Τι είναι οι ηλιακοί συλλέκτες: χαρακτηριστικά, πού και πώς να τους συνδέσετε

Η ηλιακή ενέργεια είναι ανεξάντλητη. Είναι αδύνατο να φανταστεί κανείς όλο αυτόν τον κολοσσιαίο όγκο, όταν τα κοιτάσματα υδρογονανθράκων στον πλανήτη εξαντλούνται με ταχείς ρυθμούς. Η πρόκληση για την ανθρωπότητα είναι εδώ και πολύ καιρό να αναπτύξει αποτελεσματικούς τρόπους χρήσης της ενέργειας από τον ήλιο και έχουν ήδη γίνει σημαντικά βήματα προς αυτή την κατεύθυνση. Σε πολλές χώρες λειτουργούν ηλιακοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας και χρησιμοποιούνται ηλιακοί συλλέκτες για ατομικές ανάγκες.

Δομή και λειτουργία των ηλιακών συλλεκτών

Τα ηλιακά πάνελ, γνωστά και ως φωτοβολταϊκά πάνελ, είναι ειδικές συσκευές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για το σπίτι ή την πολυκατοικία. Σε βιομηχανική κλίμακα, οι εγκαταστάσεις μεγάλης κλίμακας συναρμολογούνται από πλήθος μονάδων που παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια εν μέρει ή στο σύνολό της σε μεγάλες εγκαταστάσεις και οικισμούς.

Οι ηλιακοί συλλέκτες περιλαμβάνουν:

• ηλιακό πάνελ,
• συσσωρευτή,
• οθόνη φόρτισης,
• μετατροπέα συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενο ρεύμα.

Η ενέργεια του ήλιου μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω φωτοβολταϊκών μετατροπέων. Τα εξαρτήματα περιλαμβάνουν μονοκρυσταλλικό ή πολυκρυσταλλικό πυρίτιο, ένα μάλλον ακριβό υλικό, γι' αυτό και τα πάνελ δεν είναι φθηνά.

Η ένταση της ακτινοβολίας και η επιφάνεια των κυψελών καθορίζουν την έξοδο ρεύματος. Σε έντονο ηλιακό φως παράγεται περισσότερο ρεύμα, ενώ σε συννεφιασμένο καιρό το ποσοστό αυτό μειώνεται. Η ενέργεια αποθηκεύεται στις μπαταρίες και σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού η φόρτιση τους μειώνεται.

Η σύνδεση με τη μπαταρία γίνεται μέσω ενός ελεγκτή, ο οποίος ρυθμίζει τη διαδικασία φόρτισης και επαναφόρτισης. Μια άλλη λειτουργία είναι η μείωση της έντασης της φόρτισης όταν αυτή φτάσει το 90%, κάτι που συμβαίνει όταν υπάρχει καλός φωτισμός. Η επίτευξη της πλήρους χωρητικότητας επιτυγχάνεται με βραδύτερο ρυθμό. Η πλεονάζουσα ισχύς απορροφάται από μια αντίσταση.

Πλεονεκτήματα των ηλιακών συλλεκτών

Οι ηλιακοί συλλέκτες είναι ακριβοί, αλλά αυτό το μειονέκτημα αντισταθμίζεται από μια σειρά πλεονεκτημάτων, όπως

• Οικονομική αποδοτικότητα,
• φιλικότητα προς το περιβάλλον,
• καθολική χρήση.

Εάν χρησιμοποιούνται σωστά, τα πάνελ διαρκούν πολύ και αποπληρώνονται με την πάροδο του χρόνου. Κατά τη χρήση αυτού του εξοπλισμού, δεν υπάρχουν καθόλου επιβλαβείς εκπομπές, κάτι που δεν μπορεί να ειπωθεί για το φυσικό αέριο και τον άνθρακα. Όταν καίγονται, εκπέμπουν αέρια του θερμοκηπίου και πολλά τοξικά συστατικά που μολύνουν το περιβάλλον.

Η ηλεκτρική ενέργεια είναι πάντα απαραίτητη εκεί όπου οι άνθρωποι ζουν ή εργάζονται, αλλά δυστυχώς, σε απομακρυσμένες περιοχές δεν υπάρχει συχνά σταθερό δίκτυο. Οι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να βοηθήσουν σε τέτοιες περιπτώσεις. Η κύρια προϋπόθεση είναι ένας μεγάλος αριθμός ανέφελων ημερών το χρόνο και μια μεγάλη περίοδος φωτός ημέρας.

Η εγκατάσταση των ηλιακών συλλεκτών

Η νότια πλευρά της στέγης είναι η καταλληλότερη για την εγκατάσταση μονάδων ηλιακού σταθμού. Για τη στερέωση χρησιμοποιούνται ειδικές κατασκευές τοποθέτησης. Είναι σημαντικό να βεβαιωθείτε ότι ο εξοπλισμός δεν είναι εκτεθειμένος στη σκιά ψηλών δέντρων ή άλλων κατασκευών.

Η σκίαση ακόμη και ενός μικρού τμήματος θα προκαλέσει πτώση της συνολικής τάσης. Σε απελπιστικές καταστάσεις θα πρέπει να χρησιμοποιούνται MPPT trackers - συσκευές για την αύξηση της απόδοσης του ηλιακού συλλέκτη.

Κατά προτίμηση, η γωνία των πάνελ μπορεί να ρυθμιστεί. Εάν αυτό δεν είναι δυνατό, τα κύτταρα πρέπει να εγκαθίστανται σε γωνία 33-34° προς το έδαφος, αλλά όχι προς την οροφή. Μια στέγη που είναι πολύ απότομη ή πολύ επίπεδη δεν το επιτρέπει αυτό, οπότε χρησιμοποιείται ένα πρόσθετο πλαίσιο.