Päikesepaneelide plussid ja miinused: mida peate enne paigaldamist teadma

Nii maailmas kui ka Venemaal muutuvad päikesepaneelid üha populaarsemaks. Need on pooljuhtfotoelemendid, mis neelavad päikesevalgust ja muudavad saadud energia elektriks. Kui paigaldate mitu sellist akut, on nende jõudlus piisav kogu eramaja vajaduste rahuldamiseks. Artiklis kirjeldatakse päikeseenergia plusse ja miinuseid, tehnilisi omadusi ja akude tüüpe.

Disain ja tööpõhimõte

Enne päikesepaneelide plusside ja miinuste kaalumist peate mõistma nende struktuuri ja tööpõhimõtet. Seda tüüpi peamised seadmed on fotoelementidega rakud. Need on kinnitatud raami külge, peal on klaas ja polümeeridest kaitsekatted (ülemine ja alumine - EVA ja PVC). Aluseks on tagasein ja veelgi madalamal on kontaktkarp ja kronstein, millega element paigaldatakse katusele või muusse kohta.

Päikesepatarei põhiosa on fotoelement. Nii nimetatakse õhukest pooljuhtmaterjalist – räni – paneeli, mis on laotud 2 kihina. Selle asemel võib kasutada muid materjale:

• amorfne räni on odav, kuid selle efektiivsus on kõigi pooljuhtide seas madalaim: efektiivsus ei ületa 8%;
• kaadmiumtelluriid on kallis, kuid selle kõrge efektiivsus on 11%;
• CIGS on galliumi, indiumi, seleeni ja vase sulam, mille efektiivsus on 15%.

Nagu näete, on päikesepaneelide puudused seotud madala efektiivsusega, see tähendab üsna madala efektiivsusega. Kuid me ei tohiks unustada, et energiat toodetakse tasuta ja praktiliselt piiramatus koguses. Tööpõhimõte on üsna lihtne:

1. Päikesekiired langevad fotoelemendi pinnale.
2. Kuumutamise ehk energia neeldumise tulemusena vabastab see elektrone.
3. Elektrivälja mõjul hakkavad nad korrapäraselt liikuma, see tähendab, et tekib elektrivool.
4. Inverteri abil muudetakse alalisvool koheselt vahelduvvooluks, mis on vajalik seadmete ja kodumasinate toiteks (seda kasutatakse pistikupesades).
5. Vool siseneb võrku ja seda kasutatakse ettenähtud otstarbel.

Päikesepaneelide plussid ja miinused

On selge, et päikeseenergial on oma plussid ja miinused. Selliste akuelementide eelised on ilmsed:

• võimalus saada tasuta elektrit piiramatus koguses;
• vaikne töö;
• üsna lihtne paigaldamine ja hooldus;
• pikk kasutusiga;
• ei võta palju ruumi - pealegi asetatakse akud katustele, mille ruumi ei kasutata;
• 100% keskkonnaohutu – ei mingeid kahjulikke heitmeid ega jäätmeid.

Kuid päikeseelektrijaamadel on ka ilmseid puudusi:

• seadmed on üsna kallid;
• paigaldamine on samuti kallis;
• energia hulk sõltub tugevalt piirkonna kliimaomadustest, st päikeseliste päevade arvust ja kestusest;
• Tõeliselt suure elektrienergia tootmiseks peate paigaldama mitu elementi suurele alale ja see pole alati võimalik.

Akude peamised omadused ja tüübid

Seega on päikeseenergial plusse ja miinuseid.Kuid sobiva fotoelemendi valimiseks peate tutvuma ka peamiste omadustega:

1. Praktikas on kõige olulisem kriteerium võim. Kui plaanite akut kasutada kogu maja energia tootmiseks, peate arvestama seadmetega, mille võimsus on 1000 W või rohkem. Kõige sagedamini kasutatakse elemente ainult teatud eesmärkidel, näiteks kodumasinate jaoks. Siis saate osta odava aku võimsusega 500-600 W.
2. Kasutegur ehk eriefektiivsus – optimaalselt alates 15%.
3. Tolerants – kõrvalekalle deklareeritud võimsusest mõlemas suunas (näiteks kuni 3 W).
4. Töötemperatuuri vahemik on tavaliselt -45 kuni +90 kraadi.
5. LID lagunemistase on fotoelementide omaduste kadumise kiirus kulumise tõttu. Näiteks 30 aasta pärast võib aku jõudlus langeda 15-20%, mis on normaalne.
6. Tundlikkus valguse intensiivsuse suhtes - kõige parem on valida monokristalliliste elementidega patareid.
7. Kaitsekate peab olema kvaliteetsest materjalist, näiteks EVA- või PET-kile.

Samuti on kasulik teada päikesepatareide klassifikatsiooni sõltuvalt fotoelemendi (pooljuhi) struktuurist:

1. Polükristalliline - koosneb väikestest ränikristallidest, mille efektiivsus jääb vahemikku 13-17%.
2. Monokristalliline - efektiivsus ulatub 20% või rohkem.
3. Amorfne - painduva pinnaga, kuid ebapiisavalt kõrge efektiivsusega (kuni 11%) elemendid.
4. Samuti on olemas kaadmiumtelluriidi või vaskseleniidi baasil valmistatud kilematerjalid. Samuti painduvad nad hästi ja on kerged. Tõhusus on kuni 12%.

Päikesepaneelide kasutamine on üsna tulus. Ja mitte ainult lõunas, vaid ka põhjas. Peamine tingimus ei ole temperatuur, vaid päikesepaisteliste päevade arv.Selles mõttes on kõige tulusam kasutada sellist elektriallikat sellistes linnades nagu Habarovsk, Omsk, Astrahan. Enne ostmist on oluline oma eesmärkidest ja tarbimismahtudest lähtuvalt täpselt välja arvutada vajalik võimsus.