Что такое солнечные панели: 3 особенности

Солнечная батарея состоит из отдельных фотоэлектрических элементов, которые соединяясь вместе, обеспечивают необходимую мощность батареиСолнечная батарея состоит из отдельных фотоэлектрических элементов, которые соединяясь вместе, обеспечивают необходимую мощность батареиСолнечная энергетика уже давно стала не просто способом добычи электроэнергии, а настоящим символом альтернативного подхода к получению электричества. Солнечные панели устанавливают частные компании, государственные институты и даже домовладельцы. Это позволяет получать чистую энергию без вреда окружающей среде. К тому же многие виды панелей позволяют экономить счета за коммунальные услуги. Каковы же перспективы солнечной энергетики и стоит ли устанавливать панель на своем доме?

Особенности солнечной энергии

Тысячи лет люди смотрели на солнце, поклонялись ему как божеству, грелись благодаря ему и любовались закатами, однако никому даже в голову не приходило, что это небесное тело может приносить энергию. До 19-го века о существовании солнечной энергии было неизвестно, пока физики не придумали способ, позволяющий аккумулировать энергию от солнца. Как работает солнечная панель?

К настоящему времени основными способами использования солнечной энергии являются преобразование ее в электрическую и тепловуюК настоящему времени основными способами использования солнечной энергии являются преобразование ее в электрическую и тепловую

Первые попытки использовать энергию солнца были довольно далекими от современного устройства солнечных батарей.

На специальных станциях благодаря гигантским увеличительным стеклам лучи солнца собирались в пучок и направлялись в бак с водой. Жидкость нагревалась, вскипала и превращалась в пар, далее же все работало по принципу паровой турбины. Во время такого подхода терялось очень много энергии.

Спустя некоторое время были изобретены специальные фотоэлементы, которые вступают в реакцию с солнечными лучами и напрямую дают электричество.

Особенности энергии солнца уникальны:

  • Она абсолютно бесплатна;
  • Энергия солнца бесконечна и стабильна, она доступна всегда;
  • Энергию солнца можно получать везде.

Вы не привязаны к станциям, розеткам, месторождениям, ведь солнце есть везде.

Работают ли солнечные панели зимой и в дождь

Некоторые люди имеют неправильное представление о солнечных панелях как таковых. Некоторые полагают, что они работают за счет нагревания, другие уверены, что энергию дает свет. На самом деле реакция происходит из-за лучей. От мощности лучей и угла их попадания зависит, сколько энергии будет аккумулировано панелями.

Таким образом, пасмурная погода – действительно проблема. Тучи скрывают солнце и из-за этого КПД панелей падает. Энергия продолжает вырабатываться, однако слабее, чем при прямых лучах.

Зимой проблема заключается зимой в том, что дни короткие, а не на улице холодно. Прямые солнечные лучи зимой дают то же количество энергии, что и летом, однако из-за коротких дней объем собранной энергии оказывается ниже.

Еще один важный момент – это угол наклона батарей. Как уже было сказано, панели работают не из-за света, иначе им было бы достаточно просто освещения на улице, а именно направленности лучей. Зимой солнце проходит по небу ближе к горизонту, чем летом, поэтому положение батарей в разные времена года следует менять. Количество собранной энергии может быть на 40% ниже просто из-за неправильного угла панелей.

Виды солнечных панелей

В целом батареи для выработки энергии благодаря солнечным лучам делятся на два вида.

Можно выделить два направления – прямое преобразование солнечного излучения в электрический ток, и многократное преобразование солнечной энергии – в тепло, далее в механическую работу, а потом в электричествоМожно выделить два направления – прямое преобразование солнечного излучения в электрический ток, и многократное преобразование солнечной энергии – в тепло, далее в механическую работу, а потом в электричество

А именно:

  • Поликристалические. Панели являются наиболее распространенными на сегодняшний день, так как имеют высокое КПД и сравнительно низкую стоимость.
  • Монокристалические панели более эффективны, поэтому чаще всего все стараются устанавливать именно эту категорию солнечных батарей.

КПД панелей первого типа составляет около 12-14%, при этом этот параметр сильно падает зимой когда из-за невысокой продолжительности светового дня можно рассчитывать на всего пару процентов эффективности. Вторая категория более эффективна и поэтому ее стоит обсудить отдельно.

Монокристалические солнечные элементы: отличительная особенность

На вид такие панели выглядят как черные батареи, стоимость их чуть выше панелей первой категории, однако КПД также существенно отличается. Нормальный параметр для таких батарей составляет 15%, однако если батарея стоит под правильным углом к солнечным лучам, то может достигаться в активные солнечные дни КПД на уровне 20% и даже выше. Для солнечных панелей это очень много.

Чем больше площадь солнечных батарей, тем больше энергии они вырабатывают.

Таким образом, монокристалические панели дают около киловатта электроэнергии с 8 кв. метров площади, притом как панели из аморфного кремния потребуют площадь в 20 кв. метров для производства аналогичного объема энергии. Другими словами, такие панели дорогие, но экономят свободное место и дают больше энергии, именно поэтому в них вкладывают деньги все чаще.

Что такое гибридная солнечная панель

В Японии не так давно изобрели и начали активно тестировать так называемую гибридную солнечную панель. Это батарея, которая одновременно вырабатывает два типа энергии. Панель работает как солнечная батарея и благодаря аккумулированию солнечных лучей вырабатывает электричество. Однако параллельно этому процессу панель использует еще и тепловую энергию солнца, нагревая воду в трубах. Таким образом, КПД первой задачи составляет 15%, а второй – целых 62%.

Суть гибридной солнечной панели заключается в том, что она работает как солнечная батарея для вырабатывания электричества и как коллектор для нагрева водыСуть гибридной солнечной панели заключается в том, что она работает как солнечная батарея для вырабатывания электричества и как коллектор для нагрева воды

Одна большая солнечная панель способна полностью обеспечивать дом и электричеством, и теплой водой.

Несомненно, за таким гибридными панелями будущее. Однако пока что стоимость таких моделей значительно выше, чем цена традиционных панелей, именно поэтому японцы не спешат выпускать изобретение на рынок, стараясь снизить его стоимость.

Есть ли у солнечных батарей будущее

Не смотря на то, что солнечные панели позволяют вырабатывать чистую энергию, они все еще остаются диковинкой. А все потому, что стоимость панелей все еще высокая для массового внедрения. Кроме того, срок службы панелей составляет всего 30 лет, после чего они требуют замены. С другой стороны, солнечные батареи все же становятся дешевле, их цена с за последние 30 лет упала в 100 раз.

Основная задача на будущее — поиск и максимально эффективное использование возобновляемых источников энергии, а также разработка инновационных методов хранения полученной энергии, позволяющих использовать ее при отсутствии солнечного света или ветраОсновная задача на будущее — поиск и максимально эффективное использование возобновляемых источников энергии, а также разработка инновационных методов хранения полученной энергии, позволяющих использовать ее при отсутствии солнечного света или ветра

Солнечная энергетика остается чрезвычайно перспективной, однако требует инвестиций и нередко дотаций государства. По этой причине развивать альтернативную энергетику могут позволить себе пока что только самые богатые страны.

Для сравнения, на производство 1 Мвт/ч энергии в современном мире требуется около 70-80 долларов. На производство такого же объема энергии солнечными панелями потребуется 100-200 долларов, и это не учитывая траты на покупку панелей. Впрочем, в регионах с высокой солнечной активностью панели уже начинают конкурировать с традиционными способами добычи энергии.

Тормозит развитие солнечной энергетики еще и ветряная энергетика. В ветреных регионах стоимость производства энергии может быть в 2 раза ниже традиционных способов, именно поэтому многие сегодня вкладывают как раз в ветряки. Как бы то ни было, возобновляемая чистая энергия солнца все же имеет куда больше перспективы в масштабах частных домовладений, ведь каждый может теоретически установить панели на крыше своего дома, чего явно не скажешь о гигантских ветровых станциях.

Как работают солнечные панели (видео)

Что же, солнечные панели – это батареи, которые умеют фокусировать лучи света и аккумулировать энергию, направляя ее на нужные нам потребности. Солнечные панели работают и летом, и зимой, однако в холодную пору года их КПД крайне низок, так как световой день короткий. Для увеличения эффективности панелей они должны стоять под правильным углом к солнцу. Существует два основных вида панелей – поликристалические и монокристалические. Первые дешевле, но имеют КПД на уровне 12-14%, вторые дороже, зато аккумулируют энергию с эффективностью 15-18%. Солнечные панели являются способом получения чистой возобновляемой энергии, однако все еще не получили повсеместного распространения из-за своей дороговизны.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голосов)

Добавить комментарий

ЗАКРЫТЬ РЕКЛАМУ