Соларни системи

Какво представляват соларните системи?

Соларните системи представляват технология за прихващане на слънчевата енергия и нейното превръщане  в друг тип енергия - топлинна /за затопляне на вода или въздух/ или електрическа. Най-важното предимство на соларните системи, е че използваната от тях слънчева енергия е напълно  безплатна, чиста /зелена/ енергия, щадяща околната среда. Не се хабят природните ресурси на планета, безвредна е за здравето на хората и животните, не се влияе от повишаване на цените, както е при ток, газ, парно. Соларните системи имат дълъг експлоатационен живот, лесна поддръжка и първоначалната инвестиция в тях бързо се възвръща без необходимост от бъдещи разходи.

Няй-общо класификацията на соларните системи е на базата на вида на енергията, която се получава като краен продукт

Соларни системи за загряване на въздух

Подходящи са за всякакъв тип сгради, които имат нужда от допълнително отопление. Този тип соларни системи са енергонезависими, изцяло автономни и не се нуждаят от поддръжка. Използват се като допълнителен източник на топлина, но работят само при наличие на слънчева светлина. Соларните системи за загряване на въздух се използват само в области с голямо слънцегреене, където няма мъгли и високи сгради. Слънчевият колектор при тях има вградена фотоволтаична клетка, която произвежда необходимата ел.енергия за задвижване на вентилатора. Слънцето нагрява въздуха в слънчевия колектор и когато се достигне определена температура се включва вентилатора, който вкарва загретия въздух директно в помещението.

Соларни системи за загряване на топла вода

Най-общо този тип соларни системи преобразуват слънчевата енергия в топлинна и се състоят от две основни части: слънчев колектор, /панел/, който превръща слънчевите лъчи в топлинна енергия и бойлер. Соларните системи могат да осгурят топла вода за жилищни нужди /душ, баня, кухня/; отопление на малки затворени пространства или да бъдат допълнение към отоплителния кръг в домакинството.

Ефикасността на една такава соларна система завикси от типа на слънчевите колектори (вакуумно-тръбни или плоски селективни), начинът на работа (термосифонни или работещи под налягане), както и правилния монтаж на соларната система с оптимална ориентация при избор на място.

Според начина на изпълнение / монтаж на основните части соларните системи за топла вода се делят на:

- компактна соларна система: слънчевият колектор и бойлерът са в обща конструкция. Използват се при домакинства с ниска консумация на топла вода и са сравнително евтини;

- сплит соларна система: Използват се при обекти като хотели и големи сгради, където консумацията на топла вода е значителна. Представляват няколко последователно свързани слънчеви колектори, а бойлерът и всички останали съоръжения са монтирани вътре в сградата. Сплит соларните  системи не загряват директно водата в помещенията, а използват специална течност - флуид (антифриз), който загрява бойлера и не замръзва в студените зимни месеци.Това е затворен кръг, при който затопленият антифриз от слънчевите колектори преминава през серпентините на бойлера чрез циркулационна помпа, отдава топлината си в питейната вода и след това отново се транспортира до слънчевия колектор като процесът се повтаря непрекъснато.

Соларни фотоволтаични /PV/ системи

Използват се за производство на електрическа енергия. Състоят се от слънчеви /фотоволтаични/ панели, контролер, акумулаторни батерии и инвертор. Най-разпространената технология за производство на фотоволтаични панели е силициевата – монокристални (еднопосочно ориентирани силициеви клиетки с много висока чистота); поликристални (силициеви клетки, подравнени в общ блок) и тънкослойни /аморфни/ (нанесен тънък слой полупроводников материал върху носеща повърхност). Основните видове фотоволтаични системи са:

- Микросоларни системи, които се състоят от един или два соларни панела. При тях инверторът се включва в контакт от  ел.мрежа на жилището и ел.енергия се подава директно към консуматрите. Задължително изискване е наличието на захранване от електро - разпределителната мрежа. Този тип соларни системи се монтират на покриви  и тераси и се използват за намаляване сметките на ток на дадено домякинство.

- Автономни соларни системи (OF GRID), които имат допълнителен акумулаторен блок, в който се съхранява произведената от фотоволтаичните панели електрическа енергия. По този начин получената енергия може да се използва, независимо от наличието на слънчева светлина. Подходящи са за райони, където няма електрозахранване и осигуряват цялостно снабдяване с електричество на жилища, вили и ферми в отдалечени географски райони.

- Мрежови соларни системи (GRID), които се състоят от неограничен брой слънчеви панели и инвертори и които имат сертификат за паралелно присъединяване към електрическата мрежа на страната. Това са т.нар. малки електроцентрали, които служат не само за покриване на собствените нужди от електричество, но и за продажба на електроенергия.

- Хибридни соларни системи – комбинират слънчевата енергия от соларна фотоволтаична система с друг източник на енергия, който може да бъде ветрогенератор, дизелов агрегат или електрическа мрежа. Този тип системи комбинират преимуществата на мрежовите и автономни соларни системи. Състоят се от фотоволтаични панели; соларен контролер, с който се контролира напрежението към акумулаторите; акумулаторен блок, където се съхранява излишъка от енергия; хибриден инвертор, който преобразува постоянния ток от фотоволтаика в променлив; система за мониторинг и контрол – за следене и отчитане на произведената енергия; и втори източник на енергия.

Вариант на хибридна соларна система са  Хибридните вятърно - соларни системи, които съчетават в себе си предимствата на фотоволтаиците и вятърните генератори, т.е. при тях се използват два вида енергия – вятърна и соларна. Те са най-подходящи за производство на електроенергия поради различния денонощен и годишен интензитет на вятърната и соларната енергия. Това гарантира резервен вариант за производството на електроенергия, напр. ако фотоволтаика не работи при облачно време или ветрогенератора при тихо време. Този тип хибридни соларни системи се състоят от:

• ветрогенератор, който се поставя на високо и в области с висока вятърна активност. Той превръща кинетичната енергия на вятъра в електричество;
• фотоволтаична соларна система от свързани соларни модули, при които се спазва определен наклон и ориентация на фотоволтаичните панели с цел да се получи максимална осветеност;
• соларни и вятърни контролери;
• акумулаторни батерии и инвертори

Един уникален и нтересен проект е изграждането на първата соларна улица в Германия,  с използването на т.нар.  мултифункционална соларна настилка. Състои се от тъмно сини соларни панели, изработени от специално стъкло с неравна структура и  повърхностно покритие от монокристалин с вградени сензори, чрез които ще може да се измерва трафика и да се управляват и оптимизират светофарните уредби.  Един квадратен метър от тази соларна настилка ще осигурява годишно 80 киловатчаса ел.енергия.

Соларните системи са технологията на бъдещето. Те все по-широко ще навлизат навсякъде в нашия бит, не само поради намаляване на цените на такива системи, но и поради безспорните предимства на тази енергия.

Енергията на слънцето е неизчерпаема – тя е нашето бъдеще. Технологиите при соларните системи се развиват с много бързи темпове и светът се променя пред очите ни. От футуристичната визия на соларни дървета за зареждане на мобилни устройства, до изграждането на плаващи соларни паркове, които се състоят от хиляди фотоволтаични панели, разположени върху водна повърхност.