Пв 1 и пв 3 отличия: Отличие проводов ПВ-1, ПВ-3 и ПВ-4

Содержание

Отличие проводов ПВ-1, ПВ-3 и ПВ-4

Среди многообразия проводниковой продукции, представленной на строительном рынке в категории электротехнических материалов, особое место занимает провод ПВ, благодаря своей дешевизне и универсальности применения при создании стационарных электрических сетей и подключения электрических установок. По своей сути, является одно- или многопроволочным медным проводником с одной токопроводящей жилой, заключенным в изолирующую оболочку, выполненную  из поливинилхлорида пластиката. Медное исполнение токопроводящей жилы обеспечивает данному виду проводов эластичность, меньшее внутреннее сопротивление, а также возможность применения в жилых помещениях, согласно действующим нормам ПУЭ. Изоляционная оболочка обеспечивает провода ПВ высокими эксплуатационными характеристиками, такими, как влаго- и термостойкость. Как создать для себя хорошие любовные отношения читайте на нашем сайте

Все провода с изоляционной оболочкой из полвинилхлорида имеют следующую маркировку: «П» — провод, «В» винилхлорид, материал оболочки, а также числовой показатель, который характеризует класс гибкости проводника и определяет его марку.

Именно класс гибкости является принципиальным отличием данного вида проводов, от которого зависит также область применения и стоимость этого вида проводниковой продукции.

ПВ-1 является наименее эластичным среди проводов данного вида, и, соответственно, имеет самый низкий класс гибкости – 1 (в диапазоне диаметров сечения от 0,5 до 10 мм2),  и класс 2 (для диметров сечением свыше 10 мм2), иногда называют ПВ-2.  Также данная марка провода может производиться с сечениями от 0.5 до 95 мм2. Предельный радиус изгиба – до 10 диаметров. В силу отсутствия эластичности, стационарная прокладка данного проводника предусматривает  прямолинейные участки и дополнительную механическую защиту, например, наличие металлического рукава. Имеет самую низкую стоимость среди проводов ПВ и находит широкое применение при создании линий электропроводок внутри стальных труб и в различных пустотных каналах, а также для подключения самых различных устройств и установок, оснащенных монтажным щитом.

ПВ-3 представляет собой проводник повышенной эластичности, что позволяет применять его при создании самых сложных по конструкции электрических сетей, отличающихся большим количеством изгибов. Выпускается с таким же диапазоном диаметров сечений, как и предыдущий провод. Однако, отличается и более высокой стоимостью. Класс гибкости провода данной марки варьируется в зависимости  от диаметра сечения: 2 класс — 0.5 до 1.5 мм2; класс 4 –  от 2.5 до 4 мм2; класс 3 – сечения превышающие 4мм2. Незаменим в осветительных электросетях и для подключения различного электрооборудования.

ПВ-4 – это самый эластичный (4-ого или 5-ого класса гибкости в зависимости от сечения) и самый дорогостоящий из всех проводов данного вида. Как и провод третьего класса гибкости, находит широкое применения при создании сложных конструкций силовых линий с частыми изгибами. Правда, выпускается с ограниченным диапазоном диаметров сечений – всего  от 0.5 до 16 мм2.

Имеет предельный радиус изгиба.

Несмотря на некоторые различия в эластичности и стоимости, все марки проводов ПВ, одинаково обладают высокими эксплуатационными характеристиками:

— обширный диапазон рабочих температур от – 15 до + 70 градусов;

— длительный срок эксплуатации,  по заявлению производителей — 15 лет;

— постоянное напряжение до 1000 В, переменное – до 450 В при стандартной частоте электрических импульсов 40 Гц;

Кроме этого все провода ПВ выпускаются в оболочке разных цветов, имеющих свое функциональнее применение (желто-зеленый – заземление, синий – нулевая фаза и так далее), а также с продольными полосками.

Медное исполнение токопроводящей жилы, невысокая стоимость, качество, а также универсальность применения обеспечивают проводам ПВ высокую привлекательность для потребителей, а также прочное положение в своей категории электротехнических товаров.

Если вдруг читатель захочет приобрести кассовые аппараты, то самое лучшее место для этого здесь www.

planetakkm.ru. Очень большой ассортимент кассовых аппаратов и других ККМ.

.

Медный кабель ПВ-1 (ПуВ) и ПВ-3 (ПуГВ)

Установочные медные кабели ПВ 1 (ПуВ) и ПВ 3 (ПуГВ) предназначены для подключения  электрических установок при стационарной прокладке в осветительных и силовых сетях, а также для монтажа электрооборудования, для распределения и подключения устройств в щитах и шкафах, подключения и монтажа машин механизмов и станков на номинальное напряжение до 450В (для сетей до 450/750В) частотой до 400Гц или постоянном напряжении до 1000В.

Климатическое исполнение ОМ и ХЛ. Категория размещения 2 по ГОСТ 15150.

Установочный кабель
ПВ-1 (ПуВ)  
Установочные кабели ПВ-3(ПуГВ)
Установочные кабели ППВ

Конструкция

  1. Токопроводящая жила для ПВ 1 (ПуВ), ППВ – медная проволока (однопроволочная, сплошная жила).
  2. Токопроводящая жила для ПВ 3 (ПуГВ), ПВ 4 – медные проволоки (многопроволочная, гибкая). 
  3. Изоляция — ПВХ пластикат.

Установочный медный кабель ПВ 1 (ПуВ) имеет сплошную однопроволочную медную жилу в одинарной изоляции из ПВХ пластиката и предназначен для прокладки открыто, в трубах, каналах и в пустотных строительных конструкциях для фиксированного монтажа электрических цепей и оборудования.

Установочный медный кабель ПВ 3 (ПуГВ) имеет одну многопроволочную гибкую медную жилу с изоляцией из ПВХ пластиката и предназначены для прокладки открыто, в трубах, каналах и в пустотных строительных конструкциях для монтажа электрических цепей и оборудования, где возможны изгибы проводов. 

Установочный медный кабель ПВ 4 имеет одну многопроволочную гибкую медную жилу с изоляцией из ПВХ пластиката и предназначены для прокладки открыто, в трубах, каналах и в пустотных строительных конструкциях для монтажа электрических цепей и оборудования, где возможны частые изгибы проводов.

 

Установочный многожильный медный кабель ППВ имеет сплошные однопроволочные медные жилы и предназначен для негибкого фиксированного монтажа электрических цепей и оборудования.

Технические и эксплуатационные характеристики

Температура окружающей среды при эксплуатации

от +70ºС до -50ºС

Относительная влажность воздуха (при tº +35ºС)

100%

Предельно допустимая tº нагрева жил при эксплуатации

+70ºС

Минимальная tº прокладки кабеля без предварительного подогрева

— 15ºС

Минимально допустимый радиус изгиба при прокладке:

 

5  диам. кабеля

10 диам. кабеля

Срок службы

15 лет

Гарантийный срок эксплуатации

2 года

Провода стойки к синусоидальной вибрации, акустическому шуму, механическим ударам одиночного и многократного действия, линейному ускорению, пониженному и повышенному атмосферному давлению, плесневым грибам.

Изоляция проводов стойка к растрескиванию при температуре +1500С и деформации при температуре +700С.

Установочные кабели соответствуют требованиям ГОСТ 6323-79

 

Число жил, сечение, мм2

Номинальный наружный диаметр, мм

Расчетная масса, кг/км

ПВ 1(ПуВ)

ПВ 3 (ПуГВ)

ПВ 4

ПВ 1(ПуВ)

ПВ 3 (ПуГВ)

ПВ 4

0,5

2,0

2,1

2,14

8,0

8,49

8,7

0,75

2,2

2,3

2,4

10,5

11,4

11,7

1,0

2,3

2,5

2,5

13,2

13,8

14,3

1,5

2,8

3,0

3,1

19,3

20,5

20,9

2,5

3,4

3,7

3,9

30,7

34,4

34,9

4,0

3,9

4,2

4,6

45,5

49,4

50,3

6,0

4,4

4,8

5,3

65,0

72,2

71,4

10,0

5,6

6,0

108

113

16,0

7,1

7,8

173

179

25,0

8,76

9,6

268

278

35,0

9,90

11,1

362

383

50,0

11,7

13,0

498

526

70,0

13,4

15,4

690

730

95,0

15,7

18,0

955

1005

   

Число жил, сечение, мм2

Номинальный наружный диаметр, мм

Расчетная масса, кг/км

ППВ

2х1,5

2,8х6,6

39,8

2х2,5

3,4х7,8

62,7

2х4,0

3,9х8,8

92,3

3х1,5

2,8х10,4

60,1

3х2,5

3,4х12,2

94,3

3х4,0

3,9х13,7

139

Провод марки ПВ1, ПВ3, ПВ5

Применение:

Провода предназначенны для электрических установок при стационарной прокладке в силовых сетях, а также для монтажа электрооборудования, машин, механизмов и станков.
Провода с сечением жил 0,5–1 мм2 предназначены для внутреннего монтажа на номинальное сечение 300/500 В, провода сечением 1,5–400 мм2 – общего назначения на номинальное напряжение до 450/750 В частотой до 400 Гц или постоянное напряжение до 1000 В.
Провода марки ПВ3 предназначены для монтажа участков электрических цепей, где возможны изгибы провода.
Провода марки ПВ5 предназначены для монтажа участков электрических цепей, где возможны частые изгибы провода.

Соответствие требованиям:

ГОСТ 6323-79
ТУ У 31.3-31549003-011:2007
ДСТУ IEС 60227-3:2004

Конструкция

  • Токопроводящая однопроволочная или многопроволочная жила из медной мягкой проволоки:
    • у проводов ПВ1 – 1–2 класса гибкости;
    • у проводов ПВ3 – 3–4 класса гибкости;
    • у проводов ПВ5 – 5 класса гибкости.

Изоляция из поливинилхлоридного пластиката. Провода изготавливаются различных цветов изоляции, цвет оговаривается при заказе.
Номинальное напряжение кабелей, число жил и номинальное сечение основных жил

Номинальное напряжение кабелей, число жил и номинальное сечение основных жил

Номинальное напряжение, кВ

Марка кабеля

Число жил

Номинальное сечение жил, мм2

0,3/0,5

ПВ1, ПВ3, ПВ5

1

0,5, 1

0,45/0,75

ПВ1, ПВ3

1,5–400

ПВ5

1,5–240

Технические и эксплуатационные характеристики

  • Температура эксплуатации: от -50°С до +70°С
  • Относительная влажность воздуха: до 100% при +35 °С
  • Температура прокладкии монтажа: от -15°С до+70°С
  • Длительно допустимая температура нагрева жил: +70°С
  • Минимальный радиус изгиба при монтаже:
    • — для проводов марок ПВ1: 10 диаметров провода
    • — для проводов марок ПВ2,ПВ3, ПВ4: 5 диаметров провода
  • Минимальный срок службы: не менее 15 лет
  • Гарантийный срок эксплуатации: 2 года

Кабели с наружным диаметром до 12 мм поставляются в бухтах или на деревянных барабанах, кабели с диаметром более 12 мм поставляются на деревянных барабанах

Характеристика пожарной безопасности

Провода относятся к классу стойких к распространению пламени при условии одиночной прокладки по ДСТУ 4809.

Аналоги ПУГВ — ПВ3, ПВ4, ПуВ

Провод ПуГВ — это чаще всего одножильный медный установочный гибкий провод в пластмассовой изоляции (ПВХ) повышенного класса гибкости. Кабель используется для стационарного монтажа, но благодаря его хорошей гибкости удобен для прокладки в сложных местах, где не избежать изгибов проводника. Ближайшие аналоги провода ПуГВ — марки ПВ3, ПВ4, ПуВ.


Информация о подробной расшифровке, конструкции, технических характеристиках, возможных сечениях представлена в товарном описании марок ПуГВ

ПВ-3 и ПВ-4 аналог ПуГВ

ПуГв — это новое обозначение устаревшего провода ПВ-3.  В 2011 году ГОСТ 6323 на ПВ-3 был отменен,а вместо него введен ГОСТ Р 53768–2010 и на его основе разработан ТУ 16–705.501–2010, в связи с которым и появилось новое обозначение ПуГВ, а также обозначения других новых марок (см. Таблицу 1). Таким образом, ПВ-3, ПВ-4 и ПуГВ — это одно и то же. Разница лишь в том, что ПуГВ выпускается с диапазоном сечений 0,5-400 мм2 и обязательно имеет 5-ый класс гибкости. ПВ-3 и ПВ-4 считаются устаревшими, но кабели с такой маркировкой до сих пор встречаются.

Таблица 1

ПуВ как аналог ПуГВ


ПуВ — это нововведенное обозначение марки кабеля в соответствие с ГОСТ Р 53768–2010, которое заменяет провода марок ПВ-1 и ПВ-2. Разница между проводами в гибкости. ПуВ изготавливают с монолитной медной жилой с классом гибкости 1 или 2 в зависимости от сечения (до 16 мм2 — 1-ый класс гибкости, свыше 16 мм2 — 2-ой класс гибкости). Поэтому полностью ПуВ и ПуГВ не взаимозаменяемы.

КГ как аналог ПуГВ

Кабель КГ имеет такой же высокий класс гибкости как и ПуГВ, но нужно иметь в виду, что это совершенно разные кабели. КГ имеет резиновую изоляцию и оболочку и рассчитан для подключения подвижных механизмов, в связи с этим производители дают срок эксплуатация не более 4-5 лет, в то время как ПуГВ рассчитан на стационарную прокладку со соком службы не менее 15 лет. Кабель КГ нежелательно использовать как прямой аналог ПуГВ.

Ищете аналог ПуГВ? Мы вам поможем!

Отправить запрос

Что такое ПуВ и ПуГВ и с чем это едят?!, статья, обзор, совет на строительном портале ДивоСтрой

ПуВ или ПуГВ?
Что такое ПуВ и ПуГВ и с чем это едят?!

ПуВ или ПуГВ?

В чем разница?

Отличаются ли они от ПВ-1 и ПВ-3?

Вопросы на сегодняшний день актуальные и понятные не для всех. Давайте разбираться, что же это за провод и с чем его едят.

Первым делом следует упомянуть, что ПВ-1 и ПВ-3 ранее выпускались по ГОСТ 6323-79. Но с 01.01.2011 данный ГОСТ прекратил свое действие на территории РФ. На смену ему пришел ГОСТ Р 53768-2010. Провода и кабели для электрических установок на номинальное напряжение до 450/750В включительно.

Теперь можно смело провести аналогию между обозначениями. Тот, что ранее назывался ПВ-1, теперь имеет обозначение ПуВ, а тот, что был ПВ-3, превратился в ПуГВ. На этом месте, тем, кто в курсе, что такое ПВ-1 и ПВ-3 все должно стать окончательно ясно – просто произошли изменения в обозначении в связи со сменой ГОСТа.

Максимально подробно о ПуВ и ПуГВ можно прочитать в самом ГОСТ Р 53768-2010, а в этой статье далее будет пользовательская информация и сравнения.

С тем, что провод ПВ-1 соответствует проводу ПуВ, а провод ПВ-3 соответственно ПуГВ, мы разобрались. Как же нам теперь понять, в чем отличия между ПуВ и ПуГВ. Предлагаю воспользоваться сравнительной таблицей для наглядности:

Провод установочный ПуВ

Провод установочный ПуГВ

Расшифровка обозначения:

Пу – Провод установочный

Без обозначения степени гибкости.

В – изоляция из поливинилхлоридной композиции пластикатов, в.т.ч. пониженной пожарной опасности и термостойкие по О1.8.2.3.4

Расшифровка обозначения:

Пу – Провод установочный

Г – Для условий монтажа требующих повышенной гибкости

В – изоляция из поливинилхлоридной композиции пластикатов, в. т.ч. пониженной пожарной опасности и термостойкие по О1.8.2.3.4

Конструкция:

Токопроводящая медная моно жила и изоляция ПВХ

Конструкция:

Медная многопроволочная жила и изоляция ПВХ пластиката

Назначение:

Для прокладки одиночных кабельных линий и выполнения цепей питания токоприемников, расположенных в помещениях, где от провода не требуется условие повышенной гибкости.

Назначение:

Для прокладки одиночных кабельных линий и выполнения цепей питания токоприемников, расположенных в помещениях, где для прокладки требуются повышенные условия гибкости.

Класс гибкости по ГОСТ22483-77: 1 для сечений до 16мм2, 2 – сечениях выше 16мм2; Радиус изгиба при монтаже не менее 10 диаметров провода.

Класс гибкости по ГОСТ22483-77: 5 – для всех сечений токопроводящей жилы; Радиус изгиба при монтаже не менее 5 диаметров провода.

Срок службы: не менее 15 лет.

Срок службы: не менее 15 лет.

Цена ПуВ 1х6.0 (01.11.14): 17 р.

Цена ПУГВ 1х6. 0 (01.11.14): 27 р.

Очевидно, что конструкция провода определяет его применение и стоимость. Отметим, что условия эксплуатации определяются еще в процессе проектирования и необходимо неотступно следовать предписаниям по марке и сечению провода, заложенным в спецификации проекта.

Подводя итог статьи, хочется надеяться, что информация оказалась для Вас полезной. Провода ПуВ и ПуГВ выпускаются на наших производственных линиях, в каталоге Вы сможете найти цены и подробную техническую информацию с фотографиями по каждому проводу.


Источник: http://www.tkprok.ru/stati/puv-ili-pugv.html | Прочитать на источнике

Разница мощности (отображается в ваттах) между PV1 и PV2, а также между PV3 …

Контекст 1

… ожидается, что PV2 будет следовать этой же кривой, поскольку теперь он имеет тот же профиль нагрузки. Другими словами, две кривые, показанные на рис. 5 (различия между PV1 и PV2 и между PV3 и PV2), в идеале должны находиться около отметки 0 (не должно быть видимых различий, поскольку они имеют одинаковый профиль нагрузки). Этого не происходит, что указывает на то, что производительность PV2 значительно снизилась по сравнению с PV1 и PV3.Напомним, что эти три модуля стабильно работали с 28 октября 2015 года, что, похоже, указывает на то, что PV2 ухудшился более значительно, чем PV1 и PV3. Эти модули подверглись воздействию высоких температур и многих пыльных бурь в течение двухлетнего периода. Вместо замены PV2 было решено заменить PV1 и сравнить его новые характеристики с характеристиками PV3, поскольку с 28 октября они следовали параллельной кривой мощности …

Контекст 2

… Анализ записанных данных показан на рисунках с 4 по 7. На рисунке 4 показана максимальная зарегистрированная температура поверхности (полученная из PV3) трех фотоэлектрических модулей за двухлетний период. Это говорит о том, что три модуля подвергались воздействию высоких температур, поскольку PV3 регулярно достигал отметки 50 ° C для летнего сезона (с ноября по апрель 2016 и 2017 годов). Это вызовет более быструю деградацию фотоэлементов по сравнению с более прохладной атмосферной средой. Разница в мощности между тремя фотоэлектрическими модулями показана на рисунке 5, где PV1 противопоставляется PV2, а PV3 противопоставляется PV2.Период с 28 октября 2015 г. по 17 февраля 2016 г. использовался для целей настройки и калибровки, что было подробно описано. Это говорит о том, что солнечный контроллер и светодиодная лампа одинаково хорошо реагируют на нагрузочные резисторы для пикосолнечных систем с колебаниями между летом (солнечная энергия 3,9%). больше светодиодов) и зимних сезонов (светодиодов на 1,5% больше, чем солнечных). Это подтверждает ранее опубликованные работы в этом отношении (Swart & Hertzog, 2017). Однако этого не наблюдается с 8 мая 2017 года, так как PV1 теперь подключен к светодиодной лампе, а PV2 — к резисторной нагрузке (см. Рисунок 3, где показаны соединения профиля нагрузки с правой стороны).PV1 (подключенный к светодиодной лампе) теперь извлекает больше энергии, чем PV2 (подключенный к нагрузочному резистору), в то время как PV3 (все еще подключенный к солнечному контроллеру) вырастает примерно на 5 Вт больше, чем PV2 (нагрузочный резистор). Затем, 22 августа 2017 года, все три фотоэлектрических модуля подключены к одинаковым светодиодным лампам. PV1 и PV3 теперь следуют аналогичному принципу …

Основы солнечных фотоэлектрических элементов | Министерство энергетики

Кремний

Кремний, безусловно, является наиболее распространенным полупроводниковым материалом, используемым в солнечных элементах, составляя примерно 95% модулей, продаваемых сегодня.Это также второй по распространенности материал на Земле (после кислорода) и наиболее распространенный полупроводник, используемый в компьютерных микросхемах. Кристаллические кремниевые ячейки состоят из атомов кремния, соединенных друг с другом, чтобы сформировать кристаллическую решетку. Эта решетка обеспечивает организованную структуру, которая делает преобразование света в электричество более эффективным.

Солнечные элементы, изготовленные из кремния, в настоящее время обеспечивают сочетание высокой эффективности, низкой стоимости и длительного срока службы. Ожидается, что модули прослужат 25 или более лет, и по истечении этого срока все еще будут вырабатывать более 80% своей первоначальной мощности.

Тонкопленочная фотогальваника

Тонкопленочный солнечный элемент изготавливается путем нанесения одного или нескольких тонких слоев фотоэлектрического материала на поддерживающий материал, такой как стекло, пластик или металл. Сегодня на рынке представлены два основных типа тонкопленочных фотоэлектрических полупроводников: теллурид кадмия (CdTe) и диселенид меди, индия, галлия (CIGS). Оба материала можно наносить непосредственно на переднюю или заднюю поверхность модуля.

CdTe является вторым по распространенности фотоэлектрическим материалом после кремния, и элементы CdTe могут быть изготовлены с использованием недорогих производственных процессов.Хотя это делает их рентабельной альтернативой, их эффективность по-прежнему не так высока, как у кремния. Ячейки CIGS обладают оптимальными свойствами для фотоэлектрического материала и высокой эффективностью в лаборатории, но сложность, связанная с объединением четырех элементов, делает переход от лаборатории к производству более сложным. И CdTe, и CIGS требуют большей защиты, чем кремний, чтобы обеспечить длительную работу на открытом воздухе.

Перовскитная фотогальваника

Перовскитные солнечные элементы представляют собой тип тонкопленочных элементов, названных в честь их характерной кристаллической структуры.Ячейки из перовскита состоят из слоев материалов, которые напечатаны, покрыты или нанесены вакуумным осаждением на нижележащий опорный слой, известный как подложка. Как правило, их легко собрать, и они могут достигать эффективности, аналогичной эффективности кристаллического кремния. В лаборатории эффективность перовскитных фотоэлементов повышается быстрее, чем у любого другого фотоэлектрического материала, с 3% в 2009 году до более 25% в 2020 году. Чтобы быть коммерчески жизнеспособными, перовскитные фотоэлементы должны стать достаточно стабильными, чтобы выдержать 20 лет на открытом воздухе, поэтому исследователи работают над тем, чтобы сделать их более долговечными и разрабатывают крупномасштабные и недорогие технологии производства.

Organic Photovoltaics

Органические фотоэлектрические элементы, или OPV, состоят из богатых углеродом (органических) соединений и могут быть адаптированы для улучшения определенных функций фотоэлектрических элементов, таких как ширина запрещенной зоны, прозрачность или цвет. Элементы OPV в настоящее время примерно вдвое менее эффективны, чем элементы из кристаллического кремния, и имеют более короткий срок службы, но могут быть дешевле в производстве в больших объемах. Их также можно наносить на различные вспомогательные материалы, такие как гибкий пластик, благодаря чему ОПВ может использоваться в самых разных целях.PV

Фотоэлектрический элемент — Energy Education

Рис. 1. Солнечная панель, состоящая из множества фотоэлектрических элементов. [1]

Фотоэлектрический элемент ( PV ) Элемент — это технология сбора энергии, которая преобразует солнечную энергию в полезное электричество посредством процесса, называемого фотоэлектрическим эффектом. Существует несколько различных типов фотоэлементов, в которых используются полупроводники для взаимодействия с фотонами, поступающими от Солнца, для генерации электрического тока.

слоев фотоэлемента

Фотоэлектрический элемент состоит из множества слоев материалов, каждый из которых предназначен для определенной цели. Самый важный слой фотоэлемента — это специально обработанный полупроводниковый слой. Он состоит из двух различных слоев (p-типа и n-типа — см. Рис. 3), и именно он фактически преобразует энергию Солнца в полезное электричество посредством процесса, называемого фотоэлектрическим эффектом (см. Ниже). По обе стороны от полупроводника находится слой проводящего материала, который «собирает» произведенное электричество.Обратите внимание, что задняя или заштрихованная сторона ячейки может быть полностью закрыта проводником, тогда как передняя или освещенная сторона должна использовать проводники экономно, чтобы не блокировать попадание слишком большого количества солнечного излучения на полупроводник. Последний слой, который наносится только на освещенную сторону ячейки, — это антибликовое покрытие. Поскольку все полупроводники обладают естественной отражающей способностью, потери на отражение могут быть значительными. Решение состоит в том, чтобы использовать один или несколько слоев антибликового покрытия (аналогичного тем, которые используются для очков и фотоаппаратов), чтобы уменьшить количество солнечного излучения, которое отражается от поверхности элемента. [2]

Рисунок 2. Основная работа фотоэлемента. [3]

Фотоэлектрический эффект

основная статья
Рис. 3. Диаграмма, показывающая фотоэлектрический эффект. [4]

Фотоэлектрический эффект — это процесс, который генерирует напряжение или электрический ток в фотоэлементе, когда он подвергается воздействию солнечного света. Эти солнечные элементы состоят из двух различных типов полупроводников — p-типа и n-типа — которые соединены вместе, чтобы создать p-n переход . При соединении этих двух типов полупроводников в области перехода образуется электрическое поле, когда электроны перемещаются на положительную p-сторону, а дырки — на отрицательную n-сторону. Это поле заставляет отрицательно заряженные частицы двигаться в одном направлении, а положительно заряженные — в другом. [5] Свет состоит из фотонов, которые представляют собой просто небольшие пучки электромагнитного излучения или энергии. Когда на эти ячейки падает свет подходящей длины волны, энергия фотона передается электрону полупроводникового материала, заставляя его перейти в более высокое энергетическое состояние, известное как зона проводимости.В возбужденном состоянии в зоне проводимости эти электроны могут свободно перемещаться через материал, и именно это движение электрона создает электрический ток в ячейке.

КПД солнечной батареи

основная статья

Эффективность — это конструктивная проблема фотоэлектрических элементов, поскольку существует множество факторов, ограничивающих их эффективность. Главный фактор заключается в том, что 1/4 солнечной энергии, поступающей на Землю, не может быть преобразовано в электричество с помощью кремниевого полупроводника.Физика полупроводников требует минимальной энергии фотона для удаления электрона из кристаллической структуры, известной как ширина запрещенной зоны . Если фотон имеет меньше энергии, чем ширина запрещенной зоны, фотон поглощается в виде тепловой энергии. Для кремния энергия запрещенной зоны составляет 1,12 электронвольт. [6] Поскольку энергия фотонов от Солнца охватывает широкий диапазон энергий, часть поступающей от Солнца энергии не имеет достаточной энергии, чтобы сбить электрон в кремниевой фотоэлектрической ячейке.Даже из-за света, который может поглощать , все равно остается проблема. Любая энергия выше энергия запрещенной зоны будет преобразована в тепло. Это также снижает эффективность, поскольку эта тепловая энергия не используется для каких-либо полезных задач. [6] Из доступных электронов не все из них действительно доберутся до металлического контакта и вырабатывают электричество. Это связано с тем, что некоторые из них не будут в достаточной степени ускорены напряжением внутри полупроводника.По перечисленным причинам теоретическая эффективность кремниевых фотоэлементов составляет около 33% . [6]

Существуют способы повышения эффективности фотоэлементов, и все они имеют повышенную стоимость. Некоторые из этих методов включают повышение чистоты полупроводника с использованием более эффективного полупроводникового материала, такого как арсенид галлия, путем добавления дополнительных слоев или p-n-переходов к ячейке или путем концентрации солнечной энергии с помощью концентрированной фотоэлектрической энергии.С другой стороны, фотоэлектрические элементы также будут деградировать, со временем вырабатывая меньше энергии из-за множества факторов, включая воздействие ультрафиолета и погодные циклы. В исчерпывающем отчете Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) говорится, что средний уровень деградации составляет 0,5% в год. [7]

Типы фотоэлементов

основная статья
Рис. 4. Изображение, на котором сравнивается ячейка из поликристаллического кремния (слева) и ячейка из монокристаллического кремния (справа). [8] Фотоэлектрический элемент

может быть изготовлен различными способами и из множества различных материалов. Наиболее распространенным материалом для изготовления коммерческих солнечных элементов является кремний (Si), но другие включают арсенид галлия (GaAs), теллурид кадмия (CdTe) и селенид галлия, индия и меди (CIGS). Солнечные элементы могут быть сконструированы из хрупких кристаллических структур (Si, GaAs) или в виде гибких тонкопленочных элементов (Si, CdTe, CIGS). Кристаллические солнечные элементы можно разделить на две категории: монокристаллические , и поликристаллические , как показано на рисунке 4.Как следует из названия, монокристаллические фотоэлектрические ячейки состоят из однородной или монокристаллической решетки, тогда как поликристаллические ячейки содержат различные или различные кристаллические структуры. Солнечные элементы также можно классифицировать по количеству слоев или «p-n переходов». Большинство коммерческих фотоэлементов являются только однопереходными, но были также разработаны многопереходные фотоэлементы, которые обеспечивают более высокую эффективность при более высокой стоимости.

Для дальнейшего чтения

Список литературы

  1. ↑ «20110504-RD-LSC-0621 — Flickr — USDAgov», автор: У.С. Департамент сельского хозяйства. Лицензия CC BY 2.0 через Wikimedia Commons — http://commons.wikimedia.org/wiki/File:20110504-RD-LSC-0621_-_Flickr_-_USDAgov.jpg#/media/File:20110504-RD-LSC-0621_- _Flickr _-_ USDAgov.jpg
  2. ↑ К. Джулиан Чен. Физика солнечной энергии , 1-е изд. Хобокен, Нью-Джерси, США: John Wiley & Sons Inc., 2011.
  3. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7d/Operation_of_a_basic_photovoltaic_cell.gif
  4. Создано внутри компании членом группы энергетического образования. По материалам: Ecogreen Electrical. (14 августа 2015 г.). Солнечные фотоэлектрические системы [Интернет]. Доступно: http://www.ecogreenelectrical.com/solar.htm
  5. ↑ Дж. Бойль. Возобновляемая энергия: энергия для устойчивого будущего , 2-е изд. Оксфорд, Великобритания: Издательство Оксфордского университета, 2004.
  6. 6,0 6,1 6,2 Р. Вольфсон, «Фотоэлектрическая солнечная энергия» в журнале «Энергия, окружающая среда и климат» , 2-е изд., Нью-Йорк, Нью-Йорк: W.W. Norton & Company, 2012, гл.9, сек. 5. С. 244-252.
  7. ↑ Дирк К. Джордан и Сара Р. Курц. Скорость разложения фотоэлектрических элементов — Аналитический обзор , Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, США, 2012 г. По состоянию на 24 апреля 2018 г. [онлайн] Доступно по адресу https://www.nrel.gov/docs/fy12osti/51664.pdf
  8. ↑ Wikimedia Commons. (18 августа 2015 г.). Сравнение солнечных батарей [Онлайн]. Доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/71/Comparison_solar_cell_poly-Si_vs_mono-Si.png

типов фотоэлектрических систем — FSEC Energy Research Center

Фотоэлектрические системы питания обычно классифицируются в соответствии с их функциональными и эксплуатационными требованиями, конфигурацией их компонентов и тем, как оборудование подключено к другим источникам питания и электрическим нагрузкам.Двумя основными классификациями являются системы, подключенные к сети или интерактивные системы с коммунальными предприятиями, и автономные системы. Фотоэлектрические системы могут быть спроектированы для обеспечения электропитания постоянного и / или переменного тока, могут работать взаимосвязанно с коммунальной сетью или независимо от нее, а также могут быть связаны с другими источниками энергии и системами хранения энергии.

Подключенные к сети или интерактивные фотоэлектрические системы предназначены для работы параллельно с электросетью и связаны с ней. Основным компонентом фотоэлектрических систем, подключенных к сети, является инвертор или блок кондиционирования энергии (PCU).PCU преобразует мощность постоянного тока, вырабатываемую фотоэлектрической антенной, в мощность переменного тока в соответствии с требованиями к напряжению и качеству электроэнергии в энергосистеме общего пользования и автоматически прекращает подачу энергии в сеть, когда энергосистема не находится под напряжением. Двунаправленный интерфейс создается между выходными цепями переменного тока фотоэлектрической системы и электросетью, как правило, на распределительной панели на месте или на служебном входе. Это позволяет мощности переменного тока, вырабатываемой фотоэлектрической системой, либо обеспечивать электрические нагрузки на месте, либо обеспечивать обратную подачу энергии в сеть, когда выходная мощность фотоэлектрической системы превышает потребность в нагрузке на месте.Ночью и в другие периоды, когда электрические нагрузки превышают выходную мощность фотоэлектрической системы, баланс мощности, необходимый для нагрузок, поступает от электроэнергетической компании. Эта функция безопасности требуется во всех подключенных к сети фотоэлектрических системах и гарантирует, что фотоэлектрические системы Система не будет продолжать работу и не будет возвращаться в энергосистему, когда сеть отключена для обслуживания или ремонта.

Автономные фотоэлектрические системы предназначены для работы независимо от энергосистемы общего пользования и, как правило, рассчитаны и рассчитаны на питание определенных электрических нагрузок постоянного и / или переменного тока.Эти типы систем могут питаться только от фотоэлектрической батареи или могут использовать ветер, двигатель-генератор или энергоснабжение в качестве вспомогательного источника энергии в так называемой фотоэлектрической гибридной системе. Самым простым типом автономной фотоэлектрической системы является система с прямым подключением, в которой выход постоянного тока фотоэлектрического модуля или массива напрямую подключен к нагрузке постоянного тока (рисунок 1). Поскольку в системах с прямым подключением нет аккумуляторов электроэнергии (батарей), нагрузка работает только в часы солнечного света, что делает эти конструкции подходящими для обычных применений, таких как вентиляторы, водяные насосы и небольшие циркуляционные насосы для систем солнечного нагрева воды. Согласование импеданса электрической нагрузки с максимальной выходной мощностью фотоэлектрической батареи является важной частью проектирования хорошо работающей системы с прямым подключением. Для определенных нагрузок, таких как поршневые водяные насосы, между массивом и нагрузкой используется электронный преобразователь постоянного тока в постоянный, называемый устройством отслеживания точки максимальной мощности (MPPT), чтобы лучше использовать доступную максимальную выходную мощность массива.

Во многих автономных фотоэлектрических системах батареи используются для хранения энергии.На рисунках ниже показаны две возможные конфигурации.

Фотовольтаика и электричество — Управление энергетической информации США (EIA)

Фотоэлектрические элементы преобразуют солнечный свет в электричество

Фотоэлектрический элемент, обычно называемый солнечным элементом, — это немеханическое устройство, которое преобразует солнечный свет непосредственно в электричество. Некоторые фотоэлементы могут преобразовывать искусственный свет в электричество.

Фотоны переносят солнечную энергию

Солнечный свет состоит из фотонов или частиц солнечной энергии.Эти фотоны содержат разное количество энергии, соответствующее разным длинам волн солнечного спектра.

Фотоэлемент изготовлен из полупроводникового материала. Когда фотоны попадают в фотоэлектрическую ячейку, они могут отражаться от нее, проходить через ячейку или поглощаться полупроводниковым материалом. Только поглощенные фотоны дают энергию для выработки электричества. Когда полупроводниковый материал поглощает достаточно солнечного света (солнечной энергии), электроны вытесняются из атомов материала.Специальная обработка поверхности материала во время производства делает переднюю поверхность ячейки более восприимчивой к смещенным или свободным электронам, так что электроны естественным образом мигрируют к поверхности ячейки.

Поток электроэнергии

Движение электронов, каждый из которых несет отрицательный заряд, к передней поверхности элемента создает дисбаланс электрического заряда между передней и задней поверхностями элемента. Этот дисбаланс, в свою очередь, создает потенциал напряжения, подобный отрицательному и положительному полюсу батареи.Электрические проводники на ячейке поглощают электроны. Когда проводники соединены в электрической цепи с внешней нагрузкой, такой как батарея, в цепи течет электричество.

Эффективность фотоэлектрических систем зависит от типа фотоэлектрических технологий.

Эффективность, с которой фотоэлементы преобразуют солнечный свет в электричество, зависит от типа полупроводникового материала и технологии фотоэлементов.Эффективность имеющихся в продаже фотоэлектрических модулей в среднем составляла менее 10% в середине 1980-х годов, увеличилась примерно до 15% к 2015 году и сейчас приближается к 20% для современных модулей. Экспериментальные фотоэлементы и фотоэлементы для нишевых рынков, таких как космические спутники, достигли почти 50% эффективности.

Как работают фотоэлектрические системы

Фотоэлектрическая ячейка является основным строительным блоком фотоэлектрической системы. Размер отдельных ячеек может варьироваться от примерно 0,5 дюйма до примерно 4 дюймов в поперечнике.Однако одна ячейка производит только 1 или 2 Вт, что достаточно для небольших нужд, например, для питания калькуляторов или наручных часов.

Фотоэлементы

электрически соединены в корпусном, водонепроницаемом фотоэлектрическом модуле или панели. Фотоэлектрические модули различаются по размеру и количеству электроэнергии, которую они могут производить. Вырабатывающая мощность фотоэлектрического модуля увеличивается с увеличением количества ячеек в модуле или площади поверхности модуля. Фотоэлектрические модули могут быть соединены в группы, чтобы сформировать фотоэлектрический массив.Массив фотоэлектрических модулей может состоять из двух или сотен фотоэлектрических модулей. Количество фотоэлектрических модулей, подключенных к фотоэлектрической матрице, определяет общее количество электроэнергии, которое может генерировать массив.

Фотоэлектрические элементы вырабатывают электричество постоянного тока (DC). Это электричество постоянного тока можно использовать для зарядки батарей, которые, в свою очередь, приводят в действие устройства, использующие электричество постоянного тока. Почти вся электроэнергия поставляется в виде переменного тока (AC) в системах передачи и распределения электроэнергии. Устройства, называемые инверторами , используются на фотоэлектрических модулях или в массивах для преобразования электричества постоянного тока в электричество переменного тока.

фотоэлементов и модулей производят наибольшее количество электроэнергии, когда они обращены прямо к солнцу. Фотоэлектрические модули и массивы могут использовать системы слежения, которые перемещают модули так, чтобы они постоянно смотрели на солнце, но эти системы дороги. Большинство фотоэлектрических систем имеют модули в фиксированном положении, при этом модули обращены прямо на юг (в северном полушарии — прямо на север в южном полушарии) и под углом, который оптимизирует физические и экономические характеристики системы.

Солнечные фотоэлектрические элементы сгруппированы в панели (модули), и панели могут быть сгруппированы в массивы разных размеров для производства небольшого или большого количества электроэнергии, например, для питания водяных насосов для воды для скота, для электроснабжения домов или коммунальных услуг. -масштабное производство электроэнергии.

Источник: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (защищено авторским правом)

Применение фотоэлектрических систем

Самые маленькие калькуляторы мощности и наручные часы для фотоэлектрических систем.Более крупные системы могут обеспечивать электричеством перекачку воды, питание коммуникационного оборудования, электроснабжение отдельного дома или предприятия или формировать большие массивы, которые поставляют электроэнергию тысячам потребителей электроэнергии.

  • Фотоэлектрические системы могут поставлять электроэнергию в местах, где отсутствуют системы распределения электроэнергии (линии электропередач), а также они могут поставлять электроэнергию в электрическую сеть.
  • Фотоэлектрические массивы
  • могут быть установлены быстро и могут быть любого размера.
  • Воздействие фотоэлектрических систем, расположенных на зданиях, на окружающую среду минимально.

Источник: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (защищено авторским правом)

Источник: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (защищено авторским правом)

История фотовольтаики

Первый практический фотоэлектрический элемент был разработан в 1954 году исследователями Bell Telephone. Начиная с конца 1950-х годов, фотоэлементы использовались для питания U.С. Космические спутники. К концу 1970-х фотоэлектрические панели обеспечивали электроэнергией удаленные, или вне сети, места, где не было линий электропередач. С 2004 года большинство фотоэлектрических систем в Соединенных Штатах подключены к сети, — они подключены к электросети — и установлены на / или рядом с домами и зданиями, а также на объектах электроснабжения коммунальных предприятий. Технологический прогресс, снижение затрат на фотоэлектрические системы, а также различные финансовые стимулы и государственная политика помогли значительно расширить использование фотоэлектрических систем с середины 1990-х годов.Сотни тысяч подключенных к сети фотоэлектрических систем сейчас установлены в Соединенных Штатах.

Управление энергетической информации США (EIA) оценивает, что производство солнечной электроэнергии на фотоэлектрических электростанциях коммунального масштаба увеличилось с 76 миллионов киловатт-часов (кВтч) в 2008 году до примерно 88 миллиардов кВтч в 2020 году. По оценкам EIA, около 42 миллиардов кВтч вырабатывались малыми предприятиями. -масштабируйте подключенные к сети фотоэлектрические системы в 2020 году по сравнению с 11 млрд кВтч в 2014 году. Электростанции коммунального масштаба имеют мощность производства электроэнергии не менее 1000 киловатт (или один мегаватт (МВт), а малые системы — менее одного мегаватта). емкость.Большинство небольших фотоэлектрических систем расположены на зданиях и иногда называются крышными фотоэлектрическими системами .

Последнее обновление: 26 марта 2021 г.

Пероксидное число

— обзор

3.1 Химические свойства

Пероксидное число (PV) всех испытанных рапсовых масел холодного отжима различных сортов варьировалось от 0,38 до 0,84 мэкв. O 2 / кг масла. Обычно PV свежих растительных масел составляет менее 10 мэкв. O 2 / кг масла.Высокая температура, видимый свет и кислород будут способствовать первичному окислению, которое увеличивает PV. Масла с более высоким PV могут оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье, например, стимулировать сердечно-сосудистые и воспалительные заболевания за счет увеличения количества активных форм кислорода и вторичных продуктов окисления (Lobo, Patil, Phatak, & Chandra, 2010). Кроме того, масла с более высоким PV будут иметь более короткий срок хранения и непригодны для употребления. Согласно Esuoso и Odetokun (1995), количество свободных жирных кислот в пищевых маслах не должно превышать 5%.Таким образом, низкое содержание свободных жирных кислот в рапсовом масле холодного отжима (0,65% олеиновой кислоты) свидетельствует об их высоком качестве и пригодности для употребления (Konuskan, Arslan, & Oksuz, 2019). Неомыляемое вещество представляет собой растворенное в масле вещество. Они не омыляются едкой щелочью, но растворимы в неполярных растворителях. Konuskan et al. (2019) сообщили о 0,97% неомыляемых веществ, содержащихся в рапсовом масле холодного отжима.

Значения p -анизидин для всех рапсовых масел холодного отжима (0.14–0,90) от разных сортов не превышала 1,0, что свидетельствует о незначительном влиянии процесса холодного прессования на состояние вторичного окисления масла. Кроме того, рапсовое масло холодного отжима показало низкие значения сопряженного диена (1,32–1,75%) и сопряженного триена (0,07–0,20%), что свидетельствует о незначительном влиянии холодного прессования на образование побочных продуктов окисления, таких как ненасыщенные α- и β-дикетоны и β-кетоны (Rękas, Wroniak, & Szterk, 2016). Кислотное число рапсового масла холодного отжима составляло от 0.От 1 до 3,9 мг КОН / г масла (McDowell, Elliott, & Koidis, 2017) и от 0,42 до 1,47 мг КОН / г масла (Rękas et al., 2016). Приведенные значения кислотности соответствуют рекомендуемому пороговому значению, которое установлено на уровне 4 мг КОН / г масла для масел холодного отжима (McDowell et al., 2017).

Семена рапса должны сушиться до тех пор, пока их влажность не достигнет 7% после уборки в европейских погодных условиях. Неправильная температура сушки может повлиять на качество семян. Слишком высокая температура или слишком долгое время сушки могут привести к пересушиванию семян, что может повредить семена и снизить их механическое сопротивление.Повышение температуры сушки до более чем 93 ° C приводит к увеличению количества свободных жирных кислот в масле. С другой стороны, масло, полученное из семян с содержанием влаги 7%, годно к употреблению в течение 9 месяцев, а масло из семян с содержанием влаги 9% годно к употреблению только в течение 6 месяцев. Таким образом, содержание влаги в семенах может повлиять на срок хранения и сенсорные свойства масел (Siger, Józefiak, & Górnaś, 2017).

Общие сведения о потерях в фотоэлектрической системе, часть 1: паспортная табличка, несоответствие и потери LID

Есть много факторов, которые влияют на производство энергии солнечной установкой.Они варьируются от характеристик самих модулей до того, как система спроектирована и установлена ​​(наклон, ориентация, конфигурация струн и т. Д.). Факторы окружающей среды, такие как тень, грязь и снег, также играют роль.

Точная оценка того, сколько энергии будет производить ваша фотоэлектрическая система, имеет важное значение для обеспечения соответствия системы потребностям вашего клиента. Но без четкого понимания факторов, которые могут снизить производительность системы, получение точной оценки может быть сложной задачей — даже с помощью программных приложений, имитирующих производительность системы.

Об этой серии

В этой серии мы рассмотрим различные причины потерь энергии в солнечных фотоэлектрических системах. В каждой статье на основе настроек моделирования производительности Aurora объясняются конкретные типы системных потерь, а также обсуждается, почему они влияют на производительность системы.

Для пользователей Aurora в этой серии будут представлены советы по повышению точности моделирования производительности путем обмена подтвержденными исследованиями рекомендациями о том, какие значения вводить в настройки моделирования для различных типов потерь.Хотя Aurora предоставляет значения по умолчанию для этих полей, которые подходят для большинства случаев использования, в этой серии также будут выделены случаи, в которых вы, возможно, захотите использовать разные значения в зависимости от специфики вашего дизайна. (Чтобы получить краткую информацию о системных потерях и о том, как настроить параметры учетной записи в Aurora, см. Справочный центр Aurora.)

Это руководство по выбору лучших значений потерь поможет вам дать вашим клиентам наиболее точную оценку того, сколько их система будет производить и сколько они могут сэкономить, используя солнечную энергию.

Какие потери в фотоэлектрической системе?

Системные потери относятся к эффектам, которые не моделируются в явном виде; эти линейные коэффициенты потерь применяются как процентные сокращения к расчетной производительности системы, рассчитанной механизмом моделирования. (Для целей этой статьи мы предполагаем, что симуляции выполняются с использованием Aurora Simulation Engine; однако PVWatts также будет использовать эти настройки, если они выбраны.)

Общие потери постоянного тока: паспортная табличка, несоответствие и светоиндуцированная деградация

В сегодняшней статье мы рассмотрим три распространенных типа потерь постоянного тока: паспортную табличку, несоответствие и деградацию, вызванную светом.

Что такое потери постоянного тока?

Под потерями постоянного тока мы понимаем факторы, которые уменьшают количество энергии постоянного тока (DC), производимой солнечными панелями, до того, как эта энергия преобразуется в переменный ток (AC) инвертором для использования в доме и в электрической сети.

Все они применяются в системе как фиксированные процентные потери на стороне постоянного тока, что означает, что выход фотоэлектрических модулей будет уменьшен на эти процентные значения.

Aurora позволяет администраторам настраивать системные потери по умолчанию для своей организации.Это позволяет гарантировать, что системные потери по умолчанию точно отражают характеристики ваших проектов.

Потеря номинальных значений на паспортной табличке модуля

Предлагаемые значения:

0% для современных модулей
Нижний допуск Pmax, STC / P max, STC для консервативной оценки производства

Потеря номинальных значений на паспортной табличке модуля объясняет разницу в заявленной мощности модуля из таблицы данных по сравнению с тем, как он фактически работает в стандартных условиях испытаний (1000 Вт / м 2 и 25 o C).Большинство современных модулей будут иметь таблицы данных, которые точно отражают работу модуля в STC, поэтому значение по умолчанию для этой потери составляет 0%.

Некоторым более старым модулям, особенно когда некоторые производители не «разбивали» модули на приращения 5 Вт или 10 Вт, может потребоваться небольшая потеря в этой области. (Биннинг относится к группировке модулей на основе их номинальной мощности, поскольку производственный процесс приводит к незначительным различиям между модулями).

Кроме того, если модуль имеет диапазон ошибок по номинальной мощности, например «250 Вт +/- 2.5 Вт », вы можете ввести потерю 1% (2,5 / 250), чтобы гарантировать, что ваше моделирование дает консервативную оценку выработки электроэнергии.

Сегодня большинство солнечных модулей работают в соответствии с номинальными характеристиками, указанными на паспортной табличке, в стандартных условиях испытаний; однако исторически иногда наблюдались небольшие расхождения между данными, указанными в таблице данных модуля, и фактическими характеристиками.

Потеря несоответствия

Предлагаемые значения:
2% для большинства модулей и систем с длинными цепочками
1% для модулей с жесткими допусками по мощности
0% автоматически используется для модулей с оптимизаторами постоянного тока или микроинверторов

Потери из-за рассогласования относятся к потерям, вызванным небольшими различиями в электрических характеристиках установленных модулей, которые применяются как фиксированное процентное снижение выходной мощности постоянного тока системы.

Эти потери будут выше для систем с более широким диапазоном ошибок номинальной мощности. Отраслевые исследования показали, что значения рассогласования варьируются от 0,01% до 3%, в зависимости от настройки системы и длины цепочек. Aurora использует значение по умолчанию 2%, основанное на прошлом отраслевом консенсусе.

Следует отметить, что в некоторых инструментах моделирования PV потеря рассогласования включает различия в длине цепочки, затенение облаков и краевые эффекты в дополнение к электрическим характеристикам модуля.

Как Aurora справляется с ситуациями несоответствия
Механизм моделирования

Aurora вычисляет разницу в длине цепочки с компоновкой фотоэлектрического модуля, так что пользователю не требуется оценивать потери из-за неравной длины цепочки.

Aurora также устанавливает несоответствие между модулями на 0%, если используются оптимизаторы постоянного тока или микроинверторы. Это связано с тем, что силовая электроника на уровне модуля отслеживает точку максимальной мощности для каждого модуля, к которому они подключены.

Некоторые установщики будут использовать комбинацию модулей с устройством отслеживания максимальной мощности на уровне модуля и без него.Например, модули в затененной части дома могут иметь оптимизатор, а модули без затенения — нет; в этом случае модули с MPPT будут оцениваться с потерями рассогласования 0%, в то время как другие модули будут использовать предоставленный процент потерь.

Ресурсы для дальнейшего чтения:
Влияние потерь рассогласования в фотоэлектрических массивах
Уменьшение потерь рассогласования в фотоэлектрических массивах в результате сортировки фотоэлектрических модулей по параметрам максимальной мощности



Незаштрихованные фотоэлектрические коммерческие массивы (PDF)

Потери из-за несоответствия относятся к потерям, возникающим из-за небольших различий в электрических характеристиках разных солнечных модулей.

Деградация под действием света

Предлагаемые значения:
1,5% для большинства кристаллических солнечных модулей
0,5% для большинства мультикристаллических солнечных модулей
0% для модулей n-типа, включая SunPower — дополнительную информацию можно получить у производителя

Деградация под действием света (LID) — менее известное явление, которое влияет на большой сегмент рынка кристаллических кремниевых элементов. Короче говоря, это разрушение, которое происходит в солнечном элементе в течение первых нескольких дней после установки в результате воздействия солнечного света.Это может привести к потерям 0,5% — 1,5%.

Важно отметить, что LID влияет на некоторые типы модулей, но не влияет на другие. Чтобы понять причины LID и почему они затронуты определенными типами модулей, необходимо сначала понять два фактора, которые различают солнечные элементы: их кристаллическая структура (монокристаллическая или мультикристаллическая) и их электрические свойства (P-тип или N-тип).

Кристаллическая структура солнечного элемента

Кристаллическая структура относится к различиям в структуре солнечного элемента в зависимости от способа его производства:

  1. Монокристаллический — солнечные элементы, выращенные с использованием процесса (процесс Чохральского), который создает однородную кристаллическую структуру, которая разрезается для получения солнечных элементов.Они, как правило, обладают лучшими электрическими свойствами. Они также имеют тенденцию иметь несколько более высокую концентрацию кислорода, что важно для LID.
  2. Мультикристаллический — солнечные элементы, которые производятся путем осаждения из паровой фазы, при котором кремний выращивается на подложке. У них будет много кристаллических секций, которые будут отображаться как разные отражающие края в солнечном элементе. Они менее эффективны при производстве электроэнергии по сравнению с монокристаллическими ячейками аналогичного размера, но дешевле и быстрее в производстве.Они также содержат меньше кислорода в материале.
Электрические свойства кремниевой пластины

Электрические свойства относятся к свойствам кремниевых пластин (из которых состоит солнечный элемент), которые необходимы для создания разницы напряжений в элементе при воздействии солнечного света:

  1. P-тип: кремниевая пластина p-типа содержит контролируемое количество примесей, называемых легирующими элементами, которые легче принимают электроны и позволяют фотоэлектрическому модулю создавать разность напряжений для выработки энергии при солнечном свете.В большинстве ячеек p-типа в качестве легирующего элемента используется бор, а в некоторых других — галлий. Бор играет важную роль в LID.
  2. Тип N: эти кремниевые пластины содержат примеси, которые имеют противоположный эффект; они выпускают, а не принимают электроны. Кремниевые пластины N-типа не имеют LID.

LID обычно вызывается образованием борокислородных соединений в кремниевых пластинах, из которых состоит солнечный элемент. Это означает, что монокристаллические солнечные элементы p-типа с бором будут демонстрировать большую часть LID, а мультикристаллические элементы p-типа также будут демонстрировать LID, но в меньшей степени из-за меньшей концентрации кислорода.Процесс LID обычно не учитывается при лабораторных испытаниях модулей, поэтому он не будет включен в техническое описание модуля PV. Аврора использует потерю по умолчанию 1,5%.

Некоторые производители используют кремний n-типа — в том числе SunPower почти во всех своих модулях и LG в некоторых из своих новых — которые не подлежат LID, потому что в материале нет бора. В этом случае потеря LID должна быть установлена ​​на 0% вместо значения по умолчанию.

Ресурсы для дальнейшего чтения:
Понимание световой деградации солнечных элементов c-Si
Скорость образования бор-кислородных дефектов и активность при повышенных температурах

Скорость деградации модуля SunPower

По иронии судьбы, некоторые солнечные панели ухудшаются при первом попадании на них солнечного света, что может снизить потери в системе.Это называется деградацией под действием света.


Почему потери фотоэлектрической системы имеют значение для продаж солнечной энергии

Понимая эти системные потери — паспортную табличку, несоответствие и деградацию, вызванную светом, — а также рекомендуемый процент потерь, применяемый для каждого в различных сценариях, вы можете быть уверены, что ваши оценки производительности системы являются точными. Ваши клиенты будут счастливы, когда их установленная система будет вырабатывать обещанную энергию!

В следующих частях этой серии мы рассмотрим другие типы потерь в системе, такие как наклон / ориентация, проводка, преобразование постоянного тока в переменное и другие.

Эта статья является частью серии статей Aurora о потерях в фотоэлектрической системе. В каждой статье объясняются конкретные типы системных потерь, взятые из настроек моделирования производительности Aurora, и обсуждается, почему они влияют на производительность системы.

  1. Часть 1: Паспортная табличка, несоответствие и потери крышки
  2. Часть 2: Проводка, соединения и доступность системы
  3. Часть 3: Загрязнение, снег, деградация системы
  4. Часть 4: Наклон и ориентация, модификатор угла падения, условия окружающей среды, потери и ограничения инвертора

Эндрю Гонг

Эндрю Гонг — инженер-исследователь в Авроре.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.