Saule ir milzīgs atjaunojamas, neizsmeļamas enerģijas avots, ko varam izmantot savās ģimenes mājās. Fotoelementi (pazīstami arī kā saules elementi) tiek izmantoti, lai saules enerģiju pārvērstu elektrībā. Kā šūnas faktiski darbojas? Kādas ir to izmaksas un vai ir izdevīgi tos uzstādīt mūsu mājās? Mēs atbildēsim uz visiem šiem jautājumiem zemāk.
Ja plānojat uzstādīt fotoelementu paneļus, noteikti iepazīstieties ar vairāku uzņēmumu piedāvājumiem. Jūs varat tos iegūt ļoti vienkāršā veidā - izmantojiet pakalpojumu Būvuzņēmēja meklēšana, kas pieejams vietnē Būvniecības kalkulatori. Pēc īsas veidlapas aizpildīšanas jūs bez maksas un bez jebkādām saistībām saņemsit aptuveni duci dažādu uzņēmumu piedāvājumu.
Kas ir fotoelementi un kā tie darbojas?
Fotoelementi ir silīcija pusvadītāju plāksnes. Iekšpusē ir elektromagnētiskais lauks (pazīstams arī kā potenciāls šķērslis). Saules stari, kas nokrīt uz šūnas, izsit elektronus no savas vietas uz pusvadītājiem. Tādā veidā tiek veidoti nesēju pāri ar pretēju lādiņu (negatīvie un pozitīvie elektroni). Šie lādiņi tiek atdalīti elektriskā lauka iedarbības dēļ. Tas, savukārt, izraisa elektrisko spriegumu uz šūnām, ko mēs varam izmantot pēc ierīču pievienošanas, kas patērē enerģiju.
Ir arī vērts atcerēties, ka mūsdienu fotoelementi darbojas visu dienu no rītausmas līdz krēslai. Mākoņainās dienās viņi izmanto izkliedētus starus, kas nozīmē, ka saules baterija var strādāt neatkarīgi no laika apstākļiem.
Vienas ģimenes mājās uzstādīto fotoelementu veidi
No šodienas mēs zinām četrus fotoelementu veidus (selēns, silīcijs, krāsviela un polimērs). Tomēr Polijas tirgū strādājošo ražotāju piedāvājumos mēs varam atrast tikai fotoelementu paneļus, kas ražoti, pamatojoties uz silīciju. Vienģimenes mājās mēs izmantojam:
Monokristāliska saules baterija - izgatavots no viena silīcija kristāla, sagriezts mazos gabaliņos. Tos ir viegli atpazīt pēc to raksturīgās, ļoti tumšās krāsas. Šāda veida saules paneļus raksturo ilgs kalpošanas laiks un augsta efektivitāte. Monokristāliska saules baterija spēj pārvērst 17 līdz 22% saules enerģijas, kas ir diezgan apmierinošs rezultāts. Viena paneļa jauda parasti ir no 150 līdz 180 W. Izmaksas ir vienīgais būtiskais trūkums. Diemžēl šāda veida fotoelementu cenu saraksts ir diezgan augsts.
Polikristāliska saules baterija - izgatavots no polikristāliska silīcija kristāla. Mēs varam tos atpazīt pēc zilganas krāsas. Raksturīga polikristālisko elementu iezīme ir augsta pretestība, arī ievērības cienīga ir fotoelementu pievilcīgā cena. Šāda veida saules paneļu efektivitāte ir no 14 līdz 18%. Pēc daudzu ekspertu domām, polikristālisko šūnu izmantošana ir labākais risinājums mūsu klimatiskajos apstākļos.
Amorfā saules baterija - ir tehnoloģiski vismodernākie, tie ir izgatavoti no nekristalizēta (amorfā) silīcija. Mēs varam tos atšķirt pēc nedaudz bordo krāsas un nedaudz mazākiem izmēriem. Interesanti, ka amorfās šūnas var izveidot elegantus moduļus, kas ir uzstādīti uz ēkas jumtiem vai balustrādes. Šāda veida saules elektrostacijas ir vismazāk efektīvs risinājums. To efektivitāte ir no 6 līdz 10%. Tomēr ir vērts uzsvērt, ka šī risinājuma vissvarīgākā priekšrocība ir pievilcīgā iepirkuma cena. Šāda veida fotoelektrisko paneļu cenrādis ir vispievilcīgākais mūsu kabatai.
Fotoelektrisko elementu sistēmām var iegūt pievilcīgu finansējumu no valsts budžeta. Ja jūs interesē, varat atrast vairāk informācijas par šo tēmu, noklikšķinot uz šīs saites.
Saules elementu sistēmas
Ar saules paneļiem vien nepietiek, lai saules enerģiju pārvērstu elektrībā. Mums ir nepieciešama arī visa integrētā sistēma, kas ļaus šūnām darboties. Komerciālajos piedāvājumos ir divu veidu sistēmas
- Izslēgts tīkls (autonoma sistēma) - izveido slēgtu sistēmu, kurā enerģija tiek pārnesta uz akumulatoru vai tieši uz elektriskām ierīcēm.
- Tīklā (atvērta sistēma) - šāda veida saules elektrostacijām nav bateriju. Elektrības pārpalikums netiek uzglabāts, bet tiek piegādāts atpakaļ publiskajā tīklā.
Abas iepriekš minētās sistēmas var savienot tieši ar elektriskām ierīcēm vai aprīkot ar papildu invertoru, kas pārveido strāvu no tiešās uz maiņstrāvu. Tehnoloģiski visattīstītākās saules elektrostacijas ir aprīkotas ar efektīvām baterijām un kontrolieriem. Kontrolieris var automātiski pārslēgt barošanas avotu no saules enerģijas (kad akumulators ir izlādējies) uz enerģiju, kas tiek piegādāta no publiskā tīkla. Tas ir diezgan efektīvs un funkcionāls risinājums, kas palielina fotoelementu uzstādīšanas komfortu.
Fotoelementu elementu svarīgākie parametri
Pirms fotoelementu iegādes ir vērts iepazīties ar to tehniskajām specifikācijām. Daži parametri tiks aprakstīti diezgan sarežģīti, taču parasts lietotājs būs apmierināts ar informāciju par pamatparametriem. Protams, ir vērts pievērst uzmanību tādiem parametriem kā:
Jaudas tolerance - parametrs, kas norāda moduļa minimālo jaudu noteiktos apstākļos. Vērtībai jābūt no 0 līdz 5%.
Maksimālā jauda (saukta arī par maksimālo jaudu) - apzīmēts ar simbolu Wp. Parametrs stāsta par maksimālo jaudu, ko fotoelementi iegūst optimālos laika apstākļos. Tomēr atcerieties, ka maksimālā jauda samazināsies līdz ar šūnu darba laiku.
Maksimālais sistēmas spriegums - parametrs norāda maksimālo spriegumu, pie kura var darboties sistēmai pievienotie saules paneļi. Maksimālā sprieguma vērtība svārstās no 600 līdz 1000 V.
Tukšgaitas spriegums - mēs to saucam arī par atvērtas ķēdes spriegumu. Šis parametrs nosaka maksimālo spriegumu moduļiem, kas nav pievienoti uztvērējiem. Šī parametra vērtība svārstās no 20 līdz 50 V.
Maksimālais strāvas spriegums - tas ir spriegums, kas iegūts, strādājot ar maksimālo jaudu.
Akcijas cenas saules paneļiem un siltumsūkņiem
Aizpildīšanas koeficients - parametrs, kas apzīmē no šūnām iegūtās faktiskās enerģijas attiecību pret to jaudu, kas iegūta pie maksimālās strāvas un sprieguma. Parametrs ir definēts procentos un nedrīkst būt zemāks par 70%.
Strāvas intensitāte pie maksimālās jaudas - parametrs norādīts ampēros. Norāda maksimālo strāvas stiprumu, strādājot ar maksimālo jaudu.
Darba temperatūra - tas ir īpaši svarīgs parametrs. Atcerieties, ka mūsu saules paneļi būs pakļauti mainīgiem laika apstākļiem, tāpēc darba temperatūrai jābūt visplašākajā diapazonā, piemēram, -45parC līdz +90parC.
Svari - šis parametrs ir svarīgs uzstādīšanas darbu laikā. Ir vērts pievērst uzmanību tam un aprēķināt maksimālo slodzi uz mūsu jumta. Parasti viens standarta izmēru panelis sver līdz 30 kg (lai gan ir arī daudz smagāki izņēmumi). Komerciālajos piedāvājumos ir arī nelieli moduļu paneļi, kuru svars ir aptuveni 2 kg. Mēs tos parasti izmantojam balustrādēs un mazos jumtos.
Izmēri - var lemt par uzstādīšanas izmaksām. Standarta moduļa izmēri ir 30 x 45 cm. Tomēr ražotāju piedāvājumos ir arī daudzi lielāki un mazāki modeļi.
Fotoelementu cena
Saules elektrostacijas Polijā nav īpaši populāras. Viņu cena joprojām var būt ļoti augsta. Pirms šūnu pirkšanas mums jāatceras, ka atsevišķu ražotāju cenu saraksts var būt ļoti atšķirīgs. Tāpēc ir vērts pārskatīt pēc iespējas vairāk piedāvājumu. Lētākās (bet arī grūti iegūstamas) ir amorfās šūnas. Viena elementa cena var svārstīties no PLN 800 līdz PLN 1000. Mēs iegādāsimies labas kvalitātes polikristāliskā silīcija šūnas par 1300–2000 PLN. Savukārt par saules paneļiem, kas izgatavoti no monokristāliska silīcija, mēs maksāsim vismaz PLN 2500. Atcerieties, ka vienģimenes mājas saules elektrostacijai jābūt no divpadsmit līdz pat vairākiem desmitiem paneļu. Galīgajā pirkuma cenā ietilpst arī invertors, montāžas sistēmas, montāžas izmaksas, sistēmas konfigurācijas izmaksas, kā arī kabeļi un aizsargi. Tāpēc mēs redzam, ka fotoelementi Polijā joprojām ir diezgan lieli izdevumi.
Izmaksu simulācija fotoelektriskie paneļi
Mēs pieņemam, ka fotoelementu uzstādīšana atrodas nelielā divstāvu mājā. Šādās ēkās parasti tiek izmantotas saules elektrostacijas, kas izgatavotas no polikristāliskiem paneļiem. Mūsu gadījumā instalācijas jauda būs 5 kWp, un tā sastāvēs no 20 paneļiem (250 Wp) no vidējās klases cenu diapazona. Individuālie izdevumi būs šādi:
- Saules paneļi (20 x 1300 PLN) - 26 000 PLN
- Invertors - PLN 5800
- Konstrukcija no alumīnija profiliem (pielāgota jumtam no tērauda dakstiņiem vai keramikas dakstiņiem) - PLN 4000
- Drošība un kabeļi - 400 PLN
- Montāžas pakalpojums ar konfigurāciju - 4 200 PLN
Mūsu simulācijas galīgās izmaksas ir PLN 40 400. Šī ir indikatīva vērtība. Atcerieties, ka atsevišķu darbuzņēmēju cenrādis var ievērojami atšķirties. Projekta gala cenu pat ietekmē eiro kurss (lielākā daļa paneļu tiek importēti uz Poliju).
Vai saules elektrostacija būs rentabla?
Mūsu saules elektrostacijas jauda ir 5 kW, un tā spēj saražot aptuveni 4800 kWh elektroenerģijas gadā. Šo vērtību var salīdzināt ar vidējo ikgadējo elektroenerģijas patēriņu četru cilvēku mājsaimniecībai. Tomēr atcerieties, ka mūsu instalācija darbojas režģa režīmā un tai nav bateriju. Elektrības pārpalikums tiek novirzīts publiskajam tīklam. Interesanti, ka mēs varam pārdot savu lieko enerģiju tīkla piegādātājam. Tomēr summa nebūs pārāk liela, un viss process prasīs mums noorganizēt īpašu koncesiju.
Piegādātājs var piedāvāt likmi no 0,15 līdz 0,25 PLN par kWh, kas tiek nodota publiskajam tīklam. Tik zema likme pārāk lielā mērā neietekmēs visa projekta izmaksu atgūšanu. Mūsu ietaupījumi rodas, samazinot (vai pat novēršot) elektrības rēķinus. Piegādātāja vidējā likme ir PLN 0,60 / kWh. Gada laikā savām vajadzībām saražojām 4800 kWh, kas dod vērtību PLN 3 120. Tādējādi ieguldījumi saules elektrostacijā atmaksāsies maksimāli 13 gadu laikā. Tomēr ņemsim vērā, ka elektroenerģijas cenas nepārtraukti pieaug. Praksē var izrādīties, ka ieguldījums atmaksāsies daudz agrāk.
