Еще 50 лет назад, получение электроэнергии от Солнца относилось исключительно к космическим технологиям (как по сложности оборудования, таки и по его стоимости). Сегодня, установка солнечных батарей в индивидуальном порядке стала привычным делом. Панели можно встретить на крышах дачных домиков, на территории фермерских хозяйств, на опорах освещения.

Вопрос «пользоваться или не пользоваться», уже не рассматривается. Потенциальный владелец озабочен лишь расчетом стоимости, мощности и надежности оборудования. О том, какие бывают солнечные батареи, как их правильно выбрать, расскажем в нашем материале.

Принцип работы солнечной батареи

На самом деле, правильное название — фотоэлемент (то есть, фотобатарея). Но поскольку источником света является солнце, прижилось наименование «солнечная батарея».

Элемент представляет собой «бутерброд» и пластинок кремния, разделенных стандартным (для радиодеталей) переходом. Секрет в том, что кремниевые части имеют различный тип:

Такие комплекты применяются практически во всех радиодеталях, изготовленных из кремния.

: Многие из стандартных радиокомпонентов также могут вырабатывать электроэнергию при воздействии яркого света. Просто КПД настолько мизерный, что использовать их в качестве источника тока бессмысленно.

К слою кремния N-типа добавляется фосфор. В состоянии покоя такая смесь дает избыток электронов с естественным отрицательным зарядом.

Соответственно, к N-слою подключается отрицательный электрод (для снятия электротока), а к P-слою — положительный.

Из законов физики мы знаем, что в P/N переходе присутствует электрической поле. Под воздействием на отрицательную панель солнечных фотонов, в переходе происходит интенсивное разделение отрицательных и положительных частиц.

«Минусы» накапливаются в верхнем слое, а «плюсы» в нижнем. В результате, солнечный бутерброд превращается в обычную батарейку с накопленным зарядом. Если к электродам подключить потребителя энергии — возникает электроток.

Естественно, заряд в таком источнике моментально исчезает, но его тут же восстанавливает солнечный свет. Таким образом, пока фотобатарея интенсивно бомбардируется фотонами, мы имеем достаточно производительную мини электростанцию.

Современные батареи могут работать даже при отсутствии прямых солнечных лучей (например, при сплошной облачности). Естественно, интенсивность выработки электроэнергии при этом снижается.

Но при отсутствии света (даже луна не способна «пробудить» батарею), процесс останавливается. Поэтому рассматривать фотопанели отдельно, как источник электроэнергии нельзя.

Схема подключения солнечных батарей обязательно включает в себя буферное устройство: аккумулятор энергии.

Кроме того, вырабатываемый ток нестабилен, поэтому для организации энергоснабжения объекта требуется управляющий контроллер. Разумеется, если вы используете мобильную фотобатарею для подзарядки смартфона в многодневном походе, такие технологии не требуются. А для строительства индивидуальной электростанции требуется комплект периферийных устройств.

Типы солнечных батарей

Генераторы «чистой» энергии классифицируются по типу материала, из которого выполнены элементы:

1. Монокристаллические — самый массовый продукт на энергорынке. Для полноценного энергетического обеспечения объекта требуется значительная площадь монтажа. Приоритетная сфера использования — резервные или дублирующие энергосистемы при имеющемся подключении к сети.
2. Поликристаллические системы более производительны, и при меньшей площади элементов могут быть использованы в качестве автономной электростанции объекта без централизованного энергоснабжения. Единственный недостаток (он нивелируется в процессе использования), стоимость существенно выше.
3. Аморфный кремний — это прорыв в солнечной индустрии. Производительность высокая, продолжительный срок службы, элементы гибкие. Однако стоимость слишком высокая (по крайней мере, на нынешней стадии — пока производство не вышло на промышленный уровень).

Какие солнечные батареи лучше? Это чисто субъективный выбор. Простые расчеты показывают, что на сегодняшний день оптимальное соотношение цены качество у первых двух типов.

• Монокристаллы обычно покупают в довесок к действующей системе энергоснабжения, поэтому их стоимость окупается экономией на оплате за электроэнергию. С психологической точки зрения — такой способ подключения исключает страх остаться «без света» в случае поломки оборудования. Можно считать это предрассудком, поскольку надежность современных солнечных систем достаточно высокая. А поломка всей системы сразу мало вероятна. Элементы дублируются, можно производить ремонт без полного нарушения энергоснабжения.
• Поликристаллические батареи дороже ровно настолько, насколько и производительнее. Электростанция на поликристаллах может быть полностью автономной, то есть без вводной линии центрального энергоснабжения. Опыт использования в отдаленных местах проживания показывает, что такие системы вполне жизнеспособны, и не нуждаются в резервировании. Разве что можно установить ветрогенератор (на случай природных катаклизмов вроде затяжного дождя с пасмурной погодой в течение нескольких дней). Окупаемость 100%, если вы построили новый дом без энергоснабжения. Стоимость технических условий и монтажных работ сопоставима с покупкой комплекта на солнечных батареях мощностью 4000 Вт. А дальше — экономия в чистом виде. Вы вообще не знаете, что такое оплата электроэнергии.
• Аморфные батареи пока еще экзотика (с точки зрения стоимости). Однако технологии развиваются настолько стремительно, что через относительно короткий промежуток времени эти системы станут доступнее: вспомните ситуацию со светодиодными светильниками.

Преимущества и недостатки солнечной энергетики

Плюсы:

• На стадии использования — экологичность (почему с оговоркой: производство и утилизация такие же «грязные», как и любая другая электроника).
• После первичных вложений, полученная электроэнергия условно бесплатная (требуются некоторые средства на обслуживание по истечении срока эксплуатации).
• Возможна полная автономия: вы можете организовать энергоснабжение в местах, где даже не планируется централизованная подача электроэнергии.
• Вы не зависите от тарифной политики энергетических компаний.
• При выполнении определенных нормативов, можно «продавать» избыток электроэнергии в городские сети.

Минусы:

• Относительная дороговизна оборудования (как видно на примерах использования, это не всегда является проблемой).
• Зависимость от погодных условий (в регионах, где солнечных дней немного, использование затруднено).
• Оборудование нуждается в периодическом обновлении — присутствует естественный износ.

Правильный монтаж

Схема подключения солнечных панелей намного сложнее, чем централизованный ввод городской сети. Домашняя электростанция состоит минимум из четырех элементов.

Мы не рассматриваем примитивные системы освещения садовых дорожек на 12 вольт. Речь пойдет о полноценном энергоснабжении 220 вольт.

1. Собственно фотоэлементы. Принцип работы и критерии выбора мы уже рассмотрели. Расчет мощности производится от базовой цифры 5 кВт на 1 дом. Это приблизительно 20–40 стандартных панелей площадью по 0.5 м².
2. Блок управления (контроллер). Без него невозможно функционирование вашей электростанции. Как правильно выбрать контроллер заряда для солнечной батареи? Он должен поддерживать общую мощность системы энергоснабжения, обеспечивать заряд аккумуляторов и правильно распределять поток мощности при одновременном потреблении и заряде.Кроме того, на контроллере лежит ответственность за безопасность системы, в том числе и пожарная.Прибор может входить в комплект электростанции, либо приобретается отдельно.
   Функционал у всех моделей стандартный. При выборе вы определяете мощность, вольтаж (12 или 24) и главный критерий — срок службы (гарантия). При выходе из строя контроллера, ваше энергоснабжение определяется емкостью аккумуляторов (пока не разрядятся).
3. Модуль аккумуляторных батарей. Пожалуй, второй по важности элемент в «электростанции». Он служит накопительным буфером энергосистемы. Фактически, отбор мощности происходит именно от батарей. Солнечные элементы лишь восстанавливают отданный запас энергии (заряжают АКБ). Разумеется, могут быть периоды, когда часть нагрузки ложится на фотоэлементы (если вырабатываемая энергия существенно выше затрат на зарядку). Тогда можно сказать, что ваш телевизор или холодильник питается напрямую от солнца. Перед тем, как установить солнечные батареи, необходимо рассчитать емкость аккумуляторов. Делается это просто: при входной мощности 3 кВт, ток потребления не превышает 15 А (в сети 220 вольт). На выходе 12 вольтовых батарей ток будет уже 250 А (в соответствии с законом Ома). Разумеется, такая мощность отбирается не постоянно, но для примера в расчетах мы возьмем именно эти цифры. То есть, если вы установите 5 батарей емкостью по 100 А×ч каждая, то при такой нагрузке заряд закончится через 2 часа.Разумеется, это условные цифры: в реальности существует множество поправок в расчетах. Но базовый ток и мощность исчисляются именно по такому принципу.Существуют различные батареи: кислотные, щелочные, гелевые… По-большому счету, гоняться за самыми «продвинутыми» системами нет смысла. А сэкономить можно лишь на возможности обслуживания: батареи, за которыми требуется надзор, стоят дешевле.
4. Преобразователь напряжения. Вы можете отбирать мощность напрямую у АКБ, если ваши потребители рассчитаны на 12 вольтовое питание. Однако большинство электроприборов рассчитаны на 220 вольт. Поэтому на выходе устанавливается преобразователь 12–220В.К нему подключается ваша внутренняя электросеть.

Самостоятельная установка

Зная, как подключить солнечную батарею к энергоснабжению вашего дома, вы сможете сэкономить на оплате труда монтажников. Самая сложная часть — установка комплекта солнечных батарей на крыше. Если высота дома не более 2 этажей, можно выполнять такую работу самостоятельно (с помощником). Крепление выполняется с учетом погодных условий и ветровой нагрузки вашего региона.

Закончив монтаж солнечных батарей, приступаем к подключению электрики. Все фото батареи заводятся на контроллер, который управляет зарядом аккумуляторов. От АКБ можно выполнить отвод для потребителей 12 В.

Типовая схема показывает взаимное положение элементов и порядок электрических соединений. При покупке оборудования, каждый элемент снабжается технической документацией, по которой производится сборка.

по теме

Источник: https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/solnechnye-batarei/ustanovka-solnechnyh-batarej.html

Эксплуатация солнечных батарей

Коэффициент преобразования солнечного света в электроэнергию называют эффективностью солнечной батареи.  Его определяют при стандартных условиях тестирования фотомодуля STC. Стандартными условиями являются температура окружающей среды 250 С и 1000 Вт/м2 светового потока спектра AM 1.5G.

 Для популярных поликристаллических солнечных панелей КПД составляет от 16% до 17,5%. У монокристаллических солнечных батарей этот параметр выше и составляет от 17% до 19%.

Например для поликристаллического модуля размером 1650 мм х 991 мм с КПД 15,9% мощность составит 260 Вт, а при КПД 17,1% мощность будет 280 Вт в том же размере модуля.

Факторы влияющие на эффективность работы солнечных панелей

Кроме технических характеристик выбранного вами фотомодуля на эффективность работы солнечной панели будут влиять эксплуатационные и проектные решения. Производительность солнечной станции  зависит от:

• географическое положение;
• ориентация и угол наклона солнечных батарей;
• тип установки и температурные характеристики;
• затененость;

Правильная эксплуатация солнечных батарей и их долгий срок службы во многом зависит от качества проектных и монтажных работ, проведённых выбранной вами фирмой инсталлятором.

Так, например, важно учитывать температурные режимы работы солнечной установки.

Чем выше температура, тем больше падает производительность выработки электроэнергии солнечной панели в летние дни, что хорошо видно из графика вольт-амперной характеристики солнечной панели.

Поэтому для систем, смонтированных на скатную крышу важно оставлять зазор между панелью и кровлей, для обеспечения дополнительной вентиляции. Тем самым снижая температуру ячеек фотомодуля и уменьшая возможность преждевременной деградации солнечной панели.

Так же повышенная температура может привести к разрушению герметизирующих материалов, что в будущем скажется на качестве работы системы и эффективности работы солнечных панелей.

Эта же проблема с разгерметизацией возможна и для панелей с некачественной сборкой, при использовании дешевых материалов или при суровых внешних условиях эксплуатации (сильные ультрафиолетовые лучи, град, частые дожди, резкие перепады температуры для дня и ночи).

Особенно стоит обратить внимание на качество таких конструктивных элементов,  как EVA пленка между стеклом и фотоячейкой и ламинирующее покрытие солнечной панели. Преждевременное изнашивание этих элементов повлечет за собой помутнение поверхности фотомодуля и ухудшение защиты от влаги паяных контактов фотоячеек.

Впрочем, качество самих паяных контактов — это залог долгой и беспроблемной работы и эксплуатации солнечной батареи. Некачественная сборка дешевых солнечных батарей, может показать себя ужу на 2-3 год эксплуатации, тем что контакты начнут интенсивно перегреваться, пока не выведут из строя всю солнечную панель.

Срок службы солнечных батарей

Срок службы солнечных батарей определяется коэффициентом деградации солнечных фотомодулей, который зависит от производителя, точнее от технологичности и качества его продукции. Большинство производителей из топ-списка Tier 1 закладывают ежегодную потерю мощности солнечной панели в размере 0,8-1% (существуют и новые премиум модели с 0,3- 0,5% коэффициентом)

.

Это гарантирует покупателю то, что через 20-25 лет его солнечная установка будет вырабатывать 80-85% от установленного номинала мощности на год производства и инсталляции солнечных панелей.

И даже после этого 25 летнего срока службы солнечная панель не выйдет сразу же из строя, она продолжит еще десятилетия работать, но уже с чуть худшими характеристиками производительности. За предполагаемый срок службы солнечных батарей, вы скорее всего поменяете 2, а то и 3 инвертора.

Деградация поликристаллических солнечных панелей происходит немного быстрее чем монокристаллических.

Исходя из ихней ценовой политики, срок окупаемости систем на поликристаллических фотомодулях наступит значительно быстрее, но и быстрее потребуют замены после 30 лет эксплуатации, особенно это касается солнечных панелей среднего и низкого ценового сегмента. Поэтому мы не рекомендуем их покупать и устанавливать.

Подробнее про возможные проблемы, ускоренную PID-деградацию и влияние качества производства на эффективность работы солнечных панелей в статье 

«Все нюансы покупки контрабандного, дешевого китайского и европейского б/у оборудования солнечной энергетики»

Обслуживание солнечных батарей

Эксплуатация солнечных батарей подразумевает несложный и не особо затратный процесс обслуживания солнечных панелей. Конечно это немного сложнее чем практически ничего не делать, когда ваш дом подключен к общим электрическим сетям, но и не сложнее чем с любой другой домашней техникой, которая требует технического ухода.

Если ваша установка была куплена у проверенных поставщиков, то вам, как клиенту доступен полный сервис обслуживания солнечных батарей и ремонта вашей покупки. А эксплуатация солнечных батарей не будет вызывать дополнительных проблем.

Все что вам необходимо делать — это мониторить выходные параметры вашей солнечной станции, и в случае, если инвертор показывает ошибку, или отсутствие генерации на каком-либо стринге, то связаться с представителями фирмы-инсталлятора.

То, что мы рекомендуем делать владельцам солнечной станции для повышения эффективности работы солнечных панелей:

— при длительном налипании снега, по возможности очистить от него фотомодули. Но не стоит браться за это дело сразу же после первого снегопада, т.к. сама солнечная панель при работе зимой нагревается от солнца и способна растопить небольшое налипание снега.

— при долгом отсутствие дождей и сильной запыленности или загрязнении фотомодулей самостоятельно помыть их со шланга (но не в жаркое время, когда фотомодуль сильно нагрет).

— удалять любое крупное налипание мусора на солнечную панель.

На что надо обратить внимание при уходе за солнечной станции:

— Общее состояние солнечных панелей, контактов и изоляции соединения солнечного кабеля;

— Проверка и чистка инвертора от пыли, особенно для систем с вентиляторами;

— Осмотр систем креплений на наличие коррозии или ослабленных болтовых соединений;

— Проверка работоспособности заземления;

— Если есть, то проверка целостности системы АКБ, их контактов и изоляции;

Солнечная станция — это покупка, которая прослужит вам долгие годы!

Источник: http://teplodom.net.ua/solnechnye-elektrostantsii/etapy-proektirovaniya-i-stroitelstva-solnechnyh-elektrostantsij/ekspluatatsiya-i-obsluzhivanie-solnechnyh-batarej/

Принцип работы солнечной батареи: как устроена панель

Эффективное преобразование бесплатных лучей солнца в энергию, которую можно использовать для электроснабжения жилья и иных объектов, – заветная мечта многих апологетов зеленой энергетики.

Но принцип работы солнечной батареи, и ее КПД таковы, что о высокой эффективности таких систем пока говорить не приходится.

Было бы неплохо обзавестись собственным дополнительным источником электроэнергии.

Не так ли? Тем более что уже сегодня и в России с помощью гелиопанелей “дармовой” электроэнергией успешно снабжается немалое количество частных домохозяйств. Вы все еще не знаете с чего начать?

Ниже мы расскажем вам об устройстве и принципах работы солнечной панели, вы узнаете, от чего зависит эффективность гелиосистемы. А размещенные в статье видеоролики помогут собственноручно собрать солнечную панель из фотоэлементов.

Солнечные батареи: терминология

В тематике «солнечной энергетики» достаточно много нюансов и путаницы. Часто новичкам разобраться во всех незнакомых терминах поначалу бывает трудно. Но без этого заниматься гелиоэнергетикой, приобретая себе оборудование для генерации “солнечного” тока, неразумно.

По незнанию можно не только выбрать неподходящую панель, но и попросту сжечь ее при подключении либо извлечь из нее слишком незначительный объем энергии.

Максимум отдачи от солнечной панели можно будет получить, только зная, как она работает, из каких компонентов и узлов состоит и как все это правильно подключается

Вначале следует разобраться в существующих разновидностях оборудования для гелиоэнергетики. Солнечные батареи и солнечные коллекторы – это два принципиально разных устройства. Оба они преобразуют энергию лучей солнца.

Однако в первом случае на выходе потребитель получает энергию электрическую, а во втором тепловую в виде нагретого теплоносителя.

Второй нюанс – это понятие самого термина «солнечная батарея». Обычно под словом «батарея» понимается некое аккумулирующее электроэнергию устройство. Либо на ум приходит банальный отопительный радиатор. Однако в случае с гелиобатареями ситуация кардинально иная. Они ничего в себе не накапливают.

Солнечной панелью генерируется постоянный электроток.

Чтобы преобразовать его в переменный (используемый в быту), в схеме должен присутствовать инвертор

Солнечные батареи предназначены исключительно для генерации электрического тока.

Он, в свою очередь, накапливается для снабжения дома электричеством ночью, когда солнце опускается за горизонт, уже в присутствующих дополнительно в схеме энергообеспечения объекта аккумуляторах.

Батарея здесь подразумевается в контексте некой совокупности однотипных компонентов, собранных в нечто единое целое. Фактически это просто панель из нескольких одинаковых фотоэлементов.

Внутреннее устройство гелиобатареи

Постепенно солнечные батареи становятся все дешевле и эффективней. Сейчас они применяются для подзарядки аккумуляторов в уличных фонарях, смартфонах, электроавтомобилях, частных домах и на спутниках в космосе. Из них стали даже строить полноценные солнечные электростанции (СЭС) с большими объемами генерации.

Гелиобатарея состоит из множества фотоэлементов (фотоэлектрических преобразователей ФЭП), преобразующих энергию фотонов с солнца в электроэнергию

Каждая солнечная батарея устроена как блок из энного количества модулей, которые объединяют в себе последовательно соединенные полупроводниковые фотоэлементы. Чтобы понять принципы функционирования такой батареи, необходимо разобраться в работе этого конечного звена в устройстве гелиопанели, созданного на базе полупроводников.

Виды кристаллов фотоэлементов

Вариантов ФЭП из разных химических элементов существует огромное количество. Однако большая их часть – это разработки на начальных стадиях. В промышленных масштабах сейчас выпускаются пока что только панели из фотоэлементов на основе кремния.

Кремниевые полупроводники используются при изготовлении солнечных батарей из-за своей дешевизны, особо высоким КПД они похвастаться не могут

Обычный фотоэлемент в гелиопанели – это тонкая пластина из двух слоев кремния, каждый из которых имеет свои физические свойства. Это классический полупроводниковый p-n-переход с электронно-дырочными парами.

При попадании на ФЭП фотонов между этими слоями полупроводника из-за неоднородности кристалла образуется вентильная фото-ЭДС, в результате чего возникает разность потенциалов и ток электронов.

Кремниевые пластины фотоэлементов различаются по технологии изготовления на:

1. Монокристаллические.
2. Поликристаллические.

Первые имеют более высокий КПД, но и себестоимость их производства выше, нежели у вторых. Внешне один вариант от другого на солнечной панели можно различить по форме.

У монокристаллических ФЭП однородная структура, они выполняются в виде квадратов со срезанными углами. В отличие от них поликристаллические элементы имеют строго квадратную форму.

Но производительность в плане выработки электроэнергии из солнечных лучей у них редко превышает 15%. Связано это с “нечистотой” получаемых кремниевых пластин и внутренней их структурой. Здесь чем чище p-слой кремния, тем более высокий выходит КПД у ФЭП из него.

Чистота монокристаллов в этом отношении гораздо выше, нежели у поликристаллических аналогов. Их делают не из расплавленного, а из искусственно выращенного цельного кристалла кремния. Коэффициент фотоэлектрического преобразования у таких ФЭП уже достигает 20-22%.

В общий модуль отдельные фотоэлементы собираются на алюминиевой раме, а для защиты их сверху закрывают прочным стеклом, которое нисколько не препятствует солнечным лучам

Обращенный к солнцу верхний слой пластинки-фотоэлемента делается из того же кремния, но уже с добавлением фосфора. Именно последний будет источником избыточных электронов в системе p-n-перехода.

Принцип работы солнечной панели

При падении солнечных лучей на фотоэлемент в нем генерируются неравновесные электронно-дырочные пары. Избыточные электроны и «дырки» частично переносятся через p-n-переход из одного слоя полупроводника в другой.

В итоге во внешней цепи появляется напряжение. При этом на контакте p-слоя формируется положительный полюс источника тока, а на n-слоя – отрицательный.

Разность потенциалов (напряжение) между контактами фотоэлемента появляется из-за изменения числа «дырок» и электронов с разных сторон p-n-перехода в результате облучения n-слоя солнечными лучами

Подключенные к внешней нагрузке в виде аккумулятора фотоэлементы образуют с ним замкнутый круг. В результате солнечная панель работает, как своеобразное колесо, по которому вместе белки “бегают” электроны. А аккумуляторная батарея при этом постепенно набирает заряд.

Стандартные кремниевые фотоэлектрические преобразователи являются однопереходными элементами. Переток в них электронов происходит только через один p-n-переход с ограниченной по энергетике фотонов зоной этого перехода.

То есть каждый такой фотоэлемент способен генерировать электроэнергию только от узкого спектра солнечного излучения. Вся остальная энергия пропадает впустую. Поэтому-то и эффективность у ФЭП так низка.

Чтобы повысить КПД солнечных батарей, кремниевые полупроводниковые элементы для них в последнее время стали делать многопереходными (каскадными). В новых ФЭП переходов уже несколько. Причем каждый из них в этом каскаде рассчитан на свой спектр солнечных лучей.

Суммарная эффективность преобразования фотонов в электроток у таких фотоэлементов в итоге возрастает. Но и цена их значительно выше. Здесь либо простота изготовления с невысокой себестоимостью и низким КПД, либо более высокая отдача вкупе с высокой стоимостью.

Солнечная батарея может работать как летом, так и зимой (ей нужен свет, а не тепло) – чем меньше облачность и ярче светит солнце, тем больше гелиопанель сгенерирует электрического тока

При работе фотоэлемент и вся батарея постепенно греется. Вся та энергия, что не пошла на генерацию электротока, трансформируется в тепло. Часто температура на поверхности гелиопанели поднимается до 50–550С. Но чем она выше, тем менее эффективно работает фотогальванический элемент.

При этом если на панель будет падать снег, то электроэнергию она генерировать все равно продолжит. Более того, снежинки даже не успеют на ней особо полежать, растаяв от тепла нагретых фотоэлементов.

Эффективность батарей гелиосистемы

Один фотоэлемент даже в полдень при ясной погоде выдает совсем немного электроэнергии, достаточной разве что для работы светодиодного фонарика.

Чтобы повысить выходную мощность, несколько ФЭП объединяют по параллельной схеме для увеличения постоянного напряжения и по последовательной для повышения силы тока.

Эффективность солнечных панелей зависит от:

• температуры воздуха и самой батареи;
• правильности подбора сопротивления нагрузки;
• угла падения солнечных лучей;
• наличия/отсутствия антибликового покрытия;
• мощности светового потока.

Чем ниже температура на улице, тем эффективней работают фотоэлементы и гелиобатарея в целом. Здесь все просто. А вот с расчетом нагрузки ситуация сложнее. Ее следует подбирать исходя из выдаваемого панелью тока. Но его величина меняется в зависимости от погодных факторов.

Гелиопанели выпускаются с расчетом на выходное напряжение, кратное 12 В – если на аккумулятор надо подать 24 В, то две панели к нему придется подсоединить параллельно

Постоянно отслеживать параметры солнечной батареи и вручную корректировать ее работу проблематично. Для этого лучше воспользоваться контроллером управления, который в автоматическом режиме сам подстраивает настройки гелиопанели, чтобы добиться от нее максимальной производительности и оптимальных режимов работы.

Идеальный угол падения лучей солнца на гелиобатарею – прямой. Однако при отклонении в пределах 30-ти градусов от перпендикуляра эффективность панели падает всего в районе 5%. Но при дальнейшем увеличении этого угла все большая доля солнечного излучения будет отражаться, уменьшая тем самым КПД ФЭП.

Если от батареи требуется, чтобы она максимум энергии выдавала летом, то ее следует сориентировать перпендикулярно к среднему положению Солнца, которое оно занимает в дни равноденствия по весне и осени.

Для московского региона – это приблизительно 40–45 градусов к горизонту. Если максимум нужен зимой, то панель надо ставить в более вертикальном положении.

И еще один момент – пыль и грязь сильно снижают производительность фотоэлементов. Фотоны сквозь такую “грязную” преграду просто не доходят до них, а значит и преобразовывать в электроэнергию нечего. Панели необходимо регулярно мыть либо ставить так, чтобы пыль смывалась дождем самостоятельно.

Некоторые солнечные батареи имеют встроенные линзы для концентрирования излучения на ФЭП. При ясной погоде это приводит к повышению КПД. Однако при сильной облачности эти линзы приносят только вред.

Если обычная панель в такой ситуации будет продолжать генерировать ток пусть и в меньших объемах, то линзовая модель работать прекратит практически полностью.

Панели устанавливать надо так, чтобы на пути солнечных лучей не оказалось деревьев, зданий и иных преград.

Схема электропитания дома от солнца

Система солнечного электроснабжения включает:

1. Гелиопанели.
2. Контроллер.
3. Аккумуляторы.
4. Инвертор (трансформатор).

Контроллер в этой схеме защищает как солнечные батареи, так и АКБ. С одной стороны он препятствует протеканию обратных токов по ночам и в пасмурную погоду, а с другой – защищает аккумуляторы от чрезмерного заряда/разряда.

Аккумуляторные батареи для гелиопанелей следует подбирать одинаковые по возрасту и емкости, иначе зарядка/разрядка будут происходить неравномерно, что приведет к резкому снижению срока их службы

Инвертор нужен для трансформации постоянного тока на 12, 24 либо 48 Вольта в переменный 220-вольтовый. Автомобильные аккумуляторы применять в такой схеме не рекомендуется из-за их неспособности выдерживать частые перезарядки. Лучше всего потратиться и приобрести специальные гелиевые AGM либо заливные OPzS АКБ.

Выводы и полезное видео по теме

Принципы работы и схемы подключения солнечных батарей не слишком сложны для понимания. А с собранными нами ниже видеоматериалами разобраться во всех тонкостях функционирования и установки гелиопанелей будет еще проще.

Доступно и понятно, как работает фотоэлектрическая солнечная батарея, во всех подробностях:

Как устроены солнечные батареи:

Сборка солнечной панели из фотоэлементов своими руками:

Каждый элемент в системе солнечного электроснабжения коттеджа должен быть подобран грамотно. Неизбежные потери мощности происходят на аккумуляторах, трансформаторах и контроллере. И их обязательно надо сократить до минимума, иначе и так достаточно низкая эффективность гелиопанелей окажется сведена вообще к нулю.

Источник: http://sovet-ingenera.com/eco-energy/sun/princip-raboty-solnechnoj-batarei.html

Установка солнечных батарей. Как установить солнечную батарею: особенности и пошаговый процесс работы

Развитие современных технологий позволило получать альтернативную электроэнергию путем использования природных ресурсов. Солнечные батареи преобразовывают энергию солнечного источника в ресурс электропитания.

Комплекс такого устройства составляют отдельные фотоэлектрические детали, которые при соединении дают нужную мощность. Панели для получения солнечной энергии отличаются между собой по типу материала, из которого они изготовлены.

На данный момент существует пять разновидностей данных батарей, которых мы расскажем в этой статье.

Разновидности конструкций

1. Наибольшее распространение на сегодняшний день получили батареи, изготовленные на основе фотоэлектрических поликристаллических элементов. Востребованность данного типа альтернативных энергоресурсов объясняется наиболее оптимальным соотношением стоимости изделия и количества получаемой с его помощью энергии.

   Данную разновидность можно определить по синему цвету и кристаллической структуре образующих деталей, а установка солнечной батареи на даче не составит домовладельцу особого труда.

2. Следующим видом являются панели, образованные монокристаллическими фотоэлектрическими деталями.

   Они превосходят по своей эффективности предыдущий поликристаллический тип, однако и установка солнечных батарей по цене значительно выше. Отличить данный вид панелей можно по многоугольной форме заполняющих деталей.

   Следует также отметить, что полностью заполнить площадь батареи такими многоугольниками достаточно сложно, поэтому в результате сооружения отдельные элементы имеют большую удельную мощность, чем батарея.

3. Солнечные панели, выполненные на основе амфорного кремния, имеют сравнительно низкую эффективность работы.

   Но они пользуются определенным спросом благодаря тому, что производят наиболее дешевую энергию.

4. Изделия из теллурида кадмия также имеют незначительную мощность. В основе изготовления данных панелей лежит пленочная технология. Полупроводники в количестве нескольких сотен микрометров наносят на поверхность тонким слоем.

   При сравнительно невысоких показателях эффективности такие батареи отличаются достаточной мощностью.

5. Еще одним видом солнечных панелей являются изделия на основе полупроводника CIGS. Батареи этой разновидности также изготовляется согласно пленочной технологии, но они более эффективны, чем панели предыдущего типа.

Преимущества и недостатки

Можно выделить следующие положительные аспекты установки солнечных батарей для дома:

1. Достаточно продолжительный период службы. При этом эксплуатационные показатели оборудования не ухудшаются.
2. Данные технологии редко выходят из строя и соответственно практически не требуют сервисного обслуживания.
3. Оборудование дома или квартиры таким альтернативным источником электроэнергии даст возможность в значительной мере сэкономить затраты на газ и электричество.
4. Солнечные панели отличаются простотой в эксплуатации.

В качестве недостатков солнечных панелей следует выделить:

• высокую стоимость изделия;
• батареи уступают по эффективности традиционным источникам энергии;
• также для синхронизации энергии, получаемой от батарей и традиционной энергии, потребуется установка дополнительного оборудования, что повлечет за собой расходы;
• панели для получения солнечной энергии нельзя применять для тех приборов, которые нуждаются в большей мощности.

Принцип работы

Чтобы определиться с выбором панелей для получения солнечной энергии, следует ознакомиться с несколькими нюансами их действия:

1. В первую очередь нужно понимать, что количество энергии, которую вырабатывают батареи, напрямую не может зависеть от эффективности изделия. Все виды солнечных установок способны дать одинаковую мощность. Отличие состоит в том, что для аппаратов, которые имеют большую эффективность, потребуется меньше места.
2. Так, например 8 м2 панелей из монокристаллического кремния дадут 1 киловатт энергии. Для получения аналогичного результата при применении батареи из амфорного кремния понадобится уже 20 м2 изделия.
3. Помимо площади батареи, на итоговый результат выработки энергии влияет и интенсивность солнечного излучения.

Установка солнечных батарей

Панели монтируются на специальную конструкцию. Благодаря ей система фотоэлементов способна выдержать атмосферные воздействия, например сильные порывы ветра, а также обеспечивается необходимый угол наклона. Такая конструкция делится на несколько видов:

1. Первый вид – наклонный. Он предназначен для установки на любом типе ската крыши.
2. Ко второму относится горизонтальная конструкция, которая монтируется на плоские крыши.
3. Третий тип представлен свободностоящей моделью. Установка солнечных батарей на крыше данного вида также может быть произведена на кровлю любого типа.

Процесс монтажа солнечной батареи выглядит следующим образом:

1. Для фиксации каркаса конструкции потребуются металлические угольники размером 50х50 мм, а также угольники для распорных перекладин толщиной 25х25 мм. Благодаря наличию данных деталей конструкция получает необходимую прочность, устойчивость и необходимый угол наклона.
2. Собирается каркас с помощью болтов диаметром 6 и 8 мм.
3. Под покрытие крыши конструкция подвешивается посредством шпилек размером 12 мм.
4. В угольниках следует просверлить отверстия, в которых при помощи шурупов нужно закрепить панели.
5. В процессе работы необходимо следить за тем, чтобы в каркасе отсутствовали перекосы. Иначе стекло может лопнуть вследствие перенапряжения.
6. Установка солнечной батареи на балконе осуществляется по аналогичному принципу, за исключением того, что подвешивается такая конструкция на наклонный каркас. Его следует фиксировать между торцевой и несущей стеной, на солнечной стороне здания.

Рекомендации к процессу

Чтобы в процессе эксплуатации получить максимальный КПД панелей следует придерживаться некоторых рекомендаций:

1. Как правило, батареи для получения альтернативной энергии устанавливают на крышах или стенах зданий. В отдельных случаях для монтажа конструкции применяются специальные опоры.
2. Во всех случаях должны отсутствовать затемнения. Батареи следует располагать так, чтобы на них не попадала тень от деревьев, соседних домов и т.д.
3. Также следует учесть, что монтаж панелей осуществляется рядами, поэтому нужно позаботиться о том, чтобы верхние ряды не затемняли нижние.
4. Опасность попадания тени на изделие заключается в том, что это станет причиной частичного или полного прекращения выработки энергии. Помимо этого существует вероятность образования токов «обратной связи», что в свою очередь спровоцирует неисправность устройства.
5. Для эффективности работы батареи особое значение имеет правильная ориентация относительно солнца. Это нужно для того, чтобы поверхность батареи получала максимальный поток солнечных лучей. Следует вычислять необходимую ориентацию исходя из географического положения здания. Например, если установка осуществляется с северной стороны, то панели должны монтироваться в направлении юга.
6. Также в процессе установки необходимо учитывать и угол наклона изделия. Его следует определять, также ориентируясь на географическое местонахождение. Угол должен равняться широте расположения здания. Так как солнце в зависимости от сезона меняет свою высоту над горизонтом, нужно предусмотреть корректировку угла установки солнечных батарей. Как правило, выполнять коррекцию приходится примерно на 12°.
7. Монтировать изделия следует таким образом, чтобы к ним был доступ. Данные конструкции не требуют особенного ухода, но время от времени их необходимо очищать от загрязнений и снега. По мере своего накопления дождевые разводы, пыль и остатки снега способны снизить эффективность установки.

Подключение

Энергию, вырабатываемую батареей, нельзя использовать напрямую в каких-либо приборах. Для получения напряжения следует установить инвертор между панелью и сетью потребления. Существует три варианта подключения солнечных батарей:

1. Первый вариант схемы установки солнечных батарей предполагает автономное подключение. Данный способ является наиболее подходящим в тех местах, где отсутствует централизованная система электроснабжения. Автономную систему образуют аккумуляторные батареи с большой мощностью. Принцип их действия заключается в накапливании энергии в дневное время и солнечную погоду. После чего потоки направляются в сеть, когда наступает период недостаточного освещения.
2. Вторым способом является резервное подключение. Данный вариант используется там, где есть централизованная сеть энергообеспечения. Подключение резервного характера, как правило, исполняет роль дополнительного источника энергии и применяется в случаях, когда основные источники в силу каких-либо обстоятельств выходят из строя. Также данная система может быть использована для стабилизации электрического тока, проходящего по сети, в случае снижения его характеристик.
3. Третий вариант заключается в подключении к сети и предполагает выработку избыточной энергии солнца и последующего ее поступления в сеть для продажи.

Заключение

Батареи, позволяющие получать электроэнергию при помощи аккумуляции солнечной энергии, являются достаточно удобной альтернативой позволяющей экономить традиционные ресурсы.

Установка солнечных батарей своими руками посильна для каждого домовладельца, стоит лишь учесть некоторые правила и особенности рабочего процесса. Но принимая решение о монтаже такого оборудования, следует понимать, что данные батареи имеют и недостатки.

Это значительная стоимость, низкая эффективность в холодное время года и небольшая эффективность сравнительно с традиционными источниками.

Установка солнечных батарей на видео показана ниже:

Установка солнечных батарей

• 3.00 / 5 5
• 1 / 5
• 2 / 5
• 3 / 5
• 4 / 5
• 5 / 5

Источник: http://recn.ru/ustanovka-solnechnyh-batarej

Сообщение Тонкости процесса установки солнечных батарей появились сначала на Postroikado.

Миллионы семей в современном мире мечтают о минимальных коммунальных расходах. Дорогие чеки за газ и электроэнергию, постоянно являются ограничивающим фактором развития. Потребление электроэнергии растет во всем мире год от года.

По объективным обстоятельствам, стоимость предлагаемой электроэнергии тоже растет. Наблюдается увеличение стоимости самих энергоносителей, и амортизационных расходов, не зависящих от потребителя.

Взять в свои руки электрическую генерацию у себя дома призваны современные фотоэлектрические преобразователи для дома или солнечные батареи. Стоимость комплекта и варианты установки различны.

Особенность работы и виды солнечных элементов питания

Принцип работы солнечной батареи это p-n переход. Преобразование энергии света в электрическую энергию происходит благодаря выталкиванию электронов из их кристаллических решеток.

Все солнечные батареи, представленные для частного домашнего использования, делятся на два основных типа:

Кремниевые батареи являются наиболее эффективными, но и цена на них самая высокая, среди имеющихся в продаже. Чтобы понять соотношение цен кремниевых солнечных батарей для дома, нужно знать чем они отличаются.

Монокристаллические элементы

Ячейки монокристаллических панелей смотрят в одном направлении, наводить их надо строго по солнцу. Коэффициент полезного действия таких батарей самый высокий и достигает 22 процентов.

В действительности при отклонении солнца от прямого попадания лучей на панель, коэффициент полезного действия резко падает.

В пасмурное время в сумерки и с рассветом такие батареи обладают минимальной отдачей.

А для достижения максимального эффекта устанавливают специальные поворотные системы, позволяющие всей батарее двигаться в течение дня вместе с солнцем, увеличивая тем самым время работы максимального коэффициента полезного действия. Стоимость монокристаллических батарей максимальная и достигает 500 тысяч за комплект.

Поликристаллические элементы

Многостороння направленность ячеек поликристаллических панелей способствует увеличению отдачи в пасмурную погоду и не зависит от положения солнца.

Коэффициент полезного действия таких батарей ниже и составляет восемнадцать процентов. Использовать поликристаллические кремниевые солнечные батареи можно в условиях севера, в тех регионах, где солнца очень мало.

В связи с большей своей универсальностью, продается таких панелей больше всего на сегодняшний день.

Аморфные элементы питания

Аморфные батареи – самые недорогие керамические панели, из-за непосредственного нанесения кремния, прямо на подложку.

Максимальная эффективность в пасмурную погоду и минимальный коэффициент полезного действия составляет всего пять процентов. Такие батареи пригодятся в качестве дополнительного источника электроэнергии.

В связи со своей неприхотливостью и простотой их можно легко установить на крыше. К преимуществам относят:

• КПД в жаркую погоду выше, чем у кристаллических элементов питания.
• Вырабатывают энергию даже при рассеянном освещении.
• При производстве гарантирован меньший процент брака.
• При тени или грязи теряют меньше своей эффективности.

Аморфный кремний солнечной панели

Недостаток один – КПД в два раза меньше, чем у поликристаллических панелей.

Микроморфные батареи

В микроморфных кремниевых батареях имеется два слоя полупроводников, тем самым увеличивается спектр восприятия солнечного света, повышая эффективность батареи. От аморфных отличает присутствием наноструктурированного микроморфного слоя.

Полимерные панели

Полимерные элементы питания самые дешевые в производстве, состоят из нескольких слоев различных полимеров. Свойства их позволяют выдавать от 5 до 10% КПД.

Эксплуатация солнечных элементов питания

Основные тенденции, толкающие человечество к использованию энергии солнца – это стремление к независимости от внешних источников электроэнергии. Независимость от незапланированных отключений света, вплоть до зарабатывания денег на выработке энергии.

Основное использование фотоэлектрических преобразователей делится на четыре типа.

• как дополнительного источника электроэнергии;
• как основного источника электроэнергии;
• как дополнительного источника тепловой энергии;
• как основного источника тепловой и электрической энергии.

Солнечные батареи своими руками

В случае дополнительного источника электроэнергии дому не понадобятся громоздкие сооружения в подвале и аккумуляторы.

Солнечные батареи можно подключить непосредственно к тем электроприборам, потребление которых составляет 12 вольт.

Использовать 24-х вольтовые системы не рекомендуют потребители, в связи с низкой эффективностью. Используют сети 220 вольт, через специальный преобразователь – инвертор.

Характеристика функционирования

При использовании как основного источника электроэнергии, в комплекте с солнечными батареями должны стоять аккумуляторы, для преобразования энергии в ночное время. В дневное же время, излишняя энергия заряжает накопительское устройство.

Этот способ можно применять и при частичном электроснабжении дома. Во время длительного отсутствия солнечного света, желательно иметь альтернативные источники.

Дизельный или бензиновый, ветровой электрогенераторы помогут создать бесперебойную систему собственного загородного дома, не подключая его к электрической сети.

Солнечную энергию используют и в качестве источника тепловой энергии. Главный элемент такого преобразователя – солнечный коллектор. Применение его вместе с другими источниками тепловой энергии позволяет экономить до 40 процентов вырабатываемого тепла в доме.

Использование для выработки электричества и тепловой энергии в загородном доме позволяют целые системы, подобно мини-ТЭЦ. Максимально снижая энергетические затраты.

Комплектация солнечных элементов питания

Стандартный комплект солнечных батарей для дома входит

• солнечные панели;
• инвертор;
• контроллер заряда;
• аккумуляторные батареи.

Солнечные панели вырабатывают постоянный электрический ток в двенадцать, двадцать четыре и сорок восемь вольт.

Инвертор преобразовывает постоянный ток в переменный. Существует множество электрических приборов, работающих на двенадцати вольтах.

Чтобы существенно сократить потери электроэнергии на преобразованиях, желательно такие приборы подключать напрямую к солнечным батареям и аккумуляторам.

Коэффициент полезного действия таких систем значительно выше – до семидесяти процентов. Через инвертор происходит подключение к электрической сети и к аккумуляторным батареям.

Контроллер заряда, из собственно названия, контролирует резерв аккумуляторных батарей. Отключает потребление электроэнергии аккумуляторами после полной их зарядки.

Аккумуляторные батареи накапливают электрический ток и выдают его по необходимости в темное время суток, в отсутствии других источников электричества.

Средняя стоимость комплекта солнечных панелей

Цена на домашнюю электростанцию зависит от многих факторов, какой тип панелей потребитель выбирает и какой фирмы производителя. Расчет делают по суммарной нагрузке, которую покупатель предполагает получить от системы. Простой способ посчитать стоимость, это определить цену примерно на 100 ватт, или на 1 кВт.

Домашний комплект на 1 тыс. ватт стартует с 18 тысяч рублей. Это комплект китайского производства. Если брать с мощностью в два киловатта, стоимость составит от ста двадцати до ста сорока тысяч рублей.Европейский комплект на сто ватт обойдется в тридцать тысяч, а комплект оборудования на два киловатта достигает двухсот пятидесяти тысяч рублей.

Соединенные штаты Америки предлагают на рынке свои комплекты, стартуют цены от сорока тысяч за сто ватт и достигают четырехсот тысяч, в расчете на два киловатта.

Есть еще производители из других стран Азиатского региона. Их стоимость находится между китайскими и российскими. Минимальный срок эксплуатации все производители гарантируют десять лет. Это обусловлено сроком службы аккумуляторных батарей.

Стоимость на комплектующие детали

Цены на сами панели довольно различны. Стартуют с шести тысяч рублей за панель на сто ватт. Естественно, такой мощности хватит разве, что на пару лампочек и зарядки телефона.

За последнее время стали пользоваться максимальным спросом панели поликристаллические на триста ватт, их стоимость от двадцати тысяч рублей, но и отдача довольно серьезная, при высоком коэффициенте полезного действия.

Контроллеры стоят от трех с половиной тысяч рублей. Из них самые недорогие – китайского производства. Контроллеры тоже рассчитываются на определенную мощность. К примеру, на два с половиной киловатта стоимость контроллера, самого недорогого китайского производства стартует с восемнадцати тысяч, отечественные контроллеры на три киловатта обойдутся в двадцать–двадцать пять тысяч рублей.

Инвертор тоже затратная деталь. Одним из самых надежных инверторов считается отечественный, рассчитанный на четыре с половиной киловатта, стоимостью в шестьдесят три тысячи рублей.

Конечно, всегда можно найти замену и использовать на максимальной мощности недорогие китайские или азиатские инверторы, но при максимальной мощности они серьезно греются, теряя производительность.

Выход их из строя может произойти уже на второй год использования.

В зависимости от номинальной мощности потребления, довольно серьезные затраты приходятся на аккумуляторные батареи.

В среднем хороший аккумулятор стартует с шести тысяч рублей и далее, есть специальные батареи, рассчитанные на двадцать четыре вольта и на сорок восемь, но их применение не целесообразно.

Рекомендации специалистов по установке

Прежде чем начать установку купленных элементов питания, необходимо разобраться, где будут установлены сами солнечные панели. На крыше, во дворе либо на специальных стойках, в случае отсутствия места.

Нужно предусмотреть расположение аккумуляторных батарей в непосредственной близости от солнечных элементов питания, для уменьшения затрат на провода. Ведь провода для постоянного тока гораздо больше в диаметре, нежели чем для переменного.

Если потребитель использует панели на крыше, то и все оборудование желательно установить здесь же на чердаке.

При монтаже на крыше, нужно убедиться, что общий вес панелей, с учетом снеговой нагрузки, не привесит расчетных данных по безопасности. Рекомендуется ставить панели под углом двадцати градусов к линии горизонта. Это значение для северного полушария оптимально.

Монтаж рядов солнечных коллекторов

Устанавливают элементы и на стенах, но для этого используют специальные кронштейны. Должен быть доступ ко всем элементам конструкции.

При креплении на крыше обязательно должен быть доступ для очистки панелей от пыли, грязи и снега. Загрязнение может снизить выработку электроэнергии до нуля.

Итоговые подсчеты

Стоимость подключения промышленных объектов очень высока, а цена электроэнергии в некоторых регионах превышает 7 рублей за киловатт. Потребление собственной электроэнергии является разумным выходом. Пользуясь бесплатными источниками электроэнергии и тепловой энергии, потребитель станет независим от внешних обстоятельств, что так актуально в нынешнем мире.

Небольшой расчет стоимости электроэнергии для дома.

• Стоимость подключения дома к электроэнергии стартует от 30 тыс. рублей и выше, в зависимости от удаленности, количества проводов и согласований.
• Суммарное потребление электроэнергии 6 киловатт в час.
• Среднее потребление в месяц – 2 тыс. киловатт.
• Тариф для Подмосковья на 2017 год составляет 5,04 руб./кВт.

Итого в год получается сумма – 120 тыс. рублей, плюс подключение, около 150 тыс.

За десять лет потребитель потратит 1 млн 230 тыс. рублей на электроэнергию в загородном доме.

Что же с солнечными батареями?

• Установка на 6 киловатт обойдется в 360 тысяч рублей. Установка – 40 тысяч рублей.
• Следующие затраты только через 10 лет, для замены аккумуляторов.

После несложных подсчетов за 10 лет, общая стоимость – 400 тыс. рублей. При прочих неудобствах, постоянной проверке счетчиков и поднятии тарифов, потребитель получает свой тариф на электроэнергию, который будет только снижаться. За первые 10 лет тариф составит 1,6 рубля за кВт. На следующие 10 лет сократиться в 3 раза.

по теме: Солнечные батареи для дома

Источник: http://TeplyHouse.ru/otoplenie/batarei/solnechnye.html

Солнечная батарея поликристаллическая 5Вт, 12В

Солнечная батарея поликристаллическая 5Вт, 12В

При покупке на сумму 3000 руб.  

Магазин «Мир солнечной энергии» комрании Solbat Company предлагает:

Солнечные батареи влагозащищенные и ударопрочные

Солнечные элементы для сборки солнечных батарей

Аксессуары для сборки солнечных батарей 

Светодиодное освещение и оборудование

==============================================================

Солнечная батарея поликристаллическая 5Вт, 12В — высокая выходная мощность, поликристаллические солнечные элементы, закалённое стекло 3.2мм, гарантированная мощность — 80% в течении 25 лет

==============================================================

Аналогичную солнечную батарею так же можно собрать своими руками в домашних условиях

Изготовление солнечной батареи своими руками в домашних условиях по силам практически любому радиолюбителю, «кулибину», или человеку который любит мастерить всё своими руками.

И по финансовым затратам солнечная батарея собранная своими руками на порядок дешевле промышленной солнечной батареи.

К тому же при проектировании, расчёте и сборке солнечной батареи можно учесть все технические нюансы и личные потребности, в любом конкретном случае.

Для сборки солнечной батареи своими руками в домашних условиях можно приобрести солнечные элементы любого размера и мощности.

Мы так же предлагаем аксессуары для сборки солнечных батарей в широком ассортименте.

Мы осуществляем бесплатную техническую поддержку наших клиентов.

Мы поможем Вам создать свою солнечную систему! 

==============================================================

Описание солнечной батареи 5Вт, 12В из поликристаллических солнечных элементов

Солнечная батарея 5Вт, 12В предназначена для использования в походах, путешествиях, экспедициях, поездках для обеспечения электропитания, освещения и зарядки различных устройств. Работает в пасмурную погоду.

Солнечная батарея 5Вт, 12В имеет относительно небольшие габариты и выполнена в прочной алюминиевой раме со структурированным закаленным стеклом толщиной 3.2мм.

Солнечная батарея 5Вт, 12В собрана из поликристаллических солнечных элементов, в количестве 36 шт., соединенных последовательно.
В соединительной коробке, расположенной на обратной стороне солнечной батареи 5Вт, 12В, установлены 2 защитных диода для защиты элементов от частичного затенения.

==============================================================

Применение солнечной батареи 5Вт, 12В из поликристаллических солнечных элементов:

При помощи этой солнечной батареи 5Вт, 12В можно заряжать аккумуляторы с напряжением 12 В. 
При необходимости использования с аккумуляторами напряжением 24 В, нужно купить 2 солнечные батареи и соединить их последовательно.

Питание и зарядка любого мобильного устройства, сотовые телефоны и КПК, фото и видео камеры, MP3 и MP4 плееры, GPS-навигаторы, игровые консоли типа SONY PSP, совместим с большинством сотовых телефонов, а также iPhone, Ipad и другими продуктами Apple, зарядка всех типов аккумуляторов AA, AAA, Li-Ion, Li-Pol с помощью зарядного устройства (приобретается отдельно).

С солнечной поликристаллической батареей 5Вт, 12В так же покупают:

Контроллеры заряда для солнечных батарей

Инверторы, преобразователи напряжения 12/24В-220В

Цифровые вольтметры, амперметры, ваттметры, термометры

Преобразователи напряжения

Универсальные аккумуляторы — накопители энергии

==============================================================

Характеристики солнечной батареи 5Вт, 12В из поликристаллических солнечных элементов:

Тип элементов: кремниевые поликристаллические солнечные элементы. Число элементов и соединений: 36 (4×9) Эффективность элементов: 17%Максимальная мощность при стандартных условиях (STC), Вт: 5Напряжение разомкнутой цепи (Voc), В: 20.6Ток короткого замыкания (lsc), А: 0.

34Напряжение в точке максимальной мощности (Vmp), В: 17.30 Ток в точке максимальной мощности (lmp), А: 0.29Размер солнечного модуля, мм.: 244 x 228 x 16Гарантированная мощность:90% в течении 10 лет 80% в течении 25 лет Вес, кг: 0.

66Температура эксплуатации: от -40°C до +85°C

Тип выходных контактов: герметичная соединительная коробка 

==============================================================

У нас Вы можете купить и заказать:

У нас выгодно покупать, потому что:

Индивидуальный подход к каждому клиенту
Предусмотрена гибкая система скидок
Техническая поддержка наших клиентов
Бесплатные консультации по телефону

Будем рады ответить на Ваши вопросы, в любой день, кроме субботы, с 9 до 21 часов

Источник: https://solbatcompany.ru/katalog/solnechnye-batarei/solnechnye-batarei-dlya-turistov/solnechnaya-batareya-5vt-12v-steclo

Солнечная электростанция 12В 50Вт

При покупки готового комплекта вы экономите 5% от его стоимости!

Солнечная электростанция 12В 50Вт обеспечит производство электричества до 0,42 кВт сутки. А так же его накопление и подачу напряжения 12 Вольт, для стабильной работы освещения и бытового электрооборудования. Благодаря аккумуляторам входящим в комплект 0,42 кВт из 0,42 кВт Вы можете потребить после захода солнца.

• Расчет произведен с учетом 12 часового светового дня, характерного летнему времени года. Зимой среднесуточная выработка этой же электростанции составит 0,3 кВт.

Назначение:
Готовое решение для обеспечения электрической энергией 12 Вольт объектов, не имеющих постоянного электроснабжения (не подключенных к электрической сети). Это надежный, экологический и тихий вариант электроснабжения строительных бытовок, дачных домов и других объектов.

Типовой состав потребителей:

• освещение 10 Вт до 10 часов в сутки..
• ноутбук и телефон 40 Вт до 4 часов в сутки.

В комплект входит:

Подбор:
Для правильного и сбалансированного подбора систем автономного электроснабжения, Вы можете обратиться к менеджерам нашей компании. Или оставить заявку, для расчета комплексной системы автономного электроснабжения Вашего объекта, под Ваши задачи.

Написать отзыв

При покупки готового комплекта вы экономите 5% от его стоимости!

Солнечная электростанция 12В 100Вт обеспечит производство электричества до 0,84 кВт сутки. А так же его накопление и подачу напряжения 12 Вольт, для стабильной работы освещения и бытового электрооборудования. Благодаря аккумуляторам входящим в комплект 0,84 кВт из 0,84 кВт Вы можете потребить после захода солнца.

• Расчет произведен с учетом 12 часового светового дня, характерного летнему времени года. Зимой среднесуточная выработка этой же электростанции составит 0,6 кВт.

Назначение:
Готовое решение для обеспечения электрической энергией 12 Вольт объектов, не имеющих постоянного электроснабжения (не подключенных к электрической сети). Это надежный, экологический и тихий вариант электроснабжения строительных бытовок, дачных домов и других объектов.

Типовой состав потребителей:

• освещение 50 Вт до 10 часов в сутки..
• ноутбук и телефон 40 Вт до 4 часов в сутки.

Среднесуточное потребление 0,66 к Вт в сутки.

В комплект входит:

Подбор:
Для правильного и сбалансированного подбора систем автономного электроснабжения, Вы можете обратиться к менеджерам нашей компании. Или оставить заявку, для расчета комплексной системы автономного электроснабжения Вашего объекта, под Ваши задачи.

Написать отзыв

Page 3

При покупки готового комплекта вы экономите 5% от его стоимости!

Солнечная электростанция 12В 150Вт обеспечит производство электричества до 1,25 кВт сутки. А так же его накопление и подачу напряжения 12 Вольт, для стабильной работы освещения и бытового электрооборудования. Благодаря аккумуляторам входящим в комплект 0,85 кВт из 1,25 кВт Вы можете потребить после захода солнца.

• Расчет произведен с учетом 12 часового светового дня, характерного летнему времени года. Зимой среднесуточная выработка этой же электростанции составит 0,85 кВт.

Назначение:
Готовое решение для обеспечения электрической энергией 12 Вольт объектов, не имеющих постоянного электроснабжения (не подключенных к электрической сети). Это надежный, экологический и тихий вариант электроснабжения строительных бытовок, дачных домов и других объектов.

Типовой состав потребителей:

• освещение 70 Вт до 10 часов в сутки..
• прочая электрика 40 Вт до 4 часов в сутки.

Среднесуточное потребление 0,84 к Вт в сутки.

В комплект входит:

Подбор:
Для правильного и сбалансированного подбора систем автономного электроснабжения, Вы можете обратиться к менеджерам нашей компании. Или оставить заявку, для расчета комплексной системы автономного электроснабжения Вашего объекта, под Ваши задачи.

Класная штука для отдыха на природе!

Дмитрий 23.03.2015, 16:02 Написать отзыв

Page 4

При покупки готового комплекта вы экономите 5% от его стоимости!

Солнечная электростанция 12В 300Вт обеспечит производство электричества до 2,5 кВт сутки. А так же его накопление и подачу напряжения 12 Вольт, для стабильной работы освещения и бытового электрооборудования. Благодаря аккумуляторам входящим в комплект 1,68 кВт из 2,5 кВт Вы можете потребить после захода солнца.

• Расчет произведен с учетом 12 часового светового дня, характерного летнему времени года. Зимой среднесуточная выработка этой же электростанции составит 1,68 кВт.

Назначение:
Готовое решение для обеспечения электрической энергией 12 Вольт объектов, не имеющих постоянного электроснабжения (не подключенных к электрической сети). Это надежный, экологический и тихий вариант электроснабжения строительных бытовок, дачных домов и других объектов.

Типовой состав потребителей:

• освещение 100 Вт до 10 часов в сутки..
• прочая электрика 100 Вт до 5 часов в сутки.

Среднесуточное потребление 1,5 к Вт в сутки.

В комплект входит:

Подбор:
Для правильного и сбалансированного подбора систем автономного электроснабжения, Вы можете обратиться к менеджерам нашей компании. Или оставить заявку, для расчета комплексной системы автономного электроснабжения Вашего объекта, под Ваши задачи.

Написать отзыв

Источник: https://e-solarpower.ru/solar/sets/nabory-12v-bez-invertora/sistema-12v-dacha-1/

Компактные солнечные батареи

Когда в обычных условиях – дома или на работе – разряжается смартфон или планшет, проблемы в этом особой нет. Достаточно на короткое время подключиться зарядным устройством к сети, и гаджет снова в работе.

Совсем другое дело, если это же происходит в походе, где-нибудь в лесу, на диком пляже или в другом, отдаленном от цивилизации месте. Тогда возникает серьезная проблема – электрической розетки поблизости нет.

Логическим решением проблемы стало появление зарядных устройств на солнечных батареях. Эти устройства дали возможность их владельцам не думать об экономии энергии в своих приборах. Солнечные батареи зарядят практически любой гаджет.

С появлением новых технологий эти зарядные устройства видоизменялись, увеличивалась мощность, уменьшались размеры. В результате появились компактные солнечные батареи, которые успешно работают даже в экстремальных условиях.

Современные технологии позволили создать небольшие, но достаточно мощные солнечные батареи, которые могут заряжать разрядившиеся аккумуляторы гаджетов напрямую, через USB-порт.

Малогабаритная солнечная батарея фирмы САМТОА 12V 100mA 1.5W

Компанией CAMTOA выпускается малогабаритная солнечная батарея, предназначенная, в первую очередь, для зарядки мобильных телефонов.

Солнечная батарея фирмы САМТОА 12V 100mA 1.5W

Ее малая мощность не рассчитана на полноценную зарядку более энергоемких гаджетов. Эта небольшая панель дает на выходе 12 вольт постоянного тока при номинальной мощности 1.5 ватта.

Тыльная сторона панели

При интенсивном солнечном освещении выходное напряжение может достигать 18 вольт. Панель выполнена на базе поликристаллического кремния, ламинирована прочной пленкой, надежно защищена от пыли и влаги.

Лицевая сторона панели

Величина выходного напряжения находится в зависимости от температуры, запыленности покрытия, состояния самого фотопреобразователя. Благодаря малым габаритам и весу, эту панель без колебаний берут в путешествия, в походы.

Солнечная панель САМТОА

Основные технические характеристики:

• Номинальное выходное напряжение: 12 вольт.
• Номинальная выходная мощность: 15 ватта.
• Максимальное выходное напряжение: 18 вольт.
• Материал: поликристаллический кремний.
• Кабель: 1 метр.
• Размеры: 115х85х3 мм.
• Вес: 38 грамм.
• Стоимость: 600 рублей.

Складная солнечная батарея Wing6

Компактная солнечная батарея Wing6 представляет собой складывающееся зарядное устройство, предназначенное для непосредственной зарядки устройств через USB-порт. В этом гелиевом заряднике отсутствует аккумулятор.

Солнечная батарея Wing6

Заряд любого гаджета производится напрямую. Высокопроизводительные солнечные панели, выполненные на основе монокристаллического кремния, будучи полностью освещены солнцем, производят электрический ток мощностью до шести ватт.

При такой мощности время полной зарядки смартфона от Wing6 составляет 3-4 часа. Примерно за такое же время смартфон полностью заряжается и от стационарной штепсельной розетки.

Зарядка смартфона

Для транспортировки Wing6 просто складывается. При необходимости это устройство можно развернуть и с помощью специальных петель прикрепить к рюкзаку или к сумке. Соединительный кабель при этом вставляется в USB-порт гаджета, который будет заряжаться при передвижении.

Соединительный кабель и разъем

Прочные атмосферостойкие материалы гарантируют устойчивую работу Wing6 без снижения мощности в течение многих лет. При этом не имеет значения, работает ли эта батарея на открытом воздухе или в помещении, в сухую погоду или в дождливую. Она устойчива также к воздействию морской воды.

Солнечная батарея Wing6 в сложенном состоянии

Основные технические характеристики:

• Номинальная выходная мощность при полном освещении солнцем и температуре модуля + 25°С : 6000 милливатт.
• Выходной ток и напряжение на USB-порт: 1000 мА/4,6 В или 900 мА/ 5,1 В (стабилизированный).
• Диапазон рабочих температур: от -20°С до +50°С.
• Влажность воздуха: до 100%.
• Класс защиты: IP54.
• Размеры: 330х150х3 мм (в развернутом состоянии); 170х150х14 мм (в сложенном состоянии).
• Вес: 180 грамм.
• Стоимость: 7500 рублей.

Компактная модульная гелиевая батарея Solar Paper

Южнокорейская фирма Yolk разработала и выпустила в продажу компактное модульное солнечное зарядное устройство, которое назвали Solar Paper. Эта солнечная батарея дает возможность через USB-порт заряжать напрямую практически любые устройства, в том числе смартфоны, планшеты, портативные рации, фонари, фото- и видеокамеры и др.

Solar Paper заряжает смартфон за 2.5 часа

Для этого зарядного устройства фирма Yolk разработала миниатюрные, но достаточно мощные солнечные панели. И на сегодняшний день Solar Paper является самым маленьким в мире зарядным устройством.

Но несмотря на малые размеры, мощности этого зарядного устройства достаточно для того, чтобы в солнечную погоду полностью зарядить смартфон за 2.5 часа.

Этот показатель приблизительно соответствует времени зарядки смартфона от сети.

Наращивание базового комплекта дополнительными панелями

В базовой комплектации Solar Paper имеет две солнечные панели. Однако конструкция устройства такова, что его можно без каких-либо проблем нарастить дополнительными панелями. Для этого по бокам каждой панели имеются магнитные вставки, которые одновременно являются соединительными токоведущими элементами.

Дополнительные панели просто накладываются на эти вставки, и устройство готово к работе. Наращивать мощность устройства можно ступенями по 2.5 ватта до 5, 7.5, 10 ватт.

Кроме такой системы крепления, магнитные вставки имеют еще то преимущество, что при складывании устройства отсутствует износ по швам, а это значительно продлевает срок службы.

Крепление Solar Paper к металлическому предмету

Магниты вставок достаточно сильны, поэтому их можно использовать в качестве крепления для установки Solar Paper на каком-либо металлическом предмете.

Крепление к рюкзаку

В углах каждой панели имеются круглые отверстия, которые предназначены для того, чтобы во время, например, пешего движения можно было прикрепить зарядное устройство к рюкзаку и на ходу производить зарядку смартфона, планшета или какого-либо другого устройства.

Solar Paper не боится воды

Солнечные панели Solar Paper сделаны водонепроницаемыми. Поэтому можно не опасаться, что устройство, попав под дождь, выйдет из строя. Единственная уязвимая часть устройства – USB-разъем.

Если панели подверглись воздействию морской воды или воды с повышенной соленостью, то следует просто промыть панели пресной водой и высушить их.

Набор комплектующих

В отличие от других простых устройств с аккумуляторами, смарт-устройства (смартфоны, планшеты) не будут заряжаться при токах ниже определенного критического значения, когда недостаточно света, чтобы вырабатывать оптимальный ток заряда.

В таких ситуациях обычные солнечные зарядные устройства должны быть отключены вручную, чтобы избежать разряда аккумуляторов гаджета. После того, как интенсивность светового потока восстановится (например, рассеются облака), обычные устройства включаются вручную снова. От этого недостатка избавлен Solar Paper.

Его электроника автоматически блокирует возможность разряда аккумуляторов при уменьшении интенсивности светового потока и возобновляет заряд при восстановлении нормального освещения.

Индикатор Solar Paper

И, наконец, Solar Paper снабжен жидкокристаллическим индикатором, на котором высвечиваются данные о зарядном токе в любое время. Это позволяет отслеживать работу панели в различных погодных условиях.

Solar Paper в чехле

Основные технические характеристики.

• Базовая выходная мощность: 5 ватт.
• Класс защиты: IP64.
• Выходной разъем: USB.
• Базовые размеры: 90х190х11 мм (в сложенном состоянии).
• Вес: 120 грамм.
• Стоимость: 14000 рублей.

С развитием технологий солнечной вольтаики появляются все новые и новые, более совершенные фотопреобразователи.

Большие надежды возлагаются сейчас на технологию «Глаз мотылька», которая позволяет солнечным панелям улавливать рассеянный свет даже при низком освещении, принимать не только видимую, но и ультрафиолетовую часть спектра, что значительно повышает эффективность панелей и уменьшает их размеры.

Источник: http://solarb.ru/kompaktnye-solnechnye-batarei

Солнечные батареи 12 вольт — зарядное устройство в походе и освещение в доме — с

• Система, которая поможет в походе зарядить телефон, планшет, геймбокс
• Напряжение 12 V для домашнего использования
• Как выбрать солнечную батарею

Солнечная батарея в 12 вольт практически бесполезна, если речь идёт о снабжении дома электроэнергией.

Для нормального обеспечения электричеством жилого помещения, если речь идёт об использовании экономичных приборов, потребуется несколько батарей. Без аккумулятора и накопителя солнечной энергии эффекта можно добиться от такой установки лишь в самых солнечных районах.

Беря в расчёт то, что свет больше нужен в сумерках и ночью, установка батареи без аккумулятора смысла не имеет.

Скорость зарядки резервуаров будет зависеть от интенсивности солнечных лучей и скорости ветра. 12 вольт – этого достаточно для зарядки телефонного аккумулятора в  400 мАч.

Но это слишком большое напряжение, чтобы подключить телефон напрямую к источнику питания без стабилизатора тока.

Для начала эти 12 вольт необходимо накопить, иначе можно сутки напролёт держать гаджет с самым малым объёмом заряда батареи так и не достигнув желаемого результата.

Система, которая поможет в походе зарядить телефон, планшет, геймбокс

Для того чтобы в походе периодически подзаряжать фототехнику, навигатор, планшет и телефон, одной солнечной батареи на 12 V достаточно. Она обеспечит должное количество энергии для зарядки, если будет работать беспрестанно, ловя каждый солнечный луч, преобразуя его тепло и свет в энергию. Но чтобы импульса хватило для зарядки, энергии должно быть много.

Лишь при выполнении этого условия удастся зарядить устройство, потому как ни все аккумуляторы способны накапливать энергию, подаваемую малыми порциями. Это зависит не от потребности электронного устройства в большом количестве энергии. Проблема заключается в конструкции аккумулятора, рассчитанного на определённое напряжение при котором происходит зарядка.

Подзарядка даже обыкновенных пальчиковых батареек напрямую может привести к выходу их из строя, потому как импульс отдачи энергии можно сравнить с замыканием. 1 ампера для зарядки много.

Но даже 6 ваттная панель может дать 1,5 ампера, при такой зарядке электролиту не выдержать мгновенного перегрева. Поэтому, направляясь в длительный поход, необходимо взять с собой свинцовый герметичный аккумулятор на 12 вольт. Солнечная батарея, скорее всего, будет давать напряжение 8 Ватт.

Оговорка не случайна, параметры, указанные в паспорте изделия даны для работы при максимальной интенсивности солнца.

Если для обычных солевых батареек прямая подзарядка может оказаться последней, то аккумуляторы NiCd-NiMh вывести из строя не так-то легко. Эти хранилища энергии, имея максимальный уровень зарядки, способны пропускать через себя ток, объёмом до 10% от собственной ёмкости.

Возвращаясь к универсальным элементам питания – пальчиковым батарейкам, стоит отметить, что для их зарядки напрямую от солнечной батареи в 12 вольт, в местности с переменной облачностью, нет никаких препятствий. От 8 ваттной батареи единовременно можно зарядить 8 пальчиковых, соединённых последовательно. Чтобы сжечь батарейки «АА» в процессе зарядки необходимо, чтобы:

• лучи попадали на панель под прямым углом;
• солнце находилось в зените;
• на небе не было облаков;
• панель не затеняла окружающая растительность.

Чтобы в средней полосе России все эти правила сошлись – редкость, так что при отсутствии более сложных батареек в приборах, можно обойтись без гелиевого аккумулятора, служащего в нехитрой системе накопителем-распределителем. При зарядке сложной электронной техники лучше не рисковать.

Напряжение 12 V для домашнего использования

Частные дома при помощи солнечной батареи можно осветить и даже обогреть. Для этого необходимо правильно выбрать панель, подходящую для выбранного типа аккумулятора.

Они бывают кристаллические и тонкоплёночные. Для кристаллической солнечной батареи требуется прямой контакт с ярким солнечным лучом.

Более дешёвая и чувствительная тонкая плёночная панель может генерировать энергию просто из пучков яркого света:

• скользящих по поверхности лицевой панели под углом;
• пробивающихся сквозь облака;
• отсутствии солнца.

Плёночная солнечная батарея может располагаться на скосе кровли, фасаде здания. По углу её наклона точных указаний нет. При сравнении эффективности тонкоплёночной и кристаллической солнечных батарей, получается, что дешёвая производит энергии на 10-15% больше.

Но и для домашнего использования энергии без аккумулятора не обойтись. Система, предназначающаяся для удешевления жизни за городом, требует высоковольтных контроллеров и инверторов.

Конечно, одна солнечная батарея в 12 вольт такого запаса тока не даст, необходима система из нескольких батарей.

Как выбрать солнечную батарею

Солнечные батареи различаются не только напряжением, вырабатываемого тока, но и эффективностью работы. Существует два вида преобразующих лучи панелей – поликристаллические и монокристаллические. Разница между ними в принципе работы.

Поликристаллические панели по коэффициенту полезного действия при ясной погоде уступают монокристаллическим. Но такая солнечная батарея будет вырабатывать энергию при отсутствии солнца на небосводе. Ей для работы достаточно света, определённой цветовой теплоты.

Монокристаллическая панель будет работать только от ярких бликов ультрафиолетового спектра. В пасмурную погоду от неё самого маленького аккумулятора не зарядишь.

Источник: http://EkoBatarei.ru/energia/solnechnyye-batarei-12-volt

Фотоэлектрические модули

Солнечные панели состоят из солнечных элементов. Так как один солнечный элемент не производит достаточного количества электроэнергии для большинства применений, солнечные элементы собираются в солнечных модулях для того, чтобы производить больше электричества.

Модули производятся из псевдоквадратных монокремниевых или квадратных поликремниевых фотоэлектрических преобразователей (ФЭП), покрытых антиотражающим покрытием.

Солнечные панели (также называемые фотоэлектрические или солнечные модули) производятся многих типов и размеров. Наиболее типичные — это кремниевые фотоэлектрические модули мощностью 15-360 Wp (пиковый ватт, т.е. мощностью максимум в 15-360 Вт при ярком солнце).

Такой солнечный модуль имеет размер до 2 м2. Широкий типоразмерный ряд солнечных модулей доступен в продаже.

Солнечные панели (PV modules) могут соединяться между собой солнечные батареи (arrays) для того, чтобы получить большую мощность (например, 2 модуля по 50 Wp, соединенных вместе, эквивалентны модулю мощностью 100 Wp).

КПД доступных в продаже модулей варьируется в пределах 5-20%. Это значит, что 5-20% от количества энергии, падающей на солнечный элемент, будет трансформировано в электричество.

Исследовательские лаборатории во всем мире разрабатывают новые материалы для СЭ с более высоким КПД (до 45%). Стоимость производства также очень важна.

Некоторые новые технологии (такие как, например, тонкопленочные), позволяют производить СЭ в больших масштабах, что значительно снизит стоимость элементов и модулей

Из чего состоит солнечный модуль

Модули из кристаллического кремния являются многослойным «пирогом». В общем случае они состоят из нескольких слоем, показанных на рисунке справа.

Герметизирующий материал необходим для того, чтобы обеспечить полную герметичность солнечных элементов при работе на открытом воздухе круглый год.

При попадании воздуха или влаги внутрь солнечного модуля происходит окисление и разрушение контактов солнечных элементов, что приводит к выходу модуля из строя. В качестве герметизирующей пленки обычно применяется EVA (этиленвинилацетатная) пленка.

Солнечные модули обычно выполнены в виде панели, заключенной в каркас из алюминиевого профиля. Бывают солнечные модули без алюминиевой рамы.

Панель представляет собой фотоэлектрический генератор, состоящий из стеклянной плиты, с тыльной стороны которой между двумя слоями герметизирующей (ламинирующей) пленки размещены солнечные элементы, электрически соединенные между собой металлическими шинами.

Нижний слой герметизирующей пленки защищен от внешних воздействий слоем защитной пленки. К внутренней стороне корпуса модуля прикреплен блок терминалов, под крышкой которого размещены электрические контакты, предназначенные для подключения модуля.

Электрические характеристики солнечной батареи: вольт-амперная характеристика

Важные точки вольт-амперной характеристики, которые характеризуют солнечный модуль

Солнечный модуль может работать при любой комбинации напряжения и тока, расположенным на его вольт-амперной характеристике (ВАХ). Однако, в реальности модуль работает в одной точке в данное время. Эта точка выбирается не модулем, а электрическими характеристиками цепи, к которой данный модуль (или солнечная батарея) подключен.

Напряжение, при котором ток равен 0, называется напряжением холостого хода (Voc). С другой стороны, ток, при котором напряжение равно 0, называется током короткого замыкания (Isc). В этих крайних точках ВАХ мощность модуля равна 0.

На практике, система работает при комбинации тока и напряжения, когда вырабатывается достаточная мощность. Лучше сочетание называется точкой максимальной мощности (ТММ, или MPP). Соответствующие напряжение и ток обозначаются как Vp (номинальное напряжение) и Ip (номинальный ток).

Именно для этой точки определяются номинальная мощность и КПД солнечного модуля.

При прямом соединении солнечного модуля к аккумуляторной батарее, модуль работает при напряжении, равном напряжению аккумуляторной батареи в данный момент.

По мере заряда АБ ее напряжение растет, поэтому модуль может работать в диапазоне напряжения от 10 до 14,5В (здесь и далее используются напряжения для модуля номинальным напряжением 12В. Для модулей с номинальным напряжением 24В значения напряжения нужно умножить на 2).

Соответственно, его рабочая точка может быть довольно далеко от оптимальной. Почему же производители выбрали напряжение модуля в максимальной точке равным 17В?

Почему 12-вольтовые панели на самом деле 17-вольтовые?

Это сделано для того, чтобы компенсировать потери напряжения в фотоэлектрической системе и сохранить возможность полного заряда аккумуляторной батареи.

Обычный вопрос, который задают люди — «почему нельзя сделать панели так, чтобы они выдавали 12В?» Если вы сделаете так, то модули будут выдавать необходимое для заряда АБ напряжение только, когда они холодные, в идеальном состоянии и при ярком солнце. Обычно таких условий не бывает в реальности.

Поэтому панели должны иметь запас по напряжению для возможности заряжать АБ при пониженной освещенности, под пылью и нагретыми на солнце. Вопреки интуиции, солнечные панели работают лучше в холодную погоду. В нормальных условиях, когда солнечная панель нагревается до 40-45 градусов, ее мощность снижается на 15-17%.

Как известно, для заряда АБ напряжением 12В необходимо довести ее напряжение до 14,5В (или даже до 15В при заряде при низких температурах) . Напряжение солнечного модуля в реальных условиях оказывается ниже, чем 17В. Во-первых, при нагревании солнечного модуля его напряжение снижается примерно на 0,5В.

Во-вторых, существуют потери напряжения в соединительных проводах. Также, редко когда уровень освещенности равен 1000 Вт/м2. Все это приводит к тому, что реальное напряжение на модуле снижается, и в действительности оно оказывается очень близко к требуемым 14,5В.

С другой стороны, при низких температурах, напряжение может быть больше, чем 17В.

Зависимость ВАХ типичного кристаллического модуля мощностью 130Вт от освещенности

Мощность солнечной панели изменяется в зависимости от освещенности практически прямо-пропорционально. При определенной освещенности модуль прекращает выработку. Эта освещенность для кристаллических модулей составляет примерно 150-200 Вт/м2, а для аморфных — около 100 Вт/м2.

Также, мощность солнечного модуля зависит от его температуры, и обычно падает при повышении температуры. Типичный температурный коэффициент для кристаллических модулей составляет -0,45%/К (т.е.

при повышении температуры модуля на каждый градус его выработка уменьшается на 0,45%) .

Типичная информация на шильдике солнечного модуля

Новое поколение солнечных контроллеров заряда, а также солнечные фотоэлектрические инверторы могут обеспечивать работу солнечной батареи в точке максимальной мощности.

Они отслеживают точку максимальной мощности, и поддерживают напряжение на входе равный этой точке. На выходе, за счет преобразования напряжения, обеспечивается напряжение, равное напряжению на АБ. Таким образом, MPPT контроллер понижает напряжение и повышает ток.

Слежение за ТММ солнечного модуля обеспечивает увеличение выработки электроэнергии на 15-30%.

Можно найти все эти параметры — (Voc, Isc, MPP, Vp, Ip) — на шильдике или прилагаемых к модулю характеристиках (заметьте, что Vp и Ip также называются номинальными значениями.

Однако не ожидайте получить номинальную мощность от вашей солнечной батареи — почти невозможно, чтобы собранная система работала все время в точке максимальной мощности.

Кроме изменений освещенности, на вырабатываемую мощность влияет температура солнечной батареи — чем выше температура солнечной батареи, тем ниже ее мощность.

При покупке солнечных фотоэлектрических модулей нужно понимать, на каком производстве сделаны предлагаемые продавцом солнечные панели.

Если информации о производителе нет, — например, вы покупаете солнечные модули под брендом импортера, агрегатора солнечных электростанций или OEM поставщика, — то вы рискуете получить «кота в мешке» с непредсказуемым качеством и долговечностью.

Брендовые солнечные панели обычно делаются на производствах с полной автоматизацией.

На мелких и некоторых средних заводах про сборке солнечных панелей часть операций не автоматизирована (например, часто пайка общих шин солнечной панели, перемещения панелей между этапами производства, сборка алюминиевых рам и т.п. бывают не автоматизированными и выполняются вручную). Это уменьшает цену выпускаемых солнечных панелей, но также могут ухудшать и долговременное качество этих панелей.

«Ваш Солнечный Дом» всегда раскрывает информацию о заводе изготовителе предлагаемого оборудования своим покупателям и партнерам. Если такой информации нет, мы честно предостерегаем наших покупателей о возможных проблемах после истечения гарантийного срока.

Перейти к покупке солнечных панелей в наш Интернет-магазин

Эта статья прочитана 11095 раз(а)!

Продолжить чтение

• Выбор солнечных панелей: Моно или поли?
• 12 преимуществ Double-Glass солнечных модулей
• Фотоэлектрические системы

Источник: https://www.solarhome.ru/basics/pv/techsolarpanels.htm

Сообщение Характеристики солнечных панелей на 12 вольт появились сначала на Postroikado.

В Европе активно развивают альтернативную энергетику, понимая ее безопасность и перспективность такого источника электроэнергии, как солнечные батареи.

Желая организовать отопление жилых зданий ил промышленных за счет энергии земного светила, постройки оснащают именно ими.

Эти устройства год от года становятся более совершенными, увеличивается их КПД, они становятся готовыми к работе в темное время и в малосолнечных областях.

Чтобы не ошибиться с выбором солнечных батарей, нужно знать достоинства каждого вида и отличия, потом что для конкретных климатических зон применяются разные виды таких устройств.

Принцип функционирования

Большая часть этих экологических солнечных устройств в действительности не что иное, как фотоэлектрический преобразователь, у которого на границе p-n перехода возникает эффект электрогенерации.

Основой себестоимости солнечных батарей является стоимость кремниевые пластины. Но, для того, чтобы они служили круглые сутки источником электрической энергии, одних пластин кремниевых недостаточно – придется приобрести оборудование дополнительное и, прежде всего, достаточно дорогие аккумуляторные батареи.

Устройство

Составляют панель солнечную два кремниевых элемента, отличающиеся по своим свойствам. В одном из них возникает под воздействием света недостаток частиц с отрицательным зарядом –электронов, в другом они присутствуют в избытке.

На каждой из пластин имеются медные полоски, проводящие ток, которые соединяют с преобразователями напряжения.

У солнечной батареи, предназначенной для промышленного применения, есть много фотоэлектрических ячеек, прошедших стадию ламинирования. Они между собой скреплены и закреплены на подложке гибкой или жесткой.

КПД

Эффективность солнечных батарей определяется во многом стадией очистки кремния, который используется в производстве, и ориентацией кристаллов в нем. Эти характеристики и стремятся улучшать разработчики.

Ежегодно значение КПД удается увеличивать (в разных видах на неодинаковую величину), благодаря миллиардным инвестициям, вкладываемым в исследования фотогальванических элементов.

Тем не менее, эффективность остается недостаточной для массового применения солнечных батарей.

Сложности

Основной проблемой является очистка кремния, точнее стоимость этого процесса, а также ориентирование кристаллов в пределах панели в одном направлении.

Могут использоваться для изготовления преобразователей полупроводниковых помимо кремния иные элементы — индий, например. Их применение не сказывается на принципе функционирования — он не меняется.

Типы

Классификация промышленных панелей солнечных происходит по типу рабочего слоя и конструктивным особенностям. Различают панели жесткие и гибкие.

Последние занимают все более широкую нишу благодаря универсальной установке: он и легко устанавливаются на любые поверхности, в том числе на вертикальны – фасады зданий. При этом они совершенно не портят архитектуру, а напротив привносят в не некую изюминку.

Как правило, действительные параметры солнечных батарей несколько ниже заявленных производителем, поэтому, прежде чем выбирать, желательно увидеть воочию уже действующий проект.

По типу фотоэлектрического слоя их подразделяют на:

• кремниевые. К ним относятся поли — , монокристаллические и аморфные;
• теллурий-кадмиевые. Их собирают на основе индия, меди и галлия;
• полимерные;
• органические;
• с использованием арсенида галлия;
• комбинированные и многослойные.

Не все перечисленные виды интересны потребителю, а лишь кристаллические, несмотря на то, что их КПД ниже некоторых других (правда, более дорогих, отчего и менее распространенных).

Процесс изготовления кремниевых конструкций

Для получения солнечных панелей применяют кремний, получаемый при перемалывании кристаллов кварца, огромными запасами которого славится Урал и в Сибирь. Именно из-за безграничных запасов это направление считается очень перспективным. Сегодня за кристаллическими и аморфными панелями почти 80% рынка.

Описание

Их легко узнать при визуальном осмотре. В углах элементов хорошо различимы квадратики белого цвета.

Для самих же пластин характерна поверхность однородного синего цвета. Кремний в этом случае требует высокой очистки. Понятно, что технологический процесс по очистке его отличается дороговизной. Затратным является и процесс, результатом которого является ориентирование кристаллов в одном направлении.

Важно: Характеристики рабочего слоя наибольший КПД обеспечивают лишь в случае, когда лучи падают на панели пол прямым углом.

КПД у них достаточно высокий, но и цена тоже самая большая, в сравнении с другими видами пластин.

Солнечным панелям монокристаллическим большой площади необходимы поворотные устройства. В таком виде они считаются идеальным решением для пустынь. Там их производительность наилучшая.

Из выращенного в условиях производства кристалла, имеющего вид цилиндра, вырезаются слои. Вот почему у готовых блоков углы скруглены.

Преимущества

• Высокий КПД – от 17 до 25 процентов;
• Небольшая площадь для установки;
• Период эксплуатации достигает 25 и более лет.

Недостатки

Их немного:

• достаточно высокая цена;
• небыстрая окупаемость;
• поверхности панелей слишком чувствительны к различным загрязнениям. Поскольку свет хуже рассеивается на покрытой пылью панели, то и эффективность ее резко падает;
• необходимость в прямых лучах требует их размещения только на открытых местах и высоко от земли.

Чем область ближе расположена к экватору, тем большее там количество в году солнечных дней. И это вид панелей, использующих энергию солнца, наиболее предпочтительный.

Органические аналоги и полимерные

Это самые новые разработки, появившиеся в последнее время – органические панели, которые отличаются абсолютной безопасностью для экологии и недорогим производственным процессом. Успехов в этом направлении удалось достичь больших.

Среди европейских компаний, успехом наибольшим похвастаться может фирма Heliatek, оснастившая своими пленочными конструкциями, у которых толщина всего миллиметр, ряд зданий. Их КПД находится в пределах 14-15%, цена же ниже в разы, чем у аналогов кристаллических.

Какой же панели отдать предпочтение?

Для загородных коттеджей не трудно выбрать батарею, если он находится на широте 45-60. И выбирать здесь нужно из кремниевых моно- и поликристаллических видов.

При недостаточности места рекомендуется выбрать первые, при отсутствии ограничений площади – вторые.

Производителя, мощность, способную решить все проблемы, оборудование дополнительное рекомендуется выбирать с менеджерами, занимающимися продажей и монтажом данного оборудования.

: ABC-Solar — Виды солнечных панелей

: Поликристаллическая солнечная панель против монокристаллической.

Источник: https://motocarrello.ru/jelektrotehnologii/solnechnye-batarei/1895-solnechnyh-batarej.html

Солнечные батареи: особенности выбора, принцип работы, размещение

Сегодня человечество делает все возможное, чтобы как можно меньше зависеть от не восполняемых источников энергии, таких как нефть и природный газ. Наиболее популярной альтернативой им являются, конечно же, солнечные батареи. С каждым днем они становятся все более компактными и доступными. Поэтому уже сейчас никого не удивляет вид крыши с несколькими установленными на ней панелями.

Как выбрать?

Каждая солнечная батарея состоит из нескольких фотоэлементов, которые объединены в единую систему. В процессе работы происходит преобразования солнечной энергии в электрическую, а также последующее накопление последней.

Прежде чем покупать указанное устройство, необходимо разобраться в существующих его разновидностях. Наиболее выгодным вариантом считаются поликристаллические кремниевые батареи.

Их КПД составляет порядка 15 процентов, что в данном случае можно считать весьма высоким показателем.

Вместе с тем, подобные батареи отличаются весьма демократичной стоимостью, что сделало их очень популярными не только среди частых потребителей, но и на производстве. Готовый блок имеет квадратную форму и синий цвет поверхности.

Следующий тип фотоэлементов, монокристаллический, превосходит предшественника по коэффициенту полезного действия, тут этот показатель может достигать 18 процентов, но стоит несколько дороже.

Кроме того, такие батареи отличаются небольшим весом, гибкостью конструкции. Также важно заметить, что они практически не подвержены влиянию влаги и не выйдут из строя даже при постоянных перепадах температур.

Другими словами, если вы один раз потратитесь на подобный товар, то сможете впоследствии пользоваться им еще очень долго.

Относительно молодым типом батарей являются гибридные модели. Они изготавливаются на основе как кристаллического, так и аморфного кремния. Такой подход позволил заметно повысить эффективность работы при существенном снижении стоимости.

При выборе солнечной батареи необходимо учитывать такие факторы, как:

• тип местности;
• климат;
• желаемое количество потребляемой энергии.

К примеру, в лесистой местности солнечные лучи рассеиваются сильнее, поэтому панели лучше выбирать с как можно большей площадью.

В горах и прибрежных районах, напротив, вполне можно обойтись и более компактными и удобными моделями.

Если вы проживаете в северных широтах, где световой день отличается своей непродолжительностью, старайтесь подбирать батареи с высокой мощностью и емким аккумулятором. Жителям юга можно несколько сэкономить на этих показателях.

Обязательно тщательно просчитайте, какое именно количество энергии вам понадобится для комфортной жизни. Сложите вместе мощность все имеющихся в доме приборов, а также определитесь с тем, будете ли вы тратить электричество для отопления и нагрев воды. Выбранная вами батарея должна вырабатывать немного больше энергии, чтобы не работать постоянно на пределе своих возможностей.

К примеру, каждый месяц вы собираетесь расходовать порядка 300 кВт/час. Средняя мощность одной солнечной панели составляет 250 Вт. Это значит, что она будет выдавать приблизительно 25 кВт/час каждый месяц.

Учитывая, что летом и в хорошую погоду номинальная мощность может быть получена в течение шести часов, несложно подсчитать, что для полного перекрытия ваших потребностей вам необходимо установить 12 таких панелей.

Если приобрести весь комплект сразу вам будет проблематично, можете производить установку поэтапно.

Принцип действия

Конечно же, солнечная батарея устроена довольно сложно, а объяснить все происходящие в ней процессы непосвящённому человеку будет крайне сложно. Поэтому ниже будет изложена, возможно, и несколько примитивная, но зато понятная каждому схема.

Итак, представьте солнечную панель в виде пластин, расположенных параллельно друг другу, образуя два уровня. На первом из них находится некоторое количество воды. Частицы солнечного света попадают на панель и приводят жидкость в движение, разбрызгивая ее.

Нечто подобное можно наблюдать, бросив пригоршню мелких шариков в наполненную доверху водой миску.

Если общий принцип вам понятен, замените воду на негативно заряженные частицы, то есть электроны, которые приводятся в движение с помощью фотонов света. Затем под действием электромагнитного поля они скапливаются в одном месте и вновь попадают на первый уровень, параллельно вырабатывая некоторое количество энергии.

Советы по установке

Первое, что нужно решить перед монтажом – будете ли вы делать это самостоятельно, или обратитесь за помощью к профессионалам. Первый вариант имеет два важных преимущество, а именно существенную экономию денег и получение бесценного опыта.

Но если вы все же решитесь на самостоятельный монтаж, то предварительно обязательно нужно изучить массу учебных материалов.

Кроме того, рекомендуется приобретать полный комплект, включающий в себя не только панели, но также АКБ, инвертор и всю соединительную аппаратуру.

Если же вы не уверены в собственных силах, то лучше не рисковать и обратиться за помощью к профессионалам. Это, конечно же, повлечет за собой некоторые дополнительные затраты, но зато вы будете уверены в правильности монтажа.

Очень важно правильно выбрать место установки панели. При этом следует учитывать следующие особенности:

• затененность;
• ориентация;
• уклон;
• доступность для обслуживания.

Первый критерий самый важный. Если вашу батарею будут загораживать от солнечного света деревья, другие строения и так далее, ее продуктивность существенно снизится. А значит, сократится и количество вырабатываемой энергии. Кроме того, батарея, установленная в затененном месте, быстрее придет в негодность, и вы не успеете полностью окупить ее.

Старайтесь устанавливать панель таким образом, чтобы прямые солнечные лучи падали на нее как можно дольше на протяжении всего светового дня.

Что касается угла наклона, то многие эксперты считают, что он должен соответствовать широте вашего проживания. Кроме того, для большей эффективности в зимнее и летнее время угол должен несколько отличаться.

Поэтому старайтесь устанавливать панель на такое крепление, которого позволяет проводить подобные манипуляции.

Солнечные панели не нуждаются в особом уходе. Но иногда их обязательно нужно отчищать от пыли и грязи, а в зимнее время – от снега. Это делается для того, чтобы продуктивность системы всегда была на самом высоком уровне. Поэтому, устанавливая батареи, убедитесь в том, что у вас всегда будет доступ к ним.

Проще всего поставить панель на скат крыши, если она имеет подходящий угол. Если у вам плоская кровля, придется дополнительно соорудить металлический каркас. Нередко батареи монтируются на специальные столбы. Такое решение обеспечивает наиболее простой доступ к ним.

Источник: https://econrj.ru/stati/solnechnie-jelektrostancii-i-vsjo-s-nimi-svjazannoe/solnechnie-batarei%3A-osobennosti-vibora--princip-raboti--razmeshhenie.html

Характеристики солнечных батарей

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

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

Сравнение типов фотоэлементов

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

— Температурный коэффициент мощности. Под палящим солнцем, фотоэлементы нагреваются, и теряется часть мощности солнечных батарей. В очень жаркие дни доля потери мощности составляет 25%.

В случае монокристаллических и поликристаллических фотопанелей, температурный коэффициент мощности достигает -0,45%, то есть произойдет снижение мощности на -0,45%, на каждый градус прироста температуры.

На температурный коэффициент мощности сильно влияет качество фотопреобразователей;

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

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

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

Качество солнечных панелей

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

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

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

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

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

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

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

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

Технические характеристики солнечной панели

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

Пример характеристики солнечной панели

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

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

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

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

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

Источник: http://electricavdome.ru/xarakteristiki-solnechnyx-batarej.html

Что надо знать про солнечные батареи для дома: их выбор, размещение и использование

Как дополнительный и альтернативный источник энергии, солнечные батареи достаточно активно применяются не только в промышленных, но и бытовых условиях.

Но прежде чем установить себе такой источник электроэнергии, покупателю важно узнать, как подобрать оптимальные по характеристикам и мощности солнечные батареи для дома, ведь цена готовых комплектов варьируется в достаточно большом диапазоне.

Попробуем разобраться как подбирают солнечные батареи для дома, стоимость комплекта, и что в него входит.

Применение солнечных батарей в условиях средней полосы – здесь тоже возможно использование бесплатной энергии

Где чаще всего используются солнечные батареи

Сфера применения солнечных батарей огромна. Уже сейчас их с успехом используют для электроснабжения частных и многоквартирных домов, хозяйств, в том числе для освещения и обогрева теплиц, построек, освещения придомовой территории, питания приборов.

Чаще всего про автономное электроснабжение задумываются в следующих случаях:

• Если местность не электрифицирована, солнечные панели для частного дома обойдутся намного дешевле, чем использование жидкотопливных генераторов.
• В сельской местности нередко отключают электричество, и люди буквально остаются без света. Включив автономное электроснабжение, можно жить в привычном комфорте длительное время, тем более, что в комплекте с солнечными панелями всегда идет аккумулятор.
• В многоквартирных домах солнечные модули также применяются в качестве резервных, а также существуют проекты, предусматривающие использование солнечной энергии для горячего водоснабжения.

Срок службы солнечных батарей

Как правило, в документах на оборудование, указывается срок годности от 20 до 25 или даже 30 лет. Однако многие устройства продолжают функционировать и по прошествии указанного производителями периода. Например, первая в мире солнечная батарея работает уже свыше 60 лет, а за эти годы технология производства была существенно усовершенствована.

Прототип солнечной батареи был разработан еще в конце XIX века

Явно можно выделить только один недостаток – при постоянной эксплуатации мощность оборудования снижается, тем не менее эти показатели незначительны: за 10 лет не больше чем на 10%.

При соблюдении несложных рекомендаций срок службы солнечных панелей можно увеличить:

• Предупреждать физические повреждения, такие как падение деревьев, срыв ветром и царапин на чувствительных элементах. От последних зависит эффективность работы устройства.
• Регулярно производить уход: обслуживание и очистку.
• При необходимости установить ветрозаградительные конструкции.

Солнечные панели для частного дома (готовые комплекты) в систему включают следующие составляющие: аккумуляторные батареи и силовая электроника. Срок службы первых устройств составляет от 2 до 15 лет, вторых – от 5 до 20 лет, в зависимости от характеристик, интенсивности эксплуатации и бережного ухода.

Общие характеристики и доступность приобретения

Оборудование не наносит вреда окружающей среде и обеспечивает стабильное питание без скачков напряжения. И, главное, поставляет бесплатную энергию: за которую не приходят коммунальные счета.

Внешний вид солнечных панелей мало изменился, после их изобретения, чего не скажешь о внутренней «начинке»

Солнечная модуль преобразовывает свет в электрическую энергию, генерируя постоянный ток. Площадь панелей может достигать нескольких метров. Когда необходимо увеличить мощность системы, увеличивают количество модулей.

Их эффективность зависит от интенсивности солнечного света и угла падения лучей: от местоположения, сезона, климатических условий и времени суток.

Чтобы грамотно учитывать все эти нюансы, монтаж должны выполнять профессионалы.

Виды модулей:

• Монокристаллические. Состоят из силиконовых ячеек, преобразующих солнечную энергию. Отличаются компактными размерами. По своей производительности это самая эффективная (эффективность до 22 %) солнечная батарея для дома. Комплект (цена его одна из дорогостоящих) обойдется от 100 тыс. рублей.
• Поликристаллические. В них используется поликристаллический кремний. Они не так эффективны (эффективность до 18%), как монокристаллические фотоэлементы. Зато их стоимость существенно ниже, поэтому они доступны широким слоям населения.
• Аморфные. Имеют тонкопленочные фотоэлементы на основе кремния. Уступают моно и поликристаллам по выработке энергии, но и стоят дешевле. Их преимуществом является способность функционировать при рассеянном и даже слабом освещении.

Поликристаллическая солнечная панель

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу электротехнических работ. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

В систему входят также следующие компоненты:

• Инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный.
• Аккумуляторная батарея. Она не только накапливает энергию, но и нивелирует перепады напряжения, когда меняется уровень освещенности.
• Контроллер зарядного напряжения аккумулятора, режима зарядки, температуры и других параметров.

В магазинах можно приобрести как отдельные компоненты, так и целые системы. При этом мощность устройств определяется исходя из конкретных потребностей.

Функционирование, виды преобразователей и их сравнительная энергоэффективность

Преобразователи или инверторы являются ключевыми компонентами солнечных батарей. Они трансформируют постоянный ток, вырабатываемый модулем в переменный напряжением 220 В, который необходим для работы электрических приборов.

Инверторы имеют мощность от 250 до 8000 Вт. При покупке рекомендуют учитывать самую высокую нагрузку на сеть и соотносить напряжение и мощность.

Оптимальными считаются параметры: 12 вольт и 600 ватт, 24 Вольт при 600-1500 Ватт, 48 Вольт, если мощность больше 1500 Ватт.

Инвертор, на принципиальной схеме работы солнечных батарей

Разновидности преобразователей

• Автономный. Перед тем как выбрать инвертор, надо определить, какие приборы будут от него питаться, и подсчитать их общую максимальную мощность в единицу времени. Рекомендуется взять мощность инвертора несколько больше. Некоторые бытовые электроприборы при включении создают резкое увеличение напряжения, из-за которого устройство может выйти из строя.
• Синхронный. Они накапливают энергию, а излишки передают в электрическую сеть. В случае недостатка электричества, выработанного системой, преобразователь «позаимствует» его из общей сети. Применение модели синхронного типа позволит избежать перебоя в энергоснабжении.
• Многофункциональные устройства объединили в себе преимущества первого и второго вида.

На видео показано, как выбрать инвертор для частного дома:

На общую стоимость солнечных батарей для частного дома влияют и преобразователи. В зависимости от формы сигнала напряжения на выходе существует несколько видов их видов, которые различаются применением и стоимостью:

• С синусоидальным сигналом. Создают ток высокого качества, что сказывается на их стоимости. От них работают крупные бытовые приборы: холодильники, котлы, кондиционеры.
• Прямоугольным. К этим недорогим инверторам подключают осветительные приборы. Большинство домашних бытовых приборов с ними несовместимы.
• Псевдосинусоидальным. Их преимуществом является возможность подключения практически всей домашней техники. Но качество сигнала снижено по сравнению с первым видом, поэтому они стоят дешевле.

Ребристая форма инвертору нужна для максимально эффективного охлаждения

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про второй свет в частных домах.

Стоимость комплекта и основные технические характеристики, срок окупаемости

Цены на готовые комплекты в основном варьируются от 30 000 до 2 000 000 руб. Они зависят от составляющих их устройств (от вида батарей, количества приборов, производителя и характеристик). Можно встретить бюджетные варианты стоимостью от 10 500 руб. В эконом-набор входит панель, контроллер заряда, коннектор.

В стандартные комплекты включают:

• энергетический модуль;
• контроллер заряда;
• аккумулятор;
• инвертор;
• стеллаж *;
• кабель *;
• клеммы*.

* Предусмотрены в расширенной комплектации.

Стандартный комплект оборудования

Технические характеристики указывают в руководстве к применению:

• Мощность и размеры панелей. Чем больше нужна мощность, тем выгоднее покупать батареи больших размеров.
• Энергоэффективность системы.
• Температурный коэффициент показывает насколько температура влияет на мощность, напряжение и ток.

По подсчетам специалистов, одна солнечная система, рассчитанная на 4 человека, окупается через 4 года. К тому же стоимость за последние 2 десятилетия сильно упала.

Принцип работы солнечной электростанции в домашних условиях

Солнечная электростанция – это система состоящая из панелей, инвертора, аккумулятора и контроллера. Солнечная панель трансформирует лучистую энергию в электричество (как было сказано выше).

Постоянный ток попадает в контроллер, который распределяет ток по потребителям (например, компьютер или освещение). Инвертор преобразовывает постоянный ток в переменный и обеспечивает работу большинства электрических бытовых приборов.

В аккумуляторе накапливается энергия, которая можно расходовать в темное время суток.

На видео пример расчетов, показывающий, сколько панелей нужно для обеспечения автономного энергоснабжения:

Как солнечная энергия используется для получения тепла

Гелиосистемы применяются для нагревания воды и отопления жилища. Они могут давать тепло (по желанию владельца) даже тогда, когда отопительный сезон закончится, и обеспечивать дом горячей водой бесплатно.

Простейшее устройство представляет собой металлические панели, которые устанавливают на крыше дома. Они аккумулируют энергию и согревают воду, которая циркулирует по скрытым под ними трубам.

Функционирование всех гелиосистем основано на этом принципе, несмотря на то, что конструктивно они могут отличаться друг от друга.

Солнечные коллекторы состоят из:

• бака-аккумулятора;
• насосной станции;
• контроллера;
• трубопроводы;
• фиттингов.

По типу конструкции различают плоские и вакуумные коллекторы. У первых дно покрыто теплоизоляционным материалом, а жидкость циркулирует по стеклянным трубам.

Вакуумные коллекторы отличаются большой эффективностью, потому что теплопотери в них сведены к минимуму.

Этот тип коллектора обеспечивает не только отопление солнечными батареями частного дома – его удобно использовать для систем горячего водоснабжения и подогрева бассейнов.

Принцип действия солнечного коллектора

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про электропроводку в деревянном доме.

Популярные производители солнечных батарей

Самой распространенной в России является продукция китайских производителей, благодаря относительной дешевизне, по сравнению с продукцией, произведенной в других странах. К примеру, солнечные батареи из Китая почти вдвое ниже по цене, чем немецкие.

Чаще всего на прилавках встречается продукция компаний Yingli Green Energy и Suntech Power Ко. Также популярностью пользуются панели HiminSolar (Китай). Их солнечные батареи производят электроэнергию даже в дождливую погоду.

Производство солнечных батарей налажено и у отечественного производителя. Этим занимаются такие компании:

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

По стоимости всегда можно найти подходящий вариант. Например в Москве на солнечные батареи для дома стоимость будет варьироваться от 21 000 до 2 000 000 руб. Стоимость зависит от комплектации и мощности устройств.

Солнечные батареи не всегда плоские – есть ряд моделей, которые фокусируют свет в одной точке

Этапы монтажа батарей

1. Для установки панелей выбирается самое освещенное место – чаще всего это крыши и стены зданий. Чтобы устройство функционировало максимально эффективно, панели монтируются под определенным углом к горизонту. Учитывается также уровень затемненности территории: окружающие предметы, которые могут создавать тень (постройки, деревья и т. п.)

2. Устанавливаются панели при помощи специальных крепежных систем.

3. Затем модули соединяются с аккумулятором, контроллером и инвертором, и производится наладка всей системы.

Для эффективного функционирования оборудования и продолжительного срока службы необходимым условием является правильно выполненный монтаж, который под силу только опытным специалистам.

Несмотря на сложность подключения и калибровки, срок работ невелик – при наличии соответствующих инструментов, грамотные монтажники затратят на все про все примерно полдня. Для монтажа системы всегда разрабатывается персональный проект, который учитывает все особенности ситуации: как будет выполняться установка солнечных батарей на крыше дома, цена и сроки. В зависимости от вида и объема работ, все проекты рассчитываются в индивидуальном порядке. Клиент принимает работу и получает на нее гарантию.

Установка солнечных батарей должна производиться профессионалами и с соблюдением мер безопасности

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про отопление частного дома электричеством.

Как итог – перспективы развития солнечных технологий

Если на Земле максимально эффективной работе солнечных батарей мешает воздух, который в известной пере рассеивает излучение Солнца, то в космосе такой проблемы не существует.

Учеными ведется разработка проектов гигантских орбитальных спутников с солнечными батареями, которые будут работать 24 часа в сутки. От них энергия будет передаваться на наземные приемные устройства.

Но это дело будущего, а для уже существующих батарей усилия направлены на повышение энергоэффективности и уменьшение размеров устройств.

Источник: https://m-strana.ru/articles/solnechnye-batarei-dlya-doma/

Солнечные батареи для дома — особенности выбора. Выбор солнечных батарей для отопления дома. Виды солнечных батарей, их преимущества и недостатки

Если вы заинтересовались современными технологиями отопления дома, пора ознакомиться с одним из значимых достижений науки – солнечными батареями. Как нам известно, энергия солнца – это неиссякаемый источник. Так почему же не воспользоваться этим и не применить ее во благо.

Отопление загородного дома – недешевое удовольствие. Тем потребителям, которые используют электроэнергию для отопления дома, приходится оплачивать большие суммы по счетам. А ведь можно перейти на альтернативное отопление и обогревать свое жилье при помощи солнечной батареи.

Что представляет собойсолнечная батарея для дома

Батарея, которая работает от энергии солнца, представляет собой устройство, которое подзаряжается от световой энергии. Солнечные батареи – это давнее изобретение. Помните, как в России в конце девяностых годов появились в продаже калькуляторы, работающие от солнечных батарей? И это не единственный пример использования энергии природы.

А если немного окунуться в мир науки, то оказывается, что иностранные коллеги-ученые давно начали использовать энергию солнца для блага человечества.

Один из таких удачных экспериментов -использование системы солнечной батареи на крыше дома мы и рассмотрим.

Достоинства и недостатки солнечных батарей

Солнечные батареи для освещения и отопления дома имеют такие преимущества:

1. Можно жить в тепле столько, сколько необходимо.
2. Возможность самостоятельного регулирования температуры в помещении.
3. Вы не будете зависеть от коммунальной службы, потому что оплачивать счета за централизованное отопление не придется.
4. Возможность иметь свой собственный запас солнечной энергии, который можно расходовать на освещение и другие бытовые нужды.
5. У солнечных батарей имеется большой срок эксплуатации, поэтому у вас не будет возникать проблем с обслуживанием и ремонтом батарей.
6. Солнечные пластины могут работать при разных климатических условиях, им не страшны ветер, дождь и снег.

Из недостатков солнечных батарей для отопления дома отмечены такие:

• в зимнее время могут эффективно работать только в первой половине дня, пока светит солнце;
• конструкции батарей сложно изготавливать;
• имеют очень высокую стоимость;
• коэффициент полезного действия — невысокий.

Нюансы применения солнечных батарей

Но, помимо преимуществ, у системы солнечных батарей для дома имеются особенности, с которыми необходимо ознакомиться подробнее.

1. Сразу стоит обратить внимание на то, в каком регионе вы проживаете. Если количество солнечных дней невелико, то использование солнечных батарей может быть не таким эффективным, как для людей, проживающих ближе к экватору.
2. Солнечные батареи имеют высокую стоимость. Чтобы обогреть небольшой дом, понадобятся батареи площадью от пятнадцати до двадцати квадратных метров, при условии, что один квадратный метр дает сто двадцать ватт энергии. Получается, что на семью из трех-четырех человек необходимо установить пять и более элементов.
3. Основным условием установки солнечных батарей является следующее: элементы необходимо монтировать только на ту сторону дома, где солнце светит больше всего, то есть – на южную сторону крыши. Площадь крыши должна быть не менее, чем сорок квадратных метров. Если меньше, то говорить об эффективном получении тепла не стоит.
4. Чтобы получать пятьсот киловатт в месяц, необходимо иметь не меньше двадцати солнечных дней.
5. Чтобы приобрести мощные солнечные батареи (около семи киловатт) и обеспечить теплом свою семью, необходимо потратить приличную сумму. Одна солнечная батарея для дома имеет цену порядка двухсот тысяч рублей. Затраты окупятся уже после первого года использования.
6. Мощности установки хватит, чтобы обеспечить теплом дом средних размеров.
7. Для эффективной работы солнечных батарей необходимо, чтобы угол наклона крыши составлял сорок пять градусов. Причем вблизи от крыши не должно быть высоких деревьев и зданий, создающих тень.
8. Система стропил крыши должна быть удвоенной, чтобы вес батареи не повредил кровлю. Помимо этого зимой на крыше скапливается большое количество снега, поэтому нагрузка на крышу увеличивается.

Солнечные батареи пользуются популярностью во многих странах. Конечно, наиболее эффективно батареи работают в летний период, но отопление в это время года нам ни к чему. Поэтому, чтобы зимой было тепло, необходимо установить достаточное количество солнечных батарей для дома.

Внимание! Если вы запланировали установить солнечные батареи для отопления и освещения нового дома, то желательно позаботиться об этом заранее, еще до его строительства.

Виды солнечных батарей и их особенности

Разновидностей батарей не так уж и много:

1. Солнечные батареи на фотоэлементах.
2. Тонкопленочные батареи на кремниевой пленке с фотоколлекторами.
3. Монокристаллические и поликристаллические батареи.

При использовании первого варианта можно выполнить снабжение элементов током от нагревательного прибора или электрического котла. Второй вариант солнечных элементов предусматривает нагрев воды при помощи солнечной энергии, которая потом поступает по трубам. Каждая из систем отопления от солнечной энергии отличается друг от друга и имеет недостатки и преимущества.

Солнечные батареи на фотоэлементах

Солнечные батареи для отопления дома бывают двух типов: большие и малые. Малые фотоэлектрические системы позволяют обеспечить энергией помещение для освещения и максимум работы телевизора. Такие батареи дают напряжение от двенадцати до двадцати четырех вольт.

Большие фотоэлементы обеспечат электроэнергией и отоплением небольшой дом.

В комплект такой батареи входят:

• солнечный вакуумный коллектор;
• контроллер (прибор, позволяющий отслеживать работу системы);
• насос (подает тепло от коллектора к накопительному баку);
• емкость для горячей воды (объем от пятисот до тысячи литров);
• тепловой насос.

Если вы оборудуете дом солнечными батареями высокой мощности, это позволит вам не только получать тепло и электроэнергию, но и пользоваться горячей водой, а также оборудовать систему «теплый пол».

Перед тем как определиться с количеством нагревательных коллекторов, необходимо произвести расчет солнечных батарей для дома. Следует учитывать количество проживающих человек в доме, площадь дома и расход потребляемой энергии.

Так, семья из трех человек может расходовать энергию на бытовые приборы от двухсот до пятисот киловатт в месяц. К этой цифре необходимо добавить расход электроэнергии на подогрев воды.

Но лучше всего рассчитать количество необходимой энергии, исходя из учета одного квадратного метра площади батареи на человека.

Мощные коллекторы, работающие от солнечной энергии, способны обеспечить семью как отоплением, так и горячей водой. Но следует учитывать, что в зимнее время солнечные батареи могут не справляться с поставленными задачами. Поэтому желательно не отказываться полностью от других видов отопления.

Тонкопленочные солнечные батареи

Такие коллекторы внешне похожи на солнечные батареи, но их отличие в том, что они имеют тонкопленочные пластины, способные улавливать как прямые солнечные лучи, так и рассеянный свет.

Вакуумная модель коллектора позволяет иметь горячую воду на протяжении всей зимы, даже когда на улице облачно. Это происходит за счет вакуума, который сохраняет тепло.

При покупке вакуумного коллектора необходимо определиться с методом нагрева воды. Существуют две модели солнечных батарей для отопления дома зимой, обеспечивающие прямой или косвенный нагрев.

Система будет работать всегда, потому что бак располагается внутри дома, а энергия от солнечной батареи передается через незамерзающий носитель.

Монокристаллические и поликристаллические батареи

Первые часто называют кремниевыми. Такие батареи считаются эффективными. Благодаря тому, что элементы небольшого размера, они будут занимать меньшее пространство на крыше. Имеют высокую стоимость, но если выбирать по соотношению цена и качество, то стоит купить солнечные монокристаллические батареи для дома.

Поликристаллические батареи изготовлены из кремния в виде ячеек. Считаются эффективными батареями, пользуются популярностью. Благодаря улучшенной технологии производства этот вид батарей максимально приблизился по качеству к монокристаллическим панелям, и имеет такие же параметры и показатели продуктивности.

Производители солнечных батарей для дома

В последнее время в России увеличилось производство солнечных батарей.

В Москве, Краснодаре и Рязани функционируют крупные производственные индустрии по сборке, которые выпускают солнечные батареи для отопления высокой мощности.

Большая часть продукции идет на экспорт, но предприятия не развиваются, потому что Китай, США, Германия и Япония стали мощными конкурентами по производству батарей.

По мнению покупателей, которые оставляют положительные отзывы о работе солнечных батарей для дома, популярные модели, имеющие доступную цену, изготовлены из поликристаллического кремния производства Германии и США.

Обзор солнечных батарей для дома смотрите на видео: 

Источник: http://recn.ru/solnechnye-batarei-dlya-doma-osobennosti-vybora

Сообщение Особенности выбора солнечных батарей появились сначала на Postroikado.