Relativamente recentemente, a própria ideia de fornecer eletricidade a residências particulares de forma autônoma era considerada fantástica. Hoje é uma realidade objetiva. Na Europa, os painéis solares são usados há muito tempo, porque são uma fonte quase inesgotável de energia barata. Em nosso país, a obtenção de eletricidade a partir de tais dispositivos está apenas ganhando popularidade. Este processo não acontece muito rapidamente, e a razão para isso é o alto custo.
O princípio de funcionamento de uma bateria solar baseia-se no fato de que em duas placas de silício revestidas com substâncias diferentes (boro e fósforo), surge uma corrente elétrica sob a ação da luz solar. Na placa, que é coberta com fósforo, aparecem elétrons livres.
Partículas ausentes são formadas nas placas que são revestidas com boro. Os elétrons começam a se mover sob a ação da luz do sol. É assim que a corrente elétrica é gerada em painéis solares. Fios finos de cobre, que são cobertoscada bateria, extraia a corrente dela e direcione-a para o propósito pretendido.
Uma placa pode alimentar uma pequena lâmpada. A conclusão sugere a si mesma. Para que os painéis solares forneçam energia suficiente à casa, sua área deve ser bastante grande.
engrenagens de silicone
Então, o princípio da bateria solar é claro. A corrente é gerada pela ação da luz ultravioleta em placas especiais. Se o silício for usado como material para criar essas placas, as baterias serão chamadas de silício (ou hidrogênio de silício).
Tais pastilhas requerem sistemas de produção muito complexos. Isso, por sua vez, afeta muito o custo dos produtos.
As células solares de silício vêm em vários tipos.
Conversores de cristal único
São painéis com cantos chanfrados. Sua cor é sempre preto puro.
Se falarmos de conversores monocristal, então o princípio de operação de uma bateria solar pode ser brevemente descrito como de eficiência média. Todas as células dos elementos fotossensíveis de tal bateria são direcionadas em uma direção.
Isso permite que você obtenha o maior resultado entre sistemas semelhantes. A eficiência deste tipo de bateria chega a 25%.
A desvantagem é que tais painéis devem estar sempre voltados para o sol.
Se o sol se esconde atrás das nuvens, desce no horizonte ou ainda não nasceu, as baterias gerarão uma corrente bastante fracapoder.
Policristalino
As placas desses mecanismos são sempre quadradas, azul escuro. Sua superfície inclui cristais de silício não homogêneos.
A eficiência das baterias policristalinas não é tão alta quanto a dos modelos monocristalinos. Pode chegar a 18%. No entanto, essa desvantagem é compensada pelas vantagens, que serão discutidas a seguir.
O princípio de funcionamento deste tipo de bateria solar permite que sejam feitas não só de silício puro, mas também de materiais reciclados. Isso explica alguns dos defeitos encontrados no equipamento. Uma característica distintiva de mecanismos deste tipo é que eles podem gerar corrente elétrica de forma bastante eficiente mesmo em tempo nublado. Uma qualidade tão útil os torna indispensáveis em locais onde a luz solar difusa é uma ocorrência diária comum.
Painéis de silicone amorfo
Os painéis amorfos são mais baratos que outros, isso determina o princípio de funcionamento da bateria solar e seu design. Cada painel consiste em várias camadas muito finas de silício. Eles são feitos pulverizando partículas de material a vácuo em papel alumínio, vidro ou plástico.
A eficiência dos painéis é muito menor do que os modelos anteriores. Chega a 6%. As camadas de silicone queimam rapidamente ao sol. Após seis meses de uso dessas baterias, sua eficiência cairá em 15% e, às vezes, em até 20.
Dois anos de operação esgotarão completamente o recurso de ingredientes ativos, e o painel precisará ser alterado.
Mas existem duas vantagens, por causa das quais essas baterias ainda são compradas. Em primeiro lugar, eles funcionam mesmo com tempo nublado. Em segundo lugar, como já mencionado, eles não são tão caros quanto outras opções.
Fotoconversores híbridos
Silício amorfo é a base para o arranjo dos microcristais. O princípio de funcionamento da bateria solar a torna semelhante a um painel policristalino. A diferença entre este tipo de baterias é que elas são capazes de gerar uma corrente elétrica de maior potência em condições de luz solar difusa, por exemplo, em um dia nublado ou ao amanhecer.
Além disso, as baterias funcionam sob a influência não apenas da luz solar, mas também do espectro infravermelho.
Conversores solares de filme de polímero
Esta alternativa aos painéis de silício tem todas as chances de se tornar líder no mercado de painéis solares. Eles se assemelham a um filme que consiste em várias camadas. Entre eles, podemos distinguir uma grade de condutores de alumínio, uma camada de polímero da substância ativa, um substrato feito de matéria orgânica e uma película protetora.
Tais fotocélulas, combinadas entre si, formam uma célula solar de filme tipo rolo. Esses painéis são mais leves e compactos que os painéis de silício. Em sua fabricação, o silício caro não é usado e o processo de produção em si não é tão caro. Isso torna o painel de rolo mais barato que todos os outros.
O princípio de funcionamento dos painéis solares faz com que sua eficiência não seja muito alta.
Atinge 7%.
O processo de fabricação de painéis deste tipoé reduzido a impressão multicamadas em um filme de fotocélula. Fabricado na Dinamarca.
Outra vantagem é a capacidade de cortar a bateria do rolo e adaptá-la a qualquer tamanho e formato.
Apenas um menos. As baterias começaram a ser produzidas, por isso ainda é muito difícil obtê-las.
Mas há motivos para acreditar que esses elementos ganharão rapidamente uma merecida boa reputação entre os consumidores, o que dará aos fabricantes a oportunidade de produzir em maior escala.
Casas com aquecimento solar
O princípio de funcionamento de uma bateria solar para aquecimento de uma casa os distingue radicalmente de todos os dispositivos descritos acima. Este é um dispositivo completamente diferente. Segue a descrição.
A parte principal do sistema de aquecimento solar é um coletor que recebe sua luz e a converte em energia cinética. A área deste item pode variar de 30 a 70 metros quadrados.
Técnica especial é usada para prender o coletor. As placas são interligadas por contatos metálicos.
O próximo componente do sistema é a caldeira de armazenamento. Ele converte energia cinética em energia térmica. Está envolvido no aquecimento de água, cujo deslocamento pode chegar a 300 litros. Às vezes, esses sistemas são suportados por caldeiras de combustível seco adicionais.
Complete o sistemaelementos de parede e piso de aquecimento solar em que o líquido aquecido circula através de tubos de cobre finos distribuídos por toda a sua área. Devido à baixa temperatura inicial dos painéis e à uniformidade da transferência de calor, a sala aquece rapidamente.
Como funciona o aquecimento solar?
Vamos dar uma olhada em como os painéis solares funcionam com luz ultravioleta.
Existe uma diferença entre a temperatura do coletor e o elemento de armazenamento. O transportador de calor, que geralmente é a água à qual o anticongelante é adicionado, começa a circular pelo sistema. O trabalho realizado pelo fluido é precisamente a energia cinética.
À medida que o líquido passa pelas camadas do sistema, a energia cinética é convertida em calor, que é usado para aquecer a casa. Este processo de circulação do transportador fornece calor ao ambiente e permite que ele seja armazenado a qualquer hora do dia e do ano.
Então, descobrimos como funcionam os painéis solares.
