Saulės kolektorių privalumai ir trūkumai: ką reikia žinoti prieš montuojant – Setafi

Tiek pasaulyje, tiek Rusijoje saulės baterijos tampa vis populiaresnės. Tai puslaidininkiniai saulės elementai, kurie sugeria saulės spindulius ir gautą energiją paverčia elektra. Jei įdėsite keletą tokių baterijų, jų našumo užteks viso privataus namo poreikiams patenkinti. Straipsnyje aprašomi saulės energijos privalumai ir trūkumai, baterijų specifikacijos ir tipai.

Prietaisas ir veikimo principas

Prieš svarstant saulės baterijų privalumus ir trūkumus, būtina suprasti jų konstrukciją ir veikimo principą. Pagrindinė tokia įranga yra ląstelės su fotoelementais. Jie tvirtinami prie rėmo, viršuje yra stiklas ir apsauginės dangos iš polimerų (viršuje ir apačioje - EVA ir PVC). Pagrindas – galinė sienelė, o dar žemiau – kontaktinė dėžutė ir laikiklis, su kuriais elementas montuojamas ant stogo ar kitur.

Pagrindinė saulės baterijos dalis yra fotoelementas. Taip vadinasi plona puslaidininkinės medžiagos - silicio plokštė, klojama 2 sluoksniais. Vietoj to gali būti naudojamos kitos medžiagos:

• amorfinis silicis yra nebrangus, tačiau jo efektyvumas yra mažiausias tarp visų puslaidininkių: naudingumo koeficientas ne didesnis kaip 8 %;
• kadmio teluridas yra brangus, tačiau jo efektyvumas yra didelis - 11%;
• CIGS yra galio, indžio, seleno ir vario lydinys, kurio efektyvumas yra 15%.

Kaip matote, saulės baterijų trūkumai yra susiję su mažu efektyvumu, tai yra su gana mažu efektyvumu. Tačiau nepamirškite, kad energija gaminama veltui ir iš tikrųjų neribotais kiekiais. Veikimo principas yra gana paprastas:

1. Saulės spinduliai krenta ant fotoelemento paviršiaus.
2. Dėl šildymo, tai yra energijos absorbcijos, jis išskiria elektronus.
3. Veikiami elektrinio lauko, jie pradeda tvarkingai judėti, tai yra, susidaro elektros srovė.
4. Inverterio pagalba nuolatinė srovė iš karto paverčiama kintamąja srove, kuri reikalinga įrangai, buitinei technikai maitinti (naudojama rozetėse).
5. Srovė patenka į tinklą ir naudojama pagal paskirtį.

Saulės baterijų privalumai ir trūkumai

Akivaizdu, kad saulės energija turi pliusų ir minusų. Tokių baterijų elementų pranašumai yra akivaizdūs:

• galimybė gauti nemokamą elektros energiją neribotais kiekiais;
• tylus veikimas;
• gana paprastas montavimas ir priežiūra;
• ilgas tarnavimo laikas;
• neužima daug vietos - be to baterijos dedamos ant stogų, kurių erdvė nenaudojama;
• 100% nekenksmingas aplinkai – jokių kenksmingų teršalų ar atliekų.

Tačiau yra akivaizdžių saulės elektrinių trūkumų:

• įranga yra gana brangi;
• įrengimas taip pat bus brangus;
• energijos kiekis labai priklauso nuo regiono klimato ypatybių, tai yra nuo saulėtų dienų skaičiaus ir trukmės;
• norint pagaminti tikrai daug elektros, reikia dideliame plote sumontuoti kelis elementus, o tai ne visada įmanoma.

Pagrindinės baterijų charakteristikos ir tipai

Taigi saulės energija turi privalumų ir trūkumų. Tačiau norėdami pasirinkti tinkamą fotoelementą, taip pat turėsite susipažinti su pagrindinėmis savybėmis:

1. Praktikoje svarbiausias kriterijus yra galia. Jei ketinate naudoti bateriją visam namui maitinti, turite apsvarstyti įrenginius, kurių galia yra 1000 vatų ar daugiau. Dažniausiai elementai naudojami tik tam tikriems tikslams, pavyzdžiui, buitinei technikai. Tada galite nusipirkti nebrangų 500–600 vatų talpos akumuliatorių.
2. Efektyvumas arba specifinis efektyvumas – optimaliai nuo 15%.
3. Tolerancija – nuokrypis nuo deklaruojamos galios abiem kryptimis (pavyzdžiui, iki 3 W).
4. Darbinės temperatūros diapazonas paprastai yra nuo -45 iki +90 laipsnių.
5. Dangčio degradacijos lygis - fotoelementų savybių praradimo greitis nusidėvėjimo fone. Pavyzdžiui, po 30 metų akumuliatoriaus našumas gali sumažėti 15-20%, o tai yra normalu.
6. Jautrumas šviesos intensyvumui – geriausia rinktis baterijas su monokristaliniais elementais.
7. Apsauginė danga turi būti iš kokybiškos medžiagos, tokios kaip EVA arba PET plėvelė.

Taip pat naudinga žinoti saulės elementų klasifikaciją pagal fotoelemento (puslaidininkio) struktūrą:

1. Polikristalinis - susideda iš mažų silicio kristalų, kurių efektyvumas yra 13-17%.
2. Monokristalinis - efektyvumas siekia 20% ar daugiau.
3. Amorfiniai - elementai su lenkimo paviršiumi, bet nepakankamai aukštu efektyvumu (iki 11%).
4. Taip pat yra plėvelės medžiagų, kurių pagrindą sudaro kadmio teluridas arba vario selenidas. Jie taip pat gerai lenkia ir tuo pat metu turi nedidelį svorį. Efektyvumas yra iki 12%.

Naudoti saulės baterijas yra gana pelninga. Ir ne tik pietuose, bet ir šiaurėje. Pagrindinė sąlyga – ne temperatūra, o saulėtų dienų skaičius. Šia prasme tokį elektros šaltinį naudingiausia naudoti tokiuose miestuose kaip Chabarovskas, Omskas, Astrachanė. Prieš perkant svarbu tiksliai apskaičiuoti reikiamą galią pagal vartojimo tikslus ir apimtis.