Солнечные батареи для частного дома и квартиры. Большие солнечные батареи

Батареи солнечного отопления дома: эффективность, расчет, установка

Идея использовать солнечную энергию для отопления дома или на другие нужды — не нова, разработаны устройства, которые позволяют это сделать любому человеку. Во многих странах, солнечные батареи на крыше скорее правило, чем исключение. Наша страна, к ним пока не относится, но и у нас уже подобные установки можно увидеть все чаще. Солнечные системы для дома могут быть двух видов. Первый — солнечные коллекторы, которые нагревают протекающий в них теплоноситель. Второй — солнечные батареи, которые вырабатывают электричество. О них и будем говорить ниже.

Солнечные батареи преобразуют солнечный свет в электрическую энергию. Батарея состоит из некоторого количества фотоэлектрических преобразователей, которые чаще называют фотоэлементами. Количество преобразователей в батарее произвольное, соединение последовательно-параллельное. Чем определяется количество фотоэлементов? Необходимой силой тока и напряжением. Располагают преобразователи на какой-либо плоской поверхности один возле другого. Из-за внешнего вида такие конструкции часто называют «солнечные панели».

Солнечные батареи для частного дома в некоторых странах — обычное явление

Слишком большие по площади солнечные батареи в быту использовать неудобно, а если не хватает мощности самой большой, несколько устройств соединяют в каскад. Если мощность требуется большая, может понадобиться значительная площадь: может быть занята вся крыша, иногда стены дома и часть придомовой территории. Потому чаще применяют солнечные батареи для частного дома: там есть где разместить и большое их количество. Владельцы квартир могут занять только окна и балконы.

Возможности использования

Как можно использовать солнечные батареи для отопления дома? Только для уменьшения счетов за электроэнергию, а также в качестве резервного источника на случай отключения. Это поможет добиться той самой энергонезависимости, и не заморозить систему отопления при отсутствии централизованного электропитания.

Если включить гелиосистему параллельно с централизованным энергоснабжением, можно сэкономить приличную сумму

Насколько реально солнечная батарея может обеспечит потребности в электричестве? Если говорить о водяном отоплении, то это реально: для поддержания работоспособности системы потребуется максимум 200-300 Вт/ч. Столько в среднем «тянут» электроника котла + циркуляционный насос + возможные управляющие устройства и контролеры. Если система у вас больше, возьмите паспорта и посчитайте необходимую мощность. Для 300 Вт/ч будет достаточно двух солнечных панелей средней мощности (их суммарная производительность должна немного превышать потребность).

И не нужно думать, что при отсутствии солнца электричества не будет. В систему входят обязательно аккумуляторы и инвертор. Правильно подберите мощность аккумуляторов, и их заряда даже при самых плохих погодных условиях вам хватит на несколько дней работы системы.

Кстати, многие европейские производители отопительного оборудования предусматривают совместную работу своей техники с солнечными преобразователями (например, газовые котлы Baxi и Ariston). Но работают они с гелиоколлекторами (греют воду) или с солнечными батареями, нужно смотреть по каждому виду оборудования.

Для полного обеспечения электроэнергией одной крыши будет недостаточно

Если подогрев пола у вас электрический, все серьезнее. Мощность большинства таких обогревателей исчисляется киловаттами. Для выработки такого количества энергии потребуется много панелей для переработки энергии солнца. Устройство системы солнечных батарей для отопления частного дома электрическими полами, может вылиться в очень приличную сумму. Но система хороша тем, что ее мощность можно наращивать постепенно. Будете по возможности увеличивать количество панелей и количество вырабатываемого электричества.

При желании можно сэкономить: собрать солнечные панели самостоятельно. Такие самодельные варианты обойдутся в разы дешевле заводских. И это притом, что покупать фотопреобразователи придется готовые: их изготовление в кустарных условиях — нереальная задача. Поэтому — только готовые. Эффективность самодельных солнечных панелей будет ниже заводских, но и цена в разы ниже.

Расчет солнечных батарей для дома

Инсоляция (количество солнечной энергии) в разные месяцы сильно изменяется. Потому сначала нужно определиться с тем, какую часть электроэнергии и на какой период вы собираетесь вырабатывать. Если вы хотите все 100% в любое время года вырабатывать самостоятельно, считать придется по самому плохому месяцу с минимальным количеством солнечных дней. Но тогда возникнет вопрос: что делать с избыточным количеством электроэнергии, которая будет вырабатываться в другие месяца. Если проживание планируется только в огородный сезон, считаете по самой низкой инсоляции в этот период. В общем, принцип понятен.

Лучше всего с выработкой электроэнергии от солнца дело обстоит на юге

Затем необходимо рассчитать какую суммарную мощность должна выдавать ваша солнечная система для дома. Для этого в таблицу вписываете все электроприборы, и из их паспортов вносите данные по мощности, потребляемому току и ваттную нагрузку. Подбив колонки, узнаете, сколько электроэнергии в час нужно всей вашей аппаратура и приборам. Понятно, что все они вряд ли включаются одновременно. Можете попытаться высчитать, какие из них работают одновременно, и по этой цифре подбирать солнечные панели.

Как считать количество солнечных батарей разберем на примере. Пусть потребность в электроэнергии 10 кВт/ч, инсоляция в расчетном месяце 2 кВт/ч. Мощность батареи, которую собрались покупать, 250 Вт (0,25 кВт). Теперь считаем 10 / 2 / 0,25 = 20 шт. То есть понадобится 20 солнечных панелей.

Для уменьшения потребления электроэнергии нужно заменить все лампы накаливания на светодиодные, а всю старую неэкономную технику на энергосберегающую — тогда вам понадобится не такое уже и большое количество солнечных панелей.

Виды солнечных батарей

Фотоэлектрические преобразователи существуют разные. Причем отличается и материал, из которого они изготавливаются, и технологии. От всех этих факторов напрямую зависит производительность этих преобразователей. Некоторые фотоэлементы имеют КПД 5-7 %, а самые удачные последние разработки показывают 44 % и выше. Понятно, что от разработок до бытового использования расстояние огромное, и по времени, и по деньгам. Зато можно представить, что ждет нас в ближайшем будущем. Для получения лучших характеристик используют другие редкоземельные металлы, но с улучшением характеристик имеем приличное повышение цены. Средняя же производительность относительно недорогих солнечных преобразователей составляет 20-25 %.

Самое широкое распространение получили солнечные модули из кремния

Самые распространенные кремниевые солнечные батареи. Этот полупроводник недорог, его производство освоено давно. Но они имеют не самый высокий КПД — те самые 20-25%. Потому при всем разнообразии сегодня преимущественно используются три вида солнечных преобразователей:

Самые дешевые — тонкопленочные батареи. Они представляют собой тонкий налет кремния на несущем материале. Кремниевый слой покрыт защитной пленкой. Плюс этих элементов в том, что работают они даже в рассеянном свете, а, следовательно, есть возможность устанавливать их даже на стены зданий. Минусы — низкая эффективность 7-10%, а также, несмотря на защитный слой, постепенная деградация кремниевого слоя. Тем не менее заняв большую площадь, можно получить электричество даже в пасмурную погоду.
Поликристаллические солнечные батареи изготавливают из расплава кремния, медленно его охлаждая. Отличить эти элементы можно по ярко-синему цвету. Эти солнечные батареи имеют лучшую продуктивность: КПД 17-20%, но в рассеянном свете малоэффективны.
Самые дорогие из всей троицы, но при этом довольно широко распространенные — монокристаллические солнечные батареи. Они получаются путем разделения одного кристалла кремния на пластины и имеют характерную геометрию со скощенными углами. У этих элементов КПД от 20% до 25%.

Теперь, видя надписи «солнечная панель моно» или «поликристаллическая солнечная батарея», вы будете понимать, что речь идет о способе производства кремниевых кристаллов. Также вы будете знать, какой эффективности от них можно ожидать.

Батарея с монокристаллическими преобразователями

Эффективность солнечных батарей зимой

Вы, наверное, удивитесь, но зимним днем на вертикальную поверхность падает всего в 1,5-2 раза меньше энергии, чем летом. Это данные для средней полосы России. За сутки картина хуже: за этот период летом получаем в 4 раза больше энергии. Но обратите внимание: на вертикальную поверхность. То есть на стену. Если говорить о горизонтальной поверхности, тут разница уже в 15 раз.

Самая печальная картина по выработке электроэнергии солнечными батареями ожидает вас не зимой, а осенью: в пасмурную погоду их эффективность ниже в 20-40 раз, в зависимости от плотности облачного покрова. Зимой же, после того выпал снег, инсоляция (количество света, падающего на батареи) в солнечные дни может приближаться к летним значениям. Потому зимой солнечные системы для дома вырабатывают больше электроэнергии, чем осенью.

Получается, чтобы зимой добиться близкой к максимальной эффективности, нужно располагать солнечные батареи вертикально или почти вертикально. И, если их вешать на стены, то желательно на юго-восточные: утром по статистике чаще бывает ясная погода. Если юго-восточной стены нет, или ничего на ней установить невозможно, выйти из положения можно сделав специальные подставки. Тогда ставят солнечные батареи на крыше. Так как угол падения солнечных лучей в зависимости от сезона меняется, желательно сделать подставку с регулируемым углом наклона. Есть возможность — разверните солнечные панели «лицом» на юго-восток, нет такой возможности, пусть «смотрят» на юг.

Одна из систем монтажа

Правила установки

Эффективность работы кремниевых солнечных батарей зависит от количества попадающей на них энергии солнца (всего спектра излучения). Факторы, на которые мы можем каким-то образом повлиять, это:

Затененность. Желательно, чтобы на протяжении светового дня на панель не падала тень. Потому выбирайте место, где не растут высокие деревья, нет тени от зданий или линий электропередач. Даже небольшой участок тени, попавший на поверхность, значительно снизит выработку электроэнергии. КПД установки будет равно самой низкой производительности среди всех фотоэлементов в панели. Потому даже один листок или след от птичьего помета сильно снижает выработку электроэнергии всей панели целиком.

Ориентация. Если есть возможность изменять положение, летом выставляйте из «лицом» на юг, зимой — на юго-восток. Это возможно, если панель поставлена на плоской крыше или на земле.
Угол наклона. Если местом установки солнечной батареи выбрана скатная крыша, а ее угол наклона далек от идеального, требуется изготовить специальные рамы, с помощью которых можно корректировать положение батарей. В идеале рамы должны иметь возможность изменять этот угол наклона. Изменять каждый день или час никто положение не будет, но раз в сезон поправить его можно.
Один из вариантов установки. В морозный, но солнечный день, при наличии снега выработка тока будет приличной

На работоспособность многих типов преобразователей влияют температурные показатели: диапазон использования кремниевых элементов от -40 oC до +50 oC. Негативно на работоспособности сказываются как более низкие, так и более высокие температуры. Если летом у вас солнце активное, важно не допустить перегрева. Для этого под панель можно положить белую ткань или фольгу (более эффективно). Если это не помогает и панель перегревается, поверните ее, или перевесьте. Нужно будет выбрать такое положение, при котором будет соблюдаться тепловой режим, а производительность останется довольно высокой.

Максимальную свою продуктивность эти устройства показывают, если солнечные лучи падают под углом 90o. К сожалению, такое возможно далеко не весь день, а лишь короткий промежуток времени. Есть специальные системы слежения, изменяющие угол наклона панели так, чтобы свет падал постоянно под желаемым углом, но это дорогие установки.

И все же, можно найти оптимальный угол установки солнечных батарей. Просто при незначительном отклонении от идеала (менее 50o) производительность падает мало, примерно на 5 %. Фактическое подтверждение этому можете увидеть в видео.

Для каждого региона угол установки солнечных батарей свой. Его можно определить экспериментально (как — вы видели), а можно выставить исходя из географической широты — этот наклон принято считать самым лучшим. Многое зависит от ориентации панели: если вы развернули ее на север или восток, оптимальный угол будет меньше.

Солнечные батареи на крыше

Прежде всего, нужно выяснить, выдержит ли кровля дополнительную нагрузку. Один-два модуля выдержит любая, а для большего количества придется считать.

Для надежной фиксации они должны крепиться как минимум в четырех точках. Причем, если вы монтируете панели заводского изготовления, не поленитесь изучить инструкцию по установке: при нарушении хотя бы одного из пунктов, оборудование снимается с гарантии. В большинстве случаев требования такие:

Крепятся солнечные батареи на расстоянии 5-15 см выше кровельного материала. Этот зазор необходим для проветривания (для поддержания температурного режима).
Устанавливать солнечную батарею нужно на расстоянии 5-15 см от кровельного материала на специальных направляющих
Для закрепления использовать только имеющиеся в корпусе отверстия. Дополнительные сверлить нельзя.
Рама, на которой закреплены фотоэлементы, рассчитана на вертикальную или горизонтальную установку (указано в паспорте), и в другом положении ее крепить нельзя.
Если рекомендована вертикальная установка, горизонтально ставить панель нельзя

Системы крепления солнечных панелей могут быть разными. Есть готовые (продаются там же, где и сами панели), но вполне можно использовать и сделанные собственноручно. Важно только использовать надежные, стойкие к коррозии материалы. Толщина реек и крепежа должна быть большой: выдерживать должны они и ветровые нагрузки, и массу панелей с самым толстым снежным покровом.

Один из методов крепления солнечных батарей на крыше частного дома можно увидеть в видео.

Теперь немного об электрической сборке. Схема подключения солнечной батареи, кроме самих преобразователей, предусматривает наличие:

контроллера заряда с подключенными аккумуляторными батареями;
преобразователя (инвертора), который преобразует постоянный ток в переменный;
предохранителей для защиты от короткого замыкания (повысят безопасность и вашу и системы).

Контроллер и преобразователь имеют ограничения по току и напряжению. Суммарные параметры подключаемой для вашего дома солнечной системы не должны их превышать. Для электрического соединения батарей в единую систему, использовать нужно только те провода, которые выведены наружу.

Принципиальная схема подключения гелиобатарей

Для соединения панелей применяют медный проводник в стойкой к ультрафиолету изоляции. Если провода в подходящей изоляции не нашли, спрячьте его в гофрированный шланг для наружных работ. Толщина жил провода зависит от предполагаемой силы тока в системе и от длины линии, но минимальное сечение 4 мм2. Соединение проводников желательно делать при помощи коннекторов, а не на скрутках. Рекомендуют МС4 потому что проводники, выходящие из большинства солнечных батарей, оконечены именно такими разъемами. Эти разъемы хороши тем, что обеспечивают герметичное соединение, что на крышах немаловажно. Но не все фирмы устанавливают разъемы этого стандарта. В дешевых моделях (особенно китайских) может стоять что-либо иное, так что уточняйте при покупке.

Это схематическое изображение подключения

Теперь о последовательности подключения оборудования в систему. Для безопасного подключения соблюдайте очередность такую:

К контроллеру подключаются аккумуляторы с соблюдением полярности. Провода — медь, сечение выбирается в зависимости от мощности контроллера.
К контроллеру подключаются солнечные батареи. Также необходимо соблюдать полярность.
К контроллеру через предохранитель подключается 12 В потребители.
К аккумуляторам подключается инвертор (через предохранитель), а к его выходу уже потребители 220 В. Подключение инвертора напрямую к контроллеру исключено: придется покупать новые устройства. А это приблизительно 600-1000$ в зависимости от фирмы и мощности.

Не пренебрегайте последовательностью подключения — это наиболее безопасный алгоритм, гарантирующий (при соблюдении полярности) рабочее состояние системы.

Напоследок, еще один вариант установки на крыше дачи с регулируемым углом наклона. Возможно, вам видео будет полезным.

teplowood.ru

Характеристики солнечных батарей | Электрика в доме

Эксплуатационные характеристики солнечных панелей

Для изготовления фотоэлектрических элементов солнечных батарей используют кремний с минимальным количеством примесей менее 0,01%. Качество фотоэлементов зависит от количества примесей и цена тоже.

Характеристики солнечных батарей 01

Существует три типа фотоэлемента — это монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные. Последние находятся еще на стадии разработки, поэтому их рассматривать не будем. Остановимся на сравнение характеристик монокристаллических и поликристаллических фотоэлементов.

Сравнение типов фотоэлементов

Фотопанели размещаются на открытом пространстве, поэтому на их работу будут влиять эти параметры фотопанелей;

— Температурный коэффициент мощности. Под палящим солнцем, фотоэлементы нагреваются, и теряется часть мощности солнечных батарей. В очень жаркие дни доля потери мощности составляет 25%. В случае монокристаллических и поликристаллических фотопанелей, температурный коэффициент мощности достигает -0,45%, то есть произойдет снижение мощности на -0,45%, на каждый градус прироста температуры. На температурный коэффициент мощности сильно влияет качество фотопреобразователей;

— Степень деградации LID. Деградация монокристаллов панелей происходит быстрее, чем поликристаллов. Год работы снижает мощность монокристаллических батарей до 3%, а поликристаллических до 2%. Такое уменьшение мощности наблюдается в первый год работы гелиопанелей, в дальнейшем эта деградация для монокристаллов будет 0,71%, для панелей из поликристаллов 0,67%.

Деградация зависит от качества фотоэлементов. Для панелей сомнительного качества деградация может достичь в первый год эксплуатации 20%. Поэтому панели важно выбирать не по низкой стоимости, а по производителю и качеству исполнения;

— Фотоэлектрическая чувствительность. Поликристаллические фотоэлементы не так чувствительны к снижению освещения, по сравнению с монокристаллами, но разница в чувствительности небольшая и не является критерием выбора по этому параметру;

— Эффективность панелей. Для выработки одинаковой мощности для поликристаллических панелей необходимо больше площади, т. е. эффективность поликристаллических гелиопанелей меньше монокристалических. Срок службы монокристаллов выше.

Качество солнечных панелей

По качеству исполнения фотоэлектрические элементы можно разделить на четыре категории качества.

Первая категория — Grad A. Это солнечные батареи самого высокого качества — без микротрещин, отсутствуют сколы. По внешнему состоянию эти фотоэлементы полностью одинаковы по цвету, структуре. Эта категория имеет самую малую деградацию и высокое КПД.

Вторая категория — Grad B. Эти фотопреобразователи практически не отличаются от фотоэлементов первой категории, но имеют небольшие изменения в цвете. Но у них большая деградация и меньший срок эксплуатации.

Третья категории — Grad С. Отличие от предыдущей категории — это наличие сколов и трещин, неоднородный окрас, но низкая стоимость. Для энергоснабжения частного дома такие фотопанели не следует применять из-за низкого КПД, высокой деградации и небольшого срока эксплуатации.

Четвертая категория — Grad D имеет самое низкое качество исполнения. Структура этих панелей неоднородная с видимыми дефектами. Небольшой размер фотоэлементов нуждается в дополнительной пайке, что еще ухудшает параметры. Такие элементы имеют небольшую надежность. Их устанавливать не рекомендуется даже при небольшой стоимости.

Пленка EVA. Предназначена для ламинации панелей с солнечной стороны. Она хорошо герметизирует фотоэлементы, снижает деградацию, защищает от механических повреждений, прозрачна. Срок службы этой пленки также зависит от качества исполнения и меняется от 5 до 15 лет.

Недорогая пленка со временем желтеет, теряет прозрачность, отслаивается и имеет срок эксплуатации 3-5 лет. Визуально качественную пленку отличить невозможно, это можно определить только через несколько лет ее работы.

ПЭТ пленка. Эта пленка изолирует тыльную сторону фотопанелей от влаги, пыли и механических повреждений. Качество пленки также можно определить через несколько лет по внешнему состоянию. Цвет становится желтее, появляются трещины.

Технические характеристики солнечной панели

Посмотреть их можно в инструкции на изделие. К техническим характеристикам гелиопанелей относится;

Пример характеристики солнечной панели

— Мощность солнечных панелей и размеры. Чем больше мощность, тем меньше стоимость на ватт. Для большой мощности выгоднее приобретать большие панели;

— Допустимые пределы отклонения по мощности или толеранс. Отклонение может быть положительным и отрицательным. Покажем на примере, толеранс 0 + 4 ватта;

— КПД солнечной панели. Конечно же, лучше приобретать панели с высоким КПД;

— Температурный коэффициент — это влияние температуры на такие параметры как мощность, напряжение и ток. Температурный коэффициент должен быть минимальным;

— Срок службы солнечных панелей. Отдельные производители дают 20 лет эксплуатации панелям с гарантией 5 лет. Правильная установка солнечных батарей может резко поднять эффективность. После 15 лет работы гелиопанели могут снизить производительность на 10%, а после службы в 30 лет на 20%. Хорошего качества панели могут работать в диапазоне температур -40 +90 °С.

Тоже интересные статьи

electricavdome.ru

Выбираем вместе солнечные батареи их виды и особенности применения

Солнечные батареи стали широко известны благодаря возможности снизить негативное воздействие добываемого топлива на окружающую среду, если заменить его возобновляемыми источниками энергии. Но помимо практически полной экологичности такие устройства позволяют еще и заметно экономить на природных ресурсах, а также отличаются достаточным уровнем эффективности.

Подробно о назначении

Солнечные батареи хороши тем, что могут использоваться для обеспечения электроэнергией объектов разного целевого использования. Это может быть и промышленная или сельскохозяйственная сфера, и частное жилье, и возможность работать в «полевых условиях» (для питания техники в походах). В каждом из вариантов используются солнечные батареи переносные или стационарные, с разной площадью рабочих элементов.

Смотрим видео о применении солнечной энергии:

Для достижения наивысшей степени эффективности следует подбирать устройства с достаточной площадью батарей, чтобы появилась возможность обслуживать крупные объекты. Для этого в первую очередь требуется довольно большая территория, чтобы установить мощные солнечные батареи. Учитывая, что такие устройства представляют собой автономные источник энергии, не зависящие от внешних факторов (кроме погодных условий), то область их применения почти безгранична.

Виды и достоинства каждого из них

Основа функционирования таких аппаратов, как солнечные батареи, заключается в их способности трансформировать естественное излучение в электроэнергию. Результатом действия альтернативных источников данного рода является постоянный ток, который продуцируется по мере воздействия солнечного излучения на поверхность кремниевых пластин, в результате чего происходит сдвиг электронов кремния с атомных орбит.

Смотрим видео, критерии выбора батареи что лучше, сделать самому или купить:

Солнечные разнотипные батареи обычно содержат ряд дополнительных узлов, которые в совокупности обеспечивают полноценное функционирование таких устройств: стабилизатор напряжения; инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный эквивалент; специальный узел, контролирующий заряд аккумулятора; и, непосредственно, сам аккумулятор, благодаря которому солнечные тепловые батареи могут работать в темное время суток.

По роду материала и технологии изготовления различают следующие разновидности:

Кремниевые панели – наиболее распространенный вариант среди аналогов благодаря крупным залежам в земной коре. Уровень производительности таких устройств является наивысшим среди прочих (КПД может достигать 22%). Однако солнечные тепловые панели в этом варианте одни из самых дорогостоящих. В данной группе встречаются следующие исполнения: монокристаллические, поликристаллические, аморфные.

Последние из названных могут относиться как к кремниевым, так и к пленочным устройствам, что обусловлено особенностями производства. Так, солнечные аморфные батареи изготавливаются из несколько иного рода материала, нежели моно- и поликристаллические модели.

Виды солнечных панелей

При их производстве должен применяться чистый кристаллический кремний, тогда как солнечные аморфные батареи изготавливаются из кремневодорода. Этот материал наносится тонким слоем на специальную подложку.

Пленочные исполнения – обладают заметно более низким уровнем КПД (в пределах 5-14% в зависимости от модели). В качестве основного материала при изготовлении фотоэлементов в данном случае может применяться теллурид кадмия, селенид меди-индий (последний из соображений экономии часто замещают гелием) или полимеры.

Вторая группа устройств отличается более доступной ценой, однако, их степень эффективности оставляет желать лучшего. Тем пользователям, кто стремится приобрести эконом-вариант, следует иметь ввиду, что для обеспечения электроэнергией довольно крупных объектов желательно прибрести мощные солнечные батареи. А ведь известно, что на данный параметр в первую очередь влияет площадь фотоэлементов.

Поэтому в некоторых случаях намного выгоднее купить более дорогостоящие, но при этом и более эффективные монокристаллические солнечные батареи.

Отечественные марки

Несмотря на широкую популярность альтернативных источников энергии за рубежом, в России такие устройства тоже встречаются все чаще, хоть и не насколько часто, как в европейских странах. Однако сегодня функционирует несколько заводов на территории России, которые занимаются производством источников энергии на основе естественного излучения. Например, завод в Зеленограде не только производит фотоэлементы, но еще и разрабатывает и выпускает оборудование для их изготовления.

Смотрим видео, производство панелей в городе Рязань:

Если в качестве источника энергии будет выступать солнечная тепловая батарея, ее цена может сильно варьироваться, так как в первую очередь на стоимость влияет площадь фотоэлементов: чем больше по значению данный параметр, тем больше итоговая мощность, тем, соответственно, дороже будет стоить устройство.

Гибкие модули Телеком-СТВ

Однако даже наиболее дорогостоящие – монокристаллические солнечные кремниевые батареи зарубежных марок порой стоят дешевле, чем отечественная продукция. Это, опять же, объясняется тем, что такие устройства не пользуются столь же широкой популярностью здесь, как за рубежом.

Сравнивая, сколько стоит солнечная отечественная батарея и ее иностранный аналог, следует все же опираться на технические характеристики. Например, российская модель ТСМ обладает производительностью около 20%, что является хорошим показателем для техники данного рода. Если планируется приобретать солнечные батареи, то популярные производители в России – это заводы «Телеком-СТВ» и РЗМКП.

Особенности расчета и монтажа

Фотоэлектрические элементы подбираются, исходя из того, какой уровень нагрузки планируется подавать на эти устройства. Поэтому первым делом пользователю следует определить (при помощи паспорта бытового прибора) суточное энергопотребление всей техники, которая будет питаться от альтернативного источника энергии. Солнечные тепловые батареи портативные обычно используются в загородных или походных условиях, когда отсутствует возможность подключения мелкой техники. Поэтому с их выбором несколько проще справиться.

Смотрим видео, правильный расчет мощности потребления:

Установка таких устройств тоже подразумевает выполнение подготовительной работы. В первую очередь нужно соотнести размеры рабочих панелей с площадью имеющегося в распоряжении пользователя свободного участка. Необходимо спланировать возможность обслуживания такой техники (регулярная очистка от пыли, загрязнений и снега), так как все эти факторы сильно влияют на эффективность работы фотоэлементов. Если рядом есть слишком высокие деревья, об этом также следует позаботиться, так как солнечные панели в тени малоэффективны.

И, наконец, наиболее важный нюанс – угон наклона рабочих поверхностей устройства, чтобы обеспечить прямое попадание лучей на фотоэлементы.

Как видно, порой не так просто выполнить все условия, при которых должны функционировать такие устройства, поэтому часто лучшим выходом является возможность пригласить для их установки мастеров. Учитывая, сколько стоит солнечная батарея, желательно в результате получить максимальный уровень ее производительности, что невозможно обеспечить при затененности участка, где располагается подобная техника, или при постоянно загрязненной поверхности панелей фотоэлементов.

generatorvolt.ru

Самые эффективные солнечные батареи: многослойные ячейки, перовскит

В последнее время солнечная энергетика развивается столь бурными темпами, что за 10 лет доля солнечного электричества в мировой годовой выработке электроэнергии увеличилась с 0.02% в 2006 году до почти одного процента в 2016 году.

Dam Solar Park - самая большая СЭС в мире. Мощность 850 мегаватт. Снимок NASA

Основным материалом для солнечных электростанций является кремний, запасы которого на Земле практически неистощимы. Одна беда – эффективность кремниевых солнечных батарей оставляет желать лучшего. Самые эффективные солнечные батареи имеют коэффициент полезного действия, не превышающий 23%. А средний показатель эффективности колеблется от 16% до 18%. Поэтому исследователи всего мира, занятые в области солнечной фотовольтаики, работают на тем, чтобы освободить солнечные фотопреобразователи от имиджа поставщика дорогого электричества.

Развернулась настоящая борьба за создание солнечной суперячейки. Основные критерии – высокая эффективность и низкая стоимость. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) в США даже выпускает периодически бюллетень, в котором отражаются промежуточные результаты этой борьбы. И в каждом выпуске показываются победители и проигравшие, аутсайдеры и выскочки, случайно ввязавшиеся в эту гонку.

Лидер: солнечная многослойная ячейка

Эти гелиевые преобразователи напоминают сэндвич из разных материалов, в том числе из перовскита, кремния и тонких пленок. При этом каждый слой поглощает свет только определенной длины волны. В результате эти при равной площади рабочей поверхности многослойные гелиевые ячейки вырабатывают значительно больше энергии, чем другие.

Рекордное значение эффективности многослойных фотопреобразователей было достигнуто в конце 2014 года совместной немецко-французской группой исследователей под руководством доктора Франка Димрота во Фраунгоферовском институте систем солнечной энергии. Была достигнута эффективность в 46%. Такое фантастическое значение эффективности было подтверждено независимым исследованием в NMIJ/AIST - крупнейшем метрологическом центре Японии.

Многослойная ячейка Многослойная солнечная ячейка. Эффективность – 46%

Эти ячейки состоят из четырех слоев и линзы, которая концентрирует на них солнечный свет. К недостаткам следует отнести наличие в структуре субстрата германия, который несколько увеличивает стоимость солнечного модуля. Но все недостатки многослойных ячеек в конечном счете устранимы, и исследователи уверены, что в самом ближайшем будущем их разработка выйдет из стен лабораторий в большой мир.

Новичок года - перовскит

Совершенно неожиданно в гонку лидеров вмешался новичок – перовскит. Перовскит – это общее название всех материалов, имеющих определенную кубическую структуру кристаллов. Хотя перовскиты известны давно, исследование солнечных ячеек, изготовленных из этих материалов, началось только в период с 2006 по 2008 годы. Первоначальные результаты были разочаровывающими: эффективность перовскитных фотопреобразователей не превышала 2%. При этом расчеты показывали, что этот показатель может быть на порядок выше. И действительно, после ряда успешных экспериментов корейские исследователи в марте 2016 года получили подтвержденную эффективность 22%, что само по себе уже стало сенсацией.

Перовскитный солнечный элемент

Преимуществом перовскитных элементов является то, что с ними более удобно работать, их легче производить, чем аналогичные кремниевые элементы. При массовом производстве перовскитных фотопреобразователей цена одного ватта электроэнергии могла бы достигнуть $0.10. Но специалисты считают, что до тех пор, пока перовскитные гелиевые ячейки достигнут максимальной эффективности и начнут выпускаться в промышленном количестве, стоимость «кремниевого» ватта электричества может быть существенно снижена и достигнуть того же уровня в $0.10.

Экспериментально: квантовые точки и органические солнечные ячейки

Эта разновидность солнечных фотопреобразователей пока находится на ранней стадии развития и пока не может рассматриваться как серьезный конкурент существующим гелиевым ячейкам. Тем не менее разработчик – Университет Торонто – утверждает, что согласно теоретическим расчетам, эффективность солнечных батарей на базе наночастиц – квантовых точек ‒ будет выше 40%. Суть изобретения канадских ученых состоит в том, что наночастицы – квантовые точки ‒ могут поглощать свет в различных диапазонах спектра. Изменяя размеры этих квантовых точек, можно будет выбрать оптимальный диапазон работы фотопреобразователя.

Солнечная ячейка на базе квантовых точек

А учитывая, что этот нанослой может наноситься методом распыления на любую, в том числе и прозрачную основу, то в практическом применении этого открытия просматриваются многообещающие перспективы. И хотя на сегодняшний день в лабораториях при работе с квантовыми точками достигнут показатель эффективности, равный всего11.5%, сомнений в перспективности этого направления нет ни у кого. И работы продолжаются.

Solar Window – новые солнечные ячейки с эффективностью 50%

Компания Solar Window из штата Мэриленд (США) представила революционную технологию «солнечного стекла», которая в корне меняет традиционные представления о солнечных батареях.

Ранее уже были сообщения о прозрачных гелиевых технологиях, а также о том, что эта компания обещает увеличить в разы эффективность солнечных модулей. И, как показали последние события, это были не просто обещания, а эффективность 50% - уже не только теоретические изыски исследователей компании. В то время как другие производители только выходят на рынок с более скромными результатами, Solar Window уже представила свои поистине революционные высокотехнологичные разработки в области гелиевой фотовольтаики.

Эти разработки открывают дорогу к выпуску прозрачных солнечных батарей, имеющих значительно более высокую эффективность по сравнению с традиционными. Но это не единственный плюс новых солнечных модулей из Мэриленда. Новые гелиевые элементы могут легко крепиться к любым прозрачным поверхностям (например, к окнам), могут работать в тени или при искусственном освещении. Благодаря своей дешевизне инвестиции в оснащение здания такими модулями могут окупиться в течение года. Для сравнения следует отметить, что срок окупаемости традиционных солнечных батарей колеблется от пяти до десяти лет, а это – огромная разница.

Солнечные ячейки от компании Solar Window

Компания Solar Window озвучила некоторые детали новой технологии получения солнечных батарей, имеющих столь высокую эффективность. Разумеется, главные know how остались за скобками. Все гелиевые элементы изготовлены, в основном, из органического материала. Слои элементов состоят из прозрачных проводников, углерода, водорода, азота и кислорода. По данным компании, производство этих солнечных модулей настолько безвредно, что оно оказывает в 12 раз меньшее воздействие на окружающую среду, чем производство традиционных гелиевых модулей. В течение ближайших 28 месяцев первые прозрачные солнечные батареи будут установлены в некоторых зданиях, школах, офисах, а также в небоскребах.

Если говорить о перспективах развития гелиевой фотовольтаики, то очень похоже, что традиционные кремниевые солнечные батареи могут отойти в прошлое, уступив место высокоэффективным, легким, многофункциональным элементам, открывающим самые широкие горизонты гелиевой энергетике.

solarb.ru

Как выбрать солнечные батареи для дома: виды и характеристика

Развитие новейших технологий уверенно шагает вперед, это подарило возможность экономить электроэнергию с помощью использования природной энергии Солнца. Это происходит посредством работы солнечных батарей.

Схема солнечной батареи.

Солнечные батареи представляют собой совокупность фотоэлектрических преобразователей, соединенных между собой.

Фотоэлементы преобразовывают солнечную энергию в электрический ток. Это обеспечивает колоссальную экономию потребления электроэнергии и автономность для потребителя. Данный вид энергии, к тому же, безвреден и способен преобразовывать до 40% солнечного света.

Целесообразность использования солнечной энергии для дома

Солнечные батареи имеют большие преимущества перед традиционными источниками электроэнергии. Во-первых — это бесплатный вид энергии, во-вторых — эти приборы можно использовать в любой точке земного шара. В-третьих, альтернативный ресурс экологически безвреден и не загрязняет окружающую среду.

Схема солнечной батареи для дома.

Установка данного источника энергии — недешевое удовольствие, однако за годы использования он себя полностью окупает и оправдывает. Стоимость таких батарей становится дешевле год от года, так как их схема производства уже известна во всем мире и только усовершенствуется.

Энергия, вырабатываемая солнечными батареями, становится вполне конкурентоспособной с другими видами топлива. А в сельской местности, вдали от цивилизованных центральных регионов, использование солнечных батарей выгоднее традиционных ресурсов, а в некоторых случаях они могут стать единственным источником электроэнергии.

Не стоит пугаться высокой стоимости нетрадиционных энергоресурсов, так как в конечном итоге они существенно сэкономят семейный бюджет. Долговечность использования данного вида топлива составляет от 12 до 25 лет. За это время потребитель будет получать бесплатную электроэнергию. Конечно, большое преимущество получат жители южных регионов. Для жителей России, то есть для жителей средней полосы, где интенсивность Солнца продолжается с апреля по ноябрь, экономия электроэнергии тоже получается существенной.

Например, обеспечение дома горячей водой с помощью солнечных батарей осуществляется на 70% в осеннее — весенний период. Летом этот показатель может достигать 100%! Но даже зимой, когда интенсивность Солнца существенно понижена, солнечные батареи продолжают работать, обеспечивая экономию традиционного энергопотребления.

Схема энергетических пластин.

Недостатками энергетических пластин можно считать:

Высокую стоимость.
Снижение производительности фотоэлементов при высокой температуре.
По истечении времени могут снизиться технические характеристики.
Поверхность пластин необходимо постоянно чистить для более эффективной работы.

Солнечные энергоносители нельзя рассматривать как автономный источник энергии. Это дополнительный энергоноситель, который полностью оправдывает себя.

Вернуться к оглавлению

Виды и характеристика альтернативного энергоресурса

Солнечные батареи бывают 3 основных типов:

Монокристаллические.
Поликристаллические.
Тонкопленочные на основе кремния.

Схема монокристаллической солнечной батареи.

Первый вид батарей представляет собой кремниевые пластины и является самым эффективным энергопреобразователем. Эти приборы при большой мощности малы по размеру, что позволяет им занимать малую площадь на крыше дома.

Монокристаллическая пластина состоит из множества силиконовых ячеек, которые преобразовывают солнечную энергию. Такие батареи широко используют на судах, так как их конструкция хорошо выдерживает влагу. Однако их работа зависит от качества попадания прямых солнечных лучей. Так, небольшие облака, закрывшие Солнце, могут заблокировать процесс преобразования энергии.

Таким образом, монокристаллические батареи при компактных размерах обладают высокой мощностью, они надежны, имеют небольшую массу и просты в монтаже. Эти батареи достаточно гибки, они способны принимать любые формы, что позволяет уложить их на крыше дома незаметно.

Ввиду того, что монокристаллические солнечные батареи самые надежные, они и самые дорогие. Этот вариант подходит тогда, когда деньги — не проблема, и хочется выбрать качественную продукцию.

Поликристаллические пластины изготовлены из поликристаллического кремния. Данный энергоресурс характеризуется наличием красивых синих кристаллов разной формы.

Схема подключения солнечной батареи.

Это тоже достаточно эффективный и мощный вид батарей, но меньшей стоимостью. Именно благодаря выгодному соотношению цена-качество данная продукция завоевала большую популярность среди потребителей. Новейшие технологии изготовления приблизили качество поликристаллических батарей к высокому качеству монокристаллических. Данный вид солнечных пластин — лучший вариант источника энергии жилого дома, школы, административного здания.

Тонкопленочные батареи — самый дешевый вид, они наименее эффективны. Занимая большую площадь на крыше дома, этот энергоноситель вырабатывает малую мощность на 1 м², по сравнению с предыдущими двумя. Его главное преимущество в том, что пыль не наносит его поверхности вреда. Тонкопленочным батареям не страшна облачность: при пасмурной погоде их эффективность снижается лишь на 20%.

Вернуться к оглавлению

Какие солнечные батареи выбрать для дома

Выбирая для домов солнечные пластины, необходимо рассмотреть качества, которыми они должны обладать:

Батарея должна иметь высокий коэффициент полезного действия. Количество энергии, вырабатываемое прибором на м² — главный и определяющий параметр данной продукции.
Высокое качество фотоэлементов.
Наличие защитных диодов.
Наличие соединительных кабелей и разъемов. Наличие данных элементов упрощает монтаж и избавляет покупателя от дополнительных расходов.
Долговечность батареи. Солнечные батареи среднего качества имеют срок гарантии 10 лет, то есть за это время они смогут лишь себя окупить. А вот качественные батареи имеют срок гарантии 25 лет, что позволят не только окупить себя, но и сэкономить семейный бюджет.
Солнечные батареи должны быть известных брендов. Репутация производителя — это залог качества продукции.

Принцип работы солнечной батареи.

Мощность пластины влияет на ее цену: чем мощнее батарея, тем она дороже. Выбор солнечной панели для дома должен обуславливаться ее способностью полностью обеспечить поставку энергии для всего дома, то есть для всех электроприборов. Это значит, данная энергосистема должна быть достаточной мощности и соответствовать размерам крыши дома. Ведь чем мощнее батарея, тем она габаритнее.

На качество и размеры данной энергосистемы влияет эффективность ее фотоэлементов. Монокристаллические и поликристаллические панели имеют эффективность 12-19%. Но размеры батареи будут разные, в зависимости от эффективности фотоэлементов. Это значит, что панель мощностью 100 Вт и с эффективностью 12% имеет большую площадь, чем панель такой же мощности, но эффективностью 19%.

Тонкопленочный энергоноситель — самый дешевый, но он обладает минимальной мощностью и занимает существенную площадь на крыше. Поэтому выбор солнечной энергосистемы не должен определяться низкой ценой. Необходимо выбрать такую энергосистему, чтобы она обеспечила необходимую мощность и поместилась на крыше. Самый оптимальный вариант — это поликристаллическая пластина.

Солнечные батареи приобретают все большую популярность благодаря превосходному физическому свойству давать дешевый вид электроэнергии.

1poteply.ru

Самые большие конструкции на солнечных батареях

Создано 10.03.2010 15:29 Автор: Александр Компанеец

Вот читаю западные издания посвященные энергетике и другим новым технологиям и складывается впечатления, что какие-то фантастические рассказы они печатают. Вот сделал небольшую подборку самых грандиозных проектов использующих солнечную энергию.

В течение всего 2009 года мы следили за развитием солнечной энергетики и по возможности рассказывали о самых грандиозных и интересных проектах в области альтернативной возобновляемой энергетики.

В этой статье мы решили собрать крупнейшие проекты как реализованные, так и находящиеся на стадии разработки и внедрения.

Самое крупное здание на солнечной энергии.

И первым у нас идет самое большое офисное здание питающееся энергией солнца в Дежоу, Шангдонг – северо-западной провинции Китая. Здание полезной площадью 75 тысяч квадратных метров выполнено в форме древних солнечных часов. В этом солнечном здании нашли себе место выставочные центры, научно-исследовательские лаборатории, залы для проведения встреч и тренингов, а также экологически дружественная гостиница. Этот солнечный алтарь выполнен из светлых материалов символизирующих чистую энергию. Кроме массового использования солнечных батарей, множество других «зеленых» идей и технологий использовалось при строительстве этого здания. В здании применена инновационная изоляция, позволяющая расходовать на 30% меньше энергии, чем это предусмотрено национальными энергетическими стандартами.

Самый большой мост на солнечных батареях.

В Австралии премьер Анна Блай официально открыла самый большой пешеходный мост через реку Брисбен. Конструкция обошлась в более чем 63 миллиона долларов. Мост Курипла должен будет пропускать более 36 тысяч людей в неделю. Длина моста 470 метра. Интересной особенностью моста является светодиодная подсветка, распределенная по длине всей конструкции, и имеющая систему программирования освещения, которая позволяет создавать удивительные световые эффекты во время различных торжественных мероприятий. Питается система освещения моста с помощью 84-х солнечных панелей, которые ежедневно генерируют около 100 КВт-часов электроэнергии и имеют среднегодовую производительность 38 МВт-часов. Солнечная система генерации электроэнергии способна обеспечить 75% потребностей системы освещения при работе последней в режиме максимальной нагрузки, но повседневная конфигурация освещения на 100% использует энергию, полученную с помощью солнечных батарей. Избыток производимой энергии, как обычно бывает в подобных проектах, будет направляться в городскую электросеть.

Самый большой в мире тримаран на энергии солнца.

Про этот проект мы рассказывали совсем недавно. PlanetSolar – мультикорпусное судно, построенное на деньги немецкого инвестора Иммо Стройхера (Immo Stroeher) на верфи в городе Киль, Германия, стало крупнейшим тримараном, использующим энергию солнца. Солнечная яхта не имеет парусов, зато оснащена самыми современными солнечными батареями с КПД 22%. После проведения ряда испытаний, авторы проекта планируют совершить на этой фантастической яхте кругосветное путешествие за 140 дней, с целью пропаганды возможности использования альтернативных источников энергии. Тройной корпус, 30 метров в длину, 15 метров в ширину, 508 квадратных метров – площадь солнечных панелей, которые ежедневно могут производить 1000 кВт-часов электроэнергии. Избыток энергии накапливается в аккумуляторных батареях, позволяя 58-тонному судну автономно продолжать путешествие без солнца в течение более чем трех дней.

Самая большая солнечная аудио система.

Grzebik Design разработала самую большую в мире звуковую систему, питающуюся энергией солнца, которая установлена на Тайваньском Национальном стадионе. Аудио система способна обеспечить 40 000 зрителей качественным звуком мощностью 105 децибел. Ультра современный Национальный Стадион Тайваня стоимостью 5 миллиардов долларов обладает крышей площадью в 14155 квадратных метров, в которую вмонтированы 8844 квадратных метра солнечных панелей, которые эмулируют форму текущей реки и генерируют 1.14ГВт-часов электроэнергии в год, предотвращая таким образом выброс 660 тонн углекислого газа в атмосферу.

Как Вы уже, наверное, догадались, производимая электроэнергия используется для звуковой системы , придуманной японским архитектором Тойо Ито, которая включает 60 установленных колонки типа Apogee Sound AE-7SX, защищенных от непогоды для озвучивания сидячих мест, 12 – Apogee Sound ALA-5WSX для озвучивания поля, 2 Apogee Sound AFI-205 и 2AFI-Point5 для комнаты управления и звукового мониторинга.

Самая большая гелио термальная электростанция.

В отличие от фотоэлектрических электростанций, гелиотермальная солнечная электростанция использует массовую систему зеркал, свет от которых концентрируется на башне, в которой расположен генератор энергии. В этой системе тепловая энергия сконцентрированных лучей света преобразовывается в электроэнергию классическим способом, с помощью паровой турбины.

Расположено это чудо техники, энергетики и технологии в Севильи, Испания. Энергетические достижения этой небольшой европейской страны не могут не удивлять.

Утверждается, что эта солнечная электростанция – самая крупная электростанция использующая солнечный свет, сконцентрированный на приемной башне. 1200 зеркал окружают огромную башню на территории 155000 квадратных метров. Каждое зеркало (гелиостат), отслеживая движение солнца в течение дня, направляет солнечную радиацию на приемник, находящийся на высоте 170 метров над землей, который превращает 92% солнечного тепла в пар. Пар по трубам направляется к основанию башни, где установлена турбина генератора. PS20, так называется эта электростанция, способна производить 20 МВт электричества, обеспечивая потребность 10 тысяч домов.

Самый большой солнечный проект.

Используя преимущества солнечной и сухой пустыни Сахара, гиганты солнечной индустрии готовятся к установке самой большой в мире солнечной электростанции, которая в сумме будет производить 100ГВатт электроэнергии. Такой грандиозный проект не под силу ни одной компании, поэтому крупнейшие производители оборудования для солнечных электростанций из Германии, более 20-ти, объединяют свои усилия и инвестиции для реализации этого проекта. В отличие от других солнечных проектов, которые строятся в одном месте локально, этот проект будет представлять собой целый массив электростанций, которые протянутся через несколько стабильных государств северной Африки. Вероятно, такое решение должно упростить транспортировку энергии и обслуживание этого солнечного монстра пустыни. Полученная энергия должна будет транспортироваться через Средиземное море в Европу, чтобы обеспечить 15% потребностей в электроэнергии. Компании, участвующие в проекте, называют его реальным решением выхода из энергетического кризиса, так как система очень хорошо масштабируется и в дальнейшем позволит постепенно наращивать мощности. Благо в Сахаре с солнцем проблем нет.

Проект оценивается в 400 миллиардов евро и займет 10-15 лет, но будучи однажды законченным, проложит путь к нефтяной независимости экономик стран Европы.

Самая большая новогодняя елка на солнечных батареях.

И снова Австралия, Брисбен. Здесь было установлено самое большое рождественское дерево, иллюминация которого питается исключительно солнечной энергией. 16000 лампочек в красочной гирлянде и огромная звезда на верхушке. А где же солнечные батареи? 250 красных матовых шаров и звезда на верхушке выполнены из солнечных элементов. Красиво, наглядно и чисто. Умеют же люди отдыхать с пользой!

Самый большой в мире стадион с солнечными батареями на огромной крыше.

Ранее никто и никогда не пытался обеспечить энергией от солнечных батарей целый стадион. Но японская компания Toyo Ito Architects, невзирая на все сложившиеся стереотипы и стандарты обеспечения энергией столь крупных сооружений, решила использовать солнечную энергию как основной источник электричества. И новый стадион стоимостью 150 миллионов долларов способный вместить 55 тысяч зрителей не только обеспечивает энергией собственные потребности, но и покрывает 80% потребностей в электричестве близлежащих домов в дневное время. Каждый дюйм 14155 квадратных метров крыши покрыт 8844 солнечными панелями, которые в сумме могут генерировать до 1.14ГВт-часов электричества в год. Это невообразимое чудо технологий дает незабываемый пример всем архитекторам мира.

Самая большая кухня на солнечных батареях.

Индия. Страна, которая активно внедряет передовой опыт использования альтернативных источников энергии по всей территории. В Индии разрабатывается самая большая в мире установка, питающаяся солнечной энергией, для приготовления пищи. Система стоит около 280 тысяч долларов и ежедневно превращает 3.5 тонны воды в пар, который используется для приготовления пищи для пилигримов, приходящих посетить храм Саи Баба. Солнечная кухня позволяет накормить до 20 тысяч человек в день и сберечь более 100 тонн природного газа в год. Государство спонсировало это строительство, оплатив 43% всех затрат.

www.facepla.net

Мощные солнечные батареи для дома

Мощный фотоэлектрический модуль — другими словами высокопроизводительная солнечная батарея, это отличное изобретение, которое уместно использовать не только при сооружении крупных электростанций, но так-же для частного применения, своего дома.

мощные солнечные батареи

Как известно солнечные батареи различаются типом сборки солнечных фотоэлементов, количеством ячеек, размером конструкции, от этого зависит мощность отдельно взятой солнечной панели.

Высокопроизводительные батареи, кроме последовательной сборки элементов в электрическую цепь, (к примеру на 24-48 вольт) использую более мощные солнечные ячейки,(от 4 v. каждая) которые могут быть монокристаллические или изготовлены из поликристалла.

Самые мощные солнечные батареи, которые есть в продаже, доступны для комерческого использования, это панели с пиковой производительностью 300 ват.

Такая панель довольно больших размеров, вмещает 72 фотоэлемента, весит около 20-23 килограмм. Ширина 1м. высота достигает около 2 метра.

Единственным недостатком этих модулей есть их высокая стоимость, требования к крепежу, неудобство монтажа в стесненных условиях.

Мощные батареи можно купить от 250 у.е. за штуку. Для того, чтобы обеспечить электроэнергией собственный дом, потребуется вложиться на 3-5 тыс. долларов.

Почему выгодно покупать мощную батарею вместо нескольких более слабых? - потому что в первую очередь, будет минимум соединений, а следовательно меньше потерь вырабатываемой энергии. В любых условиях, больших размеров мощная панель более эффективна.

По отзывам потребителей, солнечные батареи исправно генерируют энергию на протяжении 20–25 лет, где потеря эффективности падает всего лишь на 7–8 % каждые 10 лет эксплуатации.

Схема подключения солнечных батарей

Чтобы определиться с мощностью солнечных батарей, нужно определить предполагаемый обьем потреблени электричества. Проще это сделать по счету за электроэнергию, далее необходимо решить, сколько киловат вы желаете вырабатывать с помощью собственного источника энергии.

Однако какими бы мощными не били приобретенные батареи, для полноценного функционирования требуется дополнительное оборудование. Далее рассмотрим схему подключения батарей в полноценной системе.

Схема подключения солнечных батарей

На схеме видно весь путь где мощная солнечная панель, направляет сгенерированную энергию через контроллер на аккумулятор, где происходит её накопление. Далее через инвертор, постоянный ток превращается в обычный переменный 220 в.

Задача контроллера состоит в том, чтобы вовремя ограничить мощность батареи, чтоб аккумулятор не закипел от чрезмерного излишка. С другой стороны в ночное время- контроллер предотвращает переток энергии обратно к панели, поскольку она в таких условиях, становится потребителем.

Когда мощные батареи целесообразны

Стоимость автономного энергоснабжения зависит от мощности и производительности всей системы. Чем она больше, тем меньше цена единиц ее составляющих.

Из больших батарей, довольно удобно собирать мощные электростанции поскольку они требуют много модулей, так-же можно соорудить небольшие с дальнейшей возможностью разширения.

В случае когда планируется зарабатывать на солнечной энергии, посредством домашней солнечной электростанции по (зеленому тарифу) то вам нужно приобретать только мощные панели и специализированный инвертор, который будет сразу передавать ток в общую сеть.

Этот вид пассивного дохода выгоден тем, что из общего количества выработанных кВт, отнимут потраченные на собственные нужды - за остальные в конце месяца, получите выплаты от государства.

Кроме всего окупаемость довольно мощной электростанции в 30 кВт. примерно 5 лет. Но такой проэкт потребует серьезного вложения свободных средств, около 40 тыс. долларов. Так-же стоит отметить, что подобная станция нуждается в большой, открытой солнцу площади для размещения (200 кв. метров), ведь будет задействовано 100 самых мощных 300 ватных солнечных батарей.

solar-batarei.ru