A napelemek előnyei és hátrányai: amit tudnia kell a telepítés előtt

Mind a világon, mind Oroszországban a napelemek egyre népszerűbbek. Ezek félvezető fotocellák, amelyek elnyelik a napfényt és a keletkező energiát elektromos árammá alakítják. Ha több ilyen akkumulátort telepít, teljesítményük elegendő lesz az egész magánház igényeinek kielégítésére. A cikk ismerteti a napenergia előnyeit és hátrányait, a műszaki jellemzőket és az akkumulátorok típusait.

Kialakítás és működési elv

Mielőtt megvizsgálná a napelemek előnyeit és hátrányait, meg kell értenie szerkezetüket és működési elvét. Az ilyen típusú fő felszerelések a fotocellákkal ellátott cellák. A kerethez vannak rögzítve, felül üveg és polimerből készült védőbevonatok (felső és alsó - EVA és PVC). Az alap a hátsó fal, és még lejjebb van egy érintkeződoboz és egy konzol, amellyel az elemet a tetőre vagy más helyre szerelik fel.

A napelemek fő része egy fotocella. Így nevezik a félvezető anyagból – szilíciumból – készült, 2 rétegben lerakott vékony panelt. Más anyagok is használhatók helyette:

• az amorf szilícium olcsó, de hatásfoka a legalacsonyabb az összes félvezető között: hatásfoka nem több, mint 8%;
• A kadmium-tellurid drága, de nagy, 11%-os hatásfoka;
• A CIGS gallium, indium, szelén és réz ötvözete, 15%-os hatékonysággal.

Mint látható, a napelemek hátrányai az alacsony hatásfokkal, vagyis meglehetősen alacsony hatásfokkal járnak. De nem szabad elfelejtenünk, hogy az energiát ingyen és gyakorlatilag korlátlan mennyiségben állítják elő. A működési elv nagyon egyszerű:

1. A napsugarak a fotocella felületére esnek.
2. A melegítés, vagyis az energia elnyelés eredményeként elektronokat szabadít fel.
3. Elektromos tér hatására rendezett mozgásba kezdenek, vagyis elektromos áram keletkezik.
4. Az inverter segítségével az egyenáramot azonnal váltakozó árammá alakítják, amely a berendezések és háztartási készülékek táplálásához szükséges (ezt használják az aljzatokban).
5. Az áram belép a hálózatba, és a rendeltetésének megfelelően kerül felhasználásra.

A napelemek előnyei és hátrányai

Nyilvánvaló, hogy a napenergiának megvannak az előnyei és hátrányai. Az ilyen akkumulátorcellák előnyei nyilvánvalóak:

• korlátlan mennyiségben ingyenes villamos energia fogadásának lehetősége;
• csendes működés;
• meglehetősen egyszerű telepítés és karbantartás;
• hosszú élettartam;
• nem foglal sok helyet - ráadásul az akkumulátorokat a tetőkre helyezik, amelyek helye nincs kihasználva;
• 100%-ban környezetbarát – nincs káros kibocsátás vagy hulladék.

De vannak nyilvánvaló hátrányai is a naperőműveknek:

• a berendezés meglehetősen drága;
• a telepítés is drága lesz;
• az energia mennyisége erősen függ a régió éghajlati jellemzőitől, vagyis a napsütéses napok számától és időtartamától;
• Ahhoz, hogy valóban sok áramot termeljen, több elemet kell telepítenie nagy területen, és ez nem mindig lehetséges.

Az akkumulátorok fő jellemzői és típusai

Így a napenergiának vannak előnyei és hátrányai is.De a megfelelő fotocella kiválasztásához meg kell ismerkednie a fő jellemzőkkel:

1. A gyakorlatban a legfontosabb kritérium a hatalom. Ha azt tervezi, hogy akkumulátort használ az egész ház energiatermelésére, akkor vegye figyelembe az 1000 W-os vagy nagyobb teljesítményű eszközöket. Leggyakrabban az elemeket csak bizonyos célokra használják, például háztartási készülékekhez. Ezután vásárolhat egy olcsó akkumulátort, amelynek teljesítménye 500-600 W.
2. Hatékonyság vagy fajlagos hatásfok – optimálisan 15%-tól.
3. Tolerancia – eltérés a bejelentett teljesítménytől mindkét irányban (például 3 W-ig).
4. Az üzemi hőmérséklet-tartomány általában -45 és +90 fok között van.
5. A LID degradációs szintje a fotocellák tulajdonságainak kopás miatti elvesztésének sebessége. Például 30 év után az akkumulátor teljesítménye 15-20%-kal csökkenhet, ami normális.
6. Fényérzékenység - a legjobb, ha monokristályos elemekkel rendelkező elemeket választ.
7. A védőbevonatnak jó minőségű anyagból kell lennie, például EVA vagy PET fóliából.

Szintén hasznos tudni a napelemek osztályozását a fotocella (félvezető) szerkezetétől függően:

1. Polikristályos - kis szilícium kristályokból áll, amelyek hatékonysága 13-17% tartományban van.
2. Monokristályos - a hatékonyság eléri a 20% -ot vagy többet.
3. Amorf - hajlítható felületű, de nem kellően magas hatásfokkal rendelkező elemek (akár 11%).
4. Vannak kadmium-tellurid vagy réz-szelenid alapú filmanyagok is. Jól hajlíthatók és könnyűek is. A hatásfok akár 12%.

A napelemek használata meglehetősen jövedelmező. És nem csak délen, hanem északon is. A fő feltétel nem a hőmérséklet, hanem a napsütéses napok száma.Ebben az értelemben a legjövedelmezőbb egy ilyen villamosenergia-forrás használata olyan városokban, mint Habarovszk, Omszk, Astrakhan. Vásárlás előtt fontos pontosan kiszámítani a szükséges teljesítményt a célok és a fogyasztási mennyiségek alapján.