Suhteliselt hiljuti peeti fantastiliseks ideed varustada eramajad iseseisv alt elektriga. Tänapäeval on see objektiivne reaalsus. Euroopas on päikesepaneele kasutatud pikka aega, sest see on peaaegu ammendamatu odava energia allikas. Meie riigis kogub sellistest seadmetest elektri hankimine ainult populaarsust. See protsess ei toimu liiga kiiresti ja selle põhjuseks on nende kõrge hind.
Päikesepatarei tööpõhimõte põhineb asjaolul, et kahes erineva ainega (boor ja fosfor) kaetud räniplaadis tekib päikesevalguse toimel elektrivool. Fosforiga kaetud plaadile ilmuvad vabad elektronid.
Neis plaatides, mis on kaetud booriga, tekivad puuduvad osakesed. Päikese valguse toimel hakkavad elektronid liikuma. Nii tekib päikesepaneelides elektrivool. Õhukesed vasest kiud, mis on kaetudiga aku, ammutage sellest voolu ja suunake see ettenähtud otstarbele.
Üks plaat suudab toita väikest lambipirni. Järeldus viitab iseenesest. Selleks, et päikesepaneelid saaksid maja piisava võimsusega varustada, peab nende pindala olema üsna suur.
Ränihammasrattad
Seega, päikesepatarei põhimõte on selge. Vool tekib ultraviolettkiirguse toimel spetsiaalsetele plaatidele. Kui selliste plaatide loomisel kasutatakse materjalina räni, nimetatakse patareisid räniks (või ränivesinikuks).
Sellised sisetükid nõuavad väga keerulisi tootmissüsteeme. See omakorda mõjutab oluliselt toodete maksumust.
Ränist päikesepatareid on mitut tüüpi.
Ühekristallmuundurid
Need on kaldnurkadega paneelid. Nende värv on alati puhas must.
Kui rääkida monokristallmuunduritest, siis päikesepatarei tööpõhimõtet võib lühid alt kirjeldada kui keskmise tõhususega. Sellise aku valgustundlike elementide kõik elemendid on suunatud ühes suunas.
See võimaldab teil saada sarnaste süsteemide seas kõrgeima tulemuse. Seda tüüpi akude kasutegur ulatub 25%.
Negatiivne külg on see, et sellised paneelid peaksid alati olema päikese poole.
Kui päike peidab end pilvede taha, laskub silmapiirini või pole veel tõusnud, tekitavad akud üsna nõrga vooluvõimsus.
Polükristalliline
Nende mehhanismide plaadid on alati ruudukujulised, tumesinised. Nende pind sisaldab ebahomogeenseid ränikristalle.
Polükristalliliste akude efektiivsus ei ole nii kõrge kui monokristalliliste mudelite oma. See võib ulatuda 18% -ni. Kuid selle puuduse kompenseerivad eelised, mida arutatakse allpool.
Seda tüüpi päikesepatareide tööpõhimõte võimaldab neid valmistada mitte ainult puhtast ränist, vaid ka taaskasutatud materjalidest. See seletab mõningaid seadmetes leitud defekte. Seda tüüpi mehhanismide eripäraks on see, et nad suudavad isegi pilves ilmaga üsna tõhus alt elektrivoolu genereerida. Selline kasulik kvaliteet muudab need asendamatuks kohtades, kus hajutatud päikesevalgus on tavaline igapäevane nähtus.
Amorfsed ränipaneelid
Amorfsed paneelid on teistest odavamad, see määrab päikesepatarei tööpõhimõtte ja selle disaini. Iga paneel koosneb mitmest väga õhukesest ränikihist. Nende valmistamiseks pihustatakse materjaliosakesi vaakumis fooliumile, klaasile või plastikule.
Paneelide efektiivsus on palju väiksem kui eelmistel mudelitel. See ulatub 6 protsendini. Ränikihid põlevad päikese käes kiiresti läbi. Pärast kuuekuulist nende akude kasutamist langeb nende tõhusus 15% ja mõnikord isegi 20%.
Kaks aastat töötamist ammendab täielikult aktiivsete koostisosade ressursi ja paneeli tuleb vahetada.
Aga kaks plussi on, mille pärast neid akusid ikka ostetakse. Esiteks töötavad need isegi pilvise ilmaga. Teiseks, nagu juba mainitud, ei ole need nii kallid kui muud võimalused.
Hübriidfotokonverterid
Amorfne räni on mikrokristallide paigutuse aluseks. Päikesepatarei tööpõhimõte muudab selle sarnaseks polükristallilise paneeliga. Seda tüüpi akude erinevus seisneb selles, et need on võimelised genereerima suurema võimsusega elektrivoolu hajutatud päikesevalguse tingimustes, näiteks pilves päeval või koidikul.
Lisaks ei tööta akud mitte ainult päikesevalguse, vaid ka infrapunaspektri mõjul.
Polümeerkilest päikesekonverterid
Sellel ränipaneelide alternatiivil on kõik võimalused saada päikesepaneelide turul liidriks. Need meenutavad mitmest kihist koosnevat kilet. Nende hulgas võib eristada alumiiniumjuhtide võre, toimeaine polümeerkihti, orgaanilisest ainest valmistatud substraati ja kaitsekilet.
Sellised fotoelemendid moodustavad omavahel kombineerituna rull-tüüpi kilest päikesepatarei. Need paneelid on kergemad ja kompaktsemad kui ränipaneelid. Nende valmistamisel ei kasutata kallist räni ja tootmisprotsess ise pole nii kallis. See muudab rullpaneeli kõigist teistest odavamaks.
Päikesepaneelide tööpõhimõte ei muuda nende efektiivsust liiga kõrgeks.
See jõuab 7%.
Seda tüüpi paneelide tootmisprotsesson taandatud mitmekihiliseks printimiseks fotoelemendi kilele. Toodetud Taanis.
Teine eelis on võimalus rullpatarei lõigata ja sobitada mis tahes suuruse ja kujuga.
Ainult üks miinus. Akusid on just hakatud tootma, seega on nende hankimine endiselt üsna keeruline.
Kuid on põhjust arvata, et need elemendid saavutavad tarbijate seas kiiresti väljateenitud hea maine, mis annab tootjatele võimaluse toota suuremas mahus.
Päikeseküttega kodud
Maja kütmiseks mõeldud päikesepatarei tööpõhimõte eristab neid radikaalselt kõigist ülalkirjeldatud seadmetest. See on täiesti erinev seade. Järgneb kirjeldus.
Päikeseküttesüsteemi põhiosa on kollektor, mis võtab selle valguse vastu ja muudab selle kineetiliseks energiaks. Selle üksuse pindala võib varieeruda vahemikus 30 kuni 70 ruutmeetrit.
Kollektori kinnitamiseks kasutatakse spetsiaalset tehnikat. Plaadid on omavahel ühendatud metallkontaktidega.
Süsteemi järgmine komponent on akumulatsioonikatel. See muudab kineetilise energia soojusenergiaks. See on seotud vee soojendamisega, mille veeväljasurve võib ulatuda 300 liitrini. Mõnikord toetavad selliseid süsteeme täiendavad kuivkütuse katlad.
Lõpetage süsteempäikesekütte seina- ja põrandaelemendid, milles kuumutatud vedelik ringleb läbi õhukeste vasktorude, mis on jaotatud kogu nende alale. Paneelide madala käivitustemperatuuri ja soojusülekande ühtluse tõttu soojeneb ruum piisav alt kiiresti.
Kuidas päikeseküte töötab?
Vaatame lähem alt, kuidas päikesepaneelid töötavad ultraviolettvalgusega.
Kollektori ja salvestuselemendi temperatuuride vahel on erinevus. Soojuskandja, milleks on enamasti vesi, millele lisatakse antifriisi, hakkab ümber süsteemi ringlema. Vedeliku tehtud töö on täpselt kineetiline energia.
Kui vedelik läbib süsteemi kihte, muundub kineetiline energia soojuseks, mida kasutatakse maja kütmiseks. See kanduri tsirkulatsiooniprotsess annab ruumi soojaks ja võimaldab seda hoida igal kellaajal ja aastaajal.
Nii, me mõtlesime välja, kuidas päikesepaneelid töötavad.
