大きい選択である場合もある。 但し、それらはすべての状態のために適切ではない。 PVシステムがあなたのために右であるかどうか決定することは多くの要因によって決まる。 従って、注意深い研究を行ない、これらのシステムを取付けた他の人そしてPV装置のディーラーと相談し。 PVシステムはあなたのために右であることをそれから決定すれば、太陽の力はあなたの生命以内に新しい意味で取る。

ソースリスト

次はPV装置のディーラーをあなたの区域の見つけ、PVシステムを設計し、そして取付けることとの助けることができる多くの組織のほんの一部である。

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