Сравнително наскоро самата идея за автономно осигуряване на частни домове с електричество се смяташе за фантастична. Днес това е обективна реалност. В Европа слънчевите панели се използват отдавна, защото са почти неизчерпаем източник на евтина енергия. У нас получаването на електричество от такива устройства само набира популярност. Този процес не се случва твърде бързо и причината за това е тяхната висока цена.
Принципът на действие на слънчевата батерия се основава на факта, че в две силициеви пластини, покрити с различни вещества (бор и фосфор), възниква електрически ток под действието на слънчева светлина. В плочата, която е покрита с фосфор, се появяват свободни електрони.
Липсващи частици се образуват в онези плочи, които са покрити с бор. Електроните започват да се движат под действието на слънчевата светлина. Ето как се генерира електрически ток в слънчевите панели. Тънки нишки от мед, които са покритивсяка батерия, вземете ток от нея и я насочете към предназначението й.
Една чиния може да захранва малка крушка. Заключението се налага. За да могат слънчевите панели да осигурят на къщата достатъчно мощност, площта им трябва да е доста голяма.
Силиконови зъбни колела
И така, принципът на соларната батерия е ясен. Токът се генерира от действието на ултравиолетова светлина върху специални плочи. Ако силиций се използва като материал за създаване на такива плочи, тогава батериите се наричат силициеви (или силициев водород).
Такива вложки изискват много сложни производствени системи. Това от своя страна значително влияе върху цената на продуктите.
Силиконовите слънчеви клетки се предлагат в много видове.
Монокристални преобразуватели
Те са панели със скосени ъгли. Цветът им винаги е чисто черен.
Ако говорим за монокристални преобразуватели, то принципът на работа на слънчевата батерия може да се опише накратко като средно ефективен. Всички клетки на фоточувствителните елементи на такава батерия са насочени в една посока.
Това ви позволява да получите най-висок резултат сред подобни системи. Ефективността на този тип батерии достига 25%.
Недостатъкът е, че такива панели винаги трябва да са обърнати към слънцето.
Ако слънцето се скрие зад облаците, слезе до хоризонта или все още не е изгряло, тогава батериите ще генерират доста слаб токмощност.
Поликристална
Плочите на тези механизми са винаги квадратни, тъмносини. Тяхната повърхност включва нехомогенни силициеви кристали.
Ефективността на поликристалните батерии не е толкова висока, колкото тази на монокристалните модели. Може да достигне 18%. Този недостатък обаче се компенсира от предимствата, които ще бъдат обсъдени по-долу.
Принципът на работа на този тип соларни батерии позволява те да бъдат направени не само от чист силиций, но и от рециклирани материали. Това обяснява някои от дефектите, открити в оборудването. Отличителна черта на механизмите от този тип е, че те могат да генерират електрически ток доста ефективно дори при облачно време. Такова полезно качество ги прави незаменими на места, където разсеяната слънчева светлина е често срещано явление.
Аморфни силиконови панели
Аморфните панели са по-евтини от другите, това определя принципа на работа на соларната батерия и нейния дизайн. Всеки панел се състои от няколко много тънки слоя силиций. Те са направени чрез пръскане на частици от материал във вакуум върху фолио, стъкло или пластмаса.
Ефективността на панелите е много по-ниска от предишните модели. Достига 6%. Силиконовите слоеве бързо изгарят на слънце. След шест месеца използване на тези батерии, тяхната ефективност ще спадне с 15%, а понякога и с 20.
Две години експлоатация ще изчерпят напълно ресурса от активни съставки и панелът ще трябва да бъде сменен.
Но има два плюса, поради които тези батерии все още се купуват. Първо, те работят дори при облачно време. Второ, както вече споменахме, те не са толкова скъпи, колкото другите опции.
Хибридни фотоконвертори
Аморфният силиций е основата за подреждането на микрокристалите. Принципът на действие на соларната батерия я прави подобна на поликристален панел. Разликата между този тип батерии е, че те могат да генерират електрически ток с по-голяма мощност в условия на разсеяна слънчева светлина, например в облачен ден или призори.
В допълнение, батериите работят под въздействието не само на слънчева светлина, но и в инфрачервения спектър.
Полимерни филмови слънчеви конвертори
Тази алтернатива на силиконовите панели има всички шансове да стане лидер на пазара на слънчеви панели. Те приличат на филм, състоящ се от няколко слоя. Сред тях можем да различим мрежа от алуминиеви проводници, полимерен слой от активното вещество, субстрат от органична материя и защитен филм.
Такива фотоклетки, комбинирани една с друга, образуват филмова слънчева клетка от ролка. Тези панели са по-леки и по-компактни от силиконовите панели. При производството им не се използва скъп силиций, а самият производствен процес не е толкова скъп. Това прави ролковия панел по-евтин от всички останали.
Принципът на работа на слънчевите панели прави тяхната ефективност не твърде висока.
Достига 7%.
Процесът на производство на панели от този типсе свежда до многослоен печат върху фотоклетъчно фолио. Произведено в Дания.
Друго предимство е възможността да изрежете батерията на ролката и да я поставите във всякакъв размер и форма.
Само един минус. Батериите току-що започнаха да се произвеждат, така че все още е доста трудно да ги получите.
Но има основание да се смята, че тези елементи бързо ще спечелят заслужена добра репутация сред потребителите, което ще даде на производителите възможност да произвеждат в по-голям мащаб.
Слънчеви отоплителни домове
Принципът на работа на слънчева батерия за отопление на къща радикално ги отличава от всички описани по-горе устройства. Това е съвсем различно устройство. Следва описание.
Основната част на слънчевата отоплителна система е колектор, който приема нейната светлина и я преобразува в кинетична енергия. Площта на този артикул може да варира от 30 до 70 квадратни метра.
Използва се специална техника за закрепване на колектора. Плочите са свързани помежду си с метални контакти.
Следващият компонент на системата е бойлерът за съхранение. Той преобразува кинетичната енергия в топлинна енергия. Той участва в затоплянето на вода, чието изместване може да достигне 300 литра. Понякога такива системи се поддържат от допълнителни котли на сухо гориво.
Попълнете систематаслънчеви отоплителни стенни и подови елементи, в които нагрята течност циркулира през тънки медни тръби, разпределени по цялата им площ. Поради ниската начална температура на панелите и равномерността на топлопреминаването, помещението се затопля достатъчно бързо.
Как работи слънчевото отопление?
Нека разгледаме по-отблизо как слънчевите панели работят с ултравиолетова светлина.
Има разлика между температурата на колектора и акумулиращия елемент. Топлоносителят, който най-често е вода, към която се добавя антифриз, започва да циркулира около системата. Работата, извършена от флуида, е точно кинетичната енергия.
Тъй като течността преминава през слоевете на системата, кинетичната енергия се превръща в топлина, която се използва за отопление на къщата. Този процес на циркулация на носача осигурява на помещението топлина и позволява то да се съхранява по всяко време на деня и годината.
И така, разбрахме как работят слънчевите панели.
