În cadrul energiilor regenerabile, Energie solara Este una dintre cele mai utilizate și recunoscute la nivel global. În special, instalațiile mici de autoconsum de pe acoperișurile caselor și întreprinderilor din Spania au crescut semnificativ în ultimii ani. Pe măsură ce costurile panourilor solare scad și preocupările de mediu cresc, tot mai mulți oameni consideră instalațiile fotovoltaice o alternativă viabilă pentru a-și reduce facturile la electricitate și pentru a contribui la sustenabilitatea mediului. Cu toate acestea, mulți oameni încă se întreabă cum funcționează panourile solare.
În acest articol vom intra în detaliu despre funcționarea panourilor solare, multiplele beneficii ale acestora și caracteristicile care le fac potrivite pentru diferite utilizări. În plus, vom explora tipurile de panouri solare, puterea acestora și alți factori importanți de luat în considerare.
Cum funcționează panourile solare fotovoltaice
Energia solară fotovoltaică funcționează prin valorificarea radiației solare pentru a genera electricitate. Acest proces se bazează pe efectul fotoelectric, care apare atunci când anumite materiale, cum ar fi siliciul, generează un curent electric atunci când sunt expuse la lumina soarelui. Energia fotonilor (particule de lumină) eliberează electroni din atomii lor, creând un flux de curent electric.
Este important să înțelegem că a panou solar fotovoltaic Este alcătuit dintr-o serie de celule solare. Aceste celule fotovoltaice sunt formate din straturi de siliciu care au fost tratate cu alte elemente precum fosfor și bor. Datorită acestui tratament, straturile de siliciu pot crea o diferență de încărcare între partea pozitivă și cea negativă, ceea ce permite generarea de energie electrică atunci când lumina cade asupra lor.
Electricitatea generată în panoul fotovoltaic este curent continuu (DC), care nu este ceea ce poate fi folosit direct în casele noastre. Pentru a face acest lucru, se conectează la a invertor de putere, care convertește curentul continuu în curent alternativ (AC), care este ceea ce folosesc majoritatea aparatelor și dispozitivelor electrice de acasă.
Performanța panourilor solare depinde de mai mulți factori, cum ar fi cantitatea de lumină solară primită. Adică, în zilele însorite, panourile generează mai multă energie electrică decât în zilele înnorate. Alte elemente, cum ar fi orientarea panoului și unghiul de înclinare, joacă, de asemenea, un rol critic în eficiență.
Componentele unui sistem solar fotovoltaic
Un sistem de energie solară fotovoltaică nu include doar panourile solare, ci mai multe componente cheie care lucrează împreună pentru a asigura alimentarea cu energie electrică a locuinței sau a instalației. Acestea sunt:
- Panouri solare: Ei captează energia solară și o transformă în energie electrică.
- inversor: Acesta transformă curentul continuu generat în panouri în curent alternativ.
- Contor bidirectional: Măsoară energia electrică produsă de instalație și cea trimisă în rețea, în cazul în care există surplus.
- Baterie (optional): Stochează excesul de energie pentru a fi folosit atunci când nu există soare.
Puterea unui panou solar și performanța acestuia
Una dintre cele mai frecvente întrebări este cum se măsoară puterea a unui panou solar și performanța acestuia. Puterea unui panou solar se măsoară în watt de vârf sau Wp. Acest indicator reflectă cantitatea maximă de energie electrică pe care o poate genera o placă în condiții ideale, cu insolație și temperaturi standard.
Cu toate acestea, cantitatea de electricitate pe care o produce de fapt un panou solar variază semnificativ de-a lungul zilei și a anului, deoarece depinde direct de cantitatea de lumină solară disponibilă. Acesta este motivul pentru care se folosesc măsurătorile de vârf de wați, dar nu trebuie presupus că panoul va scoate acea cantitate în orice moment.
Atunci când evaluați instalarea panourilor solare, este important să luați în considerare câțiva factori care afectează performanța reală. The locație geografică Este unul dintre cei mai importanți factori, deoarece nu toate zonele primesc aceeași cantitate de soare în timpul anului. Mai mult, cel orientarea acoperișului și Unghiul de înclinare Ele joacă un rol crucial în eficiența panourilor. Un acoperiș orientat spre sud și cu o înclinare optimă va maximiza colectarea luminii solare.
Invertorul de putere este o altă componentă care influențează și eficiența generală a sistemului. Unele invertoare au tehnologii avansate care optimizează cantitatea de putere convertită de la DC la AC, dar eficiența lor depinde și de tipul de instalație.
Diversitate în tipuri de panouri solare
Pe piața de astăzi, există mai multe opțiuni pentru tehnologiile de panouri solare, fiecare cu avantajele și dezavantajele lor. Cele mai populare tipuri sunt panourile amorfe, policristaline și monocristaline.
- Panouri solare amorfe: Acestea sunt mai puțin frecvente, deoarece au performanțe mai scăzute. Principalul lor avantaj este că sunt mai ieftine, dar cu dezavantajul că își pierd rapid din eficiență în primele luni de utilizare.
- Panouri policristaline: Sunt realizate din mai multe cristale de siliciu și sunt de obicei mai ieftin de fabricat. Cu toate acestea, acestea oferă o eficiență mai mică în comparație cu cele monocristaline. Culoarea sa albăstruie este caracteristică.
- Panouri monocristaline: Acestea sunt cele mai eficiente de pe piață. Sunt realizate dintr-un singur cristal de siliciu de înaltă puritate, care permite electronilor să se miște mai liber, generând mai multă electricitate pe metru pătrat. Deși sunt mai scumpe, eficiența lor justifică investiția.
Avantajele plăcilor monocristaline
Deși panourile policristaline sunt mai accesibile, monocristalină Sunt considerate cea mai bună opțiune din mai multe motive:
- Eficiență superioară: Panourile monocristaline au o eficiență mai mare, ceea ce înseamnă că pot genera mai multă energie electrică cu mai puțin spațiu.
- Performanță mai bună în condiții de radiație solară scăzută: Aceste panouri funcționează mai bine în zilele înnorate sau cu expunere scăzută la soare.
- Durabilitate mai mare: Cele monocristaline rezistă mai bine trecerii timpului și își mențin performanța mai mulți ani.
- ESTETICA: La nivel vizual, aceste panouri tind să fie mai estetice, deoarece culoarea lor neagră se integrează mai bine în acoperișuri.
Factorii care influențează performanța unui sistem solar
Deși panourile solare sunt o soluție excelentă, performanța lor poate fi afectată de mai mulți factori. Una dintre principalele probleme este apariția umbrelor pe panouri. Umbra, fie de la copacii sau clădirile din apropiere, afectează direct cantitatea de lumină care ajunge la celulele fotovoltaice, scăzând producția de energie electrică a acestora.
Un alt factor de luat în considerare este murdărie pe panourile solare. În timp, praful, frunzele și alte resturi se pot acumula pe suprafața panourilor, blocând lumina soarelui. Pentru a menține performanța optimă, curățarea regulată este esențială.
Mai mult decât atât, temperaturi ridicate De asemenea, pot afecta performanța, deoarece panourile funcționează cel mai bine la temperaturi moderate. Pentru fiecare grad peste 25ºC, panourile solare pot pierde între 0,25% și 0,35% din puterea lor nominală.
Las Baterii Sunt o altă componentă opțională care poate influența performanța sistemului solar. În zonele în care lumina soarelui este mai redusă, sau pentru cei care doresc să profite la maximum de energia generată în timpul zilei, bateriile permit stocarea energiei în exces pentru a fi utilizată noaptea sau în zilele înnorate.
De asemenea, orientare și înclinare de panouri solare trebuie să fie optime. O orientare spre sud este ideală în emisfera nordică. In plus, inclinarea panourilor variaza intre 30 si 45 de grade in functie de localizarea geografica.
Ce se întâmplă când nu există soare?
Una dintre cele mai frecvente întrebări despre utilizarea panourilor solare este ce se întâmplă atunci când nu există soare, cum ar fi în zilele înnorate sau noaptea. Deși zilele înnorate păstrează încă o parte de radiație solară, permițând panourilor solare să genereze electricitate, puterea lor este considerabil mai mică decât într-o zi însorită.
Noaptea, când nu există soare, sistemele solare conectate la rețea folosesc energie electrică din rețeaua de utilități pentru a compensa lipsa de energie din sistemul solar. Pe de altă parte, dacă sistemul are acumulatori, acestea vor furniza energia stocată în timpul zilei.
Utilizarea energiei solare oferă nu numai economii considerabile la factura de energie electrică, ci și o alternativă durabilă care ajută la reducerea amprentei de carbon. Pe măsură ce tehnologia avansează, sistemele solare devin din ce în ce mai eficiente și mai accesibile, permițând mai multor case și întreprinderi să beneficieze de această sursă curată și regenerabilă.
Cunoașterea modului în care funcționează panourile solare și a diferitelor tehnologii disponibile este cheia pentru a lua decizii informate atunci când investiți într-o instalație solară. Dacă sunteți în căutarea unei soluții pe termen lung care să vă permită să economisiți și să contribuiți la mediu, panourile solare fotovoltaice sunt o opțiune excelentă.