Cолнечные батареи и их разновидности
Расширяем кругозор наших читателей и в этой статье поговорим об альтернативных источниках электроэнергии. Тарифы на электричество в Одессе с каждым годом продолжают расти и важно изучать варианты оптимизации этих трат.
Солнечная батарея – это конструктивно несложное устройство, основанное на электрохимическом преобразовании солнечного света в электрический ток. Такая батарея представляет собой панель на 2 совмещенных пластинках из оксидов кремния, одна из которых покрыта фосфором, другая – бором. Свободные электроны, по определению существующие в фосфорно-кремниевой пластине, под воздействием солнечных фотонов целенаправленно двигаются к свободным участкам в борно-кремниевой пластине, в результате чего возникает электрический ток, который с помощью сверхтонких медных проводников передается в аккумулятор, накапливающий заряд, посредством преобразователя передающийся конечному потребителю. В таких устройствах маленькая производительность, и в промышленных масштабах их использование совершенно не оправдано.
Виды солнечных батарей
- Монокристаллическая солнечная батарея, состоящая из однородных кристаллов кремния глубокой очистки. Стоит очень дорого, обладает наивысшей эффективностью только при прямом попадании солнечного света на лицевую часть панелей.
- Поликристаллическая, в состав которой входят кремниевые кристаллы и кристаллические отходы кремниевого производства грубой очистки. Ее эффективность ниже, однако она способна работать в условиях рассеянного света.
- Микрокристаллическая (аморфная), в которой кремний равномерно нанесен на поверхность фольги или стеклянной пластинки методом молекулярного напыления. Имеет самый низкий КПД и наименьшую длительность использования, вместе с тем стоит меньше названных выше моделей и может использоваться в отсутствие прямых лучей Солнца (то есть когда оно закрыто облаками).
- Полимерная, представляющая собой рулонный многослойный материал без кремния и его оксидов. Характеризуется низким КПД, но бюджетной стоимостью, что позволяет предположить его повсеместное распространение в будущем при развертывании крупномасштабного производства (сегодня производится только в Дании и в небольших объемах).
Традиционные сферы применения солнечных батарей: уличное и внутридомовое освещение; отопление и горячее водоснабжение.
Устройство внутридомового освещения
В классическом варианте панели размещаются на крыше дома (при крутой двухскатной крыше – выносятся как навес на стойки), иное оборудование – в изолированном помещении внутри дома. В качестве непосредственных светильников используются светодиоды.
Заметим, что использование в доме осветительной LED-аппаратуры устраняет необходимость включения в состав оборудования преобразователей (инверторов).
Простым в исполнении и эффективным во всех отношениях (в том числе в части декоративного интерьера) является устройство беспроводных светодиодных садовых светильников.
Относительные преимущества применения батарей от солнца для освещения:
- независимость от централизованной электросети;
- полное отсутствие проводных коммуникаций;
- длительный срок без ремонта;
- минимум расходов на профилактику и обслуживание;
- возможность собственноручной установки;
- нет необходимости получения административных разрешений.
Устройство внутреннего отопления
Пакет солнечных панелей, также устанавливаемый на крыше дома, выполнен в форме коллектора, то есть пластины здесь заменены тонкостенными трубками по тому же принципу, что и в обычных батареях. Образующийся постоянный ток нагревает воду со специальным антифризом в накопительном баке, откуда она поступает в циркуляционную схему обогрева. Более сложный вариант предполагает нагрев и подачу воды в водопроводную сеть.
Плюсы отопления на солнечных фотомодулях:
- автономия от центральных отопительных сетей;
- отсутствие финансовых и иных затрат на топливо и энергию;
- абсолютная экологическая чистота и пожарная безопасность;
- продолжительность использования;
- минимальный технический уход.
Общие недостатки батарей от солнца:
- возможность использования только в районах с большим количеством солнечных дней в году;
- необходимость больших площадей для расположения панелей;
- высокая стоимость батарей и дополнительного оборудования и наличие в них вредных для человека элементов;
- необходимость дорогостоящих активных схем охлаждения для больших площадей панелей.
Таким образом, в загородных участках отопление и освещение на солнечных батареях целесообразно ставить только в районах с интенсивным круглогодичным солнцем; окупятся затраты на их установку не ранее чем через 25-30 лет, однако преимущества будут активированы сразу же. В районах с умеренным солнечным освещением устройства на солнечных батареях лучше использовать в качестве альтернативных сезонных источников тепла и света.
Больше информации о солнечных фотомодулях можна найти на сайте альтернативных источников энергии.
- Коллекционирование вооружения и как купить макеты оружия
- Советы по установке и монтажу ворот и калиток у себя дома или на даче
- Почему надо незамедлительно обращаться к проктологу при первых признаках болезней?