Солнечная батарея для отопления дома: отзывы и советы. Солнечные батарейкиКак устроены и работают солнечные батареиСолнечная энергетика становится все более популярной во всем мире. Вместе с коллегами из специализированного портала Elektrik мы разбирались, как устроена солнечная батарея, из чего она состоит и куда отправляется получаемая энергия.
 В наше время практически каждый может собрать и получить в свое распоряжение свой независимый источник электроэнергии на солнечных батареях (в научной литературе они называются фотоэлектрическими панелями). Дорогостоящее оборудование со временем компенсируется возможностью получать бесплатную электроэнергию. Важно, что солнечные батареи – это экологически чистый источник энергии. За последние годы цены на фотоэлектрические панели упали в десятки раз и они продолжают снижаться, что говорит о больших перспективах при их использовании. В классическом виде такой источник электроэнергии будет состоять из следующих частей: непосредственно, солнечной батареи (генератора постоянного тока), аккумулятора с устройством контроля заряда и инвертора, который преобразует постоянный ток в переменный.
Солнечные батареи состоят из набора солнечных элементов (фотоэлектрических преобразователей), которые непосредственно преобразуют солнечную энергию в электрическую. Большинство солнечных элементов производят из кремния, который имеет довольно высокую стоимость. Этот факт определят высокую стоимость электрической энергии, которая получается при использовании солнечных батарей. Распространены два вида фотоэлектрических преобразователей: сделанные из монокристаллического и поликристаллического кремния. Они отличаются технологией производства. Первые имеют кпд до 17,5%, а вторые – 15%. Наиболее важным техническим параметром солнечной батареи, которая оказывает основное влияние на экономичность всей установки, является ее полезная мощность. Она определяется напряжением и выходным током. Эти параметры зависят от интенсивности солнечного света, попадающего на батарею.
Электродвижущая сила отдельных солнечных элементов не зависит от их площади и снижается при нагревании батареи солнцем, примерно на 0,4% на 1 гр. С. Выходной ток зависит от интенсивности солнечного излучения и размера солнечных элементов. Чем ярче солнечный свет, тем больший ток генерируется солнечными элементами. Зарядный ток и отдаваемая мощность в пасмурную погоду резко снижается. Это происходит за счет уменьшения отдаваемой батареей тока. Если освещенная солнцем батарея замкнута на какую либо нагрузку с сопротивлением Rн, то в цепи появляется электрический ток I, величина которого определяется качеством фотоэлектрического преобразователя, интенсивностью освещения и сопротивлением нагрузки. Мощность Pн, которая выделяется в нагрузке определяется произведением Pн = IнUн, где Uн напряжение на зажимах батареи. Наибольшая мощность выделяется в нагрузке при некотором оптимальном ее сопротивлении Rопт, которое соответствует наибольшему коэффициенту полезного действия (кпд) преобразования световой энергии в электрическую. Для каждого преобразователя имеется свое значение Rопт, которая зависит от качества, размера рабочей поверхности и степени освещенности. Солнечная батарея состоит из отдельных солнечных элементов, которые соединяются последовательно и параллельно для того, чтобы увеличить выходные параметры (ток, напряжение и мощность). При последовательном соединении элементов увеличивается выходное напряжение, при параллельном – выходной ток. Для того, чтобы увеличить и ток и напряжение комбинируют два этих способа соединения. Кроме того, при таком способе соединения выход из строя одного из солнечных элементов не приводит в выходу из строя всей цепочки, т.е. повышает надежность работы всей батареи.
Таким образом, солнечная батарея состоит из параллельно-последовательно соединенных солнечных элементов. Величина максимально возможного тока отдаваемого батареей прямо пропорциональна числу параллельно включенных, а электродвижущая сила - последовательно включенных солнечных элементов. Так, комбинируя типы соединения, собирают батарею с требуемыми параметрами. Солнечные элементы батареи шунтируются диодами. Обычно их 4 – по одному, на каждую ¼ часть батареи. Диоды предохраняют от выхода из строя части батареи, которые по какой-то причине оказались затемненными, т. е. если в какой-то момент времени свет на них не попадает. Батарея при этом временно генерирует на 25% меньшую выходную мощность, чем при нормальном освещении солнцем всей поверхности батареи. При отсутствии диодов эти солнечные элементы будут перегреваться и выходить из строя, так как они на время затемнения превращаются в потребителей тока (аккумуляторы разряжаются через солнечные элементы), а при использовании диодов они шунтируются и ток через них не идет.
Получаемая электрическая энергия накапливается в аккумуляторах, а затем отдается в нагрузку. Аккумуляторы – химические источники тока. Заряд аккумулятора происходит тогда, когда к нему приложен потенциал, который больше напряжения аккумулятора. Число последовательно и параллельно соединенных солнечных элементов должно быть таким, чтобы рабочее напряжение подводимое к аккумуляторам с учетом падения напряжения в зарядной цепи немного превышало напряжение аккумуляторов, а нагрузочный ток батареи обеспечивал требуемую величину зарядного тока. Например, для зарядки свинцовой аккумуляторной батареи 12 В необходимо иметь солнечную батарею состоящую из 36 элементов.
При слабом солнечном свете заряд аккумуляторной батареи уменьшается и батарея отдает электрическую энергию электроприемнику, т.е. аккумуляторные батареи постоянно работают в режиме разряда и подзаряда. Это процесс контролируется специальным контроллером. При циклическом заряде требуется постоянное напряжение или постоянный ток заряда.
При хорошей освещенности аккумуляторная батарея быстро заряжается до 90% своей номинальной емкости, а затем с меньшей скоростью заряда до полной емкости. Переключение на меньшую скорость заряда производится контроллером зарядного устройства. Наиболее эффективно использование специальных аккумуляторов – гелевых (в батарее в качестве электролита применяется серная кислота) и свинцовыех батарей, которые сделанны по AGM-технологии. Этим батареям не нужны специальные условия для установки и не требуется обслуживание. Паспортный срок службы таких батарей – 10 - 12 лет при глубине разряда не более 20%. Аккумуляторные батареи никогда не должны разряжаться ниже этого значения, иначе их срок службы резко сокращается! Аккумулятор подсоединяется к солнечной батарее через контроллер, который контролирует ее заряд. При заряде батареи на полную мощность к солнечной батареи подключается резистор, который поглощает избыточную мощность.
Для того чтобы преобразовать постоянное напряжение от аккумуляторной батареи в переменное напряжение, которой можно использовать для питания большинства электроприемников совместно с солнечной батарей можно использовать специальные устройства – инверторы. Без использования инвертора от солнечной батареи можно питать электроприемники, работающие на постоянном напряжении, в т.ч. различную портативную технику, энергосберегающие источники света, например, те же светодиодные лампы. Автор текста: Андрей Повный. Текст впервые опубликован на сайте Electrik.info. Перепечатано с согласия редакции.
recyclemag.ru бесплатное электричество для вашего дома Когда деньги, вложенные в батареи, окупятся, электричество в доме будет действительно бесплатным Заинтересованы в бесплатной электроэнергии на дачном участке или в загородном доме? Я расскажу про принцип действия и про устройство солнечной батареи, а вы сможете решить, подходит ли такое устройство для того, чтобы сделать дом или дачу энергонезависимыми. Что такое солнечные батареи и как они работаютСолнечная батарея (СБ) — это устройство, позволяющее преобразовать световую энергию солнечных лучей в электрический ток. В основе приборов применяются фотоэлементы — полупроводниковые фотоэлектрические преобразователи.  Пример того, как небольшой поселок можно сделать энергонезависимым Современные модификации солнечных батарей различаются такими параметрами, как производимая мощность и габариты. Поэтому эти устройства с одинаковым успехом применяются в самых разных конструкциях, начиная с портативных калькуляторов и оканчивая солнечными электростанциями.  На схеме показано, из чего состоит наиболее распространённая батарея солнечного света При сборке фотоэлемента на пластину монокристаллического кремния с шириной запрещенной зоны 5 эВ наносится слой фосфора и бора. В слое кремния с добавками фосфора (катод) возникают свободные электроны. В слое кремния с бором (анод) образуются отсутствующие электроны, так называемые «дырки».  На схеме показан принцип работы кремниевого фотоэлемента, начиная с воздействия света на поверхность и оканчивая отведением тока Когда на поверхность фотоэлемента попадает квант света, происходит движение частиц из одного слоя в другой. За счет движения частиц, высвобождается определенное количество энергии, то есть создается разность потенциалов, которую определяет интенсивность света.  Медные дорожки нескольких пластин параллельно спаиваются друг с другом Для того чтобы высвобожденную энергию вывести с каждой отдельно взятой пластины, на поверхность фотоэлектрических преобразователей нанесены металлизированные дорожки. Мощность собранной батареи определяется ее площадью. То есть, чем больше отдельных пластин будет закреплено на панели, тем больше электричества будет выработано. Разновидности преобразующих панелей и их устройство
Эффективное расположениеЧтобы эксплуатация батарей была наиболее эффективной, устройство должно вырабатывать электричество наибольшее количество времени в течение светового дня. Добиться максимальной эффективности использования можно за счет правильного расположения плоскости относительно траектории прохождения солнца.
Интеграция солнечных батарей в электрическую сетьСолнечная батарея (СБ) вырабатывает электрический ток, но для того чтобы постоянное напряжение применить в быту, его нужно трансформировать в переменный ток и пустить в сеть или аккумулировать для последующего применения.  На фото показан автомобильный инвертор, преобразующий постоянный ток (12 В) в переменный ток с параметрами бытовой электросети (50 Гц, 220 В) Для трансформирования постоянного напряжения в переменное, применяется специальное оборудование — инвертор. На вход устройства подаётся постоянное напряжение, а на выходе получается переменный ток с требуемой частотной характеристикой и необходимой мощностью.  Аккумуляторы для бытовой солнечной электростанции — для удобства монтажа по бокам предусмотрены кронштейны для стойки Для накопления электроэнергии применяются свинцово-кислотные аккумуляторы. Обратите внимание на то, что солнечные панели комплектуются специальными аккумуляторами, которые по рабочим параметрам и по конструкции отличаются от обычных автомобильных аккумуляторов. Подведем итогиТеперь вы знаете, как работают солнечные батареи и как они устроены. Интересующие подробности можно найти, посмотрев видео в этой статье. Если остались вопросы, их можно задать в комментариях. otoplenie-gid.ru Солнечные батареи для отопления частного дома, схема, преимуществаБлагодаря современным технологиям каждый из нас имеет возможность твердо идти в ногу со временем. Наиболее значимое достижение научного мира – это извлечение энергии из некоторых природных феноменов. Современный человек давно уже научился использовать энергию таких стихий, как ветер и вода. Сегодня настало время для получения энергии от солнечного тепла. Солнечная энергия является неиссякаемым источником, поэтому грех ее не использовать на благо всего человечества. Солнечные батареи для отопления дома приобретают все большую популярность среди владельцев частных и загородных домов.  Отопление частного дома солнечными батареями Что представляют собой солнечные батареи?Уже давно датируется тот день, когда были изобретены устройства, которые могут заряжаться от света. Еще в 90-х годах человечество ознакомилась с такими изобретениями, как батарейки для часов, калькуляторов и других мелких устройств. Ученые из других стран научились использовать энергию солнечных лучей несколько раньше, чем наши отечественные исследователи. Некоторый опыт есть и у наших специалистов, поэтому сейчас необходимо только заняться усовершенствованием некоторых достижений и результатов.  Строение солнечной батареи Удачным достижением можно назвать использование солнечных лучей для организации отопительной системы частного или загородного дома. Солнечная система отопления входит в категорию альтернативных, особенно в тех странах, где солнце светит более 20 дней в месяц. Стандартные системы отопления дорогостоящие не только в плане организации, но и в плане коммунальных тарифов. Альтернативные отопительные системы помогут избавиться от зависимости коммунальных контор. Преимущества отопительной системы на солнечных батареяхМожно отметить несколько достоинств солнечных батарей для отопления дома:
Есть некоторые нюансы, на которые стоит обратить внимание перед тем, как остановить свой выбор на данной системе. Ведь такая система может подойти не для всех. Во многом качество такой отопительной системы зависит от географии проживания. Если вы проживаете в таком регионе, где солнце светит далеко не каждый день, то такие системы будут неэффективными. Еще одним недостатком данной системы является то, что солнечные батареи стоят недешево. Правда, не стоит забывать о том, что такая система со временем себя полностью окупит.  Продолжительность солнечного сияния на территории РоссииДля того чтобы снабдить дом необходимым количеством тепла, потребуется от 15 до 20 кв. метров площади солнечных батарей. Один квадратный метр выделяет в среднем до 120Вт. Рекомендуем к прочтению: Для того чтобы получать около 500кВт тепла в месяц, нужно чтобы в месяце было около 20 солнечных дней. Обязательным условием является установка солнечных батарей на южную сторону крыши, так как на нее распространяется больше всего тепла. Для того чтобы отопление от солнечных батарей было максимально эффективным, угол наклона крыши должен составлять около 45 градусов. Желательно, чтобы возле дома не росли высокие деревья и не находились другие предметы, которые могут создавать тень. Стропильная система дома должна обладать необходимой прочностью и надежностью. Так как солнечные батареи не совсем легкие, нужно позаботиться о том, чтобы они не нанесли вред зданию и не спровоцировали разрушительные процессы. Вероятность обрушения возрастает зимой, так как в это время на крыше, помимо тяжелых батарей, будет накапливаться снег.  Солнечные батареи как правило размешают на крыше домаНесмотря на то, что солнечные батареи стоят довольно дорого, они все больше набирают популярность. Их используют даже там, где климат не слишком жаркий. Такую систему можно использовать и в качестве дополнительного отопления дома. Наиболее эффективны такие системы в летние месяцы, когда солнце светит почти каждый день. Однако не стоит забывать о том, что дом необходимо отапливать преимущественно в зимние месяцы. Типы солнечных батарей, а также их комплектацииБатареи можно разделить на два основных типа:
К первой категории можно отнести аккумуляторные панели, работающие от напряжения в 12-24В. Такие системы обеспечат электроэнергией, необходимой для работы телевизора и нескольких осветительных приборов в доме. Большие системы могут не только полностью обеспечить дом необходимой электроэнергией, но и сыграть важную роль в организации отопительной системы. Стоит учитывать, что солнечные батареи не смогут обеспечить необходимым теплом и электричеством большие дома с несколькими этажами.  Солнечные батареи различного типа и размераКомплектация солнечных батарей может несколько отличаться. В базовую комплектацию входят такие компоненты, как:
 Схема системы отопления работающей на солнечных батареяхЕсли вы оборудуете достаточно мощное отопление частного дома солнечными батареями, то дом можно обеспечить еще и горячим водоснабжением. Кроме того, можно дополнительно оборудовать такую систему, как теплый пол. Рекомендуем к прочтению: Перед тем, как устанавливать систему отопления, нужно убедиться в том, что ее мощности хватит на ваши нужды. Для этого учитываются такие показатели, как общая площадь дома, количество жильцов, которые в нем проживают и необходимый расход энергии. Если семья состоит из трех человек, то потребуется от 200 до 500 кВт энергии в месяц. Если вы планируете организовать горячее водоснабжение, то потребуется больше электроэнергии. Наиболее эффективной считается комбинированная отопительная система. Она позволяет подстраховать жильцов дома на случай непредвиденных или аварийных ситуаций. Выбор системы и ее установкаПеред тем, как остановить свой выбор на определенной отопительной системе, нужно тщательно изучить ее возможности. Обязательным условием будет расчет площади дома, а также необходимого количества тепла, которое уйдет на его обогрев. Также необходимо максимально правильно подобрать место, куда она будет установлена. Лучше всего обратиться за помощью к высококвалифицированным специалистам, так как даже незначительный просчет может значительно снизить ее эффективность во время работы. Если отопительная система будет установлена правильно, то она прослужит не менее 25 лет. Такая система окупит себя полностью максимум через 3 года. Для многих такой срок наверняка не покажется слишком долгим. К тому же, вы полностью не будете зависеть от коммунальных служб. Солнечный коллектор должен быть установлен на площади с максимальным солнечным освещением. Если здание непригодно для установки коллектора, такое устройство можно установить на соседнем строении. Накопитель можно разместить в подвале. Нередко встречаются такие системы, где накопителей несколько. В таком случае они будут обладать более компактным размером. Те, кто выбрал для обогрева своего дома такую отопительную систему, как солнечные батареи, может сказать, что он поступил правильно. Солнечная энергия не стоит денег и, к тому же, является неиссякаемым источником тепла. Все, что нужно, — это вложить некоторые средства в оборудование и установку такой системы, зато потом она себя полностью окупит и избавит вас от зависимости платить деньги коммунальным службам. Оцените публикацию: Загрузка... otoplenie-doma.org Солнечная батарея для отопления дома: отзывы и советыСовременные технологии позволяют каждому из нас идти в ногу со временем довольно твердыми шагами. Одним из самых значимых достижений научного мира можно считать извлечение энергии из определенных природных феноменов. Современный человек уже не первое десятилетие получает энергию из таких стихий, как вода и ветер. Сейчас активно развивается направление получения энергии из солнечного тепла. Она является неиссякаемой, поэтому ее стоит использовать на благо человечества. Солнечные батареи для отопления дома становятся с каждым годом все популярнее среди владельцев загородного и частного домостроения.
Особенности устройстваПриборы, способные заряжаться от света, появились уже довольно давно. Еще в девяностых годах прошлого века людям стали доступны батарейки для калькуляторов, часов и прочих мелких устройств, которые работали благодаря получаемой энергии от солнечного света. Западные ученые стали пользоваться этими ресурсами гораздо раньше, чем отечественные исследователи. У наших специалистов тоже есть определенный опыт, поэтому сейчас есть необходимость в серьезном совершенствовании определенных достижений и результатов. Строение солнечной батареиИспользование солнечных лучей для организации отопительной системы для дома можно считать довольно удачной идеей. Такая система отопления стала активно применяться в качестве альтернативного источника тепла особенно в странах, где две трети дней в месяце являются солнечными. Использование стандартной системы отопления является дорогим удовольствием не только в плане ее организации, но и в плане коммунальных тарифов. Солнечные батареи для отопления дома способы помочь в избавлении от зависимости от коммунальных служб. А ведь именно этого так хотят многие люди.
ПреимуществаСолнечная батарея для отопления дома обладает несколькими довольно весомыми преимуществами: - Ваш дом будет обеспечен необходимым теплом на протяжении всего года. Температурный режим можно регулировать так, как вам этого захочется. - Вы обретете независимость от жилищно-коммунальных служб. Ваши счета за отопление уже не будут пугать вас страшными суммами. - Солнечная энергия вполне может использоваться и на обеспечение иных нужд бытового плана. - Солнечная батарея для отопления дома характеризуется большим сроком эксплуатации. Устройство редко выходит из строя, поэтому не потребуется беспокоиться о таких нюансах, как замена или ремонт каких-то компонентов. Если вас заинтересовала солнечная батарея для отопления дома, то следует знать о важных нюансах, на которые требуется обратить внимание перед окончательным выбором. Подобная система не подходит для всех. География проживания – это один из факторов, влияющих на эффективность системы. Если регион вашего проживания характеризуется тем, что солнце светит не слишком часто, то подобные решения не будут настолько эффективными. Еще один недостаток заключается в том, что солнечная батарея для отопления дома стоит довольно дорого. Но тут важно помнить, что подобное решение окупит себя очень быстро.
Каких размеров должны быть батареиЧтобы снабдить дом требуемым количеством тепла, требуется 15-20 квадратных метров площади батарей. От одного квадратного метра получается примерно 120 ватт тепла. Чтобы за месяц получить примерно кВт тепла, необходимо около 20 солнечных дней. Солнечная батарея для отопления дома должна быть установлена на южной стороне крыши, так как тепла на нее распространяется максимальное количество. Для максимальной эффективности такого отопления требуется соблюсти угол наклона крыши примерно 45 градусов. Возле дома не должно расти высоких деревьев, размещаться иных предметов, способных формировать тень. Дом должен иметь стропильную систему, достаточно прочную и надежную, чтобы выдержать вес всей этой конструкции. Солнечные батареи для отопления дома зимой, отзывы о которых говорят, что они характеризуются своим большим весом, необходимо устанавливать так, чтобы они не спровоцировали разрушительные процессы и не нанесли зданию вреда. Особенно это касается зимнего времени, так как на крыше в это время накапливается снег, что дополняет и так немалый вес батарей.
При том, что стоит солнечная батарея для отопления дома довольно много, популярность этого продукта растет с каждым днем. Ее можно использовать и там, где климат сложно назвать жарким. Если вас заинтересуют солнечные батареи для отопления дома, отзывы о них говорят о возможности использовать их в качестве дополнительного источника тепла. Эти системы максимально эффективны в летние месяцы, когда почти каждый день можно видеть солнечный свет. Но важно понимать, что дом нуждается в отоплении чаще всего зимой. Типы и комплектации солнечных батарейВсе солнечные батареи условно можно разделить не два типа: малые и большие фотоэлектрические системы. К первой категории относятся аккумуляторные панели, которые работают от напряжения 12-24 В. Эти системы способны обеспечить электрической энергией работающий телевизор в комбинации с несколькими отопительными приборами. Использование больших систем предназначено не только для обеспечения жилища электрической энергией, но и для организации системы отопления. Однако с их помощью невозможно обеспечить большие дома с несколькими этажами. Различается и комплектация устройств. В базовый набор входит такой перечень компонентов: - вакуумный солнечный коллектор; - контроллер, следящий за работой системы на максимально эффективном уровне; - насос, подающий теплоноситель от коллектора в бак отопительной системы; - емкость для горячей воды, объем которой составляет 500-1000 литров; - тепловой насос или электрический тэн.
Солнечные батареи для отопления дома: отзывыВ Украине и России, как и в остальных странах, можно использовать подобное инновационное решение. Сейчас можно увидеть много отзывов о том, что подобная система является весьма эффективной, дом небольших размеров можно полностью перевести на такой альтернативный источник, а также прочие. При достаточной мощности оборудования можно обеспечить не только отопление, но и горячее водоснабжение, а это довольно значимый момент, позволяющий достичь дополнительной экономии. Можно дополнительно оборудовать систему теплых полов. Какую выбрать системуПеред выбором и монтажом системы отопления требуется убедиться в том, что она достаточно мощная для обеспечения ваших нужд. Отопление частного дома солнечными батареями должно организовываться с учетом таких показателей, как площадь жилища, число жильцов, а также необходимый энергетический ресурс. Если в семье насчитывается три человека, то требуется примерно 200-500 кВт энергии ежемесячно. При необходимости организовать горячее водоснабжение энергии потребуется еще больше. Комбинированная отопительная система признана наиболее эффективной. С ее помощью жильцы дома могут подстраховаться на случай аварийных или форс-мажорных ситуаций.
Выбор системы и ее установкаПервое, что требуется при выборе определенной системы - тщательно изучить ее возможности. Обязательно требуется рассчитать площадь жилища, а также то количество тепла, которое требуется для его отопления. Место установки – это еще один значимый момент. Отзывы говорят в пользу того, что правильнее всего будет воспользоваться помощью квалифицированных специалистов в данной области. Связано это с тем, что даже при незначительном просчете можно сильно снизить эффективность готового решения во время работы. Если солнечная батарея для отопления дома будет установлена правильно, то прослужит она не менее 25 лет. Всего 3 года нужно для ее полной окупаемости. Такой срок многие не считают слишком долгим, судя по тем же отзывам пользователей. Это позволяет стать полностью независимым от коммунальных служб, а это очень важно.
ВыводыСолнечная батарея для отопления дома должна устанавливаться так, чтобы солнечное освещение в этом месте было максимальным. Если выбранное здание не пригодно для монтажа такой системы, то можно воспользоваться соседним строением. Накопитель вполне можно разместить в подвальном помещении. встречаются и такие системы, где используется несколько накопителей. В этом случае их размеры будут немного скромнее. Те, кто решил для себя выбрать отопление частного дома солнечными батареями, может смело говорить о правильности своего решения. Солнечная энергия – это неиссякаемый источник тепла, при этом абсолютно бесплатный. Для этого требуется только вложить определенную сумму в оборудование и монтаж системы, а потом она себя не только полностью окупит, но еще и избавит от необходимости платить деньги коммунальным службам. fb.ru Солнечные батареи для частного дома. Плюсы и минусы солнечных батарей
Совсем недавно сама мысль о бесплатной электроэнергии казалась фантастической. Однако технологии не стоят на месте, и альтернативная энергетика завоевывает все больше поклонников. Все больше людей пользуются новейшими разработками, позволяющими обрести автономность без потери комфорта. Солнечные батареи являются действительно эффективным источником электроэнергии при соответствующих условиях. Итак, что же это за условия и насколько эффективны солнечные батареи могут быть в нашем климатическом поясе? Область примененияСолнечные батареи могут использоваться для обеспечения электрической энергией загородных домов, коттеджей и дачных поселков. Мобильные дома, а также постройки, расположенные вдали от основных линий электропередач. Санатории, дома отдыха и другие учреждения. Одним словом везде, где есть место для установки панелей, и имеется потребность в дополнительном источнике энергии. Что такое солнечная батарея?Солнечная батарея представляет собой многочисленные фотоэлектрические преобразователи, соединенных между собой в единую систему. Они превращают солнечную энергию в электрический ток. Современные батареи могут достигать 40% эффективности. Однако для этого нужны соответствующие условия. Как правило, имеет смысл устанавливать данные системы в районах, где большую часть года составляют солнечные дни. К тому же, стоит также учитывать и географическую широту, на которой расположен ваш дом, т.к. при приближении к полюсам солнечный луч теряет часть своей мощности. Вместе с тем, если в зимний период в вашем регионе много солнечных дней, то солнечные батареи могут существенно снизить потребление электроэнергии из городской сети. Виды солнечных батарейСолнечные батареи подразделяются на три больших семейства:
Тонкопленочные солнечные батареиТонкопленочные батареи состоят из натянутых пленок, которые легко можно установить в любое удобное место. Не боятся пыли и могут работать даже в неблагоприятных условиях. В облачную погоду их эффективность снижается на 20%. Недорогие, но требуют большой площади для установки. Монокристаллические батареиДанный вид батарей изготавливается из большого количества индивидуальных ячеек, которые заливаются силиконом. Благодаря такой гидроизоляции они эффективно применяются в судоходстве. Также их можно устанавливать на кровлях. Естественно, солнечная сторона крыши будет более эффективно работать, но если по каким-то причинам нельзя установить батареи на южной стороне, можно переместить их на более затененный скат. При этом нужно помнить о том, что рассеянный свет менее эффективен. Монокристаллические батареи имеют относительно небольшую массу, компактны в размерах. Их отличает гибкость, малый вес, компактность, надежность и долговечность. Просты в монтаже и зависят от прямых солнечных лучей. При этом даже легкая облачность может привести к прекращению выработки энергии. Поликристаллические солнечные батареиОт монокристаллических отличаются тем, что в ячейках находятся кристаллы, направленные в разные стороны. Это позволяет улавливать рассеянный свет и меньше зависеть от прямого освещения. Эти батареи нам наиболее знакомы по иллюстрациям. Они выпускаются в виде панелей благородного синего цвета. При этом они несколько дешевле, чем монокристаллические модели. Их успешно используют для освещения домов, административных зданий и даже улиц. Почему именно солнечные батареи?1. Солнце есть практически везде. Пока есть доступ к солнечному освещению, электроэнергия может быть получена при помощи данных устройств. 2. Автономность. Нет надобности в подключении к централизованной системе электроснабжения. Соответственно, можно снизить общие расходы на содержание дома. Нет нужды зависеть от ценовой политики местных энергетических магнатов. 3. Когда нужно подводить электрокабель в отдаленные деревни и фермы, порой намного дешевле установить солнечные батареи. Подсчитайте стоимость кабеля, столбов, техники и рабочих, и получится, что при меньшей волоките можно получить ту же услугу, и при этом быть самому себе хозяином. 4. Экологичность. Это основное преимущество данной технологии. Нет нужды использовать ископаемые ресурсы, которые, как известно, не возобновляются. Фотоэлементы не производят канцерогенных выбросов, не повышают уровень парниковых газов. Для их постоянной работы нет необходимости уничтожать и без того уже потрепанные лесные массивы. 5. Отсутствие лицензирования. Пока государство еще не приняло решение об обязательном лицензировании получения электроэнергии благодаря фотоэлементам, этим можно воспользоваться. Как известно, ничего бесплатного долго не бывает. Можно ли использовать солнечные батареи в частном секторе?Солнечные батареи с успехом могут использоваться не только в промышленных масштабах, но и в частном домостроении. Благодаря тому, что отечественная промышленность начинает выпускать продукцию, цены на нее значительно ниже их западных аналогов. С течением времени стоимость установок снижается, становясь более доступной для широкого круга покупателей. Производители обычно предлагают продукцию, рассчитанную на 25-летний срок эксплуатации. Насколько оправдано использование солнечных батарей для частного дома?Теперь подсчитайте количество солнечных дней в вашей местности. Разделите стоимость оборудования на 25 лет и подсчитанные солнечные дни в году. И вы увидите, стоит ли использовать в вашем случае данные установки. Кроме того, учтите площадь, необходимую для получения 1 кВт электроэнергии для вашего региона. Это можно узнать достаточно легко у продавцов-консультантов, предлагающих солнечные батареи. Также учтите и период наиболее активного солнечного излучения. Как правило, в наших широтах это летний период времени. Теперь подумайте, для каких целей вам нужно электричество в этот период.
С горячей водой может справиться солнечный коллектор, который стоит значительно дешевле, да и любой мастеровитый хозяин может изготовить его своими руками. При этом он сможет работать и в осенне-зимний сезон. На дачном участке и в частном секторе для нагрева воды в летний период издавна используются водогрейные емкости, работающие от тепловой энергии солнца. А вот с освещением солнечная батарея вполне поможет вам справиться. Чего не рассказывают рекламные проспекты – так это то, что вам придется регулярно менять аккумуляторы. И даже самая эффективная установка на фотоэлементах поставляет электричество сначала в аккумуляторы, а уже потом в систему электроснабжения дома. Зная срок службы обычных автомобильных аккумуляторов и их стоимость, а также их емкость, можно узнать, во сколько обойдется техобслуживание солнечных батарей. А более эффективные специализированные энергонакопители будут стоить значительно дороже и в итоге обойдутся вам никак не дешевле. Также нужно учитывать и КПД предлагаемых на вашей территории моделей. Далеко не все из них могут действительно эффективно работать в условиях русского климата. Хоть реклама и говорит о том, что поверхность батарей не боится пыли, все же всем понятно, что покрытая пылью батарея будет работать гораздо менее эффективно. А срок службы ее элементов от этого не продлится. Поэтому нужно позаботиться о своевременной регулярной чистке поверхности панели. Кроме того, в жаркую погоду электроника может отказываться работать. В настоящее время пока данные технологии доступны не всем слоям общества. Однако современные тенденции позволяют говорить о том, что в скором будущем существующие недостатки будут устранены, а светлые головы ученых мужей придумают новые способы производства более дешевых моделей, которые будут доступны каждому желающему. Применение солнечных батарей на даче. Видеоpostroy-sam.com отопление, расчет, отзывы, фото, видеоСэкономить на потреблении электроэнергии можно, если воспользоваться дешёвым альтернативным вариантом – преобразовать солнечную энергию в электричество. Преобразователем в этом случае выступает солнечная батарея. Что собой представляют солнечные батареи?В общей сложности солнечные батареи – это генераторы постоянного тока, к которым подключаются аккумуляторы с контролером заряда и специальные устройства, именуемые инверторами, непосредственно предназначенными для преобразования постоянного в переменный ток. Множество фотоэлементов на панели предназначены для трансформации солнечной в электрическую энергию. Благодаря параллельному и последовательному подключению всех отдельных фотоэлементов воедино создаётся определённое количество энергии. Элементы, подключённые параллельно, на выходе дают ток, а последовательная сборка – напряжение. Скомбинировав оба способа — обеспечивается бесперебойная работа солнечной батареи. В качестве соединяющих элементов для панели используются диоды, которые в свою очередь не допускают её перегрева и одновременно не дают аккумуляторам самостоятельно разрядиться. Для «сбора» и «хранения» энергии от солнечной панели используются аккумуляторы со специальным контроллёром заряда. Дабы предотвратить поломку всей системы от избыточной мощности, к ней подключается резистор. С помощью инвертора из солнечной батареи поступает преобразованный переменный ток, которым можно пользоваться для решения бытовых потребностей (например, освещение здания). КомплектацияБазовая комплектация всей системы состоит:
Преимущества и нюансыК главным достоинствам относятся:
Некоторые нюансы:
Виды батарей
Область примененияВырабатываемая дешёвая электроэнергия солнечными батареями востребована в различных отраслях и используется для:
Насколько оправданно использование солнечных батарей для частного дома?Установив солнечные батареи в частном доме, хозяин жилища может существенно сэкономить на его освещении и отоплении. Особенно система эффективна, если дом находится в широтах с преобладающим большинством солнечных дней. Ведь главное условие продуктивной работы – обильное поступление солнечного излучения на панель. В зимнее время солнечные батареи с КПД примерно 15% способны обеспечить жилище горячей водой и систему отопления на 70%, что естественно снижает затраты. Говорить однозначно, что выработанной энергии хватит на все нужды пока нельзя, всё-таки остальные 30% придётся получать от традиционных источников. Как показывает практика, первоначально хозяину необходимо потратится на оборудование и момент полной окупаемости приходит на 3- 4 год эксплуатации. Но этот факт оправдан дальнейшим пользование бесплатной энергией ещё долгие годы. Как работает система солнечных батарей для дома? Для потребительских нужд необходимо большое количество пластин, что подразумевает размещение на одной панели несколько их десятков. Чтобы все панели работали исправно и давали необходимую мощность, их друг к другу подсоединяют, используя параллельное и последовательное подключение. Образовавшийся ток поступает на аккумуляторные батареи, которые накапливают энергию и сглаживают перепады во время упадка или повышения интенсивности освещения. Большинству домашних приборов постоянный ток не подходит для работы, и чтобы его преобразовать в переменный используется инвертор, от которого в дальнейшем и идёт подключение к общей сети электропитания дома или к индивидуальному прибору. Для защиты аккумуляторов от перезарядки или полной разрядки система оснащена контроллером заряда. Когда все комплектующие системы правильно настроены – она прослужит долгое время без нужды в ремонте. Особенности систем отопленияЧтобы дом обогревался посредствам комплекта солнечных батарей — понадобятся особые составные элементы отопительной системы:
Энергию солнечных батарей можно использовать для разных систем отопления: нагнетание горячей воды в трубах или электрический «тёплый пол». Чтобы выбрать подходящий вариант, необходимо первоначально точно рассчитать мощность предполагаемых потребителей и учитывать:
Преимущества отопительной системы на солнечных батареях
Выбор солнечных батарей для частного домаСуществует несколько вариантов солнечных батарей:
Батареи также классифицируются на три основных вида:
Установка солнечных батарейЧтобы солнечные батареи служили долгое время — необходимо позаботится о качественном их креплении к различным поверхностям. Проводить столь серьёзные работы самостоятельно без минимальных навыков – достаточно опасно, ведь всё оборудование дорогостоящие.
ВыводЕсть и положительные и отрицательные отзывы потребителей, пишут, что не смотря на то, что комплект солнечных батарей стоит не дешево, но установка окупается на 30-40 % за 10 лет от ее полной стоимости. Установив солнечные батареи в собственном доме можно значительно экономить семейный бюджет. Первоначально хозяину нужно будет потратить некоторые средства, но через несколько лет вложения себя оправдают, и в дальнейшем времени можно будет пользоваться бесплатной электроэнергией. Благодаря своей долговечности и качественным материалам – солнечные батареи прослужат несколько десятков лет. krovlya777.ru Солнечные батареи Солнечные батареи Уже подсчитано, что если в пустыне Сахара разместить солнечные батареи на территории 160 квадратных километров, то можно полностью отказаться от всех других источников и видов энергии нефти, газа, урана, воды, ветра и тд.Солнечные батареи состоят из кремния.Кремний самый распространённый материал на земле, к примеру песок.Так за чем же проблема?
Многие из нас не подозревают, что способ полученияе электроэнергии из солнечного света известен около 130 лет. Явление фотоэффекта впервые наблюдал Эдмон Беккерель в 1839г. Это случайное открытие оставалось незамеченным вполоть до 1873г., когда Уиллоуби Смит обнаружил подобный эффект при облучении светом селеновой пластины. И хотя его первые опыты были далеко несовершенны, они знаменовали собой начало истории полупроводниковых солнечных элементов. В поисках новых источников энергии в лаборатории Белла был изобретен кремниевый солнечный элемент, который стал предшественником современных солнечных фотопреобразователей. Лишь в начале 50-х годов 20-го века солнечный элемент достиг относительно высокой степени совершенства. По принципу работы солнечная батарея представляет собой фотоэлектрический генератор постоянного тока, который использует эффект преобразования лучистой энергии в электрическую. Точнее, в солнечных батареях использовано свойство полупроводников на основе кристаллов кремния. Кванты света, попадая на пластину полупроводника, выбивают электрон с внешней орбиты атома данного химического элемента, что создает достаточное количество свободных электронов для возникновения электрического тока. Самый простой эксперимент с солнечными батареями можно сделать самому не выходя из дома,любой транзистор имеющий p-n переход может быть использован для этих целей.В школьном возрасте мы пробовали это делать с транзисторами П213 во первых он большой и дает максимальный ток, а во вторых был очень доступным.Спиливается крышка, промывается от белого порошка, подсоединяются два контакак вольтметру и можно эксперементировать на солнце.Напряжение и ток мизерные, 15-20 миливольт, но это было интересно!!!Потом появились первые маленькие солнечные батарейки от испорченых калькуляторов,это была просто находка, очень ценилась.Это сейчас досутуп есть ко всему и испорченый калькулятор с ноги летит в мусорку.Кто знает то время и проводил его в интересных поисках и экспериментах,а не сидел как сейчас у утра до вечера вКонтакте со своего iPod, тот поймет. размеры могут быть очень разные до целых космических станций варианты применения солнечных батарейкалькулятор детские игрушки часы фонарики светильники даже столбы освещения Блютуз Варианты для туристов беспроводная клавиатура телефонная будка (нам так не жить, упрут вместе с будкой) самолет на солн батарее На катере, очень автономно извращения в виде обвешивания вояк, это в Австралии, а им по барабану, они все равно никогда не воевали готовый комплект для автономного туризма если вам дискомфотно и неудобно носить и использовать скажите это им Ка варианты домашнего использования могут быть совсем небольшими так и целые мощные, автономные системы Где же это все берется?В каждом городе есть уже десятки и сотни фирм которые предлагают солнечные батареи от 10 ватт до целых автономных систем за 40000 долларов.Почему же тогда мы так мало видим их в реальности? Да все просто.Большинство таких фирм и менеджеров батареи и в глаза даже не видели,поэтому путают характеристики, приводят только максимальные данные, рассказывают о выгодных перспективах и тд. Основная их цель подсадить клиента на крючок, а потомуже искать сами батареи.В Европе приняты законы по которым энергия полученная из альтернативных источников покупается государством по максимальной цене, что бы стимулировать развитие.Наши продавцы быстренько сообразили выгоду и всем рассказывают тоже самое.А вы вообще спрашивали у местного Облэнерго, им вообще нужна наша энергия?Кто будет ставить аппаратуру для синхронизирования частоты и напряжения?Рядом возле меня находится ГРC, на станции стоит эксперементальная турбина которая вырабатывает халявные 5 МВт энергии, цифра огроменная, можно запитать целый район.Мало того что им сказали что их энергия никому не нужна в Облэнерго, так еще и запретилипоставлять ближайшим потребителям, потому что есть монополист.Никого не интересует что бы было лучше, интересует что бы было выгодно!Что уже говорить про наши 300-500-1000 ватт.Но фото этих перспектив приводится. Поэтому верить таким продавцам можно максимум на 20%Чего стоит главная страница одного из самых разрекламированных продавцов таких батарей.На всю главную страницу очень красивая картинка огромной солнечной батареи на закате.Очень красивая картинка, но это не солнечная батарея!!!Это фото установки двигателя Стирлинга на зеркалах.В моем описании Стирлинга есть такое фото.Как думаете стоит доверять такой компании?Не буду голословным одна из таких.solnechnie-batarei.com.ua/ Разновидности батарей:Монокристаллические кремниевые фото-элементы наиболее эффективны и популярны у потребителей. Их получают в расплаве кристаллов кремния высокой чистоты, при котором расплав отвердевает при контакте с затравкой кристалла. В процессе охлаждения кремний постепенно застывает в форме цилиндрической отливки монокристалла диаметром 13 – 20 см, длина которого достигает 200 см. Получаемый таким образом слиток нарезается листочками толщиной 250 – 300 мкм. Поэтому пластины имеют не квадратную форму, а как бы восьмиугольную, у круглого стержня отрезаются края.Такие элементы имеют более высокую эффективность по сравнению с элементами, вырабатываемыми другими способами, КПД достигает 19 %, благодаря особой ориентации атомов монокристалла, которая способствует росту подвижности электронов.Кремний пронизывает сетка из металлических электродов. Традиционно монокристаллические модули вставлены в алюминиевую рамку и закрыты противоударным стеклом. Цвет монокристаллических фото-элементов – темно-синий или черный. Поликристаллический кремний является основной альтернативой монокристаллам. У него более низкая себестоимость. Кристаллы в нем ещё агрегатные, но имеют различную форму и ориентацию. Этот материал, по сравнению с темными монокристаллами, отличается ярко синим цветом. Совершенствование процесса производства элементов данного типа позволяет сегодня получать компоненты, характеристики которых лишь немного уступают по электрическим показателям монокристаллу. Чистота поликристаллического кремния немного ниже, поэтому КПД достигает 16-17%.Хоть поликристалл и дает меньше КПД, но выигрывает в том что может лучше работать при пасмурной погоде и под большим углом падения солнечных лучей.Если панель направлена на юг, то утром и вечером будет работать более эффективно.Ресурс моно и поликристаллических пластин примерно одинаков, более 30 лет.Деградация 20% наступает после 25 лет использования. Аморфный кремний или попросту тонкопленочный производят путем напыления на необходимую поверхность. Это может быть стекло, а может быть и любая гибкая поверхность. Качественные тонкопленочные панели покрытые защитным слоем прозрачнойпленки можно свернуть в трубочку или придать другую форму, поэтому они очень популярны среди туристов, охотников, рыбаков и тд.Там где необходима мобильность и малый вес.Если бы все было так хорошо, то других бы панелей не было бы вообще в продаже.За такую мобильность приходится расплачиваться более высокой ценой,более низким КПД всего7-9% и ресурсом,срок службы таких гибких батарей около 7 лет.Деградация 10-15% начинается с 4 года пользования. Устройство:Готовые панели бывают разных размеров мощностью от 10 до 200 ватт.То что меньше это уже упрошенный вариант, качество страдает.Панель состоит из 36 пластин. Каждая пластина вырабатывает 0.5-0.53 вольта.Все пластины соединяются проводниками последовательно, в каждом ряду пластин стоитдиод Шотке, это для того что бы предохранить пластины от перегорания.Например если упал лист и закрыл от солнца именно один модуль, а остальные вырабатывают электричество.Ток зависит от размера этих пластин, к примеру пластина 6*6 дюймовдают ток от 6 до 8 ампер. Зависит от класса и чистоты кристалла.Соответственно готовая сборка выдаст нам напряжение в холостом режиме 18 вольт.Расчет очень простой, если наши модули дают 8 ампер, значит наша солнечная батарея выдает 144 ватта энергии. В реальности получается чуть меньше, потому что небо не всегда идеально чистое, не всегда солнце в зените, а еще есть пыль, смог и тд. Батареи могут быть как сами по себе 12, 24, 48 вольт рабочих, так и соединяться в огромные сборки из более мелких батарей. Ограничение может быть только в финансах. Так почему же если батареи такие замечательные не использовать только их?Да потому что максимум энергии солнечные батареи вырабатывают днем и летом, анам больше всего нужно ночью и зимой.Для таких целей есть аккумулятор.Достаточно сказать что на обычную батарею можно использовать любой 12 вольтовыйаккумулятор, щелочной, кислотный, гелиевый и тд.Все ограничено его емкостью.Обычный аккумулятор является самым слабым звеном во всей цепи,потому что имеет ограниченный ресурс.Кислотный протянет 3-5 лет.Гелиевый 8-10 лет.Но специально для таких целей разработан солнечный аккумулятор, его преимущество в том что не обслуживается, дает большой ток разрядки, а гарантированный ресурс 18-20 лет.Это круто, но цена на такие тоже не радостная.Ак. имеют напряжение 2 вольта и емкостью от 200 до 2000 Ач.Нужное количество собирается последовательно и параллельно. (каждый раз когда вижу эту картинку, капает слюна и пожелание этой стопки) Следующим после батареи идет контроллер.Прибор который управляет всем процессом, основное его предназначение это выдать нам не холостых 18 вольт, а рабочих 12. И конечно же следить за зарядом аккумулятора.Контроллеры бывают от самых простых до целых систем с датчиками и табло навигации. Ничего сложного.Что же нам мешает самим собирать такие батареи?На весь интернет единственная и уже просто измученная статья Майкла Дэвисао том как он собирал сам батарею из модулей.Статья есть на сотнях сайтах и форумах, многие даже приписывают себе авторство этой статьи. Лжеавторов даже не смущает что надписи на рисунках сделаны на английском языке, а в процессе изготовления лежит на куче американских газет. )))Какие все щедрые на американские газеты.Оригинал конечно не найти, но вот первый попавшийся перевод, почитать интересно.sam-master.at.ua/news/solnechnaja_batareja_svoimi_rukami/2011-05-05-97 Вариантов использования тысячи.Так что же можно купить для пользования из всего что есть?Начнем с самого простогоНазывается вечный фонарик маленький, компактный и довольно яркий фонарик на трех диодах.внутри обычная батарейка таблетка напрямую соединена с фотоэлементом.из за такой схемы ресурс данного фонарика далеко не вечный. Самое популярное солнечная зарядка довольно таки честный аккумулятор внутри, попадались и Сони и Самсунг.емкость 1350 мАч.В наборе переходники на разные устройства, сетевой зарядник и для компа.Сама панель дает всего 35-40 мА ток, получается что бы зарядить полностью весь аккумулятор нужно что бы пролежал не меньше 3 дней на ярком солнце.Производитель обещает заряд за 8 часов, врет. Принцип тот же и комплектация.Но сама панель интереснее, площадь в 2 раза больше, ток соответственно.Но не все так гладко, в описании емкость встроенного аккумулятора 2800 мАч.Это примерно должен занимать все внутреннее пространство, контроллер очень мало места занимает.Из 20 шт про шедших через мои руки (я не извращенец, просто продавал такие)все были фейковые, емкость примерно 600-700 мАч.Последние были вообще шедевром(фото не нашел, в общем китайское кидалово, ак размером 2 см.что бы только можно было проверить что работает, примерно 40-50 мАч)Пришлось их разбирать и ставить новые акк. что бы хоть в ноль продать. Зарядки для аккумуляторов.с ними та же проблема, нужно не меньше 2 ярких дней крутить их за солнцем что бызарядились аккумуляторы. Гибкими панелями никогда не пользовался, по причине их неразумной цены.196 евро за 10 ваттную батарею это очень много.24 доллара за ватт, при стоимости промышленных батарей на кристаллическом кремниипримерно 5-6 долларов за ватт в интернете и 10 в супермаркете. Что же мешает нам самим изготовить батарею, да ничего!Стоимость будет раза в 4-6 дешевле чем промышленный вариант.Ну не такая красивая, но цена переубеждает.Есть цель купить к лету модулей и пробовать собирать батареи, стоимость модулейполучится по 1 долл за ватт. Есть еще желающие? Вот собственно и все про такой перспективный вид энергии как солнечный.Практически не оганиченый. (Всё о солнечных батареях,кремниевый солнечный элемент,кремний,получения электроэнергии из солнечного света,солнечные батареи,Уиллоуби Смит,Эдмон Беккерель) источник Russian portal about alternative energy and eco technology
www.ecotoc.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
Отсутствие затрат во время эксплуатации.
Вся система солнечных батарей работает за счет попадания квантов солнечного излучения на пластину полупроводника закреплённого на панели-улавливателя. Взаимодействуя между собой – создаётся некоторое количество свободных электронов, что приводит к возникновению постоянного электрического тока.
Неправильная установка и подключение всех комплектующих элементов – приведёт к поломке или дальнейшем ремонте. Лучше доверить это мероприятие – профессионалам.Если принято решение устанавливать батареи самостоятельно необходимо учитывать некоторые рекомендации:
