Ja domājat par savas mājas pārveidi par saules enerģiju, skatiet mūsu pārskats par saules paneļu veidiem pieejams dzīvojamo māju sistēmām, palīdzēs jums uzzināt vairāk par katras sistēmas priekšrocībām un trūkumiem laipns.
Iespējams, lēmums pārveidot savu māju uz saules enerģiju bija vienkāršs. Saules enerģija ne tikai nāk par labu planētai — tā samazina mūsu atkarību no fosilā kurināmā, bet arī nāk par labu jūsu maciņam, jo jūs ilgtermiņā ietaupāt elektrības rēķinus.
Šajā rakstā ir padziļināti apskatīti šāda veida saules paneļi un izcelts saules paneļu dizains, materiālus un efektivitātes vērtējumus katram, lai palīdzētu jums izvēlēties labākos saules paneļus jūsu mājām un budžetu.
Saules paneļu materiāli
Lai gan apņemšanās pāriet uz saules enerģiju var būt vienkārša, navigācija instalēšanas procesā var šķist nedaudz satriecoša. Lai izvēlētos tikai paneļus, ir nepieciešami pētījumi un izpratne par zinātni, kas saistīta ar dzīvojamo saules enerģiju.
Saules paneļi sastāv no desmitiem fotoelementu (sauktu arī par PV elementiem), kas absorbē saules gaismu, kas skar mājas jumtu, un pārvērš šo enerģiju līdzstrāvas (DC) elektrībā. Lielākajā daļā mājas saules sistēmu ir invertors, kas maina līdzstrāvas elektroenerģiju uz maiņstrāvas (AC) elektroenerģiju, kas pēc tam var darbināt māju. Akumulatoru rezerves var uzglabāt neizmantoto saules enerģiju, lai to izmantotu naktī vai pārtraukuma laikā.
Lai gan saules paneļu zīmoli un stili ir daudz, labā ziņa ir tā, ka ir tikai trīs galvenie Saules paneļu veidi, ko pašlaik izmanto dzīvojamo māju saules sistēmās: monokristāliski, polikristāliski un plānā plēvīte. Apskatīsim katru no tiem tuvāk.
Monokristāliskie saules paneļi
Monokristāliskie saules paneļi — monopaneļi, uz kuriem bieži atsaucas saules enerģijas uzņēmumi — tādējādi tiek nosaukti, jo tie ir izgatavoti no viena tīra silīcija. Monokristāliskie paneļi ir visizplatītākie uz jumtiem dzīvojamo māju saules sistēmās, jo tie ir vispiemērotākie paneļi nelielām telpām un kalpo ilgāk nekā polikristāliskie un plānās plēves paneļi paneļi.
Ir divu veidu monokristāliskie paneļi: pasivēts emitētājs un aizmugurējais kontakts (PERC) un bifaciālie paneļi. PERC paneļiem šūnu aizmugurē ir pievienots vadošs slānis, lai palielinātu enerģijas absorbciju. PERC paneļus visbiežāk izmanto jumta saules sistēmās.
Līdzīgi, bifaciālie paneļi var absorbēt gaismu no abām pusēm, taču ar lielāku ātrumu nekā PERC paneļi. Šī iemesla dēļ bifaciālie paneļi parasti ir paredzēti zemē montētām sistēmām, kas atstāj atklātas abas paneļu puses.
Monokristāliskā saules paneļa dizains
Monokristāliski paneļi pārsvarā ir vienkrāsaini melni, taču tiem ir neliela vieta. Melnais dizains padara tos mazāk pamanāmus uz jumta. Tomēr tie nav tik gludi kā plānslāņa paneļi, kas ir pilnīgi melni un guļ uz jumtiem.
Monokristāliskie saules paneļu materiāli
Monokristāliskā silīcija saules baterijas tiek ražotas, izmantojot Czochralski metodi, kurā silīcija sēklu kristāls tiek ievietots izkausētā tīra silīcija tvertnē augstā temperatūrā. Tas rada vienu silīcija kristālu vai lietni, kas pēc tam tiek sadalīts plānākās plāksnēs. Šīs vafeles veido saules paneļus.
Polikristāliskie saules paneļi
Polikristāliskie paneļi pārstāv agrāku saules paneļu tehnoloģiju, un tāpēc tie var būt lētāki nekā jaunākie monokristāliskie paneļi. Tomēr, tā kā tehnoloģija ir vecāka, polikristāliski paneļi nav tik efektīvi kā to modernākie kolēģi. Tie arī slikti iztur augstā temperatūrā, tāpēc nav ieteicami lietošanai karstākā klimatā visu gadu.
Polikristāliskā saules paneļa dizains
Polikristāliskiem paneļiem to ražošanas procesa dēļ ir zila nokrāsa. Zilā krāsa patiesībā ir nedaudz marmora izskata, tāpēc paneļa uz paneļa krāsa un konsistence atšķiras. Māju īpašniekiem, kas nodarbojas ar smalkas saules paneļu sistēmas izveidi, vajadzētu izvēlēties monokristāliskos paneļus, nevis polikristāliskos paneļus.
Polikristāliskie saules paneļu materiāli
Polikristāliskie paneļi ir izgatavoti no silīcija saules baterijām, tāpat kā monokristāliskie paneļi. Atšķirība ir polikristālisko paneļu dzesēšanas procesā, kas rada vairākus kristālus, nevis tikai vienu.
Polikristāliskiem paneļiem, ko izmanto mājas saules sistēmās, parasti ir 60 saules baterijas, kas ražo aptuveni 240 līdz 300 vatus. Salīdzinājumam, vidējais dzīvojamo māju saules panelis satur 72 elementus un ģenerē 300 līdz 400 vatus elektroenerģijas.
Plānās plēves saules paneļi
Zemākas efektivitātes dēļ plānās kārtiņas saules baterijas biežāk izmanto lielās rūpnieciskās saules enerģijas iekārtās, kurās telpa nav ierobežota. Un otrādi, plānās plēves paneļi var būt labs risinājums mazākiem saules enerģijas projektiem, piemēram, laivu barošanai, un mazākām komerciālām ēkām, piemēram, noliktavām, ar plāniem metāla jumtiem.
Plānas plēves saules paneļa dizains
Plānās plēves paneļiem ir gludākais izskats starp trīs paneļu veidiem. Tā kā tie ir pilnīgi melni, plakani un elastīgi pēc formas un izmēra, tie viegli iederas mājās uz jumta un nav nepieciešama sastatņu konstrukcija, kas bieži vien ir monokristāliskiem un polikristāliskiem paneļiem darīt.
Tomēr plānās plēves paneļi nav efektīvi, tāpēc jums ir nepieciešams daudz vairāk — varbūt pat pietiekami, lai nosegtu visu jumtu — lai ražotu enerģiju mājai. Tas laika gaitā var izraisīt augstākas kopējās izmaksas un palielināt paneļa problēmu, kļūmju un vispārējas degradācijas gadījumus.
Plānās plēves saules paneļu materiāli
Plāns fotoelektriskās vielas, piemēram, amorfā silīcija vai kadmija telurīda, slānis tiek novietots uz cietas virsmas, bieži vien stikla, lai izveidotu plānslāņa paneli. Ražošanas procesā izmantotās fotoelektriskās vielas izvēle radīs dažādus plānslāņa paneļus, tostarp dažus ļoti elastīgus.
Salīdziniet galvenos saules paneļu veidus
| Saules paneļa tips | Pros | Mīnusi |
|---|---|---|
| Saules paneļa tips | Pros | Mīnusi |
| Monokristālisks | ✔ Tā kalpošanas laiks ir vairāk nekā 25 gadi; ✔ Izgatavots no augstākās kvalitātes silīcija; ✔ Nodrošina vislielāko jaudu, tāpēc tai ir nepieciešams vismazākais jumta platības daudzums | ✘ parasti ir dārgāks nekā pārējie divi paneļu veidi; ✘ Var būt nedaudz mazāk efektīva aukstā laikā |
| Polikristālisks | ✔ Piedāvā izmaksu ziņā efektīvāku risinājumu saules enerģijai; ✔ Ražošanas procesā rada mazāk atkritumu nekā monokristāliski un plānslāņa paneļi; ✔ Nodrošina vislielāko jaudu, tāpēc tai ir nepieciešams vismazākais jumta platības daudzums | ✘ Izturību un jaudu var vieglāk ietekmēt augsta temperatūra; ✘ Tam ir zemāks efektivitātes rādītājs nekā monokristāliskiem paneļiem |
| Plānā plēve | ✔ Var izturēt augstu temperatūru; ✔ Ir lētākā paneļa iespēja; ✔ Sver mazāk par monokristāliskiem un polikristāliskiem paneļiem | ✘ Tam ir zemākais efektivitātes novērtējums starp trim paneļu veidiem; ✘ Ir mazāk izturīgs nekā monokristāliskie un polikristāliski paneļi |
Saules paneļu izmaksas
No katra paneļa viedokļa monokristāliski paneļi ir visefektīvākie un tāpēc visdārgākie. Polikristāliskos paneļus faktiski var izgatavot, izmantojot kristāla fragmentus, kas palikuši no monokristālisko paneļu ražošanas. Tā kā ražošanas izmaksas ir zemākas un ražošanas process ir vienkāršāks, polikristāliski paneļi ir daudz lētāki nekā monokristāliski paneļi. Plānās plēves paneļi parasti ir lētākais saules paneļu veids, jo tiem ir īpaši viegla un plāna konstrukcija.
Vidējās izmaksas par vatu:
- Plānā plēve: 0,43 USD–$.70
- Monokristālisks: 0,32 USD–$1.50
- Polikristālisks: 0,70 USD–$1.50
Saules paneļa efektivitāte
Jo vairāk elektroenerģijas saules panelis var saražot, jo augstāks ir efektivitātes rādītājs. Tas arī nozīmē, ka visefektīvākie paneļi aizņems vismazāk vietas un mazāk būs nepieciešams funkcionējošai mājas saules sistēmai.
Efektivitāti ietekmē izmaiņas saules gaismā visas dienas garumā, jo apmākušās debesis acīmredzami samazinās saules enerģijas paneļu absorbciju. Augsts siltuma līmenis var arī negatīvi ietekmēt energoefektivitāti. Paneļi uzkrāj siltumu visas dienas garumā, un tas šajā laikā var samazināt jaudu līdz pat 25%.
Gan monokristāliski, gan polikristāliski paneļi ir piemēroti lielākajai daļai vietu, kas saņem vidēji daudz saules gaismas un kurām ir sezonālas temperatūras svārstības. Plānās plēves paneļiem ir zemāks temperatūras koeficients nekā pārējiem diviem paneļu veidiem, tāpēc tie varētu būt labs risinājums cilvēkiem, kuri dzīvo karstākā klimatā vai apgabalos, kuros katru gadu tiek saņemts vairāk saules gaismas.
Lai gan šīs nelielās atšķirības ietekmē visus izplatītākos paneļu veidus, visaugstākās efektivitātes veidi nosaka svārstības un kompensē tās kopējās jaudas izteiksmē.
Tālāk ir sniegts katra dažāda veida saules paneļu efektivitātes rādītāju un jaudas jaudas sadalījums.
- Monokristālisks:
- Efektivitāte - vairāk nekā 20%
- Jauda - līdz 300 vatiem
- Polikristālisks:
- Efektivitāte — 15–17%
- Jaudas jauda-240–300 vati
- Plānā plēve:
- Efektivitāte - 6–15%
- Jaudas jauda — nav standarta mērījumu, jo plānās plēves paneļi nav vienāda izmēra, bet parasti ir mazāka jauda nekā kristāliskajiem paneļiem
Faktori, kas jāņem vērā, izvēloties paneļa veidu
Papildus saules gaismas iedarbībai un siltumam ir vairāki citi faktori, kas var ietekmēt saules paneļa veiktspēju.
Sveiciens Vērtējums
Saules paneļi tiek pārbaudīti attiecībā uz krusas ietekmi, nometot nelielas tērauda sfēras no noteikta augstuma vai šaujot ledus bumbiņas tieši uz paneļiem, lai imitētu krusu.
Monokristāliski un polikristāliski paneļi ir izgatavoti no biezākiem materiāliem, un tāpēc tie var izturēt krusas triecienus ar ātrumu līdz 50 jūdzēm stundā. Savukārt plānās plēves saules paneļi ir mazāk izturīgi pret krusu, jo tie ir vieglāki un elastīgāki.
Viesuļvētras reitings
The ASV Enerģētikas departaments uztur saules paneļu ieteicamo specifikāciju sarakstu attiecībā uz to spēju izturēt lielas vētras, piemēram, viesuļvētras. Paneļi, kas atbilst šīm specifikācijām, tiks konstruēti ar bloķēšanas vai stiprinājuma mehānismu, lai palīdzētu novērst to nokļūšanu vējā. Atkal, monokristāliski un polikristāliski paneļi pēc savas konstrukcijas ir smagāki un vairāk modificējami ar stiprinājuma ierīcēm nekā plānslāņa paneļi.
Apakšējā līnija: pareizā saules paneļa izvēle
Lielākajai daļai dzīvojamo māju saules sistēmu vislabākais risinājums ir monokristāliskie saules paneļi. Lai gan tie ir dārgāki par polikristāliskiem paneļiem, monokristāliskiem paneļiem ir augstāka veiktspēja un tie kalpo ilgāk. Tas nozīmē, ka, neraugoties uz augstākajām izmaksām, monokristālisko paneļu paaugstinātā efektivitāte un jauda faktiski var laika gaitā ietaupīt naudu elektrības rēķinu izteiksmē.
Tomēr polikristāliskie paneļi joprojām ir praktisks risinājums tiem, kas vēlas pāriet uz saules enerģiju, bet nevar atļauties monokristālisko paneļu izmaksas. Ņemiet vērā, ka, ja jums ir svarīga estētika, polikristāliskie paneļi ir visievērojamākie un, iespējams, novecojuši no trim saules paneļu veidiem.
Mēs neiesakām izmantot plānās plēves paneļus jūsu dzīvojamā saules sistēmā to neefektivitātes un ilgstošas izturības trūkumu dēļ. Tomēr, ja vēlaties darbināt šķūni, darbnīcu, laivu vai atpūtas transportlīdzekli, plānās plēves paneļi var būt ekonomiski izdevīgs risinājums smalkā dizainā.
Izpratne par saules paneļu veidu atšķirībām, nemaz nerunājot par iespējām, kas pieejamas pēc zīmola, var būt nepārvarama. Lielākā daļa saules paneļu uzstādīšanas uzņēmumu ieteiks paneļa veidu un zīmolu, pamatojoties uz jūsu mājas vajadzībām un jūsu budžetu. Iesakām sazināties Momentum Solar lai saņemtu palīdzību jūsu dzīvojamās saules sistēmas projektēšanā un saules paneļu izvēlē.
Bieži uzdotie jautājumi par dzīvojamo māju saules enerģiju
Cik saules paneļu ir nepieciešams, lai vadītu māju?
Lielākajai daļai māju būs nepieciešami aptuveni 30 saules paneļi. Šis aprēķins ir balstīts uz vidējo enerģijas patēriņu 1000 kilovatu stundā un ar uzstādītiem 320 vatu paneļiem. Tomēr precīzs jums nepieciešamo paneļu skaits ir atkarīgs no jūsu mājas lieluma, pieejamās jumta platības un jūsu vidējā mājsaimniecības enerģijas patēriņa mēnesī.
Vai ir iespējams pilnībā vadīt māju ar saules enerģiju?
Jā, daudzos gadījumos jūs varat vadīt māju pilnībā ar saules enerģiju. Tomēr saules enerģija ne vienmēr ir dzīvotspējīgs risinājums katrai mājai.
Vispirms jums jāapsver:
- Elektroenerģijas daudzums, ko pašlaik patērējat mēnesī
- Saules gaismas daudzums, ko saņem jūsu māja
- Vai jūsu jumts var novietot saules paneļus
Ja jums ir pārāk lielas enerģijas vajadzības un/vai dzīvojat ļoti ēnainā vietā, saules paneļi var nesaražot pietiekami daudz elektroenerģijas, lai darbinātu jūsu māju. Tāpat, ja jūsu enerģijas vajadzības ir normālas, bet jumta platība ir ierobežota, jūsu saules sistēmas jauda tiks ievērojami samazināta.
Cik ilgi kalpo monokristāliskie saules paneļi?
Visu veidu saules paneļi degradējas ar ātrumu aptuveni 1% gadā. Tas ir normāls nolietojums, neņemot vērā nelabvēlīgus laikapstākļus vai temperatūras izmaiņas. Ja paneļi ir pareizi uzstādīti, tiem vajadzētu kalpot no 25 līdz 30 gadiem, kas ir standarta veiktspējas garantiju diapazons.
Tomēr monokristāliski paneļi ir visizturīgākie no trim saules paneļu veidiem. Ar regulāru apkopi un ierobežotu ekstrēmu laikapstākļu iedarbību monokristāliski paneļi var turpināt darboties, lai gan ar arvien zemāku jaudas līmeni, līdz pat 50 gadiem.
Kādi ir divi galvenie saules enerģijas trūkumi?
Divi galvenie saules enerģijas trūkumi ir sākotnējās izmaksas un mājas lieluma un atrašanās vietas ierobežojumi sistēmas izmēram. Lai gan saules paneļi ilgtermiņā var ietaupīt naudu, tiem ir nepieciešams liels sākuma maksājums investīcijas — no 11 000 līdz 50 000 ASV dolāru, un var paiet vairāki gadi, līdz sāks gūt peļņu šo ieguldījumu.
Turklāt pieejamā jumta platība var ievērojami ierobežot mājas saules sistēmas izmēru. Tas nozīmē, ka māju īpašniekiem, kuri vēlas pāriet uz saules enerģiju, var nākties izmantot sistēmu, kas nav pietiekami liela, lai apmierinātu viņu ikdienas vajadzības, vai vispār atteikties no idejas.
Lai dalītos atsauksmēs vai uzdotu jautājumu par šo rakstu, nosūtiet piezīmi mūsu atsauksmju komandai uz [email protected].
