Что нужно знать, приобретая солнечные батареи для дома или дачи? — тайны и факты

Все, что вам нужно знать о солнечных панелях

В Украину пришла настоящая «хлебная» весна. Инверторы солнечных установок показывают максимальные значения и клиенты Altenergo наблюдают через онлайн-приложение отменную работу станций под апрельским солнцем.

Прежде чем установить солнечную электростанцию, каждый из них в самом начале интересовался в интернете вопросами, что же такое «солнечная установка»?, как можно сэкономить с помощью СЭС?, какие бывают солнечные панели? Хотите найти в одной статье все, что вам нужно знать о солнечных панелях?
Попробуем ответить на эти вопросы!

Что такое солнечная панель?

Солнечная панель преобразует солнечный свет в электрический ток или тепло, используемое для обеспечения электричества для дома или здания.

 Панели солнечных батарей построены как множество небольших солнечных элементов , которые распределены по большой площади, для обеспечения достаточной мощности.

 Чем больше концентрация света попадает в ячейку, тем больше электроэнергии или тепла производится.

Как работают солнечные батареи?

Солнечные панели работают путем преобразования световых фотонов в электричество с помощью солнечного фотоэлектрического (PV) эффекта. Это позволяет преобразовать солнечный свет в солнечную энергию или электричество. В солнечных панелях используют слои полупроводникового материала, чаще всего кремния. Единица измерения PV пикокиловатт (KWp).

Ячейки панелей солнечных батарей могут монтироваться на крышах или на земле, сейчас можно также использовать солнечную плитку, чтобы полностью заменить уже существующую крышу.

Солнечные тепловые системы

Солнечные тепловые системы работают на основе процесса солнечного теплового нагрева с использованием солнечных лучей, поглощая энергию солнца, а затем превращая ее в тепло, которое можно использовать для нагрева горячей воды и обогрева помещений. Тепло генерируется солнечными батареями (коллекторами), которые монтируются на крышах.

Они могут соединяться с бойлером или коллектором, обеспечивая тепло, выделяемое от солнца. Затем воду закачивают в теплообменник, который находится внутри резервуара для воды.

Основные типы солнечных панелей

При рассмотрении солнечных панелей можно выбрать два основных типа:

  • Фотовольтаические (PV) системы состоят из коллекции фотогальванических солнечных элементов. Эти клетки синего цвета обычно малы и производят около 1 или 2 Вт энергии. Чтобы получить максимальную отдачу от мощности, эти ячейки подключаются к более крупному модулю. Этот модуль может быть подключен к другому более крупному блоку, чтобы сформировать массив, который обеспечивает еще большую мощность.
  • Солнечные тепловые системы (солнечные водонагревательные системы) типов солнечных батарей, которые устанавливаются на крыше. Они собирают тепло от солнца и могут использоваться для нагрева воды.

Преимущества:

  • Высокая экономия — сэкономить больше на счетах за электроэнергию.
  • Источник возобновляемой энергии  — он использует энергию от прямого солнечного света
  • Энергетические выгоды — продайте электроэнергию, которую вы производите в избытке, обратно в сеть («Зеленый» тариф)
  • Низкий уровень выбросов углекислого газа
  • Простота в обслуживании. Деревья не должны заслонять солнечные панели, чтобы они могли поглощать солнечный свет — это практически и все рекомендации
  • Легкая замена. Если у вас уже есть обычная система отопления, легко перейти от нее к солнечным батареям
  • Долгая служба — панели солнечных батарей могут выдерживать до 25 лет и более
  • Стоимость недвижимости — солнечные батареи увеличивают стоимость вашей недвижимости в будущем. Она становится самодостаточной
  • Тихая система — она не шумит

Недостатки:

  • Высокая стоимость установки. Первоначальные затраты на установку довольно высоки, но в целом солнечные панели намного дешевле в долгосрочной перспективе!
  • Поглощает солнечный свет в течение дня.  Поскольку солнечные батареи требуют солнечного света для производства электричества, их можно использовать только в дневное время, хотя существует выход и из этой ситуации
  • Нужно следить за тем, чтобы деревья не заслоняли солнечные батареи, чтобы они могли эффективно поглощать солнечный свет и не касались объектов, которые могли бы повредить сами панели
  • Требуется большое пространство. Чтобы извлечь выгоду из мощности солнечных панелей, вам понадобится большая площадь для установки солнечных панелей или удачная крыша

Если у Dас возникли дополнительные вопросы, Вы можете связаться с нашими инженерами и узнать абсолютно всю информацию.
Altenergo знает ответы на все Ваши вопросы в сфере солнечной энергетики.

Источник: http://altenergo.com.ua/vse-chto-nuzhno-znat-o-solnechnih-elektrostanciyah/

Окупаются ли солнечные батареи для частного дома

Одним из преимуществ собственного дома является возможность его модификации. В том числе и источниками альтернативной энергии. Солнечные батареи для частного дома – наилучший на данный момент способ обеспечить себя экологичным электричеством.

С чего начать

Подсчет затрат электроэнергии. Для установления необходимой мощности системы солнечных панелей, нужно подсчитать, сколько электричества вы расходуете.

Очень многое в этом вопросе зависит от того, используется ли частный дом постоянно или только как дача в определенные сезоны года.

Для подсчета возьмите квитанции по оплате за электроэнергию за год и установите общее количество киловатт, затраченных за этот период, затем разделите на 12 (количество месяцев) – вы получите среднемесячный расход электроэнергии.

Расчет среднемесячного расхода потребляемого электричества

Как показывает опыт и отзывы реальных потребителей, в средней полосе России полученный результат необходимо умножить на коэффициент 16, чтобы получить необходимую мощность батарей в Ваттах.

Рассмотрим пример. За год вы потратили 1625 кВт, делим эту цифру на 12 месяцев и умножаем на коэффициент 16 – получается, 2166 Ватт. Т.е. система солнечных батарей будет обеспечивать такой дом, если ее мощность будет не менее 2200 Ватт/час

Где крепить?

Крыша. Закрепление солнечных батарей на крыше – очевидное, но не всегда лучшее решение для частного дома. Направленный на юг скат крыши действительно обеспечивает наилучший результат из стационарных способов крепления солнечных батарей, но на этом варианты не ограничиваются.

При таком закреплении скат крыши должен быть на ЮГ

Стены. Если стена «смотрит» на юг – она отлично подходит для размещения на ней солнечных батарей. Понаблюдайте, не падает ли на стену тень от деревьев, хозяйственных построек, забора, иных объектов. Не размещайте солнечные панели в этих местах.

Желательно также использовать южную стену

Не стоит ставить панели на восточной или западной стенах. Таким образом, в самый интенсивный период светового дня вы будете получать на свои панели только косые лучи, что значительно снижает эффективность системы

Свободное размещение. Самый эффективный вариант размещения солнечных батарей, но требует свободной площади во дворе. При свободном размещении солнечных батарей в частном доме их можно закреплять на шарнирах и таким образом, направляя их поверхность к солнцу под 90°.

Такое расположение батарей позволяет получить от них максимум мощности

Что входит в систему

Солнечные панели. О том, как их собрать, мы писали в этой статье (откроется в новом окне). Вы можете купить готовый комплект солнечных батарей для дома, но для экономии средств можно приобрести поликристаллические фотоэлементы и собрать солнечные батареи для своего дома своими руками.

Инвертор. Солнечные батареи вырабатывают постоянный ток, близкий к 12 или 24 вольтам (в зависимости от подключения), инвертор преобразует его в переменный 220 В и 50 Гц, от которого можно питать все бытовые приборы.

Аккумулятор. Даже их система. Солнечная энергия вырабатывается не постоянно. В пиковые часы её может быть переизбыток, а с наступлением сумерек её выработка прекращается вовсе. Аккумуляторы накапливают электричество в течении светового дня и отдают его вечером/ночью. Как выбирать аккумулятор для солнечной электростанции написано в этой статье (откроется в новом окне).

Важно знать. Не рекомендуется использовать для этих целей обычные автомобильные аккумуляторы – они приходят в негодность за 2-3 года эксплуатации (на такой срок службы они и рассчитаны)

Контроллер. Обеспечивает полный заряд аккумуляторной батареи и защищает её от перезарядки и закипания. О том, какой контроллер выбрать мы писали в этой статье (откроется в новом окне).

Выгодны ли солнечные батареи для частного дома

В западных странах мода на солнечную энергетику продиктована больше заботой об экологии, чем поиском экономической выгоды. У нас реалии несколько иные.

При сохранении нынешних цен на поставляемое электричество, система из солнечных батарей, собранная своими руками для одного частного дома и семьи из 4 х человек, полностью окупается за 4-5 лет. При этом срок службы фотоэлементов – составляет 20-25 лет, а вот аккумуляторы придется менять через 5-7 лет в зависимости от качества батарей.

Пока нигде в мире (и Россия не исключение) не наблюдается снижения цен на поставляемое электричество, поэтому за срок службы фотоэлементов в солнечной панели, система успеет окупиться как минимум 4-5 раз.

Видео. Как рассчитать необходимое количество солнечных батарей для дома

В ролике наглядно показан порядок расчета площади солнечных батарей для частного дома. Полезно для тех, кто хочет учесть все расходы на сооружение системы автономного солнечного электроснабжения уже на этапе планирования.

всего оценок:30, средняя: 3,37 из 5)
Загрузка…Сфера применения тонкопленочных солнечных батарейКомплект солнечных батарей для дачи поможет скомпоновать эффективную системуКакие бывают контроллеры для солнечных батарей и как их выбиратьКак устроена солнечная батарея и принцип ее работы доступными словами

Источник: http://electricadom.com/okupayutsya-li-solnechnye-batarei-dlya-chastnogo-doma.html

Солнечные батареи на даче

Что делать, если на даче по какой-то причине нет электричества? Можно, конечно, приспособиться и к такой жизни, наслаждаясь проверенными временем технологиями: для освещения пользоваться свечами и керосиновой лампой, для хранения продуктов выкопать погреб, воду носить ведрами и греть на огне, от телевизора отказаться и т.д. Однако такой «отдых» вряд ли будет по-настоящему комфортным: рано или поздно все равно придется искать способы получения электричества с помощью альтернативных источников энергии.

Чаще всего об этом задумываются в следующих случаях:

  • нет возможности подключить дачный или загородный дом к электросети;
  • подключение к электросети стоит неоправданно дорого;
  • на подстанции постоянно происходят аварии, из-за которых подолгу не бывает света;
  • участку выделена слишком малая мощность и ее постоянно не хватает (обычно это случается в садовых товариществах со старыми электросетями);
  • хочется сэкономить на чрезмерно высоких счетах за электричество.

Самый простой и доступный из альтернативных источников энергии – солнечные батареи.

Фотоэлементы на основе кремния, соединенные в электрическую цепь для преобразования энергии солнечного света в электроэнергию, были изобретены в США и начали использоваться на американских и советских космических спутниках еще в 1958 году.

В наше время на них работает портативная техника (калькуляторы, термометры, фонарики), космические аппараты, электромобили и яхты, даже разрабатывается самолет, который будет летать за счет энергии, полученной от солнечных батарей.

Во многих странах созданы крупные солнечные электростанции, а правительство Франции планирует уложить 1 000 км автодорог со встроенными солнечными панелями, чтобы каждый километр такого покрытия обеспечивал электроэнергией 5 000 человек (без учета отопления).

Солнечные батареи нашли применение даже в медицине: в Южной Корее крошечные фотоэлементы вживляют в кожу пациента для бесперебойной работы имплантированных приборов, например, кардиостимулятора.

Такой длительный опыт и широкое применение солнечных батарей свидетельствует о надежности, экономичности и высокой эффективности этой технологии.

В этой статье я расскажу о собственном опыте использования солнечных батарей на даче.

Прежде всего необходимо заметить, что для обеспечения потребностей небольшого дачного дома в электроэнергии требуется собрать целую мини-электростанцию, в которую, кроме самих солнечных батарей, входят аккумуляторы для накопления заряда, контроллер для управления системой и инвертор для преобразования постоянного тока в переменный.

Источник: https://kvartblog.ru/blog/solnechnye-batarei-na-dache/

Солнечные батареи для дома! Мой опыт и отзыв

В 2015 мы стали жить в поместье на постоянной основе. Так как наш участок земли находится на бывших колхозных полях, то центральное электроснабжение отсутствовало: проводов с электричеством к участку подведено не было. Стали думать об автономном электроснабжении дома.

Читайте также:  Эликсир молодости, чесночная настойка - тайны и факты

Мой запас знаний говорил мне о том, что в качестве природных источников энергии могут использоваться ветер, солнце и вода (энергия приливов и отливов). Есть ещё и геотермальная энергия, но для меня это была совсем экзотика.

Вариант с ветрогенератором нам не подошёл, так как вокруг нашего поместья высокий лес, и ветров у нас мало. Моря у нас под боком нет, поэтому использовать энергию приливов и отливов мы так же лишены возможности. Остался вариант с получением заветного электричества от солнца.

Некоторые из моих соседей самостоятельно собирают солнечные электростанции, купив необходимые комплектующие. Но так как я такими познаниями не обладал и сомневался в том, что правильно смогу подобрать и собрать нужные элементы системы, то я решил купить готовый комплект.

По совету соседа обратился в специализированную компанию, занимающуюся производством солнечных электростанций. На сайте компании есть удобный калькулятор подбора. В зависимости от того, какие бытовые приборы будут использоваться, подбирается нужный вариант.

Я прикинул что буду включать в розетку, посмотрел на разные варианты, в свой кошелёк, и сделал выбор. Таким образом моя солнечная электростанция обошлась мне в 121 500 руб.

Дополнительно я заказал монтажный комплект для крепления солнечных панелей на крышу дома за 7 500 руб. Итого, общая стоимость всего комплекта вышла 129 000 руб.
Видимо, был какой-то праздник или просто хорошее настроение у сотрудников фирмы, не знаю точно, но мне сделали бесплатную доставку.

На следующий день после оформления покупки на сайте, мне привезли мой заказ из Москвы в Товарково (а это около 200 км) до дверей гаража, куда я всё это хозяйство временно складировал. Так я стал счастливым обладателем персональной солнечной электростанции на 220 Вольт с суточной выработкой до 1500 Втч.

В комплект входило:

— блок управления (железный ящик со всеми “электронными мозгами”);

— две солнечные панели площадью 1,6 кв.м каждая;

— 2 гелиевых 12 В аккумулятора на 200 А*ч каждый;

— балансир (чтобы выравнивать напряжение между двумя аккумуляторами); — кабели для подключения аккумуляторов; — кабели для подключения солнечных панелей к блоку управления; — запасной предохранитель для блока управления; — инструкция о том, как всё это великолепие между собой соединить и подключить;

— монтажный комплект (металлическая рамка для крепления солнечных панелей на крышу дома).

Монтаж и обслуживание

После того как я получил свой заказ, мне осталось смонтировать систему и подключить все провода на свои места.

Самый сложный момент был в установке солнечных панелей на крышу дома.
Вдвоём это делать, наверное, было бы удобнее, но я делал один.

Панели, не то чтобы очень тяжёлые (21,5 кг), но достаточно большие (164см*99см*4см). И стоя на крыше, производить различные манипуляции с ними было проблематично, а ронять их было жалко.

В общем: неудобно, сложно, но можно, как-то справился. Лучше делать вдвоём, ну, или заказать монтаж у специалистов, если самому не охота лазить по крыше.

Затем, соблюдая полярность, подключил кабели, идущие от панелей к блоку управления. Подключил аккумуляторы.С этим никаких проблем не возникло, в инструкции всё написано, всё есть. Включил систему, всё заработало.

В обслуживании все просто!

Аккумуляторы гелевые, запаяны, и поэтому нет никакой необходимости что- либо доливать в них. Зимой, когда идёт снег, я залезаю по лестнице на крышу и сметаю его с поверхности солнечных панелей. Чем чище поверхность панелей, тем лучше заряжаются аккумуляторы.

Не реже одного раза в неделю нужно полностью заряжать батареи. Хотя система максимально автоматизирована, необходимо мониторить информацию, отображаемую на дисплее блока управления. Почему нужно это делать я опишу дальше.

Эксплуатация, опыт и ошибки

После того как я подключил систему и у меня всё заработало, я на радостях стал бездумно эксплуатировать эту самую солнечную электростанцию, не особо уделяя ей внимание.

Из-за такого халатного отношения, я не заметил момент, когда что-то пошло не так!

Не понятно по какой причине (молния в дом не попадала, НЛО рядом не пролетало), но в блоке управления что-то перестало работать, появилась неисправность. В результате этой неисправности аккумуляторы перестали заряжаться. То есть солнце светит, но заряд не накапливается.

Так же перестала срабатывать защита, которая раньше не допускала разряда батарей ниже определённого уровня. А разряжать аккумуляторы ниже допустимого уровня не хорошо для их долгой и исправной работы.

Из-за всего этого примерно в течение двух недель мы только расходовали накопленную ранее энергию в аккумуляторных батареях и разрядили их ниже допустимого значения.

А заметил я это следующим образом. Уезжая на два дня из поместья, я запомнил показания дисплея. Батареи были заряжены на 49%. Вернувшись, я увидел, что аккумуляторы совсем не зарядились, хотя эти дни были ясными, и вовсю светило солнце.

Я связался с компанией, производителем солнечной электростанции. Объяснил ситуацию. Без всяких отговорок по гарантии у меня взяли блок управления для ремонта. Достаточно быстро (несколько дней) неисправность устранили, и с тех пор всё работает исправно.

Но после этого случая, по моему скромному и некомпетентному мнению, аккумуляторы частично испортились и стали хуже держать накопленную энергию, стали быстрее разряжаться. Теперь я чаще, чем на часы, смотрю на циферки дисплея блока управления.

В летнее время, когда солнца много, то электричества хватает с лихвой. Аккумуляторы достаточно быстро заряжаются, восполняя потраченную нами энергию. Поэтому летом мы забываем об экономии. И Вспоминаем об этом в осенне-зимний период.

В это время солнечной энергии становится мало, и аккумуляторы приходится дополнительно заряжать с помощью генератора. А это малоприятное занятие.

Потому что генератор издаёт достаточно сильный шум, производит совсем не экологичные выхлопные газы, да и бензин для него нужно покупать и привозить постоянно.

Таким образом, когда стоит пасмурная погода, то запускать генератор для дозаряда батарей приходится каждые 2-3 дня на несколько часов.

По инструкции рекомендуется не допускать глубоких разрядов батарей более 50% и раз в неделю полностью их заряжать. Зарядить полностью и хорошо генератором не получается.

Поэтому я при первой возможности, когда на пару дней уезжаю в городские условия, отключаю аккумуляторы, беру их с собой и заряжаю в гараже от сети до 100% заряда. А весят эти батарейки прилично (65 кг) поэтому приходится поднапрячься и потаскать их.

Сначала из дома в машину, затем из машины в гараж для зарядки, и потом всё в обратном порядке. Это, конечно, неудобно.

Хватает ли нам энергии?

Наша система выдаёт 1500 Втч в сутки. Вот перечень того, на что мы тратим такую ценную зимой и в то же время бесплатную летом солнечную энергию:

  • на освещение: в доме у нас всего 10 светодиодных ламп, мощностью по 7 Ватт;
  • заряжаем 2 телефона и 2 ноутбука;
  • постоянно включен в сеть вай-фай роутер для интернета;
  • постоянно включен насос, установленный в колодце, для системы водоснабжения;
  • включаем периодически блендер для приготовления зелёных коктейлей;
  • жена творит свои швейные дела с помощью электрической швейной машинки;
  • заряжаю аккумуляторы для шуруповёрта;
  • используется стиральная машинка на режиме холодной стирки;
  • пользуюсь электроинструментом (электролобзик, шлифмашинка, фрезер, болгарка, циркулярная пила,электрорубанок, электродрель, перфоратор);

Естественно, мы не включаем в розетку одновременно всё сразу из этого списка!

Когда нужно включить прибор помощнее, например, рейсмусовый станок или электросварку, то запускаю генератор.

Летом, как в период наиболее богатый солнечным светом, энергии хватает. Ещё и лишняя остаётся. Зимой — нет, не хватает. Солнце ходит по небосводу уже достаточно низко, световой день короче, небо бывает часто затянуто тучами. Приходится экономить и регулярно пользоваться генератором.

Отзыв и выводы

Является ли солнечная электростанция круглогодичной, полноценной заменой центральному электроснабжению? На мой взгляд, и, исходя из моего не совсем грамотного и разумного подхода к использованию такого автономного источника энергии, — нет.

Если бы мы использовали электричество только для освещения, тогда бы нам, конечно, хватало. Но так как мы избалованы цивилизацией, и нам хочется всего побольше воткнуть в розетку, то нам не хватает. Тут либо мощность системы увеличивать нужно, докупив аккумуляторы и солнечные панели, либо учиться экономить и умерить свои запросы.

Если нет центрального электроснабжения, то автономная солнечная электростанция может в какой-то мере удовлетворить ваши запросы по электричеству. На мой взгляд это лучше, чем постоянно использовать один только генератор.

Когда нам проведут центральное электричество, думаю, мы не откажемся от солнечной энергии полностью. Просто, летом будем «сидеть на солнце», а осенью и зимой будем восполнять недостаток солнечного света для заряда аккумуляторов от сети. Может статься такая комбинация будет удачной.

Есть ещё мысль поставить счётчик электроэнергии на кабель с 220В, идущий из системы. Тогда можно будет подсчитать точно подсчитать сколько мы израсходовали электричества, и сделать расчёт, когда окупиться купленная солнечная электростанция.

На данный момент приблизительный расчёт окупаемости солнечной системы стоимостью 129 000 руб, выглядит следующим образом:
При расчёте я взял тариф на электроэнергию для населения Калужской области, проживающего в сельских населённых пунктах. Цены действуют с 1 июля 2017 года по 30 декабря 2017 года.

1 кВт.ч стоит 3.11 руб. В течение дачного сезона в условиях средней полосы России суточная выработка станции составляет до 1,5 кВтч светлое время суток возьмём 12 часов получится 1.5 кВт*12ч=18 кВт=55.98 руб электроэнергии производит электростанция за 1 день за месяц 540 кВт=1 679,4 руб за год 6570 кВт=20 432,7 руб чтобы станция окупилась она должна отработать 129 000/ 20 432,7= 6,3 года

срок службы аккумуляторов по заверению производителей до 12 лет.

Так что по очень приблизительным подсчётам, можно сказать, что солнечная электростанция окупиться через 6-7 лет и следующие 5-6 лет у вас будет полностью бесплатное электричество от солнца.

Но так как у меня не было электричества совсем, то у меня вопрос стоял не об экономии, а об автономной, удобной и возможной в моих условиях системе энергоснабжения, что собственно говоря позволили мне сделать солнечные батареи.

Если у вас возникли какие-либо вопросы, задавайте их в комментариях, я с удовольствием на них отвечу!

Источник: https://evgeniychertkov.ru/solnechny-e-batarei-dlya-doma-moj-opy-t-i-otzy-v

Солнечные батареи для дачи или загородного дома — как правильно выбрать по характеристикам и установить

Последние тенденции использования восполняемых источников энергии не имеют ничего общего с движением зеленых.

Основной причиной перехода на ветряки или солнечные батареи стала элементарная экономия.

Разовое вложение в альтернативное автономное электроснабжение в удачно расположенном месте (постоянные ветра или преимущественное количество световых дней) полностью окупается уже за 3-4 сезона.

Высокие тарифы на электроэнергию или ее отсутствие на дачном участке привели к тому, что современные дачники или жители частных домов начинают массово оборудовать свои усадьбы бытовыми солнечными панелями для выработки электричества (иногда и обогрева зданий).

Такие приборы в зависимости от мощности могут полностью заменить централизованное энергопитание или компенсировать нехватку мощности, временные регулярные перебои в сети.

Солнечные батареи для дачи представляет собой комплекс приборов, который грамотный хозяин способен смонтировать самостоятельно.

Читайте также:  Сауна в квартире - это просто - тайны и факты

Важно понимать, что попытка собрать самому весь комплект по частям, может привести к полной нефункциональности: неправильный подбор компонентов к солнечным панелям не даст мощности даже при дорогих и эффективных составляющих.

Батареи представляют собой фоточувствительные элементы на жесткой или гибкой основе, инвертора, аккумулятора, контроллеров и вспомогательных компонентов. Фотоэлектрические панели подключаются последовательно, имеют различный КПД в зависимости от типа прибора.

Солнечные элементы вырабатывают электричество путем химической реакции: в двух кремниевых пластинах, покрытых фосфором и бором, под воздействием ультрафиолета появляется электрический ток. Далее он аккумулируется в накопительных элементах.

Прямое использование одной панели без дополнительного оборудования не даст нужной мощности, чтобы даже зажечь обыкновенную лампу накаливания. Эффективность солнечных элементов напрямую зависит от типа фотоэлементов, солярной интенсивности (угол падения лучей), температуры модулей при использовании.

Виды

Солнечные панели имеют разный показатель КПД, который зависит от состава фотоэлементов, принципа выработки электричества, общего комплекта фотоэлектрической локальной станции.

Самыми распространенными элементами остаются кремниевые модели, которые имеют максимальную производительность, но одновременно – самую высокую стоимость. Некоторые альтернативные батареи на основе полимеров дешевые, но их рабочий ресурс всего 2 года.

Основные типы солнечных панелей в порядке падения эффективности:

  1. Монокристаллические кремниевые преобразователи – светочувствительные элементы черного цвета в форме квадратов со скошенными углами. В идеальных условиях КПД достигает 25%, но если солнце уходит с точки прямого падения лучей на панель (при пасмурной погоде), то мощность вырабатываемого тока падает до минимума.
  2. Поликристаллические кремниевые панели – квадратные элементы темно-синего цвета (состоят из неоднородных кристаллов кремния). КПД не превышает 18%, но принцип функционирования позволяет использовать вторичные материалы. Такие элементы качественно вырабатывают электричество даже в облачную погоду или при рассеянном солнечном свете.
  3. Аморфные панели. В них кремний наносится в вакууме на фольгу, пластик или стекло. Таким способом стоимость фотоэлектрического элемента падает на 15-20%. К минусам стоит отнести низкую производительность (всего 8%), короткое время работы (панели полностью выгорают примерно через 2 года).
  4. Полимерные пленочные солнечные панели. Данные приборы начали набирать популярность и постепенно вытеснять кремний-кристаллические модели с рынка. Панели представляют собой многослойную гибкую пленку из сетки алюминиевых проводников, полимерного слоя активного агента, органической подложки, защитного состава. Даже при низком КПД в 7% такие элементы оправдывают себя низкой стоимостью, низкой весовой нагрузкой, легкостью в установке (саму панель можно резать и подгонять под требуемую форму).

Преимущества и недостатки

Любое технологическое решение имеет свои плюсы и минусы. Учитывая их соотношение, возможный пользователь решает для себя, насколько целесообразно применять ту или иную технологию. Домашние солнечные батареи для дачи для регионов с продолжительным световым днем стали реальной возможностью самостоятельно получать электричество. Плюсы таких панелей:

  • бесплатность и постоянная доступность источника энергии (солнечное освещение присутствует практически в любой точке планеты настолько долго, чтобы в фотоэлектрических элементах был смысл);
  • экологическая чистота батарей;
  • тишина при работе;
  • минимум подвижных элементов;
  • длительный срок службы (относится только к жестким кремниевым панелям);
  • независимость от работоспособности внешнего поставщика электричества;
  • предельной площади одного комплекса батарей неограничена;
  • исключение топливных элементов для выработки электроэнергии.

Купить солнечную батарею для дачи – решение выгодное, но с существенными минусами. Фактически все они связаны с высокой стоимостью качественных комплексов.

Возможное время окупаемости предсказать не получится, так как присутствует много переменных (нагрузка на сеть, количество световых дней в году и т.д.). Общие первичные вложения для получения нужной мощности так же могут отпугнуть потенциального покупателя.

Потребуются большие площади для размещения панелей, дополнительные устройства, которые не всегда адекватно функционируют.

Отдельно фотоэлектрическая панель не имеет смысла, потому что без дополнительного оборудования выходная мощность будет предельно низкой.

Стандартным комплектом в России считается комплекс из кремниевых поликристаллических модулей с КПД 15-20%. Это массивные жесткие панели, требующие надежной фиксации и достаточных площадей для размещения.

Набор, который покупатель может найти сам в сети, самостоятельно установить и подключить выглядит примерно следующим образом:

  • фотоэлектрические элементы: выбираются исходя из требуемой мощности на выходе;
  • контроллер заряда – помещается в цепи между аккумулятором и панелью для нормализации напряжения на инверторе;
  • инвертор – преобразователь тока, который переводит постоянное напряжение в переменное 220 вольт;
  • аккумуляторы;
  • разъемы, провода, крепежные элементы.

Как выбирать солнечные батареи для загородного дома

Выбор комплекта полностью обуславливается мощностью, которая будет нужна.

Для получения приблизительных данных используют формулу, где данные инсоляции (худший по солнечной погоде месяц в году) умножается на КПД выбираемой панели.

Это будут цифры полученной мощности с одного квадратного метра батареи. Потом делится общее количество затрат электроэнергии на полученное число. Это будет общая необходимая площадь электростанции.

После вычисления нужной мощности станции следует рассмотреть репутацию производителя, отзывы владельцев конкретных конфигураций. Важно понимать, что вкладываться в дешевые фотоэлементы В или С, которые потеряют до 40% за несколько лет, не имеет смысла. Стоит единоразово вкладываться в солнечные панели для дачи категории А, которые при правильной эксплуатации прослужат около 30 лет.

Цена на солнечные батареи

С одной стороны многие, кто самостоятельно монтировал солнечные электростанции для дачи, говорят, что нужно покупать исключительно готовые комплекты большой квадратуры, чтобы не докупать постоянно новые панели. Другие покупают всю комплектацию отдельно и самостоятельно осуществляют сборку, но в этом случае нет никаких гарантий качества. Ниже приведены примеры разных конфигураций солнечных батарей в продаже:

Тип солнечного элемента, полноценной сборки или дополнительного оборудования Средняя цена в Москве и Санкт-Петербурге, р.
Солнечная электростанция для дома 50 м2, пиковая мощность – 1600 Вт, минимальная рабочая температура — -40 °C 106 500
Солнечная панель ФСМ-30 3 500 рублей/шт.
Солнечная панель One Sum 150м 10 500/шт.
Универсальная гибкая панель Elfeland 170W 27V 15 212
Поликристаллическая панель 100 Вт (альтернативное использование — отопление частного дома) 4 900
Контроллер заряда Stark Country 2000INV-MPPT 27 600

Источник: https://sovets.net/17329-solnechnye-batarei-dlya-dachi.html

Установка солнечных батарей: все что нужно знать

Состав и устройство солнечной батареи, ее элементов определяют эффективность выработки энергии готовым изделием.

В настоящее время, для генерации электрической энергии используются солнечные панели на основе кремния (с-Si, mc-Si & кремниевые тонкопленочные батареи), теллурида кадмия CdTe, соединения медь-индий (галлий)-селен Cu(InGa)Se2, а также концентраторные батареи на основе арсенида галлия (GaAs). Ниже будут даны краткие описания каждой из них.

Солнечные батареи основе кремния. Солнечные батареи (СБ) на основе кремния составляют на сегодняшний день порядка 85% всех выпускаемых солнечных панелей. Различают два основных типа кремниевых СБ – на основе монокристаллического кремния (crystalline-Si, c-Si) и на основе мультикристаллического (multicrystalline-Si, mc-Si) или поликристаллического. 

Эффективность СБ изготовленных из монокристаллического кремния составляет обычно 19-22%. Не так давно, фирма Panasonic заявила о начале промышленного выпуска СБ с эффективностью 24,5% (что вплотную приближается к максимально возможному теоретически значению ~30%).

Подобные неидеальности кристаллической структуры (дефекты) приводят к снижению эффективности – типичные значения эффективности СБ из mc-Si составляют 14-18%. Снижение эффективности данных СБ компенсируется их меньшей ценой, так что цена за один ватт произведенной электроэнергии оказывается примерно одинаковой для солнечных панелей как на основе c-Siтак и mc-Si.

Тонкопленочные солнечные панели. Данные элементы представляют собой гетероструктуру из тонких слоев p-CdTe / n-CdS (суммарная толщина 2-8 мкм) напыленных на стеклянную подложку (основу).

Эффективность современных фотоэлектрических элементов данного типа равняется 15-17%.

Основным (и фактически единственным) производителем СБ на основе теллурида кадмия является американская фирма FirstSolar, которая занимает 4-5% всего рынка.

Концентраторные солнечные модули. Наиболее совершенные и самые дорогие на сегодняшний день солнечные модули обладают эффективностью фотоэлектрического преобразования до 44%. Они представляют собой многослойные структуры из разных полупроводников последовательно выращенных друг на друге слой за слоем.

В настоящее время экономически оправдано использовать подобные дорогие концентраторные солнечные модули только в тех странах и регионах земного шара, где круглый год имеется в достатке прямое солнечное излучение.

Источник: https://www.homify.ru/knigi-idej/303377/ustanovka-solnechnyh-batarey-vse-chto-nuzhno-znat

Солнечные батареи для дома — виды

Множество владельцев домов и частных коттеджей задумываются об установке солнечной электростанции.

Для кого-то это отличный способ сэкономить на электричестве в свете стабильно растущих тарифов и введения «зеленого» тарифа, который позволяет продавать выработанную от солнца энергию государству.

Кому-то хочется перестать зависеть от частых отключений энергии по причинам плановых проверок или аварий сети. Многим это интересно благодаря возможности повлиять на экологию и сделать свое жилище более современным.

Однако для того, чтобы установить электростанцию дома, надо для начала разобраться во всех тонкостях. Одной из самых важных комплектующих является солнечная панель или солнечная батарея. В этой статье мы поможем разобраться в том, какие есть виды, и какие у каждого из них особенности.       

  В общем, можно выделить два вида солнечных батарей, кремниевые и пленочные, но у каждого из них есть несколько разновидностей.

Например, кремниевые могут быть монокристаллическими, поликристаллическими либо аморфными. Но так как аморфные солнечные панели гибкие, то их можно отнести к пленочному типу.

Пленочные солнечные батареи разделяют на полимерные и панели на основе теллур кадмия либо селенида меди-индия.

Разновидности отличаются между собой материалом, из которого изготавливают светочувствительные пластины. Каждый из них может быть использован в бытовой сфере, соответственно любой из этих типов может обладать сборкой, которая будет выдавать ток напряжения 12, 24 или 48 Вольт.

Мощность панели может быть абсолютно разной, она будет зависеть от того, какого размера батарея. Если размер небольшой, то мощность установлена на отметке около 10 ватт, если панель крепится на крышу дома или коттеджа, то растет ее размер, соответственно и мощность.

Она будет достигать 100, 200, 300 ватт и больше, все зависит от площади, которая способна преобразовать солнечные свет в электрическую энергию.

Монокристаллические батареи

  Монокристаллические солнечные панели на данный момент являются одним из самых эффективных решений. Вместе с некоторыми другими панелями на основе кремния они занимают очень существенный процент рынка.

Такую высокую популярность можно объяснить высокой эффективностью таких панелей и тем, что кремний, который используется в больших количествах для их изготовления, довольно дешев благодаря большим его запасам на планете.

Однако, тем не менее, на панели этого типа, которые могут давать ток напряжением в 12 вольт и обладают мощностью либо 200, либо 220 Вт, цена установлена совсем не низкая. Объяснить такую несправедливость можно очень сложной технологией изготовления.

Монокристаллические солнечные панели по своей сути являются соединенными между собой ячейками. Для изготовления каждой ячейки нужно использовать чистый кремний.

Такой кремний отличается параллельностью зерен кристаллов и направленностью этих зерен в одну сторону. Таким образом, коэффициент полезного действия у кремниевых пластин достигает 17-22%.

Ни одна солнечная батарея не может похвастаться такой эффективностью.

Так что, благодаря своим уникальным особенностям в выработке большого количества энергии, монокристаллические солнечные панели очень популярны во всех сферах, где используется солнечная энергия.

Монокристаллические панели очень тонике, их толщина не превышает 300 микрометров, при этом они имеют черный цвет.

Для того чтобы изготовить такие светочувствительные элементы нужно в первую очередь получить чистый кремний методом Чохральского, материал будет в жидкой форме. После того как он застынет, его режут на тонкие пластинки. Последним шагом является установка на пластины электродной сетки, задача которой собрать и передать ток.

Поликристаллические батареи

 Основной материал для изготовления таких батарей, как и в случае монокристаллических панелей – чистый кремний. Но в этот раз его структура будет поликристаллической и разнонаправленной.

Разные направления будут не только у поликристаллов, но и у зерен в каждом из этих кристаллов.

Некоторые зоны включают в себя области с зернистыми границами и по этой причине у панели, которая вырабатывает 150 Вт, падает коэффициент полезного действия до 12-18%.

Однако у поликристаллов, которые направлены в разные стороны, есть и свои преимущества.

Например, они могут словить свет, который падает с разных направлений и даже в том случае, если на панель падает отраженный от других поверхностей свет, из него все равно получится электроэнергия.

Так что в плохую погоду, когда на небе тучи, КПД батарей не будет заметно сильно падать. При погоде без солнца, коэффициент полезного действия монокристаллических солнечных батарей упадет очень существенно.

Неоднородную структуру используемый в поликристаллических панелях кремний имеет из-за простого способа производства. Если чтобы получить материал для монокристаллической панели исходный кремний нужно греть до 1400 оС, то в случае с поликристаллическими батареями, хватает температуры ниже 1000 оС.

После нагрева расплав кремния нужно медленно охлаждать – это является основной особенностью производства материала для этого типа панелей. Затраты на изготовление материала у панели с поликристаллами заметно ниже, чем у его брата с монокристаллами, так что и стоимость готовой продукции тоже более приятна.

Цвет таких панелей не привычно черный, а темно-синий.

Батареи на основе аморфного кремния

 Как наши производители, так и зарубежные при изготовлении панелей данного вида используют в качестве материала не кристаллический кремний, а силан либо кремневодород. Серьезным недостатком является низкий, по сравнению с первыми двумя видами коэффициент полезного действия, он с трудом достигает 6%.

Для того чтобы у этого вида солнечных батарей были некоторые преимущества, при производстве на гибкую подложку наносят тонкий слой материала. В числе положительных качеств нужно отметить:

1)Хорошую гибкость, если гнуть такую панель, то она не будет пластически деформироваться (повреждаться) и КПД также не упадет.

2)Пластина очень тонкая, всего 1 микрометр.

3)Уровень оптического поглощения поражает, те же поликристаллические и монокристаллические панели по этому показателю уступают в 20 раз.

4)Если на небе тучи и количество солнечного света намного меньше, чем в ясные дни, то КПД не будет сильно падать.

Эти три вида солнечных батарей, которые мы разобрали, являются самыми основными из тех, в производстве которых используется кремний. Некоторые производители создают гибридные солнечные панели.

Чаще всего их производят из материала, в котором две фазы, аморфный кремний и микрокристаллы либо нанокристаллы.

Нанокристаллов используется очень мало, но производительность таких панелей не хуже, чем у поликристаллических.

Пленочные батареи из телурия кадмия

  Еще в 70-х годах прошлого столетия начали изучать возможность использования телурия кадмия, чтобы производить солнечные батареи. В те времена ученые умы считали, что данный материал является лучшим для того, чтобы питать энергией космические аппараты.

На сегодняшний день, множество людей отказываются от покупки батарей, в изготовлении которых использовался кадмий, так как это кумулятивный яд.

Распространено мнение, что он будет опасным, однако, как показали многочисленные исследования, процент кадмия, который попадает в атмосферу, ничтожен и никаким образом не может нанести какой-либо вред.

Коэффициент полезного действия этих панелей немногим выше 10%, при этом каждый квт мощности, который производится такой панелью, стоит на 20-30%  меньше, чем аналогичная мощность от кремниевых панелей.

Панель на основе селенида меди-индия

Как видно из названия, для создания этой панели используют селен, медь и индий, однако, некоторые компании могут позволить себе использовать вместо определенного процента индия галлий. Такой подход обуславливает то, что галлий часто применяют при создании плоских экранов.

Несмотря на то, что свойства галлия схожи со свойством индия, коэффициент полезного действия при использовании этого материала падает. Около 15-20% солнечного света, который попадает на панель, созданную с использованием селенида меди-индия будет превращено в электрическую энергию.

Данный факт делает эту технологию ничуть не отстающей от монокристаллической по показателю КПД.

Полимерные солнечные батареи

Разработка инженерами такого типа солнечных панелей началась совсем недавно, так что это одна из самых молодых технологий. При создании, основной целью было сделать возможным использование органических полупроводников, задача выполнена довольно успешно.

Мощность батареи превышает 50 Вт, однако, коэффициент полезного действия небольшой, около 5-6%. Наиболее используемые органические полупроводники – это полифенил, фталоциан меди и ее аналогов и углеродные фуллерены.

Пленка будет толщиной порядка 100 нм, себестоимость создания очень низкая, а способ производства несложен и доступен, кроме того такая панель не наносит никакого вреда экологии и имеет поразительно достойную механическую эластичность.

В основном, выбирают такой тип панели предприятия, цель которых установить бездеффектно гнущуюся панель, которую можно утилизировать без вреда природе. Кроме того, если верить производителям, эта технология будет актуальна для туристов.

Если вы хотите оснастить свое жилище солнечной электростанцией, то солнечную батарею и другие комплектующие могут помочь вам выбрать наши специалисты. Мы подберем вам идеальное сочетание всех деталей, чтобы установка работала оптимально и давала максимально хороший результат. Обратитесь к нашему менеджеру и вскоре вы станете владельцем выгодной и современной технологии.

Источник: https://solar.kiev.ua/blog/alternative-energy/solnechnye-batarei-dlya-doma-chto-nuzhno-o-nih-znat

Солнечные батареи, как устроены и их будущее — Очень Интересно

Использованию энергии солнца уделяется всё больше внимание на планете. Многие страны, как например США, поощряют её применение не только в промышленных масштабах, но и в частном секторе.

Основным элементом, позволяющим получать электроэнергию от солнца, являются определенные панели, которые состоят из специально разработанных для этого фотоэлементов. Как раз солнечным батареям посвящена эта статья.

В ней мы рассмотрим: как они устроены, для чего нужны, сколько энергии можно получить благодаря им и возможно ли их сделать собственными руками.

Солнечная батарея — как устроена

Наиболее распространенным элементом, который востребован при создании солнечных батарей, является кремний.

Кроме него для производства этих источников энергии, применяют: селениды меди, Галлий, Индий, теллурид кадмия. Использование этих элементов позволяет сделать более устойчивым это изделие к температурным перепадам.

При изготовлении солнечных панелей используют разные технологии, наиболее распространёнными являются:

  • Поликристаллическая;
  • Монокристаллическая.

Последняя считается менее затратной и инновационной, что дает возможность производить элементы, преобразующие излучение света более дешевле. Несмотря на довольно-таки значительный период существования солнечных панелей принцип их действия остался неизменным.

Модернизация затронула лишь материалы и конструктивные особенности. Это позволило существенно увеличить КПД устройства и улучшить показатель фотоэлектрического преобразования.

Следует учитывать, что на величину напряжения и выходного тока панели влияет не только её площадь, но и непосредственно внешняя освещённость, чем она больше, тем эти показатели лучше.

Этого добиваются, монтируя группы модулей, в основе которых лежат солнечные ячейки на специально разработанные поворотные механизмы. Что позволяет разворачивать солнечные панели вслед движению небесного источника света.

Солнечный модуль —> контроллер —> аккумулятор —> инвертор

Принцип работы этого устройства многим знаком со школы, он основан на преобразовании света в электричество p-n переходом.

Проводимые на уроках опыты наглядно демонстрировали как свет, направленный на транзистор, верхняя крышка которого отсутствовала, инициировал возникновение минимальных электрических волн. Чтобы добиться стабильного напряжения всего-то и нужно – сделать площадь p-n перехода значительно больше.

Поэтому в структуре фотоэлектрического преобразователя используется вместе с вышеописанным p-n переходом ещё и два специальных электрода которые позволяют снимать возникающее выходное напряжение.

Сколько энергии вырабатывают различные солнечные батареи

Как уже упоминалось выше, мощность вырабатываемой солнечной панелью энергии зависит от многих факторов: конструкции, используемого материала, площади, уровня освещенности.

В погожий день, летом, без облаков на поверхность равную 1 квадратному метру приходится приблизительно 1 кВт мощности излучения солнца.

Но таких дней немного, когда тучи закрывают всё небо этот показатель может опускаться до 100 Вт, поэтому для расчётов возьмём усредненное значение в 500 Вт.

Наиболее минимальным КФД в 5% обладают органические фотоэлементы. Затем идут фотохимические и аморфные элементы с 10% фотоэлектрического преобразования. Соответственно один квадратный метр таких панелей, станет вырабатывать соответственно 25 и 50 Вт.

Наиболее применяемыми стали фотоэлементы на основе полупроводников, изготовленных из кремния. Их расчётный КФД колеблется от 20 до 25 процентов. Что позволяет такой метровой панели выдавать до 125 Вт мощности.

Элементы, изготовленные из арсенида галлия, занимают первое место по своим показателям. Такие солнечные батареи позволяют вырабатывать до 150 Вт с 1 м2, так как их показатель фотоэлектрического преобразования превышает 30%.

Что могут солнечные батареи, и какое у них будущее

Применение солнечных батарей, с каждым годом, становиться всё более популярным. Они находят применение не только в электрификации дачи или жилого дома, но и во многих других сферах. Начнем с космоса.

Здесь использование солнечных панелей давно стало нормой: они снабжают энергией различные теле-, радио-, GPS-спутники, МКС и прочие космические аппараты.

Большинство инновационных материалов и технологий первыми проходят испытания на земной орбите, а уже потом находят применение в быту.

Для экономии электроэнергии возможности фотоэлектронных преобразователей используются на улицах многих городов:

  • Искусственные деревья с такими панелями позволяют вырабатывать энергию для освещения улиц, раздачи Wi-Fi, подзарядки телефонов.
  • Установка фотоэлементов позволяет автономно работать терминалам, вывескам, светофорам и прочим объектам инфраструктуры.
  • Интеграция солнечных батарей в дорожное покрытие. Заменяя асфальтовое покрытие специальными панелями можно не только вырабатывать дополнительную электроэнергию, но и использовать её для иных целей: подсветки дорожных объектов, отводу и очищению сточных вод, растапливанию снега и прочее.

В медицине фотоэлементы нашли своё применение. Чтобы постоянно не менять батарейки на различных имплантах, там используют аккумуляторы, подзаряжающиеся от пластин вживляющихся под кожу. По итогу фотоэлектронные преобразователи становятся востребованы буквально везде.

Можно ли самому сделать солнечные батареи

При большом желании изготовить солнечную панель можно самостоятельно. Для этого необходимо правильно:

  • Рассчитать необходимую для питания всех приборов выходную мощность;
  • Выбрать с соответствующим КФП фотоэлементы;
  • Изготовить каркас;
  • При необходимости провести пайку;
  • Собрать элементы в одну панель;
  • Осуществить их герметизацию;
  • Установить на выбранное место.

Это все не потребует специальных навыков, главное, не боятся.

Итог

Солнечная энергетика всё больше завоёвывает поклонников. Развитие этих технологий удешевляет материалы и увеличивает КПД солнечных батарей. Их применение в различных сферах даёт надежду, что люди, наконец, перестанут отравлять земную атмосферу, что соответственно положительно отразится на их здоровье.

Источник: https://OchenInteresno.com/ru/technologies/solar-panels-how-are-their-future/

Ссылка на основную публикацию