Chcesz dowiedzieć się więcej o panelach słonecznych? Poznaj jego rodzaje, funkcje i zalety
Czy myślałeś o bardziej zrównoważonym sposobie pozyskiwania energii? Jednym z alternatywnych i odnawialnych źródeł, które rośnie i zyskuje coraz więcej miejsca wśród Brazylijczyków, jest energia słoneczna. Brazylia jest doskonałym rynkiem dla sektora energetycznego, ponieważ średnie promieniowanie słoneczne na powierzchni kraju wynosi do 2300 kilowatogodzin na metr kwadratowy (kWh / m²), jak podaje Atlas Solarimetric firmy Cepel.
Mimo pewnych zachęt do korzystania z tego typu energii odnawialnej (ważne, bo pozwala zmniejszyć obawy o zbiorniki hydroelektrowni, które w ostatnich latach cierpiały z powodu braku deszczu i nadmiaru słońca), nadal można je zaobserwować wątpliwości wśród konsumentów i zainteresowanych zastosowaniem tego systemu w swoich domach lub firmach. Jak to działa? Ile kosztuje instalacja? Czy zwrot finansowy jest korzystny? Gdzie kupić? Jest wiele pytań. Cóż, przejdźmy do odpowiedzi!
Fotowoltaiczny system energii słonecznej (lub „system energii słonecznej” lub „system fotowoltaiczny”) to model, w którym komponenty zestawu działają w celu wychwycenia energii słonecznej i przekształcenia jej w energię elektryczną. Więcej w artykule: „Czym jest energia słoneczna i jak przebiega proces wytwarzania energii elektrycznej z promieniowania słonecznego?”.
Wytworzona energia może być następnie wykorzystana do zasilania sieci elektroenergetycznej na dużą skalę, jak w elektrowniach słonecznych (komercyjny sektor energetyczny), ale może być również wytwarzana na mniejszą skalę, mieszkalną (energia słoneczna do użytku domowego). Oprócz systemu słonecznego do wytwarzania energii elektrycznej istnieje również system energii cieplnej, którego celem jest wykorzystanie promieniowania słonecznego do podgrzewania wody.
Fotowoltaiczne systemy energii słonecznej mają kilka podstawowych komponentów, pogrupowanych w trzy różne bloki: blok generatora, blok kondycjonowania mocy i blok magazynujący. Każda grupa składa się z komponentów o określonych funkcjach.
- Blok generatora: panel słoneczny; kable; konstrukcja nośna.
- Blok kondycjonujący moc: falowniki; kontrolery ładowania.
- Blok do przechowywania: baterie.
Ale w tym wszystkim, czym jest fotowoltaiczny panel słoneczny? Jest uważany za serce systemu i jest częścią pierwszego bloku, czyli wytwarzania energii. Jego specyficzną funkcją jest zamiana energii słonecznej na energię elektryczną. Liczba potrzebnych paneli słonecznych różni się w zależności od zapotrzebowania rezydencji na energię.
Jak działa panel słoneczny?
Panele słoneczne w bardzo prosty sposób wytwarzają energię elektryczną ze słońca. Oprócz tego, że energia fotowoltaiczna jest uważana za czystą, ponieważ nie generuje odpadów poza płytami i nie powoduje szkód w środowisku, panele przetwarzające światło słoneczne na energię elektryczną wymagają minimalnej konserwacji. Panel fotowoltaiczny składa się z zestawu ogniw fotowoltaicznych, które mają elektrony (ujemnie naładowane cząstki, które obracają się wokół jąder atomów), a te z kolei, uderzone promieniowaniem słonecznym, poruszają się generując prąd elektryczny. Z tego powodu konieczne są okresowe kontrole, aby sprawdzić, czy na panelu nie nagromadził się kurz, liście lub inne zakłócenia (takie jak szczątki ptaków). Zwykle wystarczy deszcz, aby panel był wolny od zanieczyszczeń, alejeśli tak nie jest, po prostu wyczyść go wilgotną szmatką i neutralnym detergentem, zawsze używając gumowych rękawiczek i sprawdzaj luźne lub utlenione przewody (co zdarza się głównie w bardziej wilgotnych lub słonych obszarach), aby uniknąć wypadków.
Rozmiar i żywotność
Rozmiary i wagi paneli słonecznych są bardzo różne. Istnieje kilka typów i odmian, ale panel ma średnio około jednego metra kwadratowego i waży nieco ponad 10 funtów. Panel o tych proporcjach zawiera około 36 ogniw fotowoltaicznych, które mogą wytwarzać około 17 woltów i moc do 140 watów.
Istniejące modele generalnie mają od pięciu do 300 watów maksymalnej mocy, w zależności od celu ich wykorzystania i przyjętej technologii. Ponadto można zainstalować kilka paneli fotowoltaicznych, które można organizować na różne sposoby, umożliwiając pracę z wieloma odmianami systemów energii słonecznej. Panel słoneczny ma żywotność około 25 lat, jest bardzo praktyczny, ponieważ nie wymaga intensywnej konserwacji (należy pamiętać, że inne elementy systemu mogą mieć dłuższą lub krótszą żywotność w porównaniu z tym). Zwrot z inwestycji w system fotowoltaiczny jest zmienny i zależy od ilości energii wymaganej przez nieruchomość. Mimo to zaletą systemu domowego jest oszczędność: po osiągnięciu tego czasu zwrotu rachunek za energię nie będzie już musiał być opłacany.Energia słoneczna, która zamienia się w „darmową” elektryczność! Dobre pieniądze mogą w końcu pójść na oszczędności, a nie zostać wydane, bez wielu korzyści.
Istnieją trzy podstawowe typy fotowoltaicznych paneli słonecznych
Monokrystaliczny panel słoneczny
Charakteryzują się wysoką wydajnością i są zbudowane z monokrystalicznych ogniw krzemowych, to znaczy każde ogniwo jest utworzone przez pojedynczy kryształ tego pierwiastka. Proces produkcji tych paneli jest złożony, ponieważ wymaga produkcji unikalnych kryształów krzemu o wysokiej czystości dla każdego ogniwa fotowoltaicznego.
Panel słoneczny polikrystaliczny
Mniej wydajne niż poprzedni panel; w polikrystalicznych ogniwach komórki składają się z kilku kryształów, a nie tylko z jednego. Efektem końcowym jest ogniwo fotowoltaiczne o wyglądzie potłuczonego szkła.
Panel z cienkiej folii
Materiał fotowoltaiczny jest osadzany bezpośrednio na powierzchni (która może być metalem lub szkłem), tworząc panel. Chociaż są tańsze, mają znacznie niższą efektywność energetyczną, co powoduje konieczność posiadania znacznie większej powierzchni do kompensacji.
Jak wybrać?
Wybór rodzaju i ilości paneli do zainstalowania zależy wtedy od kilku aspektów, takich jak:
- Zapotrzebowanie na energię;
- Cel wykorzystania energii;
- Miejsce instalacji systemu;
- Wolne miejsce.
Gdzie zainstalować?
Mieszkalnych panele słoneczne są zazwyczaj instalowane na dachach ( dachu ), jednak należy zwrócić uwagę na kilka zaleceń:
- Na wytwarzanie energii elektrycznej przez panele słoneczne mogą mieć wpływ wiatry, cienie i odblaskowe powierzchnie, które przeszkadzają, zmniejszając wydajność procesu;
- Ważne jest, aby w miejscu była dobra cyrkulacja powietrza, aby komórki się nie przegrzały;
- Dach musi być wytrzymały na ciężar paneli.
Pochylenie i orientacja paneli może również wpływać na ich skuteczność. W przypadku Brazylii, położonej na południowej półkuli Ziemi, zainstalowany panel słoneczny musi być skierowany w stronę prawdziwej północy (która nie jest tą samą północą, którą podaje kompas). W krajach na półkuli północnej panel słoneczny musi być skierowany na prawdziwe południe. Północ magnetyczna, na którą wskazuje standardowy kompas, jest wyrównana z biegunami Ziemi i jest w ciągłym ruchu, aczkolwiek jasnym. Rzeczywista północ jest tym, co widać na papierowej mapie i jest stała.
Zobacz więcej o tym, jak zainstalować energię słoneczną w swoim domu. Zobacz także wideo dotyczące działania panelu słonecznego (w języku angielskim).Pamiętaj, aby upewnić się, że stosowane podzespoły posiadają atesty Państwowego Instytutu Metrologii, Jakości i Technologii (Inmetro), który w 2014 r. Przeprowadził wdrożenie Rozporządzenia nr 357 w celu ustalenia zasad funkcjonowania urządzeń wytwórczych Fotowoltaika.
Energia słoneczna jest jednym z najbardziej obiecujących źródeł odnawialnych w Brazylii i na świecie, ponieważ powoduje minimalny wpływ na środowisko i zmniejsza ślad węglowy konsumentów - będą oni minimalizować swoje emisje, wybierając sposób uzyskiwania energii o niskim potencjale szkodliwości.
Niestety w Brazylii nadal istnieje niewiele zachęt i linii finansowania dla tego rodzaju energii, do których wciąż trudno jest uzyskać dostęp i które mają niewielkie zastosowanie. Oczekuje się, że wraz ze wzrostem zużycia systemów energii fotowoltaicznej pojawią się nowe zachęty, bardziej przydatne i dostępne dla zwykłych mieszkań.
Niedogodności
Chociaż wykorzystanie energii słonecznej jest uważane za czyste, użycie paneli słonecznych może być problematyczne. Dzieje się tak dlatego, że oprócz tego, że są drogie, eksperci już teraz obawiają się, co zostanie zrobione z tysiącami paneli słonecznych pod koniec ich okresu użytkowania.
Japońskie Ministerstwo Środowiska ostrzegło, że do 2040 r. Kraj ten będzie produkować 800 000 ton odpadów słonecznych.
Międzynarodowa Agencja Energii Odnawialnej oszacowała, że do 2050 r. Liczba paneli słonecznych wyniesie 75 milionów i waży 250 000 ton. Zdaniem naukowców, co może być dużym problemem w zakresie odpadów stałych.
Jak poddaje się recyklingowi panele słoneczne?
Recykling paneli słonecznych nie jest jeszcze opłacalny ekonomicznie. Chociaż zawierają cenne materiały, takie jak miedź i srebro, nie są warte tyle, co telefony komórkowe i inne urządzenia.
Z tego powodu Instytut Badań nad Energią Elektryczną twierdzi, że najlepszym rozwiązaniem dla lokalizacji paneli słonecznych na razie są wysypiska śmieci.
Jednak w stanie Waszyngton w Stanach Zjednoczonych przyjęto prawo, które zobowiązuje producentów paneli słonecznych do posiadania planu recyklingu swoich produktów.
W Europie pierwszy zakład recyklingu paneli słonecznych został zainaugurowany w czerwcu 2018 roku.
