Салыштырмалуу жакында эле жеке үйлөрдү автономдуу электр энергиясы менен камсыз кылуу идеясы фантастикалык деп эсептелген. Бүгүнкү күндө бул объективдүү чындык. Европада күн батареялары көптөн бери колдонулуп келет, анткени бул арзан энергиянын дээрлик түгөнгүс булагы. Биздин өлкөдө мындай приборлордон электр энергиясын алуу популярдуулукка ээ болууда. Бул процесс өтө тез ишке ашпайт жана мунун себеби - алардын кымбаттыгы.
Күн батареясынын иштөө принциби ар кандай заттар (бор жана фосфор) менен капталган эки кремний пластинкада күн нурунун таасири астында электр тогу пайда болушуна негизделген. Фосфор менен капталган пластинада бош электрондор пайда болот.
Жок бөлүкчөлөр бор менен капталган плиталарда пайда болот. Күн нурунун таасири астында электрондор кыймылдай баштайт. Күн панелдеринде электр тогу ушундайча пайда болот. Капталган жездин ичке жиптериар бир батарейкадан ток чыгарып, аны көздөгөн максатына багыттаңыз.
Бир табак кичинекей лампочканы кубаттай алат. Корутунду өзүнөн өзү эле көрүнүп турат. Күн панелдери үйдү жетиштүү энергия менен камсыз кылуу үчүн алардын аянты абдан чоң болушу керек.
Кремний тиштери
Демек, күн батареясынын принциби түшүнүктүү. Ток ультрафиолет нурунун атайын плиталардагы аракетинен пайда болот. Мындай плиталарды түзүү үчүн материал катары кремний колдонулса, анда батареялар кремний (же кремний суутек) деп аталат.
Мындай кошумчалар өтө татаал өндүрүш системаларын талап кылат. Бул өз кезегинде продукциянын өздүк наркына чоң таасирин тийгизет.
Кремний күн батареяларынын түрлөрү көп.
Бир кристалл өзгөрткүчтөр
Алар бурчтары ийилген панелдер. Алардын түсү ар дайым таза кара.
Эгерде монокристаллдуу конвертерлер жөнүндө сөз кыла турган болсок, анда күн батареясынын иштөө принциби кыскача орточо эффективдүү деп мүнөздөлсө болот. Мындай батареянын фотосезгич элементтеринин бардык клеткалары бир багытка багытталган.
Бул окшош системалардын ичинен эң жогорку натыйжаны алууга мүмкүндүк берет. Батареянын бул түрүнүн натыйжалуулугу 25% жетет.
Мындай панелдер дайыма күнгө каралышы керек.
Эгер күн булуттардын артына жашынса, горизонтко түшүп кетсе же чыга элек болсо, анда батарейкалар бир топ алсыз ток жарататкүч.
Поликристалл
Бул механизмдердин плиталары ар дайым төрт бурчтуу, кочкул көк түстө. Алардын бетинде бир тектүү эмес кремний кристаллдары бар.
Поликристаллдуу батарейкалардын эффективдүүлүгү монокристаллдык моделдердикиндей жогору эмес. Ал 18% жетиши мүмкүн. Бирок, бул кемчилик төмөндө талкуулана турган артыкчылыктар менен толукталат.
Күн батареясынын бул түрүнүн иштөө принциби аларды таза кремнийден гана эмес, кайра иштетилген материалдардан да жасоого мүмкүндүк берет. Бул жабдууларда табылган кээ бир кемчиликтерди түшүндүрөт. Бул типтеги механизмдердин айырмалоочу өзгөчөлүгү булуттуу аба ырайында да электр тогун абдан эффективдүү чыгара алат. Мындай пайдалуу сапат аларды күн сайын чачыраган күн нуру болгон жерлерде өтө зарыл кылат.
Аморфтук кремний панелдери
Аморфтук панелдер башкаларга караганда арзаныраак, бул күн батареясынын иштөө принцибин жана анын конструкциясын аныктайт. Ар бир панель кремнийдин бир нече өтө жука катмарларынан турат. Алар материалдын бөлүкчөлөрүн вакуумда фольга, айнек же пластмассага чачуу жолу менен жасалат.
Панелдердин эффективдүүлүгү мурунку моделдерге караганда бир топ азыраак. Ал 6% жетет. Кремний катмарлары күндө бат күйүп кетет. Бул батареяларды алты ай колдонгондон кийин, алардын натыйжалуулугу 15%, кээде 20га чейин төмөндөйт.
Эки жылдык операция активдүү ингредиенттердин ресурсун толугу менен түгөтөт жана панелди өзгөртүү керек болот.
Бирок эки плюс бар, алардан улам бул батарейкалар дагы эле сатылып алынат. Биринчиден, алар булуттуу аба ырайында да иштешет. Экинчиден, мурда айтылгандай, алар башка варианттардай кымбат эмес.
Гибриддик фотоконвертерлер
Аморфтук кремний микрокристаллдардын жайгашуусу үчүн негиз болуп саналат. Күн батареясынын иштөө принциби аны поликристаллдык панелге окшош кылат. Батареялардын бул түрүнүн айырмасы алар чачыраган күн нурунун шарттарында, мисалы, булуттуу күнү же таң атканда көбүрөөк кубаттуулуктагы электр тогун жарата аларында.
Мындан тышкары, батареялар күн нурунун гана эмес, инфракызыл спектрдин таасири астында да иштейт.
Полимердик пленка күн конвертерлери
Кремний панелдеринин бул альтернативасынын күн панелдери рыногунда лидер болууга бардык мүмкүнчүлүктөрү бар. Алар бир нече катмардан турган пленканы элестетет. Алардын ичинен алюминий өткөргүчтөрүнүн торчосун, активдүү заттын полимердик катмарын, органикалык заттардан жасалган субстратты жана коргоочу пленканы ажырата алабыз.
Мындай фотоэлементтер бири-бири менен биригип, рулон тибиндеги пленкалуу күн батареясын түзөт. Бул панелдер кремний панелдерге караганда жеңил жана компакттуу. Аларды өндүрүүдө кымбат кремний колдонулбайт, өндүрүш процессинин өзү анчалык деле кымбат эмес. Бул рулондук панелди башкаларга караганда арзаныраак кылат.
Күн батареяларынын иштөө принциби алардын эффективдүүлүгүн өтө жогору кылбайт.
Ал 7% жетет.
Ушул типтеги панелдерди жасоо процессифотоэлементтүү пленкага көп катмарлуу басып чыгарууга кыскарган. Данияда өндүрүлгөн.
Дагы бир артыкчылыгы - бул түрмөк батареясын кесип, аны каалаган өлчөмдө жана формага тууралоо.
Бир гана минус. Батареялар жаңыдан чыгарыла баштады, андыктан аларды алуу дагы деле кыйын.
Бирок бул элементтер керектөөчүлөрдүн арасында тез эле татыктуу жакшы репутацияга ээ болот деп ишенүүгө негиз бар, бул өндүрүүчүлөргө кеңири масштабда өндүрүүгө мүмкүнчүлүк берет.
Үйлөрдү күн энергиясы менен жылытуу
Үйдү жылытуу үчүн күн батареясынын иштөө принциби аларды жогоруда айтылган бардык түзүлүштөрдөн түп-тамырынан бери айырмалап турат. Бул таптакыр башка аппарат. Сүрөттөмө төмөнкүдөй.
Күн жылытуу системасынын негизги бөлүгү анын жарыгын кабыл алып, кинетикалык энергияга айландыруучу коллектор болуп саналат. Бул нерсенин аянты 30дан 70 чарчы метрге чейин өзгөрүшү мүмкүн.
Коллекторду бекитүү үчүн атайын техника колдонулат. Пластиналар металл контакттары аркылуу бири-бирине туташтырылган.
Системанын кийинки компоненти – бул сактоо казаны. Ал кинетикалык энергияны жылуулук энергиясына айлантат. Ал сууну жылытууга катышат, анын жылышы 300 литрге жетет. Кээде мындай системалар кошумча кургак отун казандары менен колдоого алынат.
Тутумду бүтүрүңүзкүн жылытуучу дубал жана пол элементтери, аларда ысытылган суюктук алардын бүт аймагына таралган жука жез түтүктөр аркылуу айланып турат. Панелдердин башталгыч температурасынын төмөндүгүнө жана жылуулук өткөрүүнүн бирдейлигине байланыштуу бөлмө жетиштүү тез жылыйт.
Күн жылытуу кантип иштейт?
Келгиле, күн батареялары ультра кызгылт көк нур менен кантип иштешерин кененирээк карап чыгалы.
Коллектордун температурасы менен сактоо элементинин ортосунда айырма бар. Көбүнчө антифриз кошулган суу болгон жылуулук алып жүрүүчү системанын айланасында айлана баштайт. Суюктуктун аткарган жумушу так кинетикалык энергия болуп саналат.
Суюктук системанын катмарларынан өткөндө кинетикалык энергия жылуулукка айланат, ал үйдү жылытуу үчүн колдонулат. Ташуучунун бул айлануу процесси бөлмөнү жылуулук менен камсыз кылып, аны күндүн жана жылдын каалаган убагында сактоого мүмкүндүк берет.
Ошентип, күн батареялары кантип иштээрин түшүндүк.
