შედარებით ცოტა ხნის წინ, კერძო სახლების ელექტროენერგიით ავტონომიურად მიწოდების იდეა ფანტასტიურად ითვლებოდა. დღეს ეს ობიექტური რეალობაა. ევროპაში მზის პანელები დიდი ხანია გამოიყენება, რადგან ეს არის იაფი ენერგიის თითქმის ამოუწურავი წყარო. ჩვენს ქვეყანაში ასეთი მოწყობილობებიდან ელექტროენერგიის მიღება მხოლოდ პოპულარობას იძენს. ეს პროცესი ძალიან სწრაფად არ ხდება და ამის მიზეზი მათი მაღალი ღირებულებაა.
მზის ბატარეის მუშაობის პრინციპი ემყარება იმ ფაქტს, რომ სხვადასხვა ნივთიერებით (ბორი და ფოსფორი) დაფარულ ორ სილიკონის ფირფიტაში მზის სინათლის ზემოქმედებით წარმოიქმნება ელექტრული დენი. ფოსფორით დაფარულ ფირფიტაში ჩნდება თავისუფალი ელექტრონები.
დაკარგული ნაწილაკები წარმოიქმნება იმ ფირფიტებში, რომლებიც დაფარულია ბორით. ელექტრონები იწყებენ მოძრაობას მზის სინათლის მოქმედებით. ასე წარმოიქმნება ელექტრო დენი მზის პანელებში. სპილენძის თხელი ძაფები, რომლებიც დაფარულიათითოეული ბატარეა, ამოიღეთ დენი მისგან და მიმართეთ დანიშნულებისამებრ.
ერთ თეფშს შეუძლია პატარა ნათურის კვება. დასკვნა თავისთავად გვთავაზობს. იმისათვის, რომ მზის პანელებმა სახლი უზრუნველყოს საკმარისი ენერგიით, მათი ფართობი საკმაოდ დიდი უნდა იყოს.
სილიკონის გადაცემათა კოლოფი
ასე რომ, მზის ბატარეის პრინციპი ნათელია. დენი წარმოიქმნება სპეციალურ ფირფიტებზე ულტრაიისფერი შუქის მოქმედებით. თუ სილიციუმი გამოიყენება, როგორც მასალა ასეთი ფირფიტების შესაქმნელად, მაშინ ბატარეებს ეწოდება სილიციუმი (ან სილიციუმის წყალბადი).
ასეთი ჩანართები მოითხოვს ძალიან რთულ წარმოების სისტემებს. ეს, თავის მხრივ, დიდ გავლენას ახდენს პროდუქციის ღირებულებაზე.
სილიკონის მზის უჯრედები მრავალი ტიპისაა.
ერთკრისტალური გადამყვანი
ეს არის პანელები დახრილი კუთხეებით. მათი ფერი ყოველთვის სუფთა შავია.
თუ ვსაუბრობთ ერთკრისტალურ გადამყვანებზე, მაშინ მზის ბატარეის მუშაობის პრინციპი შეიძლება მოკლედ აღვწეროთ, როგორც საშუალო ეფექტურობა. ასეთი ბატარეის ფოტომგრძნობიარე ელემენტების ყველა უჯრედი მიმართულია ერთი მიმართულებით.
ეს საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ უმაღლესი შედეგი მსგავს სისტემებს შორის. ამ ტიპის ბატარეის ეფექტურობა აღწევს 25%.
მინუსი არის ის, რომ ასეთი პანელები ყოველთვის უნდა იყოს მზეზე.
თუ მზე იმალება ღრუბლებს მიღმა, ჩადის ჰორიზონტზე ან ჯერ არ ამოსულა, მაშინ ბატარეები წარმოქმნიან საკმაოდ სუსტ დენსძალა.
პოლიკრისტალური
ამ მექანიზმების ფირფიტები ყოველთვის კვადრატული, მუქი ლურჯია. მათი ზედაპირი მოიცავს არაერთგვაროვან სილიციუმის კრისტალებს.
პოლიკრისტალური ბატარეების ეფექტურობა არ არის ისეთი მაღალი, როგორც მონოკრისტალური მოდელების. მას შეუძლია მიაღწიოს 18% -ს. თუმცა, ეს მინუსი ანაზღაურდება უპირატესობებით, რომლებიც ქვემოთ იქნება განხილული.
ამ ტიპის მზის ბატარეების მუშაობის პრინციპი საშუალებას აძლევს მათ დამზადდეს არა მხოლოდ სუფთა სილიკონისგან, არამედ გადამუშავებული მასალებისგან. ეს ხსნის აღჭურვილობაში აღმოჩენილ ზოგიერთ დეფექტს. ამ ტიპის მექანიზმების გამორჩეული თვისება ის არის, რომ მათ შეუძლიათ საკმაოდ ეფექტურად გამოიმუშაონ ელექტრული დენები, თუნდაც მოღრუბლულ ამინდში. ასეთი სასარგებლო თვისება მათ შეუცვლელს ხდის იმ ადგილებში, სადაც მზის დიფუზური შუქი ჩვეულებრივი ყოველდღიური მოვლენაა.
ამორფული სილიკონის პანელები
ამორფული პანელები სხვაზე იაფია, ეს განსაზღვრავს მზის ბატარეის მუშაობის პრინციპს და მის დიზაინს. თითოეული პანელი შედგება სილიკონის რამდენიმე ძალიან თხელი ფენისგან. ისინი მზადდება მასალის ნაწილაკების ვაკუუმში შეფრქვევით ფოლგაზე, მინაზე ან პლასტმასზე.
პანელების ეფექტურობა გაცილებით ნაკლებია წინა მოდელებთან შედარებით. ის 6%-ს აღწევს. სილიკონის ფენები სწრაფად იწვება მზეზე. ამ ბატარეების გამოყენების ექვსი თვის შემდეგ მათი ეფექტურობა 15%-ით და ზოგჯერ 20-ითაც დაიკლებს..
ორწლიანი ექსპლუატაცია მთლიანად ამოწურავს აქტიური ინგრედიენტების რესურსს და პანელი უნდა შეიცვალოს.
მაგრამ არის ორი პლიუსი, რის გამოც ეს ბატარეები ჯერ კიდევ იყიდება. პირველ რიგში, ისინი მუშაობენ მოღრუბლულ ამინდშიც კი. მეორეც, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ისინი არც ისე ძვირია, როგორც სხვა ვარიანტები.
ჰიბრიდული ფოტოკონვერტერები
ამორფული სილიციუმი არის მიკროკრისტალების განლაგების საფუძველი. მზის ბატარეის მუშაობის პრინციპი მას პოლიკრისტალური პანელის მსგავსი ხდის. ამ ტიპის ბატარეებს შორის განსხვავება იმაში მდგომარეობს, რომ მათ შეუძლიათ გამოიმუშაონ უფრო დიდი სიმძლავრის ელექტრული დენი მზის გაფანტული შუქის პირობებში, მაგალითად, მოღრუბლულ დღეს ან გამთენიისას.
გარდა ამისა, ბატარეები მუშაობს არა მხოლოდ მზის, არამედ ინფრაწითელი სპექტრის გავლენის ქვეშ.
პოლიმერული ფირის მზის გადამყვანები
სილიკონის პანელების ამ ალტერნატივას აქვს ყველა შანსი, გახდეს ლიდერი მზის პანელების ბაზარზე. ისინი წააგავს ფილმს, რომელიც შედგება რამდენიმე ფენისგან. მათ შორის შეიძლება გამოვყოთ ალუმინის გამტარების ბადე, აქტიური ნივთიერების პოლიმერული ფენა, ორგანული ნივთიერებებისგან დამზადებული სუბსტრატი და დამცავი ფილმი.
ასეთი ფოტოუჯრედები, ერთმანეთთან შერწყმული, ქმნიან რულეტის ტიპის მზის ელემენტს. ეს პანელები უფრო მსუბუქი და კომპაქტურია ვიდრე სილიკონის პანელები. მათ წარმოებაში ძვირადღირებული სილიკონი არ გამოიყენება და თავად წარმოების პროცესი არც ისე ძვირია. ეს რულონის პანელს ყველა დანარჩენზე იაფს ხდის.
მზის პანელების მუშაობის პრინციპი ხდის მათ ეფექტურობას არც თუ ისე მაღალს.
აღწევს 7%.
ამ ტიპის პანელების დამზადების პროცესიმცირდება მრავალშრიანი ბეჭდვამდე ფოტოცელულ ფილმზე. დამზადებულია დანიაში.
კიდევ ერთი უპირატესობა არის რულონის ბატარეის მოჭრის და ნებისმიერი ზომისა და ფორმის მორგების შესაძლებლობა.
მხოლოდ ერთი მინუსი. ბატარეების წარმოება ახლახან დაიწყო, ამიტომ მათი მოპოვება ჯერ კიდევ საკმაოდ რთულია.
მაგრამ არსებობს საფუძველი ვიფიქროთ, რომ ეს ელემენტები სწრაფად მოიპოვებენ დამსახურებულ კარგ რეპუტაციას მომხმარებლებში, რაც მწარმოებლებს მისცემს შესაძლებლობას აწარმოონ უფრო დიდი მასშტაბები.
მზის გათბობის სახლები
სახლის გასათბობად მზის ბატარეის მუშაობის პრინციპი რადიკალურად განასხვავებს მათ ზემოთ აღწერილი ყველა მოწყობილობისგან. ეს არის სრულიად განსხვავებული მოწყობილობა. აღწერა შემდეგია.
მზის გათბობის სისტემის ძირითადი ნაწილი არის კოლექტორი, რომელიც იღებს მის სინათლეს და გარდაქმნის მას კინეტიკურ ენერგიად. ამ ნივთის ფართობი შეიძლება განსხვავდებოდეს 30-დან 70 კვადრატულ მეტრამდე.
კოლექტორის დასამაგრებლად გამოიყენება სპეციალური ტექნიკა. ფირფიტები ერთმანეთთან დაკავშირებულია ლითონის კონტაქტებით.
სისტემის შემდეგი კომპონენტია შესანახი ქვაბი. ის გარდაქმნის კინეტიკურ ენერგიას თერმულ ენერგიად. ჩართულია წყლის გაცხელებაში, რომლის გადაადგილებამ შეიძლება მიაღწიოს 300 ლიტრს. ზოგჯერ ასეთი სისტემების მხარდაჭერა ხდება მშრალი საწვავის დამატებითი ქვაბებით.
შეავსეთ სისტემამზის გათბობის კედლისა და იატაკის ელემენტები, რომლებშიც გაცხელებული სითხე ცირკულირებს თხელი სპილენძის მილებით, რომლებიც ნაწილდება მათ მთელ ტერიტორიაზე. პანელების დაწყების დაბალი ტემპერატურისა და სითბოს გადაცემის ერთგვაროვნების გამო ოთახი საკმაოდ სწრაფად თბება.
როგორ მუშაობს მზის გათბობა?
მოდით უფრო დეტალურად განვიხილოთ, თუ როგორ მუშაობს მზის პანელები ულტრაიისფერ შუქთან.
არის განსხვავება კოლექტორისა და შენახვის ელემენტს შორის. სითბოს გადამზიდავი, რომელიც ყველაზე ხშირად არის წყალი, რომელსაც ანტიფრიზი ემატება, იწყებს სისტემაში ცირკულირებას. სითხის მიერ შესრულებული სამუშაო სწორედ კინეტიკური ენერგიაა.
როგორც სითხე გადის სისტემის ფენებში, კინეტიკური ენერგია გარდაიქმნება სითბოდ, რომელიც გამოიყენება სახლის გასათბობად. გადამზიდის ცირკულაციის ეს პროცესი უზრუნველყოფს ოთახს სითბოს და საშუალებას იძლევა შეინახოს იგი დღისა და წლის ნებისმიერ დროს.
მაშ, ჩვენ გავარკვიეთ, როგორ მუშაობს მზის პანელები.
