Photovoltaik-Solarmodul wandelt Sonnenlicht in elektrische Energie um

Möchten Sie mehr über Sonnenkollektoren erfahren? Verstehen Sie seine Typen, Funktionen und Vorteile

Installation von Photovoltaik-Solarmodulen

Haben Sie über einen nachhaltigeren Weg nachgedacht, um Energie zu gewinnen? Eine der alternativen und erneuerbaren Quellen, die unter den Brasilianern immer mehr Platz bietet. Brasilien ist ein ausgezeichneter Markt für den Energiesektor, da die durchschnittliche Sonneneinstrahlung auf der Oberfläche des Landes laut Cepels Solarimetrischem Atlas bis zu 2300 Kilowattstunden pro Quadratmeter (kWh / m²) beträgt.

Trotz einiger Anreize für die Nutzung dieser Art erneuerbarer Energie (wichtig, da dadurch die Bedenken in Bezug auf die Stauseen von Wasserkraftwerken, die in den letzten Jahren unter dem Mangel an Regen und dem Überschuss an Sonne gelitten haben, verringert werden können) können sie weiterhin beobachtet werden Einige Zweifel unter den Verbrauchern und daran interessiert, dieses System in ihren Häusern oder in ihren Unternehmen anzuwenden. Wie funktioniert es? Wie viel kostet die Installation? Ist die finanzielle Rendite vorteilhaft? Wo zu kaufen? Die Fragen sind vielfältig. Kommen wir zu den Antworten!

Eine Photovoltaik-Solaranlage (oder "Solaranlage" oder "Photovoltaik") ist ein Modell, bei dem die Komponenten Ihres Kits funktionieren, um Sonnenenergie zu erfassen und in Elektrizität umzuwandeln. Weitere Informationen finden Sie im Artikel: "Was ist Sonnenenergie und wie funktioniert die Stromerzeugung mit Sonnenstrahlung?".

Die erzeugte Energie kann dann wie in Solaranlagen (gewerblicher Energiesektor) zur Versorgung des Stromnetzes in großem Maßstab verwendet werden, kann aber auch in kleineren Wohngebieten (Solarenergie für den Hausgebrauch) erzeugt werden. Neben dem Sonnensystem zur Stromerzeugung gibt es auch das für die Wärmeenergie, mit dem Sonnenstrahlung zur Erwärmung von Wasser genutzt werden soll.

Die Photovoltaik-Solaranlagen bestehen aus einigen Grundkomponenten, die in drei verschiedene Blöcke unterteilt sind: den Generatorblock, den Stromkonditionierungsblock und den Speicherblock. Jede Gruppe besteht aus Komponenten mit bestimmten Funktionen.

  • Generatorblock: Solarpanel; Kabel; Stützstruktur.
  • Leistungskonditionierungsblock: Wechselrichter; Laderegler.
  • Speicherblock: Batterien.

Was ist ein Photovoltaik-Solarpanel? Es gilt als das Herzstück der Systeme und ist Teil des ersten Blocks, der Stromerzeugung. Seine spezifische Funktion besteht darin, Sonnenenergie in Elektrizität umzuwandeln. Die Anzahl der benötigten Sonnenkollektoren hängt vom Energiebedarf der Residenz ab.

Wie funktioniert das Solarpanel?

Sonnenkollektoren erzeugen auf sehr einfache Weise Strom aus der Sonne. Neben der Tatsache, dass Photovoltaik als sauber angesehen wird, weil sie keinen Abfall über die Platten hinaus erzeugt und keine Umweltschäden verursacht, erfordern Paneele, die die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie durchführen, nur minimale Wartung. Ein Photovoltaik-Solarpanel besteht aus einer Reihe von Photovoltaikzellen mit Elektronen (negativ geladene Teilchen, die sich um die Atomkerne drehen), die sich wiederum, wenn sie von Sonnenstrahlung getroffen werden, bewegen und elektrischen Strom erzeugen. Aus diesem Grund sind regelmäßige Inspektionen erforderlich, um die Ansammlung von Staub, Blättern oder anderen Störungen (wie Vogelresten) auf der Platte zu überprüfen. Normalerweise reicht Regen aus, um die Platte frei von Schmutz zu halten, aberWenn dies nicht der Fall ist, reinigen Sie es einfach mit einem feuchten Tuch und einem neutralen Reinigungsmittel. Verwenden Sie immer Gummihandschuhe und überprüfen Sie die losen oder oxidierten Drähte (was hauptsächlich in feuchteren oder salzigeren Bereichen vorkommt), um Unfälle zu vermeiden.

Größe und Lebensdauer

Die Größen und Gewichte von Sonnenkollektoren variieren stark. Es gibt verschiedene Arten und Variationen, aber eine Platte ist im Durchschnitt ungefähr ein Quadratmeter groß und wiegt etwas mehr als 10 Pfund. Ein Panel mit diesen Anteilen hat ungefähr 36 Photovoltaikzellen, die ungefähr 17 Volt erzeugen können, und eine Leistung von bis zu 140 Watt.

Bestehende Modelle haben im Allgemeinen eine maximale Leistung von fünf bis 300 Watt, abhängig vom Verwendungszweck und der verwendeten Technologie. Darüber hinaus können mehrere Photovoltaik-Module installiert werden, die auf unterschiedliche Weise organisiert werden können, sodass mit vielen Variationen von Solaranlagen gearbeitet werden kann. Ein Solarpanel hat eine Nutzungsdauer von ca. 25 Jahren und ist sehr praktisch, da es nicht stark gewartet werden muss (denken Sie daran, dass andere Komponenten des Systems im Vergleich dazu möglicherweise eine längere oder kürzere Lebensdauer haben). Die Amortisationszeit für Investitionen in die Photovoltaikanlage ist variabel und hängt von der Energiemenge ab, die die Immobilie benötigt. Trotzdem ist der Vorteil des Heimsystems die Wirtschaftlichkeit: Sobald diese Rückkehrzeit erreicht ist, muss die Energierechnung nicht mehr bezahlt werden.Solarenergie, die sich in „freien“ Strom verwandelt! Gutes Geld kann zu Ersparnissen führen, anstatt ausgegeben zu werden, ohne viele Vorteile zu bringen.

Es gibt drei Grundtypen von Photovoltaik-Solarmodulen

Monokristallines Solarpanel

Monokristalline Sonnenkollektoren

Sie weisen eine hohe Ausbeute auf und bestehen aus monokristallinen Siliziumzellen, dh jede Zelle wird von einem Einkristall dieses Elements gebildet. Der Herstellungsprozess für diese Paneele ist komplex, da für jede Photovoltaikzelle einzigartige hochreine Siliziumkristalle hergestellt werden müssen.

Polykristallines Solarpanel

Polykristalline Sonnenkollektoren

Weniger effizient als das vorherige Panel; In polykristallinen Zellen bestehen Zellen aus mehreren Kristallen, nicht nur aus einem. Das Endergebnis ist eine Photovoltaikzelle mit dem Aussehen von Glasscherben.

Dünnschichtplatte

Dünnschichtplatten

Das Photovoltaikmaterial wird direkt auf einer Oberfläche (die Metall oder Glas sein kann) abgeschieden, um die Platte zu bilden. Obwohl sie billiger sind, haben sie eine viel geringere Energieeffizienz, was eine viel größere Fläche zum Ausgleich erforderlich macht.

Wie man wählt?

Die Wahl des Typs und der Anzahl der zu installierenden Paneele hängt dann von mehreren Aspekten ab, wie z.

  • Energiebedarf;
  • Zweck des Energieverbrauchs;
  • Systeminstallationsort;
  • Verfügbarer Platz.

Wo installieren?

Solarmodule für Wohngebäude werden normalerweise auf Dächern (auf dem Dach ) installiert. Beachten Sie jedoch einige Empfehlungen:

  • Die Stromerzeugung durch Sonnenkollektoren kann durch Winde, Schatten und reflektierende Oberflächen beeinträchtigt werden, die stören und die Effizienz des Prozesses verringern.
  • Es ist wichtig, dass sich an diesem Ort eine gute Luftzirkulation befindet, damit sich die Zellen nicht überhitzen.
  • Das Dach muss dem Gewicht der Paneele standhalten.

Die Neigung und Ausrichtung der Paneele kann auch deren Effizienz beeinträchtigen. Im Fall von Brasilien, das sich auf der südlichen Erdhalbkugel befindet, muss das installierte Solarpanel zum wahren Norden zeigen (der nicht der gleiche Norden ist, den der Kompass angibt). Für Länder auf der Nordhalbkugel muss das Solarpanel auf den wahren Süden ausgerichtet sein. Der magnetische Norden, auf den ein Standardkompass zeigt, ist auf die Pole der Erde ausgerichtet und in ständiger Bewegung, wenn auch geringfügig. Der tatsächliche Norden ist das, was Sie auf einer Papierkarte sehen und ist konstant.

Erfahren Sie mehr darüber, wie Sie Solarenergie in Ihrem Haus installieren. Siehe auch das Video zur Funktionsweise des Solarpanels (auf Englisch).

Denken Sie daran, sicherzustellen, dass die verwendeten Komponenten vom Nationalen Institut für Metrologie, Qualität und Technologie (Inmetro) zertifiziert sind, das 2014 die Umsetzung der Verordnung Nr. 357 durchgeführt hat, um Regeln für die Erzeugungsanlagen festzulegen Photovoltaik.

Solarenergie ist eine der vielversprechendsten erneuerbaren Ressourcen in Brasilien und der Welt, da sie nur minimale Umweltauswirkungen verursacht und den CO2-Fußabdruck der Verbraucher verringert. Sie werden ihre Emissionen minimieren, indem sie einen Weg wählen, um Energie mit einem geringen schädlichen Potenzial zu erhalten.

Leider gibt es in Brasilien immer noch wenige Anreize und Finanzierungslinien für diese Art von Energie, die immer noch schwer zugänglich und wenig anwendbar sind. Es wird erwartet, dass mit dem Anstieg des Verbrauchs von Photovoltaik-Energiesystemen neue Anreize entstehen, die anwendbarer und für Wohngemeinschaften zugänglicher sind.

Nachteile

Obwohl die Nutzung von Sonnenenergie als sauber angesehen wird, kann die Nutzung von Sonnenkollektoren problematisch sein. Dies liegt daran, dass Experten nicht nur teuer sind, sondern bereits Bedenken darüber zeigen, was mit Tausenden von Solarmodulen am Ende ihrer Nutzungsdauer geschehen wird.

Das japanische Umweltministerium hat gewarnt, dass das Land bis 2040 800.000 Tonnen Solarabfall produzieren wird.

Die Internationale Agentur für erneuerbare Energien schätzt, dass die Zahl der Sonnenkollektoren bis 2050 75 Millionen betragen wird und 250.000 Tonnen wiegen wird. Laut Wissenschaftlern kann dies ein großes Problem in Bezug auf feste Abfälle sein.

Wie werden Sonnenkollektoren recycelt?

Das Recycling von Sonnenkollektoren ist noch nicht wirtschaftlich. Obwohl sie wertvolle Materialien wie Kupfer und Silber enthalten, sind sie nicht so viel wert wie die von Mobiltelefonen und anderen Geräten.

Aus diesem Grund sagt das Electric Energy Research Institute, dass Deponien derzeit die beste Lösung für das Ziel von Solarmodulen sind.

Im US-Bundesstaat Washington wurde jedoch ein Gesetz verabschiedet, das die Hersteller von Solarmodulen dazu verpflichtet, einen Recyclingplan für ihre Produkte zu erstellen.

In Europa wurde im Juni 2018 die erste Recyclinganlage für Solarmodule eingeweiht.