Güneş, müstakil evlerimizde kullanabileceğimiz büyük bir yenilenebilir, tükenmez enerji kaynağıdır. Fotovoltaik hücreler (güneş pilleri olarak da bilinir) güneş enerjisini elektriğe dönüştürmek için kullanılır. Hücreler gerçekte nasıl çalışır? Maliyetleri nedir ve bunları evimize yerleştirmek karlı mı? Tüm bu soruları aşağıda cevaplayacağız.
Fotovoltaik paneller kurmayı planlıyorsanız, birkaç şirketin tekliflerini kontrol ettiğinizden emin olun. Bunları çok basit bir şekilde elde edebilirsiniz - İnşaat Hesaplayıcıları web sitesinde bulunan Müteahhit Ara hizmetini kullanın. Kısa bir formu doldurduktan sonra, çeşitli şirketlerden ücretsiz ve herhangi bir yükümlülük olmaksızın bir düzine kadar teklif alacaksınız.
Fotovoltaik hücreler nedir ve nasıl çalışırlar?
Fotovoltaik hücreler silikon yarı iletken levhalardır. İçeride bir elektromanyetik alan vardır (potansiyel bariyer olarak da bilinir). Hücre üzerine düşen güneş ışınları, elektronları yarıiletkenler üzerindeki yerlerinden uzaklaştırır. Bu şekilde zıt yüklü (negatif ve pozitif elektronlar) taşıyıcı çiftleri oluşur. Bu yükler, elektrik alanının etkisi nedeniyle ayrılır. Bu da hücrelerde enerji çeken cihazları bağladıktan sonra kullanabileceğimiz bir elektrik voltajının oluşmasına neden olur.
Modern fotovoltaik panellerin tüm gün şafaktan alacakaranlığa kadar çalıştığını da hatırlamakta fayda var. Bulutlu günlerde saçılan ışınlar kullanırlar, bu da güneş pilinin hava durumundan bağımsız olarak çalışabileceği anlamına gelir.
Tek aileli evlerde kurulu fotovoltaik hücre türleri
Bugün itibariyle dört tip fotovoltaik hücre biliyoruz (selenyum, silikon, boya ve polimer). Ancak Polonya pazarında faaliyet gösteren üreticilerin tekliflerinde sadece silikon bazında üretilen fotovoltaik panelleri bulabiliyoruz. Tek aileli evlerde şunları kullanırız:
monokristal güneş pili - küçük parçalar halinde kesilmiş tek bir silikon kristalinden yapılmıştır. Karakteristik, çok koyu renkleriyle kolayca tanınırlar. Bu tip güneş panelleri, uzun ömür ve yüksek verimlilik ile karakterize edilir. Bir monokristal güneş pili, güneş enerjisinin %17 ila 22'sini dönüştürebilir, bu da oldukça tatmin edici bir sonuçtur. Tek bir panelin genellikle 150 ila 180 W gücü vardır. Maliyetler tek önemli dezavantajdır. Ne yazık ki, bu tip fotovoltaik hücrelerin fiyat listesi oldukça yüksektir.
Polikristal güneş pili - polikristal silikon kristalden yapılmıştır. Onları mavimsi renklerinden tanıyabiliriz. Polikristal hücrelerin karakteristik bir özelliği yüksek dirençtir, fotovoltaik hücrelerin cazip fiyatı da dikkat çekicidir. Bu tip güneş panellerinin verimi %14 ile %18 arasındadır. Birçok uzmana göre polikristal hücrelerin kullanımı iklim koşullarımızda en iyi çözümdür.
Amorf güneş pili - teknolojik olarak en gelişmiş olanlardır, kristalleştirilmemiş (amorf) silikondan yapılmıştır. Onları biraz bordo rengi ve biraz daha küçük boyutlarıyla ayırt edebiliriz. İlginç bir şekilde, amorf hücreler binanın çatılarına veya korkuluklarına monte edilen zarif modüller oluşturabilir. Bu tür güneş enerjisi santralleri en az verimli çözümdür. Verimlilikleri %6 ila %10'dur. Ancak bu çözümün en önemli avantajının cazip satın alma fiyatı olduğunu vurgulamakta fayda var. Bu tip fotovoltaik panellerin fiyat listesi cebimiz için en cazip olanıdır.
Fotovoltaik hücre sistemleri için devlet bütçesinden cazip finansman sağlanabilir. Eğer ilgileniyorsanız, bu bağlantıya tıklayarak bu konu hakkında daha fazla bilgiye ulaşabilirsiniz.
Güneş pili sistemleri
Güneş enerjisini elektriğe dönüştürmek için güneş panelleri tek başına yeterli değildir. Ayrıca hücrelerin çalışmasını sağlayacak tam bir entegre sisteme ihtiyacımız var. Ticari tekliflerde iki tür sistem vardır
- Off grid (otonom sistem) - enerjinin aküye veya doğrudan elektrikli cihazlara aktarıldığı kapalı bir sistem oluşturur.
- Şebeke üzerinde (açık sistem) - bu tür güneş enerjisi santrallerinde pil yoktur. Fazla elektrik depolanmaz, ancak kamu şebekesine geri beslenir.
Yukarıdaki sistemlerin her ikisi de doğrudan elektrikli cihazlara bağlanabilir veya akımı doğrudan alternatif akıma çeviren ek bir invertör ile donatılabilir. Teknolojik olarak en gelişmiş güneş enerjisi santralleri verimli piller ve kontrolörlerle donatılmıştır. Kontrolör, güç kaynağını güneşten (pil bittiğinde) kamu şebekesinden sağlanan enerjiye otomatik olarak değiştirebilir. Fotovoltaik kuruluma sahip olmanın konforunu artıran oldukça verimli ve işlevsel bir çözümdür.
Fotovoltaik hücrelerin en önemli parametreleri
Fotovoltaik hücreler satın almadan önce, teknik özelliklerini tanımaya değer. Bazı parametreler oldukça karmaşık bir şekilde açıklanacaktır, ancak ortalama bir kullanıcı temel parametreler hakkındaki bilgilerden memnun olacaktır. Kesinlikle, aşağıdaki gibi parametrelere dikkat etmeye değer:
Güç toleransı - belirli koşullar altında modülün minimum gücünü gösteren parametre. Değer 0 ile %5 arasında olmalıdır.
Tepe güç (maksimum güç olarak da adlandırılır) - Wp sembolü ile gösterilir. Parametre, optimum hava koşullarında fotovoltaik hücreler tarafından elde edilen maksimum gücü anlatır. Ancak, maksimum gücün hücrelerin çalışma süresi ile azalacağını unutmayın.
Maksimum sistem voltajı - parametre sisteme bağlı güneş panellerinin çalışabileceği maksimum voltajı gösterir. Maksimum voltaj değeri 600 - 1.000 V arasında değişir.
rölanti gerilimi - biz buna açık devre voltajı da diyoruz. Bu parametre, alıcılara bağlı olmayan modüllerin maksimum voltajını tanımlar. Bu parametrenin değeri 20 ila 50 V arasındadır.
Maksimum güç voltajı - bu, maksimum güçte çalışırken elde edilen voltajdır.
Güneş panelleri ve ısı pompaları için promosyon fiyatları
Doldurma faktörü - hücrelerden elde edilen gerçek enerjinin, maksimum akım ve gerilimde elde edilen güce oranını gösteren parametre. Parametre yüzde olarak tanımlanır ve %70'den düşük olmamalıdır.
Maksimum güçte akımın yoğunluğu - amper cinsinden belirtilen parametre. Maksimum güçte çalışırken maksimum amperi gösterir.
Çalışma sıcaklığı - bu özellikle önemli bir parametredir. Güneş panellerimizin değişen hava koşullarına maruz kalacağını unutmayın, bu nedenle çalışma sıcaklığı en geniş aralığa sahip olmalıdır, örn. -45hakkındaC'den +90'ahakkındaC.
Terazi - Bu parametre kurulum çalışmaları sırasında önemlidir. Buna dikkat etmeye ve çatımızdaki maksimum yükü hesaplamaya değer. Kural olarak, standart boyutlardaki tek bir panel 30 kg'a kadar ağırlığa sahiptir (çok daha ağır istisnalar olmasına rağmen). Ticari teklifler, ağırlığı yaklaşık 2 kg olan küçük modüler panelleri de içerir. Bunları genellikle korkuluklarda ve küçük çatılarda kullanırız.
Boyutlar - kurulum maliyetlerine karar verebilir. Standart modül 30 x 45 cm boyutlarındadır. Ancak üreticilerin teklifleri arasında daha büyük ve daha küçük birçok model de yer alıyor.
Fotovoltaik hücrelerin fiyatı
Polonya'da güneş enerjisi santralleri çok popüler değil. Onların fiyatı hala çok yüksek olabilir. Hücre satın almadan önce, bireysel üreticilerin fiyat listesinin çok farklı olabileceğini hatırlamalıyız. Bu nedenle, mümkün olduğunca çok teklifi incelemeye değer. En ucuz (ama elde edilmesi de zor) amorf hücrelerdir. Tek bir elemanın fiyatı 800 PLN ile 1.000 PLN arasında değişebilir. 1.300-2.000 PLN karşılığında kaliteli polikristal silikon hücreler satın alacağız. Buna karşılık, monokristal silikondan yapılmış güneş panelleri için en az 2.500 PLN ödeyeceğiz. Tek ailelik bir evde bir güneş enerjisi santralinin bir düzineden birkaç düzine panele sahip olması gerektiğini unutmayın. Nihai satın alma fiyatı ayrıca invertörü, montaj sistemlerini, montaj maliyetlerini, sistem konfigürasyon maliyetlerini ve ayrıca kabloları ve korumaları içerir. Bu nedenle, fotovoltaik panellerin Polonya'da hala oldukça büyük bir masraf olduğunu görebiliyoruz.
Maliyet simülasyonu fotovoltaik paneller
Fotovoltaik hücrelerin kurulumunun iki katlı küçük bir evde bulunduğunu varsayıyoruz. Bu tür binalarda genellikle polikristal panellerden oluşan güneş enerjisi santralleri kullanılmaktadır. Bizim durumumuzda tesisat 5 kWp güce sahip olacak ve orta fiyat aralığından 20 panelden (250 Wp) oluşacaktır. Bireysel harcamalar aşağıdaki gibi olacaktır:
- Güneş panelleri (20 x 1.300 PLN) - 26.000 PLN
- Evirici - 5800 PLN
- Alüminyum profillerden yapılmış konstrüksiyon (çelik kiremit veya seramik kiremitten yapılmış bir çatıya uyarlanmış) - PLN 4.000
- Güvenlik ve kablolar - PLN 400
- Konfigürasyonlu montaj hizmeti - 4 200 PLN
Simülasyonumuzun nihai maliyeti 40.400 PLN'dir. Bu gösterge niteliğinde bir değerdir. Bireysel müteahhitlerin fiyat listesinin önemli ölçüde farklı olabileceğini unutmayın. Projenin nihai fiyatı, euro döviz kurundan bile etkilenir (çoğu panel Polonya'ya ithal edilmektedir).
Güneş enerjisi santrali karlı olacak mı?
Güneş enerji santralimiz 5kWp kapasiteye sahip olup yılda yaklaşık 4.800 kWh elektrik üretebilmektedir. Bu değer, dört kişilik bir hanenin ortalama yıllık elektrik ihtiyacı ile karşılaştırılabilir. Ancak, kurulumumuzun şebeke modunda çalıştığını ve pillerinin olmadığını unutmayın. Fazla elektrik, kamu şebekesine yönlendirilir. İlginç bir şekilde, fazla enerjimizi şebeke tedarikçisine satabiliyoruz. Ancak miktar çok yüksek olmayacak ve tüm süreç özel bir imtiyaz ayarlamamızı gerektirecek.
Tedarikçi, kamu şebekesine aktarılan kWh başına 0,15 ila 0,25 PLN arasında bir oran önerebilir. Böyle düşük bir oranın, tüm projenin maliyetinin geri kazanılması üzerinde çok fazla etkisi olmayacaktır. Tasarruflarımız, elektrik faturalarının azaltılmasından (hatta ortadan kaldırılmasından) kaynaklanmaktadır. Tedarikçinin ortalama oranı 0,60 PLN / kWh'dir. Yıl boyunca kendi ihtiyacımız için 4.800 kWh ürettik ve bu da 3.120 PLN değerini veriyor. Böylece güneş enerjisi santrali yatırımı en fazla 13 yılda kendini amorti edecek. Ancak elektrik fiyatlarının sürekli arttığını da göz önünde bulunduralım. Uygulamada, yatırımın çok daha erken amorti edeceği ortaya çıkabilir.
