מה זה, איך הוא נוצר ואילו שימושים יש לאנרגיה סולארית פוטו-וולטאית

למרות שדלקים מאובנים עדיין שולטים בכוכב הלכת שלנו כיום, מתחדשים מתמצאים את דרכם לשווקים של כל מדינות העולם. אנרגיות מתחדשות הן כאלו שאינן מזהמות את הסביבה, שאינן מדוללות ואשר מסוגלות לרתום את האנרגיה של יסודות האדמה והסביבה, כגון השמש, הרוח, המים וכו '. לייצר חשמל. מכיוון שדלקים מאובנים עומדים להיגמר, מתחדשים הם העתיד.

היום אנחנו הולכים לדבר לעומק על אנרגיה סולארית פוטו-וולטאית. אנרגיה זו היא, אולי, האנרגיה הנפוצה ביותר בעולם בתחום המתחדשים. האם אתה רוצה לדעת איך זה עובד והשימושים השונים שיש לו?

הגדרה

לפני שנתחיל לתאר את השימושים והמאפיינים שלה, הבה נבהיר מהי אנרגיה סולארית פוטו-וולטאית למי שעוד לא יודע היטב. אנרגיה סולארית היא זו שיש מסוגל לרתום אנרגיית שמש מחלקיקי אור כדי לייצר אנרגיה שלימים הופך לחשמל. מקור אנרגיה זה נקי לחלוטין, ולכן אינו מזהם את הסביבה ולא פולט גזים מזיקים לאטמוספירה. בנוסף, יש לו את היתרון הגדול בכך שהוא מתחדש, כלומר השמש לא הולכת להיות מותשת (או לפחות לכמה מיליארדי שנים).

כדי לאסוף את אנרגיית השמש משתמשים בפאנלים סולאריים המסוגלים ללכוד פוטונים של אור מקרינת השמש ולהפוך אותם לאנרגיה.

כיצד נוצרת אנרגיה סולארית פוטו-וולטאית?

כאמור, כדי לייצר אנרגיה פוטו-וולטאית, יש צורך ללכוד את פוטוני האור שיש לקרינת השמש ולהמיר אותו לחשמל על מנת להשתמש בו. ניתן להשיג זאת על ידי תהליך ההמרה הפוטו וולטאי באמצעות פנל סולארי.

לפאנל הסולארי יש מרכיב מכריע תא פוטו-וולטאי. זהו חומר מוליך למחצה (עשוי מסיליקון, למשל) שאינו דורש שום חלקים נעים, ללא דלק או מייצר רעש. כאשר תא פוטו-וולטאי זה נחשף ברציפות לאור, הוא סופג את האנרגיה הכלולה בפוטונים של האור ועוזר לייצר אנרגיה, ומניע את האלקטרונים הלכודים בשדה חשמלי פנימי. כאשר זה קורה, האלקטרונים הנאספים על פני התא הפוטו וולטאי מייצרים זרם חשמלי רציף.

מכיוון שמתח המוצא של תאים פוטו-וולטאיים נמוך מאוד (0,6 וולט בלבד), הם ממוקמים בסדרות חשמל ואז נעטפים בצלחת זכוכית מקדימה ובחומר אחר שעמיד בפני לחות מקדימה (מאחר ורובם המכריע) של הזמן זה יהיה ממוקם בצל).

איחוד סדרת התאים הפוטו וולטאיים ומצופה בחומרים שהוזכרו יוצרים מודול פוטו וולטאי. ברמה זו אתה כבר יכול לקנות את המוצר כדי להחליף אותו לפאנל סולארי. על פי הטכנולוגיות וסוג השימוש שנעשה בו, למודול זה יש שטח פנים של 0.1 מ"ר (10 W) עד 1 מ"ר (100 W), ערכי אינדיקציה ממוצעים וירידות מתח של 12 וולט, 24 וולט או 48 וולט בהתאם ליישום.

כאמור לעיל, באמצעות תהליך ההמרה הפוטו וולטאית מתקבלת אנרגיה במתח נמוך מאוד ובזרם ישר. לא ניתן להשתמש באנרגיה זו לבית, ולכן יש צורך בהמשך, א מהפך חשמל להפוך אותו לזרם חילופין.

אלמנטים וביצועים

המכשירים שבהם נמצאים התאים הפוטו-וולטאיים נקראים פאנלים סולאריים. לפאנלים אלה מספר שימושים. הם משמשים לייצור אנרגיה הן בתחום האישי, המשפחתי והעסקי. מחירו בשוק נע סביב 7.000 אירו. היתרון העיקרי של פאנלים סולאריים אלה הוא שהתקנתם קלה מאוד ודורשת תחזוקה מועטה. יש להם אורך חיים של כ-25-30 שנהכך שההשקעה התאוששה לחלוטין.

חייבים להתקין פאנלים סולאריים במקום נכון. כלומר, באותם אזורים המכוונים למספר השמש הגדול ביותר ביום. בדרך זו אנו יכולים לנצל את מרבית אנרגיות השמש ולייצר יותר חשמל.

הפאנל הסולארי זקוק לסוללה המאחסנת את האנרגיה שנוצרת לשימוש בה בשעות בהן אין אור שמש (כגון בלילה או בימים מעוננים או גשומים).

בנוגע לביצועים של מתקן סולארי פוטו-וולטאי, ניתן לומר כי זה תלוי לחלוטין בכיוון הפאנלים הסולאריים, במיקום ובאזור הגיאוגרפי שבו הוא מותקן. ככל שיש יותר שעות שמש באזור, כך ניתן לייצר יותר אנרגיה. מרבית המתקנים הסולאריים מחזירים את השקעתם בתוך כ -8 שנים. אם אורך החיים השימושיים של הפאנלים הסולאריים הוא 25 שנה, זה משתלם עבור עצמו ואתה מקבל יותר ממספיק רווח.

שימושים באנרגיה סולארית פוטו-וולטאית

מערכות פוטו-וולטאיות המחוברות לרשת

אחד השימושים העיקריים באנרגיה סולארית פוטו-וולטאית הוא התקנת חיישן פוטו-וולטאי ומהפך זרם המסוגל להפוך את האנרגיה הרציפה הנוצרת בפאנלים הסולאריים לזרם חילופין כדי להכניס אותה לרשת החשמל.

העלות לקוט"ש אנרגיה סולארית זה יקר יותר ממערכות דור אחר. למרות שזה השתנה הרבה עם הזמן. במקומות מסוימים בהם מספר שעות השמש גבוה יותר, עלות האנרגיה הפוטו-וולטאית הסולארית היא הנמוכה ביותר. חיוני שיהיו לך קווי סיוע פיננסי ומשפטי לקיזוז עלויות הייצור. בסופו של יום, אנו עוזרים לכוכב הלכת שלנו לא להיות מזוהמים ולהימנע משינויי אקלים וזיהום.

שימושים אחרים באנרגיה סולארית פוטו-וולטאית

• תְאוּרָה. שימוש נוסף באנרגיה סולארית פוטו-וולטאית הוא תאורה בכניסות כפר רבות, אזורי מנוחה וצמתים. זה מוריד את עלויות התאורה.
• איתות. סוג זה של אנרגיה משמש בתדירות הולכת וגוברת לאיתות בנתיבי תנועה.
• תקשורת. אנרגיה זו משמשת בהזדמנויות רבות לתחום מחזירי כוח ניידים, רדיו וטלוויזיה.
• חישמול כפרי. בעזרת מערכת ריכוזית, הערים הפזורות ביותר והכפרים הקטנים יכולים ליהנות מחשמל מתחדש.
• חוות ובעלי חיים. לצריכת אנרגיה באזורים אלה משתמשים באנרגיה סולארית פוטו-וולטאית. להארתם, הניעו משאבות מים והשקיה, לחליבה וכו '.

כפי שאתה יכול לראות, משתמשים באנרגיה סולארית פוטו-וולטאית בתחומים רבים ההופכים אותה לתחרותית יותר ויותר בשווקים ונחשבת לעתיד האנרגיה.