Zowel in de wereld als in Rusland worden zonnepanelen steeds populairder. Dit zijn halfgeleiderzonnecellen die de zonnestralen absorberen en de ontvangen energie omzetten in elektriciteit. Als u meerdere van deze batterijen plaatst, zijn hun prestaties voldoende om aan de behoeften van het hele privéhuis te voldoen. Het artikel beschrijft de voor- en nadelen van zonne-energie, specificaties en soorten batterijen.
De inhoud van het artikel
- Apparaat en werkingsprincipe
- Voors en tegens van zonnepanelen
- Belangrijkste kenmerken en soorten batterijen
Apparaat en werkingsprincipe
Alvorens de voor- en nadelen van zonnepanelen te overwegen, is het noodzakelijk om hun ontwerp en werkingsprincipe te begrijpen. De belangrijkste dergelijke apparatuur zijn cellen met fotocellen. Ze zijn aan het frame bevestigd, bovenop is er glas en beschermende coatings gemaakt van polymeren (boven- en onderkant - EVA en PVC). De basis is de achterwand en nog lager de contactdoos en beugel, waarmee het element op het dak of elders wordt gemonteerd.
Het belangrijkste onderdeel van een zonnebatterij is een fotocel. Dit is de naam van een dun paneel van halfgeleidermateriaal - silicium, gelegd in 2 lagen. In plaats daarvan kunnen andere materialen worden gebruikt:
- amorf silicium is goedkoop, maar de efficiëntie is de laagste van alle halfgeleiders: de efficiëntie is niet meer dan 8%;
- cadmiumtelluride is duur, maar heeft een hoog rendement van 11%;
- CIGS is een legering van gallium, indium, selenium en koper met een rendement van 15%.
Zoals u kunt zien, worden de nadelen van zonnepanelen geassocieerd met een laag rendement, dat wil zeggen met een vrij laag rendement. Maar vergeet niet dat energie voor niets en in feite in onbeperkte hoeveelheden wordt geproduceerd. Het werkingsprincipe is vrij eenvoudig:
- De zonnestralen vallen op het oppervlak van de fotocel.
- Als gevolg van verwarming, dat wil zeggen de absorptie van energie, komen er elektronen vrij.
- Onder invloed van een elektrisch veld beginnen ze op een ordelijke manier te bewegen, dat wil zeggen dat er een elektrische stroom ontstaat.
- Met behulp van een omvormer wordt gelijkstroom onmiddellijk omgezet in wisselstroom, die nodig is om apparatuur, huishoudelijke apparaten van stroom te voorzien (het wordt gebruikt in stopcontacten).
- De stroom komt het netwerk binnen en wordt gebruikt voor het beoogde doel.
Voors en tegens van zonnepanelen
Het is duidelijk dat er plussen en minnen zijn aan zonne-energie. De voordelen van dergelijke batterijcellen liggen voor de hand:
- de mogelijkheid om gratis elektriciteit te krijgen in onbeperkte hoeveelheden;
- stille werking;
- vrij eenvoudige installatie en onderhoud;
- lange levensduur;
- neemt niet veel ruimte in beslag - bovendien worden batterijen op daken geplaatst waarvan de ruimte niet wordt gebruikt;
- 100% milieuvriendelijk - geen schadelijke uitstoot of afval.
Maar er zijn duidelijke nadelen van zonne-energiecentrales:
- apparatuur is vrij duur;
- installatie zal ook duur zijn;
- de hoeveelheid energie hangt sterk af van de klimatologische kenmerken van de regio, dat wil zeggen het aantal en de duur van zonnige dagen;
- om echt veel elektriciteit te produceren, moet je meerdere elementen in een groot gebied installeren, en dat is niet altijd mogelijk.
Belangrijkste kenmerken en soorten batterijen
Zonne-energie heeft dus voor- en nadelen. Maar om een geschikte fotocel te kiezen, moet u zich ook vertrouwd maken met de belangrijkste kenmerken:
- In de praktijk is macht het belangrijkste criterium. Als u van plan bent om de batterij te gebruiken om het hele huis van stroom te voorzien, moet u rekening houden met apparaten met een vermogen van 1000 watt of meer. Meestal worden elementen alleen voor bepaalde doeleinden gebruikt, bijvoorbeeld voor huishoudelijke apparaten. Dan kun je een voordelige accu kopen met een vermogen van 500-600 watt.
- Efficiëntie of specifieke efficiëntie - optimaal vanaf 15%.
- Tolerantie - afwijking van het aangegeven vermogen in beide richtingen (bijvoorbeeld tot 3 W).
- Het bedrijfstemperatuurbereik is meestal van -45 tot +90 graden.
- LID-degradatieniveau - de mate van verlies van eigenschappen van fotocellen tegen de achtergrond van slijtage. Na 30 jaar kunnen de batterijprestaties bijvoorbeeld met 15-20% afnemen, wat normaal is.
- Gevoeligheid voor lichtintensiteit - het is het beste om batterijen met monokristallijne cellen te kiezen.
- De beschermende coating moet een kwaliteitsmateriaal zijn, zoals EVA- of PET-folie.
Het is ook nuttig om de classificatie van zonnecellen te kennen, afhankelijk van de structuur van de fotocel (halfgeleider):
- Polykristallijn - bestaat uit kleine siliciumkristallen, waarvan de efficiëntie in het bereik van 13-17% ligt.
- Monokristallijn - efficiëntie bereikt 20% of meer.
- Amorf - elementen met een buigoppervlak, maar niet voldoende hoog rendement (tot 11%).
- Er zijn ook filmmaterialen op basis van cadmiumtelluride of koperselenide. Ze buigen ook goed en hebben tegelijkertijd een klein gewicht. Het rendement is tot 12%.
Het gebruik van zonnepanelen is behoorlijk winstgevend. En niet alleen in het zuiden, maar ook in het noorden. De belangrijkste voorwaarde is niet de temperatuur, maar het aantal zonnige dagen. In die zin is een dergelijke elektriciteitsbron het voordeligst om te gebruiken in steden als Khabarovsk, Omsk, Astrakhan. Alvorens te kopen, is het belangrijk om het benodigde vermogen nauwkeurig te berekenen op basis van de doelen en consumptievolumes.