InfoElectronica: Alegerea tipului de panouri fotovoltaice sau a intregului pachet, pentru gospodărie

Cum aleg panoul fotovoltaic optim ? Prin ce este mai bun panoul monocristalin față de cel policristalin ? Care sunt cei mai buni producători ? Unde observ diferența la un panou de calitate ? La cel puțîn aceste întrebări răspunde, într-o măsură, actualul articol. Ordinea răspunsurilor nu urmărește pe cea a întrebărilor de mai sus ... deci, lectură plăcută.

Panourile fotovoltaice sunt de mai multe tipuri și realizate de diferiți producători. Specificațiile tehnice împreuna cu marca produsul definesc foarte bine panoul, presupunând că datele sunt corecte ...

Diferența între producătorii de panouri sau tipul panoului se remarcă dacă sunt făcute măsurători și teste, în aceleași condiții de laborator, între panouri cu aceeași putere. De exemplu, se compară curba tensiunii și a curentului generate de panouri (fiind conectate la o aceeași valoare de sarcină) când:

1. intensitatea luminoasă ce cade pe acestea scade de la același maxim la zero;

2. panourile își modifică unghiul față de sursă de lumina prin rotație în jurul axei verticale sau prin înclinație;

3. panourile sunt supuse acelorași variați de temperatura și umuditate.

Alt gen de măsurători, comparând panouri de aceeași putere electrică mai pot fi:

1. cantitatea de plumb care o deține panoul ... dacă o mai deține;

2. masa panoului;

3. suprafața acestuia.

La ce este bine să ne uităm când vrem să alegem un panou sau sistem de panouri fotovoltaice.

În prezent multe firme scot pe piața diferite tipuri, și multe, de panouri fotovoltaice, având caracteristici variate. Când facem o selecție pentru alegerea variantei potrivite de panou sau sistem de panouri este recomandat să ținem seama de:

1. Tipul panourilor solare

Se poate alege între panouri solare monocristaline, policristaline și amorfe. Fiecare din aceste tipuri au la bază producerea energiei electrice, dar apelează la tehnologii diferite. Aceasta implică randamente energetice și costuri diferite.

2. Locul unde vor fi instalate și conectate la SEN (Sistemul Energetic Național)

În funcție de dimensiunea construcției și locul unde urmează amplasate panourile, se poate alege o variantă conectată la rețeaua electrică (panouri solare ON - GRID) sau o variantă independentă de rețeaua existentă (sistem de panouri solare OFF - GRID), potrivit locuințelor izolate sau pentru care racordarea la rețeaua națională ar fi problematică (costisitoare financiar).

3. Suprafața disponibilă

Trebuie ținut cont unde poate fi montat acest tip de sistem. Montarea lui se poate face pe acoperiș, pe terasă sau pământ. În această situație (dacă se poate alege) trebuie avut în vedere unde este cât mai eficientă montarea panoului.

4. Randamentul

Randamentul sau eficiența ne spune cantitatea energiei electrică obținută pe metru pătrat. Randamentul oferit de panourile fotovoltaice este în funcție de tip, tehnologie, condițiile externe și materialele utilizate.

Pentru o alegere bună se ține cont de nevoile locuinței și randamentul sistemului montat. Investiția trebuie să aibă la baza un calcul cât mai precis a posibilității de acoperire, a nevoilor și eficienței energetice ce trebuie dusă.

5. Întregul cost al instalației și costurile de mentenanță

După ce a fost alese tipul panourilor fotovoltaice, se stabilesc: cablurile de conexiune, acumulatorii, invertorul sau regulatorul, eventual și: sistemul de orientare, senzorii, microcontrolerul. Această investiție implică costuri relativ ridicate, dar care, dacă totul a fost bine gândit deci aleasă varianta care se potrivește cel mai bine, se poate amortiza în timp.

O clasificare a panourilor fotovoltaice este obligatorie pentru a avea o imagine de ansamblu și a putea face alegerea corectă.

Tipuri de panouri fotovoltaice:

1. Panourile fotovoltaice monocristaline

Randamentul cel mai ridicat de conversie a luminii în energie electrică îl au tipurile monocristaline de panouri fotovoltaice. Eficiența (randamentul) în captarea energiei solare este crescută, de aproximativ 20 %. O dată cu creșterea temperaturii, randamentul scade cu aproximativ 0,37-0,39 %/grad Celsius. Deocamdată aceste panouri dispun de tehnologia cea mai avansată. Prețul este ridicat tocmai datorită tehnologiei de realizare. La realizarea lor se folosește un singur cristal de siliciu pur, fapt care le face de un negru intens.

2. Panourile fotovoltaice policristaline

Se realizează într-o diversitate mare a puterilor de ieșire având randamentul mai scăzut pe unitatea de suprafață cu câteva procente decât panourile fotovoltaice monocristaline. Eficiența (randamentul) panourilor policristaline este de aproximativ 17 %. Odată cu creșterea temperaturii randamentul scade cu 0,42 %/grad Celsius. Au formă pătrată și sunt compuse din fragmente de siliciu. Dacă spațiul de montare nu este limitat acest tip de panouri reprezintă cea mai bună soluție pentru toate formele de aplicații. Avantajul mare pe care îl au aceste panouri este captarea cu ușurință a luminii solare chiar și când aceasta nu lovește direct pe suprafața acestora, radiația ajungând prin reflexie de pe alte suprafețe.

3. Panouri fotovoltaice amorfe (sau tip film)

La fabricarea lor se folosește siliconul amorf. Eficiența este semnificativ mai scăzută față de cele monocristaline și policristaline, între 11% și 13 %.

În concluzie:

Tipul Panoului: Monocristalin

Eficiența (randamentul): 20 %

Captarea luminii solare: buna și la intensitate scazută

Costurile: cele mai ridicate

Tipul Panoului: Policristalin

Eficiența (randamentul): 17 %

Captarea luminii solare: cu ușurință chiar dacă impactul nu este direct

Costurile: calitate-cost, cele mai avantajoase

Tipul Panoului: Amorf (tip film)

Eficiența (randamentul): 11 % - 13 %

Captarea luminii solare: buna și la intensitate scazută

Costurile: cele mai mici

Se mai pot lua în considerare și panourile:

- Panouri fotovoltaice bifaciale (BFC)

Acestea au o eficiență energetică mai mare cu 30 % faţă de panourile tradiţionale. Tehnologia utilizată la producerea acestora permite absorbția radiațiilor luminoase pe ambele fețe, crescând astfel randamentul. Alt parametru îmbunătățit este timpul de viață. Aceasta a crescut la 35 de ani, față de cele clasice care erau la 25 de ani.

- Panouri fotovoltaice transparente

Sunt folosite celule solare monocristaline. Au fost gândite pentru înlocuirea materialelor de construcție utilizate la acoperișuri, terase, sere, fațade, luminatoare, garaje sau pergole. Nu au putere foarte mare în schimb sunt interesante iar din punct de vedere estetic sunt atractive. Se integrează ușor în arhitectură (construcții). Asigură umbră lăsând lumina să tracă și tot odată produc energie electrică. Transparență 20 %.

- Panouri fotovoltaice PERC (Passivated Emitter Rear Contact)

Modalitatea de producție a modulelor solare, cu tehnologie PERC, este similară cu cea a panourilor standard. Panourile ce utilizează celule PERC se bazează tot pe o compoziție de siliciu ce generează un flux de electroni datorită radiației solare primite. Diferența între celulele PERC și cele ale modulelor obișnuite consta în integrarea unui strat de pasivare în spatele celulelor solare tradiționale, aceasta ducând la mărirea performanțelor panourilor cu celule PERC inclusiv în situații când intensitatea luminoasă este scăzută sau temperatura ridicată.

Panourile ce utilizează tehnologia PERC sunt deosebit de eficiente, însă, din păcate costurile de producție și prețul au rămas ridicate. Eficiența acestor panouri este cu 15 % mai mare față de a panourilor cristaline și 7 % față de a celor monocristaline.

- Panouri fotovoltaice tip țiglă

„Țigla fotovoltaică” are rol de acoperiș dar este și o sursă de energie electrică. Sunt

durabile și pot asigura energia necesară pentru întreaga locuința. Un dezavantaj este faptul că se pot amplasa numai pe acoperiș iar acesta poate avea o orientare dezavantajoasă. Puterea este aproximativ 15 W/țiglă.

- Panourile solare cu strat subțire (ThinFilm)

Sunt flexibile iar designul este unul plăcut. Au randament bun inclusiv la umbră sau căldura excesivă. Randamentul este mai scăzut decât a celorlalte tipuri prezentate.

- Sisteme de panouri solare hibride

Acestea pot transforma energia solară în electrică dar pot obține și apă caldă. Au în interior serpentine pentru apă. O altă varianta mai recentă are are o construcție în partea de sus unde sunt amplasate și mici centrale eoliene, astfel avem un sistem „trei în unu” ... așa putem produce și noaptea, dacă bată vântul.

- Panouri fotovoltaice HALF-CELL

Este o tehnologie modernă. Au cea mai ridicată eficiența iar o rezistență scăzută bună la umbrire, motiv pentru care panourile Half-Cell reușesc o captare și producție de energie mai mare Față de panourile standard, acestea sunt împărțite în două secțiuni, egale dar independente între ele. Presupunând că o secțiune este umbrită, următoarea poate lucra fără probleme. Modul de conectare a celulelor reprezintă un alt avantaj.

- Panouri fotovoltaice de diferite culori

Sunt și panouri fotovoltaice ce au diverse culori (roșu, verde, gri ... etc), această dacă vrem să păstram arhitectură clădirii.

Este important de ințeles că eficiența unei celule solare individuale nu echivalează cu eficiența panourilor solare (modulelor) ca sistem. În timp ce eficiența panourilor solare este în general în jur de 15-20 %, eficiența celulelor solare poate ajunge la 42 % în unele cazuri.

Mai jos, comparativ, firme care produc cele mai bune panouri pentru case.

Firma de panouri solare: SunPower

Eficiența (randamentul) maxima (%): 22,8 %

Putere maxima a panoului (W): 440 W