Prednosti in slabosti sončnih kolektorjev: kaj morate vedeti pred namestitvijo

Tako v svetu kot v Rusiji so sončni kolektorji vse bolj priljubljeni. To so polprevodniške fotocelice, ki absorbirajo sončno svetlobo in nastalo energijo pretvorijo v električno. Če namestite več teh baterij, bo njihova zmogljivost zadostovala za potrebe celotnega zasebnega doma. Članek opisuje prednosti in slabosti sončne energije, tehnične lastnosti in vrste baterij.

Zasnova in princip delovanja

Preden razmislite o prednostih in slabostih sončnih kolektorjev, morate razumeti njihovo strukturo in načelo delovanja. Glavna oprema te vrste so celice s fotocelicami. Pritrjeni so na okvir, na vrhu je steklo in zaščitni premazi iz polimerov (zgoraj in spodaj - EVA in PVC). Osnova je zadnja stena, še nižje pa je kontaktna doza in nosilec, s katerim se element namesti na streho ali drugo mesto.

Glavni del sončne baterije je fotocelica. Tako se imenuje tanka plošča iz polprevodniškega materiala – silicija, položena v 2 slojih. Namesto tega se lahko uporabijo drugi materiali:

• amorfni silicij je poceni, vendar je njegova učinkovitost najnižja med vsemi polprevodniki: učinkovitost ni večja od 8%;
• kadmijev telurid je drag, vendar ima visoko učinkovitost 11%;
• CIGS je zlitina galija, indija, selena in bakra z izkoristkom 15%.

Kot lahko vidite, so slabosti sončnih kolektorjev povezane z nizko učinkovitostjo, to je s precej nizko učinkovitostjo. Ne smemo pa pozabiti, da se energija proizvaja brezplačno in v tako rekoč neomejenih količinah. Načelo delovanja je precej preprosto:

1. Sončni žarki padajo na površino fotocelice.
2. Zaradi segrevanja, to je absorpcije energije, sprosti elektrone.
3. Pod vplivom električnega polja se začnejo premikati urejeno, to pomeni, da nastane električni tok.
4. S pomočjo pretvornika se enosmerni tok takoj pretvori v izmenični tok, ki je potreben za napajanje opreme in gospodinjskih aparatov (to se uporablja v vtičnicah).
5. Tok vstopi v omrežje in se uporablja za predvideni namen.

Prednosti in slabosti sončnih kolektorjev

Jasno je, da ima sončna energija svoje prednosti in slabosti. Prednosti takšnih baterijskih celic so očitne:

• možnost prejemanja brezplačne električne energije v neomejenih količinah;
• tiho delovanje;
• dokaj enostavna namestitev in vzdrževanje;
• dolga življenjska doba;
• ne zavzame veliko prostora - poleg tega so baterije nameščene na strehah, katerih prostor se ne uporablja;
• 100% okolju prijazen - brez škodljivih emisij ali odpadkov.

So pa tudi očitne slabosti sončnih elektrarn:

• oprema je precej draga;
• namestitev bo tudi draga;
• količina energije je močno odvisna od podnebnih značilnosti regije, to je števila in trajanja sončnih dni;
• Če želite proizvesti res veliko električne energije, morate na veliko površino namestiti več elementov, kar pa ni vedno mogoče.

Glavne značilnosti in vrste baterij

Torej obstajajo prednosti in slabosti sončne energije.Da pa izberete primerno fotocelico, se boste morali seznaniti tudi z glavnimi značilnostmi:

1. V praksi je najpomembnejši kriterij moč. Če nameravate uporabiti baterijo za pridobivanje energije za celotno hišo, morate razmisliti o napravah z močjo 1000 W ali več. Najpogosteje se elementi uporabljajo samo za določene namene, na primer za gospodinjske aparate. Potem lahko kupite poceni baterijo z močjo 500-600 W.
2. Učinkovitost ali specifična učinkovitost – optimalno od 15 %.
3. Toleranca – odstopanje od deklarirane moči v obe smeri (npr. do 3 W).
4. Temperaturno območje delovanja je običajno od -45 do +90 stopinj.
5. Stopnja degradacije LID je stopnja izgube lastnosti fotocelic zaradi obrabe. Na primer, po 30 letih lahko zmogljivost baterije pade za 15-20%, kar je normalno.
6. Občutljivost na jakost svetlobe - najbolje je izbrati baterije z monokristalnimi elementi.
7. Zaščitni premaz mora biti iz visokokakovostnega materiala, na primer EVA ali PET folije.

Koristno je poznati tudi razvrstitev sončnih celic glede na strukturo fotocelice (polprevodnika):

1. Polikristalni - sestavljeni iz majhnih kristalov silicija, katerih učinkovitost je v območju 13-17%.
2. Monokristalni - učinkovitost doseže 20% ali več.
3. Amorfni - elementi z upogljivo površino, vendar premalo visoko učinkovitostjo (do 11%).
4. Obstajajo tudi filmski materiali na osnovi kadmijevega telurida ali bakrovega selenida. Prav tako se dobro upognejo in so lahke. Učinkovitost je do 12%.

Uporaba sončnih kolektorjev je zelo donosna. Pa ne le na jugu, tudi na severu. Glavni pogoj ni temperatura, ampak število sončnih dni.V tem smislu je najbolj donosno uporabljati tak vir električne energije v mestih, kot so Khabarovsk, Omsk, Astrakhan. Pred nakupom je pomembno natančno izračunati potrebno moč glede na vaše cilje in količine porabe.