Fotonapetostna sončna plošča pretvarja sončne žarke v električno energijo

Bi radi izvedeli več o sončnih kolektorjih? Razumevanje njegovih vrst, funkcij in prednosti

Namestitev fotonapetostnih sončnih kolektorjev

Ste razmišljali o bolj trajnostnem načinu pridobivanja energije? Eden izmed alternativnih in obnovljivih virov, ki raste in pridobiva vse več prostora med Brazilci, je sončna energija. Brazilija je odličen trg za energetski sektor, saj povprečno sončno sevanje na površini države znaša do 2300 kilovatnih ur na kvadratni meter (kWh / m²), poroča Cepelov Solarimetrični atlas.

Kljub nekaterim spodbudam za uporabo te vrste obnovljive energije (pomembno, ker omogoča zmanjšanje zaskrbljenosti glede rezervoarjev hidroelektrarn, ki v zadnjih letih trpijo zaradi pomanjkanja dežja in presežka sonca), jih je še vedno mogoče opaziti nekateri dvomijo pri potrošnikih in jih zanima uporaba tega sistema v njihovih domovih ali v njihovih podjetjih. Kako deluje? Koliko stane namestitev? Je finančni donos ugoden? Kje kupiti? Vprašanj je veliko. No, pojdimo na odgovore!

Fotovoltaični sistem sončne energije (ali "sistem sončne energije" ali "fotovoltaični sistem") je model, v katerem komponente vašega kompleta delujejo tako, da zajemajo sončno energijo in jo pretvorijo v električno energijo. Več o tem v članku: "Kaj je sončna energija in kako deluje postopek pridobivanja električne energije s pomočjo sončnega sevanja?".

Proizvedena energija se lahko nato uporabi za oskrbo z električnim omrežjem v velikem obsegu, kot v sončnih elektrarnah (komercialni energetski sektor), lahko pa se proizvede tudi v manjših, stanovanjskih merilih (sončna energija za domačo uporabo). Poleg sončnega sistema za proizvodnjo električne energije obstaja tudi sistem za toplotno energijo, katerega namen je sončno sevanje uporabljati za ogrevanje vode.

Fotonapetostni sistemi sončne energije imajo nekaj osnovnih sestavnih delov, ki so združeni v tri različne bloke: blok generatorja, blok za kondicioniranje moči in blok za shranjevanje. Vsako skupino sestavljajo komponente s posebnimi funkcijami.

  • Generatorski blok: sončna plošča; kabli; podporna struktura.
  • Blok napajanja: pretvorniki; krmilniki polnjenja.
  • Odlagalni blok: baterije.

Toda pri vsem tem, kaj je fotovoltaična sončna plošča? Šteje se za srce sistemov in je del prvega bloka, proizvodnje električne energije. Njegova posebna naloga je pretvarjanje sončne energije v električno energijo. Število potrebnih sončnih kolektorjev se razlikuje glede na potrebo po energiji stanovanja.

Kako deluje sončna plošča?

Sončne celice na zelo preprost način proizvajajo električno energijo iz sonca. Poleg tega, da se fotonapetostna energija šteje za čisto, ker ne ustvarja odpadkov zunaj plošč in ne škoduje okolju, plošče, ki izvajajo pretvorbo sončne svetlobe v električno energijo, zahtevajo minimalno vzdrževanje. Fotovoltaično sončno ploščo tvori niz fotonapetostnih celic, ki imajo elektrone (negativno nabiti delci, ki se vrtijo okoli jeder atomov), ti pa se ob sončnem sevanju premikajo in ustvarjajo električni tok. Zaradi tega so potrebni redni pregledi, da se preveri, ali se na plošči nabira prah, listje ali druge motnje (kot so ptičji ostanki). Običajno je dovolj dežja, da na plošči ni ostankov, ampakkadar ni, ga le očistite z vlažno krpo in nevtralnim detergentom, vedno z gumijastimi rokavicami in preverite ohlapne ali oksidirane žice (kar se zgodi predvsem v bolj vlažnih ali slanih predelih), da se izognete nesrečam.

Velikost in življenjska doba

Velikosti in teže sončnih kolektorjev se zelo razlikujejo. Obstaja več vrst in različic, vendar je plošča v povprečju približno en kvadratni meter in tehta nekaj več kot 10 kilogramov. Panel teh razsežnosti ima približno 36 fotonapetostnih celic, ki lahko proizvajajo približno 17 voltov in moč do 140 vatov.

Obstoječi modeli imajo običajno od pet do 300 vatov največje moči, odvisno od namena njihove uporabe in sprejete tehnologije. Poleg tega je mogoče namestiti več fotonapetostnih panelov, ki so lahko organizirani na različne načine, kar omogoča delo s številnimi različicami sistemov sončne energije. Solarna plošča ima življenjsko dobo približno 25 let in je zelo praktična, ker ne potrebuje težkega vzdrževanja (ne pozabite, da imajo lahko druge komponente sistema daljšo ali krajšo življenjsko dobo v primerjavi s tem). Donosnost naložbe v fotovoltaični sistem je spremenljiva in je odvisna od količine energije, ki jo zahteva nepremičnina. Kljub temu je prednost domačega sistema ekonomičnost: ko bo ta čas vračanja dosežen, računa za energijo ne bo več treba plačevati.Sončna energija, ki se spremeni v "brezplačno" elektriko! Dober denar lahko na koncu gre za prihranke, namesto da bi ga porabili, ne da bi prinesel veliko koristi.

Obstajajo tri osnovne vrste fotonapetostnih sončnih kolektorjev

Monokristalna sončna plošča

Monokristalni sončni kolektorji

Predstavljajo visok donos in so narejeni iz monokristalnih silicijevih celic, to pomeni, da je vsaka celica sestavljena iz enega samega kristala tega elementa. Postopek izdelave teh plošč je zapleten, saj zahteva izdelavo unikatnih silicijevih kristalov visoke čistosti za vsako fotovoltaično celico.

Polikristalna sončna plošča

Polikristalni sončni kolektorji

Manj učinkovit kot prejšnja plošča; v polikristalinah celice tvori več kristalov, ne samo en. Končni rezultat je fotonapetostna celica z videzom razbitega stekla.

Tanka filmska plošča

Tanke filmske plošče

Fotovoltaični material se odloži neposredno na površino (ki je lahko kovinska ali steklena), da tvori ploščo. Čeprav so cenejši, imajo veliko nižjo energetsko učinkovitost, zato je za kompenzacijo treba imeti veliko večjo površino.

Kako izbrati?

Izbira vrste in količine plošč, ki jih je treba namestiti, je odvisna od več vidikov, kot so:

  • Povpraševanje po energiji;
  • Namen rabe energije;
  • Mesto namestitve sistema;
  • Prostora.

Kje namestiti?

Stanovanjski sončni kolektorji so običajno nameščeni na strehah ( streha ), vendar bodite pozorni na nekaj priporočil:

  • Na proizvodnjo električne energije s sončnimi celicami lahko vplivajo vetrovi, sence in odsevne površine, ki motijo ​​in zmanjšujejo učinkovitost procesa;
  • Pomembno je, da v prostoru dobro kroži zrak, da se celice ne pregrejejo;
  • Streha mora biti odporna na težo plošč.

Tudi nagib in usmerjenost plošč lahko vplivata na njihovo učinkovitost. V primeru Brazilije, ki se nahaja na južni polobli Zemlje, mora biti nameščena sončna plošča obrnjena proti pravemu severu (ki ni isti sever, ki ga daje kompas). Za države na severni polobli mora biti sončna plošča usmerjena proti pravemu jugu. Magnetni sever, proti kateremu kaže standardni kompas, je poravnan s polovi Zemlje in se nenehno premika, čeprav rahlo. Dejanski sever je tisto, kar vidite na papirnatem zemljevidu in je stalen.

Oglejte si več o namestitvi sončne energije v vašem domu. Oglejte si tudi video o tem, kako deluje sončna plošča (v angleščini).

Ne pozabite zagotoviti, da bodo uporabljene komponente certificirali Nacionalni inštitut za meroslovje, kakovost in tehnologijo (Inmetro), ki je leta 2014 izvajal Odlok št. 357, da bi določil pravila za proizvodno opremo Fotovoltaika.

Sončna energija je eden najbolj obetavnih obnovljivih virov v Braziliji in na svetu, saj povzroča minimalne vplive na okolje in zmanjšuje ogljični odtis potrošnikov - svoje emisije bodo zmanjšali z izbiro načina pridobivanja energije z nizkim škodljivim potencialom.

Na žalost je v Braziliji še vedno malo spodbud in vrst financiranja za to vrsto energije, do katerih je še vedno težko dostopati in so malo uporabni. Pričakuje se, da se bodo s povečanjem porabe fotovoltaičnih energetskih sistemov pojavile nove spodbude, bolj ustrezne in dostopne skupnim stanovanjem.

Slabosti

Čeprav se uporaba sončne energije šteje za čisto, je uporaba sončnih kolektorjev lahko problematična. To je zato, ker strokovnjaki poleg tega, da so dragi, že skrbijo, kaj bodo naredili s tisoči sončnih kolektorjev ob koncu njihove življenjske dobe.

Japonsko ministrstvo za okolje je opozorilo, da bo država do leta 2040 proizvedla 800.000 ton sončnih odpadkov.

Mednarodna agencija za obnovljivo energijo je ocenila, da bo do leta 2050 število sončnih kolektorjev 75 milijonov in tehtalo 250.000 ton. Kar je po mnenju znanstvenikov lahko velik problem glede trdnih odpadkov.

Kako se reciklirajo sončni kolektorji?

Recikliranje sončnih kolektorjev še ni ekonomsko izvedljivo. Čeprav imajo dragocene materiale, kot sta baker in srebro, niso vredni toliko kot pri mobilnih telefonih in drugih napravah.

Zaradi tega na Inštitutu za raziskave električne energije pravijo, da so za zdaj najboljša rešitev za destinacijo sončnih kolektorjev odlagališča.

Vendar so v zvezni državi Washington v ZDA sprejeli zakon, ki proizvajalce sončnih kolektorjev zavezuje, da imajo načrt za recikliranje svojih izdelkov.

V Evropi so prvi obrat za recikliranje sončnih kolektorjev odprli junija 2018.