Fa relativament poc temps, la idea mateixa de subministrar electricitat a les cases particulars de manera autònoma es va considerar fantàstica. Avui és una realitat objectiva. A Europa, les plaques solars s'utilitzen des de fa molt de temps, perquè és una font gairebé inesgotable d'energia barata. Al nostre país, l'obtenció d'electricitat d'aquests dispositius només està guanyant popularitat. Aquest procés no passa massa ràpid i el motiu és el seu alt cost.
El principi de funcionament d'una bateria solar es basa en el fet que en dues plaques de silici recobertes de diferents substàncies (bor i fòsfor), sorgeix un corrent elèctric sota l'acció de la llum solar. A la placa, que està coberta de fòsfor, apareixen electrons lliures.
Les partícules que f alten es formen en aquelles plaques que estan recobertes de bor. Els electrons comencen a moure's sota l'acció de la llum del sol. Així és com es genera corrent elèctric a les plaques solars. Fils prims de coure, que estan cobertscada bateria, extreu-ne corrent i dirigiu-la a la finalitat prevista.
Una placa pot alimentar una bombeta petita. La conclusió es suggereix per si mateixa. Perquè les plaques solars proporcionin la casa amb prou energia, la seva àrea ha de ser bastant gran.
Engranatges de silicona
Per tant, el principi de la bateria solar és clar. El corrent es genera per l'acció de la llum ultraviolada sobre plaques especials. Si s'utilitza silici com a material per crear aquestes plaques, les bateries s'anomenen silici (o silici hidrogen).
Aquests inserts requereixen sistemes de producció molt complexos. Això, al seu torn, afecta molt el cost dels productes.
Les cèl·lules solars de silicona n'hi ha de molts tipus.
Convertidors de cristall simple
Són panells amb cantonades bisellades. El seu color és sempre negre pur.
Si parlem de convertidors d'un sol cristall, el principi de funcionament d'una bateria solar es pot descriure breument com a mitjana eficiència. Totes les cèl·lules dels elements fotosensibles d'aquesta bateria estan dirigides en una direcció.
Això us permet obtenir el resultat més alt entre sistemes similars. L'eficiència d'aquest tipus de bateria arriba al 25%.
L'inconvenient és que aquests panells sempre haurien de mirar el sol.
Si el sol s'amaga darrere dels núvols, baixa cap a l'horitzó o encara no ha sortit, les bateries generaran un corrent força feblepotència.
Policristal·lí
Les plaques d'aquests mecanismes són sempre quadrades, blau fosc. La seva superfície inclou cristalls de silici no homogenis.
L'eficiència de les bateries policristal·lines no és tan alta com la dels models monocristal·lins. Pot arribar al 18%. Tanmateix, aquest desavantatge es compensa amb els avantatges, que es comentaran a continuació.
El principi de funcionament d'aquest tipus de bateries solars permet fabricar-les no només amb silici pur, sinó també amb materials reciclats. Això explica alguns dels defectes trobats en l'equip. Una característica distintiva dels mecanismes d'aquest tipus és que poden generar corrent elèctric de manera bastant eficient fins i tot en temps ennuvolat. Aquesta qualitat tan útil els fa indispensables en llocs on la llum solar difusa és habitual.
Panells de silici amorf
Els panells amorfos són més econòmics que els altres, això determina el principi de funcionament de la bateria solar i el seu disseny. Cada panell consta de diverses capes molt fines de silici. Es fabriquen ruixant partícules de material al buit sobre paper d'alumini, vidre o plàstic.
L'eficiència dels panells és molt menor que els models anteriors. Arriba al 6%. Les capes de silici es cremen ràpidament al sol. Després de sis mesos d'utilitzar aquestes bateries, la seva eficiència baixarà un 15% i, de vegades, fins a un 20.
Dos anys de funcionament esgotaran completament el recurs d'ingredients actius i caldrà canviar el panell.
Però hi ha dos avantatges, a causa dels quals encara es compren aquestes bateries. En primer lloc, funcionen fins i tot amb temps ennuvolat. En segon lloc, com ja s'ha esmentat, no són tan cars com altres opcions.
fotoconvertidors híbrids
El silici amorf és la base per a la disposició dels microcristalls. El principi de funcionament de la bateria solar la fa semblant a un panell policristalí. La diferència entre aquest tipus de bateries és que són capaços de generar un corrent elèctric de major potència en condicions de llum solar dispersa, per exemple, en un dia ennuvolat o a l'alba.
A més, les bateries funcionen sota la influència no només de la llum solar, sinó també en l'espectre d'infrarojos.
Convertidors solars de pel·lícula de polímer
Aquesta alternativa als panells de silici té totes les possibilitats de convertir-se en líder en el mercat de panells solars. S'assemblen a una pel·lícula que consta de diverses capes. Entre ells, podem distingir una reixeta de conductors d'alumini, una capa de polímer de la substància activa, un substrat fet de matèria orgànica i una pel·lícula protectora.
Aquests fotocèl·lules, combinades entre si, formen una cèl·lula solar de pel·lícula en rotlle. Aquests panells són més lleugers i compactes que els panells de silici. En la seva fabricació, no s'utilitza silici car i el procés de producció en si no és tan car. Això fa que el panell enrotllable sigui més barat que tots els altres.
El principi de funcionament dels panells solars fa que la seva eficiència no sigui massa alta.
Arriba al 7%.
El procés de fabricació de panells d'aquest tipuses redueix a la impressió multicapa sobre una pel·lícula de fotocèl·lules. Fabricat a Dinamarca.
Un altre avantatge és la possibilitat de tallar la bateria del rotllo i adaptar-la a qualsevol mida i forma.
Només un menys. S'acaben de començar a produir bateries, per la qual cosa encara és bastant difícil aconseguir-les.
Però hi ha raons per creure que aquests elements guanyaran ràpidament una bona merescuda reputació entre els consumidors, cosa que donarà als fabricants l'oportunitat de produir a més gran escala.
Cases de calefacció solar
El principi de funcionament d'una bateria solar per escalfar una casa els distingeix radicalment de tots els dispositius descrits anteriorment. Aquest és un dispositiu completament diferent. La descripció segueix.
La part principal del sistema de calefacció solar és un col·lector que rep la seva llum i la converteix en energia cinètica. L'àrea d'aquest article pot variar entre 30 i 70 metres quadrats.
S'utilitza una tècnica especial per subjectar el col·lector. Les plaques estan interconnectades mitjançant contactes metàl·lics.
El següent component del sistema és la caldera d'emmagatzematge. Converteix l'energia cinètica en energia tèrmica. Intervé en l'escalfament d'aigua, el desplaçament de la qual pot arribar als 300 litres. De vegades, aquests sistemes són compatibles amb calderes addicionals de combustible sec.
Completa el sistemaElements de paret i terra de calefacció solar en els quals el líquid escalfat circula per tubs prims de coure distribuïts per tota la seva àrea. A causa de la baixa temperatura d'inici dels panells i la uniformitat de la transferència de calor, l'habitació s'escalfa prou ràpidament.
Com funciona la calefacció solar?
Mirem de prop com funcionen els panells solars amb la llum ultraviolada.
Hi ha una diferència entre la temperatura del col·lector i l'element d'emmagatzematge. El transportador de calor, que sovint és aigua a la qual s'afegeix anticongelant, comença a circular pel sistema. El treball realitzat pel fluid és precisament l'energia cinètica.
A mesura que el líquid travessa les capes del sistema, l'energia cinètica es converteix en calor, que s'utilitza per escalfar la casa. Aquest procés de circulació del portador proporciona calor a l'habitació i permet emmagatzemar-la a qualsevol hora del dia i de l'any.
Així que, vam descobrir com funcionen els panells solars.
