Koliko električne energije proizvodi solarni panel?

Solarni paneli se koriste za dobijanje električne energije iz sunčevog zračenja. Mnogi mešaju solarne panele i solarne kolektore koji su namenjeni za dobijanje toplotne energije iz sunčevog zračenja. U jednom od prethodnih postova smo pisali o razlikama izmedju solarnih panela i solarnih kolektora. Ukoliko Vas zanima princip na kome funkcionišu solarni paneli to možete pročitati u našem postu kako rade solarni paneli. Ovaj post posvećen je tome koliko električne energije može proizvesti solarni panel.

Šta je efikasnost solarnih panela?

Kao što smo već napomenuli ranije, solarni paneli sakupljaju sunčevo zračenje i konvertuju ga u električnu energiju. Solarni paneli uspevaju da iskoriste samo deo sunčevog zračenja i da ga pretvore u električnu energiju. Komercijalni solarni paneli imaju efikasnost izmedju 12 - 20%. Česta je zabluda da je efikasnost solarnog panela jako bitna stavka, ponekad efikasniji solarni paneli imaju značajno veću cenu pa neopravdavaju uložena sredstva. Efikasnost solarnih panela je značajna samo ukoliko je objekat ograničen krovnom ili drugom površinom gde se solarni paneli postavljaju pa je potrebno izvući što više energije sa što manje površine, ukoliko ima dovoljno prostora za postavljanje solarnih panela efikasnost nije toliko bitna. Recimo solarni panel od 250W sa efikasnošću od 20% će biti fizički manjih dimenzija od panela od 250W sa efikasnošću od 15% ali će proizvoditi istu količinu električne energije. Više o efikasnosti solarnih panela možete pogledati u našem postu koliko su solarni paneli zaista efiksni.

Vremenski uslovi

Na to koliko će solarni paneli proizvesti električne energije najveći uticaj imaju vremenski uslovi. Tropske klime su idealne za solarne panele, i oni će proizvoditi više električne energije kada su izloženi direktnom sunčevom zračenu nego kada je oblačno vreme. Solarni paneli se medjutim mogu koristiti u svim klimatskim zonama, a naša klima je jedna od pogodnijih za ugradnju solarnih panela. Dakle solarnim panelima je potrebno direktno sunčevo zračenje, što su više izloženi direktnom sunčevom zračenju više električne energije će proizvesti.

Druga bitna stvar pri odredjivanju koliko će solarni paneli proizvesti električne energije je dužina dana. Recimo leti je dan znatno duži nego zimi. Ovo je zapravo glavni razlog zbog čega solarni paneli zimi proizvode manje električne energije nego leti, iako je česta zabluda da je to zbog toplote. Solarni paneli ne rade na toplotu već isključivo na sunčevo zračenje. Više o tome kako solarni paneli rade u zimskim uslovima možete pročitati u postu koliko su solarni paneli efikasni zimi.

Orijentacija solarnih panela

Idealno je solarne panele postaviti na južnu stranu. Na toj strani je sunčeva svetlost najduže tokom dana. Ukoliko se postave na istok ili zapad, iskorišćenost je gotovo duplo manja nego na jugu.

Šta zapravo znači kada kažemo da solarni panel ima 250W?

Svaki solarni panel ima svoju maksimalnu snagu koja označava koliko snage (W) će proizvesti u idealnim uslovima. Ovo  se naziva maksimalnom snagom. Laboratorije koje testiraju solarne panele izračunavaju izlaznu snagu solarnih panela koristeći "najviše sunčevo zračenje" odnosno zračenje od 1000W sunčeve svetlosti po kvadratnom metru površine. Ovo je približno jednako snaži sunčeve svetlosti u podnevnim satima, tokom sunčanog dana na ekvatoru.

Pošto mi nismo na ekvatoru, količina sunčeve svetlosti je drugačija i naravno ona varira u zvisnosti od perioda dana, godišnjeg doba, vremenskih uslova. Iz ovih razloga,  solarni paneli daju izlaznu snagu koja je za nijansu manja od maksimalne izlazne snage.

Proracun na primeru koliko energije se moze dobiti od jednog solarnog panela od 250W

Da ne bi ulazili u detaljne proračune koji su jako komplikovani i koji su bazirani na vremenskim uslovima, za ovaj okvirni primer proračunavanja proizvodnje električne energije iz solarnih panela koristićemo neke konstante. Na našem području u proseku na godišnjem nivou u toku dana solarni paneli rade u proseku izmedju 4-5h. To znači da oni tokom leta imaju više radnih sati a tokom zime manje, ovo je prosek. Takodje računica je uzeta za slučaj da su solarni paneli postavljeni na jug.

Da bi se dobilo koliko kWh na dan solarni panel može da proizvede potrebno je njegovu snagu pomnožiti sa brojem radnih sati u toku dana.

Na konkretnom primeru to izgleda ovako:

Solarni panel od 250W ukoliko radi 4-5h na dan proizvede 1-1.25kWh na dnevnom nivou.

Dakle za mesec dana on proizvede u proseku izmedju 30-37.5kWh.

1kWh je dovoljno da štedljiva sijalica od 20W radi 50h.

1kWh je dovoljno da laptop radi 10h.

1kWh je dovoljno da TV radi 10h.

Za veće potrošače poput bojlera koji uma snagu od 2kW je potrebno više solarnih panela. Da bi bojler radio 2h (2kWx2h=4kWh)i zagrejao vodu potrebna su minimum 4 solarna panela.

Gore navedeni primer je okviran proračun. Za detaljne i precizne proračune koriste se specijalizovani kompjuterski programi koji u sebi imaju ubačene vremeske podatke za prethodnih par stotina godina i koji izvlače statistički prosek i tako računaju potencijalnu proizvodnju električne energije za svaki grad pojedinačno. Ukoliko želite detaljan proračun koliko solarnih panela je potrebno za Vaše potrebe javite nam se na office@parenasunce.com i potpuno besplatno ćemo odraditi detaljan proračun za Vas. Takodje kompletnu ponudu solarnih panela možete pogledati na našem sajtu www.parenasunce.com/solarni-paneli.

Da li su potrebne dozvole za ugradnju solarnih panela? Plaća li se porez?

Ovo je svakako jedno od najčešćih pitanja koje dobijamo svakodnevno. Kako živimo u birokratskoj državi ljudi su već navikli da je za sve što žele da urade potrebna ogromna papirologija i dobijanje dozvola a mnogi se plaše i plaćanja poreza. Lepe vesti su da za ugradnju solarnih panela za svoje potrebe nisu potrebne nikakve dozvole kao da nema ni plaćanja poreza. Većina ljudi planira ugradnju solarnih panela za svoje potrebe, u vikendicama ili kućama kako bi smanjili račune za električne energiju.

Kada se želi potpuna energetska nezavisnost i kada želite da svu električnu energiju koju proizvedete trošite sami - ugradjuju se samostalni fotonaponski sistemi. Ovi sistemi se najčešće ugradjuju u vikendicama, brodovima ili nekim sličnim udaljenim objektima koji nisu priključeni na elektrodistributivnu mrežu. Za ugradnju ovih sistema nije potrebna nikakva dozvola niti se bilo kome treba bilo šta prijaviti. Dakle u pitanju su potpuno autonomni sistemi koji svu proizvedenu električnu energiju skladište u solane baterije odakle se ona kasnije koristi. Vise o tome kako funkcionišu samostalni fotonaposni sistemi možete pročitati u jednom od prethodnih postova.

Kada se želi u domaćinstvu smanjiti račun za struju onda se ugradjuje mrežni fotonaponski sistem. Mrežni fotonaponski sistemi su zapravo najpopularniji sistemi i najčešće se ugradjuju. Prilikom ugradnje ovih sistema objekat ostaje priključen na elektodistributivnu mrežu, dakle i dalje se dobija račun za električnu energiju ali je on umanjen za količinu energije koju proizvedu solarni paneli. Jeftiniji su od samostalnih fotonaponskih sistema jer ne sadrže baterije već se proizvedena električna energija isporučuje u elektrodistributivnu mrežu. Na zapadu se gotovo samo ovi sistemi i ugradjuju. Dakle moguće je postaviti na primer jedan solarni panel i za toliko smanjiti račun za struju, postaviti par komada pa smanjiti još više račun ili pak postaviti dovoljan broj panela pa proizvoditi više električne energije nego što trošimo. U slučaju da proizvodimo više energije nego što trošimo trebalo bi da dobijemo novac za to, medjutim u Srbiji ovo nije moguće za sada. Na zapadu recimo ljudi pokriju ceo krov sa solarnim panelima i prodaju električnu energiju i to po povlašćenim cenama i tako zaradjuju novac. Kod nas to za sada nije moguće, u najboljem slućaju je moguće podneti zahtev elektrodistribuciji da otkupi višak električne energije po tržišnoj ceni što nije dovoljno isplativo. Dakle ukoliko se odlučite za ugradnju mrežnog fotonaponskog sistema najisplatljivije je da ugradite dovoljno solarnih panela da pokrijete svoju potrošnju, kada radite na ovaj način nije potrebna nikakva dozvola niti zahtevi. Ukoliko želite da saznate više o mrežnim fotonaponskim sistemima pogledajte prethodni post o njima.

Kada je porez u pitanju, mnogi pričaju o primerima na zapadu i uvodjenju "solarnog poreza". Ono što je važno napomenuti je da se nigne ne plaća porez na postavljene solarne panele ili solarnu opremu, kao da se nigde ne plaća porez za korišćenje solarne energije za svoje potrebe. Porezi koji se plaćaju se odnose na domaćinstva koja zaradjuju prodajom električne energije, oni plaćaju porez na zaradu koju ostvaruju. Ranije je solarna energija bila subvencionisana na zapadu pa se ovi porezi nisu plaćali, sada je medjutim to postala rupa koju mnogi pokušavaju da iskoriste i zarade pa su porezi uvedeni. Dakle pravog solarnog poreza nigde nema a tesko da je verovatno da će ga ikada biti. Korišćenje solarne energije za svoje potrebe je i verovatno će zauvek ostati besplatno.

Jedini način da se u Srbiji zaradi ugradnjom solarnih panela je izgradnjom solarne elektrane. Solarne elektrane proizvode električnu energiju koja se ne koristi za svoje potrebe već isklučivo  za prodaju. Za izgradnju solarne elektrane potrebne su dozvole. Država raspisuje kvote na osnovu kojih se dodeljuju statusi povlašćenih proizvodjača licima koja ispune uslove. Sticanjem statusa povlašćenog proizvodjača potpisuje se ugovor na 12 godina i EPS otkupljuje svu proizvedenu električne energiju po povlašćenim cenama pa na taj način moguće zaraditi. Trenutno su sve kvote za dodelu statusa povlašćenog proizvodjača dodeljene i ne zna se kada će biti rspisane nove. Na sajtu ministarstva rudarstva i energetike možete pogledati vodic za investitore kao i sve ostale pravilnike vezane za izgradnju solarnih elektrana.

Solarna energija

Kako funkcioniše solarna energija

Sunčeva energija je neiscrpni i obnovljivi izvor energije. Kada se solarni sistem jednom postavi i počne da proizvodi upotrebljivu energiju, energija je besplatna. Solarna energija takodje predstavlja čistu alternativnu energiju za raliku od fosilnih goriva koja zagadjuju okolinu, prete našem zdravlju i doprinose globalnom zagrevanju. Kao izuzetno bogat energetski izvor, solarna energija je energija budućnosti.

U širem smislu solarna energija omogućava život na planeti Zemlji i predstavlja osnovu gotovo svakoj energiji koju koristimo. Sunce podstiče biljke da rastu, koje kasnije možemo sagoreti kao "biomasu", ukoliko se biljna masa odstavi da truli u močvarama i pod zemljom na milion godina, stvara se ugalj i nafta. Sunčeva toplota prouzrokuje temperaturne razlike izmedju područja, proizvodeći vetar koji pokreće vetrenjače. Voda isparava zbog sunca, pada u vidu kiše, vraća se nazad u reke i mora a tokom svog kretanja pokreće hidroturbine. Medjutim izraz solarna energija obično se odnosi na direktno iskorišćenje sunčeve energije za generisanje toplote ili električne energije.

Sunce kao izvor energije

Količina sunčeve energije koja pada na Zemlju je ogromna. Sve rezerve uglja, nafte i prirodnog gasa zajedno jednake su sunčevoj  energiji koja do Zemlje dodje za 20 sunčanih dana. Izvan Zemljine atmosfere , sunčeva energija iznosi oko 1300W/m2. Oko jedne trećine ove svetlosti se reflektuje nazad u svemir, a deo se apsorbuje i u atmosferi.

Do trenutka kada dotakne Zemljinu površinu, sunčeva energija opadne na oko 1000W/m2 u podne po sunčanom danu bez oblaka. U proseku na čitavoj površini planete, za 24h tokom cele godine, svaki kvadratni metar sakupi energiju koja odgovara barelu nafte ili 4,2kWh energije svaki dan. Pustinje, sa veoma suvim vazduhom i malom pokrivenošću oblacima, primaju najviše sunca - više od 6kWh/m2 na dan. Sunčeva energija varira tokom godišnjih doba, neka područja dobijaju jako malo sunčeve svetlosti tokom zime. Treba obratiti pažnju da ovi podaci predstavljaju maksimalnu dostupnu sunčevu energiju koja se može iskoristiti, ali solarni paneli i solarni kolektori iskorišćavaju samo odredjeni deo ove energije, u zavisnosti od njihove efikasnosti.

Pasivna solarna energija

Jedan jednostavan, očigledan način iskorišćenja sunca je osvetljenje i grejanje naših zgrada. Domaćinstva i poslovni objekti potroše više od jedne trećine ukupne energetske potrošnje u USA. Ukoliko se pravilno dizajniraju, objekti mogu prihvatati sunčevu toplotu zimi a smanjiti prihvatanje leti, a pritom koristiti sunčevu svetlost za osvetljenje tokom cele godine. Objekti dizajnirani na taj način iskorišćavaju pasivnu solrnu energiju - resusrs koji je moguće iskoristiti bez primene bez mehaničkih sklopova kako bi se pomoglo u grejanju. hladjenju ili osvetljavanju objekta. Jednostavna podesavanja prilikom dizajna objekta poput pravilnog orijentisanja objekta ka jugu, postavljanja većine prozora na južnoj strani objekta, postavljanje svetlarnika, tendi i drveća koje će praviti senku predstavljaju tehnike za iskorišćenje pasivne solarne energije. Objekti dizajnirani sa posebnim osvrtom na iskorišćenje sunčeve energije mogu biti udobni i lepi prostori za živom i rad.

Solarni kolektori

Pored korišćenja dizajna samog objekta kako bi se iskoristila pasivna sunčeva energija, na objekte je moguće postaviti solarne kolektore koji aktivno sakupljaju i skladište solarnu energiju. Solarni kolektori, na primer, postavljaju se na krovove objekata kako bi sakupljali sunčevu energiju za grejanje prostorija, grejanje vode i hladjenje prostorija. Većina njih su velike ravne ploče ofarbane u crno iznutra i pokrivene staklom. Unutar ove ploče nalaze se cevi kroz koje protiče tečnost za transfer toplote. Ovako dizajnirani solarni kolektori se nazivaju pločasti solarni kolektori. Ranije smo pisali o tome kako rade pločasti solarni kolektori. Postoje i vakuumski solarni kolektori koji se sastoje iz niza staklenih vakuumskih cevi spojenih u jedan sabirnik, ovi solarni kolektori su značajno efikasniji od pločastih solarnih kolektora. Pogledajte i ranije postove o tome kako rade vakuumski solarni kolektori, kao i poredjenje pločastih i vakuumskih solarnih kolektora.

Iako čudno zvuči, toplota dobijena iz solarnih kolektora takodje može pokretati sistem za hladjenje. U isparivačima za isušivanje, toplota iz solarnih kolektora se koristi da izvuče vlažnost iz vazduha. Kada vazduh postane suvlji, on takodje postaje i hladniji. Topli vlažni vazduh se razdvaja od hladnog vazduha i izbacuje se napolje. Drugi pristup je apsorpcioni hladnjak. Solarna energija se koristi za zagrevnje sredstva za hladjenje pod pritiskom, kada se pritisak oslobodi, ono se širi, hladeći vazduh oko sebe. Na ovom principu rade konvencionalni frižideri i klima uredjaji, i ovo je posebno efikasan pristup za kuće i kancelarije jer je kućama i kancelarijama hladjenje potrebnoi tokom dana kada ima sunca. Solarni kolektori se mogu iskoristiti i za grejanje bazena.

Izrael zahteva da sve nove kuće i apartmani koriste solarne kolektore za zagrevanje vode, i 92% postojećih domova na Kipru već koriste solarne kolektore za grejanje vode.

Koncentrirajući solarni kolektori

Korišćenjem ogledala i sočiva kako bi se sakupili sunčevi zraci, sistemi za solano grejanje mogu postići veoma visoke temperature čak i do 3000 stepeni. Ova toplota se može iskoristiti u industrijskim procesima ili za proizvodnju električne energije. Jedna od najvećih koristi velikih solarnih sistema za grejanje je mogućnost skladištenja sunčeve toplotne energije za kasnije korišćenje, koja omogućava proizvodnju električne energije čak i kada sunce više ne sija. Pravilno dimenzionisani sistemi za skladištenje, mogu transformisati solarnu elektranu u konstantnog snadbevača električnom energijom. Solarne elektrane bazirane na koncentrirajućim solarnim kolektorima biće u mogućnosti da se po proizvodnji električne energije takmiče sa velikim termo i nuklearnim elektranama.

Koncentrirajući solarni kolektori imaju tri glavna dizajna: parabolično korito, parabolicni
tanjir i centralni prijemnik.

Najčešći je parabolično korito, dugo zaobljeno ogledalo koje usmerava sunčevu svetlost na tečnost koja je u cevi koja se prostire paralelno sa ogledalom. Tečnost, na otprilike 300 stepeni, odlazi na centralni kolektor, gde proizvodi vodenu paru koja pokreće električnu turbinu.

Parabolični tanjir je po dizajnu sličan paraboličnom koritu, ali fokusira sunčevu svetlost u jednu tačku. Parabolični tanjiri proizvode mnogo veće temperature, i zbog toga bi u teoriji trebalo da proizvode električnu energiju mnogo efikasnije.

Obećavajuća varijanta paraboličnog tanjira koristi sterlingov motor za proizvodnju energije. Nasuprot automobilskog motora sa unutrašnjim sagorevanjem, u kom benzin sagoreva unutar motora i proizvodi toplotu koja prouzrokuje da se vazduh unutar motora širi i potiskuje klipove napolje, sterlingov motor proizvodi toplotu tako što ogledala reflektuju sunčevu svetlost na spoljašnost motora.

Treći tip koncentrirajućih solarnih kolektora je centralni prijemnik. Jedna ovakva solarna elektrana u Kaliforniji ima "energetski toranj" dizajniran tako da ogledala sa 17 jutara zemlje usmeravaju sunčevu svetlost na vrh ovog tornja od 80 metara. Ova intenzivna toplota kuva vodu, proizvodeći vodenu paru koja pokreće 10MW-ni generator koji se nalazi u osnovi tornja. Prva verzija ovog postrojenja, Solar One, radila je od 1982 do 1988 godine ali je imala dosta problema u radu. Rekonstruisana je u Solar Two tokom ranih 90tih godina, postrojenje uspešno demonstrira mogućnost i način da se solarna energija sakupi i sačuva na efikasan način. Uspeh solarne elektrane Solar Two otvorio je vrata daljem razvoju ove tehnologije.

Do današnjeg dana solarni kolektori dizajnirani kao parabolični tanjir  imali su najveći komercijalni uspeh od sve tri vrste koncentrirajućih solarnih kolektora. U najvećoj meri na ovaj uspeh paraboličnih tanjira uticala je izgradnja devet solarnih elektrana izgradjenih u M ojave pustinji od 1985 do 1991 godine. Sa rasponom od 14 do 80MW i sa zajedničkim kapacitetom od 354MW, svaka od ovih elektrana i dalje radi efikasno.

Solarni paneli

1839-te godine, Francuski naučnik Edmund Becquerel otkrio je da odredjeni materijali proizvesti električnu varnicu kada su izloženi svetlosti. Ovaj fotonaponski efekat iskorišćen je za izgradnju primitivne solarne ćelije od selenijuma kasnih 1880-tih godina. Tokom 1950-tih, naučnici u Bell laboratorijama ponovo su proučavali ovu tehnologiju i, koristeći silicijum, proizveli solarne ćelije koje su mogle 4% sunčeve energije konvertovati u električnu energiju. U roku od par godina, ove fotonaponske ćelije snadbevale su energijom svemirske letelice i satelite.

Najvažnije komponente fotonaponske ćelije su dva sloja poluprovodnog materijala uglavnom sastavljenih od kristala silicijuma. U jednom od prethodnih postova pisali smo o tome kako rade solarni paneli. Tri glavne vrste solarnih ćelija od silikona su: monokristalna ćelija, polikristalna ćelija i amorfna ćelija. Amorfni solarni paneli imaju malu efikasnost oko 5%, na tržištu su najzastupljeniji mokokristalni i polikristalni solarni paneli. Ukoliko vas zanima poredjenje ove dve vrste solarnih panela pročitajte naš post o razlikama izmedju monokristalnih i polikristalnih solarnih panela.

Čitav spektar egzotičnih materijala se ispituju kao eventalna zamena za silicijum u proizvodnji solarnih panela. Ovi materijali nude veću efikasnost i neke druge zanimljive osobine, uključujući i mogućnost proizvodnje amorfnih solarnih ćelija koje su osetljive na različite delove svetlosnog spektra. Redjanjem ćelija u više slojeva, mogle bi uhvatiti veći deo dostupne svetlosti. Iako amorfni solarni paneli od silicijuma imaju udeo u prodaji od svega 5% na globalnom tržištu, ova tehnologija najviše obećava po pitanju budućeg smanjenja cena i rasta prodaje.

Tokom 1970-tih, počelo se sa ozbiljnim radom kako bi se proizveli solarni paneli koji bi mogli da isporče jeftiniju solarnu energiju. Eksperimentisanjem sa novim materijalima i tehnologijama proizvodnje, proizvodjači solarnih panela uspeli su da brzo snize cenu solarnih panela.

Jedan od načina smanjenja cene proizvodnje solarne električne energije je da se poveća efikasnost ćelija, na taj način se dobija više snage za isti novac. Drugi pristup je da se smanje troškovi proizvodnje, koristeći manje novca da se proizvede ista količina snage. Treći pristup je smanjenje troškova ostatka sistema. Novi procesi proizvodnje i dizajni se konstantno pojavljuju na tržištu i pomažu smanjenju cena.

Istorijski gledano, većina solarnih panela se koristi za svrhe samostalnih fotonaponskih sistema, snadbevajući električnom energijom udaljena domaćinstva, predajnike mobilnih operatera, znakove pored puta, vodene pumpe, i milione solarnih satova i digitrona. Razvijene države vide solarne panele kao način da se izbegne izgradnja dugih i skipih dalekovoda  do udaljenih lokacija. Pogledajte našu ponudu samostalnih fotonaponskih sistema.

U novije vreme zahvaljujući sve nižim cenama solarnih panela, jakim inicijativama, i naprednim sistemima za merenje potrosnje el. energije solarni paneli su počeli sve više da se ugradjuju u mrežno povezane solarne sisteme i tako postaju sve zastupljeniji u domaćinstvima, kancelarijama i ostalim  objektima koji su već priključeni na elektrodistributivnu mrežu. Na nekim lokacijama, jeftinije je za elektrodistribuciju da ugradi solarne panele nego da nadogradi postojeću infrastrukturu kako bi ispunila povećanu potrebu za elektičnom energijom. U 2005-toj godini, po prvi put, postavljen je mrežno povezni solarni sistem u USA. Kako tržište solarnih panela nastavlja da raste, nastavlja da raste i trend ugradjivanja mrežno povezanih solarnih sistema. Ukoliko ste VI zainteresovani za ugradnju mrežnog solarnog sistema pogledajte našu ponudu istih.

Budućnost solarne energije

Solarne tehnologije su spremne za značajan rast u 21 veku. Sve više i više arhitekta i preduzimača prepoznaju vrednost pasivne solarne energije i uče kako efikasno da je primene prilikom dizajniranja objekata. Solarni sistemi za grejanje vode se mogu ekonomski takmičiti sa konvencionalnim sistemima, a eventualne poreske olakšice koje neke države daju ih čine još pristupačnijim. A kako cene solarnih panela nastavljaju da padaju, ugradnja solarnih panela na većim projektima se tek očekuje.

Agresivna finansijska inicijativa u Nemačkoj i Japanu načinila je ove države globalnim liderima u primeni solarne energije.

Kako solarna industrija nastavlja da raste, biće povremenih uspona i padova. Na primer, tokom  2007-me i 2008-me godine, potrebe za proizvodnjom kvalitetnog silicijuma dovela je to kratke nestašice istog što je dovelo do privremenog rasta cena solarnih panela. Takodje, postojali su i manji problemi za mrežno povezane solarne sisteme oko povezivanja na elektordistributivnu mrežu. Ali svi ovi problemi su rešivi, i solarna energija bi mogla igrati veću ulogu u ukupnoj proizvodnji električne energije i većoj energetskoj nezavisnosti. Takodje solarna energija smanjuje zavisnost od fosilnih goriva, smanuje se zagadjenje vazduha i tako se bori protiv globalnog zagrevanja.

Istorija solarnih panela

1839 godine 19godišnji Aleksandar Edmon Bekerel otkrio je fotonaponski efekat. Ovo je fizički proces tokom koga solarna ćelija konvertuje sunčevu svetlost u električnu energiju. Osnove moderne solarne ćelije možemo bolje pratiti po radovima Vilijama Grils Adamsa.

1876 Adams je otkrio da selen generiše električnu energiju kada je izložen sunčevoj svetlosti. Ovaj važan dan u istoriji solarne energije je dokazao da čvrsti materijal može konvertovati sunčevu svetlost u električnu energiju bez zagrevanja i bez pokretnih delova.

Solarne ćelije od selena su bile revolucionarne ali nisu bile dovoljno efikasne da elektronsku opremu snadbevaju električnom energijom. Ovo poglavlje u istoriji solarnih panela počinje tek 1953 kada je u Bell laboratorijama Gerald Pearson napravio solarnu ćeliju od silicijuma umesto od selena. Solarna ćelija je konačo bila spremna da se pusti u rad.

Nažalost solarne ćelije su se u to vreme mogle koristiti samo za pokretanje maketa podmornica i aviona jer su bile preterano skupe.

Pitate se koliko skupe? Oko 300 dolara po W(vatu). U to vreme su mnogi predvidjali neuspeh solarnim ćelijama jer ovo je bila zaista velika cifra.

Tokom 60tih u jeku je bio Hladni rat izmedju Amerike i Rusije. Sateliti su se pojavili kao nova tehnologija za posmatranje u ovom ratu, ali za njihov rad bio je potreban stabilan izvor energije.

Na razvoj solarnih panela veliki uticaj je imao Hladni rat. Obični ljudi pogledaju cenu od 300 dolara po W i kažu " ne hvala", ali vlada Amerike je bila spremna da plati ovu cifru. To je bila prekretnica u istoriji solarnih panela. Tehnologija solarnih panela se razvijala rukovodjena vojnom industrijom sve do kraaja 60tih, kada su solarni paneli postali prihvatljiv izvor energije za satelite. 

Solarna energija na krovovima zgrada i kuća je i u to vreme delovala miljama daleko, medjutim, ranih 70tih Eliot Berman je dizajnirao solarnu ćeliju od jeftinijih materijala. Ovo je spustilo cenu solarnih panela na 20 dolara po W, i učinila solarne panele pristupačne i dostupne za korišćenje u udaljenim objektima poput svetionika.

Tokom narednih godina solarni paneli su se počeli koristiti od strane obalske straže i železnica. Zemlje u razvoju su takodje počele da koriste solarne panele za pokretanje pumpi za vodu kao i za rasvetu, televizore i radio.

Kako su cene solarnih ćelija padale tokom godina, solarni paneli su postali pristupačni većem broju ljudi i primenjivani su na sve većem broju različitih objekata. Pa su tako počeli da se ugradjuju na kuće koje su udaljene od elektrodistributivne mreže, stajališta za autobuse, telefonske govornice...

Danas, sve veći broj ljudi ugradjuje solarne panele na svoje krovove i koristi solarnu energiju za snadbevanje svog domaćinstva. Solarna industrija je jedna od najbrže rastućih industrija.

Solarna energija dozivljava široku primenu i ušli smo u novu eru u isoriji solarnih panela. Kako cena solarnih panela nastavlja da pada, budućnost solarnih panela je sve svetlija.

Pogledajte i blog o tome kako rade solarni paneli, a trenutnu ponudu i cene solarnih panela pogledajte na našem sajtu.

Koliko solarnih panela je potrebno za prosečno domaćinstvo?

Prethodni post "Koliko solarnih panela je potrebno za jednu kuću i koliko to košta?", izazvao je dosta reakcija. Iako je ideja bila da se objasni da veličina solarnog sistema za jedno domaćinstvo zavisi od potrošnje električne energije u samom domaćinstvu, većina čitalaca je trežila konkretan primer. U ovom postu pokušaću da odgovorim konkretno šta je potrebno za recimo jedno prosečno domaćinstvo, naravno opet ponavljam sve je ovo okvirno. Pa da počnemo...

Pretpostavimo da jedno prosečno domaćinstvo ima: bojler, električni sporet, frizider, veš mašinu, televizor, računar, 10tak sijalica...

Najveći potrošači električne energije u domaćinstvu su termalni potrošači, dakle bojler i električni šporet. Odmah iza njih su veš mašina i frižider. Televizori, računari, punjači telefona su najmanji potrošači električne energije.

U našim proračunima pretpostavićemo da naši uredjaji imaju sledeću snagu:

Bojler 80l - 2000W
Električni šporet - ringla 1000W + rerna 2000W
Frižider - 300W
Veš mašina - 2000W
Televizor - 100W
Računar - 150W
Sijalica - 15W

Još jedna bitna stvar je što ne troši svaki bojler isto električne energije, kao ni svaki računar itd. Koliko tačno troši svaki Vaš uredjaj možete naći na njegovoj poledjini na nalepnici sa specifikacijom (snaga izražena u W). Zbog ove razlike u potrošnji uvedena je takozvana energetska klasa ili energetski razred proizvoda, pa kada odete da kupite recimo novu veš mašinu videćete da u njenoj specifikaciji piše energetska klasa A ili B ili A+. Uredjaji sa energetskom oznakom A+++su energetski najefikasniji uredjaji koji koriste najmanje električne energije u svom radu, za njima slede A++ i A+, pa A, pa B, pa C itd. Obratite pažnju na ovo prilikom kupovine kućnih aparata, kupovinom energetski efikasnih aparata možete smanjiti potrošnju električne energije.

Kao prvi primer uzećemo da želite da ugradite samostalni fotonaponski sistem

Već smo pisali o tome kako rade samostalni fotonaponski sistemi. Kada ugradite samostalni fotonaponski sistem to znači da ste nezavisni od mreže i da možete da trošite samo onu električnu energiju koju sami proizvedete. Ovo je jako bitno jer se javljaju zablude da je jednim solarnim panelom moguće zadovoljiti potrebe čitavog domaćinstva.

Proračun je sledeći: množi se snaga svakog uredjaja sa brojem radnih sati u toku dana i na kraju se sve dobijene vrednosti saberu. Tako se dobija koliko kilovat časova (kWh) trošimo na dan.

Bojler: 2000W x 3h = 6000Wh
Električni šporet ringla:1000W x 1h = 1000Wh
Električni šporet rerna: 2000W x 0,5h = 1000Wh
Frižider: 300W x 7h = 2100Wh (iako frižider radi 24h, efektivno radi mnogo manje odnosno samo kada ponovo dostiže potrebnu temperaturu)
Veš mašina: 2000W X 0,5h = 1000Wh
Televizor: 100W x 6h = 600Wh
Računar: 150W x 5h = 750Wh
Sijalice: 15W x 10kom x 2h = 300W

Kada se sve to sabere dobija se 6000Wh+1000Wh+1000Wh+2100Wh+1000Wh+600Wh+750Wh+60W=12750Wh odnosno 12.75kWh

Jedan solarni panel u proseku na dan efektivno radi od 4-5h ako uzmemo da solarni panel ima snagu od 250W mnozenjem sa 4.5h dodijamo da jedan solarni panel na dan proizvodi 1125Wh odnosno 1,125kWh.

Ako našu dnevnu potrebu za električnom energijom od 12,75kWh podelimo sa 1,125kWh koliko proizvodi jedan solarni panel dobijamo da nam je potrebno 12 solarnih panela. Na jedan solarni panel od 250W obično idu 2 solarne baterie od po 100Ah, i potreban je još i invertor od recimo 5kW koji se pokazao kao sasvim zadovoljavajući izbor za prosečno domaćinstvo a i ostavlja prostora za eventualnu nadogradnju solarnog sistema.

Kao što vidite polovina potrošnje električne energije (6000Wh od 12450Wh) odlazi na bojler, ukoliko recimo ugradite solarno termalni sistem za grejanje vode trošićete upola manje električne energije i trebaće Vam duplo manje solarnih panela dakle 6 komada.

Ukoliko umesto električnog šporeta koristite plin uštedećete još 2000Wh na dan pa će vaše potrebe zadovoljiti 4 solarna panela.

Dakle malim modifikacijama moguće je značajno smanjiti potrošnju električne energije a samim tim i uštedeti ugradnji manjeg solarnog sistema. Komplernu ponudu samostalnih fotonaponskih sistema kompanije Pare Na Sunce možete pogledati na našem sajtu. Ponudu naših solarno termalnih sistema za grejanje vode takodje možete pogledati na našem sajtu.

Kao drugi primer uzećemo da želite da ugradite mrežno povezani solarni sistem

Već smo pisali o tome kako rade mrežno povezani solarni sistemi. Ugradnjom mrežno povezanog solarnog sistema i dalje ostajete priključeni na elektrodistributivnu mrežu i uvek možete koristiti i električnu energiju od EPS-a ukoliko Vaš solarni sistem ne proizvede dovoljno. Proračun dnevne potrebe za električnom energijom je i dalje isti ali sada se ne mora cela potrošnja pokriti električnom energijom iz solarnih panela. Dakle ukoliko želimo da pokrijemo kompletnu dnevnu potrebu za električnom energijom od 12,75kWh onda nam i dalje treba 12 solarnih panela od po 250W. Medjutim ukoliko želimo da pokrijemo polovinu potrošnje treba nam 6 solarnih panela a ostatak potrebne električne energije koristićemo iz elektrodistributivne mreže. Najisplatljivije je pokriti deo potrošnje za koliko domaćinstvo ulazi u crvenu zonu i plaća skuplji kWh. Ovi sistemi su poprilično jeftiniji od samostalnih zato što u njima nema solarnih baterija, samim tim se i brže isplate. U Zapadnoj Evropi i Americi se gotovo samo ovi sistemi i ugradjuju u domaćinstva.  Sve cene mrežno povezanih solarnih sistema možete podledati na našem sajtu.

Dakle na kraju bi mogli da zaključimo da je za prosečno domaćinstvo potrebno od 4-12 solarnih panela u zavisnosti šta se i kako koristi u tom domaćinstvu. Česte su zablude da je jedan solarni panel dovoljan da električnom energijom snadbeva celo domaćinstvo kao i zablude da je solarna energija preskupa. Lako je izračunati da se solarni sistemi isplaćuju u periodu od 5-10 godina a njihov zivotni vek je i do 30 godina. Ako se u obzir uzmu stalna poskupljenja električne energije onda se solarni sistemi isplate i znatno brže. U svakom slučaju solarna energija nikada nije bila pristupačnija.

Koliko solarnih panela je potrebno za jednu kuću i koliko to košta?

Svakodnevno dobijamo pitanja tipa: Koliko solarnih panela je potrebno za kuću od 100 kvadrata? Koliko košta da ugradim solarne panele za kuću od 150 kvadrata? Kako nije moguće jednostavno odgovoriti na ova pitanja rešio sam da napišem post.

Prvi problem pri pokušaju da se odgovori na ovo pitanje je što se potreban broj solarnih panela ne proračunava na osnovu kvadrature kuće, već na osnovu potrošnje struje. Ovo ću vam objasniti kroz jedan primer.

Zamislite dve identične kuće, potuno jednake po izgledu, raporedu prostorija i kvadraturi. Zatim zamislite da u prvoj živi čovek od 30 godina, sam bez porodice. Ujutru odlazi na posao, popodne se vraća. Kada dodje sa posla obično otvori frizider da nešto pojede, istušira se a potom upali TV. Uveče ode da se vidi sa prijateljima. U kući retko kada kuva i sprema hranu, a pored TV-a redovno koristi još i računar i punjač za telefon. U kući pored živi porodica: čovek, žena i troje dece. Čovek u garaži drži radionicu sa mnogo električnih mašina koje svakodnevno koristi, žena čuva decu i svakodnevno sprema obroke a pored frižidera koriste i zamrzivač za skladištenje hrane, deca koriste svoje laptopove a bojler se nikada ne gasi. Iz ove priče i sami vidite da porodica troši daleko više struje nego jedan čovek iako žive u identičnoj kući.

Dakle koliko solarnih panela je potrebno za jedno domaćinstvo zavisi od toga koje uredjaje ćete i koliko često koristiti u domaćinstvu a ne od veličine kuće. Na osnovu mesečnih računa za struju možete videti koliko okvirno kWh struje trošite pa na osnovu toga se dimenzioniše sistem.

Drugi problem koji se javlja pri pokušajima da se odgovori je vezan za cenu. Kada je cena u pitanju postoji citav niz stvari koje je potrebno uračunati kako bi se odredila konačna cena, recimo vrsta solarnog sistema, zatim položaj i udaljenost objekta, vrsta krova, potreba za podkonstrukcijom i konstrukcijom...

Odabir vrste solarnog sistema

Ako pretpostavimo da smo prvi problem rešili i da smo odredili koliko struje se troši u kući, preostaje da se odabere vrsta solarnog sistema. Za proizvodnju struje se koriste solarni paneli koji se mogu povezati u samostalni fotonaponski sistem ili mrežno povezani fotonaponski sistem. Cene samostalnih fotonaponskih sistema su veće zato što ovi sistemi koriste solarne baterije za skladištenje energije. Razlika izmedju ova dva sistema je sto su samostalni fotonaponski sistemi potpun o nezavisni u radu i nemaju apsolutno nikakve veze sa elektrodistribucijom, dok se mrežni fotonaponski sistemi povezuju na elektrodistributivnu mrežu i nju koriste za "skladištenje" energije. Dakle za ugradnju i funkcionisanje mrežno povezanog fotonaponskog sistema neophodno je da budete priključeni na elektrodistributivnu mrežu, i nastavićete da dobijate račun za struju samo što će on biti umanjen za onoliko kWh koliko Vaš solarni sistem proizvede dakle smanjićete račun za struju.

Sada se verovatno pitate koji sistem je pravi za Vas? Ukoliko ste već priključeni na elektrodistributivnu mrežu onda Vam je svakako isplatljiviji mrežno povezani solarni sistem, ukoliko niste priključeni na elektrodistributivnu mrežu onda treba da razmatrate ugradnju samostalnog fotonaponskog sistema. Takodje bitna stvar je i za koliki iznos želite da umanjite Vaš račun za struju, možete umanjiti deo računa ili pak ići na to Vam se račun svede na pretplatu. Takodje možete početi sa manjim sistemom pa kasnije ga proširivati. Konačna cena zavisi od Vaših želja.

Montaža solarnog sistema

U ovu stavku spadaju troškovi same montaže koja je individualna za svaki objekat i ne može se računati fiksno. Dakle udaljenost objekta na koji će se postaviti solarni sistem odredjuje kolika će biti troškovi puta. Od vrste i orijentacije krova na objektu zavisi koja će se konstrukcija ili eventualno podkonstrukcija za solarne panele koristiti a naravno od toga zavisi i cena. Troškovi same montaže nisu veliki i iznose u proseku par stotina evra.

Dakle kao što ste iz teksta videli potrebno je mnogo više informacija od kvadrature objekta da bi se konkretno odgovorilo na pitanje koji solarni sistem je pravi za Vas.

Kompanija Pare Na Sunce će Vam rado izaći u susret i besplatno izračunati za Vas koliko je solarnih panela neophodno za Vas dom. Kontaktirajte nas mejlom na office@parenasunce.com ili telefonom na 060/089-11-99. 

Primena solarne energije u domaćinstvu

Solarna energija je energija koja se dobija od Sunca. Ima je u izobilju i obnovljiv je izvor energije. Od davnina se solarna energija koristi na razne načine. U današnje doba usled zabrinutosti za globalno zagrevanje, klimatske promene i konstantan rast cena energenata, pronalaze se novi načini i razvijaju nove tehnologije kako bi se ova energija iskoristila na što bolji način.

Po načinu na koji se solarna energija sakuplja i distribuira, pravi se glavna podela na pasivno i aktivno iskorišćenje solarne energije. 

Pasivno iskorišćenje solarne energije

Pasivno iskorišćenje solarne energije podrazumeva ne korišćenje bilo kakvih mehaničkih ili električnih uredjaja, već iskorišćavanje solarne energije na pasivan način recimo orijenracijom kuće prema jugu. Klasičan primer pasivne upotrebe solarne enegije su recimo plastenici, sunčevo zračenje prolazi kroz providnu foliju i zagreva unutrašnjost platenika i na taj način za par meseci produzuje sezonu gajenja povrća ili voća. Primenom ovog modela na kuću mogu se značajno smanjiti troškovi za grejanje, pa čak i prepoloviti, u odnosu na troskove grejanja na klasičan način bez pomoći pasivnog grejanja. Efikasnost pasivnog solarnog sistema zavisi od orijentacije objekta kao i termalne mase unutrašnjih zidova, odnosno njihove sposobnosti da skladište i proslede sakupljenu toplotu.

Sistem za pasivno sakupljanje solarne energije se najčešće oslanja na prozore orijentisane ka jugu koji se ponašaju poput kolektora i sakupljaju sunčevu energiju. Prikupljena energija se distribuira po osnovnim zakonima termodinamike , koji kažu, da toplota prelazi sa toplih na hladne povšine i prostore.

Aktivno iskorišćenje solarne energije

Aktivni sistemi za iskorišćavanje solarne energije koriste dodatne uredjaje i dodatne izvore energije za pokretanje ventilatora, pumpi ili ostale opreme neophodne da bi se solarna energija sakupila, sačuvala i konvertovala u toplotnu ili električnu energiju. Kada se solarna energija apsorbuje, skladišti se za kasniju upotrebu. Manji solarni sistemi mogu snadbevati domaćinstvo strujom i toplom vodom, dok se veći solarni sistemi mogu koristiti za snadbevanje strujom i toplom vodom čitavih gradova.

Aktivni sistemi su dosta kompleksniji kada je način funkcionisanja u pitanju od pasivnih, ali njohova instalacija i primena je jednostavna i visoko pouzdana. U aktivnim solarnim sistemima se koriste solarni paneli i solarni kolektori. Solarni paneli se koriste za proizvodnju struje a solarni kolektori za grejanje vode. Upotrebom solarnih panela je moguće dobiti i struju ali se to radi samo u velikim elektranama a ne u domaćinstvima, jer je neophodna velika snaga kolektora koja će vodu zagrejati i pretvoriti u vodenu paru a zatim se od vodene pare dobija struja. 

Već smo pisali o tome kako solarni paneli rade, kao i o solarnim kolektorima.

Kombinovanjem solarnih panela, solarnih kolektora i ostale opreme dobijamo solarne sisteme. Postoji više vrsta solarnih sistema: samostalni fotonaponski sistemi, mrežno povezani fotonaponski sistemi, solarno termalni sistemi, hibridni solarni sistemi. Solarne elektrane su takodje vrsta solarnih sistema ali nisu namenjene za upotrebu u domaćinstvu već za prodaju proizvedene struje.

Samostalni fotonaponski sistemi se koriste za proizvodnju struje kada je potrebno obezbediti potpunu autonomiju i nezavisnost. Sastoje se od solarnih panela, kontrolera napona, solarnih baterija, invertora i prateće opreme. Idealni su za udaljene objekte poput vikendica, brodova, sistema za zalivanje i slično. Vise o samostalnim fotonaponskim sistemima možete pročitati ovde.

Mrežno povezani fotonaponski sistemi se koriste za proizvodnju struje ali se takodje povezuju na elektrodistributivnu mrežu. Za njihovu ugradnju neophodno je da objekat bude priključen na elektrodistibutivnu mrežu. Koriste se prevashodno za smanjenje računa za struju. Sastoje se od solarnih panela, mrežnog invertora i prateće opreme. Više o ovim sistemima možete pročitati ovde.

Solarno termalni sistemi se koriste za grejanje sanitarne vode, za grejanje domaćinstva, grejanje bazena... Sastoje se od solarnog kolektora, solarnog bojlera, solarnog kontrolera, cirkulacione pumpe i prateće opreme. Više o solarno termalnim sistemima možete pročitati ovde.

Hibridni solarni sistemi su kombinovani sistemi za proizvodnju struje i grejanje vode. U praksi su zapravo dva nezavisna sistema, jedan solarno termalni za grejanje vode a drugi samostalni fotonaponski sistem ili mrežno povezani fotonaponski sistem za proizvodnju struje.

Samostalni fotonaponski sistemi

Gde god nema elektrodistributivne mreže ili gde su troškovi priključenja na istu preveliki, samostalni fotonaponski sistemi se mogu koristiti za proizvodnju potrebne električne energije. Ovi sistemi se najčešće koriste u vikendicama, objektima udaljenim od elektrodistributivne mreže, u sistemima za navodnjavanje, za pokretanje pumpi za vodu, brodovima, kamperskim prikolicama i slično. Da su ovi sistemi odličan izbor za vikendice lako je zaključiti i na osnovu cena gde priključak na elektrodistributivnu mrežu košta oko 1000 evra, neki osnovni samostalni sistem za vikendice se može ugraditi za isti novac dok kasnije nemate račun za el. energiju. Nazivaju se jos i stand alone solarni sistemi, baterijski silarni sistemi ili nezavisni solarni sistemi.

Pošto solarni paneli proizvode električnu energiju samo tokom dana, neophodno je skladištiti energiju kako bi se mogla koristiti noću ili tokom oblačnih dana. U solarnim sistemima se koriste specijalne solarne baterije, koje imaju visoku efikasnost pri punjenju kako sa niskim tako i sa visokim naponima. U sistemima se koristi i kontoler napona koji sprečava prepunjavanje baterije takodje postoji i zaštita od dubokog pražnjenja baterije. Usled razlike u proizvodnji električne energije u letnjem i zimskom periodu, samostalni solarni sistemi se ili za nijansu predimenzionišu kako bi se pokrila i minimalna potrebna proizvodnja električne energije tokom zime, ili se sistem u zimskom periodu potpomaže upotrebom dizel agregata.

Solarni paneli će proizvesti električnu energiju koja će na izlazu iz baterija u većini slučajeva dati 12V ili 24V jednosmernog napona (DC). Pošto svi kućni aparati rade na naizmeničnom naponu od 220V, neophodno je koristiti invertor kako bi se omogućio nesmetani rad ovih aparata.

Jedan od najvažnijih zadataka prilikom projektovanja samostalnog fotonaponskog sistema je da se na osnovu predvidjene energetske potrošnje i prosečnog sunčevog zračenja na lokaciji odredi potreban broj solarnih panela i kapacitet solarnih baterija.

Generalno ukoliko planirate da ugradite samostalni fotonaponski sistem treba da obratite paznju na energetsku efikasnost uredjaja koje koristite. Trebalo bi da koristite štedljivu rasvetu, energetski efikasne aparate i da izbegavate upotrebu termičkih uredjaja poput šporeta i biojlera. Ukoliko povećate energetsku efikasnost trebaće Vam manji samostalni fotonaponski sistem. Pročitajte tekst 12 načina da povećate energetsku efikasnost u svom domu pre nego što ugradite solarne panele.

Proračunavanje veličine samostalnog fotonaponskog sistema

Procena prosečne dnevne potrošnje električne energije

Ovo se radi tako što se snaga svakog uredjaja koji koristite pomnoži sa brojem sati koliko radi u toku dana i onda potrošnja svih pojedinačnih uredjaja sabere kako bi se dobila konačna potrošnja. Na poledjini svakog el. uredjaja možete naći nalepnicu na kojoj piše snaga (Power) izražena u W (vatima).

Primer:
Štedljiva sijalica snage 20w x 5 radnih sati tokom dana = 100Wh odnosno 0.1kWh (1kw = 1000W)
Laptop računar snage 100W x 4 radna sata = 400Wh odnosno 0.4kWh
Bojler snage 2kw x 4 radna sata = 8kWh

Dakle u zbiru ovi uredjaji troše 8.5kWh dnevno.

Odredjivanje potrebnog broja solarnih panela

Da bi se odredio broj potrebnih solarnih panela potrebno je imati podatak o sunčevom zračenju na odredjenoj lokaciji, za ovu namenu koriste se specijalizovani softverski paketi mada se okvirne infromacije mogu naći i na internetu. Prosečna količina sunčevog zračenja za Srbiju iznosi 4 kWh/m2/na dan. Da bi se dobila količina proizvedene električne energije potrebno je da ovaj broj pomnozite za snagom solarnog panela (kWp iz specifikacije solarnog panela).

Primer:
Solarni paneli snage 1kW na dan mogu da proizvedu 1kw x 4 kWh/m2/na dan = 4 kWh/na dan

Održavanje solarnih panela

Pošto nemaju poketne delove solarni paneli su poprilično jednostavni za održavanje, a potrebe za popravkama gotovo da uopšte nema. Jedino održavanje kada su solarni paneli u pitanju je povremeno čišćenje. Ovo podstiče njihovu efikasnost, tako da proizvode više električne energije.

Tokom vremena, prašina i prljavština se nagomilavaju na solarnim panelima tako da do solarnih ćelija dolazi manje sunčevog zračenja. U zavisnosti od lokacije i vremenskih uslova, na panelima se može sakupiti više ili manje prljavštine. Ukoliko živite u blizini izvora zagadjenja poput autoputeva, aerodroma, fabrika, ili u veoma prašnjavoj regiji Vaši solarni paneli mogu biti prljaviji nego što je uobičajeno. Polen, lišće i slično takodje mogu da se nagomilaju na solarnim panelima.

Kako da čistite solarne panele

Uglavnom je dovoljno isprati solarne panele sa zemlje baštenskim crevom, nije neophodno popeti se na krov. Potrebno je oprati samo staklo kojim je solarni panel prekriven, ne pokušavajte da očistite kablove.

Ukoliko su solarni paneli ekstremno prljavi, možda ćete trebati da se popnete na krov, odakle se mogu najtemeljnije oprati. Pranje panela obavite u hladnije doba dana, jer paneli mogu biti veoma topli kada su u potpunosti osunčani. Trebalo bi iz bezbednosnih razloga da isključite solarne panele pre nego što se popnete na krov, jer nije potpuno bezbedno stajati na krovu pored solarnih panela koji su pod visokim naponom!

Pranje solarnih panela je najsličnije pranju prozora, nije Vam potrebna nikakva specijalna oprema. Kofa mlake vode sa malo sapunice, i parče sundjera ili mekane krpe za brisanje panela. Možete ostaviti panele da ih osuši Sunce ili pokupiti kapljice vode sa mekom krpom.

Koliko često je potrebno čistiti solarne panele?

Ukoliko na solarne panele ne pada ogromna količina prljavštine i ukoliko kiša pada redovno, možda je i sama kiša dovoljna za održavanje solarnih panela. Sve zavisi od klime. Čišćenje panela u rano proleće priprema ih za sezonu kada će biti najviše sunčevog zračenja.

Kao što vidite u Srbiji uglavnom nema potrebe za čišćenjem solarnih panela, sama kiša će za većinu odraditi posao. Eventualno pranje baštenskim crevom povremeno bi trebalo da bude dovoljno.

Pročitajte i kako rade solarni paneli i koliko su solarni paneli zaista efikasni.

12 Načina da povećate energetsku efikasnost u svom domu pre nego što ugradite solarne panele

Iako su cene solarnih panela konstantno sve niže i pristupačnije, možete uštedeti još više novca ukoliko svoj dom učinite energetski efikasnijim pre ugradnje solarnih panela. Gotovo 40% energije u većini domova potroši se zbog loše izolacije i drugih faktora.

Ukoliko se pristupi povećanju energetske efikasnosti pre ugradnje solarnih panela, mogu se smanjiti energetske potrebe a samim tim trebaće Vam manji solarni sistem. Manji sistem naravno znači i manja cena.

U Srbiji je najavljeno da će se gradjanima davati povoljni krediti, ili povraćaj dela uloženog novca za investicije u oblasti energetske efikasnosti domaćinstva.

Kao što je već napomenuto, gotovo 40% energije u domovima se izgubi usled loše izolacije ili neefikasnih elektro uredjaja. Jako je bitno posvetiti paznju ovim stvarima, ukoliko se to ispravi dramatično se može smanjiti potrošnja energije.

Koristite štedljive sijalice ili LED sijalice

Za ovo ste verovatno već čuli do sada mnogo puta, ali prosto je neverovatno koliko su klasične sijalice i dalje u upotrebi. Klasična sijalica troši oko 6 puta više električne enegije od štedljive ili LED sijalice. Pomnožite ovo sa svakom sijalicom koju imate u domaćinstvu i videćete koliko mnogo energije bacate. Sto se tiče boje svetla i topline, novije generacije štedljivih i LED sijalica su mnogo bliže boji i toplini klasičnih sijalica. Viša cena štedljivih i LED sijalica veoma przo se opravdakada se u obzir uzme njihov životni vek i često "crkavanje" klasičnih sijalica.

Ugasite svetla

Bez obzira koju vrstu sijalica koristite, nema smisla držati je upaljenom ukoliko u prostoriji nema nikoga. Jednostavno pravilo: ko zadnji izadje iz prostorije, gasi svetlo. Drugo rešenje je senzor pokreta. Senzori pokreta uključuju svetla kada udjete u prostoriju a gase kada senzori ne detekuju nikakav pokret odnosno kada nikoga nema u prostoriji.

Pronadjite fantomske/vampirske potrošače

Ovaj izraz se odnosi na Vaše televizore, računare, DVD plejere, punjače... Iako su ovi uredjaji isključeni, oni  odnosno napajanja unutar njih, troše vredne kilovate energije a samim tim i Vaš novac. Jednostavno rešenje je da koristite produžni kabl sa prekidačem, i da isključite prekidač kada ne koristite ove uredjaje.

Kupite enregetski efikasne uredjaje

Energetski efikasni uredjaji imaju na sebi oznaku Energy Star, ponekad koštaju nešto više ali štede Vam mnogo električne energije tokom korišćenja ovo se pogotovo odnosi na uredjaje koji su često uključeni poput recimo frižidera. A kada kupite novi frižider nemojte stari staviti u garažu kao pomoćni, ovo će potpuno poništiti efekat štednje.

Učinite da Vaš frizider bude još efikasniji

Čistite kalemove na Vašem frižideru dva puta godišnje. Prljavštvina izolira (greje) tečnost koja treba da rashladi Vaš frizider i prouzrokuje da frižider troši više energije kako bi održavao hladniju temperaturu. Postarajte se da ostavite dovoljno prostora izmedju frizidera i zidova kako bi vazduh mogao nesmetano da cirkuliše. Takodje, potrudite se da frižider nepozicionirate pored mašine za pranje sudova, rerne ili nekog drugog uredjaja koji greje frižider i otežava mu rad. I na kraju, nemojte držati vrata frižidera dugo otvorena.

Podignite temperaturu na termostatu frižidera

Vaš frižider treba da bude hladan, ali ne ledeno hladan. Podesite termostat na 5C ili čak više.

Kupite programabilni kućni termostat i koristite ga

Mnogi ljudi kupe programabilni termostat za grejanje i nikada ga ne koriste. Podesite termostat da isključuje kada odlazite na posao i da pali grejanje neposredno pre nego što dolazite sa posla.

Probajte da ne koristite sušač veša

Električni sušač veša troši zaista mnogo električne energije, probajte da svoj veš sušite na zici uz pomoć Sunca.

Umesto el. bojlera, probajte da vodu grejete na plin ili pomoću solarnih kolektora

Umesto klasičnog električnog bojlera, vodu grejte na plinski bojler ili još bolje pomoću solarnih kolektora. Grejanje vode u električnom bojleru je veoma neefikasno i skupo.

Za kuvanje koristite plin umesto električnu energiju

Plin greje mnogo efikasnije nego električna energija. Mikrotalasne peći su takodje efikasne.

Obratite paznju na grejanje i rashladjivanje prostorija

Najveći energetski potrošači su uredjaji za grejanje i rashladjivanje, a samim tim i najviše novca troše. Kupite visokoefikasne klima uredjaje i peći za grejanje, postarajte se da dobro izolujete sve prostorije i zamenite stolariju. Dobra izolacija će se postarati da u Vašem domu bude zimi toplije a leti hladnije.

Mitovi o solarnoj energiji

Mit broj 1: Solarni paneli će u budućnosti biti mnogo efikasniji i zato treba sačekati sa njihovom ugradnjom

Činjenica: Mediji vole da pričaju o razvoju i napredku novih tehnologija, ali istina je da mi i dalje koristimo solarnu tehnologiju iz 60tih i 70tih. U odnosu na to doba tehnologija se samo blago unapredila i postala efikasnija (za razliku od kompjutera i mobilnih telefona koji su dramatično napredovali u kratkom vremenskom periodu). Sa trenutnom stabilnošću koju solarni paneli imaju i sa obzirom na njihovu dugotrajnost (30tak godina) - solarni paneli su isplativi za ugradnju već danas. Pročitajte i tekst posvećen efikasnosti solarnih panela kao i kako rade solarni paneli.

Mit broj 2: Solarni paneli ne rade po hladnom vremenu, oblačnom vremenu niti u hladnijim klimatskim zonama

Činjenica: Solarni paneli zapravo bolje rade po hladnom vremenu nego kada je previše toplo. Po toplom vremenu su veći gubici. Solarni paneli rade na Sunčevo zračenje a ne na toplotu. Čak i tokom oblačnih dana oni će proizvesti odredjenu količinu električne energije. Sve ovo možda zvuči kontradiktorno, ali solarni paneli više električne energije proizvode leti jedino zato što je leti duži dan nego zimi.

Mit broj 3: Solarni paneli zahtevaju održavanje

Činjenica: Solarni paneli nemaju pokretne delove i ne zahtevaju regularno održavanje. Tipično se preporučuje da se solarni paneli očiste bar jednom godišnje, ali mnogi vlasnici svoje solarne panele nečiste nikada već se uzdaju u kišu da će odraditi posao umesto njih. Ovo će uglavnom prouzrokovati zanemarljiv gubitak na efikasnosti (oko 5%) tokom životnog veka solarnog panela. Naravno ukoliko velike naslage prašine, snega ili nekog drugog materijala napadaju na solarne panele potrebno je da ih uklonite. Današnji moderni solarni sistemi ugradjuju se sa sitemima za nadgledanje koji Vam omogućavaju da momentalno primetite svaki pad u efikasnosti.

Mit broj 4: Solarni paneli će prouzrokovati oštećenja na mom krovu

Činjenica: Solarni paneli zapravo štite i čuvaju deo krova iznad koga su postavljeni. Solarni paneli se montiraju na aluminijumsku konstrukciju koja je lagana i veoma pouzdana, kada je prokišnjavanje u pitanju konstrukcija je takodje veoma pouzdana i dobro spojena sa krovom tako da nema prokišnjavanja.

Ukoliko je Vaš krov u lošem stanju i treba mu popravka, onda to treba uraditi pre ugradnje solarnih panela. Sami solarni paneli neće prouzrokovati nikakva oštećenja na Vašem krovu.

Mit broj 5: Solarni paneli su preskupi tako da se nikada neće otplatiti

Činjenica: Ovo je možda i jedan od najvećih mitova o solarnoj energiji. Većina ljudi veruje da samo bogati mogu sebi da priušte solarni sistem. Činjenica je da su solarni paneli postali pristupačni svima, i da se na svaku kuću mogu ugradili kako bi smanjili račun za električnu energiju. Ljudima koji poseduju vikendice ili manje objekte je jeftinije da ugrade manji samostalni fotonaponski sistem nego da plaćaju priključak na elektrodistributivnu mrežu. Mnoge banke daju povoljne kredite za obnovljivu energiju i energetsku efikasnost, a sa obzirom na vek trajanja solarnih sistema čak se i dizanje kredita isplati na duže staze.

Mit broj 6: Solarnim panelima je neophodan sistem za praćenje Sunca kako bi bili efikasni

Činjenica: Iako sistemi za praćenje Sunca mogu povećati efikasnost solarnih sistema, oni uglavnom ne povećavaju efikasnost toliko da bi opravdali investiciju. Sistemi za praćenje Sunca su isplativi na velikim projektima i velikim solarnim elektranama.

Koliko su solarni paneli zaista efikasni?

Koja je tipična efikasnost solarnih panela?

Efikasnost većine solarnih panela je izmedju 11-16%. Procenat efikasnosti solarnog panela je procenat Sunčevog zračenja (koje dodje do solarnog panela) koje se pretvori u električnu energiju. Što je veća efikasnost solarnog panela, manja površina Vam je potrebna za postavljane istih. Iako se čini da je prosečni procenat efikasnosti nizak, na krov kuće se uglavnom može postaviti bez većih poteškoća dovoljno solarnih panela kako bi se zadovoljile energetske potrebe.

Koji solarni paneli su najefikasniji?

U istraživačkim ustanovama, naučnici su razvili solarne panele čija je efikasnost i preko 40%. Ali postoji velika razlika izmedju laboratorijskih uslova i realnog sveta. Proizvodjači solarnih panela još uvek nisu pronašli način kako da proizvode ove eksperimentalne visoko efikasne solarne panele po ekonomski prihvatljivim cenama. Jedan od najčešćih mitova kada je solarna energija u pitanju je da će solarni paneli biti mnogo efikasniji i da treba sačekati sa njihovom ugradnjom.

Kako maksimalno iskoristiti snagu solarnog panela

Pored procenta efikasnosti i veličine solarnog panela, postoje i ostali faktori koji utiču na to koliko električne energije će proizvesti Vaš solarni panel. Veoma je bitno da se solarni paneli postave na optimalan položaj, i ovo je jedan od razloga da angažujete profesionalce da obave posao kako treba. Panele treba postaviti pod odredjenim uglom u odnosu na krov, tačno ili što je približnije moguće na južnoj strani. Takodje treba ostaviti dovoljno prostora za cirkulaciju vazduha kako bi paneli ostali hladni kako se ne bih previše zagrevali jer tada dolazi do gubitaka.

Ostali faktori koji utiču na efikasnost solarnih panela su:

- Orijentacija panela
Idealna je orijentacija ka jugu.

- Broj sati u toku dana kada su krov i paneli osunčani
Ovo je prosečan broj sati na dnevnom nivou u toku godine kada su solarni paneli osunčani. Leti kada je dan duži paneli su duže osunčani i proizvode više električne energije, dok zimi kada je dan kraći paneli proizvode manje električne energije. Veliki komercijalni solarni sistemi i solarne elektrane imaju sisteme za praćenje Sunca tokom dana. Ovo su skupi sistemi i uglavnom se ne koriste na manjim kućnim sistemima.

- Temperatura
Neki paneli vole toplo vreme ali većina ne. Dakle paneli uglavnom treba da budu instalirani 10-tak cm iznad krova kako bi vazduh mogao da cirkuliše i da ih hladi. Pojedini solarni paneli su specijalno dizajnirani da budu efikasniji u toplijim klimatskim zonama.

- Senka
U suštini, senka je veliki neprijatelj solarnih panela. Ukoliko se solarni sistem loše dizajnira, čak i najmanja senka na jednom solarnom panelu može značajno smanjiti proizvodnju električne energije u čitavom sistemu. Pre instalacije sistema treba obaviti detaljnu analizu senke na krovu ili drugom mestu gde se žele postaviti solarni paneli.

Pročitajte i naše tekstove o razlikama izmeću monokristalnih i polikristalnih panela i kako rade solarni paneli.

Kako rade invertori

Svi koristite neku vrstu elektronskog gedžete u svom automobilu. Možda slušate MP3 plejer, koristite navigaciju ili igrate prenosive video igrice. Ovi uredjaji se mogu puniti na upaljač od automobila.

Medjutim šta se dešava ukoliko želite više od toga? Možda želite da napravite tost, gledate LCD TV ili možda koristite svoj laptop? Ovi uredjaji uobičajeno rade u kućnim uslovima priključenjem na utičnicu u zidu. Da bi ovi uredjaji radili u vašem automobilu nije dovoljno da nadjete samo odgovarajući adapter, potreban vam je i invertor.

Invertori pretvaraju jednosmernu struju (DC), struju koja se nalazi u akumulatorima, u naizmeničnu struju (AC), vrstu struje kojom se iz elektrodistributivne mreže snadbevaju naši domovi. U samostalnim solarnim sistemima se takodje koriste ovakvi invertori.

Zašto je potrebno jednosmernu struju pretvarati u naizmeničnu?

Solarni paneli proizvode jednosmernu struju i ona se skladišti u solarnim baterijama a da bi bila prikladna za upotrebu u potrebno je da je invertor pretvori u naizmeničnu kako bi se nesmetano mogli koristiti svi kućni uredjaji.

Jednosmerna struja kreće se u kontinuitetu od negativnog priključka na akumulatoru kroz komletno strujno kolo i vraća se na pozitivni priključak na akumulatoru. Kretanje se odvija samo u jednom pravcu, odatle i ime jednosmerna struja. U baterijama je moguće skladištiti samo jednosmernu struju.

Jednosmerna struja je veoma korisna, ali baterije isporučuju relativno nizak jednosmerni napon. Mnogim uredjajima je potrebno više snage nego što baterije mogu da isporuče da bi pravilno radili. Većina kućnih aparata je dizajnirana da radi na 220V naizmeničnog napona. Naizmenična struja, konstantno menja polartet, krećući se u jednom smeru kroz strujno kolo a  onda se okreće i kreće u dugom pravcu. Ovo radi veoma brzo 50 puta u sekundi. Naizmenična struja se dobro ponaša pri velikim naponima, a naizmenični napon se može lakše podići preko transformatora na željeni nivo nego jednosmerni.

Invertor povećava jednosmerni napon, a onda jednosmernu struju prebacuje u naizmeničnu koju potom šalje do potrošača.

Dakle kako nam invertor daje visoki naizmenični napon od niskog jednosmernog napona?

Prvo da vidimo kako alternator proizvodi naizmeničnu struju. U svojoj najjednostavnijoj formi, alternator ima kalem (namotaj) ia rotirajući magnet u blizini. Kada se jedan pol magneta približi kalemu, struja se stvara u kalemu. Ova struja će rasti do maksimuma kako magnet prolazi pored kalema, spuštajući se dole kako se pol magneta odaljava. Kada se suprotan pol magneta približi kalemu, struja koja se indukuje u kalemu će se kretati u suprotnom smeru. Kada se proces u kontinuitetu ponavlja sa konstanstnom rotacijom magneta, stvara se naizmenična struja.

Da vidimo sada kako se povećava napon. Za podizanje napona se koristi transformator. Transformator takodje dozvoljava da se u kalemu indukuje struja.  U slučaju transformatora, promenljivo magnetno polje se stvara kretanjem naizmenične struje kroz drugi kalem. Svaki kalem kroz koji se kreće naizmenična struja proizvešće magnetno polje. Kako se menja smer struje koja prolazi kroz kalem - menja se i polaritet magnetnog polja. Ono što je specifično za transformator je da je napon koji se dobija na sekundarnom kalemu ne mora biti isti kao napon koji je na primarnom kalemu. Ukoliko je sekundarni kalem dvostruko veći (ima dvostruko više namotaja) od primarnog kalema, sekundarni napon će biti dvostruko veći od napona na primarnom kalemu. U principu na sekundaru možemo dobiti bilo koji napon prilagodavanjem veličina kalema.

Ukoliko kroz primarni kalem pustimo jednosmernu struju, struja se neće indukovati na sekundarnom kalumu pošto neće biti promenljivog magnetnog polja. Medjutim, ukoliko podesimo da jednosmerna struja efektivno i brzo menja pravac - onda dobijamo najprostiji invertor. Ovaj invertor će proizvesti naizmeničnu struju sa izlaznim signalom četvrtastog oblika pošto jednosmerna struja iznenada menja pravac kretanja.

Invertori sa čistim sinusom

Ipak nije sve tako jednostavno. Naizmenična struja koja dolazi iz elektrodistributivne mreže ima sinusni signal dok je signal koji dobijamo iz ovog jednostavnog invertora poprilično četvrtast. Neki električni uredjaji nisu tolerantni na ovako četvrtast signal, zato se teži da izlazni signal iz invertora bude što je moguće pibližniji sinusnom signalu. Tako postoji čitav niz invertora sa signalom modifikovanog sinusa koji nije četvrtast ali nije ni pravilnog sinusnog oblika.

Peglanje signala kako bi se dobio sinusni zahteva čitav niz filtera, induktora i kondenzatora. Jeftiniji invertori imaju jednostavnu ili uopšte nemaju filtraciju signala. Naizmenična struja koju oni proizvode ima veoma četvrtast signal, što je uredu ako samo želite da skuvate kafu ali ukoliko koristite složenije elektro uredjaje ovo može biti problem. Za sigurno i nesmetano funkcionisanje svih uredjaja treba vam čist sinusni signal a samim tim i invertor sa boljom filtracijom signala. Naravno invertori koji daju čist sinusni signal su skuplji. Postoje invertori koji proizvode čak i čistiji sinusni signal od samog signala koji dobijamo iz elektrodistributivne mreže.

Snaga invertora

Da bi znali koliko snažan invertor Vam je potreban, neophodno je da znate koje sve uredjaje planirate da povežete na invertor. Na svakom uredjaju imate nalepnicu (obično na poledjini) na kojoj piše koliko W (vati) taj uredjaj troši. Snaga invertora treba da bude veća od zbira snaga svih uredjaja koje priključujete na njega. Recimo, ukoliko na invertor priključite blender od 600W i recimo aparat za kafu od 600W u isto vreme, invertor treba da ima veću snagu od 1200W. Medjutim, ukoliko vi znate da nikada nećete u isto vreme da koristite aparat za kafu i blender, onda je dovoljan i invertor od 600W.

Nažalost stvari nisu bas toliko jednostavne. Uredjaji koji imaju elektromotore, pri pokretanju povlače veću snagu od one koju koriste u normalnom radu. Ova snaga koju povuku pri pokretanju je poznata kao pik (vrh), i ovaj podatak bi takodje trebao da se nalazi na nalepnici uredjaja. Većina invertora takodje ima pik snagu, tako da se treba postarati da pik snaga invertora bude veća od pik snage uredjaja koji planirate da priključite na invertoru.

Kako rade pločasti solarni kolektori

Uvod

Pločasti solarni kolektori su već rasprostranjeni i u upotrebi su u domaćinstvima za grejanje sanitarne vode ili za zagrevanje prostora gde je temperatura vode koja se želi postići niža. Tehnologija izrade pločastih solarnih kolektora je napredovala, pa tako danas imamo odlične modele pločastih kolektora, ali oni i dalje ne mogu da se porede sa vakuumskim solarnim kolektorima koji su superiorniji. Pročitajte naš post o poredjenju pločastih i vakumskih solarnih kolektora.

Opis pločastog solarnog kolektora

Glavni delovi pločastog kolektora su: apsorber, providni poklopac i izolovano kućište. Apsorber je obično sloj visoko toplotno provodnog metala sa integrisanim ili dodatim kanalima ili cevima. Površina apsorbera je obojena ili presvučena u crno kako bi se maksimizirala apsorbcija Sunčevog zračenja. Providni poklopac pušta sunčevo zračenje unutra na apsorber, ali i izolira prostor iznad apsorbera kako bi sprečio ulazak hladnog vazduha u kućište. Izolovano kućište predstavlja oslonac za kompletan pločasti kolektor i smanjuje toplotne gubitke otpozadi ili sa strane.

Apsorber

Glavni element pločastog solarnog kolektora je apsorbciona ploča. Apsorbciona ploča pokriva kompletnu osnovu kolektora i ispunjava tri funkcije: apsorbuje maksimalne moguće količine sunčevog zračenja, prenosi sakupljenu toplotu na tečnost za transfer toplote i smanjuje toplotne gubitke na minimum.

Apsorbcija

Sunčevo zračenje prolazi kroz providni poklopac i apsorbuje se direktno u apsorberu. Za presvlačenje apsorbera se koriste materijali koji dobro apsorbuju kratko-talasne Sunčeve zrake (vidljivu svetlost). Obično je apsorber ravan, kako bi bolje apsorbovao dolazno zračenje iz svih uglova. Apsorbciona ploča se farba ili presvlači u crno, i standardno apsorber apsorbuje preko 95% Sunčeve radijacije koja dodje do njega.

Prenos toplote

Druga uloga apsorbcione ploče je da prenese sakupljenu toplotu na tečnost za transfer toplote. Ovo se obično radi tako što se sakupljena toplota prenosi na cevi kroz koje protiče tečnost za transfer toplote. Tečnost za transfer toplote može biti tečnost (voda ili voda pomešana sa antifrizom) ili gas (vazduh). Bitna stavka pri dizajnu kolektora je da se obezbedi dovoljna sposobnost za prenos toplote kako razlika izmedju apsorbcione ploče i tečnosti za transfer toplote nebi bila prevelika, u suprotnom toplotni gubitci na apsorbcionoj ploči bi bili preveliki.

Toplotni gubitci

Pošto je temperatura površine apsorbera viša od ambijentalne temperature, površina apsorbera ispušta deo apsorbovane toplote nazad u okruženje. Odabirom materijala od kog se apsorber pravi kao i farbe ili presvlake kojom se presvlači može se uticati na smanjenje toplotnih gubitaka.

Providni poklopac

Apsorber je obično prekriven sa jednim ili više providnih poklopaca kako bi se smanjili toplotni gubitci. Ukoliko nema providnog poklopca, toplota se gubi kao rezultat ne samo duvanja vetra već i prirodnog strujanja toplog vazduha goji se diže gore. Poklopac zarobljava vazduh iznad apsorbera, značajno smanjujući toplotne gubitke. Medjutim gubitci toplote usled prirodnog strujanja toplog vazduha nisu kompletno eliminisani ugradnjom poklopca, pošto se topao vazduh i dalje podiže sa površine apsorbera i kreće se ka poklopcu. Pločasti solarni kolektori bez poklopca se obično koriste za zagrevanje bazena, gde se zahtevaju male temperaturne razlike u odnosu na ambijentalnu temperaturu (obično 10C).

Povećavanjem broja (slojeva) providnih poklopaca, povećava se radna temperatura kolektora. Jedan ili dva pokloca su uobičajena, dok su kolektori sa tri poklopca predvidjeni za rad u ekstremnim klimatskim uslovima. Svaki dodatni poklopac, povećava efikasnost kolektora u radu na visokim temperaturama pošto smanjuje toplotne gubitke ali smanjuje efikasnost pri nižim temperaturama. U radu na nižim temperaturama mnogo su efikasniji vakuumski solarni kolektori.

Kao materijal za providni poklopac najčešće se koristi staklo sa niskim sadržajem gvoždja debljine od 3,2 - 6,4mm. Ovo staklo ima propusnost Sunčevog zračenja preko 90%.

Princip rada

Kroz cevi pločastih kolektora protiče tečnost za transfer toplote (voda ili voda pomešana sa antifrizom). Sunčevo zračenje koje pada na kolektor prolazi kroz providni poklopac kolektora i apsorbuje se na apsorbcionoj ploči. Apsorbciona ploča je spojena sa cevima solarnog kolektora i sakupljenu toplotu prenosi na cevi. Kroz cevi protiče tečnost za transfer toplote koja se zagreva prolazeći kroz solarni kolektor.

Kako rade vakuumski solarni kolektori?

Uvod

Iako vakuumski solarni kolektori prevazilaze pločaste solarne kolektore pri gotovo svakoj upotrebi za grejanje vode, razlika zaista dolazi do izražaja kada se koriste za klimatizaciju, grejanje ili industrijsku upotrebu. Za potrebe u domaćinstvima vakuumski solarni kolektori se najčešće koriste za grejanje sanitarne vode ili ispomoć grejanju.

To je zbog toga što vakuumski solarni kolektori mogu mnogo lakše dostići visoke temperature koje su potrebne, oni mogu da sakupe i zadrže toplotu čak i kada je veoma hladno napolju, a zbog svoje visoko efikasne konstrukcije sakupljaju sunčevu toplotu znatno ravnomernije tokom dana.

Solarni kolektori se sastoje iz: vakuumskih cevi, bakarne glavne cevi, bakarnih grejnih cevi, aluminijumskog kućišta, izolacije od staklene vune, i rama od nerdjajućeg čelika.

Vakuumske cevi

Vakumske cevi se prave od nisko emisionog borosilikatnog stakla (stakla sa veoma niskim sadržajem gvoždja koje ima superiornu dugovečnost i otpornost na toplotu) i presvučeni su AL/N ili AL slojem, koji omogućava iskorišćenje kompletnog spektra Sunčevog zračenja za generisanje toplote.

Na taj način se dobija veća toplotna iskorišćenost tokom sunčanih dana ali takodje se dobija i visoka efikasnost i po oblačnim i poluoblačnim vremenskim uslovima. Vakuumske cevi u sebi imaju barijumski gasni apsorber (indikator vakuma) koji menja boju od srebrne ka beloj ukoliko je iz nekog razloga ugrožen vakum u cevi.

Ispitivanjem se može jasno videti da se cevi sastoje od dva sloja stakla i vakuma koji je kreiran izmedju njih. Dobar način da vidite delotvornost ovog vakuuma je da uzmete vakusku cev i napunite je vrelom vodom a potom uhvatite cev i držite. Videćete da će cev ostati hladna i da se neće zagrejati, to je zbog vakuma izmedju dva sloja stakla.

Glavna bakarna cev

Cev je napravljena od bakra jer je bakar odličan provodnik toplote a otporan je na koroziju. Vakuumske cevi se lako i jednostavno ugradjuju u glavnu bakarnu cev, što samu montažu čini brzom i jednostavnom.

Aluminijumsko kućište oko glavne bakarne cevi

Kućište oko glavne bakarne cevi pravi se od aluminijuma kako bi se povećala izdržljivost i održala mala težina solarnog kolektora.

Mala težina solarnog kolektora je bitna zbog lakoće instalacije i smanjenja zbirnog pritiska koji treba krovna konstrukcija da izdrži, ovo posebno dolazi do izražaja kada se montira veća količina solarnih kolektora.

Glavna bakarna cev obmotana je staklenom vunom i zapečaćena specijalnom silikonskom gumom, koje mogu izdržati temperaturu i do 250C.

Grejne cevi

Grejne cevi dozvoljavaju brži transfer toplote. Sama grejna cev je od bakra, sadrži vakum i  malu količinu tečnosti.

Niži pritisak (vakum) u bakarnoj cevi znači da tečnost ključa na niskoj temperaturi (oko 30C), isparava i prenosi toplotu na glavnu bakarnu cev kroz koju protiče tečnost za transfer toplote. Potom se ponovo kondenzuje tečnost, vraća se na dno grejne cevi i proces se ponavlja. Grejne cevi se prave od bakra u kome nema kiseonika, bakra velike čistoće, a ovo je bitno da bi se osigurala dugovečnost grejnih cevi.

Kako za pravo vakuumski solarni kolektor radi?

Sunčevo zračenje dolazi do vakuumskog solarnog kolektora, vakuumska cev sa visokom efikasnošću apsorbuje ove zrake. Unutar vakuumske cevi je grejna cev koja se zagreva i u kojoj se nalazi mala količina tečnosti koja isparava kako teperatura u grejnoj cevi raste. Vodena para koja isparava ide na gore i prenosi toplotu na glavnu bakarnu cev na koju je prikačena. Glavna bakarna cev je priključena za vodovodnu instavaciju i kroz nju protiče tečnost za transfer toplote. Ta tečnost za transfer toplote se zagreva svaki put kada vodena para iz grejne cevi prenese toplotu. Vodena para iz grejne cevi po prenovu toplote se ponovo kondenzuje i vraća na dno cevi gde se ponovo zagreva i ciklus se ponavlja.