Hogyan működik a napenergia éjszaka A töltés, a tárolás és az akkumulátor élettartama megmagyarázva

A napenergia az utóbbi években az egyik legnépszerűbb megújuló energiaforrássá vált. A tetőtéri panelektől a kis kerti lámpákig az emberek a napenergia-rendszerekre támaszkodnak, hogy tiszta és költséghatékony villamos energiát biztosítsanak. De felmerül az egyik általános kérdés: Hogyan működik a napenergia éjszaka? Mivel a napelemek csak a napfényben energiát termelnek, a válasz abban rejlik, hogy az energiát tárolják, kezelik és használják, miután a nap lemegy.

Hogyan működnek a napelemek a nap folyamán

A napelemek fotovoltaikus (PV) cellákból készülnek, amelyek a napfényt közvetlen áram (DC) villamos energiává alakítják. Amikor a napfény eléri a paneleket, az elektronok a félvezető anyagon belül mozognak, és elektromos energiát termelnek.

Nagyobb rendszerekben egy inverter ezután átalakítja a DC -t váltakozó áramré (AC), amely a készülékeket és az eszközöket táplálja. De a nap folyamán nem minden villamos energiát használnak azonnal. Itt jönnek be az akkumulátorok.

A napenergia tárolása éjszakai használatra

Mivel a napelemek éjszaka nem állítanak le villamos energiát, a nap folyamán előállított energiát később kell tárolni. Ezt napenergia akkumulátorokon keresztül végezzük - lényegében újratölthető tárolóegységekkel, amelyek felesleges energiát tartanak.

Lítium-ion akkumulátorok: hatékonyabb, hosszabb élettartam, de drágább.

Ólom-sav akkumulátorok: olcsóbb, de nehezebb és rövidebb életciklus.

Kis alkalmazásokhoz, például a kertben vagy az út napenergia lámpáihoz, az akkumulátorok beépülnek a készülékbe. Az otthoni napenergia -rendszerekhez nagy akkumulátor bankokat telepítenek a napi többlet energia tárolására.

Hogyan működnek a napelemek éjjel

Napfényfények éjjel

A napfény lámpák beépített fényérzőkkel vannak ellátva, amelyek észlelik, mikor csökken a nap. A nap folyamán a napelem feltölti a belső akkumulátort. Éjszaka a tárolt energia automatikusan táplálja a LED lámpákat. A legtöbb napenergia -lámpa teljes töltéssel 8–12 órát futtathat, az akkumulátor méretétől és a fényerő beállításától függően.

Napelemek éjjel

A gyakori tévhitkel ellentétben a napelemek maguk nem generálnak hatalmat éjszaka. Szerepük a nap folyamán az akkumulátorok töltésére korlátozódik. Amint a nap lenyugszik, a rendszer teljes egészében a tárolt energiára támaszkodik a működéshez.

Töltési idő és hatékonyság

Mennyi ideig tart a napenergia lámpák a töltéshez

A napenergia -lámpák általában 4–10 órás közvetlen napfényt igényelnek a teljes töltéshez. A töltési sebesség azonban függ:

Napfény intenzitása

A panel szöge és elhelyezése

A napelem mérete

Akkumulátor kapacitás

Hogyan lehet kiszámítani a napelemes akkumulátor töltési idejét

Ha szeretné tudni, hogy mennyi ideig tart egy napelem, hogy teljes mértékben feltöltse az akkumulátort, akkor használhatja ezt az egyszerű képletet:

Töltési idő (óra) = akkumulátor kapacitása (WH) ÷ napelemek teljesítménye (W)

Például egy 10W -os napelemhez csatlakoztatott 50W -os akkumulátor kb. 5 órát vesz igénybe ideális napfény alatt. Valós körülmények között az időjárási és hatékonysági veszteségek meghosszabbíthatják ezt az időt.

Akkumulátor élettartama éjszaka

Az akkumulátor éjszakai használatának időtartama két tényezőtől függ: mekkora energiát tároltak a nap folyamán, és mekkora összeget fogyasztanak éjszaka.

Napenergia lámpák: Általában 8–12 órán át tart, ha teljesen feltöltik.

Otthoni napenergia -rendszerek: A kritikus eszközöket egy éjszakán át, az akkumulátor bank méretétől függően.

Akkumulátor élettartama

A napelemes akkumulátorok nem tartanak örökké. Hosszú élettartamukat töltő/kisülési ciklusokban mérik, általában 300 és több mint 1000 ciklus között, az akkumulátor típusától függően. Az élettartam maximalizálása érdekében:

Kerülje, hogy az akkumulátorok teljesen ürüljenek.

Megakadályozzák a túlmelegedést és a túltöltést.

Rendszeresen tisztítsa meg a napelemeket a hatékony töltés biztosítása érdekében.

Következtetés

A napelemek nem generálnak energiát éjjel, de az energiatárolásnak köszönhetően a napenergia -rendszerek továbbra is működhetnek a napsütés után. A napenergia-lámpák a beépített akkumulátorokra támaszkodnak a kertek és az útvonalak megvilágítása érdekében, míg a nagyobb rendszerek fejlett tárolási megoldásokat használnak az egész háztartások táplálására.

Az éjszakai hatékony napenergia -felhasználás kulcsa három elemben rejlik:

Hatékony napelemek a maximális napfény rögzítéséhez.

Megfelelő méretű akkumulátorok ahhoz, hogy elegendő energiát tárolhassanak.

Jó karbantartási gyakorlatok a hosszú akkumulátor élettartamának biztosítása érdekében.

Egyszerűen fogalmazva: a napenergia a napról napra, az éjszakai használatra követi - egy ciklus, amely éjjel -nappal a megújuló energiát praktikussá teszi.