الألواح الشمسية: المزايا والعيوب
تُعد الألواح الشمسية من أكثر أنظمة الطاقة المتجددة شيوعًا بين الأفراد. فهي توفر تكوينات متنوعة تُمكّن كل منزل من إيجاد الحل الأنسب له. كما تتوفر تقنيات متنوعة لك. هل تفكر في تركيب الألواح الشمسية؟ يُقدم موقع DelightFire تقييمًا لمزايا وعيوب مختلف المعدات المتاحة في عام ٢٠٢٢.
المحتويات
ما هي الألواح الشمسية؟
الألواح الشمسية هي أجهزة تُحوّل الطاقة الشمسية مباشرةً إلى كهرباء باستخدام التأثيرات الكهروضوئية التي تحدث في المواد شبه الموصلة تحت ظروف الإضاءة، وهي الطريقة الأكثر مباشرة من بين العديد من الطرق لتسخير الطاقة الشمسية، حيث أن معظم المواد مصنوعة من السيليكون. يمكن توليد الطاقة الكهروضوئية الشمسية أينما وُجد ضوء الشمس، مما يجعلها مناسبة للعديد من التطبيقات، من محطات الطاقة الكبيرة إلى أجهزة الشحن المحمولة الصغيرة.
ومع ذلك، على الرغم من احتياطيات الطاقة الشمسية الكبيرة، لا تزال نسبة الكهرباء المُنتجة من الطاقة الشمسية إلى إجمالي استهلاك الطاقة العالمي ضئيلة، حيث تبلغ حوالي 0.16%. لذلك، فإن التطوير النشط لمواد الألواح الشمسية منخفضة التكلفة وعالية الكفاءة، بهدف تحسين معدل التحويل الكهروضوئي، سيساهم في حل أزمة الطاقة والبيئة العالمية، وله قيمة استخدامية كبيرة وأهمية عملية كبيرة.
مميزات وعيوب الألواح الشمسية في عام 2022
هناك أربعة أنواع مختلفة من الألواح الشمسية. لكل تقنية قيمتها المضافة وعيوبها البسيطة، ولكن قبل الخوض في التفاصيل، إليك الخصائص المختلفة والعيوب المشتركة بين جميع الألواح الشمسية، بغض النظر عن طريقة تصنيعها واستخدامها:
مزايا الألواح الشمسية في عام 2022
إنهم يعملون بالطاقة الخضراء المجانية وغير المحدودة.
إنهم مؤهلون للحصول على مساعدات الدولة (MaPrimeRenov، قرض بيئي بمعدل صفر، ضريبة القيمة المضافة المخفضة، CEE، المساعدات الإقليمية، أو Anah، اعتمادًا على الحالة).
وهذه قيمة مضافة لمنزلك.
إنهم يقدمون رؤية طويلة الأمد لميزانية الطاقة الخاصة بك.
هم صامتون.
إنها تنتج الطاقة اللازمة لتصنيعها في 3 إلى 4 سنوات.
عيوب الألواح الشمسية في عام 2022
الاستثمار الأولي مرتفع جدًا.
إنه ليس جماليا في بعض الأحيان.
الألواح الكهروضوئية: المزايا والعيوب في عام 2022
إذا كنت ترغب في إنتاج الكهرباء باستخدام الألواح الشمسية، فإنّ النماذج الكهروضوئية هي الخيار الأمثل. تجمع خلاياها الكهروضوئية أشعة الشمس، وبالتالي تُنتج جهدًا كهربائيًا. السيليكون هو المادة الموصلة للكهرباء، ويُستخدم بشكل رئيسي في تصنيع الألواح الشمسية الكهروضوئية. هناك ثلاثة أنواع من الخلايا:
خلايا السيليكون أحادية البلورة: هنا، تُصنع هذه الألواح من كتلة واحدة من السيليكون. تتميز ببلورات متجانسة التوجيه، مما يمنحها إنتاجية جيدة تتراوح بين 15 و20%. عادةً ما تكون هذه الألواح الشمسية سوداء اللون.
خلايا السيليكون متعدد البلورات: هذه ألواحٌ ذات بلوراتٍ متعددة. هذا يمنحها قدرةً مُرضيةً على إنتاج الطاقة، خاصةً في المناطق المُشمسة، حيث يُمكن أن تكون كفاءتها التي تتراوح بين 12% و15% كافية. هذه المرة، الخلايا زرقاء اللون.
خلايا السيليكون غير المتبلورة: يُرسَّب غاز السيليكون على أسطح زجاجية أو معدنية أو بلاستيكية لإنشاء خلايا مميزة للأسطح الكبيرة. إذا تراوحت نسبة العائد بين 6% و8%، فإنها تظل مثالية حتى في الأيام الغائمة أو درجات الحرارة المرتفعة أو الأسطح المسطحة.
على عكس ما قد تظن، تُفضّل الألواح الكهروضوئية الشمس، لا الحرارة. درجة الحرارة التي تضمن التشغيل الأمثل هي ٢٥ درجة مئوية. وإذا زادت عن ذلك، فقد ينخفض إنتاج الكهرباء بنسبة ٢٥٪.
ملاحظة: لضمان أداء ألواحك الشمسية على أكمل وجه، وجّهها نحو الجنوب بزاوية 30 درجة. من المهم أيضًا التأكد من عدم وجود ظلال ظاهرة ونظافة الألواح.
مزايا الألواح الشمسية الكهروضوئية في عام 2022
مجموعة واسعة من التقنيات لتناسب جميع الميزانيات والمواقع الجغرافية.
عائد سريع على الاستثمار (تكلفة الكهرباء تستمر في الارتفاع).
إنتاج كل أو جزء من استهلاكك للكهرباء.
إعادة بيع الكهرباء الخاصة بك.
توفير الطاقة وحتى إمكانية كسب المال عن طريق بيع إنتاجك من الكهرباء.
تحميل سريع.
صيانة منخفضة.
عيوب الألواح الكهروضوئية في عام 2022
لا يمكنهم تجهيز جميع المنازل لأنها تتطلب تعرضًا معينًا للعمل بشكل كامل.
يبلغ متوسط عمر هذه الأنظمة حوالي 20 عامًا، بينما يبلغ متوسط عمر العاكس حوالي عشر سنوات فقط.
من الجيد أن تعرف: تعمل الألواح الشمسية في كل مكان
بينما يكون إنتاج الطاقة الشمسية أعلى في المناطق الأكثر تعرضًا لأشعة الشمس، يُمكن تركيب الألواح الشمسية في المناطق الأقل حظًا من حيث الطقس. وذلك لأن أشعة الشمس هي التي تُشغّل الألواح، وليس الضوء. على سبيل المثال، تُنتج الألواح الشمسية المُركّبة في الشمال طاقة أقل بنسبة 30% فقط من النماذج المماثلة المُركّبة في الجنوب.
الألواح الشمسية الكهروضوئية الهوائية: المزايا والعيوب في عام 2022
تتكون الألواح الشمسية الهوائية من خلايا كهروضوئية مُلحق بها نظام تهوية. يُوضع هذا النظام أسفل الألواح، مما يسمح باستغلال الهواء الساخن المنبعث منها. ميزته الكبرى هي إنتاج الكهرباء والهواء الدافئ لمنزلك.
مزايا الألواح الشمسية الكهروضوئية الهوائية في عام 2022
إنها توفر وظيفة مزدوجة من خلال السماح بإنتاج الكهرباء، ولكن أيضًا الطاقة للتدفئة أو الماء الساخن المنزلي.
إنها تحد من خسارة إنتاج الخلايا الكهروضوئية عندما ترتفع درجات الحرارة بفضل استغلال الحرارة المنبعثة.
من الممكن إنتاج هواء نقي في الصيف بفضل الهواء الذي يدور تحت الألواح في الليل.
أنها توفر نظام تهوية جيد.
عيوب الألواح الشمسية الكهروضوئية الهوائية في عام 2022
إنها أكثر تكلفة من الخلايا الكهروضوئية التقليدية.
إنها تقنية حديثة إلى حد ما ويمكن تحسينها.
لا يمكن للتهوية أن تحل محل VMC.
وهو أكثر كفاءة في الصيف.
قد يظهر إنتاج التدفئة حدوده في قلب الشتاء.
إنهم يحتاجون إلى تعديل السقف.
يجب أن يكون المنزل معزولًا تمامًا.
من الصعب تقدير طول العمر.
من الجيد أن تعرف: ما هو إنتاج الألواح الشمسية؟
إنتاج الألواح الشمسية
يُعبَّر عنها كنسبة مئوية، لأنها نسبة أشعة الشمس المتحولة إلى طاقة. تتراوح كفاءة طُرز الاستهلاك بين 6% و20%. يُعدّ الحد الأقصى لقدرة جهازك (مُعبَّرًا عنه بالواط الأقصى) معيارًا آخر يُنصح بمراعاته لتحديد الحجم المطلوب لتركيبك ومقارنة الطُرز المختلفة.
الألواح الشمسية الحرارية: المزايا والعيوب في عام 2022
تُسخّن الألواح الشمسية الحرارية أشعة الشمس لإنتاج الماء الساخن والتدفئة المنزلية. وتتوفر بنظامين: سخان الماء الشمسي الفردي، والنظام الشمسي المُدمج (خزان أكبر للماء والتدفئة). يُستخدم سائل نقل الحرارة لنقل الحرارة المُلتقطة، ويمكن الاختيار بين:
جامعات زجاجية: الزجاج الأسود يجذب الحرارة ويحتفظ بها؛
جامعات غير مزججة: أنابيب بلاستيكية سوداء تلتقط الحرارة. يُنصح باستخدام هذه التقنية في حمامات السباحة، حيث تبلغ درجة الحرارة القصوى حوالي 30 درجة مئوية.
مجمعات الأنابيب المفرغة: التكنولوجيا الأكثر ابتكارا والتي تسمح بالحصول على درجة حرارة عالية بسرعة على مدار العام.
مزايا الألواح الشمسية الحرارية في عام 2022
يمكن تركيبها في جميع المناطق.
إنهم يوفرون جزءًا من إنتاج الماء الساخن المنزلي.
ويمكنهم أيضًا توفير المياه للتدفئة.
عيوب الألواح الشمسية الحرارية في عام 2022
لا يمكنهم توفير كل الطاقة اللازمة لاحتياجاتك من المياه.
فهي حساسة للبرد والصقيع.
تعتبر الإصدارات الأنبوبية أكثر كفاءة ولكنها أيضًا أكثر تكلفة.
إنهم لا ينتجون الكهرباء.
قد لا يكون دمجها على الأسطح القديمة جميلاً للغاية.
الألواح الشمسية الهجينة: المزايا والعيوب في عام 2022
تتكون واجهة اللوحة الشمسية من خلايا كهروضوئية. وفي الخلف، يسمح مبادل حراري باستخدام الحرارة الناتجة عن الألواح الشمسية وحرارة الشمس. تُرسل الحرارة إلى غلاية أو سخان ماء لرفع درجة حرارة الماء الساخن المنزلي أو للتدفئة.
مزايا الألواح الشمسية الهجينة في عام 2022:
يمكنها إنتاج الكهرباء، ولكن أيضًا الماء الساخن أو التدفئة.
من الممكن استهلاك الكهرباء أو إعادة بيعها، ومن الممكن استخدام الماء الساخن فورًا أو لاحقًا.
كفاءة الطاقة تتراوح بين 70 و 90%.
تحسين استغلال السطح المستخدم.
توفر الألواح الكهروضوئية إنتاجية أفضل من النماذج التقليدية، وذلك بفضل نظام التبريد.
عيوب الألواح الشمسية الهجينة في عام 2022:
إنها أكثر تكلفة من الخلايا الكهروضوئية التقليدية.
انخفاض إنتاج الطاقة الكهروضوئية عند ارتفاع درجة الحرارة بشكل كبير.
وهي تشمل نظام تثبيت درجة الحرارة الذي يمكنه الحد من إنتاج الطاقة الحرارية.
من بين الطاقات المتجددة المتاحة للأفراد، تتمتع الطاقة الشمسية بمستقبل باهر. سواءً أكانت إنتاج الكهرباء، أو تخزين الحرارة لتسخين المياه المنزلية أو التدفئة، أو حتى عدة وظائف في آنٍ واحد: لم يكن توفير المال على فاتورة الطاقة أمرًا سهلاً أبدًا. الآن وقد تعرفت على كل ما يخص الألواح الشمسية ومزاياها وعيوبها في عام ٢٠٢٢، لن تواجه صعوبة في اختيار التقنية التي تلبي احتياجاتك. سواءً كانت كهروضوئية، أو هوائية، أو هجينة، أو حرارية.
DelightFire هي الشركة الرائدة في تصنيع الأسلاك والكابلات في الصين، وتتميز منتجاتنا المقاومة لدرجات الحرارة العالية سلك السيليكون يُستخدم بشكل أساسي في الألواح الشمسية، ولدينا تعاون طويل الأمد مع NVC وBULL وIntelamp وPhilips وغيرها. إذا كانت لديك أسئلة حول الحل الأفضل لك، فاطلب المشورة من المتخصصين في شبكة DelightFire.
