Soarele este o sursă uriașă de energie regenerabilă, inepuizabilă, pe care o putem folosi în propriile case unifamiliale. Celulele fotovoltaice (cunoscute și sub numele de celule solare) sunt utilizate pentru a converti energia solară în electricitate. Cum funcționează celulele de fapt? Care este costul lor și este profitabil să le instalăm în casele noastre? Vom răspunde la toate aceste întrebări mai jos.
Dacă intenționați să instalați panouri fotovoltaice, asigurați-vă că verificați ofertele mai multor companii. Le puteți obține într-un mod foarte simplu - utilizați serviciul Căutare pentru un contractor, disponibil pe site-ul Calculatoare de construcții. După completarea unui formular scurt, veți primi o duzină de oferte de la diverse companii, gratuit și fără nicio obligație.
Ce sunt și cum funcționează celulele fotovoltaice?
Celulele fotovoltaice sunt napolitane semiconductoare din siliciu. În interior există un câmp electromagnetic (cunoscut și sub numele de barieră potențială). Razele soarelui care cad pe celulă scot electronii din locul lor pe semiconductori. În acest fel, se formează perechi de purtători cu sarcini opuse (electroni negativi și pozitivi). Aceste sarcini sunt separate datorită acțiunii câmpului electric. Acest lucru, la rândul său, determină apariția unei tensiuni electrice pe celule, pe care o putem folosi după conectarea dispozitivelor care trag energie.
De asemenea, merită să ne amintim că panourile fotovoltaice moderne funcționează toată ziua de la zori până la amurg. În zilele înnorate, ei folosesc raze împrăștiate, ceea ce înseamnă că celula solară poate funcționa indiferent de vreme.
Tipuri de celule fotovoltaice instalate în case unifamiliale
În prezent, cunoaștem patru tipuri de celule fotovoltaice (seleniu, siliciu, colorant și polimer). Cu toate acestea, în ofertele producătorilor care operează pe piața poloneză, putem găsi doar panouri fotovoltaice produse pe bază de siliciu. În casele unifamiliale, folosim:
Celula solara monocristalina - dintr-un singur cristal de siliciu, tăiat în bucăți mici. Sunt ușor de recunoscut după culoarea lor caracteristică, foarte închisă. Panourile solare de acest tip se caracterizează prin durată lungă de viață și eficiență ridicată. O celulă solară monocristalină este capabilă să transforme 17-22% din energia solară, ceea ce este un rezultat destul de satisfăcător. Un singur panou are de obicei o putere de 150 până la 180 W. Costurile sunt singurul dezavantaj semnificativ. Din păcate, lista de prețuri pentru acest tip de celule fotovoltaice este destul de ridicată.
Celula solara policristalina - realizat din cristal de siliciu policristalin. Îi putem recunoaște după culoarea lor albăstruie. O trăsătură caracteristică a celulelor policristaline este rezistența ridicată, fiind remarcabil și prețul atractiv al celulelor fotovoltaice. Aceste tipuri de panouri solare au o eficiență între 14 și 18%. Potrivit multor experți, utilizarea celulelor policristaline este cea mai bună soluție în condițiile noastre climatice.
Celula solara amorfa - sunt cele mai avansate din punct de vedere tehnologic, sunt realizate din siliciu necristalizat (amorf). Le putem distinge printr-o culoare ușor visiniu și prin dimensiuni ușor mai mici. Interesant este faptul că celulele amorfe pot crea module elegante care sunt montate pe acoperișuri sau pe balustrade ale clădirii. Aceste tipuri de centrale solare sunt soluția cel mai puțin eficientă. Eficiența lor este de 6-10%. Cu toate acestea, merită subliniat faptul că cel mai important avantaj al acestei soluții este prețul atractiv de achiziție. Lista de prețuri a panourilor fotovoltaice de acest tip este cea mai atractivă pentru buzunarul nostru.
Finanțarea atractivă de la bugetul de stat poate fi obținută pentru sistemele de celule fotovoltaice. Dacă sunteți interesat, puteți găsi mai multe informații despre acest subiect făcând clic pe acest link.
Sisteme de celule solare
Numai panourile solare nu sunt suficiente pentru a transforma energia solară în electricitate. De asemenea, avem nevoie de un întreg sistem integrat care să permită celulelor să funcționeze. Există două tipuri de sisteme în ofertele comerciale
- Off grid (sistem autonom) - creează un sistem închis în care energia este transferată la baterie sau direct la dispozitive electrice.
- Pe rețea (sistem deschis) - acest tip de centrale solare nu au baterii. Surplusul de energie electrică nu este stocat, ci alimentat înapoi în rețeaua publică.
Ambele sisteme de mai sus pot fi conectate direct la dispozitive electrice sau echipate cu un invertor suplimentar care convertește curentul din curent direct în curent alternativ. Cele mai avansate centrale solare din punct de vedere tehnologic sunt echipate cu baterii și controlere eficiente. Controlerul poate comuta automat sursa de alimentare de la energie solară (când bateria este epuizată) la energie furnizată din rețeaua publică. Este o soluție destul de eficientă și funcțională care crește confortul de a avea o instalație fotovoltaică.
Cei mai importanți parametri ai celulelor fotovoltaice
Înainte de a cumpăra celule fotovoltaice, merită să vă familiarizați cu specificațiile lor tehnice. Unii parametri vor fi descriși într-un mod destul de complicat, dar utilizatorul mediu va fi mulțumit de informații despre parametrii de bază. Cu siguranță, merită să acordați atenție parametrilor precum:
Toleranță la putere - parametru care indică puterea minimă a modulului în anumite condiții. Valoarea trebuie să fie între 0 și 5%.
Puterea de vârf (numită și putere maximă) - notat cu simbolul Wp. Parametrul ne spune despre puterea maximă obținută de celulele fotovoltaice în condiții meteorologice optime. Amintiți-vă, totuși, că puterea maximă va scădea odată cu timpul de lucru al celulelor.
Tensiunea maximă a sistemului - parametrul indică tensiunea maximă la care pot funcționa panourile solare conectate la sistem. Valoarea tensiunii maxime variază între 600 - 1.000 V.
Tensiune de ralanti - îl numim și tensiune în circuit deschis. Acest parametru definește tensiunea maximă a modulelor care nu sunt conectate la receptoare. Valoarea acestui parametru variază de la 20 la 50 V.
Tensiunea maximă de putere - aceasta este tensiunea obținută atunci când funcționează la putere maximă.
Prețuri promoționale pentru panouri solare și pompe de căldură
Factor de umplere - parametru care indică raportul dintre energia reală obținută din celule și puterea lor obținută la curentul și tensiunea maximă. Parametrul este definit ca procent și nu trebuie să fie mai mic de 70%.
Intensitatea curentului la putere maximă - parametru specificat în amperi. Indică amperajul maxim atunci când funcționează la putere maximă.
Temperatura de lucru - acesta este un parametru deosebit de important. Amintiți-vă că panourile noastre solare vor fi expuse condițiilor meteorologice în schimbare, prin urmare temperatura de lucru ar trebui să aibă cea mai largă gamă, de exemplu -45despreC la +90despreC.
Balanță - acest parametru este important în timpul lucrărilor de instalare. Merită să-i acordăm atenție și să calculăm sarcina maximă pe acoperișul nostru. De regulă, un singur panou de dimensiuni standard cântărește până la 30 kg (deși există și excepții mult mai grele). Ofertele comerciale includ, de asemenea, panouri modulare mici, a căror greutate este de aproximativ 2 kg. De obicei, le folosim pe balustrade și acoperișuri mici.
Dimensiuni - poate decide asupra costurilor de instalare. Modulul standard are dimensiuni de 30 cu 45 cm. Cu toate acestea, ofertele producătorilor includ și multe modele mai mari și mai mici.
Prețul celulelor fotovoltaice
Centralele solare nu sunt foarte populare în Polonia. Prețul lor poate fi încă foarte mare. Înainte de a cumpăra celule, trebuie să ne amintim că lista de prețuri a producătorilor individuali poate fi foarte diferită. Prin urmare, merită să revizuiți cât mai multe oferte. Cele mai ieftine (dar și dificil de obținut) sunt celulele amorfe. Prețul unui singur element poate varia de la 800 PLN la 1.000 PLN. Vom achiziționa celule de siliciu policristalin de bună calitate pentru 1.300-2.000 PLN. La rândul său, vom plăti cel puțin 2.500 PLN pentru panourile solare din siliciu monocristalin. Amintiți-vă că o centrală solară dintr-o casă unifamilială trebuie să aibă de la o duzină la chiar câteva zeci de panouri. Prețul final de achiziție include, de asemenea, invertorul, sistemele de montare, costurile de asamblare, costurile de configurare a sistemului, precum și cablurile și protecțiile. Prin urmare, putem vedea că panourile fotovoltaice reprezintă încă o cheltuială destul de mare în Polonia.
Simularea costurilor panouri fotovoltaice
Presupunem că instalarea celulelor fotovoltaice se află pe o casă mică cu două etaje. În astfel de clădiri se folosesc de obicei centrale solare realizate din panouri policristaline. În cazul nostru, instalația va avea o putere de 5 kWp și va consta din 20 de panouri (250 Wp) din gama de prețuri de nivel mediu. Cheltuielile individuale vor fi după cum urmează:
- Panouri solare (20 x 1.300 PLN) - 26.000 PLN
- Invertor - 5.800 PLN
- Construcție din profile din aluminiu (adaptată la un acoperiș din țiglă de oțel sau plăci ceramice) - 4.000 PLN
- Securitate și cabluri - 400 PLN
- Serviciu de montare cu configurație - 4 200 PLN
Costul final al simulării noastre este de 40.400 PLN. Aceasta este o valoare orientativă. Amintiți-vă că lista de prețuri a contractorilor individuali poate fi semnificativ diferită. Prețul final al proiectului este chiar influențat de cursul de schimb al euro (majoritatea panourilor sunt importate în Polonia).
Va fi profitabilă o centrală solară?
Centrala noastră solară are o capacitate de 5kWp și este capabilă să producă aproximativ 4.800 kWh de energie electrică pe an. Această valoare poate fi comparată cu necesarul mediu anual de energie electrică pentru o gospodărie de patru persoane. Amintiți-vă, totuși, că instalarea noastră funcționează în modul on grid și nu are baterii. Surplusul de energie electrică este direcționat către rețeaua publică. Interesant este că putem vinde energia noastră în exces furnizorului de rețea. Cu toate acestea, suma nu va fi prea mare, iar întregul proces ne va cere să acordăm o concesiune specială.
Furnizorul poate propune o rată de 0,15 până la 0,25 PLN pe kWh transferat la rețeaua publică. O rată atât de mică nu va avea un impact prea mare asupra recuperării costurilor întregului proiect. Economiile noastre rezultă din reducerea (sau chiar eliminarea) facturilor la electricitate. Rata medie a furnizorului este de 0,60 PLN / kWh. În cursul anului, am produs 4.800 kWh pentru propriile nevoi, ceea ce oferă valoarea de 3.120 PLN. Astfel, investiția într-o centrală solară se va plăti pentru sine în maximum 13 ani. Cu toate acestea, să luăm în considerare faptul că prețurile la electricitate sunt în continuă creștere. În practică, se poate dovedi că investiția va da roade mult mai devreme.
