Русь Великая

lsvsx


Всё совершенно иначе!

Истина где-то посередине. Так давайте подгребать к ней не теряя достоинства.


Previous Entry Share Next Entry
Альтернативные источники энергии — фоточерепица или солнечная (фотогальваническая) черепица.
Русь Великая
lsvsx

Техногенные катастрофы на АЭС в Чернобыле и Фукусиме, прогнозируемое исчерпание запасов и беспокойство за будущее в связи с изменением климата привело к тому, что правительства и частные компании многих стран начали вкладывать значительные суммы в разработку альтернативных источников энергии. Также начали предоставлять ощутимые льготы тем, кто принял решение воспользоваться этими разработками. И результаты не заставили себя долго ждать.

Кто сегодня не мечтает о доме, вырабатывающем собственные ресурсы? На самом деле, в нынешний век, нет ничего невозможного в этом плане, и с появлением новейших разработок, стало возможным получение электроэнергии путём монтажа на крышу специального кровельного материала — солнечной (фотогальванической) черепицы.

За миллиарды лет солнце выработало столько энергии, что трудно себе это представить. Однако мы все еще пытаемся «залезть» глубоко под землю с целью обеспечить свою жизнь ископаемыми источниками энергии, не замечая такой замечательный источник альтернативной энергии как солнце. Представьте себе покрытие крыши вашего жилого дома которое сможет вырабатывать к примеру электроэнергию для ваших бытовых приборов и освещения, а то и вовсе обеспечить вас альтернативным источником электричества.

Сегодня солнечные батареи стали реальным конкурентом традиционным источникам электроэнергии. Используют их как для сооружения мощных электростанций, так и для обеспечения электричеством загородных домой или даже отдельных фонарей. Развитие производства солнечных батарей привело к появлению фотогальванической черепицы.

Идея использовать небольшие отдельные солнечные модули в виде черепицы очень привлекательна. Во первых если при строительстве нового дома вы рассчитываете на установку солнечных модулей для получения электричества, то заложив в свой проект использования подобных модулей сможете сэкономить. Это явно дешевле, чем вы сначала покроете свою крышу обычной черепицей, а затем станете на эту же площадь или часть площади в зависимости от ваших потребностей в альтернативной энергии положить дорогостоящие солнечные панели. Плюс при подобном неудачном решении вам надо будет раскошелится на дополнительные расходы по монтажу на поверхность новенькой металлочерепицы, а так одним выстрелом вы сможете убить сразу двух зайцев. Во вторых эта система солнечных панелей имеет очень гибкую модульную систему, сколько солнечных батарей модулей использовать десять или укрыть ими всю поверхность решать только вам. Ну и в третьих это то, что подобные солнечные батареи выступают как самостоятельные элементы дизайна и не портят внешний вид, а при творческом подходе дизайнеров и инженеров станут настоящим произведением искусства.

Фотогальваническая черепица появилась в результате объединения фотоэлектрических ячеек с элементами черепичной кровли. Такая черепица способна одновременно генерировать электрический ток подобно солнечной батарее и защищать здание аналогично классической черепице. При этом дизайн крыши здания не нарушается чужеродными элементами.

Основным элементом любой солнечной батареи являются фотоэлементы, которые напрямую преобразуют кванты падающего солнечного излучения в свободные электроны электрического тока за счет фотоэффекта (кстати, именно за разработку теории этого явления А. Эйнштейн и был удостоен в 1921 году Нобелевской премии). Для изготовления фотоэлементов используются различные полупроводники, перспективность которых определяется стоимостью изготовления и эффективностью преобразования в электричество солнечной энергии.

На данный момент ведущие позиции все еще прочно удерживают фотогальванические панели с фотоэлементами на основе кристаллического кремния. Но к ним уже вплотную приближаются тонкопленочные батареи.

Кровельные панели ИФЭМ можно разделить на два вида:

1. Рулонные полимерные материалы с тонкопленочным интегрированным фотоэлементом. Они используются преимущественно на плоских крышах.

2. Фотоэлектрические модули в виде черепицы, которые устанавливают на скатной кровле.

Особенности солнечной черепицы

Когда появились первые рулонные солнечные батареи, они сразу стали очень популярны среди владельцев частных домов. Такие рулонные панели покрыты сверху тонкой фотоэлектрической пленкой с напылением из меди, индия и галлия. Эти вещества активно преобразовывают полученную солнечную энергию в световую электрическую.

В США, Японии и Западной Европе активно выпускают рулонные фотоэлементы для отделки кровли. Расцветка и фактура таких модулей может быть самой разной. Эта особенность позволяет сочетать такую кровлю с разнообразными дизайнерскими решениями при оформлении домов.

Несомненное преимущество тонкопленочных фотоэлектрических систем это их небольшой вес. Он достигает 4,9 килограмм на квадратный метр площади кровли. Таким образом нагрузка на конструкцию остается минимальной.

Еще один тип фотоэлектрических строительных материалов – фоточерепица. Внешне она напоминает битумную черепицу. Она изготовлена в виде жестких модулей определенных размеров по параметрам стандартной черепицы. Фоточерепица может быть представлена в виде полужесткого материала и содержать в себе несколько солнечных кремневых батарей.

Новейшей разработкой среди всех солнечных модулей является тонкопленочная технология, соответствующая размерам черепицы 12*86 см и отличающаяся хорошей гибкостью.

Монтаж любой фоточерепицы не представляет особого труда. Она крепится так же, как другие материалы для кровли. Однако после установки такой черепицы необходимо подключить фотоэлементы солнечных батарей к инженерной системе дома. Это легко сделать, если монтажные работы осуществляют специалисты.

Фоточерепица может прослужить эффективно до 40 лет. Однако многие производители дают гарантию всего на 25 лет, поскольку этот строительный материал с солнечными батареями еще не опробован долгим временем эксплуатации.

До недавнего времени, несмотря на более низкие затраты на их производство, они существенно уступали кристаллическому кремнию в эффективности преобразования.

Однако за последнее десятилетие достижения ученых и инженеров позволили как существенно удешевить технологию производства тонкопленочных панелей, так и увеличить эффективность преобразования их фотогальваническими ячейками солнечной энергии.

Конкурентоспособность солнечных батарей по сравнению с традиционными источниками электроэнергии принято оценивать в затратах на производство 1 Вт номинальной мощности. Снижение стоимости тонкопленочных фотогальванических элементов до уровня 1 $/Вт позволило начать их активное коммерческое использование для изготовления различных изделий – от фотогальванической черепицы до небольших зарядных устройств автономных устройств (например, садовых фонариков).

Солнечная черепица

Солнечная черепица представляет собой небольшой по размерам кровельный материал на основе битумных материалов. Если говорить о размерах солнечной черепицы, то, как правило, чаще всего они не превышает длину 2,88 метра и ширину в 44,5 сантиметров.

Солнечная черепица позволяет получить от 1 до 100 кВт и более. Мощность одной черепицы 9W. В одном кв.м. 9 штук солнечных черепиц. В теневой части кровли укладывается рядовая черепица, без фотоэлементов. Система обеспечивает как абсолютно автономное, так и синхронизированное с внешним электроснабжением, что значительно снижает стоимость затрат.

На поверхности солнечной черепицы закреплены фотогальванические элементы, которые как раз и преобразовывают энергию солнца в электроэнергию для бытового использования.

В свою очередь, фотогальванические элементы солнечной черепицы состоят из множества ячеек, каждая из которых соединена диодами, выводящими в один кабель. С лицевой стороны, солнечная черепица надёжно защищена от вредного воздействия окружающей среды слоем полимерного вещества.

Установка Солнечной черепицы

Регулярные солнечные панели как правило, состоят из 40 фотоэлементов, установленных в массивах между 10-20 панелей в типичной системе дома.

Панели могут быть установлены на существующие конструкции крыши, или разместиться в любом месте преимущественно на солнечному свету. Фотоэлектрические черепицы с другой стороны, являются неотъемлемой частью конструкции крыши, заменив регулярную черепицы, чтобы служить двойной цели: как отталкивающие воду, снег, град и ветер, поглощая энергию солнца в роли источника энергии .

Замене существующей черепицы с фотоэлектрическими плитками может быть весьма дорогостоящими, при строительстве нового дома это может быть весьма экономически эффективным в долгосрочной перспективе, поскольку это экономит на стоимости черепицы, и предлагает значительную экономию расходов на электроэнергию.

Основными же преимуществами использования солнечной черепицы, являются:

1. Достаточная механическая прочность. Не стоит думать, что солнечная черепица очень хрупкий материал, по которому нельзя ходить, напротив. Солнечная черепица имеет достаточную прочность и на неё легко можно наступать, не боясь повреждений.

2. Лёгкий монтаж, который практически ничем не отличается от монтажа обычной металлочерепицы Ruukki Monterrey или любой другой.

3. Долгий срок эксплуатации солнечной черепицы ещё одно её весомое преимущество.

4. Солнечная черепица не отражает солнечные лучи, поэтому на ней не будут видны блики.

5. Такая кровля способна вырабатывать электроэнергию и, пожалуй, это главный её козырь.

6. Фоточерепицу легко можно сочетать и с другими различными кровлями. С солнечной стороны фоточерепица, а с другой к примеру гибкая черепица. Исключительные особенности гибкой черепицы позволяют надёжно защитить крышу и значительно улучшить её эстетичность.

Что может, не понравится:

1. Низкое КПД, это касается всех солнечных батарей, они способны преобразовать всего до 14% солнечной энергии. А в северных частях страны их установка вообще не целесообразна в виду низкой интенсивности солнца (для получения 1 кВт электроэнергии необходимо минимум 15 черепиц, которые займут площадь 16 – 17м2 крыши)

2. Цена хотя и существенно снизилась, но тем не менее. Не всем по карману выложить 500 у.е. за одну черепицу, а для одного кВт/ч нам придется раскошелиться на 7500 у.е. И это только за элементы. А блок управления, а аккумуляторы?

Итак, можно подвести итог. Солнечная черепица, безусловно, очень хорошая идея. Проблема скорее заключается в периоде самоокупаемости такой черепицы, а судя по суммам – он далеко не маленькая. Это технология себя оправдает, если иметь домик в труднодоступных местах, где подключение электроэнергии по стоимости будет сопоставимо с затратами на такую черепицу. Да еще и домик нужен поближе к экватору, хотя бы в Сочи. В любом случае это либо технологии для обеспеченных людей, либо для будущего, когда производство таких кровельных покрытий будет существенно дешевле. Но будем надеяться, что уже в недалёком будущем, у каждого второго землянина на крыше дома, будет свой, бесплатный источник получения электроэнергии.


?

Log in

No account? Create an account