Solarmodule. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen
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Solarmodule sind die Hauptkomponente für den Bau von Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen). Sie können mit jeder Ausgangsspannung hergestellt werden.
Nachdem die Solarzellen ausgewählt sind (siehe Abschnitt Solarzellen) - sie müssen gelötet werden. Serielle Elemente sind mit Stromsammelgittern zum Anlöten von Leitern ausgestattet. Batterien können in beliebiger Kombination hergestellt werden.
Die einfachste Batterie ist eine Kette von in Reihe geschalteten Zellen.
Sie können diese Ketten parallel schalten, wodurch Sie die sogenannte Serien-Parallel-Verbindung erhalten. Parallel können nur Ketten (Leitungen) mit gleicher Spannung geschaltet werden, deren Ströme nach dem Kirchhoffschen Gesetz aufsummiert werden.
Beim Einsatz am Boden dienen sie meist zum Laden von Batterien (Batterien) mit einer Nennspannung von 12 V. Dabei werden in der Regel 36 Solarzellen in Reihe geschaltet und durch Laminieren auf Glas, Textolit, Aluminium versiegelt. In diesem Fall befinden sich die Elemente ohne Luftspalt zwischen zwei Lagen Siegelfolie. Die Vakuumlaminiertechnik erfüllt diese Anforderung. Bei einem Luftspalt zwischen Schutzglas und Element würden Reflexions- und Absorptionsverluste 20-30 % erreichen gegenüber 12 % ohne Luftspalt.
Dargestellt sind die elektrischen Parameter der Solarzelle als einzelne Solarzelle in Form einer Strom-Spannungskurve unter Standardbedingungen (Standart Test Conditions), d. h. bei einer Sonneneinstrahlung von 1000 W/m2, Temperatur - 25оC und Sonnenspektrum bei Breitengrad 45о(AM1,5).
Der Schnittpunkt der Kurve mit der Spannungsachse wird als Leerlaufspannung - U bezeichnetxx, Schnittpunkt mit der Stromachse - Kurzschlussstrom IKurzschluss.
Die maximale Leistung des Moduls ist definiert als die höchste Leistung unter STC (Standart Test Conditions).
Die der maximalen Leistung entsprechende Spannung wird als maximale Leistungsspannung (Arbeitsspannung - Up ) und der entsprechende Strom - der maximale Leistungsstrom (Betriebsstrom - Ip ).
Der Betriebsspannungswert für ein aus 36 Zellen bestehendes Modul beträgt somit bei 16 etwa 17…0,45 V (0,47…25 V pro Zelle).о C.
Eine solche Spannungsmarge gegenüber der Spannung einer vollen Batterieladung (14,4 V) ist notwendig, um Verluste im Batterie-Lade-Entlade-Regler zu kompensieren (wird später besprochen) und hauptsächlich, um die Betriebsspannung des Moduls zu reduzieren wenn das Modul durch Strahlung erwärmt wird: Der Temperaturkoeffizient für Silizium beträgt etwa minus 0,4 %/Grad (0,002 V/Grad für eine Zelle).
Es ist zu beachten, dass die Leerlaufspannung des Moduls nicht stark von der Beleuchtung abhängt, während der Kurzschlussstrom und dementsprechend der Betriebsstrom direkt proportional zur Beleuchtung ist.
Somit werden die Module beim Erhitzen unter realen Betriebsbedingungen auf eine Temperatur von 60-70 erhitztоC, was einer Verschiebung des Betriebsspannungspunktes entspricht, beispielsweise bei einem Modul mit einer Betriebsspannung von 17 V - von 17 V auf 13,7-14,4 V (0,38-0,4 V pro Element).
Basierend auf all dem oben Genannten ist es notwendig, sich der Berechnung der Anzahl der in Reihe geschalteten Elemente des Moduls zu nähern.
Veröffentlichung: alternativeenergy.ru
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