A napelemek előnyei és hátrányai: amit tudnia kell a telepítés előtt - Setafi

Mind a világon, mind Oroszországban a napelemek egyre népszerűbbek. Ezek félvezető napelemek, amelyek elnyelik a napsugarakat, és a kapott energiát elektromos árammá alakítják. Ha több ilyen akkumulátort helyez el, teljesítményük elegendő lesz az egész magánház igényeinek kielégítésére. A cikk ismerteti a napenergia előnyeit és hátrányait, az akkumulátorok specifikációit és típusait.

Eszköz és működési elv

Mielőtt megvizsgálná a napelemek előnyeit és hátrányait, meg kell értenie azok kialakítását és működési elvét. A fő ilyen berendezések a fotocellákkal ellátott cellák. A kerethez vannak rögzítve, felül üveg és polimerből készült védőbevonatok (felső és alsó - EVA és PVC). Az alap a hátsó fal, és még lejjebb az érintkeződoboz és a konzol, amellyel az elemet a tetőre vagy máshová szerelik.

A napelemek fő része egy fotocella. Ez a neve egy vékony félvezető anyagból - szilíciumból álló, 2 rétegben lerakott panelnek. Más anyagok is használhatók helyette:

• az amorf szilícium olcsó, de hatékonysága a legalacsonyabb az összes félvezető között: a hatásfok nem több, mint 8%;
• A kadmium-tellurid drága, de nagy, 11%-os hatásfoka;
• A CIGS gallium, indium, szelén és réz ötvözete, 15%-os hatékonysággal.

Mint látható, a napelemek hátrányai az alacsony hatásfokkal, vagyis meglehetősen alacsony hatásfokkal járnak. De ne felejtsük el, hogy az energiát semmiért és valójában korlátlan mennyiségben állítják elő. A működés elve meglehetősen egyszerű:

1. A napsugarak a fotocella felületére esnek.
2. A melegítés, vagyis az energia elnyelés eredményeként elektronokat szabadít fel.
3. Elektromos tér hatására rendezett mozgásba kezdenek, vagyis elektromos áram keletkezik.
4. Egy inverter segítségével az egyenáramot azonnal váltakozó árammá alakítják, amely szükséges a berendezések, háztartási készülékek táplálásához (aljzatokban használják).
5. Az áram belép a hálózatba, és a rendeltetésének megfelelően kerül felhasználásra.

A napelemek előnyei és hátrányai

Nyilvánvaló, hogy a napenergiának vannak előnyei és hátrányai. Az ilyen akkumulátorcellák előnyei nyilvánvalóak:

• korlátlan mennyiségben ingyenes villamos energia megszerzésének lehetősége;
• csendes működés;
• meglehetősen egyszerű telepítés és karbantartás;
• hosszú élettartam;
• nem foglal sok helyet - ráadásul az akkumulátorokat a tetőkre helyezik, amelyek helye nincs kihasználva;
• 100%-ban környezetbarát – nincs káros kibocsátás vagy hulladék.

De vannak nyilvánvaló hátrányai a naperőműveknek:

• a felszerelés meglehetősen drága;
• a telepítés is drága lesz;
• az energia mennyisége erősen függ a régió éghajlati adottságaitól, vagyis a napsütéses napok számától és időtartamától;
• ahhoz, hogy valóban sok áramot termeljen, több elemet kell telepítenie nagy területen, és ez nem mindig lehetséges.

Az akkumulátorok fő jellemzői és típusai

Így a napenergiának vannak előnyei és hátrányai. De a megfelelő fotocella kiválasztásához meg kell ismerkednie a fő jellemzőkkel:

1. A gyakorlatban a legfontosabb kritérium a hatalom. Ha az akkumulátort az egész ház áramellátására kívánja használni, fontolóra kell vennie az 1000 watt vagy annál nagyobb teljesítményű eszközöket. Leggyakrabban az elemeket csak bizonyos célokra használják, például háztartási készülékekhez. Ezután vásárolhat egy olcsó akkumulátort, amelynek kapacitása 500-600 watt.
2. Hatékonyság vagy fajlagos hatásfok - optimálisan 15%-tól.
3. Tolerancia - eltérés a bejelentett teljesítménytől mindkét irányban (például 3 W-ig).
4. Az üzemi hőmérséklet-tartomány általában -45 és +90 fok között van.
5. LID degradációs szint - a fotocellák tulajdonságainak elvesztésének sebessége a kopás hátterében. Például 30 év után az akkumulátor teljesítménye 15-20%-kal csökkenhet, ami normális.
6. Fényintenzitásra való érzékenység - a legjobb, ha monokristályos cellákkal ellátott elemeket választ.
7. A védőbevonatnak minőségi anyagból kell lennie, például EVA- vagy PET-fóliából.

Szintén hasznos tudni a napelemek osztályozását a fotocella (félvezető) szerkezetétől függően:

1. Polikristályos - kis szilícium kristályokból áll, amelyek hatékonysága 13-17% tartományban van.
2. Monokristályos - a hatékonyság eléri a 20% -ot vagy többet.
3. Amorf - hajlító felületű elemek, de nem kellően magas hatásfok (legfeljebb 11%).
4. Vannak kadmium-tellurid vagy réz-szelenid alapú filmanyagok is. Jól hajlanak és ugyanakkor kis súlyúak is. A hatásfok akár 12%.

A napelemek használata meglehetősen jövedelmező. És nem csak délen, hanem északon is. A fő feltétel nem a hőmérséklet, hanem a napsütéses napok száma. Ebben az értelemben egy ilyen áramforrást a legelőnyösebb olyan városokban használni, mint Habarovszk, Omszk, Asztrahán. Vásárlás előtt fontos pontosan kiszámítani a szükséges teljesítményt a célok és a fogyasztás mennyisége alapján.