Фотоелектрична сонячна панель перетворює сонячні промені в електричну енергію

Хочете дізнатися більше про сонячні панелі? Зрозумійте їх види, функції та переваги

Установка фотоелектричних сонячних панелей

Чи думали ви про більш стійкий спосіб отримання енергії? Одним з альтернативних і поновлюваних джерел, яке зростає і завойовує все більше і більше місця серед бразильців, є сонячна. Бразилія є чудовим ринком для енергетичного сектора, оскільки середня сонячна радіація, яка падає на поверхню країни, становить до 2300 кіловат-годин на квадратний метр (кВт-год/м²), згідно з Solarimetric Atlas Cepel.

Незважаючи на певні стимули до використання цього виду відновлюваної енергії (важливі, оскільки це дозволяє зменшити занепокоєння щодо водойм гідроелектростанцій, які в останні роки постраждали від нестачі опадів і надмірного сонячного світла), їх все ще можна спостерігати певні сумніви серед споживачів та тих, хто зацікавлений у застосуванні цієї системи у своїх будинках чи на підприємстві. Як це працює? Яка вартість його встановлення? Чи вигідна фінансова віддача? Де купити? Питань багато. Ну що ж, перейдемо до відповідей!

Фотоелектрична сонячна енергетична система (або «сонячна енергетична система» або навіть «фотоелектрична система») — це модель, в якій компоненти вашого комплекту працюють для захоплення сонячної енергії та перетворення її в електрику. Детальніше у статті: «Що таке сонячна енергія і як відбувається процес виробництва електроенергії за допомогою сонячного випромінювання?».

Вироблена енергія може бути використана для постачання електричної мережі у великих масштабах, наприклад, на сонячних електростанціях (комерційний енергетичний сектор), але її також можна виробляти в менших, житлових масштабах (сонячна енергія для побутового використання). Крім сонячної системи для виробництва електроенергії, існує також система для теплової енергії, яка має на меті використання сонячного випромінювання для нагрівання води.

Фотоелектричні системи сонячної енергії мають деякі основні компоненти, згруповані в три різні блоки: блок генератора, блок кондиціонування електроенергії та блок накопичувача. Кожна група складається з компонентів з певними функціями.

  • Блок генератора: сонячна панель; кабелі; опорна конструкція.
  • Блок живлення: інвертори; контролери заряду.
  • Блок зберігання: батарейки.

Але що таке фотоелектрична сонячна панель у всьому цьому? Він вважається серцем систем і є частиною першого блоку, блоку виробництва енергії. Його специфічна функція полягає в перетворенні сонячної енергії в електрику. Кількість необхідних сонячних панелей залежить від потреби домогосподарства в енергії.

Як працює сонячна панель?

Сонячні панелі виробляють електрику від сонця дуже простим способом. На додаток до того, що фотоелектрична енергія вважається чистою, оскільки вона не утворює відходів за межами пластин і не завдає шкоди навколишньому середовищу, панелі, які перетворюють сонячне світло в електричну енергію, потребують мінімального обслуговування. Фотоелектрична сонячна панель утворена набором фотоелементів, які мають електрони (негативно заряджені частинки, які обертаються навколо ядер атомів), а ті, у свою чергу, при попаданні сонячної радіації рухаються, генеруючи електричний струм. З цієї причини необхідні періодичні перевірки, щоб перевірити, чи немає на панелі скупчення пилу, листя чи інших перешкод (наприклад, сміття птахів). Зазвичай дощу достатньо, щоб панель не залишалася сміттям, але якщо це не так, просто протріть її вологою ганчіркою з нейтральним миючим засобом, завжди користуючись гумовими рукавичками та перевіряючи, чи немає вільних або окислених проводів (що трапляється в основному у вологих або солоних регіонах). щоб уникнути нещасних випадків.

Розмір і термін служби

Розміри та вага сонячних панелей досить різноманітні. Існує багато типів і варіацій, але панель в середньому займає приблизно один квадратний метр і важить трохи більше 10 кілограмів. Панель таких пропорцій містить близько 36 фотоелементів, здатних виробляти близько 17 вольт і потужність до 140 ват.

Існуючі моделі зазвичай мають максимальну потужність від 5 до 300 Вт, залежно від мети їх використання та прийнятої технології. Крім того, можна встановити кілька фотоелектричних панелей, які можна розташувати по-різному, що дозволяє працювати з багатьма варіаціями сонячних енергетичних систем. Сонячна панель має термін служби приблизно 25 років, оскільки вона дуже практична, оскільки не потребує важкого обслуговування (не забувайте, що інші компоненти системи можуть мати довший або менший термін служби в порівнянні з цим). Час окупності у фотоелектричній системі є змінним і залежить від кількості енергії, необхідної майну. Незважаючи на це, перевагою домашньої системи є економічність: після досягнення цього терміну окупності рахунок за електроенергію більше не потрібно оплачувати. Сонячна енергія, яка перетворюється на «безкоштовну» електрику! Велика кількість грошей може стати заощадженням, а не витраченою без особливої ​​користі.

Існує три основних типи фотоелектричних сонячних панелей

Монокристалічна сонячна панель

Монокристалічні сонячні панелі

Вони мають високий вихід, і виготовлені з монокристалічних кремнієвих осередків, тобто кожна комірка утворена одним кристалом цього елемента. Процес виготовлення цих панелей є складним, оскільки вимагає виробництва монокристалів кремнію високої чистоти для кожного фотоелементу.

Полікристалічна сонячна панель

Полікристалічні сонячні панелі

Менш ефективна, ніж попередня панель; у полікристалічних клітини складаються з кількох кристалів, а не з одного. Кінцевим результатом є фотоелемент, який виглядає як розбите скло.

тонкоплівкова панель

Панелі тонкої плівки

Фотоелектричний матеріал наноситься безпосередньо на поверхню (яка може бути металевою або скляною) для формування панелі. Незважаючи на те, що вони дешевші, вони мають набагато нижчу енергоефективність, тому для компенсації потрібна набагато більша площа.

Як вибрати?

Вибір типу та кількості панелей для встановлення залежить від кількох аспектів, таких як:

  • Попит на енергію;
  • Ціль використання енергії;
  • Місце встановлення системи;
  • Доступне місце.

Де встановити?

Житлові сонячні панелі зазвичай встановлюються на дахах (даху), однак, вам слід знати деякі рекомендації:

  • Виробленню електроенергії сонячними панелями можуть зашкодити вітри, тіні та відбиваючі поверхні, які заважають, знижуючи ефективність процесу;
  • Важливо, щоб в місці була хороша циркуляція повітря, щоб клітини не перегрівалися;
  • Покрівля повинна бути стійкою до ваги панелей.

Нахил і орієнтація панелей також можуть вплинути на їх ефективність. У випадку з Бразилією, розташованої в південній півкулі Землі, встановлена ​​сонячна панель повинна бути спрямована на справжній північ (а це не така північ, як зазначено за компасом). Для країн Північної півкулі сонячна панель повинна бути звернена на південь. Магнітна північ, де вказує стандартний компас, вирівняна з полюсами Землі і постійно рухається, хоча і світла. Справжня північ — це те, що ви бачите на паперовій карті, і вона є постійною.

Дізнайтеся більше про встановлення сонячної енергії у вашому домі. Дивіться також відео про те, як працює сонячна панель (англійською мовою).

Не забудьте переконатися, що використовувані компоненти сертифіковані Національним інститутом метрології, якості та технологій (Inmetro), який запровадив Постанову № 357 у 2014 році з метою встановлення правил для генеруючого обладнання.

Сонячна енергія є одним із найперспективніших відновлюваних ресурсів у Бразилії та у світі, оскільки вона спричиняє мінімальний вплив на навколишнє середовище та зменшує вуглецевий слід споживачів – вони будуть мінімізувати свої викиди, вибираючи спосіб отримання енергії з низьким шкідливим потенціалом.

На жаль, у Бразилії все ще існує мало стимулів і фінансових ліній для цього типу енергії, які все ще важкодоступні та малопридатні. Очікується, що зі збільшенням споживання фотоелектричних енергетичних систем з’являться нові стимули, більш застосовні та доступні для загального житла.

Недоліки

Хоча використання сонячної енергії вважається чистим, використання сонячних панелей може бути проблематичним. Це тому, що, окрім того, що вони дороги, фахівці вже стурбовані тим, що буде зроблено з тисячами сонячних панелей після закінчення терміну їх експлуатації.

Міністерство навколишнього середовища Японії попередило, що до 2040 року країна вироблятиме 800 000 тонн сонячних відходів.

Міжнародне агентство з відновлюваної енергетики підрахувало, що до 2050 року кількість сонячних панелей становитиме 75 мільйонів, вагою 250 000 тонн. Що, на думку вчених, може стати великою проблемою з точки зору твердих відходів.

Як переробляються сонячні панелі?

Переробка сонячних панелей поки не є економічно вигідною. Хоча в них є такі цінні матеріали, як мідь і срібло, вони не так коштують, як мобільні телефони та інші пристрої.

Через це в Науково-дослідному інституті електроенергетики стверджують, що найкращим рішенням долі сонячних батарей наразі є сміттєзвалища.

Однак у штаті Вашингтон, у Сполучених Штатах, було прийнято законодавство, яке вимагає від виробників сонячних панелей мати план переробки своєї продукції.

У Європі перший завод по переробці сонячних панелей було відкрито в червні 2018 року.



$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found