Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των ηλιακών συλλεκτών: τι πρέπει να γνωρίζετε πριν την εγκατάσταση

Τόσο στον κόσμο όσο και στη Ρωσία, τα ηλιακά πάνελ γίνονται όλο και πιο δημοφιλή. Πρόκειται για ημιαγωγικά φωτοκύτταρα που απορροφούν το ηλιακό φως και μετατρέπουν την ενέργεια που προκύπτει σε ηλεκτρική. Εάν εγκαταστήσετε πολλές από αυτές τις μπαταρίες, η απόδοσή τους θα είναι επαρκής για να καλύψει τις ανάγκες ολόκληρης της ιδιωτικής κατοικίας. Το άρθρο περιγράφει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της ηλιακής ενέργειας, τα τεχνικά χαρακτηριστικά και τους τύπους μπαταριών.

Σχεδιασμός και αρχή λειτουργίας

Πριν εξετάσετε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των ηλιακών συλλεκτών, πρέπει να κατανοήσετε τη δομή και την αρχή λειτουργίας τους. Ο κύριος εξοπλισμός αυτού του τύπου είναι κυψέλες με φωτοκύτταρα. Είναι στερεωμένα στο πλαίσιο, στην κορυφή υπάρχει γυαλί και προστατευτικές επιστρώσεις από πολυμερή (πάνω και κάτω - EVA και PVC). Η βάση είναι ο πίσω τοίχος, και ακόμη πιο κάτω υπάρχει ένα κουτί επαφής και ένα στήριγμα με το οποίο το στοιχείο είναι εγκατεστημένο στην οροφή ή σε άλλο μέρος.

Το κύριο μέρος μιας ηλιακής μπαταρίας είναι ένα φωτοκύτταρο. Αυτό είναι το όνομα που δίνεται σε ένα λεπτό πάνελ από ημιαγώγιμο υλικό - πυρίτιο, τοποθετημένο σε 2 στρώσεις. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν άλλα υλικά:

• Το άμορφο πυρίτιο είναι φθηνό, αλλά η απόδοσή του είναι η χαμηλότερη μεταξύ όλων των ημιαγωγών: η απόδοση δεν υπερβαίνει το 8%.
• Το τελλουρίδιο του καδμίου είναι ακριβό, αλλά έχει υψηλή απόδοση 11%.
• Το CIGS είναι ένα κράμα γαλλίου, ινδίου, σεληνίου και χαλκού με απόδοση 15%.

Όπως μπορείτε να δείτε, τα μειονεκτήματα των ηλιακών συλλεκτών συνδέονται με χαμηλή απόδοση, δηλαδή με μάλλον χαμηλή απόδοση. Αλλά δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι η ενέργεια παράγεται δωρεάν και ουσιαστικά σε απεριόριστες ποσότητες. Η αρχή λειτουργίας είναι αρκετά απλή:

1. Οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν στην επιφάνεια του φωτοκυττάρου.
2. Ως αποτέλεσμα της θέρμανσης, δηλαδή της απορρόφησης ενέργειας, απελευθερώνει ηλεκτρόνια.
3. Υπό την επίδραση ηλεκτρικού πεδίου αρχίζουν να κινούνται με τάξη, δηλαδή δημιουργείται ηλεκτρικό ρεύμα.
4. Με τη βοήθεια ενός μετατροπέα, το συνεχές ρεύμα μετατρέπεται αμέσως σε εναλλασσόμενο ρεύμα, το οποίο απαιτείται για την τροφοδοσία του εξοπλισμού και των οικιακών συσκευών (αυτό χρησιμοποιείται στις πρίζες).
5. Το ρεύμα εισέρχεται στο δίκτυο και χρησιμοποιείται για τον προορισμό του.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των ηλιακών συλλεκτών

Είναι σαφές ότι η ηλιακή ενέργεια έχει τα θετικά και τα αρνητικά της. Τα πλεονεκτήματα τέτοιων στοιχείων μπαταρίας είναι προφανή:

• τη δυνατότητα λήψης δωρεάν ηλεκτρικής ενέργειας σε απεριόριστες ποσότητες ·
• αθόρυβη λειτουργία?
• αρκετά απλή εγκατάσταση και συντήρηση.
• μεγάλη διάρκεια ζωής ·
• δεν καταλαμβάνει πολύ χώρο - επιπλέον, οι μπαταρίες τοποθετούνται σε στέγες, ο χώρος των οποίων δεν χρησιμοποιείται.
• 100% περιβαλλοντικά ασφαλής - χωρίς επιβλαβείς εκπομπές ή απόβλητα.

Υπάρχουν όμως και προφανή μειονεκτήματα των ηλιακών σταθμών:

• ο εξοπλισμός είναι αρκετά ακριβός.
• Η εγκατάσταση θα είναι επίσης ακριβή.
• η ποσότητα ενέργειας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τα κλιματικά χαρακτηριστικά της περιοχής, δηλαδή από τον αριθμό και τη διάρκεια των ηλιόλουστων ημερών.
• Για να παραχθεί πραγματικά πολύ ηλεκτρική ενέργεια, πρέπει να εγκαταστήσετε πολλά στοιχεία σε μια μεγάλη περιοχή, και αυτό δεν είναι πάντα δυνατό.

Κύρια χαρακτηριστικά και τύποι μπαταριών

Έτσι, υπάρχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα στην ηλιακή ενέργεια.Αλλά για να επιλέξετε ένα κατάλληλο φωτοκύτταρο, θα πρέπει επίσης να εξοικειωθείτε με τα κύρια χαρακτηριστικά:

1. Στην πράξη, το πιο σημαντικό κριτήριο είναι η ισχύς. Εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε μια μπαταρία για την παραγωγή ενέργειας για ολόκληρο το σπίτι, θα πρέπει να εξετάσετε τις συσκευές με ονομαστική ισχύ 1000 W ή περισσότερο. Τις περισσότερες φορές, τα στοιχεία χρησιμοποιούνται μόνο για ορισμένους σκοπούς, για παράδειγμα, για οικιακές συσκευές. Στη συνέχεια, μπορείτε να αγοράσετε μια φθηνή μπαταρία με ισχύ 500-600 W.
2. Απόδοση ή ειδική απόδοση – βέλτιστα από 15%.
3. Ανοχή - απόκλιση από τη δηλωμένη ισχύ και προς τις δύο κατευθύνσεις (για παράδειγμα, έως 3 W).
4. Το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας είναι συνήθως από -45 έως +90 βαθμούς.
5. Το επίπεδο υποβάθμισης του καπακιού είναι ο ρυθμός απώλειας των ιδιοτήτων των φωτοκυττάρων λόγω φθοράς. Για παράδειγμα, μετά από 30 χρόνια, η απόδοση της μπαταρίας μπορεί να μειωθεί κατά 15-20%, κάτι που είναι φυσιολογικό.
6. Ευαισθησία στην ένταση του φωτός - είναι καλύτερο να επιλέξετε μπαταρίες με μονοκρυσταλλικά στοιχεία.
7. Η προστατευτική επίστρωση πρέπει να είναι από υλικό υψηλής ποιότητας, για παράδειγμα φιλμ EVA ή PET.

Είναι επίσης χρήσιμο να γνωρίζουμε την ταξινόμηση των ηλιακών κυψελών ανάλογα με τη δομή του φωτοκυττάρου (ημιαγωγός):

1. Πολυκρυσταλλικό - αποτελούνται από μικρούς κρυστάλλους πυριτίου, η απόδοση των οποίων κυμαίνεται από 13-17%.
2. Μονοκρυσταλλικό - η απόδοση φτάνει το 20% ή περισσότερο.
3. Άμορφα - στοιχεία με εύκαμπτη επιφάνεια, αλλά ανεπαρκώς υψηλή απόδοση (έως 11%).
4. Υπάρχουν επίσης υλικά φιλμ με βάση το τελλουρίδιο του καδμίου ή το σεληνίδιο του χαλκού. Λυγίζουν επίσης καλά και είναι ελαφριά. Η απόδοση είναι έως και 12%.

Η χρήση ηλιακών συλλεκτών είναι αρκετά επικερδής. Και όχι μόνο στο νότο, αλλά και στο βορρά. Βασική προϋπόθεση δεν είναι η θερμοκρασία, αλλά ο αριθμός των ηλιόλουστων ημερών.Υπό αυτή την έννοια, είναι πιο κερδοφόρο να χρησιμοποιείτε μια τέτοια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας σε πόλεις όπως το Khabarovsk, το Omsk, το Astrakhan. Πριν από την αγορά, είναι σημαντικό να υπολογίσετε με ακρίβεια την απαιτούμενη ισχύ με βάση τους στόχους και τους όγκους κατανάλωσης.