Energoresursu izsīkšana liek mums meklēt jaunus enerģijas avotus. Šādos apstākļos labākais risinājums ir izmantot saules atjaunojamo enerģiju. Ierīci gaismas enerģijas pārvēršanai elektroenerģijā sauc par saules bateriju. Arvien biežāk cilvēki, kuriem rūp naudas taupīšana, domā par saules paneļu uzstādīšanu savās mājās. Rakstā mēs sapratīsim šādu akumulatoru veidus, to priekšrocības un trūkumus, kā arī pateiksim, kura forma ir vislabākā jūsu mājām.
Lietošanas jomas
Saules baterijas ir atradušas pielietojumu daudzās cilvēka dzīves jomās. Tos izmanto kosmosa stacijās un lidmašīnu būvē. Francijā ir izbūvēta ar saules enerģiju darbināma maģistrāle, kas nodrošina elektrību neliela ciemata ielu apgaismojumam. Vidusjūras valstīs šādas baterijas tiek uzstādītas uz māju jumtiem.lai apmierinātu pieprasījumu pēc karstā ūdens. Tos izmanto elektriskajos transportlīdzekļos un ielu lampās. Ar saules enerģiju darbināmas lampas ir populāras ēku, skulptūru, parku un piegulošo teritoriju dekoratīvā apgaismojuma projektēšanā. Portatīvās ierīces ir aprīkotas ar šādiem enerģijas avotiem: lukturīši, kalkulatori, atskaņotāji. Dienvidkoreja ir izgudrojusi saules bateriju paneli, ko var novietot zem cilvēka ādas, lai darbinātu implantus, piemēram, elektrokardiostimulatoru.
Priekšrocības un trūkumi
Galvenā saules paneļu priekšrocība ir tīras, atjaunojamas saules enerģijas izmantošana. Fotoelementi nepiesārņo vidi un nerada troksni. Akumulatora dizains ir diezgan vienkāršs, tāpēc bojājumi ir reti. Turklāt jūs varat palielināt ierīces jaudu, palielinot paneļu skaitu. Saules paneļi ir izturīgi, to kalpošanas laiks ir vairākas desmitgades. Tiem nav nepieciešama īpaša piesardzība, ir nepieciešams tikai periodiski noslaucīt tos no putekļiem.
Trūkumi ietver lielu sistēmu montāžas un konfigurēšanas sarežģītību. Pārnēsājamām baterijām nav nepieciešama regulēšana. Saules baterijām ir zema efektivitāte, tikai aptuveni 20%. Lai apmierinātu mazas mājas elektroenerģijas vajadzības, ir nepieciešams uzstādīt baterijas lielā platībā. Saules paneļu izmaksas joprojām ir augstas. Tas ir saistīts ar to ražošanas īpatnībām.
Darba princips
PopulārākaisSilīcija kristāli ir materiāls mājsaimniecības saules bateriju ražošanai. Silīcija vafeles ir pusvadītājs, kas pārvērš saules gaismas enerģiju elektroenerģijā. Tas uzkrājas akumulatorā. Saules paneļi ražo līdzstrāvu. Tas ir piemērots gaismas diožu barošanai. Ja saules enerģija tiek izmantota sadzīves elektroierīču darbināšanai, dizains jāpapildina ar invertora līdzstrāvas-maiņstrāvas invertoru. Saules modulis ir pārklāts ar rūdītu stiklu, lai pasargātu to no atmosfēras iedarbības un putekļiem.
Skatījumi
Silīcija saules baterijas ir trīs veidu: monokristāliskas, polikristāliskas un amorfas.
Monokristālu paneļi ir izgatavoti no augstas tīrības pakāpes silīcija 1400 grādu pēc Celsija temperatūras ietekmē. Rezultātā tiek iegūts kristāls ar diametru 14-20 cm un garumu līdz 2 metriem. Kristālu sagriež plāksnēs, kuru biezums ir 250-300 mikroni, un novieto uz elektrodu režģa. Šādu paneļu efektivitāte sasniedz 19%, sadzīves moduļi lepojas ar 14-18%. Sarežģītās ražošanas tehnoloģijas dēļ monokristāliskie saules paneļi ir dārgāki nekā polikristāliskie saules paneļi. Turklāt silīcija kristāls ir daudzstūris, tāpēc nebūs iespējams pilnībā aizpildīt moduļa lietderīgo laukumu. Atsevišķu kristālu krāsa ir melna vai tumši zila.
Polikristāliskie saules paneļi tiek ražoti, izmantojot vienkāršotu tehnoloģiju zemākās temperatūrās. Pusvadītāju kristāliem ir dažādi virzieni, kas samazina efektivitāti12-14%. Turklāt polikristālisko akumulatoru kalpošanas laiks ir 25 gadi, kas ir uz pusi mazāks nekā monokristālu. Polikristāli ir spilgti zilā krāsā un pilnībā aizpilda saules moduli. Polikristālisko saules bateriju priekšrocība salīdzinājumā ar monokristāliem ir spēja absorbēt izkliedēto gaismu. Tādējādi enerģijas uzkrāšana tiek veikta pat mākoņainā laikā un krēslas laikā.
Amorfie saules paneļi ir izgatavoti no silīcija ūdeņraža, izmantojot plēves tehnoloģiju. Šādu moduļu efektivitāte ir diezgan zema, aptuveni 5%. Tomēr tie absorbē izkliedēto gaismu 20 reizes labāk nekā cita veida baterijas. Bieži vien ir amorfā silīcija kombinācijas ar poli- vai monokristāliem. Tas ļauj apvienot dažādu veidu pusvadītāju priekšrocības.
Kā izvēlēties?
Ko tad izvēlēties, polikristāliskos vai monokristāliskos saules elementus?
Jums jāpievērš uzmanība tam, ka nepieciešamo jaudu var iegūt no jebkura veida akumulatoriem. Jautājums ir pieejamajā zonā to uzstādīšanai. Ja nav pietiekami daudz vietas, labāk ir apstāties pie viena kristāla moduļiem ar visaugstāko efektivitāti. Ja platības jautājums nav būtisks, polikristāliskie saules paneļi mājai būs labākais risinājums. Ar vienādu jaudu un ņemot vērā, ka polikristāli maksā par aptuveni 10% mazāk, kopējās saules saimniecības izmaksas būs nedaudz lētākas. Turklāt polikristāliskie saules paneļi absorbē enerģiju pat mākoņainā laikā.
Fosilās enerģijas izsīkšanas problēmakatru gadu saasinās, un vides piesārņojuma pakāpe kļūst arvien aktuālāka. Šajā sakarā daudzi cilvēki ir pievērsuši lielu uzmanību alternatīvajiem enerģijas avotiem. Daudzsološs virziens ir iegūt elektrību no saules gaismas enerģijas. Saules paneļi tiek izmantoti, lai pārvērstu gaismu elektrībā. Tie ir izturīgi, nerada troksni, viegli darbināmi. Saules moduļu ražošanā tiek izmantoti silīcija mono- un polikristāli. Monokristāliski paneļi ir efektīvāki, savukārt polikristāliski saules paneļi spēj absorbēt izkliedētu gaismu un ir nedaudz lētāki.
