Svarkin-spb.ru

Солнечные батареи для дома: важные моменты

Как выбрать солнечную батарею для дома

Выбор солнечных панелей

Одним из факторов выбора солнечной батареи является климатическая зона, сколько солнечных дней в вашей местности в году, продолжительность светового времени суток.

Посмотреть, как подходят солнечные батареи для вашей местности, можно на карте освещенности. Определить, какую мощность электроэнергии вам необходимо получать за час работы, за сутки, год.

Также нужно учитывать и аварийную ситуацию, когда не смогут работать солнечные панели. Немаловажное значение имеет выбор хорошего производителя, тип солнечных панелей.Важное значение имеет толщина фотоэлемента, которая обеспечивает эмиссию электронов длительное время.

Качество изготовления батареи также влияет на ее срок службы. Текстурированное стекло увеличивает эффективность работы панелей в пасмурную погоду.

Карта солнечных энергоресурсов

Стоимость солнечных панелей

Мощность солнечных модулей влияет на ее стоимость. Панели большой мощности стоят дороже. От мощности зависит размер батареи. Различные типы солнечных модулей имеют разные размеры.

Перед тем как выбрать солнечные батареи для дома нужно знать место установки панелей, их мощность, чтобы хватило отведенного для них места. Если в дальнейшем будете увеличивать мощность солнечных панелей, нужно предусмотреть резервное место.

Солнечная панель из аморфного кремния

Таким образом, стоимость модуля определяется выбранной мощностью, размером, надежностью и долговечностью. Если остановиться на выборе батареи по низкой стоимости, вы рискуете получить некачественно систему солнечного энергоснабжения, с заниженной мощностью.

Приблизительная стоимость солнечных панелей:

Гибкие панели из аморфного кремния оценивают в 1,1 $ за Вт.

Из этой же группы микроморфные модули — 1,2 $ за Вт.

Поликристаллические панели — 1,3 $ за Вт.

Самые дорогие монокристаллические батареи – 1,5 $ за Вт.

Выбор типа солнечных панелей

Наиболее эффективными, и меньших размеров являются монокристаллические фотоэлементы. Монокристаллическим модулям необходимо меньше места на крыше. Однако стоимость их высока. Если вопрос о цене не стоит так остро, тогда их выбор будет лучшим вариантом.

Микроморфная солнечная панель

Поликристаллические батареи немного уступают монокристаллическим модулям по эффективности, но имеют меньшую стоимость. Поэтому они пользуются высокой популярностью. Последние разработки поликристаллических панелей и все сильнее сближают их с характеристиками монокристаллов.

Поликристаллическая солнечная панель

Тонкопленочные солнечные батареи имеют меньшую эффективность и мощность на 1 м², чем первые два. На рынке появился новый тип солнечной модулей из микроморфного кремния. Эти новые батареи аморфного поколения хорошо работают в видимой и инфракрасной области спектра. Эти панели вырабатывают больше суммарной годовой мощности, чем другие.

Монокристаллическая солнечная панель

Точная ориентация на солнце для них не столь важна. Также эти модули имеют более дешевую технологию изготовления. Срок эксплуатации качественных батарей не меньше 25 лет. По внешнему виду можно отличить монокристаллические модули от поликристаллических. Первый собран из псевдоквадратов черного цвета, а вторые имеют ровные квадраты синих оттенков.

В заключении сделаем вывод, что для областей с преобладающей пасмурной погодой подходят панели из микроморфного кремния, для более южных областей выбор можно остановить на поликристаллических батареях.

Солнечные батареи для дома и личного пользования

Использование солнечной энергии для обеспечения жизненных потребностей в 21 веке является актуальным вопросом не только для корпораций, но и для населения. Теперь использование солнечных батарей для получения экологической электроэнергии привлекает много людей своей доступностью, автономностью, неиссякаемостью и минимальными вложениями. Теперь эти явления настолько привычны и обыденны, что уже давно прочно обосновались в нашу каждодневную жизнь.

Данный источник электроэнергии используется для освещения, функционирования бытовых электроприборов и отопления. Уличные фонари на солнечных батареях используются повсеместно в городской черте, на дачных участках и территориях загородных коттеджей.

Содержание

Принцип работы солнечной батареи

Устройство предназначено для непосредственного преобразования лучей солнца в электричество. Этот действие называется фотоэлектрическим эффектом. Полупроводники (кремневые пластины), которые используются для изготовления элементов, обладают положительными и отрицательными заряженными электронами и состоят их двух слоев n-слой (-) и р-слой (+). Излишние электроны под воздействием солнечного света выбиваются из слоев и занимают пустые места в другом слое. Это заставляет свободные электроны постоянно двигаться, переходя из одной пластины в другую вырабатывая электричество, которое накапливается в аккумуляторе.

Как работает солнечная батарея, во многом зависит от ее устройства. Первоначально фотоэлементы изготавливались из кремния. Они и сейчас очень популярны, но поскольку процесс очистки кремния достаточно трудоемок и затратен, разрабатываются модели с альтернативными фотоэлементами из соединений кадмия, меди, галлия и индия, но они менее производительны.

Читать еще:  Квас и безалкогольное пиво за рулем

КПД солнечных батарей с развитием технологий вырос. На сегодняшний день это показатель возрос от одного процента, который регистрировался в начале столетия, до более двадцати процентов. Это позволяет в наши дни использовать панели не только для обеспечения бытовых нужд, но и производственных.

Технические характеристики

Устройство солнечной батареи довольно простое, и состоит из нескольких компонентов:

  • Непосредственно фотоэлементы / солнечная панель;
  • Инвертор, преобразовывающий постоянный ток в переменный;
  • Контроллер уровня заряда аккумулятора.

Аккумуляторы для солнечных батарей купить следует с учетом необходимых функций. Они накапливают и отдают электроэнергию. Запасание и расход происходит в течение всего дня, а ночью накопленный заряд только расходуется. Таким образом, происходит постоянное и непрерывное снабжение энергией.

Чрезмерная зарядка и разрядка батареи укорачивает ее эксплуатационный срок. Контроллер заряда солнечной батареи автоматически приостанавливают накопление энергии в аккумуляторе, когда он достиг максимальных параметров, и отключают нагрузку устройства при сильной разрядке.

(Tesla Powerwall – аккумулятор для солнечных панелей на 7 КВт – и домашняя зарядка для электромобилей)

Сетевой инвертор для солнечных батарей является самым важным элементом конструкции. Он преобразовывает полученную от солнечных лучей энергию в переменный ток различной мощности. Являясь синхронным преобразователем, он совмещает выходное напряжение электрического тока по частоте и фазе со стационарной сетью.

Фотоэлементы могут соединяться как последовательно, так и параллельно. Последний вариант увеличивает параметры мощности, напряжения и тока и позволяет устройству работать, даже если один элемент потеряет функциональность. Комбинированные модели изготовлены с использованием обеих схем. Эксплуатационный срок пластин около 25 лет.

Установка солнечных батарей

Если конструкции будут использоваться для электрообеспечения жилых пространств, то место установки следует выбирать тщательно. Если панели будут загорожены высотными зданиями или деревьями, то трудно будет получить необходимую энергию. Их необходимо разместить там, где поток солнечных лучей максимален, то есть на южную сторону. Конструкцию лучше установить под наклоном, угол которого равен географической широте месторасположения системы.

Солнечные панели должны размещаться таким образом, чтобы хозяин имел возможность периодически очищать поверхность от пыли и грязи или снега, поскольку это приводит к более низкой способности выработки энергии.

Солнечная батарея своими руками

Те, кто хочет сэкономить, задумываются, как сделать солнечную батарею в домашних условиях самостоятельно, чтобы она обладала необходимыми эксплуатационными параметрами и полностью обеспечивала энергетические потребност. Это особенно актуально для мест отдаленных от главных артерий цивилизации.

Солнечные батареи своими руками в домашних условиях изготавливаются из соответствующих элементов, которые можно купить в открытом доступе в специализированных компаниях или через интернет магазины. Если кремниевые пластины должны приобретаться у производителей, то остальные элементы, такие как лента, рамка, пленка, стекло, припой и прочее можно вполне обнаружить и дома в хозяйстве.

Солнечная батарея своими руками из подручных средств изготавливается некоторыми умельцами из медных листов, зажимов, мощных электроплит, соли и из других материалов. Такие кустарные устройства не смогут полностью обеспечить необходимой электроэнергией и могут использоваться лишь в небольших масштабах.

Лучше всего солнечные батареи купить у производителя, поскольку они обладают гарантией и необходимыми функциональными и эксплуатационными параметрами, и, значит, не подведут. Производство солнечных батарей базируется на применении новейших технологий, которые постоянно развиваются, предлагая более усовершенствованные модели. В зависимости от размеров устройств, они могут использовать для различных целей в местах, где нет снабжения электроэнергией. Они встречаются на калькуляторах, часах, различных мобильных устройствах.

Так, например, рюкзак с солнечной батареей будет незаменимым помощником тех, кто любит путешествовать с комфортом. Он накопит достаточно энергии, чтобы зарядить фонарик для освещения туристической палатки или чтобы во время похода заряжать необходимые гаджеты. Судя по отзывам, солнечные батареи используются часто и с удовольствием для удовлетворения разнообразных нужд не только на природе, но и в быту.

Современные устройства со встроенными солнечными модулями

  • Power bank с солнечной батареей – внешний накопитель с фотоэлементами для преобразования солнечных лучей в заряд аккумулятора. Он обладает несколькими портами и предназначен для зарядки смартфонов или планшетов. Это незаменимое устройство для тех кто, много времени тратят в дороге и пользуются гаджетами. Устройство, зависимо от модели может дополняться различными функциями, как, к примеру, фонариком.
  • Робот конструктор – наборы с различными элементами, из которых можно собрать несколько конструкций, которые двигаются автономно. Это лучшая игрушка для любознательных детей. Робот конструктор на солнечной батарее купить интересно будет не только малышам, но и вполне взрослым дяденькам, поскольку захватывающим является не только движение робота, но и сам процесс сборки.
  • Уличные садовые светильники на солнечных батареях – идеальное решение для сада, огорода или приусадебного участка. Благодаря накопленному заряду они будут светиться всю ночь. Для этого не нужно прокладывать специальную проводку. Их можно брать с собой на рыбалку или семейный поход. Чрезвычайная мобильность, компактность и удобство делают фонари самыми востребованными изделиями на солнечных батареях.
Читать еще:  Выбираем автоакустику

Возможности эксплуатации настолько разнообразны, а технологии так быстро развивается, что скоро солнечные модули охватят все сферы жизни современного человека.

Часто задаваемые вопросы по солнечной энергетике

Вопрос: Возможно подключить нагрузку через инвертор напрямую к солнечному модулю, без аккумулятора?
Ответ: Существуют типы инверторов которые это допускают, но для обычных инверторов это окончится фатально. Нагрузка будет работать крайне нестабильно из-за изменений освещенности и кроме того с солнечной батареи инвертор не сможет “взять” ток больше её тока короткого замыкания.Аккумулятор накапливает энергию, позволяет включать нагрузки, превышающие мощность солнечной батареи;

Вопрос: Хочу установить СБ у себя в квартире в обычном высотке? Это возможно?
Ответ: Это возможно, но вопрос лишь в том насколько это целесообразно и какую Вы преследуете цель.Сомнительна экономическая целесообразность мероприятия- электричество, получаемое от солнца гораздо дороже традиционного электричества из “розетки”, к тому же по разным причинам объемы получаемой энергии будут незначительны. Вы можете направить эту энергию на работу какой либо маломощной нагрузки, к примеру освещения на балконе, освещения аквариума, прочих мелких нужд, а также для «экзотики» или исследований;

Вопрос: У меня часто бывают перебои в электроснабжении. Могут ли солнечные батареи решить проблему?
Ответ: Для ответа на Ваш вопрос нужно все тщательно рассчитать. В расчете нужно учесть расход энергии в периоды отключения внешней сети, длительность отключения, имеется ли сезонность в отключениях, какова инсоляция в Вашем регионе с учетом предыдущего замечания. Как альтернатива решению с солнечными батареями может выступить обычная система резервного питанияя с возможностью запуска генератора в ручном или автоматическом режиме для заряда АКБ, т.к. солнечная система скорее всего будет слишком дорогой, да и попросту не сыграть никакой роли, если отключение произойдет ночью или в пасмурный день;

Вопрос: Какова эффективность крепления солнечной батареи на поворотную платформу?
Ответ: При слежении с помощью трекера за движением светила по азимуту дополнительная выработка 20%, при слежении еще и по высоте солнца плюс еще 10%;

Вопрос: В купленном мной солнечном модуле защитное стекло шершавое и напоминает пластик, что это?
Ответ: Нет, конечно это не пластик, а текстурированное стекло, к тому же закаленное. Вас вводит в заблуждение рисунок на поверхности, называемый текстурой. Для проверки Вы можете убедиться в этом ударив со всей силы молотком или кувалдой, а потом заказать новый солнечный модуль:) Такое стекло с текстурой отражает от своей поверхности меньше света, особенно это актуально под острыми углами падения излучения и такая поверхность более выигрышна по сравнению с обычным гладким стеклом;

Вопрос: На этикетке солнечного модуля и его паспорте заявлена некая мощность модуля, но в реале я чаще всего наблюдаю что батарея выдает мощность меньше этой величины. С чем это связано?
Ответ: Тестирование и паспортизация солнечных модулей проходит в определенных условиях освещенности, температуры и спектра источника света. Подобные условия(STC- Standart Test Condition, E=1000Вт/м*2, Т=25С, АМ=1.5) приняты единые во всем мире. В реальной жизни условия эксплуатации довольно значительно отличаются от тестовых. В первую очередь это интенсивность освещенности. На стенде модуль замеряется при освещенности 1000Вт/м*2, а в природе подобная освещенность редко достигается на широтах нашей страны. Даже в яркий солнечный день освещенность не превышает обычно 800-900Вт/м*2. Освещенность на поверхности солнечного модуля также сильно зависит от того насколько оптимально модуль ориентирован к солнечным лучам – если они падают на поверхность модуля не под прямым углом, то освещенность ниже максимально возможной в этом месте в это время. Во вторых под воздействием солнечного излучения солнечная батарея сильно(до 60-65С) нагревается и теряет в мощности. Именно поэтому солнечная батарея в морозный солнечный день может дать паспортную мощность и даже больше, если имеются переотражения от снега или иных предметов.

Вопрос: В некоторых модулях внутри соединительной коробки имеются какие то диоды. Зачем они нужны?
Ответ: Да, в модулях мощности более 60Вт есть подобные диоды. Такие модули бывают в составе систем мощности более 1кВт. А в таких системах средней мощности актуальна проблема выхода из строя модулей при частичном затенении. Эти диоды закорачивают затененную часть солнечного модуля для предотвращения выхода его из строя.

Вопрос: Насколько оправдано приобретение солнечных модулей имеющих КПД 20% и более?
Ответ: Надеюсь что Вы не собираетесь выводить модули на космическую орбиту и имеете ограничение по весу:). Ну а если серьезно, то при отсутствии ограничений на площадь, отводимую под солнечные модули(например на катере), то экономичней покупать модули с типичным для массового производства КПД 16-18%. Модули с высоким КПД стоят дорого и покупка их нецелесообразна для обычных целей;

Вопрос: Вы рекомендуете покупать специализированные АКБ вместо стартерных автоаккумуляторов при комплектации солнечной электростанции? Почему?
Ответ: Все дело в том , что автомобильные АКБ “заточены” под абсолютно другой режим работы, а именно на кратковременные большие стартерные токи , и вследствие этого срок эксплуатации стартерных АКБ при разряде малыми токами меньше, чем у специализированных АКБ, изготовленных технологии GEL и AGM. Кроме того стартерные АКБ крайне чувствительны к глубоким разрядам;

Вопрос: Как правильно подобрать сечение кабеля для компонентов солнечной установки?
Ответ: В разделе «Энциклопедия» в разделе «Самостоятельный монтаж системы» , а также в паспорте изделия приведены таблица и формула для расчета площади сечения кабеля в зависимости от величины протекающего тока, а также длины провода;

Вопрос: Мне сказали , что нужно соблюдать определенную последовательность при коммутации солнечной батареи, контроллера и аккумулятора.
Ответ: Да, это действительно очень важный момент. Необходимо первым подключить к контроллеру аккумулятор, затем солнечную батарею и только затем нагрузку. Если нужно все разобрать, то последовательность обратная. Несоблюдение этой последовательности приводит к выходу из строя контроллера. Иными словами нельзя оставлять контроллер с каким то напряжением “наедине”, если не подключен аккумулятор;

Вопрос: Какие основные компоненты присутствуют в комплекте солнечной электростанции?

Читать еще:  Что нужно знать об инверторах солнечных батарей

Ответ: Ответ: Помимо солнечной батареи в комплект фотоэлектрической станции входят: 1)Аккумулятор. Он выступает как буфер и накапливает энергию получаемую от СБ в течении дня; 2)Контроллер заряда- ведет интеллектуальный заряд АКБ, защищает АКБ от перезаряда и глубокого разряда; 3)Инвертор- преобразует постоянное напряжение АКБ в

220В, если имеются нагрузки переменного тока; 4)Соединительные кабели; 5)Знания по монтажу системы:)

Вопрос: Короткое замыкание полюсов солнечной батареи как то отражается на её работе и ресурсе?
Ответ: Нет, СБ – это источник тока, которому не страшно короткое замыкание.;

Вопрос: Возможно применить обычный выпрямительный диод и не использовать контроллер заряда, чтобы АКБ не разряжался через СБ при низкой освещенности?
Ответ: Это возможно, если мощность СБ очень мала, а емкость аккумулятора велика. В этом случае перезаряд аккумулятора невозможен, но если мощность СБ значительна, то Вам необходимо вручную следить за заряженностью АКБ во избежание перезаряда и глубокого разряда АКБ. Обе крайности ощутимо сокращают жизнь АКБ;

Вопрос: Как должны соотноситься номинальное напряжение солнечной батареи и аккумулятора?
Ответ: Если Вы используете контроллер заряда ШИМ(PWM), то номинальное напряжение АКБ и СБ обязаны быть идентичны. При использовании контроллера заряда технологии МРРТ возможно подключить на его вход СБ с напряжением гораздо большим чем напряжение АКБ.Собственно в этом и состоит смысл МРРТ. Собственно в этом и состоит смысл МРРТ. Подробнее смотрите в разделе “Дополнительное оборудование-Контроллеры”

Вопрос: Я планирую установить солнечные батареи, но зимы у нас снежные и я хочу спросить как бороться со снежным покровом на СБ?
Ответ: Рецепт один- чистить+чистить. Любые механические способы подойдут, за исключением тех что могут нанести ущерб целостности СБ. Это может быть веник, швабра и т.д. и т.п. Например, иногда вполне достаточно подмести модуль, а оставшийся снег сходит довольно быстро с темной поверхности модуля;

© 2001-2015 «SOLBAT-Солнечные батареи», Все права защишены. Копирование запрещено.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector