רוצים לדעת יותר על פאנלים סולאריים? להבין את הסוגים, הפונקציות והיתרונות שלו
חשבת על דרך קיימא יותר להשיג אנרגיה? אחד המקורות האלטרנטיביים והמתחדשים שצמח וצובר יותר ויותר מקום בקרב הברזילאים הוא השמש. ברזיל היא שוק מצוין לתחום האנרגיה, שכן קרינת השמש הממוצעת המשפיעה על פני המדינה היא עד 2300 קילוואט-שעה למטר מרובע (קוט"ש / מ"ר), על פי האטלס הסולרימיטרי של ספל.
למרות כמה תמריצים לשימוש בסוג זה של אנרגיה מתחדשת (חשוב מכיוון שהוא מאפשר הפחתת חששות ביחס למאגרי המפעלים ההידרואלקטריים, אשר בשנים האחרונות סובלים ממחסור בגשם ועודף השמש), עדיין ניתן לראותם ספקות מסוימים בקרב צרכנים ומעוניינים ליישם מערכת זו בבתיהם או בחברותיהם. איך זה עובד? כמה עולה להתקין? האם התשואה הכספית היא יתרון? איפה לקנות? השאלות רבות. ובכן, בואו נגיע לתשובות!
מערכת אנרגיה סולארית פוטו-וולטאית (או "מערכת אנרגיה סולארית" או "מערכת פוטו-וולטאית") היא מודל בו רכיבי הערכה שלכם פועלים במטרה ללכוד אנרגיה סולארית ולהמיר אותה לחשמל. גלה עוד במאמר: "מהי אנרגיה סולארית וכיצד עובד תהליך ייצור החשמל באמצעות קרינת שמש?".
לאחר מכן ניתן להשתמש באנרגיה המיוצרת לאספקת רשת החשמל בקנה מידה גדול, כמו במפעלי שמש (תחום האנרגיה המסחרית), אך ניתן לייצר אותה גם במאזני מגורים קטנים יותר (אנרגיה סולארית לשימוש ביתי). בנוסף למערכת השמש לייצור חשמל, קיימת גם זו לאנרגיה תרמית, שמטרתה להשתמש בקרינת שמש לחימום מים.
למערכות האנרגיה הסולארית הפוטו-וולטאית יש כמה רכיבים בסיסיים, המקובצים בשלושה בלוקים שונים: גוש הגנרטור, גוש מיזוג החשמל וגוש האחסון. כל קבוצה מורכבת מרכיבים עם פונקציות ספציפיות.
- גוש גנרטור: פאנל סולארי; כבלים; מבנה תמיכה.
- בלוק מיזוג כוח: ממירים; בקרי טעינה.
- גוש אחסון: סוללות.
אך בתוך כל אלה, מהו פאנל סולארי פוטו-וולטאי? הוא נחשב ללב המערכות והוא חלק מהבלוק הראשון, ייצור החשמל. תפקידו הספציפי הוא להמיר אנרגיה סולארית לחשמל. מספר הפאנלים הסולאריים הדרושים משתנה בהתאם לביקוש האנרגיה של המגורים.
כיצד פועל הפאנל הסולארי?
פאנלים סולאריים מייצרים חשמל מהשמש בצורה מאוד פשוטה. בנוסף לכך שאנרגיה פוטו-וולטאית נחשבת נקייה מכיוון שהיא אינה מייצרת פסולת מעבר לפלטות ואינה גורמת נזק לאיכות הסביבה, הפאנלים המבצעים הפיכת אור שמש לאנרגיה חשמלית דורשים תחזוקה מינימלית. פאנל סולארי פוטו-וולטאי נוצר על ידי קבוצה של תאים פוטו-וולטאיים שיש בהם אלקטרונים (חלקיקים טעונים שליליים המסתובבים סביב גרעיני האטומים) ואלה, בתורם, כאשר הם נפגעים מקרינת השמש, נעים ויוצרים זרם חשמלי. מסיבה זו, יש צורך בבדיקות תקופתיות בכדי לבדוק הצטברות אבק, עלים או הפרעות אחרות (כגון פסולת ציפורים) בלוח. בדרך כלל גשם מספיק כדי לשמור על הלוח נקי מפסולת, אבלכאשר זה לא, פשוט נקה אותו עם מטלית לחה וחומר ניקוי ניטראלי, השתמש תמיד בכפפות גומי ובדוק את החוטים הרפויים או המחומצנים (שקורה בעיקר באזורים לחים או מלוחים יותר) כדי למנוע תאונות.
גודל וחיי שירות
הגדלים והמשקלים של פאנלים סולאריים משתנים מאוד. ישנם מספר סוגים וריאציות, אך פאנל הוא, בממוצע, כמטר מרובע אחד, ומשקלו קצת יותר מ -10 קילוגרמים. בלוח בעל פרופורציות אלה יש כ -36 תאים פוטו-וולטאיים, המסוגלים לייצר כ -17 וולט, והספק של עד 140 וואט.
הדגמים הקיימים נעים בדרך כלל בין חמישה ל -300 וואט בהספק מרבי, תלוי במטרת השימוש בהם ובטכנולוגיה שאומצה. בנוסף, ניתן להתקין כמה לוחות פוטו-וולטאיים, אותם ניתן לארגן בדרכים שונות, מה שמאפשר לעבוד עם וריאציות רבות של מערכות אנרגיה סולארית. לפאנל סולארי אורך חיים שימושי של כ- 25 שנה, והוא מעשי מאוד מכיוון שהוא אינו זקוק לתחזוקה כבדה (כזכור שרכיבים אחרים של המערכת עשויים להיות בעלי חיים ארוכים או קצרים יותר בהשוואה לכך). זמן ההחזר להשקעה במערכת הפוטו וולטאית משתנה, ותלוי בכמות האנרגיה שהנכס דורש. למרות זאת היתרון של המערכת הביתית הוא הכלכלה: ברגע שמגיע זמן החזרה זה כבר לא יהיה צורך לשלם את חשבון האנרגיה.אנרגיה סולארית שהופכת לחשמל "חופשי"! כסף טוב יכול בסופו של דבר ללכת לחסכון במקום לבזבז אותו בלי להביא יתרונות רבים.
ישנם שלושה סוגים בסיסיים של פאנלים סולאריים פוטו-וולטאיים
פאנל סולארי חד גבישי
הם מציגים תשואה גבוהה, ועשויים מתאי סיליקון חד-גבישיים, כלומר כל תא נוצר על ידי גביש יחיד של יסוד זה. תהליך הייצור של לוחות אלה הוא מורכב, מכיוון שהוא דורש ייצור גבישי סיליקון ייחודיים עם טוהר גבוה לכל תא פוטו-וולטאי.
פאנל סולארי רב-גבישי
פחות יעיל מהפאנל הקודם; ב polycrystallines, תאים מורכבים מכמה גבישים, לא רק אחד. התוצאה הסופית היא תא פוטו-וולטאי בעל מראה של זכוכית שבורה.
פאנל סרטים דק
החומר הפוטו וולטאי מופקד ישירות על משטח (שעשוי להיות מתכת או זכוכית), ליצירת הלוח. למרות היותם זולים יותר, יש להם יעילות אנרגטית נמוכה בהרבה, מה שמצריך צורך בשטח גדול בהרבה כדי לפצות.
איך לבחור?
הבחירה בסוג ובכמות הלוחות להתקנה תלויה במספר היבטים, כגון:
- דרישה לאנרגיה;
- מטרת השימוש באנרגיה;
- מיקום התקנת המערכת;
- שטח פנוי.
היכן להתקין?
פאנלים סולאריים למגורים מותקנים בדרך כלל על גגות ( גג ), עם זאת, כדאי לשים לב לכמה המלצות:
- ייצור החשמל על ידי פאנלים סולאריים יכול להיות מושפע מרוחות, צללים ומשטחים מחזירים, המפריעים ומפחיתים את יעילות התהליך;
- חשוב שתהיה במקום זרימת אוויר טובה, כדי שהתאים לא יתחממו יתר על המידה;
- על הגג להיות עמיד בפני משקל הפאנלים.
הנטייה והכיוון של הלוחות יכולים גם להפריע ליעילותם. במקרה של ברזיל, הממוקמת בחצי הכדור הדרומי של כדור הארץ, הפאנל הסולארי המותקן חייב להיות פונה אל הצפון האמיתי (שאינו אותו צפון שניתן על ידי המצפן). עבור מדינות בחצי הכדור הצפוני, הפאנל הסולארי חייב להיות מכוון לדרום האמיתי. הצפון המגנטי, אליו מצפן רגיל מכוון, מיושר לקוטבי כדור הארץ ונמצא בתנועה מתמדת, אם כי אור. הצפון האמיתי הוא מה שרואים במפת נייר והוא קבוע.
ראה מידע נוסף על התקנת אנרגיה סולארית בביתך. ראו גם את הסרטון כיצד פועל הפאנל הסולארי (באנגלית).זכור לוודא שהרכיבים המשמשים מאושרים על ידי המכון הלאומי למטרולוגיה, איכות וטכנולוגיה (אינמטרו), שביצע את יישום פקודה מס '357 בשנת 2014, במטרה לקבוע כללים לציוד לייצור פוטו וולטאיקה.
אנרגיה סולארית היא אחד המשאבים המתחדשים המבטיחים ביותר בברזיל ובעולם, מכיוון שהיא גורמת להשפעות סביבתיות מינימליות ומפחיתה את טביעת הרגל הפחמנית של הצרכנים - הם ימזערו את פליטתם על ידי בחירת דרך להשיג אנרגיה עם פוטנציאל מזיק נמוך.
למרבה הצער, בברזיל יש עדיין מעט תמריצים וקווי מימון לסוג זה של אנרגיה, שעדיין קשה לגשת אליהם ואין להם מעט תחולה. צפוי כי עם העלייה בצריכת מערכות האנרגיה הפוטו-וולטאיות יופיעו תמריצים חדשים, רלוונטיים יותר ונגישים יותר לדיור משותף.
חסרונות
למרות שהשימוש באנרגיה סולארית נחשב נקי, השימוש בפאנלים סולאריים עלול להיות בעייתי. הסיבה לכך היא שמלבד היותם יקרים, המומחים כבר מגלים חשש מהנעשה באלפי פאנלים סולאריים בסוף חייהם השימושיים.
משרד הסביבה ביפן הזהיר כי עד שנת 2040 תייצר המדינה 800,000 טונות של פסולת סולארית.
הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה מתחדשת העריכה כי עד שנת 2050 יעמוד מספר הפאנלים הסולאריים על 75 מיליון שקל במשקל של 250 אלף טון. אשר עלולה להוות בעיה גדולה מבחינת פסולת מוצקה, על פי מדענים.
כיצד ממחזרים פאנלים סולאריים?
מיחזור פאנלים סולאריים עדיין אינו משתלם מבחינה כלכלית. למרות שיש להם חומרים יקרי ערך כמו נחושת וכסף, הם לא שווים כמו אלה של טלפונים סלולריים ומכשירים אחרים.
מכיוון שכך, מכון המחקר לאנרגיה חשמלית אומר כי הפיתרון הטוב ביותר ליעדם של פאנלים סולאריים, לעת עתה, הוא מטמנות.
עם זאת, במדינת וושינגטון, בארצות הברית, הועבר חוק המחייב את יצרני הפאנלים הסולאריים לקבל תוכנית מיחזור למוצריהם.
באירופה נחנך מפעל המיחזור הראשון לפאנלים סולאריים ביוני 2018.
