Τύποι ηλιακών συλλεκτών: συγκριτική ανασκόπηση σχεδίων και συμβουλές για την επιλογή πάνελ

Πολυκρυσταλλικό

Περιγραφή

Όλες οι συσκευές πυριτίου αντιδρούν υπερβολικά στην υπερθέρμανση. Η προτεινόμενη θερμοκρασία για τη μέτρηση της παραγωγής ενέργειας είναι 25 βαθμοί. Ακόμη και με αύξηση μόλις ενός βαθμού, η απόδοση μειώνεται κατά 0,5%.

Η καθαρότητα του πυριτίου είναι πολύ χαμηλότερη από αυτές που συζητήθηκαν παραπάνω, επιτρέπεται επίσης η παρουσία ακαθαρσιών και ξένων εγκλεισμάτων. Αυτό μειώνει το κόστος. Για αυτόν τον τύπο πάνελ, το μέταλλο απλώς χύνεται σε καλούπια. Στη συνέχεια, με τη χρήση ειδικών τεχνικών, σχηματίζονται κρύσταλλοι, η φορά των οποίων δεν χρειάζεται να ελέγχεται.

Το ψυχρό πυρίτιο κόβεται σε στρώματα, επεξεργάζοντάς τα σύμφωνα με έναν ειδικό αλγόριθμο.

Τα πλεονεκτήματα του άμορφου πυριτίου αποκαλύπτονται πλήρως στη σκιά και με την έναρξη των συννεφιασμένων ημερών και είναι σχεδόν αόρατα στον ηλιόλουστο καιρό.

Επίσης δεν χρειάζονται περιστροφικούς μηχανισμούς, αφού στερεώνονται μόνιμα.

Αυτού του είδους τα πάνελ κοστίζουν λιγότερο από τα προσανατολισμένα. Η αποτελεσματικότητά τους μειώνεται κατά 20% μετά από 20 χρόνια χρήσης.

Ελαττώματα

Προφανώς είναι:

• Χαμηλότερη απόδοση.
• Απαιτείται μεγάλος χώρος εγκατάστασης.

Τα τελευταία χρόνια, χάρη στη νέα έρευνα και τις αναδυόμενες τεχνολογίες, η απόδοση αυξάνεται σταθερά, φτάνοντας έως και 20% για ορισμένα πάνελ.

Τα καλύτερα ηλιακά πάνελ για τους τουρίστες

SW-H05

Αυτή είναι η πιο οικονομική ηλιακή μπαταρία από τη συλλογή μας, η οποία σας επιτρέπει να φορτίζετε τηλέφωνα, tablet, ηλεκτρονικά βιβλία και άλλο εξοπλισμό. Ωστόσο, αξίζει να ληφθεί υπόψη ότι το ρεύμα φόρτισης εδώ είναι μόνο 1 A, επομένως η συσκευή θα φορτίζει για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Αυτό το ηλιακό πάνελ είναι ένα πιάτο με τέσσερις δακτυλίους στις γωνίες, με το οποίο μπορείτε να το στερεώσετε σε ένα δέντρο ή σε ένα σακίδιο. Κατάλληλο για φόρτιση κινητών συσκευών κατά το ψάρεμα, το κυνήγι ή το αυτοκίνητο.

Goal Zero Nomad 7 Plus

Ο συμπαγής πίνακας ταξιδιού είναι εξοπλισμένος με μονοκρυσταλλική μονάδα 7W. Είναι «ντυμένη» με μια σφραγισμένη θήκη που δεν φοβάται τη βροχή, το χιόνι ακόμα και να πέσει στο ποτάμι. Η συσκευή είναι εξοπλισμένη με δύο υποδοχές USB: μια τυπική και έναν ιδιόκτητο φορτιστή Guide 10 Plus.

Το ηλιακό πάνελ διαθέτει διχτυωτή τσέπη στην οποία μπορείτε να τοποθετήσετε επαναφορτιζόμενες συσκευές. Επίσης, το σχέδιο είναι εξοπλισμένο με θηλιές που συνδέονται στο σακίδιο, η μπαταρία μπορεί να φορτιστεί απευθείας στο σακίδιο. Υπάρχει ένας δείκτης έντασης φόρτισης εδώ. Δείχνει πόσο καλά χτυπούν οι ακτίνες του ήλιου στο πάνελ.

FSM 14-MT

Η ηλιακή μπαταρία αποτελείται από 4 μονοκρυσταλλικές μονάδες συνολικής ισχύος 14 Watt. Το μέγιστο ρεύμα φόρτισης είναι 2,5A.Διπλώνει σε μια κανονική τσάντα που μπορεί να τοποθετηθεί στο πορτμπαγκάζ ενός αυτοκινήτου, ποδηλάτου ή σε σακίδιο.

Η απόδοση αυτής της συσκευής είναι 18%, υπόκειται στο άμεσο ηλιακό φως. Η συσκευή ζυγίζει μόνο 850 γρ.

Topray Solar TPS-102-15

Αυτή είναι μια φθηνή ηλιακή μπαταρία αυτοκινήτου για φόρτιση μπαταρίας. Εάν η μπαταρία αποφορτιστεί ξαφνικά στο δρόμο (αν και είναι καλύτερα να μην το επιτρέψετε), αυτό το ηλιακό πάνελ θα σας επιτρέψει να το φορτίσετε. Η συνολική ισχύς της μπαταρίας είναι 15 W.

Η συσκευή συνοδεύεται από κλιπ αλιγάτορα για την μπαταρία και προσαρμογέα αναπτήρα. Εκτός από την μπαταρία του αυτοκινήτου, μπορείτε να φορτίσετε και ηλεκτρονικές συσκευές.

Bio Lite Solar Panel 10+

Αυτή η ηλιακή μπαταρία είναι ένας συνδυασμός ηλιακής μονάδας και Power Bank χωρητικότητας 3000 mAh. Με αυτό, μπορείτε να φορτίσετε διάφορα gadget και φορτίζει αρκετά γρήγορα. Υπάρχουν δύο υποδοχές: USB και microUSB.

Το μεταλλικό στήριγμα, το οποίο είναι εξοπλισμένο με το σχέδιο του πάνελ, σας επιτρέπει να τοποθετήσετε την μπαταρία στη βάση. Είναι αλήθεια ότι αξίζει να λάβετε υπόψη ότι ο πίνακας είναι μονοκρυσταλλικός, όχι άμορφος, επομένως δεν θα φορτίζει σε συννεφιασμένο καιρό.

Συμβουλές ηλεκτρολόγου:

• Πώς να βρείτε τη φάση και το μηδέν: απλοί και αποτελεσματικοί τρόποι
• Καλώδια προέκτασης και μπλουζάκια: πώς να βρείτε και να διορθώσετε το πρόβλημα;

Μπαταρίες φιλμ με βάση το τελλουρίδιο του καδμίου

Το κάδμιο είναι ένα υλικό που έχει υψηλό επίπεδο απορρόφησης φωτός, που ανακαλύφθηκε ως υλικό για ηλιακά κύτταρα τη δεκαετία του '70.Σήμερα, αυτό το υλικό χρησιμοποιείται όχι μόνο στο διάστημα, σε τροχιά κοντά στη Γη, αλλά χρησιμοποιείται επίσης ενεργά ως υλικό για ηλιακούς συλλέκτες για συμβατική, οικιακή χρήση.

Το κύριο πρόβλημα στη χρήση τέτοιου υλικού είναι η τοξικότητά του. Ωστόσο, η έρευνα δείχνει ότι το επίπεδο του καδμίου. που διαφεύγει στην ατμόσφαιρα είναι πολύ μικρό για να είναι επιβλαβές για την ανθρώπινη υγεία. Επίσης, παρά τη χαμηλή απόδοση στην περιοχή του 10%, το κόστος ανά μονάδα ισχύος σε τέτοιες μπαταρίες είναι μικρότερο από αυτό των αναλόγων.

Επισκόπηση συσκευών χωρίς πυρίτιο

Ορισμένα ηλιακά πάνελ που κατασκευάζονται με σπάνια και ακριβά μέταλλα έχουν απόδοση μεγαλύτερη από 30%. Είναι πολλές φορές πιο ακριβά από τα αντίστοιχα πυριτίου, αλλά εξακολουθούν να καταλαμβάνουν μια θέση συναλλαγών υψηλής τεχνολογίας λόγω των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών τους.

Ηλιακά πάνελ από σπάνια μέταλλα

Υπάρχουν διάφοροι τύποι σπάνιων μεταλλικών ηλιακών συλλεκτών και δεν είναι όλοι πιο αποτελεσματικοί από τις μονάδες μονοκρυσταλλικού πυριτίου.

Ωστόσο, η ικανότητα εργασίας σε ακραίες συνθήκες επιτρέπει στους κατασκευαστές τέτοιων ηλιακών συλλεκτών να παράγουν ανταγωνιστικά προϊόντα και να διεξάγουν περαιτέρω έρευνα.

Τα πάνελ από τελλουρίδιο καδμίου χρησιμοποιούνται ενεργά για την επένδυση κτιρίων στις χώρες του Ισημερινού και της Αραβίας, όπου η επιφάνειά τους θερμαίνεται έως και 70-80 βαθμούς κατά τη διάρκεια της ημέρας

Τα κύρια κράματα που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή φωτοβολταϊκών κυψελών είναι το τελλουρίδιο του καδμίου (CdTe), το σεληνιούχο γάλλιο του χαλκού ινδίου (CIGS) και το σεληνιούχο χαλκό ινδίου (CIS).

Το κάδμιο είναι ένα τοξικό μέταλλο, ενώ το ίνδιο, το γάλλιο και το τελλούριο είναι αρκετά σπάνια και ακριβά, επομένως η μαζική παραγωγή ηλιακών συλλεκτών με βάση αυτά είναι ακόμη και θεωρητικά αδύνατη.

Η απόδοση τέτοιων πάνελ είναι στο επίπεδο του 25-35%, αν και σε εξαιρετικές περιπτώσεις μπορεί να φτάσει και το 40%. Προηγουμένως, χρησιμοποιούνταν κυρίως στη διαστημική βιομηχανία, αλλά τώρα εμφανίστηκε μια νέα πολλά υποσχόμενη κατεύθυνση.

Λόγω της σταθερής λειτουργίας των φωτοκυττάρων από σπάνια μέταλλα σε θερμοκρασίες 130-150°C, χρησιμοποιούνται σε ηλιακούς θερμοηλεκτρικούς σταθμούς. Ταυτόχρονα, οι ακτίνες του ήλιου από δεκάδες ή εκατοντάδες καθρέφτες συγκεντρώνονται σε ένα μικρό πάνελ, το οποίο παράγει ταυτόχρονα ηλεκτρική ενέργεια και μεταφέρει θερμική ενέργεια σε έναν εναλλάκτη θερμότητας νερού.

Ως αποτέλεσμα της θέρμανσης του νερού, σχηματίζεται ατμός, ο οποίος προκαλεί την περιστροφή του στροβίλου και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Έτσι, η ηλιακή ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια ταυτόχρονα με δύο τρόπους με μέγιστη απόδοση.

Πολυμερή και οργανικά ανάλογα

Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία βασισμένα σε οργανικές και πολυμερείς ενώσεις άρχισαν να αναπτύσσονται μόλις την τελευταία δεκαετία, αλλά οι ερευνητές έχουν ήδη σημειώσει σημαντική πρόοδο. Τη μεγαλύτερη πρόοδο παρουσιάζει η ευρωπαϊκή εταιρεία Heliatek, η οποία έχει ήδη εξοπλίσει αρκετά πολυώροφα κτίρια με οργανικούς ηλιακούς συλλέκτες.

Το πάχος της κατασκευής μεμβράνης σε ρολό HeliaFilm είναι μόνο 1 mm.

Στην παραγωγή πολυμερών πάνελ χρησιμοποιούνται ουσίες όπως φουλλερένια άνθρακα, φθαλοκυανίνη χαλκού, πολυφαινυλένιο και άλλα. Η απόδοση τέτοιων ηλιακών κυψελών φτάνει ήδη το 14-15%, και το κόστος παραγωγής είναι αρκετές φορές μικρότερο από αυτό των κρυσταλλικών ηλιακών συλλεκτών.

Το ζήτημα της περιόδου αποδόμησης του οργανικού στρώματος εργασίας είναι οξύ. Μέχρι στιγμής, δεν είναι δυνατό να επιβεβαιωθεί αξιόπιστα το επίπεδο της αποτελεσματικότητάς του μετά από αρκετά χρόνια λειτουργίας.

Τα πλεονεκτήματα των οργανικών ηλιακών συλλεκτών είναι:

• τη δυνατότητα περιβαλλοντικά ασφαλούς διάθεσης·
• χαμηλό κόστος παραγωγής·
• ευέλικτο σχέδιο.

Τα μειονεκτήματα τέτοιων φωτοκυττάρων περιλαμβάνουν τη σχετικά χαμηλή απόδοση και την έλλειψη αξιόπιστων πληροφοριών σχετικά με τους όρους σταθερής λειτουργίας των πάνελ. Είναι πιθανό σε 5-10 χρόνια να εξαφανιστούν όλα τα μειονεκτήματα των οργανικών ηλιακών κυψελών και να γίνουν σοβαροί ανταγωνιστές για τις γκοφρέτες πυριτίου.

Τύποι ηλιακών συλλεκτών

Ηλιακά πάνελ στην οροφή του σπιτιού Οι ηλιακές μονάδες διαφέρουν ως προς το υλικό από το οποίο κατασκευάζονται και την τεχνολογία παραγωγής. Αυτοί οι παράγοντες διαμορφώνουν την τιμή τέτοιων μονάδων. Έτσι, οι μπαταρίες χωρίζονται σε δύο ομάδες:

• πυρίτιο;
• ταινία.

Με τη σειρά του, το πυρίτιο περιλαμβάνει:

• πολυκρυσταλλικό?
• μονοκρυσταλλικό?
• άμορφα (ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της παραγωγής, μπορούν να είναι φιλμ).

Οι ταινίες χωρίζονται σε:

• λεπτή μεμβράνη?
• πολυμερής;
• χρησιμοποιώντας σεληνιούχο χαλκό - ίνδιο.

Λάβετε υπόψη: οι ηλιακοί λέβητες νερού μπορούν να είναι χρήσιμοι και βολικοί για οικιακή χρήση, συνδυάζουν τη λειτουργικότητα ενός ηλιακού συλλέκτη και μιας δεξαμενής νερού.

Για τους λάτρεις των gadget, μια ηλιακή μονάδα τσέπης είναι χρήσιμη. Είναι ιδανική επιλογή για φόρτιση φορητών συσκευών με αδύναμη μπαταρία. Τα ηλιακά πάνελ με βάση το πυρίτιο θεωρούνται τα πιο δημοφιλή μεταξύ των καταναλωτών. Αυτή η ουσία είναι αρκετά φθηνή και επομένως η τιμή τέτοιων πάνελ είναι χαμηλή. Αλλά η απόδοση είναι υψηλότερη από άλλους τύπους πάνελ.

Η ιστορία της ανάπτυξης

Οι ηλιακές μπαταρίες ξεκίνησαν την ανάπτυξή τους τον μακρινό 19ο αιώνα.Προϋπόθεση γι' αυτό ήταν η επαναστατική έρευνα για τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε πιο υλικό συστατικό.

Τα πρώτα ηλιακά πάνελ είχαν απόδοση μόλις 1%, και η χημική τους βάση ήταν το σελήνιο. Η πρώτη συμβολή στην ανάπτυξη τέτοιων μπαταριών έγινε από τους A. Becquerel, W. Smith, C. Fritts.

Αλλά η χρήση μόνο του 1% της συνολικής ενέργειας που παρέχεται στο ηλιακό πάνελ είναι πολύ μικρή. Αυτά τα στοιχεία δεν μπορούσαν να παρέχουν αδιάλειπτη ισχύ στον εξοπλισμό, έτσι η έρευνα συνεχίστηκε.

Το 1954, τρεις επιστήμονες - ο Gordon Pearson, ο Darryl Chapin και ο Cal Fuller - ανακάλυψαν μια μπαταρία ήδη με απόδοση 4%. Εργάστηκε σε πυρίτιο και στη συνέχεια η απόδοσή της αυξήθηκε στο 20%.

Αυτή τη στιγμή, τα ηλιακά πάνελ παράγουν μόνο το 1% της συνολικής ενέργειας στον κόσμο. Διεξάγονται κυρίως σε μέρη που είναι δυσπρόσιτα για ηλεκτροδότηση. Αυτό το τροφοδοτικό χρησιμοποιείται ευρέως στη διαστημική βιομηχανία. Οι ειδικοί πιστεύουν ότι όλα τα μονοπάτια είναι ανοιχτά σε μια τέτοια μπαταρία, γιατί κάθε χρόνο η ηλιακή δραστηριότητα αυξάνεται.

Στα γεωγραφικά πλάτη μας, αυτές οι μπαταρίες εγκαθίστανται σε ιδιωτικές κατοικίες για εξοικονόμηση ενέργειας και φροντίδα για το περιβάλλον.

TOP-6: Model Goal Zero Nomad 13 σε τιμή 8200 ρούβλια

Ανασκόπηση

Θεωρείται το πιο βολικό στη σειρά. Με αυτό, τα αγαπημένα σας gadget παρέχονται πάντα με την απαραίτητη μερίδα ενέργειας. Η μόνη προϋπόθεση για αυτό είναι ο ηλιόλουστος καιρός, γιατί τις συννεφιασμένες μέρες, όπως είναι κατανοητό, η χρέωση μειώνεται αισθητά.

Περιλάμβανε:

• ηλιακά πάνελ;
• αντάπτορας για αναπτήρα αυτοκινήτου.

Τιμή

Τα περιέργεια της ηλιακής ενέργειας

Υπό το πρίσμα των παραπάνω, οι λεγόμενες «κριτικές» που μπορούν να βρεθούν στο youtube φαίνονται ιδιαίτερα αστείες.

Ο συγγραφέας συγκρίνει ενότητες διαφορετικών γενεών. Mono - με 2 ελαστικά, πολυ - με 3 ελαστικά. Κατά τη μετακίνηση από 2 σε 3 ράβδους ζυγών, καθώς και τη μετάβαση στους πλέον τυπικούς ζυγούς συλλέκτη 4 ρεύματος, η απόδοση των ηλιακών κυψελών αυξάνεται κατά αρκετά τοις εκατό. Επομένως, η διαφορά στην ισχύ δεν οφείλεται στον τύπο του κρυστάλλου, αλλά στην παραγωγή και την ποιότητα των ηλιακών κυψελών. Επιπλέον, η πηγή των ηλιακών κυψελών είναι άγνωστη για τη μάρκα που «εξετάζει» ο συγγραφέας και στοιχεία από διαφορετικούς κατασκευαστές μπορούν να χρησιμοποιηθούν από παρτίδα σε παρτίδα.

Μερικές φορές στο Διαδίκτυο μπορείτε να διαβάσετε τέτοιες "ανοησίες":

Οι πιο αποτελεσματικές σε συννεφιασμένο καιρό είναι οι πολυκρυσταλλικές μπαταρίες πυριτίου, οι οποίες απορροφούν καλά όχι μόνο την άμεση ηλιακή ακτινοβολία, αλλά και το διάσπαρτο φως που διεισδύει στα σύννεφα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι κρύσταλλοι πυριτίου στις πολυκρυσταλλικές κυψέλες δεν είναι προσανατολισμένοι με τάξη, αλλά χαοτικά, γεγονός που, αφενός, μειώνει την απόδοση της μπαταρίας στην άμεση επίπτωση της ηλιακής ακτινοβολίας και, αφετέρου , το μειώνει ελαφρώς σε διάχυτο φωτισμό που είναι χαρακτηριστικό για συννεφιασμένο καιρό.

Έρευνα και τελευταίες εξελίξεις στον τομέα της βελτίωσης της αποδοτικότητας

Αξίζει να σταθούμε ξεχωριστά στα τελευταία επιτεύγματα στον τομέα της αύξησης της απόδοσης και να εξετάσουμε τα πιο αποδοτικά ηλιακά πάνελ. Πολλά από αυτά βρίσκονται ακόμη στο στάδιο της θεωρητικής ανάπτυξης και δεν έχουν δοκιμαστεί πλήρως σε πραγματικές συνθήκες λειτουργίας.

Τα πειραματικά μοντέλα παρουσιάζονται από τους ακόλουθους κατασκευαστές:

• Η Sharp έχει ετοιμάσει δείγματα προϊόντων με απόδοση περίπου 44,4%. Τα προϊόντα της εξακολουθούν να κατέχουν ηγετική θέση σε όλο τον κόσμο.Οι τελευταίες εξελίξεις διακρίνονται από μια πολύπλοκη συσκευή, αποτελούνται από τρία στρώματα και έχουν δαπανηθεί αρκετά χρόνια για την ανάπτυξη και τη δοκιμή. Τα πιο απλά μοντέλα εξακολουθούν να λειτουργούν με απόδοση 37,9%, η οποία αποτελεί σημαντική τεχνολογική ανακάλυψη σε σύγκριση με τα συμβατικά συστήματα.
• Ηλιακά πάνελ που αναπτύχθηκαν από το ισπανικό ερευνητικό ινστιτούτο - IES. Κατά τη διάρκεια των δοκιμών, έδειξαν απόδοση 32,6%. Μια τέτοια υψηλή απόδοση επιτεύχθηκε με τη χρήση μονάδων δύο επιπέδων. Το κόστος των προϊόντων είναι χαμηλότερο από αυτό των άλλων κατασκευαστών, αλλά σε αυτό το στάδιο είναι οικονομικά ασύμφορο και μη πρακτικό να χρησιμοποιηθούν σε συνηθισμένα κτίρια κατοικιών.

Ηλιακά πάνελ για το σπίτι

Παραγωγή ηλιακών μπαταριών

Εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών

Πως φτιάξε μια ηλιακή μπαταρία Κάντο μόνος σου

Ηλιακά πάνελ: εναλλακτική ενέργεια

Τύποι ηλιακών συλλεκτών