Všetko dômyselné je jednoduché! Ukazuje sa, že je možné získať tepelnú energiu na vykurovanie domu bez toho, aby sme sa uchýlili k ničeniu prírodného prostredia, ale iba premenou slnečného žiarenia na teplo a elektrinu.

Tento prírodný zdroj je obnoviteľný, ekologický a ekonomický. Nie nadarmo sa majitelia súkromných domov o túto problematiku aktívne zaujímajú.

Účinnosť nových kolektorov, so špeciálnymi filtrami na zachytávanie vĺn rôznych dĺžok, poteší svojím významom - aspoň 40%. Bežné kremíkové panely majú účinnosť nie vyššiu ako 25 %.

Životnosť vykurovacích telies sa podľa výrobcov pohybuje od 10 do 30 rokov. Ostatné časti systému, ako sú batérie a elektronika, môžu zlyhať skôr – 5 až 15 rokov.

Princíp činnosti batérií je založený na fotovoltaickom efekte. Žiarivá energia prechádzajúca fotobunkami sa premieňa na elektrickú energiu. Prístupným príkladom sú hodinky a kalkulačky s fotobunkami, ktoré nám tento princíp fungovania na primitívnej úrovni predvádzajú už niekoľko desaťročí.

Solárne panely na vykurovanie domácností: typy systémov

Fotovoltické systémy existujú v dvoch typoch:

• solárne panely;
• zberateľov.

V prvom prípade– fotobunky zapojené paralelne a sériovo fungujú na princípe elektrárne generujúcej elektrický prúd.

V druhom prípade– pomocou sálavej energie sa ohrieva chladivo, ktoré cirkuluje cez kolektorové trubice. Zvyčajne je to voda alebo špeciálna kvapalina.

Výhody a nevýhody solárneho ohrevu

Solárny ohrievač pre každý typ domu majú nasledujúce výhody:

• autonómia systému - už nebudete závislí na verejnoprospešných službách a ich cenách;
• napriek vysokej cene zariadenia sa celkové prevádzkové náklady budú každoročne znižovať;
• bezhlučnosť;
• dlhá životnosť;
• environmentálna bezpečnosť vyrobenej energie;
• prevádzka v rôznych klimatických podmienkach: vietor, dážď, sneh;
• schopnosť akumulovať prijatú energiu.

nedostatky:

• Účinnosť použitia prudko klesá, keď sa fotobunky veľmi zahrejú, preto je vhodné inštalovať dodatočné chladiace systémy.
• Vonkajší povrch panelov sa musí pravidelne čistiť od nečistôt a prachu.
• Prítomnosť toxických látok vo fotobunkách. Počas prevádzky žiadnym spôsobom neovplyvňujú čistotu uvoľnenej energie, ale vyžadujú bezpečnú likvidáciu.
• Po 25–30 rokoch aktívneho používania výkon panelov klesne minimálne o 10 %.
• Účinnosť batérií priamo závisí od poveternostných podmienok, preto je potrebné ich vybaviť doplnkové systémy uchovávanie energie.

Prečo je to potrebné a ako si ho správne vybrať?

Aké typy nástenných plynových kotlov existujú? A tiež ako fungujú a sú nainštalované.

Výhody a nevýhody hliníkové radiátory vykurovanie - Technické vlastnosti a inštalácia.

Návrh vykurovacieho systému pomocou kolektorov

V prvom rade sa bližšie pozrieme na rozdiely v štruktúre a fungovaní batérií a kolektorov.

Panel pozostáva z niekoľkých fotobuniek vzájomne prepojených na ráme z energeticky nevodivých materiálov.

Fotoelektrické konvertory sú pomerne zložité štruktúry, ktoré predstavujú akýsi sendvič dosiek s rozdielne vlastnosti a schôdzky.

Okrem solárnych modulov a špeciálnych upevňovacích prvkov sa systém skladá z nasledujúcich prvkov:

• batérie, na skladovanie energie;
• ovládač, ktorý bude monitorovať stav nabitia batérie;
• striedač– na premenu jednosmerného prúdu na striedavý prúd.

Zberatelia Existujú dva typy: vákuové a ploché.

Vákuum kolektory pozostávajú z dutých sklenených trubíc, vo vnútri ktorých sú trubice menšieho priemeru obsahujúce absorbér energie. K chladiacej kvapaline sú pripojené menšie rúrky. Vo voľnom priestore medzi nimi je vákuum, ktoré zadržiava teplo.

Plochý Kolektory pozostávajú z rámu a vystuženého skla s vrstvou pohlcujúcou fotón. Vrstva absorbéra je pripojená k rúrkam chladiacej kvapaliny.

Oba tieto systémy pozostávajú z okruhu výmeny tepla a tepelného akumulátora (nádrž na kvapalinu).

Z nádrže voda vstupuje do vykurovacieho systému pomocou čerpadla. Aby ste predišli tepelným stratám, nádrž musí byť dobre izolovaná.

Takéto inštalácie by mali byť umiestnené na južnom svahu strechy. Uhol sklonu by mal byť 30-45 stupňov. Ak poloha domu alebo strešná konštrukcia neumožňuje inštaláciu panelov solárneho systému na strechu, môžete ich nainštalovať na špeciálne vystužené rámy alebo na stojany pripevnené k stene.

Množstvo uvoľnenej slnečnej energie v rôznych obdobiach roka sa veľmi líši. Koeficient slnečného žiarenia pre vaše bydlisko nájdete na mape slnečnej aktivity. Keď poznáte koeficient slnečného žiarenia, môžete vypočítať počet modulov, ktoré potrebujete.

Napríklad spotrebujete energiu 8 kW/h, slnečné žiarenie je v priemere 2 kW/h. Výkon solárneho panelu – 250 W (0,25 kW). Urobme výpočty: 8 / 2 / 0,25 = 16 kusov - to je presne počet panelov, ktoré budete potrebovať.

Výber solárneho systému, cena a montáž

Pri výbere solárnych panelov na vykurovanie vášho domu venujte pozornosť ich hlavným charakteristikám: výkon, hmotnosť, rozmery, prítomnosť alebo neprítomnosť priestoru vo vašej domácnosti na inštaláciu akumulačnej nádrže (v kolektorovom systéme).

Pri inštalácii batérií na strechu je potrebné vziať do úvahy nasledujúce body:

1. Vopred si stanovte, či vaša strecha vydrží dodatočné zaťaženie (ak potrebujete nainštalovať viac ako dva prvky).
2. Panely musia byť bezpečne upevnené najmenej v štyroch bodoch a iba v otvoroch špeciálne určených na to.
3. Batérie nemôžete nainštalovať tesne pritlačením k streche - na vetranie je potrebná medzera 7–15 cm.

Nákup fotovoltaických modulov - spoliehajte sa na overených výrobcov. Ich produkty majú dlhšiu životnosť a vyššiu cenu, no úspora v tomto prípade bude neprimeraná.

Napríklad vákuový solárny vykurovací systém, pozostávajúci z jedného kolektora, batériovej nádrže s objemom 300 litrov a obehového čerpadla, stojí 120 000 rubľov. Existujú systémy s väčším objemom nádrže a počtom panelov, ale s dvojnásobnou cenou. Nákup potrebných prvkov samostatne bude stáť celkovo viac.

Ak hovoríme o cene jedného solárneho kolektora, potom batérie s dlhou životnosťou a dobrým výkonom stoja v priemere 22 000 rubľov za jednotku.

Spoločnosť vyrábajúca inštaláciu bude môcť oznámiť konečné ceny za inštaláciu solárneho systému až po návšteve u vás. Približné náklady na inštaláciu jednej batérie sú 2 500 rubľov.

Inštalácia solárneho systému je rozumná voľba. Zažijete všetky výhody autonómneho vykurovania a počiatočná investícia sa vám vráti za pár rokov.

Pozrite si aj video o solárnych kolektoroch na ohrev vody a vykurovanie domu:

Varenie vody v plochom solárnom kolektore v zime:

Severoamerická asociácia pre obnoviteľnú energiu vo svojej publikácii Solar Energy z roku 2008 píše:

„Zo všetkých dostupných obnoviteľných zdrojov energie slnečná energia a solárne panely najmenej poškodzujú životné prostredie. Elektrina vyrobená pomocou solárnych panelov nemá škodlivý vplyv na vzdušné masy. A neznečisťuje povrchové ani podzemné vody, nevyčerpáva prírodné zdroje a nepredstavuje nebezpečenstvo ani pre svet zvierat, ani pre ľudské zdravie.

Jediný skutočne nebezpečný efekt tohto druhu energie je spojený s produkciou niektorých toxických látok a chemikálií, ako je kadmium a arzén, ktoré sa používajú pri výrobe solárnych panelov. Vo všeobecnosti je však rozsah týchto negatívnych vplyvov minimálny, ak existuje dobre premyslená politika, pokiaľ ide o ich opätovné použitie a správnu likvidáciu.

Budúcnosť

Ken Zweibel, riaditeľ Inštitútu pre analýzu solárnej energie na University of Georgia vo Washingtone, ako aj James Mason, riaditeľ spoločnosti zaoberajúcej sa solárnymi panelmi, a Vassilis Fenakis, hlavný inžinier výskumná práca v Brookhaven National Laboratory vo svojom spoločnom článku z roku 2007 v časopise Scientific America píšu o plánoch do budúcnosti.

„Veríme, že približne do roku 2050 bude technológia solárnych článkov schopná produkovať takmer 3 000 GIGAWATTov elektrickej energie, inými slovami MILIARDY wattov. Asi 30 000 štvorcových míľ radov solárnych panelov by bolo namontovaných proti slnku na pevných stojanoch. Áno, tieto štvorce sa môžu zdať jednoducho neuveriteľné. Už nainštalované batériové linky však ukazujú, že dostupná pôda potrebná na výrobu každej gigawatthodiny slnečnej energie na juhovýchode stále vyžaduje menej ako rovnaké množstvo energie vyrobenej v tradičných uhoľných elektrárňach.

Výskum uskutočnený Energetickým laboratóriom v Kolo ukazuje, že pôdnych zdrojov je na juhovýchode krajiny viac než dosť. Nie je potrebné dotýkať sa oblastí citlivých na prienik strojov a ľudí. Nie je tiež potrebné nejako zasahovať do územia obývaných oblastí alebo dokonca ísť hlbšie do zložitých území. Priaznivá povaha samotnej slnečnej energie, jej šetrnosť k životnému prostrediu vrátane rozumnej spotreby vody znižuje obavy z vplyvu batérií na životné prostredie na minimum.“

V roku 2008 Energetická efektívnosť obnoviteľnej slnečnej energie (EERE) zverejnila na svojej webovej stránke v sekcii „Prečo je solárna energia taká dôležitá“ nasledujúci materiál:

„Malé elektrické rozvodne spôsobujú len malé škody na životnom prostredí, rovnako ako solárne panely. Prekvapivo, zatiaľ čo solárne panely tak ľahko vyrábajú elektrickú energiu, ktorú človek potrebuje, neznečisťujú životné prostredie a neprodukujú emisie a odpad, ktoré sú rizikové pre faunu a flóru. Táto výroba energie si nevyžaduje ani kvapalné, ani plynné palivo, nie je potrebné ju prepravovať ani spaľovať.“

Na druhej strane Vassilis Fenakis, vedúci výskumník v Centre for Engineering Sciences v Brookhaven National Laboratory, v článku z roku 2004 „Obeh teluridu kadmia a jeho poškodenie pri výrobe solárnych článkov“ v časti o obnoviteľnej a obnoviteľnej energii píše:

„Ak sa na problém pozrieme zoširoka, environmentálne riziká solárnych panelov sú minimálne. Odhadované emisie do ovzdušia z výroby sú 0,02 gramu teluridu kadmia na GIGAWATT hodinu elektrickej energie vyrobenej počas životnosti solárneho modulu, čo je veľmi málo.

Rozsiahle používanie solárnych panelov nepredstavuje žiadne riziko pre ľudské zdravie a živé bytosti. A recyklácia modulov, ktoré už doslúžili, takmer úplne eliminuje obavy „zelených“ ľudí o škodlivosti tohto typu výroby elektrickej energie.

Solárne moduly počas svojej prevádzky neprodukujú znečistenie životného prostredia a navyše postupným nahrádzaním tradičných druhov palív (plyn, ropa, uhlie) prinášajú významné výhody pre životné prostredie. Telurid kadmia v solárnych batériách sa v skutočnosti ukazuje ako oveľa šetrnejší k prírode ako všetky ostatné typy kadmiových batérií, ktoré sa v súčasnosti používajú, vrátane známych nikel-kadmiových batérií.

Mínusy

Avšak nie všetko je také jednoduché v otázke environmentálnej bezpečnosti z obrovskej MASS solárnych panelov.

V kapitole s názvom „Slnečná a veterná energia sú neproduktívne a škodlivé pre životné prostredie“ autor Paul Driessen, Ph.D. a člen výboru Building Tomorrow Committee, píše:

„Výroba 50 MEGAWATTov elektrickej energie pomocou zariadení na spaľovanie plynu si vyžiada približne 2 až 5 akrov pôdy. Ak chcete získať rovnaké množstvo energie zo solárnych modulov, budete musieť pokryť - pozor! - asi TISÍC akrov pôdy so solárnymi panelmi (a to aj s prihliadnutím na optimistické údaje o výrobe energie 10 wattov na meter štvorcový alebo 5 % účinnosti pri špičkovej produkcii).

Nemenej dôležitým problémom je poskytnúť voľný prístup k nákladným autám s vodou, aby mohli umyť celý tento „les“ solárnych modulov. Splnenie energetických potrieb Kalifornie pomocou solárnych modulov by si napríklad vyžadovalo obetovanie desiatok tisíc akrov pôdy. Ale tieto prérie sa nazývajú takmer najunikátnejšie a najkrajšie príklady skutočnej divočiny. Divoký divoký západ. Toto je jedna z najmajestátnejších a najkrajších krajín v celej Amerike a bude musieť byť obetovaná na oltár slnečnej energie spolu so živočíšnym a rastlinným životom tohto územia.

Program California Energy Commission's Public Interest Energy Public Interest Research (PIER), Electric Energy Research Institute (EPRI) v správe z novembra 2003 s názvom „Potenciálne poškodenie zdravia a životného prostredia spojené s výrobou a používaním solárnych článkov“, dostupnej na webovej stránke EPRI , napísal nasledovné.

„Samotná výroba solárnych článkov zahŕňa použitie určitých toxických plynov, výbušných prchavých látok, korozívnych kvapalín a podozrivých karcinogénnych – rakovinotvorných – činidiel. Rozsah možných negatívnych vplyvov na ľudské zdravie a prírodu v prípade výroby solárnych panelov sa líši v závislosti od použitých toxických materiálov, ich saturácie, intenzity používania a dĺžky ich pôsobenia na človeka vo výrobných podmienkach.“

Spotrebované moduly

Likvidácia značného množstva použitých solárnych modulov v určitej oblasti vedie k zvýšenému riziku pre ľudské zdravie v tejto oblasti. Je to škodlivé aj pre miestnu flóru a faunu. Únik chemikálií z uložených modulov má potenciál kontaminovať miestnu pôdu a povrchovú vodu.


Flóra a fauna v týchto oblastiach môžu byť vážne zasiahnuté v bezprostrednej blízkosti možných únikov alebo náhodných únikov do atmosféry. Úniky môžu viesť k výbušným koncentráciám nebezpečných látok v okolí výrobných zariadení, kde sa moduly vyrábajú. A to je priame a zjavné ohrozenie zdravia ľudí, ktorí tu pracujú.

Okolitá voda, vzduch a pôda absorbujú škodlivé chemické emisie. Kontaminovaná voda otrávi pôdu a vdychovaný vzduch bude čiastočne otrávený aj emisiami.

Zasiahnite živých

„Emisie chemických toxických zlúčenín pri výrobe solárnych modulov vedú k oslabeniu odolnosti živých bytostí voči chorobám a zhoršeniu ich plodnosti, teda schopnosti produkovať zdravé, plnohodnotné potomstvo. Zvýšená úmrtnosť a slabý rast je tiež u detí a mladých zvierat. Intenzita a závažnosť negatívnych vplyvov sa bude líšiť v závislosti od množstva a typu škodlivých látok uvoľnených pri výrobe solárnych zachytávacích modulov...“

Na základe materiálov Výskumného inštitútu elektrickej energie (EPRI), 2003. Kalifornská energetická komisia.

Howard Hayden, Ph.D., emeritný profesor na University of Connecticut, v knihe z roku 2005 „Slnečná pasca: Prečo slnečná energia nedobyla svet“ píše:

„Solárne pole Barstow v Kalifornii s kódovým označením Solar #2 pokrýva 52,6 hektárov (takmer 130 akrov) pôdy a produkuje približne 10 megawattov elektriny pri špičkovom výkone. Produktivita dosahuje len 16 %. Pre také zariadenia ako „Solar-2“, aby sa vyrobilo rovnaké množstvo energie ako typická 1000 megawattová elektráreň využívajúca konvenčné palivo, bude potrebné za rok pokryť solárnymi modulmi 33 000 (!) hektárov pôdy. Alebo inými slovami, 127 štvorcových míľ plochy! A to už je vážne poškodenie životného prostredia.

Počet solárnych panelov na našej planéte neustále rastie, no o nejakom kvalitatívnom prelome v tejto oblasti sa zatiaľ nehovorí. Možno, keď inžinieri zistia, ako zmenšiť plochu solárnych modulov a ako zorganizovať ich samočistenie, keď odstránia niektoré prchavé nebezpečné zlúčeniny a plyny z výrobného reťazca, potom to pôjde lepšie. Ale z environmentálneho hľadiska nie sú solárne elektrárne stále úplne neškodné pre životné prostredie.

Vyčerpávanie prírodných zdrojov a zhoršujúce sa environmentálne problémy sú hlavnými dôvodmi rozvoja obnoviteľných zdrojov energie:

ÚVOD

Myšlienka vytvoriť tento projekt mi neprišla náhodou. Môj strýko nedávno navštívil Izrael, kde ľudia vo veľkej miere využívajú slnečnú energiu na domáce potreby (osvetlenie, vykurovanie domov, voda atď.). Táto téma ma veľmi zaujala a rozhodol som sa o nej dozvedieť viac a skúsil som vytvoriť model domu osvetleného solárnym panelom (alebo solárnym modulom).

Solárna batéria- každodenný výraz používaný v hovorovej reči alebo v nevedeckej tlači. Pojem „solárna batéria“ zvyčajne označuje niekoľko kombinovaných fotovoltaických meničov (fotočlánkov) - polovodičových zariadení, ktoré priamo premieňajú slnečnú energiu na jednosmerný elektrický prúd.

História solárnej batérie

Už v staroveku sa ľudia začali zamýšľať nad možnosťami využitia slnečnej energie. Podľa legendy veľký grécky vedec Archimedes spálil nepriateľskú flotilu, ktorá ho obliehala rodné mesto Syracuse, pomocou systému horiacich zrkadiel. S istotou je známe, že asi pred 3000 rokmi bol sultánsky palác v Turecku vyhrievaný vodou ohrievanou solárnou energiou. Starovekí obyvatelia Afriky, Ázie a Stredomoria získavali kuchynskú soľ odparovaním morská voda. Najviac však ľudí lákali experimenty so zrkadlami a lupami. Skutočný „solárny boom“ sa začal v 18. storočí, keď sa veda, zbavená okov náboženských povier, posunula vpred míľovými krokmi. Prvé solárne ohrievače sa objavili vo Francúzsku. Prírodovedec J. Buffon vytvoril veľké konkávne zrkadlo, ktoré sústredilo odrazené slnečné lúče na jeden bod. Toto zrkadlo bolo schopné za jasného dňa rýchlo zapáliť suché drevo na vzdialenosť 68 metrov. Krátko na to postavil švédsky vedec N. Saussure prvý ohrievač vody. Bola to len drevená škatuľka so skleneným vekom, ale voda naliata do jednoduchého prístroja bola zohriata slnkom na 88°C. V roku 1774 veľký francúzsky vedec A. Lavoisier prvýkrát použil šošovky na sústredenie tepelnej energie slnka. Čoskoro v Anglicku vyleštili veľké bikonvexné sklo, ktoré roztavilo liatinu za tri sekundy a žulu za minútu.

Prvé solárne panely schopné premeniť slnečnú energiu na mechanickú energiu postavili opäť vo Francúzsku. Koncom 19. storočia na svetovej výstave v Paríži vynálezca O. Mouchot predviedol insolátor - zariadenie, ktoré pomocou zrkadla sústreďovalo lúče na parný kotol. Kotol poháňal tlačiarenský stroj, ktorý produkoval 500 výtlačkov novín za hodinu. O niekoľko rokov neskôr bolo podobné zariadenie s kapacitou 15 koní postavené v USA.

Výhody solárnej batérie

Jednou z hlavných výhod solárnej energie je jej šetrnosť k životnému prostrediu. Je pravda, že zlúčeniny kremíka môžu spôsobiť malé škody na životnom prostredí, ale v porovnaní s následkami spaľovania prírodných palív sú takéto škody kvapkou v mori.

Polovodičové solárne články majú veľmi dôležitú výhodu – odolnosť. Starostlivosť o ne si navyše od personálu nevyžaduje mimoriadne veľké znalosti. V dôsledku toho sa solárne panely stávajú čoraz obľúbenejšími v priemysle a každodennom živote.

Niekoľko štvorcových metrov solárnych panelov dokáže bez problémov vyriešiť všetky energetické problémy malej dedinky. V krajinách s množstvom slnečných dní – južná časť USA, Španielsko, India, Saudská Arábia a iné – fungujú solárne elektrárne už dlhší čas. Niektoré z nich dosahujú celkom pôsobivú silu.

Dnes sa už vyvíjajú projekty na výstavbu solárnych elektrární mimo atmosféry – kde slnečné lúče nestrácajú energiu. Navrhuje sa previesť žiarenie zachytené na obežnej dráhe Zeme na iný druh energie – mikrovlny – a následne ho poslať na Zem. To všetko je fantastické naučiť sa, ale moderné technológie umožňujú realizovať takýto projekt vo veľmi blízkej budúcnosti.

Solárna energia je už nejaký čas otvorená. Ale dlho sa nepovažovalo za hlavný zdroj energie kvôli vysokým nákladom na výrobu. Čas plynul a technológia sa vyvíjala. Solárne panely zlacneli a stali sa vážnym zdrojom energie. V minulom roku celosvetovo prekročila celková kapacita solárnych elektrární 20 gigawattov! A toto číslo sa od začiatku tohto storočia každé tri roky zdvojnásobuje. Len Rusko je na vedľajšej koľaji (ale márne, pretože náklady na elektrinu v krajine sú vysoké).

Nevýhody solárnej batérie

Závisí od počasia a dennej doby.

V dôsledku toho potreba akumulácie energie.

Vysoké náklady na výstavbu.

Potreba neustále čistiť reflexný povrch od prachu.

Ohrievanie atmosféry nad elektrárňou.

Kde sa vyrábajú solárne panely?

V dnešnej dobe téma vývoja alternatívnych metód výroby energie nemôže byť aktuálnejšia. Tradičné zdroje rýchlo vysychajú a môžu sa vyčerpať už za päťdesiat rokov. A teraz sú energetické zdroje dosť drahé a výrazne ovplyvňujú ekonomiky mnohých krajín.

To všetko núti obyvateľov našej planéty hľadať nové spôsoby získavania energie. A jeden z najviac sľubné smery je získavanie slnečnej energie. A to je celkom prirodzené. Koniec koncov, je to Slnko, ktoré dáva život našej planéte a poskytuje nám teplo a svetlo. Slnko ohrieva všetky kúty Zeme, ovláda rieky a vietor. Jeho lúče pestujú najmenej jeden kvadrilión ton všetkých druhov rastlín, ktoré sú zase potravou pre zvieratá.

Výroba solárnych panelov rastie závratným tempom a snaží sa držať krok s rýchlo rastúcim dopytom. Navyše zároveň rastie dopyt po priemyselných elektrárňach aj spotrebe domácností.

Čína je lídrom vo výrobe solárnych panelov. Vyrába sa tu takmer tretina (29 %) svetovej produkcie. Zároveň sa väčšina vyváža do USA a Európy. Je pozoruhodné, že Američania, ktorí sú najväčším spotrebiteľom, vyrábajú iba 6 % všetkých solárnych panelov, pričom radšej investujú do sľubných veľkých tovární v Číne.

Japonsko a Nemecko nezaostávajú za Čínou, pričom produkujú 22 % a 20 % celosvetovej produkcie. Ďalším lídrom je Taiwan – 11 % trhu. Všetky ostatné krajiny vyrábajú podstatne menej solárnych panelov.

Vytváranie domova

Myšlienka využitia solárnych panelov pre potreby ľudí ma zaujala natoľko, že som sa rozhodol vyrobiť si maketu domu z kartónu, osvetlenú LED diódou napájanou solárnym panelom. Aby som to urobil, zostavil som zodpovedajúcu schému elektrického obvodu. Pre možnosť využitia osvetlenia v zamračenom počasí a v noci je možné do okruhu zapojiť batériu.

Dnes nám výhody a nevýhody solárnych panelov umožňujú hovoriť o týchto zdrojoch energie ako o najsľubnejších pre blízku budúcnosť. Prečo je to také dobré a čo nám umožňuje hovoriť o výhodách batérií nielen pre domácnosť, ale aj pre veľké podniky a továrne. Tento článok je určený nielen na zdôraznenie všetkých výhod, ale aj na odhalenie nevýhod, o ktorých výrobcovia buď mlčia, alebo ich pri predaji nezverejnia.

Výhody solárnych panelov

• Hneď prvé plus je nevyčerpateľnosť a univerzálna dostupnosť zdrojov energie. Slnko je prítomné takmer kdekoľvek na planéte a v blízkej budúcnosti nikam nezmizne. Ak tento zdroj energie zanikne, tak sa už určite nebudeme zaoberať tým, odkiaľ elektrinu zobrať.

• Druhou výhodou solárnych panelov je ich šetrnosť k životnému prostrediu. Každý spotrebiteľ, ktorý bojuje o zdravie svojej rodnej planéty, považuje za svoju povinnosť nakupovať ekologické zdroje energie ako veterný mlyn alebo v našom prípade solárne panely. Ale tu je to rovnaké s elektromobilmi. Samotné batérie sú šetrné k životnému prostrediu, no pri ich výrobe, ako aj pri výrobe batérií, elektrární a rôznych vodičov sa používajú toxické látky, ktoré znečisťujú životné prostredie.

• Mimochodom, keď už hovoríme o porovnaní s veternými turbínami, solárne panely sú oveľa tichšie. V porovnaní s hlučnými veternými mlynmi nevydávajú vôbec žiadne zvuky.

• Batérie sa opotrebúvajú veľmi pomaly, pretože neexistujú žiadne pohyblivé časti, pokiaľ vo svojom systéme nepoužívate pohony, ktoré otáčajú solárne články smerom k zdroju energie. Solárne panely však aj pri takomto systéme vydržia až 25 rokov alebo aj viac. Až po tomto období, ak sú batérie kvalitné, ich účinnosť začína klesať a postupne ich treba vymeniť za nové. Ktovie, aké technológie budú existovať o štvrťstoročie? Nasledujúce batérie vám môžu vydržať až do konca životnosti.

• Inštaláciou takéhoto zdroja energie pre váš dom, Nebudete myslieť na to, že váš dodávateľ energií vám zrazu z technických príčin odreže domov. zo zásobovania energiou. Vždy ste svojim vlastným šéfom. Presnejšie, jeho systém zásobovania elektrickou energiou. Neexistujú žiadne problémy s náhlym zvýšením cien alebo s prepravou energie.

• Keď vaša solárna elektráreň zaplatí za seba, Dostanete do svojho domova v podstate bezplatnú energiu. Samozrejme, najprv sa musíte za určité obdobie vrátiť investíciu.

• Ďalšou výhodou solárnych elektrární je rozšíriteľnosť. Otázka závisí len od oblasti, ktorú máte k dispozícii. Práve modularita batérií umožňuje v prípade potreby jednoducho zvýšiť výkon systému. Stačí pridať nové solárne panely a napájať ich do systému. Tieto výhody solárnych elektrární sú síce kompenzované značným problémom, a to potrebou vybaviť veľké plochy. Hovoríme o kilometroch štvorcových solárnych článkov.

• Solárny panel nespotrebováva žiadne palivo, čo znamená Nie ste závislí od cien pohonných hmôt, tak ako nie ste odkázaní na zásoby paliva. Výhodou solárnych panelov je aj nepretržitá dodávka elektrickej energie.

Výhody a nevýhody solárnych panelov

Napriek všetkým vyššie uvedeným výhodám majú batérie aj množstvo nevýhod, ktoré je potrebné pri výbere posúdiť zdroj energie. Pred nákupom je dôležité pochopiť všetky nevýhody, aby ste sa neskôr mohli pripraviť na to, čomu budete musieť čeliť. Z mnohých dôvodov sa solárne panely používajú častejšie ako pomocný zdroj než ako hlavný.

• Hneď prvá nevýhoda je potreba veľkých počiatočných investícií, ktoré nie sú potrebné pre bežné pripojenie k centrálnej elektrickej sieti. Taktiež doba návratnosti investícií do elektrickej siete so solárnymi panelmi je veľmi vágna, pretože všetko závisí od faktorov, ktoré nezávisia od spotrebiteľa.

• Nízka úroveň účinnosti. Jeden meter štvorcový priemerne výkonného solárneho panelu produkuje len asi 120 wattov energie. Tento výkon nestačí ani na bežnú prácu na notebooku. Solárne panely majú v porovnaní s tradičnými zdrojmi energie výrazne nižšiu účinnosť – cca 14 – 15 %. Túto nevýhodu však možno považovať za celkom podmienenú, pretože nové technológie tento ukazovateľ neustále zvyšujú a vývoj nestojí na mieste a vytláča stále viac a viac energetickej účinnosti z tých istých oblastí.

• Krajiny SNŠ sú slnečné batérie sú dosť drahé, pretože štát nepodporuje nákup takýchto zdrojov energie a nijakým spôsobom nedotuje túžbu svojich občanov po „zelenej“ energii. Samozrejme, v zahraničí je situácia oveľa lepšia. Koniec koncov, Spojené štáty americké majú záujem o prechod krajiny na ekologické zdroje energie.

• Ďalšia nevýhoda - prevádzková účinnosť závisí od poveternostných podmienok a klímy. Napríklad solárne panely strácajú účinnosť počas zamračeného počasia alebo hmly. Taktiež pri nízkych teplotách, v zime, účinnosť solárnych panelov klesá. A ak panel nestačí dobrá kvalita, potom, keď vysoké teploty. Preto je stále potrebné podporovať solárne panely niektorými základnými zdrojmi energie, prípadne využívať hybridné solárne panely. Dôležité je aj to, že solárne panely môžu v rôznych zemepisných šírkach planéty fungovať odlišne. V každej jednotlivej oblasti vyjde ročne iné množstvo slnečnej energie. Preto efektívnosť slnečná sústava Závisí to aj od polohy vášho domova. Závisí to však aj od dennej doby, pretože v noci nie je slnko, čiže nedochádza k výrobe energie.

• Batérie nemožno použiť ako zdroj energie pre zariadenia, ktoré spotrebúvajú veľa energie.

• Solárny energetický systém vyžaduje veľké množstvo pomocných zariadení. Batérie na skladovanie energie, meniče, ako aj špeciálna miestnosť na inštaláciu systému. Napríklad nikel-kadmiové batérie výrazne strácajú energiu, keď teplota klesne pod nulu Celzia.

• Aby bolo možné vyrobiť viac energie zo slnečnej energie, nevyhnutné veľké plochy . Ak hovoríme o priemyselnej solárnej elektrárni, potom toto štvorcové kilometre. Samozrejme, pri používaní panelov na každodenné použitie nebudete takéto plochy potrebovať, no aj tak berte tento bod do úvahy, ak sa chcete rozširovať.

Toto sú výhody a nevýhody solárnych panelov. Dúfame, že vám náš článok pomohol rozhodnúť sa, čo potrebujete.

Výber solárnych panelov pre váš domov

Nie je to tak dávno, čo sa bezplatná elektrina zdala ako niečo zo sci-fi. Ale strojárstvo ide dopredu a teraz sa podiel alternatívnej energie zvyšuje. Postupne všetko viac ľudí využívať autonómne solárne systémy založené na solárnych paneloch. Stávajú sa efektívnym zdrojom voľnej energie s primeranými finančnými investíciami. Slnečná energia sa premieňa na elektrickú energiu prostredníctvom fotobuniek a dostávate ju úplne zadarmo. Slnko je zároveň obnoviteľný a bezplatný zdroj energie. Solárne systémy sa stávajú čoraz obľúbenejšími pri rastúcich tarifách za elektrinu a teplo. Výroba solárnych panelov v priemyselnom meradle bola spustená v USA, Európe, Číne a niektorých krajinách SNŠ. V Rusku sú továrne v Moskve, Zelenograde, Krasnodare a Riazani.

Solárne batérie ako súčasť solárnych systémov sa používajú najmä na výrobu elektriny pre súkromné ​​domy, vidiecke domy, ako aj rôzne mobilné stavby, ktoré sa nachádzajú ďaleko od elektrického vedenia. V južných regiónoch sa takéto zariadenia nachádzajú v domovoch dôchodcov, sanatóriách a iných inštitúciách. V skutočnosti môžu byť solárne panely inštalované v každom dome, kde je potreba dodatočnej elektriny. Samozrejme, na inštaláciu systému tam musí byť voľné miesto. Solárny článok pozostáva zo sady fotovoltaických meničov zapojených do sériového obvodu. Samotné batérie je možné kombinovať paralelne alebo sériovo pre zvýšenie výkonu systému.

Typy solárnych panelov

Solárne panely pre domácnosť sú zvyčajne klasifikované podľa typu solárnych článkov, z ktorých sú zostavené. Tieto fotobunky sa líšia technológiou výroby a povrchom. Existujú tri hlavné typy:

• Fotobunky vyrobené z amorfného kremíka. Batérie vyrobené z týchto prvkov sa často nazývajú filmové povlaky alebo. Hrúbka polovodičovej vrstvy v nich je 80 - 100 mikrónov. Pre ich nízku účinnosť sa zatiaľ veľmi nepoužívali. Možno o niečo neskôr, s ďalším zlepšovaním, budú čoraz žiadanejšie. Zatiaľ je s nimi hlavným problémom vytvorenie rovnakej smerovosti v kremíkových kryštáloch;
• Fotobunky vyrobené z kremíkových monokryštálov. Najdrahšie a najefektívnejšie prvky, ktoré vám umožňujú zostaviť batérie, ktoré fungujú v zamračenom počasí. Technológia výroby takýchto solárnych článkov využíva pomalé chladenie roztaveného kremíka. Výsledkom je homogénny monokryštál kremíka vo forme ingotu. Po vychladnutí sa krája na pláty a tepelne upravuje, aby na povrchu vytvorila potrebnú štruktúru. Typicky sú tieto solárne články tmavomodrej farby;
• Fotobunky vyrobené z polykryštalického kremíka. V tomto prípade sa pri výrobe fotočlánkov využíva technológia formovania kryštalizačných centier. Jeden ingot vytvára niekoľko kryštálov. Ich následné tepelné spracovanie je rovnaké ako pri monokryštálových platniach. Pokiaľ ide o elektrické vlastnosti, sú horšie ako monokryštály a sú lacnejšie. Vonkajšie sa líšia v oblastiach na povrchu rôznych farieb.

Dôležité parametre slnečnej sústavy

Pri výbere solárnych panelov pre váš domov by ste mali brať do úvahy klimatické podmienky vášho regiónu. Od toho bude závisieť efektívnosť ich práce. Región by sa mal brať do úvahy aj pri výbere typu fotobuniek diskutovaných vyššie. V južných oblastiach Ruska, aby ste ušetrili peniaze, môžete nainštalovať polykryštalické. Je veľa slnečných dní a v zime nie je veľmi chladno. Pre použitie na severe je lepšie použiť monokryštály, ktoré môžu fungovať pri difúznom slnečnom svetle.

Kľúčové vlastnosti, ktorým je potrebné venovať pozornosť:

• Efektívnosť Zvyčajne na úrovni 12-15%;
• Vysoká odolnosť;
• Tesnosť a materiál puzdra. Zvyčajne vyrobené z hliníkového profilu;
• Sklo. Je lepšie, ak je vytvrdený.

Zvyčajne sa elektrická alebo plynová energia používa na vykurovanie domu, zatiaľ čo solárny systém jednoducho dodáva potrebný prúd do siete, pričom pracuje v spojení s hlavným zdrojom elektriny. Existujú systémy, ktoré zahŕňajú, ktoré sú napojené na kotol alebo vykurovací systém. V tomto prípade musíte počas inštalácie ešte prideliť priestor pre kolektor.

Ako už bolo spomenuté, solárne panely fungujú ako súčasť solárnych systémov. Okrem nich zahŕňa:

• Batéria (jedna alebo viac);
• Invertor;
• Drôty, spojovacie prvky.

Stojí za zmienku, že počas prevádzky solárneho systému pre domácnosť sa batérie budú musieť pomerne často meniť. Samotné solárne panely vydržia 25-30 rokov. Počas prevádzky prúd zo solárnych panelov nabíja batériu a z nej sa cez menič dodáva elektrina do elektrospotrebičov v dome.

Vďaka tomu sa batéria neustále nabíja a vybíja. Keď poznáte cenu a životnosť klasického, viete odhadnúť náklady na jeho výmenu pri prevádzke solárneho systému.

Za zmienku stojí ešte jeden bod. Reklama nás presviedča, že solárne panely nevyžadujú údržbu, no nie je to pravda. Povrch panelov je potrebné pravidelne čistiť od prachu a nečistôt av zime od snehu. V opačnom prípade je efektivita ich práce výrazne znížená. A ak sú panely inštalované na streche alebo na fasáde, postup čistenia bude plný ťažkostí. Len s čistými panelmi bude vaša malá solárna elektráreň pre váš domov fungovať na plný výkon.

Existujú tiež negatívny efekt z vykurovania batérií v horúcom období. Z tohto dôvodu sa znižuje ich účinnosť a produkcia elektriny.