Mehr als ein halbes Jahrhundert ist vergangen, seit die Welt das erste Solarpanel gesehen hat. Heute sind diese Geräte weit über die Grenzen der Raumfahrtindustrie hinausgegangen: Ein Zehntel des Stroms auf unserem Planeten wird aus Sonnenlicht erzeugt. Wir informieren Sie über den Einsatz von Sonnenkollektoren im Alltag.
Gebrauchte Arten von Sonnenkollektoren
Es gibt zwei Haupttypen von Paneelen, die in der modernen Solarenergie verwendet werden: Film und monokristalline. Der Unterschied besteht darin, dass letztere ziemlich plastisch sind, aber im Vergleich zu schweren starren Platten in Metallrahmen einen geringen Wirkungsgrad aufweisen..
Moderne Panels können 15 bis 30% des Lichtstroms in Elektrizität umwandeln. Produkte mit höherer Effizienz werden in einem bestimmten Marktsegment präsentiert. Es ist bemerkenswert, dass mit zunehmender Effizienz der Paneele auch deren Lebensdauer zunimmt..
Letzteres ist ein sehr relativer Indikator. Eine Lebensdauer von 30 Jahren bedeutet nicht, dass die Paneele nach dieser Zeit nicht mehr funktionieren. Der Hersteller garantiert einfach nicht, dass der Abbau von Photovoltaikzellen im Laufe der Zeit 50% des anfänglichen Wirkungsgradindikators nicht überschreitet..
Umfang der Solarkraftwerke
Strom aus der Sonne wird in verschiedenen Teilen der Welt erzeugt: sowohl an nationalen Solarstationen als auch in kleinen privaten Komplexen. Die Spezifität der Verwendung von Paneelen wird vielmehr durch eine Reihe extremer Einschränkungen für das im Bau befindliche Objekt bestimmt..
Für gewerbliche Gebäude kann dies die Notwendigkeit einer absolut kontinuierlichen Stromversorgung sein, wie sie für Rechenzentren typisch ist, oder beispielsweise für Klimatisierungssysteme und Kühlgeräte. Jedes hochkarätige Unternehmen (privates Schönheitszentrum, Restaurant, Parkplatz) kann auch dafür sorgen, dass der Komfort der Kunden nicht durch einen plötzlichen Stromausfall gestört wird.
Für private Entwickler ist Solarenergie vor allem dann nützlich, wenn es keine andere Möglichkeit gibt, die Anlage zu elektrifizieren. Panels sind derzeit die billigste Quelle für eine autonome Stromversorgung für ein kleines Haus. In jedem Fall ist es viel billiger als der Bau und die Wartung einer Windkraftanlage und sogar wirtschaftlicher als ein Dieselkraftwerk..
Service während des Betriebs
Einer der Hauptnachteile von Paneelen besteht darin, dass sie vollständig an Leistung verlieren können, wenn die Oberfläche teilweise beschattet ist. Panels, die keinen Strom erzeugen, aber in Reihe mit anderen bleiben, beginnen als Stromverbraucher zu arbeiten und reduzieren die Erzeugung des gesamten Stromkreises auf Null. Daher besteht die Hauptaufgabe bei der Wartung der Paneele darin, sie von Staub, Streifen und kleinen Ablagerungen zu reinigen. Es ist besser, einfach leichten Schmutz von den Paneelen abzublasen. Flecken wie Vogelkot können nur mit einer weichen Bürste und einem nicht scheuernden Reinigungsmittel entfernt werden. Nach dem Waschen muss die Platte manuell trocken gewischt und poliert werden.
Es wurde erwähnt, dass Batterien während des Gebrauchs bis zur Hälfte ihrer ursprünglichen Kapazität verlieren können. Tatsächlich sind diese Zahlen etwas geringer: 15-30%, abhängig von der Qualität des Panels und den Betriebsbedingungen. Und dies muss bei der Auslegung des Systems berücksichtigt werden: Wenn Sie die Leistung „Ende-zu-Ende“ berechnen, riskieren Sie, dass das Stromversorgungssystem in zehn Jahren Ihre Anforderungen nicht mehr erfüllt. Gleichzeitig sind die meisten modernen Solarkomplexe leicht erweiterbar. Sie müssen lediglich eine ausreichende Durchsatzkapazität für Steuer- und Schaltgeräte bereitstellen.
Am Ende der Lebensdauer wird das Schutzglas der Paneele neu poliert, wobei 3-5% der verlorenen Energie zurückgegeben werden. Anschließend wird eine weitere Hälfte seiner Zusammensetzung dem Paneelpark hinzugefügt. Nach den nächsten 30 Jahren wiederholt sich alles, aber jetzt ersetzen neue Paneele einen Teil der alten. Somit bleibt der nominale Wirkungsgrad während des gesamten Betriebs des Kraftwerks stabil, obwohl dies rechtzeitige Kapitalinvestitionen erfordert. Diese Daten helfen dem interessierten Mann auf der Straße, das Problem der Rückzahlung seiner Installation anders zu betrachten..
Voraussetzungen für Platzierungsbedingungen
Der Standort von Sonnenkollektoren sollte eine ausreichend hohe Sonneneinstrahlung aufweisen – die Menge an Sonnenstrahlung in einem bestimmten Bereich des Gebiets während des Tages, der Woche und des Jahres. Bewölkung beeinträchtigt die Arbeitseffizienz in geringerem Maße als benachbarte Gebäude, Bäume und andere Objekte, die Schatten werfen können.
Aus diesen Gründen werden Paneele traditionell auf den Dächern von Gebäuden platziert. Es wird angenommen, dass die Gesamtfläche eines Solarparks für die Stromversorgung eines Hauses in etwa der Wohnfläche entsprechen sollte. Darüber hinaus ist garantiert, dass die Paneele auf dem Dach nicht beschattet werden. Eine solche Platzierung erfordert jedoch Mittel für die Annäherung und Bewegung der Personen, die den Hof bedienen. Dachpaneele werden manchmal als Ersatz für Dächer angesehen. Zum einen sind jedoch nicht alle Paneele dafür geeignet, zum anderen ist ein gründlicher Installationsansatz erforderlich..
Wenn auf dem Dach nicht genügend Platz für die Montage von Paneelen vorhanden ist, werden einige von ihnen auf Bodenstrukturen montiert. Oft wird die gesamte Farm zur bequemeren Wartung auf den Boden abgesenkt, was jedoch eine Reihe negativer Faktoren mit sich bringt:
- Verkürzung der Belichtungszeit um einige zehn Minuten;
- hohes Risiko einer plötzlichen Verschattung;
- Unfähigkeit, das besetzte Gebiet zu nutzen.
Oft werden alle durch die erhöhte Effizienz der Paneele aufgrund ihrer rechtzeitigen und regelmäßigen Reinigung ausgeglichen. Der Sonneneinstrahlungsgrad kann aus Panoramafotos unter genauer Bezugnahme auf Azimut- und GPS-Koordinaten berechnet werden..
Azimutwinkelverfolgung
Ein weiteres Merkmal moderner Sonnensysteme. Die für Wärmekonzentratoren entwickelte Technologie hat sich auch in Photovoltaikanlagen etabliert. Das Wesentliche des Systems ist, dass ein kleiner Mechanismus die Neigung der Plattenebene relativ zur Strahlungsquelle korrigiert. Somit fällt das Licht fast immer im rechten Winkel auf die Platte, was die tägliche Erzeugung um 15-25% erhöht.
Es gibt zwei Arten solcher Systeme. Der erste überwacht den tatsächlichen Sonnenstand mit einem Lichtsensor und dreht das Panel darauf zu. Ein anderes hat ein eingebautes Programm, in dem für jede Stunde der Tageslichtstunden für die nächsten 50 bis 100 Jahre genaue Daten zum Sonnenstandort vorliegen. Systeme des zweiten Typs sind zuverlässiger, obwohl ihre Einrichtung und Installation nicht ohne Schwierigkeiten sind..
Systemerweiterungspotential
Normalerweise beginnt der Bau eines Solarparks, wenn eine Notstromquelle mit mindestens einer Mindestleistung erforderlich ist (zur Stromversorgung des Heizraums, Alarm, Nachtbeleuchtung). Im Laufe der Zeit ändert sich alles, das System wird ernsthaft verbessert, um seine Leistung zu steigern.
Kaufen Sie unabhängig von der Anzahl der Solarmodule spezielle Geräte, deren Leistung Ihrem Gesamtenergieverbrauch entspricht. Selbst wenn die Batterien zehnmal weniger Energie erzeugen, hält das Gerät in diesem Modus länger und das System kann ergänzt werden, ohne die Hauptstromkreise zu stören..
Denken Sie auch daran, dass der gemeinsame Punkt im Verteilungssystem die Batterieflotte ist. Seine Kapazität wird immer so berechnet, dass es möglich bleibt, überschüssigen Strom zu sparen und zu verhindern, dass das System in wenigen bewölkten Tagen eine Ladung verbraucht..
Welche Arten der Alternative Energiequellen gibt es neben Solarstrom und wie effizient sind sie im Vergleich?