الشمس مصدر لا ينضب للطاقة النظيفة. لفترة طويلة ، كان البشر ينظرون إلى الشمس على أنها مصدر للحرارة والضوء ، دون التفكير في استخدامها الكامل لأغراضهم الخاصة. مع تطور التقنيات الجديدة ، أصبح من الممكن ليس فقط استخدام الطاقة الشمسية بشكل كامل ، ولكن أيضًا لتجميعها. في البداية ، كان استخدام تقنيات استخدام الطاقة الشمسية محدودًا بسبب التكلفة العالية للمكونات وانخفاض الإنتاجية. الآن ، مع زيادة كفاءة أنظمة الطاقة الشمسية وتخفيضها التدريجي للتكلفة ، أصبح من الممكن استخدام مصدر الطاقة هذا للأغراض المنزلية على أساس فردي.
يمكن للجميع ، بعد تقييم جميع الإيجابيات والسلبيات ، التبديل إلى استخدام الطاقة الشمسية النظيفة والتوقف عن الاعتماد على شبكة إمداد طاقة مركزية. هذا صحيح بشكل خاص عندما يقع المنزل الريفي بعيدًا عن خطوط الكهرباء.بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام أنظمة الطاقة الشمسية كمصدر إضافي (احتياطي) للطاقة ، مما يحمي نفسك من انقطاع التيار الكهربائي.
تختلف الألواح في تقنية الإنتاج والجودة وطريقة الاستخدام بالإضافة إلى العديد من المعلمات الأخرى. دعنا نحاول فهم هذه المجموعة المتنوعة من الوحدات الشمسية المقترحة وإبراز أفضلها.
محتوى
اللوح الشمسي هو مزيج من الخلايا الكهروضوئية التي تحول طاقة الشمس إلى تيار كهربائي.
وفقًا لتكنولوجيا إنتاج الخلايا الكهروضوئية ، يتم تقسيم جميع الألواح الشمسية إلى مجموعتين كبيرتين: السيليكون والأفلام. ستتم مناقشة أنواعها وميزاتها في الجدول أدناه.
مجموعة | نوع من | الخصائص | نجاعة، ٪ |
---|---|---|---|
السيليكون | أحادي البلورية (أحادي سي) | هم بلورة واحدة من السيليكون. إنها مربعة الشكل بزوايا دائرية. اللون رمادي أو أسود إلى أزرق (مع طلاء مضاد للانعكاس). من الأفضل تحويل الإشعاع الشمسي المباشر. الأغلى. | من 15 إلى 22 |
السيليكون | متعدد الكريستالات (بولي سي) | كتلة من بلورات السيليكون مترابطة. لديهم شكل مربع. اللون الرمادي الفضي أو الأزرق (مع طلاء مضاد للانعكاس). قدرة امتصاص الإشعاع الشمسي المباشر أسوأ. من الأفضل استخدامه لتوليد الطاقة من الإشعاع المتناثر. أرخص من البلورات المفردة. | من 12 إلى 18 |
سيليكون فيلم | عديم الشكل | يشغلون منصب وسيط ، tk. مصنوعة من السيليكون ، ولكن على شكل فيلم. تمثل ترسبًا لأشباه الموصلات السيليكونية على قاعدة. مناسب للاستخدام. في غضون ستة أشهر أو سنة يحترقون في الشمس ، وبالتالي تقل قوتهم. | من 5 إلى 6 |
فيلم | بناء على الكادميوم تيلورايد | تبدو وكأنها فيلم يتم وضعه على الزجاج. مرآة خضراء داكنة أو سوداء. غالبًا ما يستخدم في الفضاء وفي مدار الأرض. السامة: تنبعث منها مادة كادميوم ضار. التخلص منها صعب. | من 10 إلى 12 |
فيلم | على أساس CIGS (النحاس الإنديوم سيلينيد) | تبدو وكأنها فيلم ، حيث يتم استخدام سيلينيد النحاس والإنديوم كأشباه الموصلات. اللون من الرمادي الداكن إلى الأسود. عرضة للتآكل. | من 15 إلى 20 |
فيلم | بوليمر | تبدو وكأنها غشاء رقيق للغاية. رخيصة في الإنتاج ، لا تنبعث منها مواد ضارة. | من 5 إلى 6 |
الآن ، بالتركيز على أنواع الألواح الشمسية ، دعنا نفكر في مجالات الحياة البشرية التي يتم استخدام كل منها.
يمكن استخدام الألواح الشمسية في الظروف الثابتة وتكون محمولة.
يتم تطبيق الوحدات الثابتة في المجالات التالية:
بالنظر إلى محطات الطاقة الشمسية الثابتة ، سنسهب بمزيد من التفاصيل حول تلك المستخدمة لتشغيل المنزل. لتزويد المنزل بالكهرباء باستخدام الطاقة الشمسية ، ستحتاج إلى المكونات التالية:
يمكن أن تكون محطات الطاقة الشمسية المنزلية فيما يتعلق بإمدادات الطاقة المركزية:
مستقل ، أي بغض النظر عن مصادر الطاقة الأخرى ، يتم استخدام محطات الطاقة الشمسية حيث يكون من المستحيل لأسباب معينة (مسافة كبيرة من المستوطنات) الاتصال بشبكة طاقة مشتركة. يُنصح باستخدامها في المناطق الجنوبية ، حيث تكون ساعات النهار أطول وهناك عدد كبير من الأيام الصافية. في أي حال ، من المستحسن تكرارها مع مولد وقود قابل للاحتراق. تتمثل المزايا الرئيسية للمحطة المستقلة في ملاءمتها للبيئة ، وضوضاء ، والحد الأدنى من الصيانة أثناء التشغيل. ناقص - في الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم ، لن يتم توليد الكهرباء. بالإضافة إلى ذلك ، من أجل تشغيلها ، فإن المكونات المذكورة أعلاه مطلوبة ، مما يجعل النظام المستقل مكلفًا للغاية.
يتم تركيب محطات توليد الطاقة الاحتياطية أو الشبكة حيث يوجد اتصال بالشبكة الكهربائية المركزية. يتم استخدامه كمصدر إضافي للكهرباء.تبدأ محطة الطاقة الشمسية الاحتياطية عملها في حالة انقطاع التيار الكهربائي عن الشبكة. المزايا - الصمت والموثوقية والقدرة على التركيب على سطح أو واجهة المبنى. ومن المزايا أيضًا عدم وجود بطارية وجهاز تحكم وعاكس ، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة النظام.
في الواقع ، إنها محطة مستقلة متصلة بالشبكة الكهربائية. يتم استخدام الطاقة المتلقاة من الشمس في المقام الأول ، مع نقصها ، يأتي الإمداد بالكهرباء من مصدر طاقة مركزي. يتيح لك التوفير بشكل كبير في مدفوعات الكهرباء المستهلكة.
يمكن استخدام الأجهزة المحمولة لتحويل الطاقة الشمسية إلى تيار كهربائي:
أصبحت البطاريات المحمولة ملحقًا لا غنى عنه للمسافرين والسياح الذين يسافرون إلى الأماكن البرية حيث لا توجد كهرباء. نظرًا لأن الحياة الحديثة ، حتى في جزيرة صحراوية أو في الجبال ، مستحيلة بدون أدوات مختلفة ، يتم إعادة شحنها من أجهزة الشحن التي تحول الطاقة الشمسية. غالبًا ما يتم إنتاج الألواح الشمسية المحمولة على أساس السيليكون أحادي البلورة. تختلف في الحجم والشكل والقوة. يمكن وضع البطاريات المدمجة ذات الطاقة المنخفضة في جيبك ، بينما يمكن تركيب البطاريات الكبيرة والقوية على سطح السيارة. بالإضافة إلى ذلك ، فهي مجهزة بجميع أنواع المحولات لتوصيل المعدات المختلفة.
نظرًا لحقيقة أن استخدام الطاقة الشمسية للأغراض المنزلية لم يصبح أمرًا شائعًا بعد ، وأن اختيار الألواح الشمسية يسبب بعض الصعوبات ، فإننا نقدم قائمة بأهم المعايير. لذلك ، عند شراء مثل هذه الوحدة ، يجب الانتباه إلى النقاط التالية:
من المهم الانتباه إلى المدة التي قضاها هذا المصنع في السوق لهذا المنتج ، وما هو حجم إنتاجه. كلما طالت مدة وجود الشركة المصنعة في الصناعة ، زادت إمكانية الوثوق بها.
لأي غرض سيتم استخدام الطاقة المستلمة: لشحن المعدات الصغيرة ، أو لتشغيل الأجهزة الكهربائية الكبيرة ، أو للإضاءة ، أو لمصدر طاقة كامل في المنزل. يعتمد اختيار جهد الخرج وقوة الألواح على الغرض من شراء الوحدة الشمسية.
بالنسبة للأجهزة الكهربائية الصغيرة ، يكفي 9 فولت ، لشحن الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة - 12-19 فولت ، ولتوفير نظام الطاقة بالكامل في المنزل - 24 فولت أو أكثر.
يتم حساب هذه المعلمة على أساس متوسط استهلاك الطاقة اليومي (مجموع الطاقة المستهلكة من قبل جميع الأجهزة في اليوم). يجب أن تغطي طاقة الألواح الشمسية الاستهلاك ببعض الهامش.
هناك 4 فئات جودة من الخلايا الضوئية التي تتكون منها الألواح الشمسية: Grad A و Grad B و Grad C و Grad D. وبطبيعة الحال ، فإن الفئة الأولى هي Grad A. لا تحتوي وحدات فئة الجودة هذه على رقائق وشقوق صغيرة ، وهي موحدة في اللون والبنية ، تتمتع بأعلى كفاءة ولا تخضع عمليًا للتدهور.
تتراوح مدة خدمة الألواح الشمسية من 10 إلى 20 عامًا.بالطبع ، تعتمد مدة التشغيل الكامل لنظام الطاقة هذا على جودة البطاريات والتركيب الصحيح.
أهمها الكفاءة ، والتسامح (تحمل الطاقة) ، ومعامل درجة الحرارة (تأثير درجة الحرارة على أداء البطارية).
بعد أن فهمنا الخصائص التقنية الرئيسية ، نقدم لك تصنيفًا لأفضل الألواح الشمسية في عام 2025.
بطارية متعددة الكريستالات بقوة اسمية 150 واط وبجهد 12 فولت ، تتكون من 36 خلية ضوئية. في تصنيعها ، تم استخدام عناصر من فئة الجودة الأولى (الدرجة أ). تركز اللوحة على جمع الطاقة الشمسية المتناثرة في الطقس الغائم والموسم البارد. تتراوح درجة حرارة تشغيل الوحدة من -40 إلى + 85 درجة مئوية. درجة حرارة التشغيل العادية دون فقد الطاقة +47 درجة مئوية. معامل درجة حرارة الطاقة -0.45٪. كفاءة التحويل الكهروضوئية (COP) 17.12٪. فترة الضمان للتشغيل - 10 سنوات. الصانع - الصين.
التكلفة من 5950 روبل.
وحدة سيليكون متعددة الكريستالات مكونة من 36 خلية بجهد اسمي يبلغ 12 فولت ومعدل طاقة 100 واط. فئة الجودة - الدرجة أ. تتراوح درجة حرارة التشغيل من -40 إلى +80 درجة مئوية. درجة حرارة التشغيل العادية + 45 درجة مئوية. كفاءة الخلية الكهروضوئية في حدود 17.3٪. الضمان على اللوح 10 سنوات. الشركة المصنعة للبطارية - الصين.
التكلفة: من 4000 روبل.
لوحة شمسية مرنة أحادية السليكون. الجهد 12 فولت ، الطاقة 100 واط. البطارية تتكون من 32 خلية. تعد الخلايا الكهروضوئية من فئة الجودة من الدرجة A. ويمكن أن تصل كفاءة تحويلها إلى أكثر من 20٪. ظروف درجة حرارة العمل من -40 إلى +85 درجة مئوية. تصل مدة الخدمة في العملية الصحيحة إلى 20 عامًا. الصانع - الصين.
التكلفة: من 9960 روبل.
لوحة محمولة بقوة قصوى تبلغ 150 واط وبجهد خرج 17.6 فولت. مصممة لتشغيل الأجهزة الكهربائية المصممة لجهد 12-14 فولت ، وكذلك لشحن بطاريات السيارات. درجة حرارة التشغيل من -40 إلى + 85 درجة مئوية. فترة الضمان: 3 سنوات. صنع بالصين.
التكلفة 18700 روبل.
لوحة شمسية مصنوعة من السيليكون متعدد الكريستالات بقوة 200 واط وبجهد 12 فولت من خلايا السيليكون تنتمي إلى فئة الجودة A. تشتمل الوحدة الكهروضوئية على 72 خلية.تتراوح درجة حرارة التشغيل من -40 إلى + 85 درجة مئوية. درجة الحرارة المثلى للتشغيل بدون فقد الطاقة هي +47 درجة مئوية. كفاءة التحويل الكهروضوئي للعنصر هي 17.4٪ ، من الوحدة بأكملها - 15.5٪. فترة الضمان للتشغيل - 10 سنوات. الصانع - الصين.
التكلفة: من 8800 روبل.
لوح شمسي بقوة تركيب 30 وات وفولتية 12 فولت. درجة حرارة التشغيل من -40 إلى +50 درجة مئوية. مصمم لاستخدامه كمصدر طاقة احتياطي. الضمان: 1.5 سنة. عمر الخدمة - 10 سنوات. المنتج: "باستيون" - روسيا.
التكلفة: من 7600 روبل.
5W الألواح الشمسية أحادية البلورية. لها مخرجان: USB و micro USB. صنع في الولايات المتحدة الأمريكية ، مُجمَّع في الصين.
التكلفة: من 5690 روبل.
لوحة شمسية محمولة قابلة لإعادة الشحن مع بطارية ليثيوم أيون. درجة حرارة التشغيل +10- + 45 درجة مئوية. الجهد المقدر للوحدة هو 9 فولت ، الطاقة 3 وات. الصانع - الصين.
التكلفة من 2900 روبل.
النظام الشمسي المحمول المدمج القابل للطي. يتكون من لوحة قابلة للطي ومحرك (powerbank). تُخيط الألواح الشمسية في غطاء مصنوع من نسيج صناعي كثيف. تحتوي اللوحة على مخرج USB يمكن استخدامه لشحن أجهزة محمولة صغيرة أو لتوصيل جهاز تخزين. وضع درجة حرارة الاستخدام من -20 إلى +50 درجة مئوية. كفاءة تحويل الطاقة الشمسية تزيد عن 17٪. يمكن أن تصل مدة الخدمة إلى 20 عامًا. الصانع - الصين.
التكلفة من 3990 روبل.
هذا النموذج شاحن محمول. هذه الألواح الشمسية ، وفقًا للشركة المصنعة ، تتمتع بأداء عالٍ وكفاءة تبلغ 18.5٪. يتيح لك مخرج USB 5 شحن العديد من الهواتف والفيديو والكاميرا و iPhone و IPOD وما إلى ذلك.
التكلفة: من 1300 روبل.
لوحة شمسية محمولة تعتمد على تقنية الأغشية الرقيقة. تمتص الخلايا الشمسية الطاقة الشمسية ليس فقط من الأشعة المباشرة ، ولكن أيضًا من الإشعاع المتناثر في الطقس الغائم.البطارية محاطة بعلبة ألومنيوم متينة ، والجزء الخارجي مغطى بزجاج مزدوج مقاوم للصدمات. يركز هذا النموذج على شحن البطاريات (12 فولت) ، وكذلك على تشغيل الأجهزة المنزلية. الصانع: الصين.
التكلفة: من 4680 روبل.
نموذج | الفولطية المقدرة ، V | القوة المصنفة ، W | نجاعة | الأبعاد ، مم | الوزن ، كجم |
---|---|---|---|---|---|
Delta SM 150-12P | 12 | 150 | 17,12 | 1485 × 668 × 35 | 11,6 |
Exmork FSM-100P | 12 | 100 | 17,3 | 1000 × 670 × 35 | 8,8 |
توبراي 100 وات 12 فولت | 12 | 100 | 20 | 1100x570x2.5 | 2,2 |
فيرون PS0303 150W | 17,6 | 150 | 17 | 1340 × 780 × 35 ، مطوية 664 × 758 × 75 | 15,1 |
Delta SM 200-12P | 12 | 200 | 15,5 | 1330 × 990 × 35 | 16,4 |
بطارية شمسية 30 وات | 12 | 30 | 540 × 430 × 150 | 5,6 | |
BioLite SolarPanel 5 | 5 | 257 × 208 × 24 | 0,34 | ||
فيرون PS0401 | 9 | 3 | 220 × 135 × 17 | 0,9 | |
NESL AM-SF7 | 5 | 7 | 17 | 250x480 ، مطوية 25x17x1 | 0,44 |
حزمة الطاقة الشمسية SW-H05 | 5 | 5 | 18,5 | 227 × 196 × 10 | 0,12 |
توبراي للطاقة الشمسية TPS-102-15 | 12 | 15 | 970 × 340 × 20 | 5,5 |
الشمس ليست فقط مصدرًا للضوء والحرارة ، ولكنها أيضًا مصدر طاقة لا ينضب. إذا تم استخدام الطاقة الشمسية البديلة في وقت سابق أكثر من أي شيء في قطاعي الفضاء والصناعة ، فقد دخلت الآن بسرعة إلى المجال المنزلي. تعتبر سخانات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية ، وتركيبات الإضاءة الكهروضوئية ، وأجهزة الشحن الكهروضوئية للأجهزة كلها أمثلة حقيقية على استخدام الطاقة الشمسية في الحياة اليومية.
إذا تم في البداية أن تُعزى ملاءمتها البيئية وعدم استنفادها إلى مزايا استخدام الطاقة الشمسية ، فقد توسعت قائمة المزايا الآن. إذن من مزايا الطاقة الشمسية واستخدامها:
من الصعب عزو عنصر مثل الربحية إلى الإيجابيات أو السلبيات على وجه التحديد. الحقيقة هي أن التزويد الكامل لمنزل ريفي بالكهرباء من خلال تركيب الألواح الشمسية يتطلب استثمارًا كبيرًا لمرة واحدة (يمكن أن يكون هذا ، بمعنى ما ، ناقصًا). ولكن على المدى الطويل ، يتم سداد جميع التكاليف مع الفائدة (هذه ميزة إضافية). من المهم حساب كل شيء بشكل صحيح مقدمًا وإيجاد الخيار الأفضل لموقف معين.
العيب الوحيد المهم لأنظمة الطاقة الشمسية هو أنها لا تعمل في الليل. هذا يتطلب تركيب أجهزة تخزين الطاقة. نأمل أن تساعدك نصائحنا ومراجعتنا لأفضل الألواح الشمسية على البدء في استخدام الطاقة النظيفة للشمس.