Plusy i minusy paneli słonecznych: co musisz wiedzieć przed instalacją

Zarówno na świecie, jak i w Rosji panele słoneczne cieszą się coraz większą popularnością. Są to fotokomórki półprzewodnikowe, które pochłaniają światło słoneczne i przekształcają powstałą energię w energię elektryczną. Jeśli zainstalujesz kilka takich akumulatorów, ich wydajność będzie wystarczająca, aby zaspokoić potrzeby całego prywatnego domu. W artykule opisano zalety i wady energii słonecznej, parametry techniczne oraz rodzaje akumulatorów.

Konstrukcja i zasada działania

Zanim rozważysz zalety i wady paneli słonecznych, musisz zrozumieć ich strukturę i zasadę działania. Głównym wyposażeniem tego typu są ogniwa z fotokomórkami. Mocowane są do ramy, na górze znajduje się szkło oraz powłoki ochronne z polimerów (góra i dół - EVA i PCV). Podstawą jest tylna ściana, a jeszcze niżej znajduje się puszka stykowa i wspornik, za pomocą którego element montowany jest na dachu lub w innym miejscu.

Główną częścią baterii słonecznej jest fotokomórka. Tak nazywa się cienki panel wykonany z materiału półprzewodnikowego – krzemu, ułożonego w 2 warstwach. Zamiast tego można zastosować inne materiały:

• krzem amorficzny jest niedrogi, ale jego wydajność jest najniższa spośród wszystkich półprzewodników: wydajność nie przekracza 8%;
• Tellurek kadmu jest drogi, ale ma wysoką wydajność wynoszącą 11%;
• CIGS to stop galu, indu, selenu i miedzi o wydajności 15%.

Jak widać wady paneli słonecznych wiążą się z niską wydajnością, czyli z raczej niską wydajnością. Nie możemy jednak zapominać, że energia jest wytwarzana bezpłatnie i w praktycznie nieograniczonych ilościach. Zasada działania jest dość prosta:

1. Promienie słoneczne padają na powierzchnię fotokomórki.
2. W wyniku nagrzania, czyli absorpcji energii, uwalnia elektrony.
3. Pod wpływem pola elektrycznego zaczynają poruszać się w sposób uporządkowany, to znaczy wytwarzany jest prąd elektryczny.
4. Za pomocą falownika prąd stały jest natychmiast zamieniany na prąd przemienny, który jest niezbędny do zasilania sprzętu i sprzętu gospodarstwa domowego (to właśnie wykorzystuje się w gniazdkach).
5. Prąd wpływa do sieci i jest wykorzystywany zgodnie z przeznaczeniem.

Plusy i minusy paneli słonecznych

Oczywiste jest, że energia słoneczna ma swoje zalety i wady. Zalety takich ogniw akumulatorowych są oczywiste:

• możliwość otrzymania bezpłatnej energii elektrycznej w nieograniczonych ilościach;
• cicha praca;
• dość prosta instalacja i konserwacja;
• długa żywotność;
• nie zajmuje dużo miejsca – ponadto akumulatory umieszczane są na dachach, których przestrzeń nie jest wykorzystywana;
• W 100% bezpieczny dla środowiska - bez szkodliwych emisji i odpadów.

Ale elektrownie słoneczne mają również oczywiste wady:

• sprzęt jest dość drogi;
• instalacja będzie również kosztowna;
• ilość energii silnie zależy od cech klimatycznych regionu, to znaczy liczby i czasu trwania słonecznych dni;
• Aby wyprodukować naprawdę dużo prądu, trzeba zainstalować kilka elementów na dużej powierzchni, a nie zawsze jest to możliwe.

Główne cechy i rodzaje akumulatorów

Zatem istnieją zalety i wady energii słonecznej.Aby jednak wybrać odpowiednią fotokomórkę, należy również zapoznać się z głównymi cechami:

1. W praktyce najważniejszym kryterium jest moc. Jeśli planujesz wykorzystać akumulator do wytwarzania energii dla całego domu, musisz rozważyć urządzenia o mocy 1000 W lub większej. Najczęściej elementy są wykorzystywane tylko do określonych celów, na przykład do sprzętu AGD. Wtedy możesz kupić niedrogą baterię o mocy 500-600 W.
2. Sprawność lub sprawność właściwa – optymalnie od 15%.
3. Tolerancja – odchylenie od deklarowanej mocy w obu kierunkach (np. do 3 W).
4. Zakres temperatur pracy wynosi zwykle od -45 do +90 stopni.
5. Poziom degradacji LID to szybkość utraty właściwości fotokomórek na skutek zużycia. Na przykład po 30 latach wydajność baterii może spaść o 15-20%, co jest normalne.
6. Wrażliwość na natężenie światła – najlepiej wybierać baterie z elementami monokrystalicznymi.
7. Powłoka ochronna musi być wykonana z materiału wysokiej jakości, na przykład folii EVA lub PET.

Przydatna jest także znajomość klasyfikacji ogniw słonecznych w zależności od budowy fotokomórki (półprzewodnika):

1. Polikrystaliczne - składają się z małych kryształków krzemu, których wydajność mieści się w przedziale 13-17%.
2. Monokrystaliczny - wydajność sięga 20% lub więcej.
3. Amorficzne - elementy o powierzchni podatnej na zginanie, ale o niewystarczająco wysokiej wydajności (do 11%).
4. Istnieją również materiały foliowe na bazie tellurku kadmu lub selenku miedzi. Dobrze się wyginają i są lekkie. Wydajność wynosi do 12%.

Korzystanie z paneli słonecznych jest dość opłacalne. I to nie tylko na południu, ale także na północy. Głównym warunkiem nie jest temperatura, ale liczba słonecznych dni.W tym sensie najbardziej opłaca się korzystać z takiego źródła energii elektrycznej w miastach takich jak Chabarowsk, Omsk, Astrachań. Przed zakupem ważne jest dokładne obliczenie wymaganej mocy na podstawie celów i wielkości zużycia.