Relativ recent, însăși ideea de a asigura casele private cu energie electrică în mod autonom a fost considerată fantastică. Astăzi este o realitate obiectivă. În Europa, panourile solare sunt folosite de mult timp, deoarece reprezintă o sursă aproape inepuizabilă de energie ieftină. În țara noastră, obținerea energiei electrice de la astfel de dispozitive nu face decât să câștige popularitate. Acest proces nu are loc prea repede, iar motivul pentru aceasta este costul lor ridicat.
Principiul de funcționare al unei baterii solare se bazează pe faptul că în două plăci de siliciu acoperite cu substanțe diferite (bor și fosfor), sub acțiunea luminii solare ia naștere un curent electric. În placa, care este acoperită cu fosfor, apar electroni liberi.
Particulele lipsă se formează în acele plăci care sunt acoperite cu bor. Electronii încep să se miște sub acțiunea luminii soarelui. Așa se generează curent electric în panourile solare. Șuvițe subțiri de cupru, care sunt acoperitefiecare baterie, trageți curent din ea și direcționați-o către scopul propus.
O singură farfurie poate alimenta un bec mic. Concluzia se sugerează de la sine. Pentru ca panourile solare să ofere casei suficientă putere, suprafața lor trebuie să fie destul de mare.
Angrenaje din silicon
Deci, principiul bateriei solare este clar. Curentul este generat de acțiunea luminii ultraviolete pe plăci speciale. Dacă siliciul este folosit ca material pentru crearea unor astfel de plăci, atunci bateriile se numesc siliciu (sau siliciu hidrogen).
Astfel de inserții necesită sisteme de producție foarte complexe. Acest lucru, la rândul său, afectează foarte mult costul produselor.
Celulele solare din silicon sunt disponibile în mai multe tipuri.
Convertoare cu un singur cristal
Sunt panouri cu colțuri teșite. Culoarea lor este întotdeauna negru pur.
Dacă vorbim de convertoare monocristal, atunci principiul de funcționare al unei baterii solare poate fi descris pe scurt ca fiind de eficiență medie. Toate celulele elementelor fotosensibile ale unei astfel de baterii sunt îndreptate într-o singură direcție.
Acest lucru vă permite să obțineți cel mai mare rezultat dintre sistemele similare. Eficiența acestui tip de baterie ajunge la 25%.
Dezavantajul este că astfel de panouri ar trebui să fie întotdeauna orientate spre soare.
Dacă soarele se ascunde în spatele norilor, coboară la orizont sau nu a răsărit încă, atunci bateriile vor genera un curent destul de slabputere.
policristalin
Plăcile acestor mecanisme sunt întotdeauna pătrate, albastru închis. Suprafața lor include cristale de siliciu neomogene.
Eficiența bateriilor policristaline nu este la fel de mare ca cea a modelelor monocristaline. Poate ajunge la 18%. Cu toate acestea, acest dezavantaj este compensat de avantajele, care vor fi discutate mai jos.
Principiul de funcționare al acestui tip de baterie solară le permite să fie realizate nu numai din siliciu pur, ci și din materiale reciclate. Așa se explică unele dintre defectele găsite la echipament. O caracteristică distinctivă a mecanismelor de acest tip este că pot genera curent electric destul de eficient chiar și pe vreme înnorată. O asemenea calitate utilă le face indispensabile în locurile în care lumina difuză a soarelui este o întâmplare zilnică obișnuită.
Panouri din silicon amorf
Panourile amorfe sunt mai ieftine decât altele, asta determină principiul de funcționare al bateriei solare și designul acesteia. Fiecare panou este format din mai multe straturi foarte subtiri de siliciu. Sunt realizate prin pulverizarea particulelor de material în vid pe folie, sticlă sau plastic.
Eficiența panourilor este mult mai mică decât modelele anterioare. Se ajunge la 6%. Straturile de siliciu se ard rapid la soare. După șase luni de utilizare a acestor baterii, eficiența lor va scădea cu 15% și uneori cu până la 20.
Doi ani de funcționare vor epuiza complet resursele de ingrediente active, iar panoul va trebui schimbat.
Dar există două plusuri, din cauza cărora aceste baterii sunt încă cumpărate. În primul rând, funcționează chiar și pe vreme înnorată. În al doilea rând, după cum am menționat deja, acestea nu sunt la fel de scumpe ca alte opțiuni.
fotoconvertitoare hibride
Siliciul amorf este baza pentru aranjarea microcristalelor. Principiul de funcționare al bateriei solare o face similară cu un panou policristalin. Diferența dintre acest tip de baterii este că acestea sunt capabile să genereze un curent electric de putere mai mare în condiții de lumină solară împrăștiată, de exemplu, într-o zi înnorată sau în zori.
În plus, bateriile funcționează nu numai sub influența luminii solare, ci și în spectrul infraroșu.
Convertoare solare cu folie polimerică
Această alternativă la panourile de siliciu are toate șansele să devină lider pe piața panourilor solare. Ele seamănă cu un film format din mai multe straturi. Printre acestea, putem distinge o rețea de conductori de aluminiu, un strat de polimer al substanței active, un substrat format din materie organică și o peliculă de protecție.
Asemenea fotocelule, combinate între ele, formează o celulă solară de tip rolă. Aceste panouri sunt mai ușoare și mai compacte decât panourile din silicon. În fabricarea lor, siliciul scump nu este utilizat, iar procesul de producție în sine nu este atât de costisitor. Acest lucru face ca panoul rulant să fie mai ieftin decât toate celel alte.
Principiul de funcționare al panourilor solare face ca eficiența acestora să nu fie prea mare.
Ajunge la 7%.
Procesul de fabricare a panourilor de acest tipse reduce la imprimarea multistrat pe o peliculă fotocelulă. Fabricat în Danemarca.
Un alt avantaj este capacitatea de a tăia bateria ruloului și de a o potrivi la orice dimensiune și formă.
Doar un minus. Bateriile tocmai au început să fie produse, așa că este încă destul de dificil să le obțineți.
Dar există motive să credem că aceste elemente vor câștiga rapid o binemeritată bună reputație în rândul consumatorilor, ceea ce va oferi producătorilor posibilitatea de a produce la scară mai mare.
Case cu încălzire solară
Principiul de funcționare al unei baterii solare pentru încălzirea unei case le deosebește radical de toate dispozitivele descrise mai sus. Acesta este un dispozitiv complet diferit. Urmează descrierea.
Partea principală a sistemului de încălzire solară este un colector care își primește lumina și o transformă în energie cinetică. Suprafața acestui articol poate varia de la 30 la 70 de metri pătrați.
Se folosește o tehnică specială pentru fixarea colectorului. Plăcile sunt interconectate prin contacte metalice.
Următoarea componentă a sistemului este cazanul de stocare. El transformă energia cinetică în energie termică. Este implicat în încălzirea apei, a cărei deplasare poate ajunge la 300 de litri. Uneori, astfel de sisteme sunt susținute de cazane suplimentare cu combustibil uscat.
Completați sistemulelemente de încălzire solară de perete și pardoseală în care lichidul încălzit circulă prin țevi subțiri de cupru distribuite pe întreaga lor zonă. Datorită temperaturii scăzute de pornire a panourilor și a uniformității transferului de căldură, camera se încălzește suficient de repede.
Cum funcționează încălzirea solară?
Să aruncăm o privire mai atentă la modul în care panourile solare funcționează cu lumina ultravioletă.
Există o diferență între temperatura colectorului și a elementului de stocare. Purtătorul de căldură, care este cel mai adesea apă la care se adaugă antigel, începe să circule prin sistem. Lucrul efectuat de fluid este tocmai energia cinetică.
Pe măsură ce lichidul trece prin straturile sistemului, energia cinetică este transformată în căldură, care este folosită pentru a încălzi casa. Acest proces de circulație al purtătorului asigură încăperii căldură și permite stocarea acesteia în orice moment al zilei și anului.
Așadar, ne-am dat seama cum funcționează panourile solare.
