Päike on ammendamatu puhta energia allikas. Pikka aega tajus inimkond päikest soojuse ja valguse allikana, mõtlemata selle täielikumale kasutamisele oma eesmärkidel. Uute tehnoloogiate väljatöötamisega sai võimalikuks mitte ainult päikeseenergia täielikum kasutamine, vaid ka selle kogumine. Algselt piiras päikeseenergia kasutamise tehnoloogiate kasutamist komponentide kõrge hind ja madal tootlikkus. Nüüd, päikesesüsteemide efektiivsuse suurenemise ja nende järkjärgulise maksumuse vähenemisega, on saanud võimalikuks selle energiaallika kasutamine koduseks otstarbeks individuaalselt.
Igaüks saab pärast plusside ja miinuste kaalumist üle minna puhta päikeseenergia kasutamisele ja lõpetada olenevalt tsentraliseeritud toitevõrgust. See kehtib eriti siis, kui maamaja asub elektriliinidest kaugel.Lisaks saab päikesesüsteeme kasutada täiendava (varu)energiaallikana, kaitstes end elektrikatkestuste eest.
Paneelid erinevad nii tootmistehnoloogia, kvaliteedi, kasutusviisi kui ka paljude muude parameetrite poolest. Proovime mõista seda pakutud päikesemoodulite mitmekesisust ja tõstame neist esile parimad.
Sisu
Päikesepaneel on fotogalvaaniliste elementide kombinatsioon, mis muundavad päikeseenergia elektrivooluks.
Vastavalt fotogalvaaniliste elementide tootmistehnoloogiale on kõik päikesepaneelid jagatud kahte suurde rühma: räni ja kile. Nende tüüpe ja funktsioone käsitletakse allolevas tabelis.
Grupp | Tüüp | Iseärasused | Tõhusus, % |
---|---|---|---|
Räni | Monokristalliline (mono-Si) | Need on räni monokristallid. Need on ruudukujulised ümarate nurkadega. Värvus hall või must kuni sinine (peegeldusvastase kattega). Otsene päikesekiirgus on kõige parem teisendada. Kõige kallim. | 15-22 |
Räni | Polükristalliline (polü-Si) | Omavahel ühendatud ränikristallide plokk. Neil on ruudu kuju. Värvus hõbehall või sinine (peegeldusvastase kattega). Otsese päikesekiirguse neeldumisvõime on halvem. Seda on kõige parem kasutada hajutatud kiirgusest energia tootmiseks. Odavam kui monokristallid. | 12 kuni 18 |
Räni, kile | amorfne | Nad hõivavad vahepealset positsiooni, tk. valmistatud ränist, kuid kile kujul. Esindavad räni pooljuhi sadestumist alusele. Mugav kasutada. Kuue kuu või aasta jooksul põlevad nad päikese käes läbi ja seetõttu väheneb nende võimsus. | 5 kuni 6 |
Film | Põhineb kaadmiumtelluriidil | Need näevad välja nagu klaasile kantud kile. Peegel tumeroheline või must. Seda kasutatakse kõige sagedamini kosmoses ja Maa orbiidil. Mürgine: eraldab kahjulikku kaadmiumi. Raske utiliseerimine. | 10 kuni 12 |
Film | Põhineb CIGS-il (vask-indiumseleniidil) | Need näevad välja nagu kile, milles pooljuhina kasutatakse vask-indium seleniidi. Värvus tumehallist mustani. Korrosioonile alluvad. | 15 kuni 20 |
Film | Polümeer | Nad näevad välja nagu väga õhuke kile. Odav tootmises, ei eralda kahjulikke aineid. | 5 kuni 6 |
Nüüd, keskendudes päikesepaneelide tüüpidele, mõelgem, millistes inimelu valdkondades neid kõiki kasutatakse.
Päikesepaneele saab kasutada nii statsionaarsetes tingimustes kui ka kaasaskantavad.
Fikseeritud mooduleid rakendatakse järgmistes valdkondades:
Arvestades statsionaarseid päikeseelektrijaamu, peatume üksikasjalikumalt nendel, mida kasutatakse maja toiteks. Päikeseenergia abil kodu elektriga varustamiseks vajate järgmisi komponente:
Kodused päikeseelektrijaamad tsentraliseeritud toiteallikaga seoses võivad olla:
Autonoomne, s.t. sõltumatult muudest jõuallikatest kasutatakse päikeseelektrijaamu seal, kus teatud põhjustel (oluline kaugus asulatest) ei ole võimalik ühineda ühise elektrivõrguga. Nende kasutamine on soovitatav lõunapoolsetes piirkondades, kus päevavalgus on pikem ja selgeid päevi on palju. Igal juhul on soovitav seda dubleerida põleva kütuse generaatoriga. Autonoomse jaama peamised eelised on selle keskkonnasõbralikkus, müravabadus ja minimaalne hooldus töö ajal. Miinus - öösel või pilvistel päevadel elektrit ei toodeta. Lisaks on nende tööks vaja eelnimetatud komponente, mis muudavad autonoomse süsteemi üsna kalliks.
Reserv- ehk võrguelektrijaamad paigaldatakse sinna, kus on ühendus tsentraalse elektrivõrguga. Seda kasutatakse täiendava elektrienergia allikana.Varupäikeseelektrijaam alustab tööd võrgust elektrikatkestuse korral. Eelised - müramatus, töökindlus, võimalus paigaldada hoone katusele või fassaadile. Plussiks on ka aku, kontrolleri ja inverteri puudumine, mis vähendab oluliselt süsteemi maksumust.
Tegelikult on see elektrivõrku ühendatud autonoomne jaam. Eeskätt kasutatakse ära Päikeselt saadud energia, mille nappuse korral tuleb elektrivarustus tsentraliseeritud toiteallikast. Võimaldab oluliselt säästa tarbitud elektri eest tasumisel.
Mobiilseid seadmeid päikeseenergia elektrivooluks muundamiseks saab kasutada:
Kaasaskantavad akud on muutunud asendamatuks aksessuaariks maal reisijatele ja turistidele, kes reisivad metsikutesse kohtadesse, kus puudub elekter. Kuna kaasaegne elu ka kõrbesaarel või mägedes on ilma erinevate vidinateta võimatu, siis laaditakse neid laadijatest, mis muundavad päikeseenergiat. Kaasaskantavaid päikesepaneele toodetakse enamasti ühekristallilise räni baasil. Need erinevad suuruse, kuju, võimsuse poolest. Väikese võimsusega kompaktsed akud mahuvad taskusse, suured ja võimsad akud saab paigaldada auto katusele. Lisaks on need varustatud igasuguste adapteritega erinevate seadmete ühendamiseks.
Tulenevalt asjaolust, et päikeseenergia kasutamine koduseks otstarbeks ei ole veel tavapäraseks muutunud ja päikesepaneelide valik tekitab teatud raskusi, pakume välja olulisemate parameetrite loetelu. Nii et sellise mooduli ostmisel peaksite pöörama tähelepanu järgmistele punktidele:
Oluline on pöörata tähelepanu sellele, kui kaua see tootja on selle toote turul olnud ja milline on selle tootmismaht. Mida kauem on tootja selles valdkonnas tegutsenud, seda rohkem saab teda usaldada.
Millistel eesmärkidel saadud energiat kasutatakse: väikeste seadmete laadimiseks, suurte elektriseadmete toiteks, valgustamiseks või täisväärtuslikuks toiteallikaks kodus. Paneelide väljundpinge ja võimsuse valik sõltub sellest, milleks päikesemoodulit ostetakse.
Väikeste elektriseadmete jaoks piisab 9 V, nutitelefonide ja sülearvutite laadimiseks - 12-19 V ning kogu koduse toitesüsteemi tagamiseks - 24 V või rohkem.
See parameeter arvutatakse keskmise päevase energiatarbimise (kõigi seadmete poolt päevas tarbitava energia summa) põhjal. Päikesepaneelide võimsus peaks teatud varuga katma tarbimise.
Päikesepaneeli moodustavaid fotoelemente on 4 kvaliteedikategooriat: Grad A, Grad B, Grad C, Grad D. Loomulikult on esimene kategooria Grad A. Selle kvaliteedikategooria moodulitel ei ole kiipe ja mikropragusid, need on ühtlased. värvi ja struktuuri poolest on kõrgeima efektiivsusega ja praktiliselt ei lagune.
Päikesepaneelide kasutusiga on 10-20 aastat.Loomulikult sõltub sellise elektrisüsteemi täieliku töötamise kestus akude kvaliteedist ja õigest paigaldamisest.
Kõige olulisemad on efektiivsus, tolerants (võimsustolerants), temperatuuritegur (temperatuuri mõju aku jõudlusele).
Olles mõistnud peamisi tehnilisi omadusi, pakume teile 2025. aasta parimate päikesepaneelide reitingut.
Polükristalliline aku nimivõimsusega 150 W ja pingega 12 V, mis koosneb 36 fotoelemendist. Selle valmistamisel kasutati esimese kvaliteedikategooria (klass A) elemente. Paneel on keskendunud hajutatud päikeseenergia kogumisele pilves ilmaga ja külmal aastaajal. Mooduli töötemperatuur on vahemikus -40 kuni +85°C. Normaalne töötemperatuur ilma võimsuskadudeta +47°С. Võimsustemperatuuri tegur on -0,45%. Fotoelektrilise muundamise efektiivsus (COP) 17,12%. Kasutusaeg - 10 aastat. Tootja - Hiina.
Maksumus on alates 5950 rubla.
36-elemendiline polükristalliline ränimoodul nimipingega 12V ja võimsusega 100W. Kvaliteediklass — klass A. Töötemperatuuri vahemik -40 kuni +80°С. Tavaline töötemperatuur +45°C. Fotogalvaanilise elemendi efektiivsus jääb 17,3% piiresse. Paneeli garantii on 10 aastat. Aku tootja - Hiina.
Maksumus: alates 4000 rubla.
Monokristalliline räni painduv päikesepaneel. Pinge 12 V, võimsus 100 vatti. Aku koosneb 32 elemendist. Fotogalvaanilised elemendid kuuluvad kvaliteedikategooriasse A. Nende muundamise efektiivsus võib ulatuda üle 20%. Töötemperatuuri tingimused -40 kuni +85 °C. Kasutusiga õigel kasutamisel ulatub 20 aastani. Tootja - Hiina.
Maksumus: alates 9960 rubla.
Kaasaskantav paneel maksimaalse võimsusega 150 W ja väljundpingega 17,6 V. Mõeldud 12-14 V pingele mõeldud elektriseadmete toiteks, samuti autoakude laadimiseks. Töötemperatuur -40 kuni +85°С. Garantiiaeg: 3 aastat. Toodetud Hiinas.
Maksumus on 18700 rubla.
Polükristallilisest ränist päikesepaneel võimsusega 200 W ja pingega 12 V. Ränielemendid kuuluvad A kvaliteedikategooriasse. Fotogalvaaniline moodul sisaldab 72 elementi.Töötemperatuur on vahemikus -40 kuni +85°C. Kõige optimaalsem temperatuur ilma võimsuskadudeta töötamiseks on +47°C. Elemendi fotoelektrilise muundamise efektiivsus on 17,4%, kogu moodulil - 15,5%. Kasutusaeg - 10 aastat. Tootja - Hiina.
Maksumus: alates 8800 rubla.
Päikesepaneel paigaldusvõimsusega 30 W ja pingega 12 V. Töötemperatuur -40 kuni +50°C. Mõeldud kasutamiseks varutoiteallikana. Garantii: 1,5 aastat. Kasutusiga - 10 aastat. Tootja: "Bastion" - Venemaa.
Maksumus: alates 7600 rubla.
5W monokristalliline päikesepaneel. Sellel on kaks väljundit: USB ja mikro-USB. Valmistatud USA-s, kokku pandud Hiinas.
Maksumus: alates 5690 rubla.
Kaasaskantav laetav päikesepaneel liitiumioonakuga. Töötemperatuur +10 - +45°С. Mooduli nimipinge on 9 V, võimsus 3 W. Tootja - Hiina.
Maksumus on alates 2900 rubla.
Mobiilne kompaktne kokkupandav päikesesüsteem. See koosneb kokkupandavast paneelist ja ajamist (toitepank). Päikesepaneelid on õmmeldud tihedast sünteetilisest kangast katte sisse. Paneelil on USB väljund, mida saab kasutada väikeste mobiilseadmete laadimiseks või mäluseadme ühendamiseks. Temperatuuri kasutusrežiim -20 kuni +50 °C. Päikeseenergia muundamise efektiivsus on üle 17%. Kasutusaeg võib ulatuda 20 aastani. Tootja - Hiina.
Maksumus on alates 3990 rubla.
See mudel on kaasaskantav laadija. Sellel päikesepaneelil on tootja sõnul kõrge jõudlus ja kasutegur 18,5%. USB 5 väljund võimaldab laadida erinevaid telefone, videot ja kaamerat, iPhone'i, iPodi jne.
Maksumus: alates 1300 rubla.
Õhukese kile tehnoloogial põhinev kaasaskantav päikesepaneel. Päikesepatareid neelavad päikeseenergiat mitte ainult otsestest kiirtest, vaid pilves ilmaga ka hajutatud kiirgusest.Aku on ümbritsetud vastupidavasse alumiiniumkorpusesse ja väljast on kaetud topelt löögikindla klaasiga. See mudel on keskendunud akude (12 V) laadimisele, aga ka kodumasinate toitele. Tootja: Hiina.
Maksumus: alates 4680 rubla.
Mudel | Nimipinge, V | Nimivõimsus, W | tõhusust | Mõõdud, mm | Kaal, kg |
---|---|---|---|---|---|
Delta SM 150-12P | 12 | 150 | 17,12 | 1485x668x35 | 11,6 |
Exmork FSM-100P | 12 | 100 | 17,3 | 1000x670x35 | 8,8 |
TOPRAY 100 vatti 12 V | 12 | 100 | 20 | 1100x570x2,5 | 2,2 |
Feron PS0303 150W | 17,6 | 150 | 17 | 1340x780x35, kokkuvolditud 664x758x75 | 15,1 |
Delta SM 200-12P | 12 | 200 | 15,5 | 1330x990x35 | 16,4 |
PÄIKESE AKU 30W | 12 | 30 | 540x430x150 | 5,6 | |
BioLite päikesepaneel 5 | 5 | 257x208x24 | 0,34 | ||
Feroon PS0401 | 9 | 3 | 220x135x17 | 0,9 | |
NESL AM-SF7 | 5 | 7 | 17 | 250x480, kokkupandud 25x17x1 | 0,44 |
Päikesepatarei SW-H05 | 5 | 5 | 18,5 | 227x196x10 | 0,12 |
TOPRAY päikeseenergia TPS-102-15 | 12 | 15 | 970x340x20 | 5,5 |
Päike pole mitte ainult valguse ja soojuse allikas, vaid ka ammendamatu energia allikas. Kui varem kasutati alternatiivset päikeseenergiat enim kosmose- ja tööstussektoris, siis nüüd on see kiiresti jõudnud ka kodumaisesse sfääri. Päikeseenergial töötavad veesoojendid, fotogalvaanilised valgustid, fotogalvaanilised vidinate laadijad on kõik tõelised näited päikeseenergia kasutamisest igapäevaelus.
Kui algselt peeti päikeseenergia kasutamise eelisteks vaid selle keskkonnasõbralikkust ja ammendamatust, siis nüüd on eeliste loetelu täienenud. Niisiis, päikeseenergia ja selle kasutamise eelised:
Sellist elementi nagu kasumlikkus on raske konkreetselt plussidele või miinustele omistada. Fakt on see, et maamaja täielik varustamine elektriga päikesepaneelide paigaldamise kaudu nõuab ühekordset suurt investeeringut (see võib teatud mõttes olla miinus). Kuid pikas perspektiivis tasuvad kõik kulud ära koos intressidega (see on pluss). Oluline on kõik eelnevalt õigesti välja arvutada ja leida konkreetse olukorra jaoks parim valik.
Päikeseenergiasüsteemide ainus oluline puudus on see, et need ei tööta öösel. Selleks on vaja paigaldada energiasalvestid. Loodame, et meie näpunäited ja parimate päikesepaneelide ülevaated aitavad teil Päikese puhast energiat kasutama hakata.