屋頂太陽能板是什么
太陽能屋頂就是在房屋頂部裝設太陽能發(fā)電裝置,利用太陽能光電技術在城鄉(xiāng)建筑領域進行發(fā)電,以達到節(jié)能減排目標。為落實中國對世界承諾的節(jié)能減排目標,加強政策扶持新能源經濟戰(zhàn)略,國家相關部委推出太陽能屋頂計劃。
太陽能發(fā)電系統(tǒng)組成
由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池(組)組成。如輸出電源為交流220V或110V,還需要配置逆變器。各部分的作用為:
?。ㄒ唬┨柲茈姵匕澹禾柲茈姵匕迨翘柲馨l(fā)電系統(tǒng)中的核心部分,也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉換為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負載工作。太陽能電池板的質量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質量和成本。
?。ǘ┨柲芸刂破鳎禾柲芸刂破鞯淖饔檬强刂普麄€系統(tǒng)的工作狀態(tài),并對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方,合格的控制器還應具備溫度補償?shù)墓δ堋F渌郊庸δ苋绻饪亻_關、時控開關都應當是控制器的可選項。
?。ㄈ┬铍姵兀阂话銥殂U酸電池,小微型系統(tǒng)中,也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來,到需要的時候再釋放出來。
?。ㄋ模┠孀兤鳎涸诤芏鄨龊?,都需要提供220VAC、110VAC的交流電源。由于太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能,需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉換成交流電能,因此需要使用DC-AC逆變器。
太陽能板構成及各部分功能
?。?)鋼化玻璃:其作用為保護發(fā)電主體(如電池片),透光其選用是有要求的:
1.透光率必須高(一般91%以上);
2.超白鋼化處理。
(2)EVA:用來粘結固定鋼化玻璃和發(fā)電主體(電池片),透明EVA材質的優(yōu)劣直接影響到組件的壽命,暴露在空氣中的EVA易老化發(fā)黃,從而影響組件的透光率,從而影響組件的發(fā)電質量除了EVA本身的質量外,組件廠家的層壓工藝影響也是非常大的,如EVA膠連度不達標,EVA與鋼化玻璃、背板粘接強度不夠,都會引起EVA提早老化,影響組件壽命。
?。?)電池片:主要作用就是發(fā)電,發(fā)電主體市場上主流的是晶體硅太陽電池片、薄膜太陽能電池片,兩者各有優(yōu)劣。
晶體硅太陽能電池片,設備成本相對較低,但消耗及電池片成本很高,但光電轉換效率也高,在室外陽光下發(fā)電比較適宜。
薄膜太陽能電池片,相對設備成本較高,但消耗和電池成本很低,但光電轉化效率相對晶體硅電池片一半多點,但弱光效應非常好,在普通燈光下也能發(fā)電,如計算器上的太陽能電池。
?。?)背板:作用,密封、絕緣、防水。一般都用TPT、TPE等材質必須耐老化,大多數(shù)組件廠家都質保25年,鋼化玻璃,鋁合金一般都沒問題,關鍵就在與背板和硅膠是否能達到要求。
?。?)鋁合金:保護層壓件,起一定的密封、支撐作用。
?。?)接線盒:保護整個發(fā)電系統(tǒng),起到電流中轉站的作用,如果組件短路接線盒自動斷開短路電池串,防止燒壞整個系統(tǒng)接線盒中最關鍵的是二極管的選用,根據組件內電池片的類型不同,對應的二極管也不相同。
?。?)硅膠:密封作用,用來密封組件與鋁合金邊框、組件與接線盒交界處有些公司使用雙面膠條、泡棉來替代硅膠,國內普遍使用硅膠,工藝簡單,方便,易操作,而且成本很低。
太陽能板屋頂發(fā)電原理
太陽光照在半導體p-n結上,形成新的空穴-電子對,在p-n結電場的作用下,空穴由n區(qū)流向p區(qū),電子由p區(qū)流向n區(qū),接通電路后就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。
太陽能發(fā)電方式太陽能發(fā)電有兩種方式,一種是光—熱—電轉換方式,另一種是光—電直接轉換方式。
?。?)光—熱——動—電轉換方式通過利用太陽輻射產生的熱能發(fā)電,一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換成工質的蒸氣,再驅動汽輪機發(fā)電。前一個過程是光—熱轉換過程;后一個過程是熱—動再轉換成電最終轉換過程,與普通的火力發(fā)電一樣。太陽能熱發(fā)電的缺點是效率很低而成本很高,估計它的投資至少要比普通火電站貴5~10倍。
?。?)光—電直接轉換方式該方式是利用光電效應,將太陽輻射能直接轉換成電能,光—電轉換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由于光生伏特效應而將太陽光能直接轉化為電能的器件,是一個半導體光電二極管,當太陽光照到光電二極管上時,光電二極管就會把太陽的光能變成電能,產生電流。當許多個電池串聯(lián)或并聯(lián)起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。太陽能電池是一種大有前途的新型電源,具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點。太陽能電池壽命長,只要太陽存在,太陽能電池就可以一次投資而長期使用;與火力發(fā)電相比,太陽能電池不會引起環(huán)境污染。
屋頂安裝太陽能板的優(yōu)點
1.它通常很容易接收太陽能資源
2.屋頂安裝光伏方陣使你能利用否則會無用的空間,節(jié)省院子的空間。
3.它與現(xiàn)有電力系統(tǒng)很靠近,有助于降低總體造價。
4.屋頂安裝的裝置對現(xiàn)場影響最小
屋頂安裝太陽能板的缺點
1.方陣朝向受建筑物支配
2.由于靠近屋頂,光伏組件運行起來溫度更高(因此效率更低)
3.方陣容量受制于可用面積
4.屋頂需要翻新時,方陣也需要移走(開始時屋頂處于良好狀態(tài),所以這種情況在15年以后才會發(fā)生)
5.方陣可能不太容易靠近,這種情況下就無法清除方陣上面的冰雪
6.穿透屋頂(在屋頂固定方陣時需要打孔)可能導致屋頂滲漏。
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