Voor- en nadelen van zonnepanelen: wat u moet weten vóór de installatie

Zowel in de wereld als in Rusland worden zonnepanelen steeds populairder. Dit zijn halfgeleiderfotocellen die zonlicht absorberen en de resulterende energie omzetten in elektriciteit. Als u meerdere van deze batterijen installeert, zijn hun prestaties voldoende om aan de behoeften van de hele privéwoning te voldoen. Het artikel beschrijft de voor- en nadelen van zonne-energie, technische kenmerken en soorten batterijen.

Ontwerp en werkingsprincipe

Voordat u de voor- en nadelen van zonnepanelen overweegt, moet u hun structuur en werkingsprincipe begrijpen. De belangrijkste uitrusting van dit type zijn cellen met fotocellen. Ze zijn aan het frame bevestigd, bovenop zit glas en beschermende coatings gemaakt van polymeren (boven- en onderkant - EVA en PVC). De basis is de achterwand en nog lager bevindt zich een contactdoos en een beugel waarmee het element op het dak of op een andere plaats wordt geïnstalleerd.

Het belangrijkste onderdeel van een zonnebatterij is een fotocel. Dit is de naam die wordt gegeven aan een dun paneel gemaakt van halfgeleidermateriaal – silicium, in 2 lagen gelegd. In plaats daarvan kunnen andere materialen worden gebruikt:

• amorf silicium is goedkoop, maar het rendement is het laagst van alle halfgeleiders: het rendement bedraagt ​​niet meer dan 8%;
• cadmiumtelluride is duur, maar heeft een hoog rendement van 11%;
• CIGS is een legering van gallium, indium, selenium en koper met een rendement van 15%.

Zoals u kunt zien, houden de nadelen van zonnepanelen verband met een laag rendement, dat wil zeggen met een vrij laag rendement. Maar we mogen niet vergeten dat energie gratis en in vrijwel onbeperkte hoeveelheden wordt geproduceerd. Het werkingsprincipe is vrij eenvoudig:

1. De zonnestralen vallen op het oppervlak van de fotocel.
2. Als gevolg van verwarming, dat wil zeggen de absorptie van energie, komen elektronen vrij.
3. Onder invloed van een elektrisch veld beginnen ze op een ordelijke manier te bewegen, dat wil zeggen dat er een elektrische stroom ontstaat.
4. Met behulp van een omvormer wordt gelijkstroom onmiddellijk omgezet in wisselstroom, die nodig is om apparatuur en huishoudelijke apparaten van stroom te voorzien (dit is wat in stopcontacten wordt gebruikt).
5. De stroom komt het netwerk binnen en wordt gebruikt voor het beoogde doel.

Voor- en nadelen van zonnepanelen

Het is duidelijk dat zonne-energie zijn voor- en nadelen heeft. De voordelen van dergelijke batterijcellen liggen voor de hand:

• de mogelijkheid om gratis elektriciteit in onbeperkte hoeveelheden te ontvangen;
• stille werking;
• vrij eenvoudige installatie en onderhoud;
• lange levensduur;
• neemt niet veel ruimte in beslag - bovendien worden batterijen op daken geplaatst, waarvan de ruimte niet wordt gebruikt;
• 100% veilig voor het milieu - geen schadelijke uitstoot of afval.

Maar er zijn ook duidelijke nadelen van zonne-energiecentrales:

• de apparatuur is vrij duur;
• installatie zal ook duur zijn;
• de hoeveelheid energie hangt sterk af van de klimatologische kenmerken van de regio, dat wil zeggen het aantal en de duur van zonnige dagen;
• Om echt veel elektriciteit te produceren, moet je meerdere elementen over een groot oppervlak installeren, en dat is niet altijd mogelijk.

Belangrijkste kenmerken en soorten batterijen

Er zijn dus voor- en nadelen aan zonne-energie.Maar om een ​​geschikte fotocel te kiezen, moet u ook vertrouwd raken met de belangrijkste kenmerken:

1. In de praktijk is macht het belangrijkste criterium. Als u van plan bent een batterij te gebruiken om energie voor het hele huis op te wekken, moet u apparaten met een vermogen van 1000 W of meer overwegen. Meestal worden elementen alleen voor bepaalde doeleinden gebruikt, bijvoorbeeld voor huishoudelijke apparaten. Dan kunt u een goedkope batterij aanschaffen met een vermogen van 500-600 W.
2. Efficiëntie of specifieke efficiëntie – optimaal vanaf 15%.
3. Tolerantie – afwijking van het aangegeven vermogen in beide richtingen (bijvoorbeeld tot 3 W).
4. Het bedrijfstemperatuurbereik ligt meestal tussen -45 en +90 graden.
5. Het degradatieniveau van de LID is de snelheid waarmee de eigenschappen van fotocellen verloren gaan als gevolg van slijtage. Na 30 jaar kunnen de batterijprestaties bijvoorbeeld met 15-20% afnemen, wat normaal is.
6. Gevoeligheid voor lichtintensiteit - het is het beste om batterijen met monokristallijne elementen te kiezen.
7. De beschermende coating moet van hoogwaardig materiaal zijn, bijvoorbeeld EVA- of PET-folie.

Het is ook nuttig om de classificatie van zonnecellen te kennen, afhankelijk van de structuur van de fotocel (halfgeleider):

1. Polykristallijn - bestaat uit kleine siliciumkristallen, waarvan de efficiëntie in het bereik van 13-17% ligt.
2. Monokristallijn - efficiëntie bereikt 20% of meer.
3. Amorf - elementen met een buigbaar oppervlak, maar onvoldoende hoog rendement (tot 11%).
4. Er zijn ook filmmaterialen op basis van cadmiumtelluride of koperselenide. Ze buigen ook goed en zijn licht van gewicht. De efficiëntie bedraagt ​​maximaal 12%.

Het gebruik van zonnepanelen is behoorlijk rendabel. En niet alleen in het zuiden, maar ook in het noorden. De belangrijkste voorwaarde is niet de temperatuur, maar het aantal zonnige dagen.In die zin is het het meest winstgevend om een ​​dergelijke elektriciteitsbron te gebruiken in steden als Khabarovsk, Omsk en Astrachan. Voordat u tot aanschaf overgaat, is het belangrijk om het benodigde vermogen nauwkeurig te berekenen op basis van uw doelstellingen en verbruiksvolumes.