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產品問與答
 
太陽能模組相關問題
Q01. 太陽能板的發電原理為何? Q02. 太陽能板發電功率如何決定出來的?
Q03. 太陽能板安裝時須注意什麼事項? Q04. 太陽能板在保養上是否有需要注意的部分?
 
蓄電池相關問題
Q05. 蓄電池接線方式有那幾種? Q06. 太陽能系統需要蓄電池將電力儲存下來嗎?
Q07. 蓄電池容量大小和系統有何關係?  
 
風力發電機相關問題
Q08. 風力機的特色與選購注意事項? Q09. 大、中、小型風力發電機有何區別?
Q10. 風力機的安裝注意重點為?  
 
突波保護器相關問題
Q11. 突波保護器和避雷器是一樣的產品嗎? Q12. 突波保護器的種類分為那幾種?
Q13. 造成突波產生的原理為何? Q14. 突波保護器都安裝在什麼場所呢?
Q15. 突波保護器的結構與應用為何?  
 
 
 
01
太陽能板的發電原理為何? 回到最上頁
 
 
太陽能模組又稱為太陽能板或太陽能電池,是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。它只要被光照到瞬間就可輸出電壓及電流。太陽能模組發電是根據愛因斯坦的光電效應而運用於日常生活。黑體(太陽)輻射出不同波長(頻率)的電磁波,如紅、紫外線,可見光等等。當這些射線照射在不同導體或半導體上,光子與導體或半導體中的自由電子作用產生電流。射線的波長越短,頻率越高,所具有的能量就越高。
太陽能發電過程中不會產生二氧化碳等溫室氣體,亦不會對環境造成污染。利用電位差發電無電磁波產生。其發電原理是將太陽光照射在太陽電池上,使太陽電池吸收太陽光能透過圖中的p-型半導體及n-型半導體使其產生電子(負極)及電洞(正極),同時分離電子與電洞而形成電壓降,再經由導線傳輸至負載。簡單的說,太陽光電的發電原理,是利用太陽電池吸收0.2μm∼0.4μm波長的太陽光,將光能直接轉變成電能輸出的一種發電方式。
 
 

 
02
太陽能板發電功率如何決定出來的? 回到最上頁
 
 
這是依照 *ASTM(American  Society of Test and Material)E892號測試標準,太陽能板在實驗室中 1000W/m2,25℃下的輸出,因此功率越高者,太陽能板越大。現在市售的各廠牌太陽能光電板發電效率相去不遠,目前單位面積發電量功率大約是在145~165W/m2上下(矽結晶光電板)。

當一塊太陽光電板號稱發電功率為120W時,並不意味它在陽光底下就能定額輸出120W的電力,因為陽光的能量並非固定的;正確的說法是這塊太陽光電板在標準條件下能輸出120W的電力,這樣眾多生產太陽光電板的廠商才能有依據標定他們產品的功率。

這個標準條件即是 ASTM E1036,溫度 25℃、在 AM1.5 頻譜下 1000W/m2 能量照射下,太陽光電板單位面積所輸出的能量。在戶外自然條件下,溫度、太陽能量等都無法固定,因此光電板輸出功率與額定功率經常都不會一致。太陽電池產生的電是直流電,因此若需提供電力給家電用品或各式電器則需加裝直 / 交流轉換器,將直流電轉換成交流電才能供電至家庭用電或工業用電。

*ASTM網站連結請點選此處
 

 
03
太陽能板安裝時須注意什麼事項? 回到最上頁
 
 
1. 安裝角度(左圖一)
緯度越大陽光越在南邊,為接受最大的陽光照射太陽能板安裝應有傾斜角度。以並聯系統而言一般採用當地緯度作為適當傾斜角度;以獨立系統而言,為使光電板在冬天接受較大陽光通常以緯度加上10~15度作為傾斜角度,例如在台灣緯度為23度,則需傾斜33~38度左右。

2. 安裝方向需面向正南(左圖二)
安裝時太陽能模板需面對正南邊,水平仰角與當地相同,即可在全年裡吸收最大能量產出最多電量。

3. 避免遮陰
架設太陽光電板的場地周圍須避免高樓、樹林或其他有可能遮蔽太陽光照射太陽光電板的高物遮蔽物以達到最大的發電效益。

4. 選用適當的電力線
適當電力線能傳導最佳電力,請參照所購太陽能光電板說明。

5.安裝面績估算(左圖三)
結晶矽太陽能模板:每設置1kW約需10平方公尺,如果設置10kW,所需空間約100平方公尺。

非矽晶太陽能模板:每設置1kW約需18平方公尺,如果設置10kW,所需空間約180平方公尺。

6. 太陽能板數量
太陽能板越大單位發電量價格越低,例如1片80W太陽能板比2片40W太陽能板價格便宜,因此太陽能板在滿足總發電量的前提下,單片發電瓦數越高數量越少越好。
 

 
04
太陽能板在保養上是否有需要注意的部分 回到最上頁
 
 

正常來說來,太陽能板的每個組件所用之矽晶片的電特性要基本一致,否則將在電性能不好或被遮擋的區塊產生所謂”熱斑效應”(電阻)。被遮蔽的太陽能板組件此時會發熱,有光照的組件所產生的部分能量,都可能被遮蔽的組件所消耗。這種效應將會嚴重的破壞太陽能板。熱斑的產生會造成太陽能板損毀甚至起火燃燒,為防止”熱斑”產生,架裝太陽能系統時必須留意到遮蔭與飛塵所造成的問題。

不過在大部分情況下,我們是不需要經常清潔太陽能板的,因為大多數地區都有足夠的降雨來清潔面板。如果是在塵土飛揚的地區才需要適時清潔。清潔時可用水管沖洗。不可踩踏或行走在太陽能面板上,不可使用金屬,硬物用力擦洗(將導致面板刮傷),也不要在高溫下噴水清洗。

 

 
05
蓄電池接線方式有那幾種? 回到最上頁
 
  電池的接線方式一般有三種方式:分別為串聯、並聯及串並聯。接線示意圖分別如下:

電池尺寸及個數取決於所要求的蓄電容量、充電電流、最大負載電流以及最小溫度等,一般建議取用最嚴格的條件來設計這些電池。溫度對於電池蓄電容量有顯著影響,在40°F時能保存75%的額定容量,在0°F將只剩下50%。蓄電容量通常以安培-小時(Amp-Hours, A-H)表示。
 
串聯接線
串聯.併聯.串併聯接法
併聯接線
串聯.併聯.串併聯接法
   
串併聯接線
串聯.併聯.串併聯接法
 
 

 
06
太陽能系統需要蓄電池將電力儲存下來嗎? 回到最上頁
 
  需要視系統型式而定,如果是並聯型則不需要設置。
 

 
07
蓄電池容量大小和系統有何關係? 回到最上頁
 
 
蓄電池容量的大小取決於發電系統的方式,如果是輔助系統,因為還有台電電力可以切換使用,那蓄電容量只要考慮可能停電時的用電量就可以了,一般準備12小時的蓄電量應該已經足夠,或者根本不必設置蓄電裝置。至於沒有台電電力可用的獨立系統,需要在任何天候下都能提供足夠用電量,計算時需以冬天且加上連續陰天的天數的最嚴格條件來設計,通常電瓶的數量都會比較多。
 

 
08
風力機的特色與選購注意事項? 回到最上頁
 
 
1. 電力源不用錢,取之不竭。
2. 發電量與風速立方成正比,風場評估與調查非常重要。
3. 大型化的機型已有經濟價值,為目前規模最大的替代能源。
4. 易噪音與景觀問題,設置前須詳加評估。
 

 
09
大、中、小型風力發電機有何區別? 回到最上頁
 
 
中小型風力機與大型風力機除了單機容量(瓦數)的區別之外,大型風力機多應用於集中式發電,電力經由中央電網供給大眾使用,中小型風力機則可滿足偏遠地區、家庭用電、交通號誌、路燈、通訊設備、遊艇等用電需求,可自成獨立供電網路,亦可與市電系統相接。

近年來,中小型風機可能由於智慧型分散式電網和低碳社區發展的日益受到重視,而日趨重要。國際間中小型風力機的重要市場以美國、英國為主,2008年美國小型風力機(<100kW)銷售量10,386部,產值達到新台幣25.4億。美國小風機多應用在偏遠地區及農場,也有中小企業採用中小型風力機供電,美國小型風力機市場中,10kW以下的機型為主流機種,市佔率達到98%。
 
 
大型風力發電機通常採用"水平軸"型式,它由風葉輪、變速箱(加速齒輪箱)、發電機、偏移裝置、控制系統、塔架等部件所組成。風葉輪的作用是將風能轉換為機械能,它是由氣體流動性能良好的葉片裝在輪軸上所組成,低速轉動的風葉輪通過傳動系統 經由加速齒輪箱來增速,將動力傳導給發電機。上述這些組件都安裝在機艙內,整個機艙由高大的塔架支撐,由於風向會 經常改變,為了有效地利用風能,必須要有自動迎風的裝置,根據風向感測儀測得的風向信號,再由控制器來控制偏移電機, 驅動小齒輪去推動塔架上的大齒輪,使整個機艙藉由此自動控制的系統,能夠保持正確對向迎風面。

文案資料來源:台灣中小型風力機發展協會
上圖解說與來源:左(大型海上風力發電機)中(中小型風力發電機Rutland 504)右(中小型風力發電機Rutland 504)
 

 
10
風力機的安裝注意重點為? 回到最上頁
 
  1. 尋找風力比較強盛區域,並避開地物遮蔽。
2. 盡量增加高度,高度越高、風力越大。
3. 支撐機塔必須安全,建議採用生產廠商建議設計方式;應請專業技師進行結構安全設計。
4. 風力發電機運轉時具有很大噪音,如果附近為住家或其他經常有人活動的場所不建議安裝。
5. 或須改為安裝低噪音、小功率的風力發電機。
6. 選用適當的電力線:適當電力線能傳導最佳電力,請參照所購機型要求。
 

 
11
突波保護器和避雷器是一樣的產品嗎? 回到最上頁
 
 
1. 突波保護器與避雷針是絕然不同的產品。
2. 突波保護器應定期維護檢查是否正常,不是等到損壞後再更換新品。
3. 突波保護器是所有電力,電器設備的必備品,如同保險絲一樣重要。
4. 僅靠接地系統是無法根本解決雷或開關突波問題。
5. 屋外地區建議使用磁套管或高分子氧化鋅避雷器.在屋內,配電盤內建議使用磁套管碳化。
6. 突波保護器是一種消耗品,並非永久不壞,當突波保護器損壞應慶倖已發揮保護設備之功用了。
7. 依線路安裝愈多道突波保護器防護,則設備受損率愈低,畢竟突波保護器與設備比較價格低多了。
 

 
12
突波保護器的種類分為那幾種? 回到最上頁
 
 
突波保護器可分為動力用及信號用兩種類別,安裝太陽能或風力發電機時一般皆裝設於高處或空曠處,感雷機率相對提高,因此設計良好的發電系統配置避雷設施是絕對必要的考量;也是設計者重要課題。

選擇突波保護器時須注意使用在線電力類別、電流大小及接地電阻等各項參數再選擇適當突波保護器,如須使用突波保護器,請參考本公司產品;全系列居通過各項認證及測試合格,產品諮詢請洽詢本公司業務人員。
 

 
13
造成突波產生的原理為何? 回到最上頁
 
  突波被稱為瞬態過電壓,是電路中出現的一種短暫電流、電壓波動,在電路中通常持續約百萬分之一秒。220V電路系統中持續瞬間(百萬分之一)的5000或10000V的電壓波動,即為突波或瞬態過電壓。

外部突波:
最主要的來源是雷電。當雲層中有電荷集蓄,雲層下的地表集蓄了極性相反的等量電荷時,便發生了雷電放電,雲層和地面間的電荷電位高達若干千百萬V,發生雷擊時,以若干KA計的電流通過雷擊放電,經過所有的設備和大地返回雲層,從而完成了電的通路。不幸的是,通路常常是取道重要或貴重的設備。如果雷電擊中了附近的電力線,部分電流將沿線進入建築物,這股巨大電流就會直接擾亂或破壞電腦和其他敏感的電器設備,其速度之快,全程只需百萬分之一秒。

內部突波:
88%的突波產生於建築物內部的設備,如:空調、電梯、電焊機、空氣壓縮機、水、開關電源、影印機和其他感應性負荷。不同的電子設備儀器,因不同的接地設計,產生各項設備間的對地電阻差異性,突波將直接侵襲電阻較大之設備產品。例如室內話機對地電阻相較於電信公司端(>5Ω)來得大,突波將依循線路向用戶端傳導,先期的暫態高壓將促使耐壓性較差的設備損毀,後期夾帶的暫態電流將產生線路燒毀及電器內部電容爆炸的危險。
 

 
14
突波保護器都安裝在什麼場所呢? 回到最上頁
 
  交直流突波保護器運用在一些容易落雷的區域,太陽能板、遠處台電高壓鐵塔或周遭設備感雷產生突波,進而損壞到後端的設備,這時候您就必須安裝直交流突波保護器。
 

 
15
突波保護器的結構與應用為何? 回到最上頁
 
  突波保護器的主要構造為放電間隙及閥元件,在正常運轉時,間隙為絕緣,遇突波電壓時,間隙的絕緣被破壞而放電,將突波電流導入大地;放電後電力系統電流亦會繼續流過突波保護器,這時靠閥元件的電阻變大,使系統電力電流減少,在電流的波形為零的瞬間,切斷電流 。

閥元件亦稱電阻元件,為一種非線型電阻,它的電阻會變化的,電壓很高時電阻變低;電壓低時,電阻變大。當突波保護器遇到突波時,間隙放電,突波電壓加到閥元件,便其電阻變得很小,使突波電流導入大地,而且使放電的電壓很低(即放電電流與閥元件電阻的乘積),突波電流通過後,接著就是系統電力電流,加到閥元件兩端的電壓是電力系統電壓,電壓較低,閥元件的電阻變大,使電流大為減少,電流切斷,間隙恢復絕緣,完成突波保護器的任務。
 
 
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