Gan pasaulē, gan Krievijā saules paneļi kļūst arvien populārāki. Tie ir pusvadītāju saules baterijas, kas absorbē saules starus un pārvērš saņemto enerģiju elektroenerģijā. Ja ievietosiet vairākas šādas baterijas, to veiktspēja būs pietiekama, lai apmierinātu visas privātmājas vajadzības. Rakstā ir aprakstīti saules enerģijas plusi un mīnusi, akumulatoru specifikācijas un veidi.
Raksta saturs
- Ierīce un darbības princips
- Saules paneļu plusi un mīnusi
- Bateriju galvenie raksturlielumi un veidi
Ierīce un darbības princips
Pirms apsvērt saules paneļu plusus un mīnusus, ir jāsaprot to konstrukcija un darbības princips. Galvenās šādas iekārtas ir šūnas ar fotoelementiem. Tie ir piestiprināti pie rāmja, augšpusē ir stikls un aizsargpārklājumi no polimēriem (augšā un apakšā - EVA un PVC). Pamatne ir aizmugurējā siena, un vēl zemāk atrodas kontaktkārba un kronšteins, ar kuru palīdzību elements tiek uzstādīts uz jumta vai citur.
Saules baterijas galvenā daļa ir fotoelements. Tas ir plāna pusvadītāju materiāla - silīcija - paneļa nosaukums, kas ieklāts 2 slāņos. Tā vietā var izmantot citus materiālus:
- amorfais silīcijs ir lēts, bet tā efektivitāte ir viszemākā starp visiem pusvadītājiem: efektivitāte nav lielāka par 8%;
- kadmija telurīds ir dārgs, bet tā efektivitāte ir augsta - 11%;
- CIGS ir gallija, indija, selēna un vara sakausējums ar efektivitāti 15%.
Kā redzat, saules paneļu trūkumi ir saistīti ar zemu efektivitāti, tas ir, ar diezgan zemu efektivitāti. Taču neaizmirstiet, ka enerģija tiek ražota par velti un faktiski neierobežotos daudzumos. Darbības princips ir diezgan vienkāršs:
- Saules stari nokrīt uz fotoelementa virsmas.
- Sildīšanas, tas ir, enerģijas absorbcijas rezultātā, tas atbrīvo elektronus.
- Elektriskā lauka ietekmē tie sāk sakārtoti kustēties, tas ir, tiek radīta elektriskā strāva.
- Ar invertora palīdzību līdzstrāva nekavējoties tiek pārveidota par maiņstrāvu, kas nepieciešama iekārtu, sadzīves tehnikas barošanai (to izmanto rozetēs).
- Strāva nonāk tīklā un tiek izmantota paredzētajam mērķim.
Saules paneļu plusi un mīnusi
Skaidrs, ka saules enerģijai ir plusi un mīnusi. Šādu akumulatoru elementu priekšrocības ir acīmredzamas:
- iespēja iegūt bezmaksas elektroenerģiju neierobežotā daudzumā;
- klusa darbība;
- diezgan vienkārša uzstādīšana un apkope;
- ilgs kalpošanas laiks;
- neaizņem daudz vietas - turklāt baterijas tiek novietotas uz jumtiem, kuru telpa netiek izmantota;
- 100% videi draudzīgs – nav kaitīgu izmešu vai atkritumu.
Taču saules elektrostacijām ir acīmredzami trūkumi:
- aprīkojums ir diezgan dārgs;
- uzstādīšana arī būs dārga;
- enerģijas daudzums ir ļoti atkarīgs no reģiona klimatiskajām īpatnībām, tas ir, saulaino dienu skaita un ilguma;
- lai saražotu patiešām daudz elektrības, ir jāuzstāda vairāki elementi lielā platībā, un tas ne vienmēr ir iespējams.
Bateriju galvenie raksturlielumi un veidi
Tādējādi saules enerģijai ir plusi un mīnusi. Bet, lai izvēlētos piemērotu fotoelementu, jums būs arī jāiepazīstas ar galvenajām īpašībām:
- Praksē vissvarīgākais kritērijs ir jauda. Ja plānojat izmantot akumulatoru, lai darbinātu visu māju, jāņem vērā ierīces, kuru jauda ir 1000 vati vai vairāk. Visbiežāk elementi tiek izmantoti tikai noteiktiem mērķiem, piemēram, sadzīves tehnikai. Tad jūs varat iegādāties lētu akumulatoru ar jaudu 500-600 vati.
- Efektivitāte vai īpatnējā lietderība - optimāli no 15%.
- Pielaide - novirze no deklarētās jaudas abos virzienos (piemēram, līdz 3 W).
- Darba temperatūras diapazons parasti ir no -45 līdz +90 grādiem.
- LID degradācijas līmenis - fotoelementu īpašību zuduma ātrums uz nodiluma fona. Piemēram, pēc 30 gadiem akumulatora veiktspēja var samazināties par 15-20%, kas ir normāli.
- Jutība pret gaismas intensitāti - vislabāk ir izvēlēties baterijas ar monokristāliskiem elementiem.
- Aizsargpārklājumam jābūt kvalitatīvam materiālam, piemēram, EVA vai PET plēvei.
Ir arī noderīgi zināt saules bateriju klasifikāciju atkarībā no fotoelementa (pusvadītāja) struktūras:
- Polikristālisks - sastāv no maziem silīcija kristāliem, kuru efektivitāte ir 13-17% robežās.
- Monokristālisks - efektivitāte sasniedz 20% vai vairāk.
- Amorfs - elementi ar lieces virsmu, bet ne pietiekami augstu efektivitāti (līdz 11%).
- Ir arī plēves materiāli, kuru pamatā ir kadmija telurīds vai vara selenīds. Viņi arī labi saliecas un tajā pašā laikā tiem ir mazs svars. Efektivitāte ir līdz 12%.
Saules paneļu izmantošana ir diezgan izdevīga. Un ne tikai dienvidos, bet arī ziemeļos. Galvenais nosacījums nav temperatūra, bet gan saulaino dienu skaits. Šajā ziņā šādu elektroenerģijas avotu visizdevīgāk izmantot tādās pilsētās kā Habarovska, Omska, Astrahaņa. Pirms pirkšanas ir svarīgi precīzi aprēķināt nepieciešamo jaudu, pamatojoties uz patēriņa mērķiem un apjomiem.
