Что потребуется для преобразования солнечной энергии?
Солнечная энергия может быть преобразована в тепловую и электрическую. Самые первые шаги в использовании энергии солнца человек сделал именно в направлении получения тепла. Можно сказать, что в этом случае и преобразования нет. Принцип работы прост. Он заключается в сборе солнечного тепла. Поэтому и устройства для этого называются солнечные коллекторы. Принцип работы таких установок заключается в сборе тепла с помощью абсорбера и передачи его теплоносителю. В качестве последнего выступает вода или воздух. Такие установки часто используются для отопления и горячего водоснабжения частных домов. Второй вариант использования солнечной энергии – это преобразование её в электричество.
Фотоэлектрический элемент
как организмы используют солнечную энергию
- Монокристаллические;
- Поликристаллические;
- Аморфные.
гибкие солнечные панелиВ результате цена ниже, но КПД оставляют желать лучшего (5─6%).
Фотоэлементы в солнечной батарее
Фотоэлектрические элементы объединяются в солнечную батарею. Как правило, число фотоэлементов в батарее кратно 36, но есть и другие варианты. Помимо солнечной батареи в состав гелиосистем входят и другие устройства для того, чтобы накапливать и распределять электроэнергию. В частности, это:
- Аккумулятор (один или несколько);
- Инвертор (преобразует напряжение из 12 или 24 в 220 вольт);
- Контроллер для управления зарядом-разрядом аккумулятора и подачи питания в сеть.
Солнечные батареи малой мощности (до десяти ватт) применяются в мобильных гаджетах или power bank для зарядки. Системы больше мощности используются для электрификации частных домов и дач.
Принцип работы солнечной батареи
Как полупроводники вырабатывают электричество?
Полупроводник является материалом, в атомах которого либо есть лишние электроны (n-тип), либо их не хватает (p-тип). То есть полупроводник состоит из двух слоев с разной проводимостью.
В качестве катода в такой схеме используется n-слой. Анодом является p-слой. То есть электроны из первого слоя могут переходить во второй. Переход происходит за счет выбивания электронов фотонами света. Один фотон выбивает один электрон. После этого они, проходя через аккумулятор, попадают обратно в n-слой и все идет по кругу.
Когда энергия выработана, все начинается по кругу, а свет всегда горит.
В современных солнечных панелях в качестве полупроводника используется кремний, а начиналось все с селена. Селен показал крайне низкий КПД — не более одного процента — и ему сразу стали искать замену. Сейчас кремний в целом удовлетворяет требования промышленности, но есть у него и один существенный минус.
Как связаны коронавирус, солнечные панели и загрязнение воздуха?
Обработка и очистка кремния для приведения его к тому виду, в котором его можно будет использовать, является достаточно затратной процедурой. Чтобы снизить стоимость производства, проводят эксперименты с его альтернативами — медью, индием, галием и кадмием.
Типы фотоэлектрических преобразователей
Промышленные солнечные панели классифицируются по конструктивным характеристикам и типу функционирующего фотоэлектрического слоя.
Батареи бывают следующих типов в зависимости от типа устройства:
- гибкие панели;
- жесткие модули.
Гибкие тонкопленочные панели постепенно занимают все большую рыночную нишу из-за универсальности их установки, поскольку их можно устанавливать на большинстве поверхностей с различными архитектурными формами.
Реальные характеристики солнечных панелей обычно ниже указанных в инструкции. Поэтому перед тем, как устанавливать их дома, желательно своими глазами увидеть такой реализованный проект
По типу функционирования фотоэлектрического слоя солнечные панели делятся на следующие типы:
- Кремний: монокристаллический, поликристаллический, аморфный.
- Теллур-кадмий.
- На основе селенида индия-меди-галлия.
- Полимерный.
- Биологический.
- На основе арсенида галлия.
- Комбинированные и многослойные.
Не все типы солнечных панелей интересны широкому потребителю, а только первые два кристаллических подвида.
Хотя некоторые другие типы панелей обладают высокой эффективностью, они не получили широкого распространения из-за своей высокой стоимости.
Галерея изображенийФото из Монокристаллические панели легко угадать по белым квадратам в углах отдельных элементов. Рекомендуется ориентировать поликристаллические панели на восток и запад, а для южной стороны лучше покупать монокристаллический модуль. Тонкопленочные солнечные панели – это популярны в производстве портативных туристических солнечных панелей. Индийсодержащие солнечные панели активно используются на космических спутниках. Мышьяк в солнечных панелях из арсенида галлия становится токсичным только при прямом контакте с водой. Солнечные панели из редких металлов могут быть изготовлены из монокристаллов любого размера и формы солнечные элементы Солнечная панель на основе поликристаллического кремния Солнечная панель в виде пленки Фотоэлектрические элементы из селенида индия-меди-галлия Фотоэлемент и элемент арсенида галлия Солнечные панели из теллурида кадмия Производство органических солнечных панелей Солнечные элементы из полиэстера
Кремниевые фотоэлектрические элементы довольно чувствительны к нагреванию. Базовая температура для измерения выработки энергии составляет 25 ° C. При увеличении на один градус КПД панелей снижается на 0,45-0,5%.
Далее мы более подробно рассмотрим солнечные панели, представляющие наибольший интерес для потребителей.
Устройство и принцип работы солнечных панелей
Принцип работы солнечной батареи
Первый вопрос, который волнует владельцев частных домов: «Как работает солнечная батарея для электроснабжения?». Давайте разбираться. Принцип функционирования заключается в эффекте полупроводников. Кремний отлично справляется с этой задачей
Однако важно понять, как возникает эффект полупроводников при нагревании панелей
Фотоэлементы являются полупроводниками. А любой полупроводник — это такой тип материала, в атомарной структуре которого либо есть лишние электронные пары, либо их нет. Исходя из этого можно классифицировать полупроводник как материал, состоящий из двух слоев с разной проводимостью. Именно они и выступают в качестве катода (n) и анода (p) при подключении полупроводника (а в нашем случае фотоэлемента) в электрическую цепь.
Затем электроны переходят в цепь и проходя через нагрузку (аккумулятор) накапливают энергию, которая в свою очередь может быть потрачена на освещение, обогрев или работу тех или иных электроприборов.
Принцип работы солнечной электростанции для жилого дома
Разумеется, один фотоэлемент вырабатывает сравнительно небольшое количество энергии, поэтому солнечная батарея для частного дома должна быть многофункциональной. Это модули из множества фотоэлементов, объединенных в общую цепь – панель.
Также важно помнить, как правильно крепить модуль на крышу дома. Размещать панели нужно на хорошо освещенном участке, на балконе, веранде или прилегающей территории
Размещать панели нужно на хорошо освещенном участке, на балконе, веранде или прилегающей территории.
Рассмотрим устройство солнечных батарей. В панели каждый фотоэлемент крепится в своей ячейке, чтобы была возможность легкой замены в случае поломки или выхода из строя отдельных блоков разной мощности. Сама конструкция для защиты от факторов окружающей среды, а также механического или иного физического воздействия покрывается прочной пластмассовой пластиной или каленым защитным стеклом.
Контроллер заряда для солнечных батарей
У прямого подключения панели к аккумулятору есть недостатки:
- Аккумулятор с номинальным напряжением 12 В будет заряжаться только при достижении напряжения на выходе фотоэлементов 14,4 В, что близко к максимальному. Это значит, что часть времени батареи заряжаться не будут.
- Максимальное напряжение фотоэлементов – 18 В. При таком напряжении ток заряда аккумуляторов будет слишком большим, и они быстро выйдут из строя.
Для того чтобы избежать этих проблем необходима установка контроллера заряда. Самыми распространенными конструкциями являются ШИМ и МРРТ.
ШИМ-контроллер заряда
Работа ШИМ-контроллера (широтно-импульсная модуляция – англ. pulse-width modulation – PWM) поддерживает постоянное напряжение на выходе. Это обеспечивает максимальную степень заряда аккумулятора и его защиту от перегрева при зарядке.
МРРТ-контроллер заряда
МРРТ-контроллер (Maximum power point tracker – слежение за точкой максимальной мощности) обеспечивает такое значение выходного напряжения и тока, которое позволяет максимально использовать потенциал солнечной батареи вне зависимости от яркости солнечного света. При пониженной яркости света он поднимает выходное напряжение до уровня, необходимого для зарядки аккумуляторов.
Такая система есть во всех современных инверторах и контроллерах зарядки
Виды солнечных панелей
Солнечные батареи функционируют долго, могут вырабатывать постоянный ток, даже если погода пасмурная. Вместе с тем появляется возможность предупредить возникновение скачков напряжения. Как результат, техника на объекте, подключенная к такому источнику электроэнергии, служит дольше, т. к. созданы более щадящие условия эксплуатации (исключается риск повышения, падения напряжения, отключение питания).
Модуль представляет собой панель, состоящую из нескольких преобразователей, объединенных между собой. Чтобы изменить характеристики солнечной батареи, добавляют такие конструкции. Но эффективность работы подобных устройств зависит не только от количества модулей, а еще и от того, насколько правильно была выполнена установка (учитывают углы наклона панелей, интенсивность солнечного освещения на участке). Модули представлены видами:
Монокристаллические. Производятся из чистого материала – монокристаллического кремния. Его отличает высокие показатели эффективности. Причем КПД солнечных элементов – около 22%, а панелей на их основе – не более 18%. Такие модули рекомендуется применять в местности, где уровень освещенности часто низкий.
Монокристаллическая солнечная панель
Поликристаллические. По стоимости они предпочтительнее, т. к. производятся из мультикристаллических пластин. Еще одна причина низкой цены – недостаточно высокая производительность. Рекомендуется применять такие модули, если в местности сравнительно одинаковый уровень освещенности в разное время, отсутствуют резкие перепады.
Поликристаллические солнечные панели
Аморфные. Другое название – тонкопленочные солнечные батареи. Они отличаются универсальным действием (применяются на разных объектах, в различных целях). Могут устанавливаться там, где жаркое солнце внезапно сменяется облачной погодой. Теоретически аморфные панели в будущем будут использоваться не только на крышах, но и на сумках, других бытовых изделиях. Минусом таких панелей является более низкая производительность, если сравнивать с поли-, монокристаллическими.
Тонкопленочные (аморфные) солнечные панели
Гетероструктурные. Считаются наиболее эффективными, их КПД достигает 25%. Панели вырабатывают электроэнергию при солнечной и пасмурной погоде. В России такую продукцию представляет марка «Хевел». Компания-производитель разрабатывает и внедряет собственную технологию производства гетероструктурных панелей.
Гетероструктурные солнечные панели
Основные элементы конструкции:
- аккумулятор, позволяющая устранить перепады напряжения, вызванные изменением освещенности панели, а еще одна накапливает энергию;
- инвертор – преобразователь тока (из постоянного в переменный);
- контроллер: обеспечивает стабильную работу модуля, т. к. контролирует все параметры (температуру, зарядное напряжение аккумулятора и др.).
В продаже встречаются готовые системы, а также отдельные элементы для сбора с учетом собственных потребностей.
Реальная Эффективность
В реальных условиях эффективность работы солнечной панели зависит от многих внешних факторов. В зависимости от местных условий окружающей среды эти различные факторы могут снизить эффективность панели и общую производительность системы. Основные факторы, влияющие на эффективность солнечной панели, перечислены ниже:
- Освещенность (Вт/м2)
- Затенение
- Ориентация панели
- Температура
- Местоположение (широта)
- Время года
- Пыль и грязь
Факторами, оказывающими наибольшее влияние на эффективность панели в реальных условиях, являются освещенность, затенение, ориентация и температура.
Приведенные выше кривые мощности показывают взаимосвязь между излучением и выходной мощностью панели.
Уровень солнечного излучения , измеряемый в ваттах на квадратный метр (Вт/м2), зависит от атмосферных условий, таких как облака и смог, широты и времени года. Естественно, если панель полностью затенена, выходная мощность будет очень низкой, но частичное затенение также может иметь большое влияние не только на эффективность панели, но и на общую эффективность системы. Например, небольшое затенение нескольких ячеек на одной панели может снизить выходную мощность на 50% и более, что, в свою очередь, может снизить мощность всей цепочки на аналогичную величину, поскольку большинство панелей соединены последовательно, и затенение одной панели влияет на всю цепочку
Поэтому очень важно попытаться уменьшить или устранить затенение, если это возможно
К счастью, существуют дополнительные устройства, известные как оптимизаторы и микроинверторы, которые могут уменьшить негативное влияние затенения, особенно когда затеняется лишь небольшое количество панелей.
Контроллеры
Перейдем к контроллерам заряда. Через них проходит выработанная энергия и подается на аккумуляторы.
Сейчас производятся два типа контроллеров – широтно-импульсной модуляции (ШИМ-контроллер) и слежения за точкой максимальной мощности (МРРТ-контроллер).
ШИМ-контроллеры более простые и доступные.
Однако при их использовании теряется до 30 % выработанной панелями энергии.
МРРТ-контроллер же способен произвести 100% выработку энергии, но и стоимость его значительно выше.
К примеру, выходная мощность панелей составляет 2 кВт. При использовании ШИМ-контроллера из-за потерь выработки конечная мощность составит 1400-1600 Вт. А вот МРРТ-контроллер способен обработать все 2 кВт мощности.
Поэтому рекомендуется при установке панелей с выходной мощностью свыше 1 кВт использовать МРРТ-контроллер.
Что касается мощностных показателей, то подбирается контроллер по мощности, которую он способен обработать.
Типичный комплект мини-СЭС для туристов – состав, характеристики
Обычно комплект состоит из следующих элементов.
1. Солнечные панели.
Для туристов выполняются в виде одной большой или нескольких меньших по габаритам соединенных батарей. Могут предусматривать крепление на подставке, быть встроенными в раскладывающийся пояс, вкладываться в чехол и т.д. В зависимости от размеров и веса перевозятся в/на автомобиле, укладываются в рюкзак или представляют собой подобие чемоданчика-дипломата. Характеризуются:
- мощностью 5 – 300 ватт;
- массой 1,0 – 30 кг;
- КПД 16 – 24%;
- ячейками на базе кристаллического или аморфного кремния, иногда редкоземельного теллурида кадмия (если изготавливаются в виде гибких пленок).
2. АКБ (Дельта, Лиотех, Восток и др).
Встроенная аккумуляторная батарея для малых моделей, отдельная у более крупных и мощных комплектов. Предназначается для накопления заряда с целью обеспечения туристов энергией в темное время суток или непогоду. Емкость обычно подбирается в 2-4 раза больше производительности модулей, поскольку энергия преимущественно нужна во время привалов. В целях увеличения компактности комплект солнечной батареи для туризма, как правило, содержит АКБ со встроенным контроллером заряда.
Емкость может быть любой, но ориентироваться следует на вес, который позволит транспортировать аккумуляторы. Примерно соотношение емкости и массы – 100 А*ч на 30 кг.
3. Инвертор
. Требуется для преобразования постоянного тока от генерирующих ячеек в переменный, который используют приборы-потребители.
4. Набор кабелей и зарядное устройство.
Последнее может встраиваться в корпус единого комплекта. Благодаря наличию различных типов выходов позволяют:
- заряжать смартфоны, ноутбуки, MP-3 плейеры, цифровые видеокамеры, портативные телевизоры и прочую маломощную технику;
- подключать звуковые колонки;
- подавать питание на осветительные приборы (обычно несколько LED ламп входят в комплект поставки);
- работать с несколькими устройствами одновременно.
Спектр использования самый широкий – пеший туризм, сплавы на лодках, автомобильные выезды на природу, кемпинги и прочие виды временных или постоянных лагерей.
Как рассчитать необходимую мощность солнечных батарей
При выборе гелиопанелей мощность выступает одним из основных параметров данного оборудования, сказывающемся на его стоимости. Подобрать для домашнего использования по данному критерию модуль (соответственно прочие комплектующие) можно несколькими способами:
- определив суточное (почасовое) электропотребление всех имеющихся дома потребителей электроэнергии;
- по величине потребляемой электроэнергии (определяется по электросчетчику).
Чтобы определить суточное потребление электроэнергии домашними электроприборами, необходимо составить их перечень с указанием потребляемой мощности. После следует записать часы (период) и время работы каждого устройства в течение дня.
Умножением времени использования прибора на его мощность удастся рассчитать электропотребление в сутки. Суточное потребление электроэнергии получится сложением потребления всех единиц электрооборудования.
Солнечные панели за световой день по производительности должны покрывать рассчитанную суточную величину электропотребления. Желательно создать запас по мощности примерно 20 %.
Для проведения расчетов удобно все данные занести в таблицу. Её пример:
Пример таблицы для расчета электропотребления
Следует учитывать наличие пиковых часов энергопотребления, чтобы оптимизировать скачки нагрузки путем отключения ненужных во время пика электроприборов. Их поможет выявить записанное потребление по приборам.
По показателям счетчика требуемая мощность панелей рассчитывается упрощенным способом (например, потребление 210 кВт за 30 дней) в следующей последовательности:
- 210 кВт/30 дней = 7 кВт – средний дневной расход, а 7000 Вт/24 часов = 292 Вт (округленно) – это среднечасовое потребление;
- затем величину среднего потребления за день (7 кВт) необходимо разделить на усредненную продолжительность светового дня по региону (определяется широтой местности) – это даст требуемую производительность электростанции в час.
Изложенные выше способы позволяют получить усредненные данные. Более точную информацию даст учет в расчетах среднего числа солнечных дней в каждом месяце, средней продолжительности светового дня по месяцам года, потерь в цепи.
Дом с потребителями электроэнергии
Рассчитав величину электропотребления жилья удобным способом, можно приобрести готовые солнечные электростанции заводского производства либо самостоятельно собрать схему. В последнем случае понадобится правильно подобрать по мощности, рабочему напряжению и способу функционирования аккумулятор, инвертор, контроллер. Цены на устройства варьируются в широком диапазоне. Они зависят от эксплуатационных характеристик и вида оборудования, производителя. Поэтому в вопросе выбора большая роль принадлежит личным финансовым возможностям.
В нижеследующем видеоролике на примере с расчетами показан выбор солнечных панелей и других устройств, необходимых для создания домашней электростанции:
IBC технология солнечных элементов
Вид на тыльную поверхность IBC элемента
IBC элементы не только самые эффективные, но и самые механически прочные, потому что задняя контактная поверхность создает дополнительную жесткость и поддержку кремниевому элементу.
Но высокая цена несколько лет назад была и у самых распространенных сейчас PERC элементов, и у гетероструктурных элементов. Мы видим сейчас, что эти технологии постепенно вытесняют другие, менее эффективные, хотя и более дешевые технологии производства. Рынок предпочитает более эффективные солнечные батареи самым дешевым. Поэтому скорее всего, IBC технология также скоро выйдет на массовый рынок солнечных батарей.
Среди самых эффективных современных солнечных модулей, использующих эту технологию можно назвать произведенные SunPower и LG монокристаллические кремниевые IBC N-type модули. Эти модули также имеют гарантию на 90-92% мощности через 25 лет, что существенно больше стандартной для остальных модулей гарантии в 80% через 25 лет.
SunPower – Maxeon 3 – имеет 22.6% КПД
LG energy – Neon R – имеет 21.7% КПД
Смотрите полный список наиболее эффективных солнечных панелей по состоянию на 2021 год.
Лучшие солнечные панели для частного дома
Солнечные модули представлены двух типов – кремниевые и пленочные. Выбирайте в зависимости от региона проживания, назначения и стоимости изделия
При покупке рекомендуем обратить ваше внимание на следующих производителей:
- Hevel (Россия) – компания производит микроморфные и гетероструктурные панели с КФП до 20-22% и умеренной стоимостью;
- Axitec (Германия) — моно и поликристаллических фотоэлементы из кремния. Панели мощностью от 260 до 330 Вт;
- TopRaySolar (Китай) – поликристаллические батареи разной мощности (от 20 до 300 Ватт).
Обратите внимание, что выбор компании-производителя не имеет принципиального значения. Ориентироваться нужно на емкость аккумулятора, полупроводники и отзывы покупателей
В интернете можно найти большое количество информации о лучших моделях солнечных батарей, а также обучающие видео по установке
Ориентироваться нужно на емкость аккумулятора, полупроводники и отзывы покупателей. В интернете можно найти большое количество информации о лучших моделях солнечных батарей, а также обучающие видео по установке.
Пример: Установка солнечных батарей на крыше дома:
Подъем и крепление электрических солнечных панелей:
Какую солнечную панель выбрать?
Выбор солнечных панелей для загородных домов на широте 45-60 ° не труден. Здесь стоит рассматривать лишь два варианта: поликристаллические и монокристаллические кремниевые панели. При дефиците места предпочтение лучше отдать более эффективным моделям с односторонней ориентацией кристаллов, при неограниченной площади рекомендуется приобрести поликристаллические батареи.
Ориентироваться на прогнозы аналитических компаний развития рынка солнечных панелей не стоит, ведь лучшие их образцы, возможно, ещё не изобретены
Выбирать конкретного производителя, требуемую мощность и дополнительное оборудование лучше при участии менеджеров компаний, занимающихся продажей и установкой такого оборудования. Следует знать, что качество и цена фотоэлектрических модулей у крупнейших производителей отличаются мало.
Следует учитывать, что при заказе комплекта оборудования «под ключ», стоимость самих солнечных панелей будет составлять всего лишь 30-40% от общей суммы. Сроки окупаемости таких проектов составляют 5-10 лет, и зависят от уровня энергопотребления и возможности продажи излишков электроэнергии в городскую сеть.
Стоимость комплекта и срок окупаемости
Нельзя назвать точные сроки, за которые расходы на систему обеспечения электричеством окупятся. Есть много факторов, которые влияют на это. Но можно выделить несколько важных моментов и рассчитать ориентировочные показатели, которые подойдут в большинстве случаев и помогут оценить выгоду и решить, стоит делать подобную систему или нет:
Если дом не присоединен к централизованным коммуникациям, следует уточнить, в какую сумму обойдется подключение и оформление всей нужной документации. Расходы различаются по регионам и работам, которые надо провести энергоснабжающей организации, они могут составить от 50 до 500 тысяч рублей. По сути, система может окупить себя с первого дня или же на это потребуется пара лет.
Для бесперебойного обеспечения энергией, если подключения к сети нет, проще всего использовать генератор. С ним дом всегда будет с электричеством, даже если неделями стоит пасмурная погода
Он включается только при необходимости, что тоже важно. В таких случаях затраты окупаются в среднем за 5 лет.
Если есть центральная сеть, можно не ставить генератор и питаться от нее, когда вырабатываемой солнечными батареями энергии не хватает
Простое решение, которое позволяет уменьшить расходы на электричество, особенно летом, когда система может обеспечить полную автономность. В таких случаях средний срок окупаемости – 15 лет.
Включение в систему генератора делает ее сложнее, но предотвращает любые проблемы.
Что касается цены комплекта, средний набор из 4 модулей на 300 Вт и всего необходимого к ним стоит от 120 до 200 тысяч или больше, все зависит от производителя комплектующих. Этого достаточно для обеспечения электричеством дома площадью примерно 100 кв.м. Если строение больше или меньше, стоимость меняется, но сроки окупаемости обычно остаются примерно теми же.
Мощность и напряжение
Мощность панелей определяют следующим образом:
- Рассчитывают среднюю суммарную мощность потребления (по показателям электросчетчика, счетам за электроэнергию). Для среднедневного потребления показатели за месяц делят на количество дней.
- К полученному результату добавляют 20-30%, чтобы получить запас с учетом КД преобразования (потерь на заряд аккумуляторов и работу инвертора).
- По полученным данным рассчитывают выходную мощность панелей с учетом длительности светового дня. Для расчетов она принимается равной 6 ч, соответственно мощность батареи должна превосходить среднее потребление в 4 раза.
- Выбирают напряжение панели. Как правило, производители предлагают батареи с выходным напряжением 12В. Однако для заряда накопителей и повышения КПД преобразования постоянного напряжения переменное на инверторе (особенно при большой мощности), выгоднее иметь более высокие значения.Стандартно используют:
- 12 В для систем для мощностей до 1 кВт.
- 24 В или 36 В – до 5 кВт.
- 48 В – более 5 кВт.
Такие напряжения получают последовательным соединением панелей.
- Определяют пиковую мощность, для чего суммируют мощности всех потребителей в доме.
- Определяют пиковую мощность с запасом 10-20%, например, на пусковые токи электродвигателей и работу нагревательных элементов системы ГВС, стиральной и посудомоечной машин и т.д.
- По пиковой мощности определяют максимальный ток панелей.
- В справочниках находят коэффициент инсоляции (в летнее и зимнее время) для местности.
Для дальнейших расчетов следует воспользоваться формулой:
P = Kc * Wn * Ki, учитывающей
- Кс – сезонный коэффициент, для летнего времени принимается равным 0.5, для зимнего — 0.7;
- Ki – коэффициент инсоляции, для летнего и зимнего времени;
- Wn – номинальную мощность панели.
Выбрав в каталогах производителей несколько моделей батарей для каждой из них рассчитывают мощность генерации в зимнее и летнее время.
Затем определяют необходимое количество панелей, разделив рассчитанную выше среднюю мощность потребления (с запасом) на мощность генерации. Вычисления ведут для зимнего и летнего периода, в качестве итога принимают большее значение.
Мнение эксперта
Гребнев Вадим Савельевич
Монтажник отопительных систем
Округления ведут до большего целого числа. При напряжениях более 12 В округляют до чисел кратных 2 для систем с питание 24В, 3 для 36В и 4 для 48 В.
После расчетов проверяют:
- Максимальную токовую нагрузку на панели по пиковому потреблению. Если максимальный ток больше, чем обеспечивают соединенные параллельно батареи, следует выбрать более мощные.
- Бюджет. Определяют общую стоимость панелей и сравнивают с выделенной на их покупку суммой.
Как повысить эффективность солнечных батарей?
Для достижения максимально эффективной электрификации помещений:
- Перед покупкой и установкой батарей следует со стороной куда будут устанавливаться панели. Желательно делать это на южное направление.
- Для оценки освещенности лучше всего будет воспользоваться люксметром либо пригласить специалиста, который составит вам предварительную смету и рассчитает рентабельность системы.
- Рассчитайте окупаемость системы – если вы живете в Центральной России или в северных регионах, то установка аккумуляторных батарей будет неоправданно высока.
Если в живете в южном регионе, то солнечные панели отлично вам подойдут. Однако для оптимальной работы необходим корректный расчет и правильная установка.
Выводы и полезное видео по теме
Представленные видеоролики показывают работу различных солнечных панелей в реальных условиях. Также они помогут разобраться в вопросах выбора сопутствующего оборудования.
Правила выбора солнечных панелей и сопутствующего оборудования:
Виды солнечных панелей:
Тестирование монокристаллической и поликристаллической панелей:
Для населения и небольших промышленных объектов реальной альтернативы кристаллическим кремниевым панелям пока что нет. Но темпы разработки новых типов солнечных батарей позволяют надеяться, что в ближайшие десятилетия энергия солнца станет главным источником электроэнергии во многих загородных домах и дачах.
