Výhody a nevýhody solárnych panelov: čo potrebujete vedieť pred inštaláciou

Vo svete aj v Rusku sú solárne panely čoraz populárnejšie. Ide o polovodičové fotočlánky, ktoré pohlcujú slnečné svetlo a výslednú energiu premieňajú na elektrickú energiu. Ak nainštalujete niekoľko týchto batérií, ich výkon bude postačovať na uspokojenie potrieb celého súkromného domu. Článok popisuje výhody a nevýhody solárnej energie, technické vlastnosti a typy batérií.

Dizajn a princíp činnosti

Pred zvážením výhod a nevýhod solárnych panelov musíte pochopiť ich štruktúru a princíp fungovania. Hlavným vybavením tohto typu sú bunky s fotobunkami. Sú pripevnené k rámu, na vrchu je sklo a ochranné povlaky z polymérov (horná a spodná časť - EVA a PVC). Základom je zadná stena a ešte nižšie je kontaktná skrinka a konzola, pomocou ktorej sa prvok inštaluje na strechu alebo na iné miesto.

Hlavnou časťou solárnej batérie je fotobunka. Tak sa nazýva tenký panel vyrobený z polovodičového materiálu – kremíka, uložený v 2 vrstvách. Namiesto toho je možné použiť iné materiály:

• amorfný kremík je lacný, ale jeho účinnosť je najnižšia spomedzi všetkých polovodičov: účinnosť nie je väčšia ako 8 %;
• telurid kadmia je drahý, ale má vysokú účinnosť 11 %;
• CIGS je zliatina gália, india, selénu a medi s účinnosťou 15%.

Ako vidíte, nevýhody solárnych panelov sú spojené s nízkou účinnosťou, teda s pomerne nízkou účinnosťou. Netreba však zabúdať, že energia sa vyrába zadarmo a prakticky v neobmedzenom množstve. Princíp činnosti je pomerne jednoduchý:

1. Slnečné lúče dopadajú na povrch fotobunky.
2. V dôsledku zahrievania, teda absorpcie energie, uvoľňuje elektróny.
3. Pod vplyvom elektrického poľa sa začnú pohybovať usporiadaným spôsobom, to znamená, že sa vytvorí elektrický prúd.
4. Pomocou meniča sa jednosmerný prúd okamžite mení na striedavý prúd, ktorý je potrebný na napájanie zariadení a domácich spotrebičov (to sa používa v zásuvkách).
5. Prúd vstupuje do siete a používa sa na určený účel.

Výhody a nevýhody solárnych panelov

Je jasné, že solárna energia má svoje klady aj zápory. Výhody takýchto batériových článkov sú zrejmé:

• možnosť prijímať bezplatnú elektrinu v neobmedzenom množstve;
• tichá prevádzka;
• pomerne jednoduchá inštalácia a údržba;
• dlhá životnosť;
• nezaberá veľa miesta - batérie sú navyše umiestnené na strechách, ktorých priestor sa nevyužíva;
• 100% šetrné k životnému prostrediu - žiadne škodlivé emisie alebo odpad.

Existujú však aj zrejmé nevýhody solárnych elektrární:

• vybavenie je dosť drahé;
• inštalácia bude tiež drahá;
• množstvo energie silne závisí od klimatických charakteristík regiónu, to znamená od počtu a trvania slnečných dní;
• Aby ste vyrobili naozaj veľa elektriny, potrebujete osadiť viacero prvkov na veľkej ploche, a to nie je vždy možné.

Hlavné charakteristiky a typy batérií

Solárna energia má teda svoje výhody a nevýhody.Aby ste si však vybrali vhodnú fotobunku, musíte sa tiež oboznámiť s hlavnými charakteristikami:

1. V praxi je najdôležitejším kritériom sila. Ak plánujete použiť batériu na výrobu energie pre celý dom, musíte zvážiť zariadenia s výkonom 1000 W alebo viac. Najčastejšie sa prvky používajú iba na určité účely, napríklad pre domáce spotrebiče. Potom si môžete kúpiť lacnú batériu s výkonom 500-600 W.
2. Účinnosť alebo špecifická účinnosť – optimálne od 15 %.
3. Tolerancia – odchýlka od deklarovaného výkonu v oboch smeroch (napríklad do 3 W).
4. Rozsah prevádzkových teplôt je zvyčajne od -45 do +90 stupňov.
5. Úroveň degradácie LID je miera straty vlastností fotobuniek v dôsledku opotrebovania. Napríklad po 30 rokoch môže výkon batérie klesnúť o 15 – 20 %, čo je normálne.
6. Citlivosť na intenzitu svetla – najlepšie je zvoliť batérie s monokryštalickými prvkami.
7. Ochranný náter musí byť z vysokokvalitného materiálu, napríklad EVA alebo PET fólie.

Je tiež užitočné poznať klasifikáciu solárnych článkov v závislosti od štruktúry fotočlánku (polovodiča):

1. Polykryštalické - pozostávajú z malých kryštálov kremíka, ktorých účinnosť sa pohybuje v rozmedzí 13-17%.
2. Monokryštalický - účinnosť dosahuje 20% alebo viac.
3. Amorfné - prvky s ohýbateľným povrchom, ale nedostatočne vysokou účinnosťou (až 11%).
4. Existujú aj filmové materiály na báze teluridu kadmia alebo selenidu medi. Tiež sa dobre ohýbajú a sú ľahké. Účinnosť je až 12%.

Používanie solárnych panelov je celkom výhodné. A to nielen na juhu, ale aj na severe. Hlavnou podmienkou nie je teplota, ale počet slnečných dní.V tomto zmysle je najvýhodnejšie použiť takýto zdroj elektriny v mestách ako Chabarovsk, Omsk, Astrachaň. Pred nákupom je dôležité presne vypočítať požadovaný výkon na základe vašich cieľov a objemov spotreby.