뻘짓전문가

태양광 발전 설비 설치시 가장 핵심을 차지하는 것은 바로 태양광 모듈의 발전량 및 효율입니다.

태양광의 발전 효율은 태양광 모듈 솔라셀의 종류에 따라 달라집니다.

태양광 모듈은 크게 단결정과 다결정으로 나누어집니다.

이름그대로 단결정은 결정이 1개이고, 다결정은 결정이 여러개입니다.

태양광 모듈은 여러 가지 재료로 만들어지지만,

결정질 실리콘 태양전지에서 다결정 태양전지와 단결정 태양전지를 구분짓는 것은 공정 방식입니다.

간단하게 말씀드리면, 다결정 태양전지는 여러 실리콘을 한꺼번에 녹여서 만들어낼 수 있는 반면 단결정 태양전지는

하나의 결정만을 정제해야 하기 때문에 훨씬 정교하고 복잡한 공정 과정을 필요로 합니다.

다결정 태양전지

다결정 태양전지는 비용을 낮추기 위한 목적으로 만들다보니, 단결정보다 간단한 제조 공정으로 만들게 됩니다.

따라서 다결정 실리콘은 순도가 단결정에 비해 떨어질 수 밖에 없고, 결정이 불규칙적으로 배열되어 발전 손실이

많기 때문에 발전효율이 떨어질 수 밖에 없습니다.

다결정 태양전지는  평균효율이 18~19%로 단결정 태양전지에 비해 평균효율이 낮고, 이로 인해 더 많은 면적을

필요로 한다는 단점이 있습니다.

또한 수명이 단결정에 비해 약간 짧습니다.

다결정 태양전지의 외적인 특징은 모듈이 단결정에 비해 푸른 색을 띠며 겉면에 불규칙적인 무늬 형태가

나타나 있다는 것입니다.

단결정 태양전지

단결정 태양전지는 전체적으로 다결정 태양전지와 반대되는 특징을 가지고 있습니다.

가장 큰 장점은 19.5~20%의 높은 효율이며, 덕분에 상대적으로 적은 면적으로도 많은 전기를 생산할 수 있다는 것입니다.

수명 또한 다결정에 비해 오래갑니다.

하지만 단결정 태양전지가 가격적으로도 더 비싸기 때문에, 모듈을 구매할 때는 여건과 재무상태, 그리고 부지 면적

및 환경을 골고루 고려하여 모델을 선택해야 합니다.

단결정 태양전지의 외적인 특징은 상대적으로 검은 색상이며, 특별한 무늬나 흔적이 없이 균일한 외면을 가지고 있습니다.

태양광 충전방식은 MPPT 방식과 PWM 방식 두가지로 나누어 집니다.

MPPT 방식

Maximum Power Point Tracking의 약자로 태양광전지판에서 생산된 전압을 배터리 충전전압으로 변경하고

전류 또한 충전전압에 맞게 변경하여 충전하는 방식입니다.

MPPT 시스템의 목적은 전지의 산출을 측정하고 저항(부하)을 적용하여 어떠한 환경 조건 아래에서도

최대 전력을 얻는 것입니다.

예를 들어 18V로 100W 를 생산하면 전압을 13V로 변경하고 전류 또한 13V에 맞게 변경하여 충전합니다.

100W / 13V = 7.69A 가 됩니다.

MPPT의 장점

고효율 충전방식(추운지역 또는 겨울철에 더욱 효과를 발휘합니다)

MPPT의 단점

PWM에 비해 가격이 고가

더 많은 부품과 열 스트레스로 인해서 수명이 짧음

PWM 방식

Pulse With Modulation 의 약자로 태양광 패널에서 생산된 전력을 배터리 충전전압으로 변경하고 전류는

그대로 충전하는 방식입니다.

18V 로 100W 를 생산했다면 전류는 5.56A 가  됩니다.

100W / 18V = 5.56 A

즉 PWM 방식은 전압만 13~14V 로 낮추어 전류는 18V 때의 전류 5.56A 가 그대로 충전이 됩니다.

PWM 방식의 장점

가격이 MPPT에 비해 저렴함

전자부품이 적고, 열 스트레스를 덜 받아 수명이 길다

크기가 작다

PWM 방식의 단점

MPPT에 비해 효율이 떨어진다

태양전지와 배터리 크기를 정확히 설계하여 선정하여야 한다

60셀 태양전지에서 효과적으로 충전이 안된다

준비물 : 태양광 패널 250w 1장 - 택배비포함18만원

               자동차 라디에이터 팬 24v 14인치   2개 - 택배비포함 2개 5만4500원

               굴러다니는 전선

               전기 테이프

               총 23만4500원

저의 채굴장에 설치한 태양광 패널을 활용한 환기 장치입니다.

상시 돌아가는 메인환풍기는 따로 있구요. 보조용으로 창문에 몇개 설치했습니다.

태양광 패널 1장당 자동차용 라디에이터 팬 2개를 연결하여 해가뜨면(온도가올라가겠죠) 자동으로 작동하고 해가지면(온도가 내려가겠죠)

자동으로  쿨러가  중지됩니다.

다른 부자재 없이 선만 연결하면 되므로 매우 설치하기 편하고 잔고장 또한 없습니다

단 초기비용은 좀 들어가나 나중에 채굴장 문을 닫더라도 태양광 패널은 다른 용도로 사용하면 되겠죠.

 대충 계산해서  7년안에 원금회수됩니다

쿨러는 자동차 라디에이터 그릴을 식히는 쿨러입니다. 개당 80w 소비전력이구요

풍량은 비슷한 소비전력을 가진 공업용 환풍기와 비슷합니다.

가격은 자동차용 쿨러가 공업용 환풍기에 비해 약간 더 싼거같네요.

꼭 자동차용 24v 팬이 아니더라도 파워나 컴퓨터 케이스에 쓰이는 120mm 쿨러를 2개씩 직렬 연결하면

24v가 되므로 2개씩 여러개를 병렬로 연결해서 사용해도 됩니다

패널은 최대전력생산이 250w이나 실제 발전전력은  봄/가을기준  정오에 최대 150와트 가량 생산된다고 생각하시면됩니다.

보통 아침에 해뜨기 시작하면 서서히 돌기 시작하고  대략 10시~3시정도까지는 풀로 돕니다.

일반 태양광 발전에 비해 설치단가가 매우 저렴하므로  원금회수가 빠릅니다.

(일반 태양광 발전은 인버터가 매우 고가이고 지지대 제작/설치 비용, 토지비용등이  많이 들어가죠)

(저는 옥상에 그냥 널어놨습니다. 정남향에 각도를 정확히 맞추면 효율이 더 좋긴합니다만 거치대를 만들기도  귀찮고해서ㅋ

귀찮으신분들은 그냥 바닥에 널어놓고 반사시트지 같은걸로 빛을 모아주시면 좀더 효율이 올라갑니다)

그리고 인버터나 컨트롤러등이 없으므로 전력손실이 없고  고장 가능성이 매우 낮습니다.

대충 그린 결선도 입니다

태양광 패널쪽 mc커넥터를 자르고 극성만 맞춰주시면됩니다.

쿨러는 극성을 바꾸면 반대로 돌구요. 팬 앞쪽에 육각나사를 풀면 바람방향을 정방향/역방향 바꿀수 있습니다

구매는 네이버 검색창에 검색하시면 많이 나옵니다.

패널은 저가 중국산이나 국산이나 내구성/효율면에서 크게 차이나지 않는거 같습니다

전 가성비를 매우 중요시 하므로 제일 저렴한걸로 구매했습니다.