Ηλιακά πάνελ για θέρμανση και ηλεκτροδότηση του σπιτιού

Το βάθος και το γεωγραφικό πλάτος του προβλήματος

Φανταστείτε ότι είστε επιστήμονας. Συναντάτε ένα ενδιαφέρον έγγραφο, αλλά τα αποτελέσματα/πειράματα δεν μπορούν να αναπαραχθούν στο εργαστήριο. Είναι λογικό να γράψετε για αυτό στους συντάκτες του αρχικού άρθρου, να ζητήσετε συμβουλές και να κάνετε διευκρινιστικές ερωτήσεις. Σύμφωνα με την έρευνα, λιγότερο από το 20% το έχει κάνει ποτέ στην επιστημονική του καριέρα!

Οι συντάκτες της μελέτης σημειώνουν ότι ίσως τέτοιες επαφές και συνομιλίες είναι πολύ δύσκολες για τους ίδιους τους επιστήμονες, επειδή αποκαλύπτουν την ανικανότητα και την ασυνέπειά τους σε ορισμένα θέματα ή αποκαλύπτουν πάρα πολλές λεπτομέρειες του τρέχοντος έργου.

Επιπλέον, μια απόλυτη μειοψηφία επιστημόνων προσπάθησε να δημοσιεύσει αντικρούσεις μη αναπαραγώγιμων αποτελεσμάτων, ενώ αντιμετώπισε την αντίθεση από εκδότες και κριτές που ζήτησαν να υποβαθμιστεί η σύγκριση με την αρχική μελέτη. Είναι περίεργο ότι η πιθανότητα αναφοράς μη αναπαραγώγιμων επιστημονικών αποτελεσμάτων είναι περίπου 50%.

Πρώτη ερώτηση: Προσπαθήσατε να αναπαράγετε τα αποτελέσματα του πειράματος;

Δεύτερη ερώτηση: Προσπαθήσατε να δημοσιεύσετε την προσπάθειά σας να αναπαράγετε τα αποτελέσματα;

Ίσως αξίζει τότε μέσα στο εργαστήριο τουλάχιστον να γίνει μια δοκιμή για αναπαραγωγιμότητα; Το πιο λυπηρό είναι ότι το ένα τρίτο των ερωτηθέντων δεν σκέφτηκε ΠΟΤΕ καν να δημιουργήσει μεθόδους για τον έλεγχο των δεδομένων για αναπαραγωγιμότητα. Μόνο το 40% δήλωσε ότι χρησιμοποιεί τακτικά τέτοιες τεχνικές.

Ερώτηση: Έχετε αναπτύξει ποτέ ειδικές τεχνικές/τεχνολογικές διαδικασίες για τη βελτίωση της αναπαραγωγιμότητας των αποτελεσμάτων;

Σε ένα άλλο παράδειγμα, μια βιοχημικός από το Ηνωμένο Βασίλειο, που δεν ήθελε να αναγνωριστεί, λέει ότι η προσπάθεια αναπαραγωγής της εργασίας για το εργαστηριακό της έργο απλώς διπλασιάζει τον χρόνο και τα χρήματα, χωρίς να προσθέτει ή να προσθέτει τίποτα νέο στο έργο. Πρόσθετοι έλεγχοι διενεργούνται μόνο για καινοτόμα έργα και ασυνήθιστα αποτελέσματα.

Και φυσικά, τα παμπάλαια ρωσικά ερωτήματα που άρχισαν να βασανίζουν ξένους συναδέλφους: ποιος φταίει και τι να κάνει;

Από τι αποτελούνται τα ηλιακά κύτταρα πρώτης γενιάς;

Δομικά, τέτοιες ενότητες αποτελούνται από τα ακόλουθα στοιχεία:

• βασικό μεταλλικό φύλλο - επαφή βάσης.
• το κατώτερο προσθετικό στρώμα ενός ημιαγωγού πυριτίου με κυριαρχία ηλεκτρονίων τύπου n - λόγω της προσθήκης φωσφόρου.
• το ανώτερο κρυσταλλικό στρώμα κορεσμένο με ηλεκτρόνια τύπου p - συνήθως με ντόπινγκ με βόριο.
• αντιανακλαστική επίστρωση - για μεγιστοποίηση της απορρόφησης ακτινοβολίας.
• λεπτή επιμεταλλωμένη επαφή τύπου πλέγματος με σύρμα για το κλείσιμο του δικτύου.
• παχύ προστατευτικό γυαλί - συνήθως μετριασμένο βαρέως τύπου.
• πλαίσιο πλαισίωσης.

Το πάχος των μονοκρυσταλλικών πλακιδίων πυριτίου Mono-Si ή πολυκρυσταλλικών Poli-Si στα κύτταρα είναι περίπου 200-300 μm. Η διάρκεια ζωής υπολογίζεται σε 20-25 χρόνια, με πτώση της παραγωγικότητας κατά μέσο όρο 0,5% ετησίως. Η απόδοση σε ιδανικές συνθήκες φωτισμού φτάνει το 22-24% και μειώνεται απότομα σε υψηλές θερμοκρασίες ή μερική πτώση του φωτισμού.

Η αρχή της χρήσης της ηλιακής ενέργειας

Συχνά, αντιμετωπίζοντας την ανάγκη εγκατάστασης ηλιακών συλλεκτών, ένα άτομο αναρωτιέται για τη σκοπιμότητα της επιχείρησης. Γιατί στις περισσότερες περιπτώσεις το ποσοστό των ηλιόλουστων ημερών χάνει σημαντικά στην ίδια τιμή των συννεφιασμένων.

Μια παρόμοια αναλογία είναι χαρακτηριστική για τις περιοχές της μεσαίας ζώνης και το κλίμα των βόρειων περιοχών χαρακτηρίζεται από ακόμη μεγαλύτερο αριθμό συννεφιασμένων ημερών.

Ο ανεπαρκής αριθμός ηλιόλουστων ημερών σχετίζεται άμεσα με την απόδοση των συσκευών που επεξεργάζονται την ενέργεια του γήινου σώματος. Αυτό μειώνει την ποσότητα του ηλιακού φωτός που φτάνει στην επιφάνεια της μπαταρίας. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ηλιοφάνεια.

Η ουσία του έγκειται στο γεγονός ότι κάθε αεροπλάνο, ανεξάρτητα από τον σκοπό του, παίρνει μια ορισμένη ποσότητα ηλιακής ενέργειας. Στις νότιες περιοχές, ο αριθμός αυτός είναι φυσικά υψηλότερος, γεγονός που καθιστά την εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών πιο σχετική.

Ωστόσο, όπως δείχνει η πρακτική, η αγορά τεχνολογικού εξοπλισμού στον τομέα της σύνθεσης ηλιακής ενέργειας βελτιώνει συνεχώς τα προϊόντα της, έτσι οι σύγχρονες φωτοβολταϊκές κυψέλες σε ηλιακούς συλλέκτες λειτουργούν τέλεια ακόμη και σε περιοχές με χαμηλό επίπεδο ηλιοφάνειας.

Τύποι ηλιακών κυψελών πυριτίου

Πολυκρυσταλλικό

Το κύριο στοιχείο τέτοιων πάνελ είναι ημιαγωγικά στοιχεία πολυκρυσταλλικής δομής. Είναι πολύ φθηνότερα από τα μονοκρυστάλλινα, αφού ουσιαστικά είναι φτιαγμένα από υπολείμματα που έχουν απομείνει από μονοκρυσταλλικά στοιχεία. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής, το κράμα πυριτίου απλά ψύχεται χωρίς περαιτέρω επεξεργασία.

Η απόδοση των πολυκρυσταλλικών ηλιακών κυψελών είναι κατά μέσο όρο 12 - 18%, ενώ η απόδοση των μονοκρυσταλλικών ηλιακών κυψελών φτάνει το 22%. Ωστόσο, δεδομένης της χαμηλότερης τιμής, μπορείτε να αγοράσετε λίγο περισσότερα πάνελ και να πάρετε την ίδια «εξάτμιση» με τα ίδια χρήματα με τα μονοκρυστάλλια. Αυτό είναι δυνατό μόνο εάν υπάρχει πολύς χώρος στην οροφή. Επίσης, οι πολυκρύσταλλοι διαφέρουν από τους μονοκρυστάλλους ως προς την ετερογένεια της χρωματικής γκάμας.

Πόσο κοστίζουν οι πολυκρυσταλλικοί ηλιακοί συλλέκτες; Μέσος όρος 3500 ρούβλια ανά 100 W (πολλά εξαρτώνται από τον κατασκευαστή). Μία από τις πιο φθηνές πολυκρυσταλλικές μπαταρίες είναι η Vostok Pro FSM 150 P με ισχύ 150 Watt.

Μονοκρυσταλλικό

Για μονοκρυσταλλικούς ηλιακούς συλλέκτες, ένας μόνο κρύσταλλος καλλιεργείται ειδικά με τη μέθοδο Czochralski. Στη συνέχεια, ένα ολόκληρο πάνελ ορισμένης ισχύος συναρμολογείται από πολλές κυψέλες πυριτίου. Τις περισσότερες φορές, ο πίνακας αποτελείται από 36 ή 72 ενότητες. Η απόδοση των μονοκρυσταλλικών πάνελ είναι πολύ υψηλότερη από αυτή των πολυκρυσταλλικών πάνελ και είναι περίπου 18 - 22%.

Λόγω αυτού του χαρακτηριστικού, με το ίδιο μέγεθος, τα μονοκρύσταλλα μετατρέπουν περισσότερη ηλιακή ενέργεια από τα πολυκρυσταλλικά. Ποιοι ηλιακοί συλλέκτες είναι καλύτεροι: πολυκρυσταλλικοί ή μονοκρυσταλλικοί; Όλα εξαρτώνται από τον προϋπολογισμό. Αν είναι δυνατόν να ξοδέψετε λίγο παραπάνω, τότε αξίζει να αγοράσετε μονοκρυστάλλους, που έχουν ταχύτερη απόσβεση. Επίσης, οι μονοκρυσταλλικές μπαταρίες θα είναι προτιμότερες αν η επιφάνεια της οροφής είναι σχετικά μικρή. Η μέση διάρκεια ζωής είναι 25 χρόνια.

Εάν θέλετε να εξοικονομήσετε χρήματα και χρειάζεστε μόνο μια ηλιακή μπαταρία για την τροφοδοσία ενός ψυγείου ή ενός αντλιοστασίου στη χώρα, τότε μπορείτε να πάρετε ένα πολυκρυσταλλικό μοντέλο.

άμορφος

Οι άμορφες μπαταρίες αποτελούνται από υδρογόνο πυριτίου (SiH4), το οποίο παράγεται με την εφαρμογή ηλεκτρικού ρεύματος στο πυρίτιο. Ως αποτέλεσμα, το πυρίτιο εξατμίζεται και στη συνέχεια ένα λεπτό στρώμα εναποτίθεται στο υπόστρωμα.

Η απόδοση των άμορφων πάνελ είναι περίπου η ίδια με αυτή των πολυκρυσταλλικών. Ωστόσο, τα άμορφα μοντέλα έχουν ορισμένα πλεονεκτήματα. Για παράδειγμα, μπορούν να παράγουν ηλεκτρισμό ακόμη και σε συννεφιασμένο καιρό, βροχή, όταν υπάρχει υψηλή συγκέντρωση σκόνης στον αέρα ή κατά τη δύση του ηλίου / την αυγή.

Αποδοτικότητα

Για να χρησιμοποιήσετε την ηλιακή ενέργεια για τη θέρμανση ενός ιδιωτικού σπιτιού, θα είναι πολύ πιο εύκολο να συναρμολογήσετε ένα κύκλωμα από συλλέκτες - αλλά αυτό δεν είναι πάντα δυνατό, επομένως πρέπει να εξετάσετε άλλες επιλογές. Για παράδειγμα, μπορεί κάλλιστα η τοποθεσία να διαθέτει ήδη ένα λειτουργικό σύστημα ηλιακών πάνελ που χρησιμοποιείται μόνο για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας και ζεστού νερού στο σπίτι.

Η απόκτηση νέου εξοπλισμού υπό τέτοιες συνθήκες θα είναι πολύ ασύμφορη λόγω του υψηλού κόστους του.Για να εξασφαλιστεί η θέρμανση του σπιτιού με ηλιακούς συλλέκτες, η καλύτερη λύση θα ήταν να αυξηθεί η ισχύς του συστήματος της μονάδας. Η πιο εύκολη επιλογή είναι να αγοράσετε μερικά επιπλέον πάνελ πυριτίου και να τα συνδέσετε σε ένα ηλεκτρικό σύστημα λέβητα θέρμανσης.

Η σωστή κατανομή της ηλεκτρικής ενέργειας θα παρέχει τόσο σύστημα παροχής ζεστού νερού όσο και κύκλωμα θέρμανσης. Θα χρειαστούν πολλά ηλιακά πάνελ για να έχουν αρκετή ισχύ για τα πάντα - τα αυτόνομα κτίρια που χρησιμοποιούν μόνο ηλιακή ενέργεια συνήθως καλύπτονται πλήρως με φωτοβολταϊκά πάνελ. Η ισχύς των ηλιακών συλλεκτών πρέπει να υπολογιστεί εκ των προτέρων. Συχνά είναι απαραίτητο να ολοκληρωθεί η πρόσθετη δομή στην οποία θα εγκατασταθούν τα πάνελ.

Είναι αδύνατο να προσδιοριστεί η απόδοση ενός ηλιακού συστήματος πριν χρησιμοποιηθεί, επομένως όλοι οι υπολογισμοί είναι μόνο κατά προσέγγιση. Η πολυπλοκότητα των προκαταρκτικών υπολογισμών οφείλεται στο γεγονός ότι υπάρχουν πολλοί παράγοντες, η επίδραση των οποίων στην απόδοση της συλλογής ενέργειας δεν μπορεί να υπολογιστεί. Φυσικά, εάν έχετε κάποια εμπειρία, μπορείτε να κάνετε λίγο πολύ ακριβή υπολογισμό, αλλά μόνο επαγγελματίες που ειδικεύονται στο σχεδιασμό και την εγκατάσταση ηλιακών συστημάτων έχουν τέτοια εμπειρία.

Οι ακόλουθοι παράγοντες έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση στην απόδοση του συστήματος:

• Αστάθεια του καιρού - είναι αδύνατο να προσδιοριστεί εκ των προτέρων ο αριθμός των ηλιόλουστων ημερών ακόμη και σε ηλιόλουστες περιοχές, για να μην αναφέρουμε τις βόρειες περιοχές.
• Ασταθής κατανάλωση ενέργειας, η οποία εξαρτάται επίσης από τη γεωγραφική θέση του κτιρίου που λαμβάνει θερμότητα και ηλεκτρισμό από το ηλιακό φως.
• Πιθανότητα αποτυχίας του συστήματος - η πολυπλοκότητα του σχεδιασμού δείχνει ότι συχνά θα χαλάσει και σε ορισμένες περιπτώσεις είναι δύσκολο να προσδιοριστεί η δυσλειτουργία.

Για ποιους είναι κατάλληλος ένας οικιακός ηλιακός σταθμός;

1. Για όσους δεν έχουν ρεύμα στην περιοχή. Οι ηλιακές μπαταρίες θα μπορούν να παρέχουν αυτόνομα ηλεκτρική ενέργεια στην εγκατάσταση. Εναλλακτικά, μπορείτε επίσης να σκεφτείτε έναν ανεμόμυλο (για τον οποίο πρέπει να υπάρχει το κατάλληλο τριαντάφυλλο) ή μια γεννήτρια ντίζελ (που δεν είναι πολύ βολικό στη λειτουργία και είναι αντιοικονομική).
2. Επίσης, ένας ηλιακός σταθμός μπορεί να θεωρηθεί ως επένδυση προκειμένου να πληρώσει λιγότερα για ηλεκτρική ενέργεια στο μέλλον με φόντο τα διαρκώς αυξανόμενα τιμολόγια. Επιπλέον, η διάρκεια ζωής της μπαταρίας είναι πολύ μεγάλη και ο ήλιος πάντα λάμπει.
3. Και η τελευταία επιλογή είναι για όλους όσους θέλουν να κερδίσουν χρήματα. Στην Ουκρανία, υπάρχει νόμος για το feed-in tariff, σύμφωνα με τον οποίο το κράτος αγοράζει την παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας εναλλακτικές πηγές ενέργειας σε ειδική τιμή.

Συνέχισε να διαβάζεις

• ηλιακή θέρμανση
  60

  Ηλιακή θερμότητα: παροχή ζεστού νερού και θέρμανση Κατά μέσο όρο καθ' όλη τη διάρκεια του έτους, ανάλογα με τις κλιματικές συνθήκες και το γεωγραφικό πλάτος, η ροή της ηλιακής ακτινοβολίας στην επιφάνεια της γης κυμαίνεται από 100 έως 250 W / m2, φθάνοντας τις μέγιστες τιμές​​το μεσημέρι με καθαρός ουρανός, σχεδόν…

• Φωτοβολταϊκά κιτ
  58

  Φωτοβολταϊκά κιτ: Σύνθεση Για να χρησιμοποιήσετε την ηλιακή ενέργεια για να τροφοδοτήσετε τους καταναλωτές σας, δεν αρκεί ένα ηλιακό πάνελ. Εκτός από την ηλιακή μπαταρία, χρειάζεστε μερικά ακόμη εξαρτήματα.Η τυπική σύνθεση του κιτ Φ/Β εκτός δικτύου είναι η εξής: Φ/Β κιτ για ελεγκτή Φ/Β συστοιχίας φορτίου DC 12V…

• Σύννεφα και εμπόδια
  55

  Επίδραση εμποδίων στις ακτίνες του ήλιου στην παραγωγή ενέργειας των ηλιακών συλλεκτών Μόνο ένα μικρό κλάσμα ηλιακής ακτινοβολίας φτάνει στην επιφάνεια της γης 1. άμεση 2. απορρόφηση 3. ανάκλαση 4. έμμεσο Το ηλιακό φως ταξιδεύει από τον Ήλιο στη Γη σε ευθεία γραμμή. Όταν φθάνει στην ατμόσφαιρα, ένα μέρος του φωτός διαθλάται και...

• ηλιακός φωτισμός
  54

  Χρήση της ηλιακής ενέργειας για σκοπούς φωτισμού Τα ηλιακά πάνελ και άλλες φιλικές προς το περιβάλλον πηγές ενέργειας γίνονται πρόσφατα όλο και πιο δημοφιλή. Αυτό το άρθρο εξετάζει μεθόδους για την κατασκευή συστημάτων τροφοδοσίας για ηλιακούς λαμπτήρες, ηλιακούς λαμπτήρες και παροχή ρεύματος για φωτισμό κτιρίων, ηλιακό φωτισμό ...

• Αυτόνομη FES
  52

  Φωτοβολταϊκά συστήματα εκτός δικτύου Οι τύποι φωτοβολταϊκών συστημάτων περιγράφονται στη σελίδα Φωτοβολταϊκά συστήματα. Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα έναν από τους τύπους - ένα αυτόνομο FES. Είναι δυνατή η δημιουργία ενός αυτόνομου συστήματος τροφοδοσίας σε ηλιακές μπαταρίες διαφορετικής πολυπλοκότητας. Το απλούστερο σύστημα έχει χαμηλή τάση DC εξόδου…

• Είναι απαραίτητα τα ηλιακά πάνελ;
  51

  Τα πλεονεκτήματα της χρήσης ηλιακών συλλεκτών σε αυτόνομα και εφεδρικά συστήματα τροφοδοσίας Πολύ συχνά κάποιος πρέπει να αντιμετωπίσει την άποψη ότι δεν είναι σκόπιμο να χρησιμοποιηθούν ηλιακοί συλλέκτες, ότι είναι ακριβοί και δεν αποδίδουν. Πολλοί άνθρωποι πιστεύουν ότι είναι πολύ πιο εύκολο να εγκαταστήσετε μια γεννήτρια αερίου που θα παρέχει ενέργεια στο σπίτι σας.…

Πώς να υπολογίσετε την ισχύ ενός ηλιακού σταθμού

Πρέπει να ξεκινήσετε από το πόση ηλεκτρική ενέργεια χρειάζεστε για την κανονική λειτουργία του κτιρίου. Ο ευκολότερος τρόπος είναι να γράψετε όλα τα email. συσκευές που σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε, τον χρόνο λειτουργίας τους και την κατανάλωση ενέργειας.

Παράδειγμα:

• Ψυγείο: 100W - 24h - 2400W
• Φωτισμός: 100W - 5h - 500W
• Βραστήρας: 15 λεπτά - 1,5 kW - 0,03 kW
• Πλυντήριο:
• Σημειωματάριο:
• …
• Σύνολο: 3kW

3 kW είναι η ισχύς που πρέπει να παράγει ένας ηλιακός σταθμός για να λειτουργεί κανονικά το κτίριο. Εκείνοι. θα χρειαστείτε 12 πάνελ με ισχύ 260W το καθένα. Στην πράξη, η παραγωγικότητά τους θα είναι μεγαλύτερη (με συντελεστή ηλιακής δραστηριότητας 4,5, η ημερήσια ισχύς του σταθμού θα είναι 14 kW), αλλά ξεκινάμε από το πιο απαισιόδοξο σενάριο, στο οποίο κάθε μέρα είναι συννεφιασμένη. Λάβετε επίσης υπόψη σας: εάν δεν είστε συνδεδεμένοι στο τιμολόγιο τροφοδοσίας ή δεν αποθηκεύετε ενέργεια για την μπαταρία, τότε η περίσσεια θα καεί.

Εάν εγκαθιστάτε μια ηλιακή μονάδα παραγωγής ενέργειας για να κερδίσετε χρήματα από ένα τιμολόγιο τροφοδοσίας, τότε μπορείτε να ξεκινήσετε με οποιαδήποτε χωρητικότητα και σταδιακά να την αυξήσετε.

Ηλιακή μπαταρία ή γεννήτρια με κινητήρα εσωτερικής καύσης

Αντικειμενικά, η γεννήτρια έχει δύο κύρια πλεονεκτήματα - το μέγεθός της και την ικανότητα να λειτουργεί πλήρως όχι μόνο σε καθαρό καιρό. Αλλά όχι πάντα, αυτά τα χαρακτηριστικά είναι καθοριστικά και σε όλες τις άλλες πτυχές, τα ηλιακά πάνελ ξεκάθαρα κερδίζουν:

Το πιο σημαντικό σημείο, που συνήθως δίνεται προσοχή στην πρώτη θέση, είναι το αρχικό κόστος του εξοπλισμού, το οποίο είναι πραγματικά περίπου 2 φορές υψηλότερο για τους ηλιακούς συλλέκτες. Αλλά ακόμη και εδώ, αν το καταλάβετε, τότε η γεννήτρια πρέπει να οριστεί μείον - απλά κοιτάξτε το κόστος παραγωγής ενός kW / h

Παίρνουμε το αρχικό κόστος του εξοπλισμού + το κόστος συντήρησης + το κόστος των καυσίμων και διαιρούμε τα πάντα με την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται κατά τη δηλωμένη διάρκεια ζωής. Ως αποτέλεσμα, για μια γεννήτρια και τα ηλιακά πάνελ περίπου ίσης ισχύος, η αναλογία του κόστους παραγωγής ενός κιλοβάτ θα είναι περίπου 1 / 2,5 υπέρ του τελευταίου. Φυσικά, πρόκειται για πολύ προσεγγιστικούς υπολογισμούς, αλλά το θέμα είναι ότι οι ηλιακοί συλλέκτες είναι επενδύσεις τώρα, αλλά απτή εξοικονόμηση πόρων στο μέλλον.

Ένα παράδειγμα διαγράμματος σύνδεσης για κιτ με γεννήτρια αερίου

Διάρκεια ζωής των ηλιακών συλλεκτών

Για να αξιολογήσετε τα πλεονεκτήματα, πρέπει να υπολογίσετε πόσο διαρκούν τα πάνελ και εάν θα πρέπει να αλλάξουν μετά τη λήξη της περιόδου εγγύησης. Υπάρχουν πολλά χαρακτηριστικά που πρέπει να λάβετε υπόψη εδώ:

1. Οι μονοκρυσταλλικές και πολυκρυσταλλικές επιλογές είναι οι πιο ανθεκτικές.Για 25 χρόνια χρήσης, δεν χάνουν περισσότερο από το 10% της χωρητικότητάς τους. Αλλά ακόμα πιο πέρα, η πτώση της ισχύος είναι ασήμαντη, τα επόμενα 10-15 χρόνια, περίπου το ίδιο ποσό χάνεται. Δηλαδή, μπορούμε να πούμε με σιγουριά ότι η διάρκεια ζωής τέτοιων επιλογών είναι 35-40 χρόνια, και ίσως περισσότερο.
2. Οι επιλογές λεπτής μεμβράνης έχουν πολύ χαμηλότερη διάρκεια ζωής - 10-20 χρόνια. Επιπλέον, για τα πρώτα 2 χρόνια, η απώλεια χωρητικότητας μπορεί να είναι 10-30%, οι περισσότεροι κατασκευαστές παρέχουν ένα απόθεμα ισχύος για να αντισταθμίσουν αυτό το πρόβλημα. Στο μέλλον, οι απώλειες δεν είναι τόσο σημαντικές.
3. Για να αυξήσετε τη διάρκεια ζωής, πρέπει να αποφευχθεί η ζημιά σε μέρη του συστήματος. Κόψτε τα κλαδιά των δέντρων σε κοντινή απόσταση, πλύνετε την επιφάνεια τουλάχιστον αρκετές φορές ανά εποχή. Ελέγξτε την αξιοπιστία της στερέωσης και των επαφών ώστε να μην υπερθερμανθούν.
4. Λάβετε υπόψη το κόστος αντικατάστασης άλλων στοιχείων του συστήματος. Έτσι, οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες διαρκούν συνήθως από 6 έως 10 χρόνια (τα πιο αξιόπιστα - 15 χρόνια), τα ηλεκτρονικά ισχύος έχουν πόρο περίπου 10-12 ετών. Το κόστος αντικατάστασης αυτών των κόμβων είναι επίσης αρκετά μεγάλο και αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τον υπολογισμό της απόσβεσης.

Τα ηλιακά πάνελ πρέπει να πλένονται περιοδικά για να μην καταστραφούν από κλαδιά δέντρων.

Όταν επιλέγετε ηλιακούς συλλέκτες για το σπίτι σας, είναι προτιμότερο να προτιμάτε αξιόπιστες και αποδεδειγμένες μονοκρυσταλλικές και πολυκρυσταλλικές επιλογές. Οι μονάδες υψηλής ποιότητας θα διαρκέσουν περίπου 40 χρόνια, ενώ η απώλεια ισχύος κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου θα είναι περίπου 20%.

Διαβάστε περισσότερα:

Κατασκευή ηλιακού φαναριού κήπου

Πώς να κάνετε το αποκορύφωμα των κομματιών σε μια εξοχική κατοικία

Πώς να επιλέξετε μια αντίσταση για ένα LED

Η αρχή λειτουργίας της ηλιακής μπαταρίας

Η συσκευή έχει σχεδιαστεί για να μετατρέπει απευθείας τις ακτίνες του ήλιου σε ηλεκτρική ενέργεια.Αυτή η δράση ονομάζεται φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Οι ημιαγωγοί (γκοφρέτες πυριτίου), που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή στοιχείων, έχουν θετικά και αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια και αποτελούνται από δύο στρώματα, τη στιβάδα n (-) και τη στιβάδα p (+). Τα πλεονάζοντα ηλεκτρόνια υπό την επίδραση του ηλιακού φωτός εκτινάσσονται από τα στρώματα και καταλαμβάνουν κενές θέσεις σε ένα άλλο στρώμα. Αυτό προκαλεί τα ελεύθερα ηλεκτρόνια να κινούνται συνεχώς, μετακινώντας από τη μια πλάκα στην άλλη, δημιουργώντας ηλεκτρική ενέργεια που αποθηκεύεται στην μπαταρία.

Το πώς λειτουργεί μια ηλιακή μπαταρία εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον σχεδιασμό της. Τα ηλιακά κύτταρα κατασκευάζονταν αρχικά από πυρίτιο. Εξακολουθούν να είναι πολύ δημοφιλή, αλλά επειδή η διαδικασία καθαρισμού του πυριτίου είναι μάλλον επίπονη και δαπανηρή, αναπτύσσονται μοντέλα με εναλλακτικά φωτοκύτταρα από ενώσεις καδμίου, χαλκού, γαλλίου και ινδίου, αλλά είναι λιγότερο παραγωγικά.

Η απόδοση των ηλιακών συλλεκτών έχει αυξηθεί με την ανάπτυξη της τεχνολογίας. Σήμερα, το ποσοστό αυτό έχει αυξηθεί από ένα τοις εκατό, που καταγράφηκε στις αρχές του αιώνα, σε περισσότερο από είκοσι τοις εκατό. Αυτό μας επιτρέπει να χρησιμοποιούμε πάνελ σήμερα όχι μόνο για οικιακές ανάγκες, αλλά και για παραγωγή.

Προδιαγραφές

Η συσκευή ηλιακής μπαταρίας είναι αρκετά απλή και αποτελείται από πολλά εξαρτήματα:

Άμεσα ηλιακά κύτταρα / ηλιακό πάνελ.

Ένας μετατροπέας που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα.

Ελεγκτής στάθμης μπαταρίας.

Αγορά μπαταριών για ηλιακούς συλλέκτες θα πρέπει να βασίζεται στις απαιτούμενες λειτουργίες. Αποθηκεύουν και διανέμουν ηλεκτρική ενέργεια. Η αποθήκευση και η κατανάλωση πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια της ημέρας και τη νύχτα η συσσωρευμένη χρέωση καταναλώνεται μόνο.Έτσι, υπάρχει συνεχής και συνεχής παροχή ενέργειας.

Η υπερβολική φόρτιση και αποφόρτιση της μπαταρίας θα μειώσει τη διάρκεια ζωής της. Ο ελεγκτής φόρτισης της ηλιακής μπαταρίας αναστέλλει αυτόματα τη συσσώρευση ενέργειας στην μπαταρία όταν φτάσει τις μέγιστες παραμέτρους της και απενεργοποιεί το φορτίο της συσκευής όταν είναι πολύ αποφορτισμένη.

(Tesla Powerwall - μια μπαταρία ηλιακού πάνελ 7 kW - και οικιακή φόρτιση για ηλεκτρικά οχήματα)

Ο μετατροπέας δικτύου για ηλιακούς συλλέκτες είναι το πιο σημαντικό στοιχείο σχεδιασμού. Μετατρέπει την ενέργεια που λαμβάνεται από τις ακτίνες του ήλιου σε εναλλασσόμενο ρεύμα διαφόρων χωρητικοτήτων. Ως σύγχρονος μετατροπέας, συνδυάζει την τάση εξόδου του ηλεκτρικού ρεύματος σε συχνότητα και φάση με ένα σταθερό δίκτυο.

Τα φωτοκύτταρα μπορούν να συνδεθούν τόσο σε σειρά όσο και παράλληλα. Η τελευταία επιλογή αυξάνει τις παραμέτρους ισχύος, τάσης και ρεύματος και επιτρέπει στη συσκευή να λειτουργεί ακόμα κι αν ένα στοιχείο χάσει τη λειτουργικότητα. Τα συνδυασμένα μοντέλα κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας και τα δύο σχήματα. Η διάρκεια ζωής των πλακών είναι περίπου 25 χρόνια.

Γενικά χαρακτηριστικά και διαθεσιμότητα αγοράς

Ο εξοπλισμός δεν βλάπτει το περιβάλλον και παρέχει σταθερή ισχύ χωρίς υπερτάσεις ισχύος. Και, το πιο σημαντικό, παρέχει δωρεάν ενέργεια: για την οποία δεν έρχονται οι λογαριασμοί κοινής ωφελείας.

Η εμφάνιση των ηλιακών συλλεκτών έχει αλλάξει ελάχιστα μετά την εφεύρεσή τους, κάτι που δεν μπορούμε να πούμε για την εσωτερική "γέμιση"

Η ηλιακή μονάδα μετατρέπει το φως σε ηλεκτρική ενέργεια δημιουργώντας συνεχές ρεύμα. Η περιοχή των πάνελ μπορεί να φτάσει αρκετά μέτρα. Όταν είναι απαραίτητο να αυξήσετε την ισχύ του συστήματος, αυξήστε τον αριθμό των μονάδων.Η αποτελεσματικότητά τους εξαρτάται από την ένταση του ηλιακού φωτός και τη γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων: από την τοποθεσία, την εποχή, τις κλιματικές συνθήκες και την ώρα της ημέρας. Για να ληφθούν σωστά υπόψη όλες αυτές οι αποχρώσεις, η εγκατάσταση πρέπει να πραγματοποιείται από επαγγελματίες.

Τύποι ενοτήτων:

Μονοκρυσταλλικό.

Αποτελείται από στοιχεία σιλικόνης που μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια. Διαφέρουν στα συμπαγή μεγέθη. Από πλευράς απόδοσης, αυτή είναι μέχρι πρόσφατα η πιο αποδοτική (απόδοση έως και 22%) ηλιακή μπαταρία για το σπίτι. Ένα σετ (η τιμή του είναι ένα από τα πιο ακριβά) θα κοστίσει από 100 χιλιάδες ρούβλια.

Πολυκρυσταλλικό.

Χρησιμοποιούν πολυκρυσταλλικό πυρίτιο. Δεν είναι τόσο αποτελεσματικά (απόδοση έως και 18%) όσο τα μονοκρυσταλλικά ηλιακά κύτταρα. Αλλά το κόστος τους είναι πολύ χαμηλότερο, επομένως είναι διαθέσιμα στον γενικό πληθυσμό.

Αμορφος.

Έχουν ηλιακά κύτταρα λεπτής μεμβράνης με βάση το πυρίτιο. Είναι κατώτερα από μονοκρυστάλλους και πολυκρυστάλλους όσον αφορά την παραγωγή ενέργειας, αλλά είναι και φθηνότερα. Το πλεονέκτημά τους είναι η δυνατότητα λειτουργίας σε διάχυτο και ακόμη και χαμηλό φωτισμό.

Ετεροδομική.

Σύγχρονα και πιο αποδοτικά ηλιακά πάνελ σήμερα, με απόδοση 22-25% (σε όλη τη διάρκεια ζωής!). Λειτουργούν αποτελεσματικά τόσο σε συννεφιασμένο καιρό όσο και σε υψηλές θερμοκρασίες).

Στη Ρωσία, ο μόνος κατασκευαστής μονάδων για αυτήν την τεχνολογία είναι η εταιρεία Hevel, η οποία είναι ένας από τους πέντε παγκόσμιους κατασκευαστές που παράγουν ηλιακές μονάδες ετεροδομής.

Το 2016, το κέντρο Ε&Α της εταιρείας κατοχύρωσε τη δική του τεχνολογία για τη δημιουργία ετεροδομικών μονάδων και τώρα την αναπτύσσει ενεργά.

Ηλιακά πάνελ Hevel

Το σύστημα περιλαμβάνει επίσης τα ακόλουθα στοιχεία:

• Ένας μετατροπέας που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα.
• Μπαταρία συσσωρευτή. Όχι μόνο συσσωρεύει ενέργεια, αλλά και εξομαλύνει τις πτώσεις τάσης όταν αλλάζει το επίπεδο φωτός.
• Ελεγκτής για την τάση φόρτισης της μπαταρίας, τη λειτουργία φόρτισης, τη θερμοκρασία και άλλες παραμέτρους.

Στα καταστήματα, μπορείτε να αγοράσετε τόσο μεμονωμένα εξαρτήματα όσο και ολόκληρα συστήματα. Σε αυτή την περίπτωση, η ισχύς των συσκευών καθορίζεται με βάση συγκεκριμένες ανάγκες.

Τι χωρητικότητα να πάρει μια ηλιακή μπαταρία;

Εξαρτάται επίσης από τις ανάγκες του χρήστη. Για αυτόνομη τροφοδοσία όλου του σπιτιού δεν έχει νόημα να παίρνεις λιγότερα από 1000 watt. Και αν χρειάζεται να τροφοδοτήσετε το σύστημα θέρμανσης στη χώρα, θεωρητικά χρειάζεστε ένα κιτ χωρητικότητας έως 10 kW. Ωστόσο, αξίζει να θυμόμαστε ότι ένα τέτοιο ηλιακό πάνελ θα κοστίσει πολλά χρήματα. Μόνο μία ηλιακή μονάδα (ακόμη και τα πιο φθηνά χωρίς ελεγκτή, μετατροπέα και άλλα εξαρτήματα) με χωρητικότητα 10 kW θα κοστίσει τουλάχιστον 300.000 ρούβλια. Επομένως, τέτοιες μπαταρίες μπορούν να θεωρηθούν ως πρόσθετη πηγή ενέργειας, αλλά όχι η κύρια.

Εάν χρειάζεστε ένα ηλιακό πάνελ για την τροφοδοσία του ψυγείου και της τηλεόρασής σας, τότε αρκεί ένα πάνελ 500 W. Για παράδειγμα, μπορείτε να πάρετε δύο πολυκρυσταλλικές ηλιακές μονάδες One-Sun 250P, οι οποίες θα σας κοστίσουν μόνο 16.500 ρούβλια.

Εάν δεν έχετε χρησιμοποιήσει ποτέ ηλιακούς συλλέκτες, τότε συνιστούμε να αγοράσετε ένα μικρό πτυσσόμενο πάνελ χαμηλής ισχύος για το τηλέφωνο ή το tablet σας.