Солнечные батареи для дома: виды, устройство, технические характеристики

Солнечные батареи: характеристики и особенности использования

  1. Устройство панелей
    • Технические характеристики
    • Принцип действия
  2. Плюсы и минусы
  3. Виды
  4. Эффективность работы зимой
  5. Как выбрать?
  6. Сфера применения
  7. Схема подключения
  8. Изготовление в домашних условиях
  9. Популярные производители и отзывы
    • Sharp
    • IES
    • Amonix
    • Sun Power
    • Телеком-СТВ

Ежеминутно на поверхность нашей планеты попадает много солнечной энергии, без которой жизнь на Земле невозможна. Однако это еще не все, на что она способна, сегодня мы вступаем в эру альтернативных возобновляемых источников энергии, используя активность Солнца, ветра и воды. Крупнейшие солнечные электростанции уже вырабатывают около 1% всей мировой электроэнергии, поэтому будущее за новыми разработками. И этим мы обязаны науке и современным технологиям, благодаря которым это стало возможным.

Устройство панелей

Растущая в цене электроэнергия поневоле заставляет задуматься об экономии. И отличной альтернативой в данном случае считаются природные источники энергии. Оптимальным решение для частного дома является альтернативная электростанция – солнечная батарея.

Изначально может показаться, что вся система солнечной батареи слишком большая, а принцип ее работы невероятно сложен. И чтобы понять, как функционирует солнечная батарея в деле, необходимо детально рассмотреть ее конструкцию.

В действительности гелиосистема устроена довольно просто и состоит из четырех основных элементов.

  • Солнечная батарея – по форме и размерам представляет собой прямоугольную панель с определенным количеством пластинок. В основу солнечной батареи входят полупроводниковые материалы. Миниатюрные преобразователи собираются в модули, а модули – в единую систему гелиоколлектора.
  • Контроллер – выполняет функцию посредника между солнечным модулем и аккумулятором. Он необходим для отслеживания уровня заряда аккумулятора. Его роль крайне важна во всей цепи – контроллер не дает закипать или падать электрическому потенциалу, который необходим для стабильного функционирования всей системы.
  • Инвертор – преобразует постоянный ток солнечного модуля в переменный 220-230 вольт. Гибридный сетевой инвертор может использовать для своей работы как постоянный, так и переменный ток. Но стоит учитывать, что для работы инвертора тоже необходима энергия, и его расход составляет порядка 30% потерь на преобразование. И в пасмурную погоду или в темное время суток вся энергия для работы будет расходоваться из аккумулятора. То есть если аккумулятор разрядится, то инвертор перестанет работать.
  • Аккумулятор – преобразованная в электричество солнечная энергия не всегда используется в доме в полном объеме. Излишки могут накапливаться в аккумуляторе и использоваться в темное время суток и в пасмурную погоду.

Но перед тем как приступить к выбору и установке солнечной батареи на крыше, необходимо разобраться в принципах работы устройства, а также рассчитать рабочие узлы гелиосистемы.

Технические характеристики

Основным элементом каждой солнечной батареи является фотоэлектрический преобразователь.

В массовом производстве используется три типа элементов из кремния.

  • Монокристаллические – искусственно выращенные кремниевые кристаллы нарезаются на тонкие пластины. В основу модуля входит очищенный чистый кремний. Поверхность больше похожа на пчелиные соты или небольшие ячейки, которые соединяются между собой в единую структуру. Готовые маленькие пластинки соединяются между собой сеткой из электроводов. В данном случае процесс производства более трудоемкий и энергозатратный, что отражается на конечной стоимости солнечной батареи. Но монокристаллические элементы обладают большей производительностью, а средний КПД составляет около 24%. Срок службы монокристаллических батарей больше, они прослужат в среднем около 30 лет.
  • Поликристаллические – в основе кремниевый расплав. Такие модули считаются оптимальным решением для жилого частного дачного дома. Несколько кристаллов из кремния объединяются в один фотоэлемент. Поверхность поликристаллической солнечной батареи имеет неоднородную поверхность, из-за чего хуже поглощает свет. И КПД, соответственно, ниже, находится в пределах 20%. Срок службы поликристаллической панели составляет 20-25 лет. Они имеют характерное отличие – темно-синий цвет покрытия. Такие модули дешевле аналогов, что позволяет окупить всю систему примерно за 3 года.
  • Тонкопленочные – имеют гибкую подложку, что позволяет монтировать батарею на любую поверхность с углами и изгибами. Тонкий слой полупроводников наносится методом напыления на поверхность батареи. Такие системы имеют очевидный недостаток – маленький КПД. Производительность в среднем составляет около 10%. То есть для обеспечения энергией дома потребуется в два раза больше тонкопленочных батарей, чем поликристаллических. И срок службы таких панелей меньше других аналогов – в среднем ресурс работы составляет около 20 лет.

Идеально, если солнечные батареи могут полностью обеспечить дом электроэнергией. Но довольно часто энергия Солнца используется для горячего водоснабжения или же для отопления. Но чтобы выполнить любую из этих целей, необходимо высчитать реальную мощность на квадратный метр и необходимое количество модулей. Мощность солнечного модуля зависит от количества солнечных лучей, которые попадают на поверхность батареи. Чтобы правильно сделать выбор, также следует изучить принцип действия домашней мини-электростанции.

Принцип действия

Первый прототип гелиоколлектора, который всем известен еще с прошлого века – это дачный летний душ. Он представлял собой большую емкость, которая окрашивалась в черный цвет, в течение дня вода в ней нагревалась, что позволяло каждому дачнику вечером принимать теплый душ.

Гелиоколлектор – это плоская панель, которая располагается на улице, как правило, на крыше, и способна преобразовывать 90% солнечного излучения в энергию. В дальнейшем энергия отправляется в систему и распределяется на нужды электроснабжения. Но если гелиосистема используется для отопления или горячего водоснабжения, то энергия при помощи маломощного насоса направляется в бак-аккумулятор.

В разное время суток и в разные сезоны уровень освещения меняется. Поэтому для обеспечения бесперебойной поставки энергии в дом солнечная батарея имеет целую систему. Ученые научились управлять таким микрофизическим явлением, как фотоэлектрический эффект. И хотя, на первый взгляд, принцип действия кажется технически сложным, в действительности, принцип действия и схема электрической цепи выглядят очень просто.

Основная задача всей системы заключается в том, чтобы преобразовать энергию солнца и выдать постоянный ток определенной величины.

Плюсы и минусы

Установить солнечные батареи в своем доме может каждый желающий.

К тому же они имеют множество преимуществ.

  • Энергоэффективность – в зависимости от своего вида солнечные батареи имеют разный показатель. Но в среднем КПД составляет от 14 до 30%.
  • Солнечные батареи особенно востребованы на дачных участках. И этому есть два разумных объяснения. Во-первых, дачные участки зачастую находятся вдали от централизованных источников энергоснабжения в районах с малоразвитой инфраструктурой. И во-вторых, преобразование солнечных лучей в энергию особенно актуально именно в разгар дачного сезона – летом.
  • При необходимости мини-электростанцию можно дополнять новыми солнечными батареями для увеличения мощности.
  • Экономия – для южных регионов страны использование солнечной батареи для горячего водоснабжения позволяет сэкономить до 60% энергии в среднем за год: 30% зимой и 100% летом.
  • Подобные системы актуальны не только для частного использования, например, для дома, но и для предприятий, образовательных и медицинских учреждений. В производственном цехе солнечную батарею можно использовать в качестве дополнительного источника тепла для центрального отопления зимой, а летом – для подачи технологической горячей воды.
  • Выгода – заплатить за оборудование необходимо только один раз, впоследствии система не требует никаких вложений и обслуживания.
  • Экологический источник энергии – особенно важный аспект в планетарном плане, потому что запасы энергоносителей на Земле не безграничны.
  • Надежность – в данном случае многое зависит от выбранной модели и правильности установки.
Читайте также:
Сколько метров в сотке, как перевести сотки в квадратные метры + КАЛЬКУЛЯТОР

Несмотря на множество плюсов, солнечные батареи имеют один весомы недостаток: их разумнее использовать в регионах с малым числом пасмурных дней в году, а таких на территории России очень ограниченное количество.

Стоит отметить, что система окупается через несколько лет и позволяет владельцу в будущем экономить колоссальные деньги. К примеру исходя из сегодняшних тарифов на электричество и дизель, можно с уверенностью сказать, гелиосистема окупится за 3-4 года в частном загородном коттедже для семьи из 5-7 человек. А при переходе с газа – окупаемость составит до 8-10 лет.

Солнечные батареи своими руками. Расчет и выбор солнечных элементов

Солнечные батареи редко рассматриваются в качестве единственного источника электроэнергии, тем не менее, целесообразность в их установке есть. Так, в безоблачную погоду правильно рассчитанная автономная система сможет обеспечивать электроэнергией подключенные к ней электроприборы практически круглые сутки. Впрочем, грамотно скомплектованные солнечные панели, аккумуляторы и вспомогательные устройства даже в пасмурный зимний день позволят значительно снизить затраты на оплату электроэнергии по счетчику.

Использую солнечные панели из элементов уже 2-й год. Был вынужден, так как в кооперативе, где мой гараж, очень надолго отключили свет. Собрал 2 шт. по 60 Ватт, контроллер купил и инвертер на 1500 Вт. Полная независимость просто окрыляет. И свет есть, и работа ручным инструментом доставляет удовольствие.

Правильная организация автономных систем электроснабжения на основе солнечных батарей – это целая наука, но, опираясь на опыт пользователей нашего портала, мы можем рассмотреть общие принципы их создания.

Что такое солнечная батарея

Солнечная батарея (СБ) представляет собой несколько фотоэлектрических модулей, объединенных в одно устройство с помощью электрических проводников.

И если батарея состоит из модулей (которые еще называют панелями), то каждый модуль сформирован из нескольких солнечных элементов (которые называют ячейками). Солнечная ячейка является ключевым элементом, который находится в основе батарей и целых гелиоустановок.

На фото представлены солнечные ячейки различных форматов.

А вот фотоэлектрическая панель в сборе.

На практике фотоэлектрические элементы используются в комплекте с дополнительным оборудованием, которое служит для преобразования тока, для его аккумуляции и последующего распределения между потребителями. В комплект домашней солнечной электростанции входят следующие устройства:

  1. Фотоэлектрические панели – основной элемент системы, генерирующий электричество при попадании на него солнечного света.
  2. Аккумуляторная батарея – накопитель электроэнергии, позволяющий обеспечивать потребителей альтернативным электричеством даже в те часы, когда СБ его не вырабатывают (например, ночью).
  3. Контроллер – устройство, отвечающее за своевременную подзарядку аккумуляторных батарей, одновременно защищающее аккумуляторы от перезарядки и глубокого разряда.
  4. Инвертор – преобразователь электрической энергии, позволяющий получать на выходе переменный ток с требуемой частотой и напряжением.

Схематично система электроснабжения, работающая от солнечных батарей, выглядит следующим образом.

Схема довольно проста, но для того, чтобы она эффективно работала, необходимо правильно рассчитать рабочие параметры всех задействованных в ней устройств.

Расчет фотоэлектрических панелей

Первое, что необходимо знать, собираясь рассчитывать конструкцию фотоэлектрических преобразователей (панелей ФЭП), это количество электроэнергии, которое будет потреблять оборудование, подключенное к солнечным батареям. Просуммировав номинальную мощность будущих потребителей солнечной энергии, которая измеряется в Ваттах (Вт или кВт), можно вывести среднемесячную норму потребления электроэнергии – Вт*ч (кВт*ч). А требуемая мощность солнечной батареи (Вт) будет определяться, исходя из полученного значения.

Для примера рассмотрим перечень электрооборудования, которое сможет обеспечивать энергией небольшая солнечная электростанция мощностью 250 Вт.

Таблица взята с сайта одного из производителей солнечных панелей.

Налицо несоответствие между суточным потреблением электроэнергии – 950 Вт*ч (0,95 кВт*ч) и значением мощности солнечной батареи – 250 Вт, которая при непрерывной работе должна генерировать в сутки 6 кВт*ч электроэнергии (что намного больше обозначенных потребностей). Но раз уж мы говорим именно о солнечных панелях, то следует помнить, что свою паспортную мощность эти устройства способны развивать только в светлое время суток (примерно с 9-ти до 16-ти часов), да и то в ясный день. В пасмурную погоду выработка электроэнергии также заметно падает. А утром и вечером объем электроэнергии, вырабатываемой батареей, не превышает 20–30% от среднесуточных показателей. К тому же, номинальная мощность может быть получена с каждой ячейки только при наличии оптимальных для этого условий.

Почему номинал батареи 60 Вт, а она выдает 30? Значение 60 Вт производители ячеек фиксируют при инсоляции в 1000Вт/м² и температуре батареи – 25 градусов. Таких условий на земле, а тем более в средней полосе России, нет.

Все это учитывается, когда в конструкцию солнечных панелей закладывается определенный запас мощности.

Теперь поговорим о том, откуда взялся показатель мощности – 250 кВт. Указанный параметр учитывает все поправки на неравномерность солнечного излучения и представляет собой усредненные данные, основанные на практических экспериментах. А именно: измерение мощности при различных условиях эксплуатации батарей и вычисление ее среднесуточного значения.

Когда узнаете объем потребления, выбирайте фотоэлектрические элементы, исходя из требуемой мощности модулей: каждые 100Вт модулей вырабатывают 400-500 Вт*ч в сутки.

Идем дальше: зная среднесуточные потребности в электричестве, можно рассчитать требуемую мощность солнечных батарей и количество рабочих ячеек в одной фотоэлектрической панели.

При осуществлении дальнейших расчетов будем ориентироваться на данные уже знакомой нам таблицы. Итак, предположим, что суммарная мощность потребления равна примерно 1 кВт*ч в сутки (0,95 кВт*ч). Как мы уже знаем, нам понадобится солнечная батарея, обладающая номинальной мощностью – не менее 250 Вт.

Предположим, что для сборки рабочих модулей вы планируете использовать фотоэлектрические ячейки с номинальной мощностью – 1,75 Вт (мощность каждой ячейки определяется произведением силы тока и напряжения, которые генерирует солнечный элемент). Мощность 144-х ячеек, объединенных в четыре стандартных модуля (по 36 ячеек в каждом), будет равна 252 Вт. В среднем с такой батареи мы получим 1 – 1,26 кВт*ч электроэнергии в сутки, или 30 – 38 кВт*ч в месяц. Но это в погожие летние дни, зимой даже эти значения можно получить далеко не всегда. При этом в северных широтах результат может быть несколько ниже, а в южных – выше.

Читайте также:
Дом на колесах: автодом, кемпер, прицеп, выбор

Есть солнечные батареи – 3,45 кВт. Работают параллельно с сетью, поэтому КПД – максимально возможный:

  • июнь 467кВт*ч.
  • июль 480 кВт*ч.
  • август 497 кВт*ч.
  • сентябрь 329 кВт*ч.
  • октябрь 305 кВт*ч.
  • ноябрь 320 кВт*ч.
  • декабрь 216 кВт*ч.
  • январь 2014 пока 126 кВт*ч.

Эти данные чуть выше средних значений, т. к. солнца было больше обычного. Если циклон затяжной будет, то выработка в зимний месяц может не превысить 100-150 кВт*ч.

Представленные значения – это киловатты, которые можно получить непосредственно с солнечных батарей. Сколько же энергии дойдет до конечных потребителей – это зависит от характеристик дополнительного оборудования, встроенного в систему электроснабжения. О них мы поговорим позже.

Как видим, количество солнечных элементов, необходимых для генерирования заданной мощности, можно рассчитать лишь приблизительно. Для более точных расчетов рекомендуется использовать специальные программы и онлайн калькуляторы солнечной энергии, которые помогут определить требуемую мощность батареи в зависимости от многих параметров (в том числе, и от географического положения вашего участка).

Если с первого раза произвести правильный расчет фотоэлектрических панелей не удалось (а непрофессионалы очень часто сталкиваются с подобной проблемой), это не беда. Недостающую мощность всегда можно будет восполнить, установив несколько дополнительных фотоэлементов.

Разновидности фотоэлектрических элементов

С помощью настоящей главы постараемся развеять заблуждения, касающиеся преимуществ и недостатков наиболее распространенных фотоэлектрических элементов. Это упростит вам выбор подходящих устройств. Широкое распространение сегодня получили монокристаллические и поликристаллические кремниевые модули для солнечных батарей.

Так выглядит стандартный солнечный элемент (ячейка) монокристаллического модуля, который можно безошибочно отличить по скошенным углам.

Ниже представлено фото поликристаллической ячейки.

Какой модуль лучше? Пользователи FORUMHOUSE активно спорят по этому поводу. Кто-то считает, что поликристаллические модули работают более эффективно при пасмурной погоде, при этом монокристаллические панели демонстрируют превосходные показатели в солнечные дни.

У меня моно – 175 Вт дают на солнце под 230 Вт. Но я отказываюсь от них и перехожу на поликристаллы. Потому что, когда небо чистое, электричества хоть залейся с любого кристалла, а вот когда пасмурно – мои вообще не работают.

При этом всегда найдутся оппоненты, которые после проведения практических замеров полностью опровергают представленное утверждение.

У меня получается все наоборот: поликристаллы очень чувствительны к затемнению. Стоит маленькому облачку пройти по солнцу, как это сразу отражается на количестве вырабатываемого тока. Напряжение, кстати, практически не меняется. Монокристаллическая же панель ведет себя более стабильно. При хорошем освещении обе панели ведут себя очень хорошо: заявленная мощность обеих панелей – 50Вт, обе эти самые 50Вт выдают. Отсюда мы видим, как улетучивается миф о том, что монопанели дают больше мощности при хорошем освещении.

Второе утверждение касается срока службы фотоэлектрических элементов: поликристаллы стареют быстрее монокристаллических элементов. Рассмотрим данные официальной статистики: стандартный срок службы монокристаллических панелей составляет 30 лет (некоторые производители утверждают, что такие модули могут работать до 50 лет). При этом период эффективной эксплуатации поликристаллических панелей не превышает 20-ти лет.

Действительно, мощность солнечных батарей (даже с очень высоким качеством) с каждым годом эксплуатации уменьшается на определенные доли процента (0,67% – 0,71%). При этом в первый год эксплуатации их мощность может снизиться сразу на 2% и 3% (у монокристаллических и поликристаллических панелей – соответственно). Как видим, разница есть, но она незначительна. А если учесть, что представленные показатели во многом зависят от качества фотоэлектрических модулей, то разницу и вовсе можно не брать во внимание. Тем более, известны случаи, когда дешевые монокристаллические панели, изготовленные нерадивыми производителями, теряли до 20% своей мощности в первый же год эксплуатации. Вывод: чем надежнее производитель фотоэлектрических модулей, тем долговечнее его продукция.

Многие пользователи нашего портала утверждают, что монокристаллические модули всегда дороже поликристаллических. У большинства производителей разница в цене (в пересчете на один ватт генерируемой мощности) на самом деле ощутима, что делает покупку поликристаллических элементов более привлекательной. Поспорить с этим нельзя, но не поспоришь и с тем, что КПД монокристаллических панелей выше, чем у поликристаллов. Следовательно, при одинаковой мощности рабочих модулей поликристаллические батареи будут иметь большую площадь. Иными словами, выигрывая в цене, покупатель поликристаллических элементов может проиграть в площади, что при недостатке свободного пространства под установку СБ может лишить его так очевидной на первый взгляд выгоды.

У распространенных монокристаллов КПД, в среднем, равняется 17%-18%, у поли – около 15%. Разница – 2%-3%. Однако по площади эта разница составляет – 12%-17%. С аморфными панелями разница еще нагляднее: при их КПД – 8-10% монокристаллическая панель может быть по площади в два раза меньше аморфной.

Аморфные панели – это еще одна разновидность фотоэлектрических элементов, которые пока не успели стать достаточно востребованными, несмотря на свои очевидные преимущества: низкий коэффициент потери мощности при повышении температуры, способность генерировать электроэнергию даже при очень слабом освещении, относительная дешевизна одного производимого кВт энергии и так далее. А одна из причин низкой популярности кроется в их весьма ограниченном КПД. Аморфные модули еще называют гибкими модулями. Гибкая структура значительно облегчает их установку, демонтаж и хранение.

Не знаю, кто это аморфные рекламирует. КПД у них низкий, места почти в два раза больше занимают, при этом с возрастом КПД, так же, как и у кристаллических, снижается. Классические модули рассчитаны на 25 лет эксплуатации с потерей КПД в 20%. Плюс у аморфных пока только один: выглядят, как черное стекло (можно весь фасад такими покрыть).

Выбирая рабочие элементы для строительства солнечных батарей, в первую очередь следует ориентироваться на репутацию их производителя. Ведь именно от качества зависят их реальные рабочие характеристики. Также нельзя упускать из вида условия, при которых будет производиться монтаж солнечных модулей: если площадь, отведенная под установку солнечных батарей, у вас ограничена, то целесообразно использовать монокристаллы. Если недостатка в свободном пространстве нет, то обратите внимание на поликристаллические или аморфные панели. Последние могут оказаться даже практичнее панелей кристаллических.

Читайте также:
Флорариум своими руками - пошаговая инструкция для начинающих

Приобретая готовые панели от производителей, можно значительно упростить себе задачу по строительству солнечных батарей. Для тех же, кто предпочитает все создавать своими руками, процесс изготовления солнечных модулей будет описан в продолжении настоящей статьи. Также в ближайшее время мы планируем рассказать о том, по каким критериям следует выбирать аккумуляторы, контроллеры и инверторы – устройства, без которых ни одна солнечная батарея не сможет функционировать полноценно. Следите за обновлениями нашей статейной ленты.

На фото изображены 2 панели: самодельная монокристаллическая на 180Вт (слева) и поликристаллическая от производителя на 100 Вт (справа).

О самых популярных альтернативных источниках энергии вы сможете узнать в соответствующей теме, открытой для обсуждения на нашем портале. В разделе, посвященном строительству автономного дома, можно узнать много интересного об альтернативной энергетике и о солнечных батареях, в частности. А небольшой видеосюжет расскажет об основных элементах стандартной солнечной электростанции и об особенностях установки солнечных панелей.

Солнечные батареи для дома: виды, устройство, технические характеристики

Поскольку цены на электроэнергию постоянно растут, вы неизбежно начнете задумываться об использовании природных источников энергии. Одна из таких возможностей – солнечные батареи для дома или дачи. При желании они могут полностью удовлетворить все потребности даже большого дома.

  1. Проектирование солнечной энергосистемы
  2. Виды солнечных панелей
  3. Типы солнечных батарей
  4. Как правильно выбрать солнечную батарею для дома
  5. Что купить
  6. Что ты можешь обойтись без
  7. Определите размер и количество фотоэлементов
  8. Технические характеристики: на что обращать внимание
  9. Корпус и стекло
  10. Подбор сечения кабеля и тонкости подключения к электросети
  11. Источник – https://stroychik.ru/raznoe/solnechnye-batarei-dlya-doma

Проектирование солнечной энергосистемы

Идея преобразования солнечной энергии в электричество долгое время не давала ученым уснуть. Это стало возможным с открытием свойств полупроводников. В солнечных элементах используются кристаллы кремния. Когда на них попадает солнечный свет, в них образуется прямое движение электронов, называемое электрическим током. При подключении достаточного количества таких кристаллов мы получаем вполне приличные по величине токи: панель площадью чуть более метра (1,3-1,4 м2 при достаточном уровне освещенности может выдавать до 270 Вт (напряжение 24В).

Электрические солнечные панели для дома открывают множество возможностей

Поскольку освещение меняется в зависимости от погоды и времени суток, невозможно напрямую подключить устройства к солнечным батареям. Вам нужна целая система. Помимо солнечных батарей вам понадобятся:

  • Аккумулятор. В светлое время суток под воздействием солнечных лучей солнечные батареи вырабатывают электроэнергию для дома, дачи. Он не всегда используется полностью, его излишки накапливаются в аккумуляторе. Накопленная энергия тратится впустую в плохую погоду.
  • Контролер. Не обязательная часть, но желательная (при наличии достаточных средств). Он отслеживает уровень заряда аккумулятора, чтобы избежать чрезмерной разрядки или превышения максимального уровня заряда. Оба эти условия плохо влияют на аккумулятор, поэтому наличие контроллера продлевает срок его службы. Кроме того, контроллер обеспечивает оптимальную работу солнечных панелей.
  • Преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор). Не все устройства рассчитаны на постоянный ток. Многие работают с переменным напряжением 220 вольт. Преобразователь позволяет получить напряжение 220-230 В.

Солнечные батареи для дома – только часть системы

Установив солнечные батареи для дома или дачи, вы можете стать полностью независимыми от официального поставщика. Но для этого необходимо иметь большое количество батареек, определенное количество аккумуляторов. Комплект, вырабатывающий 1,5 кВт в сутки, стоит около 1000 долларов. Этого достаточно, чтобы удовлетворить потребности дачного участка или части электрооборудования дома. Комплект солнечных панелей на производство 4 кВт в сутки стоит около 2200 долларов, на 9 кВт в сутки – 6200 долларов. Поскольку солнечные панели для дома представляют собой модульную систему, есть возможность приобрести установку, которая будет поставлять часть требования., постепенно увеличивая его производительность.

Виды солнечных панелей

По мере роста цен на энергию идея использования солнечной энергии для производства электроэнергии становится все более популярной. Кроме того, с развитием технологий солнечные преобразователи становятся более эффективными и в то же время дешевыми. Так что при желании вы можете удовлетворить свои потребности, установив солнечные батареи. Но они бывают разных типов. Давайте выясним.

Сама солнечная батарея представляет собой серию фотоэлементов, которые расположены в общем корпусе, защищенном прозрачной передней панелью. Для домашнего использования солнечные элементы производятся на основе кремния, поскольку он относительно недорог, а элементы на его основе имеют хороший КПД (около 20-24%). Монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные (гибкие) фотоэлементы изготавливаются на основе кристаллов кремния. Некоторые из этих фотоэлементов электрически соединены друг с другом (последовательно и / или параллельно) и подключены к клеммам, расположенным на корпусе.

Солнечная панель для дома состоит из ряда фторированных элементов

Фотоэлементы установлены в закрытом корпусе. Корпус солнечного элемента выполнен из анодированного алюминия. Он легкий и не подвержен коррозии. Лицевая панель изготовлена ​​из прочного стекла, которое должно выдерживать снеговые и ветровые нагрузки. Кроме того, он должен обладать определенными оптическими свойствами – иметь максимальную прозрачность, чтобы пропускать как можно больше лучей. Как правило, из-за отражения теряется значительное количество энергии, поэтому требования к качеству стекла высоки, и оно дополнительно покрывается антибликовым составом.

Типы солнечных батарей

Солнечные панели для дома изготавливаются на основе кремниевых элементов трех типов;

    Монокристаллический. Каждый фотоэлемент представляет собой кристалл кремния. Монокристаллические солнечные элементы имеют хороший КПД (около 24,7%), но их стоимость несколько выше. Его отличает, во-первых, однородный насыщенный синий цвет и, во-вторых, скругленные края фотоэлемента.

Типы кремниевых солнечных элементов

  • Поликристаллический. Несколько небольших кристаллов кремния объединены в солнечный элемент. Они имеют неровную структуру, что снижает эффективность поглощения солнечного света. Это отражается на КПД (20,3%). Фактически это означает, что солнечная панель такой же мощности будет занимать примерно на 20% больше площади.
  • Тонкая пленка. Они представляют собой слой полупроводника, нанесенный на гибкую подложку. Благодаря своей гибкости их можно устанавливать на криволинейных поверхностях. Но у них низкая производительность (около 10,4%), поэтому они занимают большие площади (как минимум в 2 раза больше, чем поликристаллические).
  • Если у вас скатная крыша, а фасад выходит на юг или восток, нет смысла зацикливаться на занимаемой площади. Поликристаллические модули подходят идеально. При том же количестве произведенной энергии они стоят немного дешевле.

    Как правильно выбрать солнечную батарею для дома

    Существуют распространенные заблуждения, из-за которых вы тратите дополнительные деньги на оборудование по завышенной цене. Ниже приведены советы, как правильно построить солнечную энергосистему и не тратить лишние деньги.

    Читайте также:
    Формы для бетонных колец своими руками

    Солнечные электростанции для вашего дома могут быть дешевле, если вы подойдете к проблеме взвешенно

    Что купить

    Не все компоненты солнечной системы жизненно важны для работы. Некоторые части вполне можно обойтись. Они служат для повышения надежности, но без них система работает. Первое, что нужно помнить – покупать солнечные батареи в конце зимы, начале весны. Прежде всего, погода в этот период отличная, много солнечных дней, снег отражает солнце, усиливая общее освещение. Во-вторых, в это время традиционно объявляются скидки. Дополнительные советы заключаются в следующем:

    • Купите для дома солнечные батареи с выходным напряжением 12 В. Именно от этого напряжения работает большая часть бытовой и строительной техники, светодиодные лампы и так далее. Техники, работающие от 24 или 48 вольт, намного меньше. Вы можете посмотреть паспорта или воспользоваться поиском.
    • Не используйте для освещения лампы накаливания. Они потребляют слишком много электроэнергии и работают от 220 В. Замените их на светодиодные. Для них постоянный ток 12 В – это то, что им нужно.

    “Полная” солнечная система выглядит так

  • Не пытайтесь сразу купить мощную систему, чтобы покрыть все возможные потребности. Для начала купите пару модулей без преобразователя / инвертора, подключите к ним оборудование, которое работает при постоянном напряжении. Если система вас устраивает, то в дальнейшем вы можете увеличить мощность, купить инвертор и подключить оборудование, работающее от 220-230 В. И учтите, что инвертор даже при выключенной нагрузке потребляет электроэнергию (потери при преобразовании составляют примерно 30%). То есть ночью, когда все выключено, просто расходует заряд батареи. К тому же он излучает далекую от идеала синусоиду. Как правило, все, что может работать при постоянном напряжении, питается напрямую от батарей.
  • Если вы используете только эти советы и подключаете только те приборы, которые работают при постоянном напряжении, система солнечных батарей для дома будет стоить гораздо более скромную сумму, чем более дешевый комплект. Но это еще не все. Вы также можете оставить часть оборудования «на потом» или вообще обойтись без него.

    Что ты можешь обойтись без

    Стоимость комплекта солнечных панелей на 1 кВт в сутки – более тысячи долларов. Значительные вложения. Вы неизбежно задаетесь вопросом, стоит ли оно того и каков будет срок окупаемости. При текущих расценках ждать возврата денег уйдет больше года. Но затраты можно снизить. Не за счет качества, а за счет небольшого снижения комфортности использования системы и разумного подхода к выбору ее компонентов.

      Не покупайте гелиевые батареи или батареи глубокого разряда. Они не стоят своих денег. Автомобильные аккумуляторы с истекшим сроком годности также отлично работают с солнечными батареями для дома. Они нормально работают еще минимум 5 лет.

    Если площадь не ограничена, можно приобрести солнечную панель на основе поликристаллических фотоэлементов

  • В принципе, можно обойтись и меньшими деньгами. Устанавливать контроллер не нужно. Он стоит не менее 150 долларов (а мощный – 500 долларов), и вся его задача – контролировать состояние заряда аккумуляторов. Если ваш бюджет ограничен, купите автомобильные часы на 12 В, которые также измеряют напряжение и температуру. Они стоят 2-5 долларов и выполняют примерно те же функции. А чтобы избежать перезарядки, купите дополнительный аккумулятор. Или два. Суммарная мощность «лишней» мощности должна быть не менее 20%. Это позволит избежать перегрузки и увеличит емкость системы.
  • Итак, если ваш бюджет ограничен, вы можете обойтись разными солнечными панелями и батареями, емкость которых на 20-25% выше максимального заряда солнечных панелей. Для контроля за состоянием здоровья купите автомобильные часы, которые все еще измеряют напряжение. Это избавляет от необходимости измерять заряд батареи несколько раз в день. Вместо этого вам нужно время от времени смотреть на часы. Это для начала. В дальнейшем можно покупать солнечные батареи для дома, увеличивать количество аккумуляторов. При желании можно приобрести инвертор.

    Определите размер и количество фотоэлементов

    В хорошем солнечном элементе на 12 В должно быть 36 элементов, а в аккумуляторе на 24 В должно быть 72 фотоэлемента. Это оптимальное количество. С меньшим количеством фотоэлементов вы никогда не получите заявленный ток. И это лучший вариант.

    Не покупайте двойные солнечные панели: 72 и 144 ячейки соответственно. Во-первых, они очень большие, что неудобно для транспортировки. Во-вторых, при аномально низких температурах, которые у нас периодически бывают, они первыми выходят из строя. Дело в том, что ламинирующая пленка при замораживании значительно уменьшается в размерах. На больших панелях из-за высокого натяжения он отслаивается или даже трескается. Теряется прозрачность, катастрофически падает производительность. Панель в ремонте.

    Солнечная панель на 4 В состоит из 7 элементов

    Второй фактор. Большие панели должны иметь большую толщину, чем корпус и стекло. Ведь возрастают ветровые и снеговые нагрузки. Но это делается не всегда, так как цена значительно увеличивается. Если вы видите двойную панель и цена ниже «обычных» двух, лучше поискать что-нибудь другое.

    Еще раз: лучший выбор – это солнечная панель на 12 вольт для вашего дома, состоящая из 36 солнечных элементов. Это лучший вариант, проверенный практикой.

    Технические характеристики: на что обращать внимание

    Сертифицированные солнечные панели всегда показывают рабочий ток и напряжение, а также напряжение холостого хода и ток короткого замыкания. При этом следует учитывать, что все параметры обычно приводятся для температуры + 25 ° С. В солнечный день на крыше аккумулятор нагревается до температур значительно выше этого показателя. Это объясняет более высокое рабочее напряжение.

    Пример технических характеристик солнечных батарей для дома

    Также обратите внимание на напряжение холостого хода. В обычных батареях это около 22 В. И все было бы хорошо, но если вы будете работать с оборудованием, не отключая солнечные панели, напряжение холостого хода повредит инвертор или другое подключенное оборудование, которое не предназначено для этого напряжения. Поэтому для любых работ – переключение кабелей, подключение / отключение аккумуляторов и так далее и т.д. – первое, что нужно сделать, это отключить солнечные батареи (снять клеммы). Пройдя схему, подключайте их в последнюю очередь. Эта процедура сэкономит вам много нервов (и денег).

    Корпус и стекло

    Солнечные панели для дома имеют алюминиевый корпус. Этот металл не подвержен коррозии, при достаточной прочности имеет небольшую массу. Нормальный кузов следует собирать из профиля, в котором есть не менее двух ребер жесткости. Кроме того, стекло необходимо вставлять в специальный паз, а не закреплять сверху. Все это признаки нормального качества.

    На корпусе не должно быть отражений

    Также при выборе солнечной панели обратите внимание на стекло. В обычных батареях он скорее фактурный, чем гладкий. На ощупь – грубый, если подержать ногти, то слышен шорох. Кроме того, он должен иметь качественное покрытие, минимизирующее блики. Значит, в нем ничего не должно отражаться. Если хотя бы под любым углом видны отражения окружающих предметов, лучше найти другую панель.

    Подбор сечения кабеля и тонкости подключения к электросети

    подключать солнечные панели для дома необходимо одножильным медным кабелем. Сечение жилы кабеля зависит от расстояния между модулем и аккумулятором:

    • расстояние менее 10 метров:
      • 1,5 мм2 для солнечной панели мощностью 100 Вт;
      • для двух аккумуляторов – 2,5 мм2;
      • три батареи – 4,0 мм2;
    • расстояние более 10 метров:
      • для подключения панели берем 2,5 мм2;
      • два – 4,0 мм2;
      • три – 6,0 мм2.

    Можно взять и больший участок, но не меньший (будут большие потери, но нам это не нужно). При покупке проводов обращайте внимание на реальное сечение, так как сегодня заявленные размеры очень часто не соответствуют реальным. Для проверки вам нужно будет измерить диаметр и прочитать раздел (как это сделать, вы можете прочитать здесь).

    Солнечные батареи для дома: подключение к электросети

    При сборке системы вы можете реализовать преимущества солнечных панелей, используя многополюсный кабель подходящего сечения и, по крайней мере, толстый кабель. Перед подключением к батареям все «плюсы» пропускаем через диоды или группы диодов с общим катодом. Это предотвращает короткое замыкание аккумулятора (это может привести к возгоранию), если провода между аккумуляторами и аккумулятором закорочены или оборваны.

    Диоды используют типы SBL2040CT, PBYR040CT. Если они не найдены, их можно удалить из старых блоков питания персонального компьютера. Обычно бывают SBL3040 или аналогичные. Желательно перебрать диоды. Не забывайте, что они сильно нагреваются, поэтому их нужно установить на радиатор (можно и одиночный).

    Системе также необходим блок предохранителей. По одному на каждого потребителя. Подключаем через этот блок всю нагрузку. Во-первых, так система более безопасна. Во-вторых, при возникновении проблем легче определить источник (с помощью перегоревшего предохранителя).

    О характеристиках солнечных батарей

    Солнечные панели — эффективный источник энергии, который уже длительное время используется во многих странах мира в качестве альтернативной возможности получать тепло и свет экологически чистым способом. Особенно привлекательны они для людей, которые ценят чистоту окружающей среды и являются активными сторонниками ее сохранения. Человеку, который серьезно задумался о такой необычной покупке, будет полезно узнать, какими бывают солнечные батареи — характеристики тех или иных разновидностей могут отличаться: мощность аккумулятора, уровень комплектации, качество материала, из которого изготовлены панели, их размеры и, наконец, цена.

    Немного о сфере применения

    Солнечные батареи уже длительное время широко применяются в разных сферах человеческой деятельности, начиная с их установки на крупных промышленных объектах и заканчивая бытовым использованием на крышах жилых домов и автомобилей. Подробнее о промышленных солнечных батареях →

    Их активно используют:

    • в селах и деревнях, где часто отключается электричество;
    • в условиях слабой электрификации местности;
    • как резервные источники энергии;
    • при реализации экспериментальных проектов (например, использование энергии Солнца с целью получения горячей воды).

    Разновидности солнечных панелей

    Существуют следующие разновидности модулей:

    1. Монокристаллические. Их структура представлена силиконовыми ячейками, которые преобразуют энергию Солнца в электрическую. Несомненные плюсы — компактность и эффективность в плане производительности, среднее число которой составляет 22-25%. Монокристаллические модули и по сей день являются уверенными лидерами по показателям мощности, КПД и долговечности. Это отражается и на стоимости: цена их очень высока.
    2. Поликристаллические. Производятся из кремния, имеющего поликристаллическую структуру. Стоят намного дешевле первого варианта. Но их технические характеристики, в том числе и производительность, уже ниже — 18-23%. Бла годаря этому солнечные панели перестали быть чем-то недоступным для обычных людей. Человек со средним уровнем достатка вполне может воспользоваться именно этим предложением.
    3. Аморфные. Их конструкция предусматривает наличие фотоэлементов, изготовленных из тонкой пленки. В отличие от поли- и монокристаллических модулей, они не могут выработать большого количества энергии. Но и стоимость у них гораздо меньше. При этом аморфные панели обладают очень ценным преимуществом: они могут полноценно работать в условиях не только рассеянного, но и совсем слабого освещения. Тонкопленочные панели являются экспериментальной разработкой. Поэтому в широкой продаже их встретить пока нереально.

    Влияние факторов внешней среды на уровень производительности

    Как уже упоминалось, вещество, из которого производятся все типы батарей — это кремний. Чем меньше в нем находится сторонних примесей, тем качественнее получается модуль. И тем выше становится его цена при поступлении в розничную продажу.

    Поскольку все фотоэлементы должны быть размещены не внутри, а снаружи помещений, существует множество факторов, которые будут оказывать влияние на их производительность. Прежде всего, речь идет о температурном коэффициенте мощности.

    Батарея находится под воздействием прямых солнечных лучей и очень сильно нагревается. Следовательно, некоторое количество мощности будет потеряно в результате нагрева. Поскольку именно мощность представляет из себя физическую величину, от которой напрямую зависит объем энергии, производимой солнечным аккумулятором, процент ее потери мгновенно оказывает влияние на его работу. Так, если на улице долго стоит сухая и очень жаркая погода, процент потери мощности может составлять до 25 — как у моно-, так и у поликристаллов.

    Установлено, что монокристаллы подвергаются деградации гораздо быстрее, нежели поликристаллы. В течение первого года непрерывной работы уровень мощности снижается до двух процентов у поликристаллических и до трех — у монокристаллических солнечных батарей. В дальнейшем, если качество фотоэлементов высокое, процент деградации значительно уменьшится (от 0,67 до 0,71% в год).

    При выборе батареи не стоит «вестись» на чрезмерно низкую цену. Чаще всего она означает и соответствующий уровень качества. Ну и, конечно, если учитывать структуру поликристаллов, они физически будут занимать больше места, чем монокристаллические панели. При этом уровень мощности у последних будет таким же, а площадь — гораздо меньше.

    Качественные характеристики

    Размер солнечной панели обычно составляет 1-2 м², показатель мощности при этом — 220-250 Вт.

    На основании качественных характеристик все фотоэлементы делятся на несколько категорий:

    1. Grade A. В них применяется самый чистый кремний, качество — самое высокое. Микротрещины и сколы полностью отсутствуют. Модули аккуратные, имеют одинаковую цветовую гамму. Отличаются минимальным процентом деградации и максимальным КПД. После проведения PID теста (теста на старение) происходит снижение мощности не более чем на 5%.
    2. Grade B. Эти фотоэлементы имеют дефекты во внешней или внутренней структуре. После PID теста мощность снижается не более чем на 30%.
    3. Grade C. Присутствуют трещины и сколы, неравномерность цвета, низкая цена. Не рекомендуется применение в жилых домах по причине низкой производительности и малого срока годности. Фиксируется снижение мощности более чем на 30%.
    4. Grade D. самое плохое качество, сильные дефекты, маленькие размеры, слабая степень надежности. Их использование очень нежелательно, невзирая на минимальный ценник.

    Для максимальной эффективности к приобретению можно рекомендовать панели уровня А и B. В крайнем случае — С, если есть нужда в альтернативном источнике энергии для небольшого производственного помещения, который будет использоваться не регулярно, а время от времени.

    Описание комплектации и функция каждого устройства

    В стандартную комплектацию солнечной электростанции входят:

    • собственно модули или панели (как правило, их несколько);
    • обычная аккумуляторная батарея;
    • инвертор;
    • контроллер;
    • клеммы;
    • кабель;
    • стеллаж для установки.

    Солнечные модули накапливают энергию, а затем преобразовывают ее в электрическую. Одна из функций контроллера — корректное распределение постоянного тока по находящимся в доме приборам, потребляющим электричество. Также он контролирует уровень температуры, режим зарядки и напряжения.

    Инвертор — это преобразователь, который необходим для того, чтобы постоянный ток становился переменным, обеспечивая стабильное функционирование электропитания. Обычная аккумуляторная батарея (АКБ) нужна для накопления энергии, которая будет использована. Например, ночью или в пасмурные дни, когда солнце редко выходит из-за облаков или туч.

    Сроки службы

    Желающих приобрести этот экологически чистый альтернативный источник энергии прежде всего интересует вопрос о том, сколько лет он будет исправно работать и не возникнет ли с ним серьезных проблем в ближайшее время.

    Производителями указывается, что сроки службы у таких АКБ — от 20 до 30 лет. Однако многие из них могут исправно работать и далее. Известно, что до сих пор сохранилась солнечная батарея, которая была изготовлена одной из первых в мире. Она прекрасно работает и сейчас, хотя уже давно появились панели, технические характеристики которых значительно обогнали первые разработки.

    При постоянном использовании любого агрегата снижается как его мощность, так и количество энергии, которое он вырабатывает в течение определенного времени. Однако показатель этот не является фатальным: он составляет около 1% в год. Следовательно, за 10 лет постоянной эксплуатации произойдет снижение мощности на 10%.

    Продлить срок службы любой панели можно, приобретя дополнительно специальную защитную пленку и заламинировав с ее помощью модули со стороны солнца. Пленка обеспечивает надежную герметизацию и защиту от механического воздействия и может прослужить от 5 до 15 лет. Для защиты батареи с внутренней стороны (от пыли, воды и т.д.) также имеются разные виды пленочных покрытий.

    Принцип работы

    Любая солнечная батарея — это не огромная монолитная конструкция. Она состоит из нескольких блоков или модулей. Их может быть сколько угодно — в зависимости от особенностей помещения и от того, какой объем электроэнергии в нем потребляется изначально. Исходя из средних расчетов потребления и делается вывод о том, сколько модулей может понадобиться и будет ли выработанное ими количество преобразованной солнечной энергии соответствовать потребностям обитателей жилого дома или работников производства.

    Принцип работы любого солнечного модуля основан на преобразовании солнечного света в определенный потенциал электрической энергии с генерацией тока постоянной величины. Если возникает необходимость в увеличении такого показателя системы как мощность, устанавливается большее число элементов. Размеры солнечных панелей, связанных между собой, могут составлять от одного метра до нескольких.

    Продуктивность работы таких аккумуляторов зависит от нескольких факторов, связанных с природными условиями и внешней средой в целом:

    • сила солнечного света;
    • правильное расположение;
    • климатическая зона;
    • время года и суток.

    В целях грамотного учета эксплуатационных свойств солнечных батарей и особенностей внешней среды не следует пытаться осуществлять их монтаж самостоятельно. Лучше довериться в этом профессиональным установщикам.

    Примерные цены

    Цена на разные виды солнечных панелей может разниться от 30 000 до 2 000 000 рублей. Все зависит от количества модулей, качества их исполнения, фирмы-производителя и количества комплектующих частей. Есть самые «бюджетные» варианты, которые могут стоить от 10 500 рублей. Целесообразность их приобретения стоит рассматривать в индивидуальном порядке.

    Солнечные батареи — альтернативный источник энергии, который можно использовать в качестве эффективного резерва. Главное — учитывать климатические условия региона проживания. Ведь производительность работы такой системы, большей частью, зависит от количество солнечных дней в году.

    Как работают солнечные батареи: принцип, устройство, материалы

    Солнечные батареи считаются очень эффективным и экологически чистым источником электроэнергии. В последние десятилетия данная технология набирает популярность по всему миру, мотивируя многих людей переходить на дешевую возобновляемую энергию. Задача этого устройства заключается в преобразовании энергии световых лучей в электрический ток, который может использоваться для питания разнообразных бытовых и промышленных устройств.

    Правительства многих стран выделяют колоссальные суммы бюджетных средств, спонсируя проекты, которые направлены на разработку солнечных электростанций. Некоторые города полностью используют электроэнергию, полученную от солнца. В России эти устройства часто используются для обеспечения электроэнергией загородных и частных домов в качестве отличной альтернативы услугам централизованного энергоснабжения. Стоит отметить, что принцип работы солнечных батарей для дома достаточно сложный. Далее рассмотрим подробнее, как работают солнечные батареи для дома подробно.

    Немного истории

    Первые попытки использования энергии солнца для получения электричества были предприняты еще в середине двадцатого века. Тогда ведущие страны мира предпринимали попытки строительства эффективных термальных электростанций. Концепция термальной электростанции подразумевает использование концентрированных солнечных лучей для нагревания воды до состояния пара, который, в свою очередь, вращал турбины электрического генератора.

    Поскольку, в такой электростанции использовалось понятие трансформации энергии, их эффективность была минимальной. Современные устройства напрямую преобразуют солнечные лучи в ток благодаря понятию фотоэлектрический эффект.

    Современный принцип работы солнечной батареи был открыт еще в 1839 году физиком по имени Александр Беккерель. В 1873 году был изобретен первый полупроводник, который сделал возможным реализовать принцип работы солнечной батареи на практике.

    Принцип работы

    Как было сказано раньше, принцип работы заключается в эффекте полупроводников. Кремний является одним из самых эффективных полупроводников, из известных человечеству на данный момент.

    При нагревании фотоэлемента (верхней кремниевой пластины блока преобразователя) электроны из атомов кремния высвобождаются, после чего их захватывают атомы нижней пластины. Согласно законам физики, электроны стремятся вернуться в свое первоначальное положение. Соответственно, с нижней пластины электроны двигаются по проводникам (соединительным проводам), отдавая свою энергию на зарядку аккумуляторов и возвращаясь в верхнюю пластину.

    Эффективность фотоэлементов, созданных при помощи монокристаллического метода нанесения кремния, является существенно выше, поскольку в такой ситуации кристаллы кремния имеют меньше граней, что позволяет электронам двигаться прямолинейно.

    Устройство

    Конструкция солнечной батареи очень проста.

    Основу конструкции устройства составляют:

    • корпус панели;
    • блоки преобразования;
    • аккумуляторы;
    • дополнительные устройства.

    Корпус выполняет исключительно функцию скрепления конструкции, не имея больше никакой практической пользы.

    Основными элементами являются блоки преобразователей. Это и есть фотоэлемент, состоящий из материала-полупроводника, которым является кремний. Можно сказать, что состоят солнечные батареи, устройство и принцип работы которых всегда одинаковый, из каркаса и двух тонких слоев кремния, который может быть нанесен на поверхность, как монокристаллическим, так и поликристаллическим методом.

    От метода нанесения кремния зависит стоимость батареи, а также ее эффективность. Если кремний наносится монокристаллическим способом, то эффективность батареи будет максимально высокой, как и стоимость.

    Если говорить о том, как работает солнечная батарея, то не нужно забывать об аккумуляторах. Как правило, используется два аккумулятора. Один является основным, второй — резервным. Основной накапливает электроэнергию, сразу же направляя ее в электрическую сеть. Второй накапливает избыточную электроэнергию, после чего направляет ее в сеть, когда напряжение падает.

    Среди дополнительных устройств можно выделить контроллеры, которые отвечают за распределение электроэнергии в сети и между аккумуляторами. Как правило, они работают по принципу простого реостата.

    Очень важными элементами солнечной назвать диоды. Данный элемент устанавливается на каждую четвертую часть блока преобразователей, защищая конструкцию от перегрева из-за избыточного напряжения. Если диоды не установлены, то есть большая вероятность, что после первого дождя система выйдет из строя.

    Как подключается

    Как было сказано раньше, устройство солнечной батареи достаточно сложное. Правильная схема солнечной батареи поможет добиться максимальной эффективности. Подключать блоки преобразователей необходимо при помощи параллельно-последовательного способа, что позволит получить оптимальную мощность и максимально эффективное напряжение в электрической сети.

    Разновидности солнечных батарей

    Существует несколько разновидностей фотоэлементов для солнечных батарей, которые отличаются между собой строением кристаллов кремния.

    Выделяют три вида фотоэлементов:

    • поликристаллические;
    • монокристаллические;
    • аморфные.

    Первый вид панелей является более дешевым, но менее эффективным, поскольку, если кремний нанесен поликристаллическим способом, то электроны не могут двигаться прямолинейно.

    Монокристаллические фотоэлементы отличаются максимальным КПД, который достигает 25 %. Стоимость таких батарей выше, но для получения 1 киловатта нужна существенно меньшая площадь фотоэлементов, чем при использовании поликристаллических панелей.

    Из аморфного кремния изготавливают гибкие фотоэлементы, но их КПД самый низкий и составляет 4-6 %.

    Преимущества и недостатки

    Основные преимущества солнечных батарей:

    • солнечная энергия абсолютно бесплатная;
    • позволяют получать экологически чистую электроэнергию;
    • быстро окупаются;
    • простая установка и принцип работы.

    • большая стоимость;
    • для удовлетворения потребностей небольшой семьи в электроэнергии нужна достаточно большая площадь фотоэлементов;
    • эффективность существенно падает в облачную погоду.

    Как добиться максимальной эффективности

    При покупке солнечных батарей для дома очень важно подобрать конструкцию, которая сможет обеспечить жилище электроэнергией достаточной мощности. Считается, что эффективность солнечных батарей в пасмурную погоду составляет приблизительно 40 Вт на 1 квадратный метр за час. В действительности, в облачную погоду мощность света на уровне земли составляет приблизительно 200 Вт на квадратный метр, но 40 % солнечного света – это инфракрасное излучение, к которому солнечные батареи не восприимчивы. Также стоит учитывать, что КПД батареи редко превышает 25 %.

    Иногда энергия от интенсивного солнечного света может достигать 500 Вт на квадратный метр, но при расчетах стоит учитывать минимальные показатели, что позволит сделать систему автономного электроснабжения бесперебойной.

    Каждый день солнце светит в среднем по 9 часов, если брать среднегодовой показатель. За один день квадратный метр поверхности преобразователя способен выработать 1 киловатт электроэнергии. Если за сутки жильцами дома израсходуется приблизительно 20 киловатт электроэнергии, то минимальная площадь солнечных панелей должна составлять приблизительно 40 квадратных метров.

    Однако, такой показатель потребления электроэнергии на практике встречается редко. Как правило, жильцы израсходуют до 10 кВТ в сутки.

    Если говорить о том, работают ли солнечные батареи зимой, то стоит помнить, что в данную пору года сильно снижается длительность светового дня, но, если обеспечить систему мощными аккумуляторами, то получаемой за день энергии должно быть достаточно с учетом наличия резервного аккумулятора.

    При подборе солнечной батареи очень важно обращать внимание на емкость аккумуляторов. Если нужны солнечные батареи работающие ночью, то емкость резервного аккумулятора играет ключевую роль. Также устройство должно отличаться стойкостью к частой перезарядке.

    Несмотря на тот факт, что стоимость установки солнечных батарей может превысить 1 миллион рублей, затраты окупятся уже в течении нескольких лет, поскольку энергия солнца абсолютно бесплатна.

    Видео

    Как устроена солнечная батарея, расскажет наше видео.

    Солнечные панели (батареи): виды свойства и принцип действия

    Солнечные батареи (солнечные панели) относятся к альтернативным источникам энергии. Они состоят из солнечных элементов, которые преобразуют солнечный ( и не только) свет в электричество. А полный комплект состоящий из солнечных панелей, инверторов, аккумуляторов, контроллеров называется солнечной электростанцией. Может показаться, что у таких устройств нет недостатков, но перед покупкой и установкой следует изучить основные характеристики. Это позволит ответить на вопрос, как подобрать солнечные батареи для дома с учетом Ваших нужд, ведь стоимость одного комплекта достаточно высокая.

    1. Область применения
    2. Сколько служат солнечные батареи?
    3. Виды солнечных панелей
    4. Как работают солнечные батареи
    5. Стоимость комплекта, обзор технических характеристик
    6. Коллекторы: получение тепла из солнечной энергии
    7. Обзор производителей
    8. Как выполнятся монтаж
    9. Итоги: есть ли перспективы развития альтернативного источника энергии

    Область применения

    Сегодня отсутствуют ограничения на использование солнечных батарей. Это обусловлено их преимуществами, в частности, выработкой достаточного количества электроэнергии для энергообеспечения всего объекта или решения локальных проблем (применения в качестве элемента питания и пр.). Освещение – это пока основное направление применения таких модулей. Реже их используют для обогрева, причем в большинстве случаев солнечные батареи обсуживают малогабаритные объекты. Их применяют:

    • в частных и многоквартирных домах;

    Применение солнечных батарей в многоквартирных домах

    • коммерческих зданиях;

    Использование солнечных панелей на промышленных зданиях

    • теплицах;

    Солнечная энергетика в аграрном секторе

    • на придомовой территории.

    Крытый навес из солнечных панелей

    Условия, при которых предпочтительно устанавливать такие модули:

    • для обогрева/освещения местности, где отсутствуют ЛЭП, в данном случае применение преобразователей солнечной энергии позволит сократить затраты на энергообеспечение объекта, это более выгодный метод, если сравнивать с применением дизельных генераторов;
    • в некоторых многоквартирных домах, построенных за последние годы, использовался альтернативный источник энергии (в системах водоснабжения) или в качестве резервного;
    • в местности (селах, деревнях) время от времени случается отключение электричества, такие модули позволяют обеспечить бесперебойную работу техники.

    Сколько служат солнечные батареи?

    Производители часто указывают срок эксплуатации – 20-30 лет (в среднем -25 лет). На протяжении указанного периода устройство может работать без потери мощности, сбоев. Однако это не значит, что по окончании данного срока модули перестанут функционировать. Это заблуждение, т. к. солнечные батареи могут служить намного дольше (до 60 и более лет, как первая из запущенных в эксплуатацию конструкций). Только в данном случае будет постепенно снижаться производительность. Но скорость развития этого процесса низкая. Так, за 10 лет батареи могут потерять не более 10% мощности.

    При регулярной эксплуатации, максимальной нагрузке модули быстрее теряют свойства. Чтобы остановить этот процесс, а также увеличить срок службы устройства, рекомендуется придерживаться рекомендаций:

    • обеспечение защиты фотоэлементов: необходимо снизить вероятность механического повреждения, солнечные батареи нужно устанавливать на участках, где риск падения деревьев нулевой, а также уровень воздействия ветровой нагрузки умеренный (что позволит исключить срыв ветром);
    • установка на открытой местности ветрозаградительных конструкций;
    • выполнение обслуживания, своевременная очистка модуля от сора.

    В продаже есть также готовые комплекты – устанавливаются преимущественно для энергообеспечения частного жилья. Они состоят из батарей, силовой электроники. Длительность эксплуатации каждого из элементов, узлов разная. Так, батареи могут прослужить 2-15 лет, силовая электроника – до 20 лет.

    Виды солнечных панелей

    Солнечные батареи функционируют долго, могут вырабатывать постоянный ток, даже если погода пасмурная. Вместе с тем появляется возможность предупредить возникновение скачков напряжения. Как результат, техника на объекте, подключенная к такому источнику электроэнергии, служит дольше, т. к. созданы более щадящие условия эксплуатации (исключается риск повышения, падения напряжения, отключение питания).

    Модуль представляет собой панель, состоящую из нескольких преобразователей, объединенных между собой. Чтобы изменить характеристики солнечной батареи, добавляют такие конструкции. Но эффективность работы подобных устройств зависит не только от количества модулей, а еще и от того, насколько правильно была выполнена установка (учитывают углы наклона панелей, интенсивность солнечного освещения на участке). Модули представлены видами:

    • Монокристаллические. Производятся из чистого материала – монокристаллического кремния. Его отличает высокие показатели эффективности. Причем КПД солнечных элементов – около 22%, а панелей на их основе – не более 18%. Такие модули рекомендуется применять в местности, где уровень освещенности часто низкий.

    Монокристаллическая солнечная панель

    • Поликристаллические. По стоимости они предпочтительнее, т. к. производятся из мультикристаллических пластин. Еще одна причина низкой цены – недостаточно высокая производительность. Рекомендуется применять такие модули, если в местности сравнительно одинаковый уровень освещенности в разное время, отсутствуют резкие перепады.

    Поликристаллические солнечные панели

    • Аморфные. Другое название – тонкопленочные солнечные батареи. Они отличаются универсальным действием (применяются на разных объектах, в различных целях). Могут устанавливаться там, где жаркое солнце внезапно сменяется облачной погодой. Теоретически аморфные панели в будущем будут использоваться не только на крышах, но и на сумках, других бытовых изделиях. Минусом таких панелей является более низкая производительность, если сравнивать с поли-, монокристаллическими.

    Тонкопленочные (аморфные) солнечные панели

    • Гетероструктурные. Считаются наиболее эффективными, их КПД достигает 25%. Панели вырабатывают электроэнергию при солнечной и пасмурной погоде. В России такую продукцию представляет марка «Хевел». Компания-производитель разрабатывает и внедряет собственную технологию производства гетероструктурных панелей.

    Гетероструктурные солнечные панели

    Основные элементы конструкции:

    • аккумулятор, позволяющая устранить перепады напряжения, вызванные изменением освещенности панели, а еще одна накапливает энергию;
    • инвертор – преобразователь тока (из постоянного в переменный);
    • контроллер: обеспечивает стабильную работу модуля, т. к. контролирует все параметры (температуру, зарядное напряжение аккумулятора и др.).

    В продаже встречаются готовые системы, а также отдельные элементы для сбора с учетом собственных потребностей.

    Как работают солнечные батареи

    Солнечный свет попадая на элементы солнечных панелей, преобразуется в постоянный электрический ток. Инвертор преобразовывает постоянный ток в переменный ( в привычные нам 220в), а он, попадая в контроллер, отправляется к потребителям (бытовой технике, осветительных устройств). Аккумулятор же выполняет роль буфера между солнечными батареями и инвертером. Мощность инверторов может быть разной: 250-8000 Вт. Главные параметры, на которые следует обращать внимание: напряжение, мощность. Причем нужно не просто изучить характеристики, а соотнести эти параметры друг с другом. Отмечают наиболее подходящие варианты, исходя из напряжения (В) и мощности (Вт):

    • 12 В, 600 Вт;
    • 24 В, 600-1500 Вт;
    • 48 В, от 1500 Вт и выше.

    Существующие разновидности преобразователей:

    1. Автономные. Функционируют без подключения к основной энергосети. При выборе автономных преобразователей учитывают мощность всей подключаемой техники. Дополнительно делают запас, т. к. некоторые устройства при включении создают повышенную нагрузку из-за существенных значений пусковых токов.
    2. Синхронные. Модуль подключен к основной энергосети. Он также оснащен аккумуляторной батареей, имеет свойство накапливать энергию. Излишки «сбрасываются» обратно в сеть. При возникновении перебоев (отмечается недостаток электроэнергии), модуль снова получает требуемое количество от основного источника.

    Существуют также многофункциональные устройства. Они объединяют возможности первого и второго варианта. Кроме того, различают преобразователи по форме сигнала напряжения:

    • синусоида: модули с таким элементами стоят дороже, т. к. обеспечивают более высокое качество тока, появляется возможность подключить крупногабаритную технику;
    • прямоугольный: недорогие преобразователи, чаще всего используются для обеспечения питания осветительных приборов, многие виды техники несовместимы с источниками напряжения данной формы;
    • псевдосинусоидальный: представители низкой ценовой категории, т. к. качество сигнала ниже, чем в первом случае, они подключаются к любым приборам.

    Стоимость комплекта, обзор технических характеристик

    Цена устройства формируется с учетом комплектующих:

    • модуль;
    • аккумуляторная батарея;
    • контроллер;
    • инвертор;
    • кабель;
    • клеммы;
    • стеллаж.

    Цена солнечных батарей разная. В зависимости от комплектующих стоимость меняется в пределах диапазона: от 300 тыс. руб. до 2 млн руб. Малогабаритные изделия для локального применения можно приобрести и за 10 тыс. руб., однако их допустимо применять для простейших нужд (в качестве элемента питания и др.). При выборе устройства обращают внимание на параметры:

    • энергоэффективность;
    • габариты панелей (могут составить несколько метров по одной стороне);
    • мощность;
    • температурный коэффициент (оказывает влияние на мощность и другие электрические параметры).

    Несмотря на высокую стоимость, солнечные батареи приобретают достаточно часто. Это обусловлено сравнительно быстрой их окупаемостью. Срок возврата затраченных средств зависит от количества потребителей. Для сравнения, панели, обслуживающие дом, где проживает семья из 4 человек, окупятся уже через 4 года (средний показатель).

    Для удовлетворения простых нужд может быть достаточно панелей «Хевел» сетевой солнечной электростанции мощностью не выше 5 кВт. Их допустимо устанавливать на крыше частного дома, объектах малого и среднего бизнеса (кафе, небольшие магазины, павильоны, гостевые дома). Такой способ позволяет снизить затраты на электроэнергию от основного источника.

    Однако самостоятельно сложно понять, какой комплект следует приобрести. Не всегда просто рассчитать и достаточную мощность солнечных батарей. Если выбор пал на панели «Хевел», консультант поможет подобрать модель. От компании приходит специалист, ориентируется на месте: делает замеры, расчеты. Дома останется выполнить пусконаладочные работы. Производитель «Хевел» предоставляет гарантию (до 25 лет) на все комплектующие, а также модули.

    Коллекторы: получение тепла из солнечной энергии

    Солнечные батареи могут применяться для обогрева объектов, нагрева жидкости. Возможность получения тепла обусловлена способностью батареи накапливать энергию. Это позволяет повышать температуру теплоносителя в трубах, за счет чего обеспечивается не только нагрев жидкости, но и обогрев всего объекта. Солнечные коллекторы функционируют по определенной схеме. Их основные элементы конструкции:

    • насосная станция;
    • бак-аккумулятор;
    • контроллер;
    • трубы и фитинги.
    • плоские: состоят из плоского абсорбера, покрытия, теплоизолирующего слоя;
    • вакуумные (трубчатые): состоят из стеклянной колбы, теплоизоляционный материал заменен на вакуум, который заполняет емкость (в ней также находится абсорбер).

    У второго варианта есть существенное преимущество – низкие теплопотери. По этой причине вакуумные коллекторы применяются повсеместно там, где не могут быть установлены плоские аналоги.

    Обзор производителей

    Лидером продаж является продукция китайских марок. Это обусловлено их доступностью. Для сравнения, цена китайских солнечных батарей в 2 раза ниже, чем немецких со сходными характеристиками. Популярные марки:

    • Suntech Power Ко;
    • Yingli Green Energy;
    • HiminSolar.

    Распространены также отечественные панели марок:

    • «Sun Shines» (ООО «Автономные Системы Освещения»);
    • ООО «Хевел»;
    • ОАО «Рязанский завод металлокерамических приборов»;
    • «Телеком-СТВ»;
    • ЗАО «Термотрон-завод» и др.

    Как выполнятся монтаж

    Выбирают место, где будут фиксироваться панели. Оценивают факторы:

    • тень: следует найти наиболее ярко освещаемый на протяжении всего дня участок;
    • ориентация по сторонам света: если объект расположен на севере, модуль располагают лицевой панелью к югу и, наоборот;
    • угол наклона: он должен соответствовать широте, в которой находится объект (в зависимости от положения относительно экватора осуществляется коррекция 12°).

    Крепить панели можно на крыше дома или при помощи специальных ферм. В первом случае достаточно зафиксировать профили. К ним уже крепят модули при помощи болтового соединения. Когда же солнечные батареи монтируются на специальных конструкциях (фермах), этапы работ будут отличаться:

    1. Выполняется сборка профилей, уголков.
    2. Подготавливают болты нужного размера, инструмент.
    3. Фиксируют панели так, чтобы не было люфта между ними и опорной конструкцией.

    Подключение электроники предполагает необходимость присоединения батареи посредством проводов. Соединяют контроллер, инвертор согласно схеме. На последнем этапе вся конструкция подключается к потребителю (обслуживаемому объекту).

    Итоги: есть ли перспективы развития альтернативного источника энергии

    Сегодня многие страны ведут разработку различных проектов: подключение панелей в космическом пространстве, монтаж дорожных покрытий. К слову, уже сейчас создана и функционирует велодорожка, которая за год производит 9800 кВт/ч. Такой проект реализован в Голландии. Его эффективность уже подтверждена практическим путем. Чтобы батарея не повредилась, предусмотрено покрытие толщиной 1 см (прозрачным). Кроме того, в планах разработчиков – создание альтернативного источника питания малых габаритов, характеризующегося высокой производительностью.

    Солнечные батареи для дома

    Пост опубликован: 8 мая, 2017

    Солнечная батарея — это техническое устройство, предназначенное для преобразования солнечной энергии в электрическую.

    Как выбрать

    Солнечная батарея для дома представляет из себя определенное количество фото ячеек изготовленных на основе кремния и помещенных в общий корпус. По своему составу ячейки бывают:

    • Из поликристаллов;
    • Из монокристаллов;
    • С напылением кремния.

    При выборе данного технического устройства основными критериями служат следующие показатели:

    1. Стоимость батареи.
    2. Технические характеристики, главным из которых является КПД устройства и его мощность;
    3. Безопасность устройства – техническая и экологическая.

    На что обратить внимание

    Прежде чем выбрать источник электрической энергии, каковым являются солнечные панели, необходимо определиться в каком качестве данные устройства будут работать в системе энергоснабжения.

    Солнечные электростанции, основной частью которых и являются солнечные батареи, могут работать в качестве:

    • Источника аварийного электроснабжения потребителей – для обеспечения электрической энергий источников аварийного освещения и систем отопления работающих в постоянном цикле (циркуляционные насосы, электрические клапана и задвижки и подобные устройства);
    • Источника электроснабжения в полном цикле работы потребителей – когда все потребители подключены исключительно к системе солнечной электростанции;
    • Источника питания для части объектов потребления электрической энергии – когда работа солнечных батарей совмещена с функционированием централизованной сети электроснабжения.

    При выборе солнечных батарей следует обратить внимание на тип батареи. Материал, из которого изготовлены фото ячейки, оказывает влияние на все параметры выбора устройства приведенные выше, это:

    Батареи из монокристаллов

    • способны работать в системах основного электроснабжения в регионах со значительной солнечной активностью.

    Положительные свойства батарей этого вида:

    • Высокий КПД – до 22%;
    • Незначительные габаритные размеры;
    • Продолжительный срок эксплуатации (до 25 лет).

    Недостатками данного вида являются:

    • Высокая стоимость;
    • Подверженность влиянию факторов окружающей среды.
    • Батареи из поликристаллов.

    Батареи из поликристаллов

    Положительные свойства батарей этого вида:

    • Более низкая стоимость, чем у монокристаллических аналогов.

    Недостатками данного вида являются:

    • Более низкий КПД, который составляет до 18%;
    • Большие габаритные размеры, для достижения аналогичных показателей как у монокристаллических аналогов;
    • Менее устойчивы к воздействию повышенных температур, чем монокристаллические аналоги.
    • Батареи с напылением кремния или гибкие панели.

    Батареи с напылением кремния

    Положительные свойства батарей этого вида:

    • Низкая стоимость устройств;
    • Удобство при монтаже и эксплуатации;
    • Способность работать при косвенном освещении.

    Недостатками данного вида являются:

    • Более низкий КПД, который составляет до 13%;
    • Требуются большие площади для установки необходимого количества панелей, чтобы достигнуть аналогичных показателей по мощности как у аналогов;
    • Более сложные способы крепления и большие затраты на монтаж устройств;
    • Меньший срок службы чем у аналогов.
    • Батареи из микроморфного кремния —

    Положительные свойства батарей этого вида:

    • Оптическое поглощение выше чем у аналогов;
    • Малая толщина, менее 1,0 мкм;
    • Способность работать при слабом освещении (пасмурная погода, затенение);
    • Повышенная гибкость устройств.

    Недостатками данного вида являются:

    • Низкий КПД, который составляет до 6,0 %;
    • Сложные способы крепления.

    Исходя из приведенной информации и в соответствии с возможностями следует воспользоваться следующими советами, как то:

    1. В случае отсутствия достаточного количества площадей, на которых планируется разместить солнечные батареи, следует остановить свой выбор на монокристаллических устройствах.
    2. Если стоимость батарей с монокристаллами высока, то следует установить батареи с фотоэлементами на основе поликристаллов.
    • При решении выбрать гибкие панели – не стоит забывать о стоимости их монтажа.

    Средняя стоимость комплектов

    Стоимость комплекта солнечных батарей зависит от:

    1. Мощности устройства;
    2. Страны и фирмы производителя;
    3. От вида фотоэлементов.

    В зависимости от выше приведенных факторов оказывающих влияние на стоимость устройства, цена за одну единицу, может составлять от 2000,00 до 50000,00 рублей.

    В связи с тем, что альтернативные источники энергии получают все большее распространение среди потребителей, а также с техническим прогрессом в различных областях производства, количество предприятий выпускающих солнечные батареи во всех технически развитых странах постоянно увеличивается. В связи с этим стоимость устройств имеет тенденцию на снижение, а технические характеристики улучшаются.

    Сколько стоит монтаж?

    Стоимость монтажа солнечных батарей зависит от:

    • Региона выполнения работ;
    • Вида солнечных батарей;
    • Мощности (количество панелей) монтируемой установки.

    Стоимость работ данного вида, у специализированных организаций, начинается с 10000,00 рублей, без учета стоимости проезда специалистов и заказа специальной техники, если это потребуется.

    Для определения примерной стоимости работ, можно взять за основу стоимость комплекта оборудования, тогда стоимость по его монтажу составит 12,0 –20,0 % от этой суммы.

    Можно ли сделать своими руками — как это сделать?

    Обладая навыками работы с ручным инструментом и основами электротехники можно собрать солнечную батарею своими руками. Единственное условие успешной работы – это наличие фотоэлементов, потому как кустарным способом эту составную и главную часть устройства изготовить невозможно.

    Изготовление устройства происходит в несколько этапов:

    • Изготовление каркаса батареи;
    • Соединение фотоэлементов в единую схему (пайка элементов с устройством клемм вывода);
    • Монтаж устройства с герметизацией поверхностей и выходов.

    Краска можно изготовить из имеющихся в наличии материалов, это может различный пиломатериал, уголки или профиль из легких металлов или пластика. Размер каркаса определяется из геометрических размеров одного фотоэлемента и их количества.

    На дно каркаса ложится уплотнитель (поролон или подобный материал). На лицевой поверхности каркаса, которая может быть изготовлена из любого вида стекла, укладываются посредством герметика фотоэлементы, после чего они соединяются в общую схему и прижимаются уплотнителем. Каркас закрывается, места выводов проводов герметизируются.

    Панель готова к работе.

    Принцип работы солнечных батарей

    Работа солнечных батарей основана на разности потенциалов, которые образуются внутри фотоэлементов при попадании на них света.

    В состав каждой батареи входит определенное количество фотоэлементов, которые при последовательном соединении между собой увеличивают напряжение на концах цепи, при параллельном соединении, увеличивается сила получаемого электрического тока. При комбинированном соединении фотоэлементов (последовательно и параллельно) в одном устройстве, можно получить увеличение мощности солнечной батареи в целом. В процессе преобразования энергии получается постоянное напряжение.

    Фотоэлемент состоит из двух слоев полупроводников обладающих различной проводимостью. Один из слоев обладает «n» проводимостью – это катод устройства, второй с «p» проводимостью – это анод. К обоим полюсам фотоэлемента подсоединены контакты для включения в общую схему батареи и в общую сеть электроснабжения.

    Слои обладающие электронной проводимостью («n» проводимость) и слои с дырочной проводимость («p» проводимость) взаимодействуют при воздействии солнечного света. В слое с «p» проводимостью возникает перемещения «дырок», электроны движутся по «дыркам», в результате чего появляется электрический ток.

    Между слоями обладающей различной проводимостью существует «p-n» переход, по своей сути выполняющий роль диода электрической сети. Под воздействием солнечных лучей электроны получают энергию и проникают через «p-n» переход, из-за чего количество дырок и электронов меняется, и это приводит к возникновению разности потенциалов между слоями. Соответственно разность потенциалов приводит к появлению электрического тока между слоями фотоэлемента.

    Плюсы и минусы

    Как у любого технического устройства, так и у солнечных батарей, есть присущие им достоинства и недостатки.

    К плюсам использования относятся:

    • Экологическая безопасность устройств в процессе эксплуатации;
    • Работая в составе солнечных электрических станций являются возобновляемым источником энергии;
    • Обеспечивают потребителей электроэнергией с низкой себестоимостью;
    • С помощью устройств имеется возможность обеспечить автономность электроснабжения в любом регионе проживания;
    • Продолжительный срок эксплуатации.

    К минусам данного типа электростанций относятся:

    1. Зависимость от погодных условий, времени суток и времени года;
    2. Малая производимая мощность;
    3. Сезонность работы;
    4. Низкий КПД установок;
    5. Высокая стоимость оборудования.

    Отзывы владельцев

    В связи с тем, что солнечные электростанции получают все большее распространение среди потребителей, то и отзывов о подобных устройствах достаточно много в сети интернет и технической литературе.

    Вот некоторые из них:

    Алексей (Свердловская область):

    «Купив дачный участок и несколько лет жизни отдав на его благоустройство, не захотелось все бросать по причине отсутствия электроснабжения нашего дачного кооператива. Купили комплект солнечную электростанцию «Дача «Свет-Телевизор-Холодильник 1500W-100х2P», выпускаемую, компанией IKAR FIRM (г. Санкт-Петербург) и решили все свои проблемы связанные с электричеством. В комплекте станции был:: две поликристаллические панели мощностью 100 Вт каждая, зарядный контроллер, инвертор, провода и крепежные элементы. Вся семья очень довольна».

    Мария (республика Карелия):

    «У нас небольшой гостевой дом на берегу одного из многочисленных озер нашего замечательного края. Гостей не так много, особенно в межсезонье, поэтому для снижения текущих затрат прибегаем ко всем возможным способам. Установили на крыше дома солнечные панели — 6 штук. Правда предварительно изучили различные варианты устройств и способы их установки, и остановили свой выбор на отечественной установке — электрическая станция «Дом», мощностью 7.5 кВт. В комплект электростанции входили 6 панелей на фотоэлементах, мощность 250,0 Вт каждая, контроллер, инвертор, аккумуляторная батарея. Электростанция производит до 7,5 кВт/часов электроэнергии, ее максимальная мощность 1,5 кВт. Пользуемся установкой регулярно, затраты на содержание зданий снизились. Очень довольны».

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: