Использование солнечных панелей схема: Схема подключения солнечных батарей: сборка системы с аккумулятором

установка и монтаж в частном доме

Знакомство с солнечными батареями (в промышленном исполнении) для человечества началось в момент освоения космоса. До этого многие десятилетия ученые проводили эксперименты с различными видами фотоэлементов, добиваясь более или менее значимых результатов. А солнечные панели космических станций представляли собой источники электроэнергии с вполне ощутимым коэффициентом полезного действия. Без них невозможно обеспечить длительное пребывание человека и аппаратуры в ближнем космосе.

Тем более что условия эксплуатации приближены к идеальным: солнце светит 24 часа в сутки и не возникает препятствия вроде пасмурной погоды. Монтаж солнечных батарей на космических аппаратах также не представляет технических сложностей (разумеется, с учетом специфики проведения работ в безвоздушном пространстве). Перемещение массивных элементов в условиях невесомости упрощается, требования к прочности несущих и крепежных элементов невысокие. К тому же, в безвоздушном пространстве отсутствуют ветер и осадки.

Установка бытовых солнечных панелей в домашних условиях и сложнее, и одновременно проще. В любом случае, потребуются определенные знания не только в электротехнике, но и в области строительства.

Применение солнечных панелей в частном доме

Идеи о чистой и бесплатной солнечной энергии активно пропагандируются уже несколько десятилетий. Особенно активна в этом плане перенаселенная Европа. Доводы адептов солнечной электроэнергетики следующие:

• солнце светит вечно, запасы его энергии никогда не иссякнут;
• в процессе эксплуатации такая энергия практически бесплатна;
• не наносится ущерб природе;
• и главный довод, эмоциональный: пользователи солнечной батареи пополняют ряды «зеленых» защитников планеты.

Противники подобных электростанций приводят свои аргументы:

• солнце светит только днем, и в хорошую погоду;
• бесплатность энергии сомнительна: дорогое оборудование, постоянное обслуживание, периодическая замена аккумуляторов;
• при производстве и утилизации компонентов солнечных электростанций наносится значительный ущерб природе;
• пользователи, попавшие под влияние рекламных лозунгов про чудесную и бесплатную энергию, часто жалеют о своем выборе, посчитав конечную стоимость владения.

Тем не менее, солнечные батареи в частном доме — это вполне распространенное явление.

Причин довольно много:

• кто-то хочет приобщиться к современному энергоэффективному образу жизни;
• стоимость технических условий подключения к электросети слишком высока для конкретной территории проживания;
• качество подаваемой энергии из электросети оставляет желать лучшего;
• нет возможности подключения в принципе (отдаленное от «цивилизации» домовладение).

За последние пару десятилетий, солнечные батареи для дома стали на порядок доступнее. Раньше, монтаж комплекта солнечных панелей выполнялся только комплексно, требовалась высокая квалификация специалистов. Это негативно сказывалось на стоимости.

Сегодня пользователям предлагается модульная конструкция. Компоненты универсальны и взаимозаменяемы, в ряде случаев можно исключить некоторые звенья конструкции, для удешевления системы. Установка солнечных батарей и остальных элементов может выполняться силами владельца дома, без привлечения дорогостоящих специалистов.

Виды солнечных батарей

Важно: Речь пойдет именно о панелях, вырабатывающих электроэнергию. Солнечными батареями еще называют водонагревательные элементы, работающими от солнечного тепла. Это совершенно разные технологии, хотя панели выглядят похоже.

Вне зависимости от типа солнечной панели, система оснащается следующими элементами:

• Контроллер солнечной батареи: электронное устройство, управляющее режимами работы, отвечающее за безопасность подключения. Без него система работать не будет.
• Аккумулятор (или целая батарея аккумуляторов): является своеобразным буфером, обеспечивающим непрерывность подачи электроэнергии, например, ночью. Можно использовать солнечную электростанцию и без него.
• Преобразователь постоянного тока в переменный, одновременно повышающий напряжение до необходимых 220 вольт. Если у вас нет потребителей переменного тока, можно обойтись без этого прибора.

Определившись с составом домашней электростанции, выбираем, какую панель использовать. За исключением инновационных моделей, которые находятся на стадии разработки, для потребителя доступны три типа:

• Монокристаллические. Пластины «напиливаются» из единого кристалла кремния. Имеют высокий КПД (до 22 %), и длительный срок службы. Гарантия большинства производителей составляет минимум 25 лет. Практически не меняет характеристик во время всего срока службы. Относительно высокая стоимость в сравнение с аналогами. За счет высокого КПД требуется меньшая площадь покрытия: соответственно упрощается монтаж. Характерная форма ячеек — квадрат со скошенными углами.
• Поликристаллические. Кристаллы расположены хаотично, зато процесс выращивание существенно дешевле. КПД ниже, чем у монокристаллов: порядка 18 %. Хуже работают при слабой освещенности (пасмурная погода). Имеют высокую прочность, не подвержены влиянию перепадов температур. Производство недорогое, что благоприятно сказывается на конечной стоимости. Для получения аналогичной мощности, потребуется большая площадь батарей, в сравнение с монокристаллами. Пластины занимают всю площадь поверхности, без скосов и промежутков.Моно и поликристаллические панели устанавливаются только в готовых защитных блоках. Как правило, сборка производится на заводе.
• Аморфные тонкопленочные панели разработаны относительно недавно. Это искусственно выращенные гибкие конструкции, которые практически не имеют ограничений по способу монтажа. Главное преимущество этого типа — гибкость и возможность интеграции в отделочные элементы зданий. Внешне панели напоминают тонированное стекло, их можно устанавливать в качестве элементов декора.КПД довольно низкий, до 12 %, зато аморфные панели работают даже при слабой освещенности. Стоимость такая же, как у кристаллов, но для аналогичной мощности потребуется большая площадь покрытия. Прочность не зависит от температуры, не теряют эффективность при нагреве.

Как установить солнечную батарею, в зависимости от ее типа

Можно заключить договор со специализированной компанией, лучший вариант в этом случае — приобретение электростанции «под ключ». Поставщик несет полную ответственность за сам комплект, и возможные огрехи при установке. Вы разрываете порочный круг, когда при неисправности продавец оборудования отсылает к установщику, заявляя, что батарея подключена неправильно, а монтажники сетуют на низкое качество комплекта.

Однако в этом случае стоимость возрастает практически вдвое: за высотные работы на крыше приходится платить.

Как установить солнечные батареи правильно и недорого? Своими руками, с соблюдением элементарной технологии.

• Монтаж моно- и поликристаллических панелей производится по одной системе. Это готовые модули в плоском корпусе, которые монтируются на стандартные крепежные элементы.
• Для установки гибких аморфных элементов особого оборудования не требуется: их можно крепить непосредственно на ограждающие конструкции зданий, или на закрепленные плоские панели типа фанеры или ОСП.

Где и как установить солнечную панель

Первое правило — это ориентация плоскости относительно солнца. Идеальный вариант, когда панель перпендикулярна направлению на «светило». В промышленных электростанциях применяются механизированные поворотные платформы, управляемые специальным контроллером. Угол наклона и поворот постоянно меняется, вслед за движением солнца. На своем приусадебном участке реализовать такую систему довольно сложно.

• Монтаж на крыше — самое популярное решение. Нет препятствий для солнечных лучей, экономится пространство на участке (вы не занимаете территорию дополнительной конструкцией). Недостаток — требуются высотные работы, и усложняется обслуживание. Кроме того, при неправильном креплении можно нарушить герметичность кровли: вы получите протечки. В некоторых случаях нарушается эстетика: если для поддержания правильного угла наклона установлена дополнительная поддерживающая конструкция.Часто для монтажа панелей используется крыша подсобного помещения: гараж, сарай, баня. Установка проще, по причине небольшой высоты. Однако и площадь покрытия у таких сооружений меньше.
• Установка на каркас. Монтаж производится практически на нулевой отметке грунта, поэтому перед панелями не должно быть никаких препятствий, создающих тень. Это ограничивает использование территории на участке. Кроме того, сама конструкция занимает определенную площадь, которой также придется пожертвовать.Преимущество способа — монтаж на уровне земли, никаких высотных работ. Можно вручную менять ориентацию плоскости в любой момент. Сопутствующее оборудование располагается в непосредственной близости, меньше длина протянутого кабеля. Именно такой способ чаще всего выбирают домашние мастера, если не хочется связываться с работами на крыше.

Как правильно подключить электрическую часть

В зависимости от вашей взаимосвязи с местной энергоснабжающей организацией, существует три основных способа подключения солнечной электростанции:

• Автономный, когда к вашему дому невозможно (или просто нет желания) протянуть линию электропередач. В этом случае во время светового дня, солнечные панели накапливают энергию в аккумуляторах, а в темное время суток наступает пик потребления. Обязательно использование качественных и дорогих аккумуляторных батарей, и надежного зарядного устройства. Поскольку энергоснабжение вашего объекта напрямую зависит от количества «солнце-часов», не лишним будет подстраховаться ветровой электростанцией. Начальное вложение средств достаточно велико, зато вы навсегда забудете о счетах за электроэнергию.
• Резервный, когда вы одновременно пользуетесь и местной энергосистемой, и собственной солнечной электростанцией. Какой источник считать основным, а какой резервным — зависит от емкости аккумуляторов и мощности ваших солнечных панелей. Оптимальный алгоритм использования — днем 100 % загрузка солнечных панелей, потребление из сети стремится к нулю. Ночью, когда тариф ниже, можно подпитываться от городской энергосистемы. При таком подключении вы не зависите от капризов погоды и аварий в местной электросети. Есть возможность проводить обслуживание солнечной электростанции без перерыва в энергоснабжении дома. Неплохой вариант для дачи или СНТ, где качество снабжения электроэнергией ниже плинтуса.
• Комбинированное (последовательное) подключение.Такой способ предполагает не только два источника снабжения электричеством: собственная солнечная станция и местная энергосеть, но и возможность производить избыток электричества для продажи.В зависимости от местного законодательства, есть способы продажи избытков энергии снабжающим организациям. В этом случае устанавливается специальный счетчик энергии, и заключается соответствующий договор. При формировании избыточных мощностей, они перетекают в местную электросеть, возвращая вам затраты на электростанцию. Однако этот путь требует не только технического, но и грамотного юридического сопровождения.

Видео по теме

 

Facebook

Twitter

Мой мир

Вконтакте

Одноклассники

Pinterest

Хорошая реклама

Применение солнечных батарей

Солнечная батарея — это группа фотоэлементов, вырабатывающая электрический ток под воздействием солнечных лучей.

Схема солнечной фотоэлектрической системы.

Внешняя простота конструкции очень привлекательна по сравнению с турбинами гидроэлектростанций и атомными реакторами, но больших электрических мощностей, чем получаемые на ГЭС и АЭС, использование солнечных батарей пока дать не может.

Солнечный свет — основа тепла и жизни на Земле, своим обилием и легкой доступностью привлекал пытливые умы всех времен. Тысячи лет назад великий Архимед с помощью вогнутых отполированных поверхностей бронзовых щитов сфокусировал лучи солнца и поджег деревянную эскадру римлян. Солнечные коллекторы — собиратели солнечного тепла — популярны и сегодня при использовании в летних душах на дачах и садовых участках.

Схема водонагревательной гелиосистемы.

Солнечная энергия для получения электричества стала применяться только в середине прошлого века. Открытие и использование внутреннего фотоэффекта в полупроводниковых фотоэлементах, развитие технологии их производства позволили создать надежные конструкции солнечных батарей.

В результате падения световых лучей на поверхность полупроводникового фотоэлемента в последнем возникает направленный поток электронов, который и называется электрическим током. Величина его измеряется в микроамперах. Электрическая мощность одного фотоэлемента очень маленькая, поэтому их соединяют в блоки. Основными недостатками, тормозящими широкое использование таких батарей, являются:

• невысокая электрическая мощность;
• высокая стоимость производства.

Малая мощность солнечных батарей обусловлена еще тем, что большая часть падающего на них светового потока рассеивается, отражается или поглощается без выработки электрического тока (потери — до 75%). Отсюда низкие мощности фотоэлементов и высокая стоимость их электроэнергии.

Схема принципа работы и устройства солнечной батареи.

Основным материалом для производства полупроводниковых фотоэлементов является кристаллический кремний. Морские и речные пляжи переполнены песком — ярким представителем кремния, но содержат всевозможные примеси. Технология очистки природного кремния — очень дорогостоящее мероприятие, что сказывается на стоимости фотоэлементов.

Солнечную энергию активно стали использовать в космосе. Солнечные батареи в космических аппаратах — основа для обеспечения питания всей бортовой космической техники. В быту применение фотоэлементов встречается чаще всего в калькуляторах на солнечных батареях. Совершенствование технологий производства кристаллического кремния привело к созданию солнечных батарей на фотоэлементах нового поколения.

Применение солнечных батарей в быту

Схема солнечных модулей.

Бытовое использование фотоэлементов, объединенных в блоки для создания достаточной электрической мощности, находит применение в качестве резервных источников энергии для самых нужных бытовых приборов.

Дачи и загородные дома в условиях нашей действительности весьма уязвимы для временных отключений электроэнергии. Даже элитные участки, застроенные роскошными зданиями, не застрахованы от этих явлений. Отсутствие, хотя бы временное, возможности использования привычной бытовой техники: холодильника, микроволновой печи, тостера, телевизора — создает бытовые неудобства и раздражает.

Солнечные батареи устраняют зависимость от временных отключений электроэнергии и создают ощущение свободы и комфорта. За дополнительный комфорт приходится платить, так как применение таких батарей возможно только в комплекте со специальными приборами:

• аккумуляторы для накопления электроэнергии, выработанной фотоэлементами батареи;
• контроллер для регулировки оптимального расходования накопленной электроэнергии;
• инвертор для питания бытовых приборов.

Подключение и обслуживание

Правильно подключить и использовать солнечную батарею — такая задача встает сразу же после приобретения этого недешевого оборудования. Вот самый минимальный перечень мероприятий по организации автономного электроснабжения:

• выбрать необходимое число модулей из фотоэлементов для сборки батарей;
• выбрать способ подключения;
• предусмотреть установку диодного шунта от возможного затенения фотоэлементов;
• установить регулятор зарядки аккумуляторов;
• установить контроллер для всей системы фотоэлементов.

Специфика работ требует привлечения специалиста, чтобы правильно подключить батарею.

Обслуживание солнечных батарей несложно, но требует внимания. Фотоэлемент, точнее, кристаллический полупроводник, долговечен и неприхотлив к изменению внешних условий. Элементы конструкции фотоэлектрических модулей и батарей в период эксплуатации изменяют свои свойства:

• загрязнение поверхностей фотоэлементов снижает их эффективность;
• защитная пленка снижает со временем светопропускание на 10-20%, что требует регулировки в электрических цепях;
• перегрев контроллера и инвертора нарушает электрические характеристики системы;
• изоляция подводящих проводов разрушается от влаги и перепада температуры.

Пользоваться неисправной батареей категорически запрещено.

Перспективы развития использования солнечной энергии

Схема электросети при использовании солнечных батарей.

Установка на крышах домов в городах солнечных преобразователей очень перспективна для экономии электроэнергии, но требует государственной поддержки. Например, бытовым потребителям фотоэлектрической энергии в Германии субсидируют коммунальные платежи.

В государствах, где солнечные дни преобладают (Испания, Израиль), разрабатываются проекты жилых и промышленных зданий с солнечными батареями на крыше. Сложность технологии производства и высокая стоимость фотоэлементов не позволяют добиться массового производства.

Электромобили сегодня реально эксплуатируются, но в небольших масштабах из-за необходимости частых подзарядок аккумуляторов. Зарядка автомобильных аккумуляторов солнечными батареями — это прорыв в автомобильной промышленности по созданию конкурентоспособных электромобилей.

По долгосрочным техническим прогнозам к середине 21 века, себестоимость электроэнергии фотоэлементов приблизится к себестоимости ее типовых поставщиков. С точки зрения экологии, автономные мощные источники электроэнергии в виде солнечных батарей получат широкое распространение.

Самые лучшие посты

принцип работы панелей, готовые комплекты российского производства для частного дома

Ежеминутно на поверхность нашей планеты попадает много солнечной энергии, без которой жизнь на Земле невозможна. Однако это еще не все, на что она способна, сегодня мы вступаем в эру альтернативных возобновляемых источников энергии, используя активность Солнца, ветра и воды. Крупнейшие солнечные электростанции уже вырабатывают около 1% всей мировой электроэнергии, поэтому будущее за новыми разработками. И этим мы обязаны науке и современным технологиям, благодаря которым это стало возможным.

Устройство панелей

Растущая в цене электроэнергия поневоле заставляет задуматься об экономии. И отличной альтернативой в данном случае считаются природные источники энергии. Оптимальным решение для частного дома является альтернативная электростанция – солнечная батарея.

Изначально может показаться, что вся система солнечной батареи слишком большая, а принцип ее работы невероятно сложен. И чтобы понять, как функционирует солнечная батарея в деле, необходимо детально рассмотреть ее конструкцию.

В действительности гелиосистема устроена довольно просто и состоит из четырех основных элементов.

• Солнечная батарея – по форме и размерам представляет собой прямоугольную панель с определенным количеством пластинок. В основу солнечной батареи входят полупроводниковые материалы. Миниатюрные преобразователи собираются в модули, а модули – в единую систему гелиоколлектора.
• Контроллер – выполняет функцию посредника между солнечным модулем и аккумулятором. Он необходим для отслеживания уровня заряда аккумулятора. Его роль крайне важна во всей цепи – контроллер не дает закипать или падать электрическому потенциалу, который необходим для стабильного функционирования всей системы.
• Инвертор – преобразует постоянный ток солнечного модуля в переменный 220-230 вольт. Гибридный сетевой инвертор может использовать для своей работы как постоянный, так и переменный ток. Но стоит учитывать, что для работы инвертора тоже необходима энергия, и его расход составляет порядка 30% потерь на преобразование. И в пасмурную погоду или в темное время суток вся энергия для работы будет расходоваться из аккумулятора. То есть если аккумулятор разрядится, то инвертор перестанет работать.
• Аккумулятор – преобразованная в электричество солнечная энергия не всегда используется в доме в полном объеме. Излишки могут накапливаться в аккумуляторе и использоваться в темное время суток и в пасмурную погоду.

Но перед тем как приступить к выбору и установке солнечной батареи на крыше, необходимо разобраться в принципах работы устройства, а также рассчитать рабочие узлы гелиосистемы.

Технические характеристики

Основным элементом каждой солнечной батареи является фотоэлектрический преобразователь.

В массовом производстве используется три типа элементов из кремния.

• Монокристаллические – искусственно выращенные кремниевые кристаллы нарезаются на тонкие пластины. В основу модуля входит очищенный чистый кремний. Поверхность больше похожа на пчелиные соты или небольшие ячейки, которые соединяются между собой в единую структуру. Готовые маленькие пластинки соединяются между собой сеткой из электроводов. В данном случае процесс производства более трудоемкий и энергозатратный, что отражается на конечной стоимости солнечной батареи. Но монокристаллические элементы обладают большей производительностью, а средний КПД составляет около 24%. Срок службы монокристаллических батарей больше, они прослужат в среднем около 30 лет.
• Поликристаллические – в основе кремниевый расплав. Такие модули считаются оптимальным решением для жилого частного дачного дома. Несколько кристаллов из кремния объединяются в один фотоэлемент. Поверхность поликристаллической солнечной батареи имеет неоднородную поверхность, из-за чего хуже поглощает свет. И КПД, соответственно, ниже, находится в пределах 20%. Срок службы поликристаллической панели составляет 20-25 лет. Они имеют характерное отличие – темно-синий цвет покрытия. Такие модули дешевле аналогов, что позволяет окупить всю систему примерно за 3 года.
• Тонкопленочные – имеют гибкую подложку, что позволяет монтировать батарею на любую поверхность с углами и изгибами. Тонкий слой полупроводников наносится методом напыления на поверхность батареи. Такие системы имеют очевидный недостаток – маленький КПД. Производительность в среднем составляет около 10%. То есть для обеспечения энергией дома потребуется в два раза больше тонкопленочных батарей, чем поликристаллических. И срок службы таких панелей меньше других аналогов – в среднем ресурс работы составляет около 20 лет.

Идеально, если солнечные батареи могут полностью обеспечить дом электроэнергией. Но довольно часто энергия Солнца используется для горячего водоснабжения или же для отопления. Но чтобы выполнить любую из этих целей, необходимо высчитать реальную мощность на квадратный метр и необходимое количество модулей. Мощность солнечного модуля зависит от количества солнечных лучей, которые попадают на поверхность батареи. Чтобы правильно сделать выбор, также следует изучить принцип действия домашней мини-электростанции.

Принцип действия

Первый прототип гелиоколлектора, который всем известен еще с прошлого века – это дачный летний душ. Он представлял собой большую емкость, которая окрашивалась в черный цвет, в течение дня вода в ней нагревалась, что позволяло каждому дачнику вечером принимать теплый душ.

Гелиоколлектор – это плоская панель, которая располагается на улице, как правило, на крыше, и способна преобразовывать 90% солнечного излучения в энергию. В дальнейшем энергия отправляется в систему и распределяется на нужды электроснабжения. Но если гелиосистема используется для отопления или горячего водоснабжения, то энергия при помощи маломощного насоса направляется в бак-аккумулятор.

В разное время суток и в разные сезоны уровень освещения меняется. Поэтому для обеспечения бесперебойной поставки энергии в дом солнечная батарея имеет целую систему. Ученые научились управлять таким микрофизическим явлением, как фотоэлектрический эффект. И хотя, на первый взгляд, принцип действия кажется технически сложным, в действительности, принцип действия и схема электрической цепи выглядят очень просто.

Основная задача всей системы заключается в том, чтобы преобразовать энергию солнца и выдать постоянный ток определенной величины.

Плюсы и минусы

Установить солнечные батареи в своем доме может каждый желающий.

К тому же они имеют множество преимуществ.

• Энергоэффективность – в зависимости от своего вида солнечные батареи имеют разный показатель. Но в среднем КПД составляет от 14 до 30%.
• Солнечные батареи особенно востребованы на дачных участках. И этому есть два разумных объяснения. Во-первых, дачные участки зачастую находятся вдали от централизованных источников энергоснабжения в районах с малоразвитой инфраструктурой. И во-вторых, преобразование солнечных лучей в энергию особенно актуально именно в разгар дачного сезона – летом.
• При необходимости мини-электростанцию можно дополнять новыми солнечными батареями для увеличения мощности.
• Экономия – для южных регионов страны использование солнечной батареи для горячего водоснабжения позволяет сэкономить до 60% энергии в среднем за год: 30% зимой и 100% летом.
• Подобные системы актуальны не только для частного использования, например, для дома, но и для предприятий, образовательных и медицинских учреждений. В производственном цехе солнечную батарею можно использовать в качестве дополнительного источника тепла для центрального отопления зимой, а летом – для подачи технологической горячей воды.
• Выгода – заплатить за оборудование необходимо только один раз, впоследствии система не требует никаких вложений и обслуживания.
• Экологический источник энергии – особенно важный аспект в планетарном плане, потому что запасы энергоносителей на Земле не безграничны.
• Надежность – в данном случае многое зависит от выбранной модели и правильности установки.

Несмотря на множество плюсов, солнечные батареи имеют один весомы недостаток: их разумнее использовать в регионах с малым числом пасмурных дней в году, а таких на территории России очень ограниченное количество.

Стоит отметить, что система окупается через несколько лет и позволяет владельцу в будущем экономить колоссальные деньги. К примеру исходя из сегодняшних тарифов на электричество и дизель, можно с уверенностью сказать, гелиосистема окупится за 3-4 года в частном загородном коттедже для семьи из 5-7 человек. А при переходе с газа – окупаемость составит до 8-10 лет.

Виды

Сегодня различные виды солнечных батарей набирают все большую популярность. На первый взгляд, может показаться, что все солнечные модули одинаковые: большое количество отдельных маленьких фотоэлементов соединены между собой и закрыты прозрачной пленкой. Но, в действительности, все модули отличаются по мощности, конструкции и размерам. И на данный момент производители поделили гелиосистемы на два основных типа: кремниевые и пленочные.

Для бытовых целей устанавливаются солнечные батареи с фотоэлементами из кремния. Они являются на рынке самыми популярными. Из которых можно также выделить три вида – это поликристаллические, монокристаллические, о них уже было рассказано более подробно в статье, и аморфные, на которых остановимся подробнее.

Аморфные – изготавливаются также на основе кремния, но, кроме того, имеют также и гибкую эластичную структуру. Но производятся не из кристаллов кремния, а из силана – другое название кремневодород. Из особенностей аморфных модулей можно отметить отличную эффективность даже при пасмурной погоде и возможность повторять любую поверхность. Но КПД значительно ниже – всего 5%.

Второй тип солнечных панелей – пленочные, вырабатывается на основе нескольких веществ.

• Кадмий – такие панели были разработаны еще в 70-х годах прошлого столетия и использовались в космосе. Но на сегодняшний день кадмий применяется также и при производстве промышленных и бытовых солнечных электростанций.
• Модули на основе полупроводника CIGS – разработаны из селенида меди, индия и представляют собой пленочные панели. Индий также широко используется при производстве жидкокристаллических мониторов.
• Полимер – также используется при производстве солнечных пленочных модулей. Толщина одной панели около 100 нм, но КПД остается на уровне 5%. Но из плюсов можно отметить, что такие системы имеют доступную цену и не выделяют вредные вещества в атмосферу.

Но также на сегодняшний день на рынке представлены менее громоздкие переносные модели. Они специально разработаны для использования во время активного отдыха. Зачастую такие солнечные батареи используются для подзарядки портативных устройств: небольших гаджетов, мобильных телефонов, фотоаппаратов и видеокамер.

Портативные модули делятся на четыре вида.

• Маломощные – дают минимальный заряд, которого хватает для подзарядки мобильного телефона.
• Гибкие – могут сворачиваться в рулон и имеют небольшой вес, благодаря этому и обусловлена большая популярность среди туристов и путешественников.
• Закрепленные на подложке – имеют значительно больший вес, примерно 7-10 кг и, соответственно, дают больше энергии. Такие модули специально разработаны для использования в дальних автомобильных поездках, а также могут использоваться для частичного автономного снабжения энергией загородного домика.
• Универсальные – незаменимы в пешем туризме, устройство имеет несколько переходников для одновременного заряда различных устройств, вес может достигать 1,5 кг.

Эффективность работы зимой

Для гелиосистемы морозная погода не играет роли. Главным здесь является количество ясных световых дней. И, к примеру, если использовать солнечную батарею для горячего водоснабжения, даже в зимний период тридцатиградусных морозов можно стабильно иметь в баке воду температурой 40°C – 50°C.

В регионах с резко континентальным климатом и суровой зимой отказаться от центрального отопления не получится. Но можно дополнить систему баками косвенного нагрева, которые позволяют совмещать различные источники тепла с возможностью включения в работу энергии солнца автоматически и по мере необходимости.

А также можно использовать гелиосистему для поддержки отопления в системе «теплый пол». При этом для 100 квадратных метров пола необходимо примерно 8 коллекторов. Но в летнее время такая большая система будет избыточной, разве что можно использовать ее для поддержания температуры в бассейне или сауне.

В зимний период разумнее использовать накопленную за лето энергию. В данном случае необходимо будет дополнительно установить аккумулятор для накопления электрического заряда.

Его роль в системе вполне понятна – аккумулятор позволит запастись электричеством солнечного модуля. И тогда можно будет использовать солнечную энергию в качестве электричества.

Как выбрать?

Установка гелиосистемы на собственном участке обойдется в приличную сумму. Перед тем как приступать к установке солнечной батареи, необходимо определиться с требующейся мощностью для всех приборов. И в первую очередь необходимо вычислить оптимальную пиковую нагрузку в киловаттах и рациональное условно среднее потребление энергии в киловатт/часах для обеспечения нужд дома или участка.

Для рационального использования солнечного электричества необходимо определить:

• пиковую нагрузку – для ее определения необходимо сложить мощность всех приборов, включенных одновременно;
• максимум потребляемой мощности – параметр, необходимый для определения категории приборов, которые должны работать в одно время;
• суточное потребление – определяется умножением индивидуальной мощности отдельно взятого прибора на время, в течение которого он работал;
• среднесуточное потребление – определяется путем сложения расхода энергии всех электроприборов за одни сутки.

Все эти данные необходимы для комплектации и стабильной последующей работы солнечной батареи. Полученная информация позволит подобрать более подходящие параметры аккумуляторного блока – дорогостоящего элемента солнечной системы.

Для проведения всех расчетов понадобится лист в клетку или, если вы предпочитаете работать на компьютере, то удобнее всего будет использовать файл Excel. Подготовьте шаблон таблицы с 29-ю колонками.

Укажите названия граф по порядку.

• Название электроприбора, бытовой техники или инструмента – специалисты рекомендуют начинать описывать энергопотребителей с прихожей, а затем двигаться вкруговую по часовой или против часовой стрелки. Если дом имеет более одного этажа, то отправной точкой всех последующих уровней служит лестница. А также укажите уличные электроприборы.
• Индивидуальная потребляемая мощность.
• Время суток начиная от 00 и до 23 часов, то есть для этого вам понадобится 24 колонки. В колонках со временем необходимо будет указать два числа в виде дроби: продолжительность работы в течение конкретного часа/ индивидуальную потребляемую мощность.
• В 27 колонке укажите суммарное время работы электроприбора за сутки.
• Для 28 колонки необходимо помножить между собой данные из 27 колонки на индивидуально потребляемую мощность.
• После заполнения таблицы вычисляется итоговая нагрузка каждого прибора на протяжении каждого часа – полученные данные вводятся в 29 колонку.

После заполнения последней колонки определяется среднесуточное потребления. Для этого все данные в последней колонке суммируют. Но в данном расчете не учитывается потребление всей системы гелиоколлектора. Для вычисления этих данных необходимо учитывать вспомогательный коэффициент при итоговых расчетах.

Такой тщательный и кропотливый подсчет позволит получить развернутую спецификацию энергопотребителей с учетом часовых нагрузок. Поскольку солнечная энергия очень дорогая, ее расход необходимо минимизировать и рационально использовать для питания всех приборов. К примеру, если гелиоколлектор будет использоваться в качестве резервного питания дома, то полученные данные позволят исключить энергоемкие приборы от сети до окончательного восстановления основного электроснабжения.

Для постоянного снабжения дома энергией от солнечной батареи при расчетах часовые нагрузки выдвигаются вперед. Потребление электроэнергии необходимо настроить таким образом, чтобы исключить аварийные ситуации при работе системы и выровнять максимальные нагрузки.

В таком случае все максимальные нагрузки должны совпадать с максимальной активностью солнца, то есть попадать на светлое время суток.

На данном графике наглядно показано, как рационально использовать энергию солнца в доме. Первоначальный график показывает, что нагрузка распределялась в течение суток хаотично: среднесуточная почасовая составляла 750 Вт, а показатель потребления – 18 кВт в час. После точных расчетов и грамотного планирования удалось снизить показатель суточного потребления до 12 кВт/час, а среднесуточную почасовую нагрузку до 500 Вт. Данный вариант распределения энергии также подходит и для резервного питания.

Сфера применения

Солнечные батареи являются наиболее выдающимся достижением в области альтернативной энергии. Они выполняют важнейшую функцию для энергосбережения и сохранения благ цивилизации. В летний период на даче солнечные батареи могут использоваться для обеспечения энергией электроприборов и бытовой техники, системы отопления или для горячего водоснабжения.

Туристы и путешественники, как правило, выбирают переносные солнечные батареи для зарядки портативных устройств. Они незаменимы в местах, где отсутствует электропитание.

Подобные устройства можно использовать также и для энергоснабжения квартиры. И если окна вашей квартиры выходят на солнечную сторону, вы можете смело установить солнечные батареи на балконе или фасаде дома, только предварительно необходимо будет получить разрешение управляющей компании или ТСЖ.

Схема подключения

Солнечные батареи можно разместить на крыше дома, неважно, скатной или плоской, а также на балконе, фасаде или даже во дворе. Но также необходимо будет выделить место на чердаке или в подвале для всей остальной системы.

Необходимо соблюдать основные рекомендации специалистов при установке солнечной батареи.

• Внимательно рассмотрите все элементы солнечной системы перед покупкой на отсутствие повреждений и дефектов. Во время перевозки сохраняйте заводскую упаковку комплекта, чтобы не допустить нарушения целостности экрана.
• Основные элементы контроля и регулировки солнечных батарей занимают минимум места. Как правило, необходимый минимум включает в себя инвертор, контроллер и АКБ. А также если позволяет климат региона и технические особенности участка, то устройства управления и контроля можно установить на улице. Но лучше для всей системы мини-электростанции выбрать отапливаемое сухое помещение, потому что при снижении окружающей температуры воздуха до -5?C емкость батареи уменьшается вдвое.

• Солнечные модули, контроллеры и инверторы выпускаются под напряжением 12, 24 и 48 вольт. Большое напряжение позволяет использовать провода с меньшим сечением. Но чем меньше напряжение, к примеру, при 12 В проще заменить вышедшие из строя аккумуляторы. При работе с 24 вольтами понадобится заменять аккумуляторы попарно. А при замене аккумулятора 48 вольт понадобится 4 батареи на одной ветке, что, в свою очередь, опасно и может привести к поражению электрическим током.
• Для системы солнечной батареи необходимо использовать специальные аккумуляторы с меткой Solar. В идеале все аккумуляторы должны быть от одного производителя и из одной партии.
• Количество фотоэлементов в одном модуле должно быть от 36 до 72 штук – это оптимальное количество для получения заявленного тока. Не стоит устанавливать сдвоенные модули с количеством фотоэлементов от 72 до 144. Во-первых, их проблематично транспортировать. А во-вторых, они первыми выходят из строя при сильных морозах.

• Большие модули должны иметь усиленный корпус и дополнительную защиту в виде стекла. Поскольку модули устанавливаются на крыше, на них оказываются большие нагрузки в виде осадков и ветра.
• Собирать комплект солнечной батарее необходимо на открытой площадке или в просторном помещении.
• Для установки солнечной батареи на участке необходимо выбрать хорошо освещенное открытое место, на котором не появляется тень от рядом стоящих зданий или деревьев. Отлично для этого подойдет крыша дома или любой другой постройки.
• Угол наклона солнечных модулей играет большую роль при получении энергии. Поток энергии пропорционален положению солнца. Поэтому стоит заранее предусмотреть возможность изменения угла наклона для крепления при смене сезона, когда положение солнца и направление лучей меняется.

Изготовление в домашних условиях

Комплексная гелиосистема потребует немалого вложения средств. Но все потраченные деньги вернутся в будущем. Срок окупаемости в зависимости от количества модулей и способов использования солнечной энергии будет разниться. Но все же можно уменьшить первоначальные расходы не за счет потери качества, а за счет разумного подхода к выбору компонентов солнечной батареи.

Если вы неограничены в площади установки солнечных модулей, и в вашем распоряжении есть приличное пространство, то на 100 кв. м вы можете установить поликристаллические солнечные батареи. Это позволит сэкономить немалую сумму в семейном бюджете.

Не старайтесь покрыть полностью крышу солнечными батареями. Для начала установите пару модулей и подключите к ним ту технику, которая работает от постоянного напряжения. Нарастить мощность и увеличить количество модулей можно всегда со временем.

Если вы ограничены в бюджете, то можете отказаться от установки контроллера – это вспомогательный элемент, который необходим для отслеживания уровня заряда батареи. Вместо него, можно дополнительно подсоединить к системе еще один аккумулятор – это позволит избежать перезаряда и увеличит емкость системы. А для контроля заряда можно использовать обычные автомобильные часы, которыми можно измерять напряжение, да и стоят они в разы дешевле.

И один важный совет, замените все лампы накаливания на современные. В идеале использовать светодиодные – у них гораздо меньшее потребление электроэнергии и работают они от 12 В.

Популярные производители и отзывы

При выборе солнечной батареи для дома следует ориентироваться не только на соотношение цена – качество, но и на бренд. Необходимо абсолютно доверять производителю в этом важном вопросе. А чтобы удостовериться в качестве продукции, стоит ознакомиться с техническим паспортом и отзывами.

Зачастую на рынке можно встретить трубчатый вакуумный гелиоколлектор. Такие панели производятся в основном в Китае и теоретически имеют более высокий КПД. Но в зимнее время года на таких изделиях образуется наледь и на поверхности налипает снег. Слой осадков не пропускает солнечные лучи, а жарким летним днем такая система может «закипеть», если ее вовремя не накрыть для защиты от перегрева.

Рассмотрим самые популярные на рынке солнечные батареи.

Sharp

Sharp – бренд японской корпорации, широко известный в сфере производства мощных солнечных батарей. Выпускаемая продукция подвергается тщательным исследованиям и испытаниям. Солнечные модули имеют три слоя, а КПД составляет от 37,9% до 44,4%.

IES

IES – производится в Испании. Главной особенностью продукции считается два слоя модуля и КПД в пределах 32%, что в конечном счете отображается на стоимости. Солнечные панели испанского бренда значительно дешевле японских аналогов, но все же остаются весьма дорогостоящими для использования в частных домах.

Amonix

Amonix – также находится в числе лидеров по производству солнечных батарей для промышленного использования. Эффективность выпускаемой продукции составляет 36%.

Sun Power

Sun Power – солнечные панели американского бренда также входят в рейтинг эффективных систем. КПД популярных моделей составляет 21%.

Телеком-СТВ

«Телеком-СТВ» – панели российского производства (г. Зеленоград) также занимают лидирующие позиции среди производителей. Ассортимент выпускаемой продукции очень широкий. Компания предлагает монокристаллические батареи от 18 до 270 Вт, мультикристаллические – от 5 до 250 Вт, для морского применения – от 16 до 215 Вт, и складные – от 120 до 180 Вт. Эффективность солнечных модулей составляет 20-21%, но при этом стоимость батарей ниже на 30% по сравнению с импортными брендами.

Это лишь малая часть известных производителей солнечных батарей. Но не стоит сбрасывать со счетов и другие отечественные бренды. Так, к примеру, компания Hevel (Чувашия, Россия) выпускает микроморфные тонкопленочные батареи. И как показали исследования, улучшенная панель компании эффективнее улавливает лучи рассеянной энергии. И, что немаловажно, солнечные батареи отечественного производителя имеют привлекательный внешний вид и могут устанавливаться не только на крыше, но и на фасаде здания.

Не рассматривайте для установки дешевые сдвоенные солнечные модули с большим количеством фотоэлементов. Как показывает практика, во время аномальных морозов, которые систематически ударяют по многим регионам страны, именно такие панели первыми выходят из строя. Все дело в том, что тонкая прозрачная пленка, натянутая на поверхность модуля, сжимается на холоде и от большого натяжения отслаивается и рвется. Отчего производительность солнечной батареи падает, что может привезти к скорому выходу из строя.

При выборе подходящей системы необходимо также обратить внимание на то, что мощность гелиосистемы со временем снижается на 10%.

Также сократить ресурс панелей могут:

• поврежденная пленка на поверхности модуля;
• замутнение пленки;
• деформация поверхности.

Не так давно ученые пришли к выводу и доказали возможность запасания тепла в грунте. Что открывает колоссальные перспективы для альтернативной энергии. Избытки летнего тепла можно запасать под землей в грунтовых или водяных аккумуляторах тепла, расположенных на глубине от 2 до 35 метров, и расходовать энергию зимой в качестве отопления или электричества.

Советы по поводу солнечных батарей — в следующем видео.

Конструкция солнечной батареи: из чего она состоит

Сегодня солнечная энергия используется практически во всех сферах жизни, от зарядки телефонов и питания детских игрушек до энергообеспечения частных (и даже многоквартирных!) домов. Преимущества гелиопанелей уже общеизвестны, а вот конструкция солнечной батареи и многие ее рабочие особенности по-прежнему малознакомы большинству людей. А между тем, в строении и особенностях работы таких устройств нет ничего непостижимого.

Как правило, подобные батареи нередко путают с гелиоколлекторами. Это достаточно распространенная ошибка, притом что эти устройства очень непохожи. Общее у них только одно – использование энергии солнца. Но если батареи преобразовывают эту энергию в электричество за счет явления фотоэффекта, то в коллекторах лучи нагревают внутренний жидкий теплоноситель и вырабатывают тепловую энергию. Отсюда и различие в сферах применения: коллекторы устанавливают для подогрева воды (реже — для отопления небольших домов), а батареи – для энергообеспечения домов и подзарядки техники.

Что такое «солнечная батарея»

Каждая серийная солнечная батарея – это набор соединенных определенным образом кремниевых фотоячеек, помещенных в защитный корпус с прозрачной лицевой частью. Фотоячейки отвечают за преобразование энергии солнца в электричество (иными словами – за выработку фототока), а корпус защищает их от внешних воздействий.

Кроме того, он обязательно снабжается специальными клеммами, через которые солнечные батареи соединяются между собой в гелиополя и подключаются к другому оборудованию (инверторам, аккумуляторам и т.д.). Подобное устройство позволяет и эффективно преобразовывать энергию солнца (с минимально возможными для серийных панелей потерями), и избегать порчи хрупких фотоячеек.

Фотоячейки

Фотоячейки в серийных солнечных батареях используются кремниевые, причем они бывают трех типов: из поликристаллов, из монокристаллов и из напыленного кремния. Первые два вида представляют собой кристаллические ячейки, они образуются либо при поли-, либо при монокристаллизации кремния. Третий же тип – это тонкопленочная ячейка, которая состоит из напыленного на гибкую тонкую подложку кремниевого слоя.

Каждый из этих видов имеет свои особенности и преимущества. Так, у моноячеек самый высокий КПД, гибкие ячейки можно устанавливать на криволинейных поверхностях, а поличейки отличаются более низкой стоимостью при достаточно высокой производительности (хоть и меньшей, чем у монокристаллов).

Корпус

Конструкция корпуса солнечной батареи включает в себя, помимо самих фотоячеек, несколько элементов:

• Защитную алюминиевую рамку. Она придает корпусу жесткость и предохраняет торцы от проникновения влаги;
• Стекло. Стекло используется закаленное, антибликовое, оно обеспечивает более эффективное поглощение солнечного спектра и защищает фотоячейки;
• Ламинирующие слои. Они располагаются сверху и снизу фотоячеек и обеспечивают герметизацию конструкции в сочетании с удалением зазоров между стеклом и фотоячейками;
• Заднюю стенку. Обычно ее изготавливают из легкого, но прочного материала, вплоть до толстой PET-пленки;
• Клеммную коробку. Коробка включает в себя соединительные клеммы для интеграции солнечной батареи в общую структуру.

Причем качество этих составных элементов у разных производителей (особенно – малоизвестных) может сильно отличаться, и зачастую не в лучшую сторону. Поэтому при выборе солнечной батареи репутации производителя нужно уделить особое внимание. Дело в том, что некачественные корпуса очень быстро выходят из строя, в результате чего гелиопанель не сможет выполнять свои функции.

Как работают гелиобатареи

Работают все солнечные батареи по одному принципу – фотоэффекту, иными словами, образованию тока под действием солнечных лучей в определенных материалах (полупроводниках с разными примесями). Лучи солнца, попадая на поверхность двухслойной полупроводниковой пластины, передают электронам верхнего слоя дополнительную энергию. В результате этого электроны начинают движение и переходят в нижний, второй слой. Таким образом, слои полупроводников играют роль своеобразных электродов, между которыми возникает ток.

Но подобная конструкция солнечных батарей подразумевает и несколько нюансов. Например, полупроводники должны быть разного типа проводимости (один — так называемого «дырочного», с избытком положительных зарядов, второй – «электронного», с избытком отрицательного заряда). Кроме того, ширина зоны перехода электронов должна быть не больше определенной величины, чтобы электроны могли ее преодолеть. Именно поэтому принцип действия одинаков для всех солнечных ячеек.

Подключение и установка фотобатарей

Подключение солнечных панелей выполняется по нескольким схемам и зависит от определенных факторов.

Соединение отдельных батарей

Отдельные батареи соединяются между собой последовательно, параллельно или же последовательно-параллельно. Это позволяет получить гелиополе с нужными параметрами выходных тока и напряжения. Так, при последовательной коммутации увеличивается общее напряжение, при параллельной – сила тока. Смешанное же соединение позволяет гибко подбирать оба этих параметра.

Подключение к энергосистеме дома

Состав домашней энергосистемы и методика подключения солнечных батарей определяются нуждами потребителей и типом нагрузки. Так, если от гелиопанелей запитывается энергосберегающая нагрузка (12-вольтная), то использовать инвертор не нужно. Дело в том, что солнечные батареи генерируют постоянный ток, который и использует энергосберегающая нагрузка. Обычная же техника потребляет переменный ток, для получения которого понадобится инвертор. Также состав схемы должен включать в себя аккумулятор (если подразумевается потребление солнечной энергии в пасмурные дни или ночью) и контроллер заряда для регулировки этих процессов.

Нюансы установки

Монтируют солнечные батареи главным образом на крышах, хотя возможна и установка на стене здания или отдельно стоящих опорах. Также нужно иметь в виду, что верхние ряды не должны затенять нижние, для чего между ними необходимо выдерживать определенные интервалы. Ориентируют панели преимущественно на юг, а угол их наклона в идеале должен совпадать с географической широтой местности.

Где используются солнечные батареи

Современные солнечные батареи нашли широкое применение в различных отраслях, таких как: космонавтика, авиастроение, электрообеспечение строений и наружного освещения, автомобилестроение, водный транспорт, детские игрушки и паркинги с электрозаправками. Давайте подробнее рассмотрим все эти сферы использования солнечных батарей.

Космонавтика

Космонавтика, именно в этой сфере солнечные батареи нашли свое главное применение. Эти устройства являются автономными источниками электричества, снабжающие электроэнергией все системы и установки жизнеобеспечения космических станций, а также обеспечивают бесперебойную и четкую работу всей аппаратуры. Батареи одновременно питают электричеством оборудование и заряжают аккумуляторы, которые будут снабжать электроэнергией космические устройства в теневых участках орбиты.

Самолетостроение

Использование солнечных батарей в самолетостроении стало наиважнейшим достижением в истории покорения неба. Благодаря светогенераторам самолеты могут находиться в небе достаточно продолжительное время, не использую при этом топлива. Двигатели самолетов, оснащенных солнечными установками, работают на сгенерированном электричестве. В полете в светлое время суток происходит заряд аккумуляторов самолета, которые в темноте будут отдавать свой заряд двигателям для продолжения полета. Такие самолеты необходимы для связи и разведки, а также для наблюдения в гражданских и научных целях.

Энергообеспечение зданий

Для резервного (в случаях аварийного отключения станций или подстанций, обрывов линий электропередач) или основного (в тех случаях, когда нет возможности подключения к централизованному источнику электроэнергии) энергообеспечения жилых и производственных зданий, а также систем уличного освещения солнечные батареи являются идеальным оборудованием. Учитывая, что при традиционной выработке электроэнергии, это касается ТЭЦ, происходит сжигание ископаемого топлива, в процессе чего выделяется огромная масса вредных газов, ведущих к мировому парниковому эффекту.

Даже Англиканская церковь стала призывать человечество к использованию солнечных батарей. Так в Великобритании церковь святого Михаила в городе Хардфордширд стала пионером в применении «зеленого электричества». На крыше этой церкви были установлены солнечные батареи.

Принц Чарльз, также озабочен проблемами экологической обстановки в мире. Он увлекся проектами альтернативной энергии и планирует оборудовать дворец Clarence House, которых находится в Лондоне солнечными батареями.

В планы Министерства обороны США входит сокращение вредных выбросов (углекислого газа) с территории военной базы Перл Харбор и сделать ее экономически независимой. Благодаря оборудованию солнечными батареями крыш, военная база сократит свою потребность в нефтепродуктах на 5 667 баррелей в год, а выброс углекислого газа на 3 118 тонн в год.

Солнечными генераторами оснащаются и другие строения, такие как маяки, расположенные вдали от централизованного электроснабжения. Также этими устройствами оборудуются надводные буи и указатели.

Автомобили и другие транспортные средства

В автомобилестроении солнечные установки начинают становиться приоритетом в развитии этой отрасли. Экологически безопасный транспорт – это не просто дань моде, а жизненно необходимая мера. В «зеленых» автомобилях в светлое время суток двигатели приводятся в движение за счет электричества, выработанного солнечным генератором, а в темное время — за счет заряженных аккумуляторов. Такой автомобиль может развивать значительную скорость – 135 км/ч.

Водный транспорт постепенно тоже комплектуют солнцегенераторами. Это касается в основном туристический парк небольших судов. Так в Турции, а именно в городе Далян, известный как курортный город по многочисленным его каналам туристов развозят экологичные лодки, оборудованные солнечными батареями. Правда скорость таких эко – лодок невелика и составляет всего 10 км/ч. Но туристам эта скорость только во благо, они успевают рассмотреть все достопримечательности и пофотографировать.

Где еще используются солнечные батареи?

Самые маленькие пользователи электроэнергии тоже не остались в стороне от наступления «солнечного» электричества. Это связано с заменой обычных батареек на солнечные генераторы. Так любимые машинки, оснащенные солнечными батареями, стали экологически безопасными и практически вечными, если не были разобраны в первые дни игры. Касается это конечно не только машин. Существует большое количество занимательных и развивающих игрушек оснащенных солнечными батареями, благодаря внедрению технологии «солнечного» электричества нет необходимости покупать, а затем выбрасывать использованные гальванические элементы и пристально следить за тем, чтобы они не оказались во рту у малыша. А такая игрушка как макет эко – дома еще и поучительна. Она демонстрирует все возможности солнечных батарей, установленных на крыше частного дома.

Строительство «солнечных» парковок вырастает пропорционально производству гибридных автомобилей. Таким строительством занимаются развитые страны Евросоюза, США и Япония. На крышах этих «заправок» устанавливаются солнечные генераторы, которые заряжают не только припарковавшиеся автомобили, но и аккумуляторы большой мощности. Электрической энергии аккумуляторных батарей хватает только на собственные нужды самой заправки, что делает их энергетически независимыми. В темное время суток автомобили «заправляются» от стационарной сети.

Южнокорейские изобретатели предлагают свое новое изобретение, связанное с решением проблемы зарядки всевозможных устройств (мобильных телефонов, планшетов, ноутбуков и т.п.), в походных условиях. Это устройство, своего рода, солнцегенератор. Оно вырабатывает достаточно электроэнергии для зарядки аккумулятора практически любого гаджета.

Как подключить Солнечные Панели (Схемы соединения)

Последовательное соединение, параллельное соединение и последовательно-параллельное соединение солнечных модулей

Возможные варианты подключения солнечных панелей

При монтаже солнечных электростанций неизбежно возникает вопрос – как соединять солнечные панели и чем отличаются варианты подключения. Именно об этом мы и поговорим в этой статье.

Существуют 3 варианта соединения солнечных панелей между собой:

-Последовательное соединение

-Параллельное соединение

-Последовательно-параллельное соединение солнечных панелей

Для того чтобы разобраться чем они отличаются, обратимся к основным характеристикам солнечных панелей:

• Номинальное напряжение солнечной батареи – как правило 12В или 24В, но существуют и исключения
• Напряжение при пиковой мощности Vmp – напряжение при которой панель выдает максимальную мощность
• Напряжение холостого хода Voc – напряжение в отсутствии нагрузки (важно при выборе контроллера заряда АКБ)
• Напряжение максимальное в системе Vdc – определяет максимальное количество панелей объединенных вместе
• Ток Imp – ток при максимальной мощности панели
• Ток Isc – ток короткого замыкания, максимально возможный ток панели

Мощность солнечной панели определяется как произведение Напряжения и тока в точке максимальной мощности – Vmp* Imp

В зависимости от того какая схема подключения солнечных панелей выбрана, будут определяться характеристики системы солнечных панелей и подбираться соответствующий контроллер заряда.

Теперь предметно рассмотрим каждую схему соединения:

1)   Последовательное соединение солнечных панелей

При таком соединении минусовая клемма первой панели соединяется с плюсовой клеммой второй, минусовая второй с клеммой третьей и так далее.

При последовательном соединении нескольких панелей, напряжение всех панелей будет складываться. Ток системы будет равен току панели с минимальным током. По этой причине не рекомендуется соединять последовательно панели с различным значением ток максимальной мощности, поскольку работать они будут не в полную силу.

Рассмотрим на примере:

Имеем 4 солнечных монокристаллических панели со следующими характеристиками:

• Номинальное напряжение солнечной батареи: 12В
• Напряжение при пиковой мощности Vmp: 18.46 В
• Напряжение холостого хода Voc: 22.48В
• Напряжение максимальное в системе Vdc: 1000В
• Ток в точке максимальной мощности Imp: 5.42А
• Ток короткого замыкания Isc:  5.65А

Соединив последовательно 4 таких панели мы получим на выходе номинальное напряжение 12В*4=48В. Напряжение холостого хода = 22,48В*4=89,92В и Ток в точке максимальной мощности равный 5,42А. Эти три параметра задают нам ограничения при выборе контроллера заряда.

 

2)    Параллельное соединение солнечных панелей

В данном случае панели соединяются при помощи специальных Y — коннекторов. У таких коннекторов имеется два входа и один выход. К входам подключаются клеммы одинакового знака.

При таком соединении напряжение на выходе каждой панели будет равны между собой и равны напряжению на выходе из системы панелей. Ток от всех панелей будет складываться. Такое соединение позволяет, не поднимая напряжения увеличить ток от панелей.

 Рассмотрим на примере все тех же 4х панелей:

Соединив параллельно 4 таких панели мы получим номинальное напряжение на выходе равное 12В, Напряжение холостого хода останется 22,48В, но ток при этом будет равен 5,42А*4=21,68А.

3)    Последовательно-параллельное соединение солнечных панелей

 

Последний тип соединения объединяет в себе два предыдущих. Применяя данную схему соединения панелей, мы можем регулировать напряжение и ток на выходе из системы нескольких панелей, что позволит подобрать наиболее оптимальный режим работы всей солнечной электростанции.

 

В случае такого подключения соединенные последовательно цепочки панелей объединяют параллельно.

 

Вернемся к нашему примеру с 4мя панелями:

Соединив по 2 панели последовательно и затем объединим их соединив цепочки панелей параллельно мы получим следующее. Номинальное напряжение на выходе  будет равно сумме двух последовательно соединенных панелей 12В*2=24В, напряжение холостого хода будет равно 22,48В*2=44,96В, а ток при этом будет равен 5,42А*2=10,84А.

Такое соединение позволит максимально сэкономить на покупке контроллера заряда, поскольку от него не потребуется выдерживать больших напряжений как в случае последовательного соединения или больших токов как в случае параллельного соединения. Именно поэтому соединяя панели между собой необходимо стремится к балансу между токами и напряжениями.

 

О том как подобрать контроллер заряда можно прочитать тут –

 

А если вы хотите купить солнечную электростанцию ― позвоните по телефону 8-800-100-82-43 (+7-499-709-75-09) или оставьте заявку на сайте и мы  сделаем все необходимые расчеты и подберем оптимальную комплектацию для вас!

Как работают солнечные панели? Схема и шаг за шагом

Один из наиболее частых вопросов, которые нам задают, — как работают солнечные панели, превращая солнечный свет в электричество переменного тока, готовое к потреблению на месте.

Каждая солнечная фотоэлектрическая система состоит из нескольких компонентов: солнечных панелей (или «модулей»), инвертора, счетчика и существующего потребителя.

В этом руководстве мы кратко объясним, как работают солнечные панели, с помощью полезных схем и пошаговых объяснений.

Как работают солнечные батареи

Схема солнечной энергии

На этой диаграмме солнечной панели показано, как солнечная энергия преобразуется в бесплатное электричество для вашего бизнеса или дома.

Нажмите на нашу диаграмму солнечной энергии для увеличения.

Как работают солнечные батареи, шаг за шагом

1. Солнце излучает свет даже в пасмурные дни.
Фотоэлементы
2. на панелях превращают свет в электричество постоянного тока.
3. Ток проходит через инвертор, который преобразует его в электричество переменного тока, готовое к использованию.
4. Ток подается через счетчик, а затем в домашний потребительский блок.
5. Подключите и включите. Ваша система будет автоматически использовать произведенную вами бесплатную электроэнергию, а затем при необходимости переключиться обратно в сеть.
6. Любая неиспользуемая вами электроэнергия экспортируется в сеть для использования другими.

Что такое солнечное излучение?

Солнечное излучение, чаще всего называемое дневным светом, питает солнечные фотоэлектрические панели. Однако не все места получают одинаковое количество или концентрацию солнечного излучения. Подумайте, например, о силе солнца в Шотландии по сравнению с Испанией.

Карта солнечного излучения UK

То же самое и в Великобритании; одни места подвергаются большему облучению, чем другие.Согласно PVGIS (программное обеспечение Европейской комиссии для оценки производства энергии с помощью фотоэлектрических панелей), разница в количестве электроэнергии, произведенной системой 4 кВт на южной скатной крыше под углом 30 градусов в John O’Groats и Lands End, составляет 840 кВтч. /год.

Щелкните на нашей карте солнечного излучения Великобритании, чтобы увидеть увеличенное изображение.

Эти расчеты учитывают общее облучение, полученное в течение года при различных условиях. Там, где прямая солнечная радиация не блокируется облаками, мы воспринимаем ее как солнечный свет.Там, где он блокируется облаками или отражается от других объектов, мы воспринимаем это как рассеянный свет. Рассеянный свет будет производить меньшую мощность, чем незаблокированный свет, потому что он имеет более низкую концентрацию солнечного излучения.

Уменьшите счета за электроэнергию вашей организации и сократите углеродный след уже сегодня. Узнайте больше о индивидуальных системах солнечных панелей, которые мы можем спроектировать, построить и обслуживать для вашего бизнеса уже сегодня.

Подробный взгляд на схему солнечной панели

Разбираем солнечную панель, чтобы узнать, что внутри.

На первый взгляд, солнечные панели — довольно простая технология.Солнечный свет попадает на них, и они вырабатывают электричество, а затем перетекают по проводу к тому, что вы хотите запитать. Выполнено. Здесь нет двигателей и движущихся частей (электроны — единственный движущийся объект в солнечной панели). Однако, если вы внимательно посмотрите на схему солнечной панели, вы увидите, что на самом деле она невероятно сложна.

Сегодня давайте разберемся, из чего именно состоит солнечная панель, чтобы мы могли узнать немного больше об этом чуде современного мира.

Солнечные элементы — краеугольный камень солнечных панелей

Солнечные элементы — это то, что фактически преобразует свет в электричество.Типичная бытовая солнечная панель включает 60 солнечных элементов. Если вы внимательно посмотрите на изображение выше, вы увидите каждый квадратный синий солнечный элемент на панели.

Солнечные элементы состоят из чрезвычайно тонких слоев кремния (2 ^nd самый распространенный элемент во Вселенной), серебра, алюминия и некоторых других элементов. Кремний — это рабочая лошадка, которая фактически преобразует солнечный свет в электричество, а другие материалы помогают собирать и передавать это электричество.

На изображении выше представлено поперечное сечение солнечного элемента.Вы можете увидеть алюминий в нижней части панели, который позволяет « использованным » электронам течь обратно в панель (таким образом замыкая цепь), а также антибликовое покрытие наверху, позволяющее солнечной панели поглощать столько солнечного света, сколько возможный.

Между этими двумя слоями находится n-слой и p-слой. Что это? Вот где происходит волшебство!

Соединение P / N: магия, создающая электричество

n-слой и p-слой — это электростанция солнечных элементов — именно здесь производится электричество!

Помните, как электричество — это просто поток электронов? Ну, n- и p-слои оба сделаны из кремния, но n-слой имеет лишние электроны, а p-слой имеет дополнительные дырки, которые электроны могут заполнить.

Когда фотоны солнечного света попадают на панель, они выбивают электрон в n-слое из-за его связи. Затем этот бездомный электрон перемещается за пределы слоя, собирается и откладывается на проволоке. В этот момент он перемещается — вместе со всеми другими бездомными электронами — к любому устройству, которое вы хотите запитать.

После использования электроны возвращаются к алюминиевому листу сзади и в p-слой (тот, у которого есть дополнительные отверстия), где процесс начинается заново.

Вот краткое видео TED о процессе:

Увеличенное изображение схемы солнечных батарей

Это основная идея того, как работает солнечный элемент, поэтому теперь давайте посмотрим, как солнечные элементы вписываются в настоящую солнечную панель.

Все солнечные элементы в солнечной панели очень плоские и зажаты между листом стекла сверху и защитным слоем под ним. Поскольку стекло жесткое и может треснуть, большинство солнечных панелей защищено алюминиевой рамой, которая огибает солнечную панель для большей прочности.

Вот слои солнечной панели в порядке спереди назад:

• Алюминиевая рама обеспечивает структуру и защищает стекло. В то время как безрамные солнечные панели начинают появляться на рынке, большинство солнечных панелей по-прежнему имеют алюминиевый каркас.
• Стекло защищает верхнюю часть солнечных элементов и обеспечивает прочность, при этом позволяя свету попадать на солнечные элементы.
• Антибликовое покрытие , позволяющее большему количеству солнечного света попадать на солнечные элементы.
• Герметик физически защищает солнечную батарею.
• Солнечные элементы расположены прямо посередине, защищены с двух сторон.
• Герметик также на обратной стороне солнечных элементов.
• Защитный задний лист предотвращает попадание влаги на солнечную панель и защищает от ультрафиолетовых лучей и изменений температуры.
• Распределительная коробка / байпасный диод , о котором мы расскажем чуть позже.

Dupont публикует интерактивную схему солнечных панелей — ознакомьтесь с ней, чтобы узнать немного больше о каждом компоненте.

А что насчет последней части оборудования? Если вы посмотрите на заднюю часть солнечной панели, вы увидите небольшой черный прямоугольник в верхней части. Это распределительная коробка / байпасный диод. Вы можете убедиться в этом сами на картинке ниже.

В распределительных коробках

для обеспечения безопасности просто размещаются провода — они не должны попадать в стихию!

Байпасные диоды немного сложнее.В солнечных установках несколько солнечных панелей обычно соединяются вместе в линию или «последовательно». Это экономичная и простая система, но у нее есть недостаток. Если одна солнечная панель внезапно затеняется (скажем, облако движется за угол вашей установки), эта панель перестает вырабатывать электричество, а это означает, что электроны не следуют.

Поскольку все панели подключены, эта панель затем блокирует всю электроэнергию, производимую другими панелями, от следования, серьезно ограничивая количество электроэнергии, вырабатываемой всей вашей системой.

Перепускной диод пропускает электричество через неработающую панель. Затененная панель по-прежнему отрицательно влияет на общую производительность, но не так сильно.

Как солнечные панели вписываются во всю солнечную установку?

Хотя солнечные панели являются основой любой солнечной установки, на самом деле они представляют собой всего лишь один компонент. Если отсутствует хотя бы один компонент, установка просто не будет работать!

Как мы упоминали в начале этой статьи, солнечная энергия на самом деле довольно простая система.Солнечные панели создают электричество. Это электричество передается в ваш инвертор по проводам, заключенным в защитные металлические трубы (известные как «электрические каналы») от панелей на вашей крыше. Инвертор меняет электричество с постоянного на переменный (AC), чтобы ваш дом и сеть могли использовать электричество.

После этого он подается непосредственно в вашу электрическую панель, обычно через автоматический выключатель, такой же, как те, которые у вас уже есть в вашей электрической коробке. Оттуда вы можете использовать его у себя дома.Если ваша установка производит больше, чем вы можете использовать, этот избыток пойдет прямо в сеть.

В конце концов, солнечная панель, как и вся солнечная установка, просто перемещает электроны из одного места в другое. Это простая концепция, но удивительно сложная, если вы действительно начнете копаться в ней. По крайней мере, теперь вы знаете, что солнечная энергия — это все, что связано с движением электронов — расскажите об этом на своем следующем обеде!

У вас есть дополнительный вопрос или мысль о том, как работают солнечные батареи? Спрашивайте в комментариях!

Изображение предоставлено согласно лицензии CC через Flickr — 1, 2, 4, 5, 6 и Wikimedia 3

Насколько эффективны солнечные панели? (2020)

Какие факторы определяют эффективность солнечных панелей?

Солнечные панели обычно способны преобразовывать от 15% до 22% солнечной энергии в полезную энергию, в зависимости от факторов , таких как размещение, ориентация, погодные условия и т. Д.Количество солнечного света, которое системы солнечных панелей способны преобразовать в фактическое электричество, называется , производительность , и результат определяет эффективность солнечных панелей.

Чтобы определить эффективность солнечной панели , панели испытываются в стандартных условиях испытаний (STC). STC указывает температуру 25 ° C и энергетическую освещенность 1000 Вт / м ² . Это эквивалентно солнечному дню, когда падающий свет падает на обращенную к солнцу поверхность под углом 37 °. В этих условиях испытаний эффективность солнечной панели составляет 15%. с площадью поверхности 1 м ² будет производить 150 Вт.

Помимо стандартных условий испытаний, солнечные панели проходят всесторонние испытания на работоспособность в экстремальных условиях .

Расширенные испытания солнечных панелей в экстремальных условиях

Обширные испытания солнечных панелей в экстремальных условиях

Ни один заказчик не хочет получать солнечные панели, которые технически не годятся. У солнечной энергии есть основные преимущества, но важно, чтобы в вашем доме была установлена ​​солнечная панель правильного типа.Чтобы гарантировать качество солнечной панели, она тщательно тестируется в экстремальных условиях.

Ветер

Ветер — одна из наиболее прогнозируемых причин повреждения солнечных элементов. Производители солнечных панелей проводят обширные испытания в аэродинамической трубе, чтобы уменьшить потенциальные повреждения.

Град

Испытание града состоит из искусственного града со скоростью от 20 до 30 м / с . Солнечные элементы остаются неповрежденными на этих скоростях.

Снег

Толстый слой снега может быть слишком тяжелым для солнечной панели.Солнечные элементы перестают работать, когда на солнечной панели накапливается более 5 см снега, что снижает эффективность солнечной панели на 100%.

Лед

Лед накапливается на поверхности солнечных элементов, когда не нанесено силиконовое покрытие . Нарастание льда потенциально может снизить эффективность солнечных панелей от 25 до 100% .

Химический остаток

Для растворения химического остатка необходимо, чтобы на поверхность солнечных элементов выпало не менее 20 мм осадков.Исследования показали снижение эффективности солнечных панелей на на 0,2% , когда они покрыты слоем химических отложений.

УФ-деградация

Структура солнечного элемента может отслаиваться из-за деградации, вызванной УФ-излучением . Еще одним следствием может быть изменение цвета отдельных солнечных элементов.

Испытания на влажное тепло

Испытание на влажное тепло проводится для проверки долговечности солнечных панелей в условиях высокой влажности . Влажность может привести к коррозии, нарушению подключения модуля и общему снижению эффективности солнечной панели.

Сопротивление изоляции

Сопротивление изоляции определяется прочностью материала. В слабых материалах утечка тока может происходить по краям солнечной панели.

Термоциклирование

Температурный цикл может вызвать отказ компонентов солнечной панели. Эти компоненты включают солнечные элементы, межсоединения, паяные соединения и соединения модулей.

При установке важно учесть все факторы, которые могут повлиять на эффективность солнечной панели . Кроме того, важно, чтобы максимально увеличивал производительность с самого начала.

Зачем проводить всесторонние испытания эффективности солнечных панелей в экстремальных условиях?

Тестирование эффективности солнечных панелей проводится для предотвращения продажи на рынке низкокачественных солнечных панелей. Производитель должен доказать, что солнечные элементы имеют долгосрочную долговечность и долгосрочную эффективность .Солнечные панели, доступные на рынке Великобритании, сертифицированы путем предварительного прохождения всестороннего тестирования.

Обычно солнечные элементы испытываются на современных, полностью автоматизированных испытательных установках. Этот высокий стандарт при тестировании позволяет классифицировать эффективности солнечных панелей в группы с аналогичной выходной мощностью .

Какие типы солнечных панелей наиболее эффективны?

Есть множество типов солнечных батарей. Наиболее распространенные типы солнечных панелей:

Важно понимать, что эффективность отдельного солнечного элемента не равна эффективности солнечных панелей (модулей) как системы.В то время как эффективность солнечных батарей обычно составляет около 15-20%, эффективность солнечных батарей в некоторых случаях может достигать 42%.

Однако, если не указано иное, производительность солнечных элементов измеряется в лабораторных условиях. Таким образом, хотя 42% — это впечатляющая производительность, лабораторные условия отличаются от реальных, и это неприменимо к бытовым пользователям.

Монокристаллические солнечные панели

Монокристаллические солнечные панели, также называемые монокристаллическими элементами , изготовлены из чистейшего кремния.Кристалл кремния этого типа выращивается в сложном процессе для получения длинного стержня. Затем стержень разрезают на пластины, из которых будут образовываться солнечные элементы. Известно, что монокристаллические солнечные панели обеспечивают наивысшую эффективность в стандартных условиях испытаний по сравнению с двумя другими типами солнечных элементов. Текущая эффективность монокристаллических солнечных панелей составляет 22-27%. Монокристаллическую панель можно узнать по закругленным краям и темному цвету.

Поликристаллические солнечные панели

Солнечные панели, изготовленные из поликристаллических солнечных батарей , также называемые мультикристаллическими элементами , немного менее эффективны, чем панели, состоящие из монокристаллических солнечных элементов.Это связано с характером производства. Кремний выращивают не как отдельную ячейку, а как блок кристаллов. Эти блоки затем разрезаются на пластины для производства индивидуальных солнечных элементов. Текущий КПД поликристаллических солнечных панелей составляет 15-22%. Поликристаллические солнечные панели можно распознать по квадратному сечению и синим крапинкам.

Тонкопленочные солнечные панели

Тонкопленочные солнечные панели изготавливаются путем покрытия подложки из стекла, пластика или металла одним или несколькими тонкими слоями фотоэлектрического материала.Тонкопленочные солнечные панели обычно гибкие и имеют небольшой вес. Известно, что тонкопленочные солнечные панели разрушаются несколько быстрее, чем моно- и поликристаллические солнечные панели. Производство таких панелей менее сложно, поэтому их выход на 5% меньше КПД монокристаллических солнечных панелей. Обычно тонкопленочные элементы обеспечивают КПД солнечных панелей от 15 до 22%.

Технология тонкопленочных солнечных панелей сокращает разрыв в эффективности с более дорогими типами солнечных панелей, поэтому тонкопленочные солнечные панели устанавливаются на крупномасштабных проектах и ​​на рекордных солнечных электростанциях.

4 ключевых атрибута при выборе солнечных батарей

• Стоимость установки солнечных батарей за квадратный метр.

• КПД солнечной панели всего модуля солнечной панели.

• Срок службы индивидуальных солнечных элементов.

• Эстетика и стиль вашей солнечной панели.

Тенденции солнечных батарей

На рынке солнечной энергии наблюдается огромная конкуренция .Новые гиганты, такие как Китай и Индия, являются крупнейшими загрязнителями, а также мировыми лидерами в развитии солнечных электростанций. Эта явная конкурентоспособность приведет к снижению цен на солнечные панели и более эффективные решения для хранения.

Все эти разработки в конечном итоге выйдут на рынок солнечных панелей для жилых домов . Это изменение приведет к появлению менее дорогих и на более эффективных модулей солнечной энергии , которые можно легко установить для ваших домов.

Мы понимаем, что поиск подходящего поставщика солнечных батарей требует вашего драгоценного времени.Мы делаем процесс выбора наиболее эффективной солнечной панели менее трудоемким и простым, предоставляя вам бесплатных и необязательных предложений от разных поставщиков. Как? Просто заполните контактную форму вверху страницы, указав свои потребности и предпочтения, и мы свяжемся с вами с самыми точными цитатами.

Написано Арис Вурвулиас Заголовок содержания Арис Вурвулиас — руководитель отдела контента в GreenMatch.Арис — увлеченный писатель и маркетолог с образованием в области журналистики. Он постоянно пишет, анализирует и получает образование в области бизнеса, финансов и возобновляемых источников энергии. Он имеет управленческий опыт на многих европейских рынках, включая Великобританию, Данию, Швецию и Финляндию. Он и его команда по контенту были представлены на авторитетных сайтах, таких как GreenPeace, Guardian, iNews, Gizmodo и других.

Как рассчитать площадь поверхности, необходимую для солнечных панелей

Вы определили размер солнечной системы, которая вам нужна, и готовы получить на рынке оборудование для ее установки.Но подождите, вы уверены, что в вашем саду, на заднем дворе или на крыше достаточно места для установки солнечных батарей? Как можно приблизительно оценить площадь, необходимую для солнечных батарей? Вот быстрый и простой способ сделать это.

Предположим, вы хотите установить 10 солнечных панелей мощностью 100 Вт каждая с эффективностью преобразования 18%. Общая мощность солнечной системы может быть рассчитана как:

Общая выходная мощность = общая площадь x солнечное излучение x эффективность преобразования

Мы знаем, что требуемая общая выходная мощность составляет 1000 Вт (10 панелей x 100 Вт), солнечная освещенность для поверхности, перпендикулярной солнечным лучам на уровне моря в ясный день, составляет около 1000 Вт / м. ² и эффективность преобразования составляет 18%.Подставляя эти числа в приведенное выше уравнение, мы получаем:

1000 Вт = общая площадь x 1000 Вт / м ² x 0,18

или

Общая площадь = 1 / 0,18 = 5,56 м ²

Если вы собираетесь установить все панели в одну линию, вам потребуется пространство примерно 1 м x 5,56 м (каждая панель имеет размер 1 м x 0,556 м) на крыше. Вот так. У вас есть приблизительная оценка пространства, необходимого для солнечных панелей вашей системы.

Примечание:

1.Помните, что солнечные панели обычно устанавливаются под углом к ​​поверхности земли, и это может несколько изменить результаты.

2. Представьте, что солнечная панель имеет эффективность преобразования 100%, т.е. она преобразует всю солнечную энергию в электрическую, тогда все, что вам понадобится, это солнечная панель размером 1 м ² для производства 1000 Вт электроэнергии.

Автор: Джон (Я.А.)

Джон имеет более 20 лет опыта исследований и разработок в области беспроводной связи.Он работал в ряде компаний по всему миру, включая Qualcomm Inc. USA.

5,00 ср. рейтинг ( 96 % оценка) — 3 голосов

DIY Solar Panel help — учебные пособия, калькуляторы и инструменты для проектирования солнечной энергии

Учебные пособия по энергетической системе солнечных панелей, инструменты проектирования и интерактивный симулятор солнечной энергии.
Система солнечных батарей своими руками помогает достичь энергетической независимости. FreeSunPower.com предоставляет бесплатные учебные материалы для начинающих и продвинутых по настройке солнечной энергетической системы для получения бесплатного электричества от солнца. Наши руководства охватывают солнечные панели, контроллеры заряда, инверторы мощности, аккумуляторы, генераторы переменного тока, провода и кабели, счетчики и мониторы и многое другое. Примеры полной схемы подключения системы, а также интерактивные инструменты онлайн-дизайна также представлены с интерфейсом «укажи и щелкни».НЕ простые рабочие листы. Математика не требуется! И не пропустите наш новый симулятор солнечной энергии и электроэнергии, где вы можете протестировать солнечную энергетическую систему.
БЕСПЛАТНЫЕ солнечные панели сделают вас энергонезависимыми!
Узнайте, как стать энергонезависимым с нашими бесплатными учебными пособиями и солнечной энергетической системой Design Tools , которые покажут вам, насколько легко настроить собственную солнечную энергетическую систему и избавиться от стандартной электросети коммунальной компании, которая подвержена отключениям , потемнение и рост цен.Узнайте, как easy и fun позволяют достичь энергетической независимости, отказаться от счетов за электричество и стать вашей собственной коммунальной компанией!
Даже если вам не нужна независимая система, вы все равно можете использовать бесплатную солнечную энергию от солнца, чтобы сократить свои счета за электроэнергию, и даже энергию SELL обратно коммунальной компании с помощью инвертора Grid Tie.
Часто задаваемые вопросы
Часто задаваемые вопросы о солнечных панелях, контроллерах заряда, инверторах мощности, аккумуляторных батареях, генераторах переменного тока, а также проводах и кабелях.Остановитесь здесь, чтобы получить быстрые ответы, если вы хотите пропустить обучающие материалы. <подробности>
Кто может использовать солнечную энергию?
Энергетическая система на солнечной энергии может использоваться кем угодно для удовлетворения всех своих потребностей в электроэнергии, обеспечения резервного питания или даже просто в качестве дополнения к обычному подключению к электросети коммунальной компании. Он идеально подходит для удаленных мест, где питание недоступно или слишком дорого для подключения. <подробности>
Панели солнечных батарей
Солнечные панели БЕСПЛАТНО производят электричество от солнца, не имеют движущихся частей, которые могли бы выйти из строя, и служат более 25 лет.Они могут быть установлены на фиксированных, регулируемых или трековых системах крепления. Получение энергии от солнечной энергии — это не только Free , но и Fun для установки системы солнечной энергии и создания вашей собственной коммунальной компании! <подробности>
Контроллеры заряда
Контроллер заряда необходим для защиты аккумуляторов от чрезмерной зарядки и обеспечения их достаточным количеством энергии для продления срока службы аккумуляторов.Популярный трехступенчатый цикл зарядки контроллеров заряда PWM полностью объяснен и визуально показан на многоцветной диаграмме. Также рассматриваются новые контроллеры MPPT (отслеживание точки максимальной мощности). <подробности>
Инверторы мощности
Инверторы мощности доступны в 3-х основных исполнениях. Объясняются плюсы и минусы всех трех, чтобы вы могли решить, какой из них вам подходит. Инвертор питания преобразует энергию аккумуляторной батареи в переменный ток 120 вольт, от которого питаются ваши приборы.Это сердце вашей солнечной энергетической системы. Если вы не используете только 12-вольтовые приборы постоянного тока, вам понадобится инвертор для питания переменного тока.
Используя силовой инвертор Grid Tie, вы даже можете продать лишнюю электроэнергию обратно энергетической компании! <подробности>
Аккумуляторы
Без аккумуляторов для хранения энергии у вас будет энергия только тогда, когда светит солнце или работает генератор.Здесь мы обсуждаем 4 основные категории батарей для солнечных энергетических систем. Батареи в вашей системе очень важны. Раздел этого руководства по уходу и кормлению является обязательным к прочтению, чтобы обеспечить длительный срок службы батареи и хорошую производительность. <подробности>
Генераторы переменного тока
Даже самой большой солнечной энергетической системе не хватило бы энергии на многие дни без солнца. Учебное пособие по генератору переменного тока расскажет вам, какой размер генератора вам понадобится, и расскажет, как лучше всего использовать при зарядке батарей и / или подаче питания на очень большие приборы.<подробности>
Провода и кабели
Чтобы предотвратить опасный перегрев или неэффективную передачу электроэнергии, провода и кабели в солнечной энергетической системе должны иметь правильный размер. В этом руководстве представлена ​​удобная диаграмма для определения размера провода на основе выходной мощности солнечной панели и расстояния между солнечными панелями и батареями. Для безопасности и хорошей работы вашей солнечной энергетической системы вам необходимо использовать провода соответствующего размера при подключении компонентов вашей системы.<подробности>
Измерители и мониторы
В этом руководстве объясняется важность мониторинга вашей солнечной энергетической системы. С помощью прилагаемой диаграммы напряжения вы можете легко определить базовый уровень заряда ваших аккумуляторов с помощью простого вольтметра. Правильный уход за батареями обеспечит хорошую производительность системы. <подробности>
Требования к питанию
Этот учебник немного более сложный, но в нем подробно рассказывается о напряжении, токе, мощности и законе Ома.Узнайте о взаимосвязи между усилителями переменного тока и постоянного тока. Также рассматривается важность энергосбережения для солнечной энергетической системы. <подробности>
Схемы подключения аккумулятора
Узнайте, как использовать методы последовательной и параллельной проводки для получения именно той мощности и напряжения, которые вам нужны, при использовании батарей на 2, 4, 6 или 12 вольт. Последовательное соединение, параллельное соединение и использование последовательного / параллельного сочетания показывают, как построить аккумуляторную батарею в любой конфигурации, которая вам нужна, с помощью простых графических схем.<подробности>
Примеры схем подключения для систем солнечной энергии 2кВт, 4кВт и 8кВт.
Эти примеры схем систем покажут, как соединить компоненты солнечной энергетической системы. Показаны системы мощностью 2, 4 и 8 кВт, которые включают солнечные панели, блоки сумматора, контроллер (ы) заряда, инвертор (ы) мощности, аккумуляторную батарею, цепи шунта и счетчика, панель выключателя переменного тока и проводку генератора переменного тока.
Солнечное излучение: солнечный свет в Соединенных Штатах
В этом руководстве показана карта Соединенных Штатов с цветовой кодировкой, на которой показаны среднесуточные часы солнечной радиации (солнечного света).Эта информация поможет вам рассчитать количество солнечных панелей, которые вам понадобятся для вашей солнечной энергетической системы. В это руководство также включено краткое описание ватт, ватт-часов и ампер-часов и того, как они используются. <подробности>
Собираем все вместе
Взгляните на простую анимацию, в которой все эти компоненты работают вместе. Это даст вам обзор минимального оборудования, необходимого для системы альтернативной солнечной энергии.<подробности>
Easy 5 Step Guide: С чего начать
Звучит довольно интересно, но не знаете, с чего начать? Вы можете получить только основную информацию, которая вам понадобится, с помощью нашего простого 5-шагового руководства. Если вы чувствуете себя немного подавленным, то это руководство для вас. <подробности>
	В этом небольшом энергоэффективном доме используются шесть солнечных панелей на 80 Вт, контроллер заряда Trace на 60 ампер, инвертор истинной синусоидальной волны Trace 2500 Вт и пятнадцать аккумуляторов емкостью 105 ампер-час.Нажмите на изображение для подробностей и новых обновленных изображений солнечной батареи. (Trace теперь Xantrex)
Создайте свою систему быстро с помощью наших интерактивных инструментов дизайна (Примечание: для этих инструментов дизайна в браузере должен быть включен JavaScript) * Воспользуйтесь нашей простой оценкой размеров системы «наведи и щелкни», чтобы быстро и легко рассчитать количество солнечных панелей и аккумуляторных батарей, которые вам понадобятся для систем различного размера. * Наш инструмент для проектирования батарейных блоков избавит вас от путаницы при подключении вашего батарейного блока. Используйте батареи на 2, 4, 6 или 12 вольт, чтобы создать системное напряжение 12, 24 или 48 вольт, используя последовательную и параллельную проводку всего за 4 щелчка мыши. Емкость батарейного блока от 300 до более 4000 ампер-часов отображается графически, чтобы вы могли точно увидеть, как соединить батареи вместе. * Этот калькулятор размера провода позволит вам быстро найти правильный размер провода в AWG (американский калибр проводов) в зависимости от расстояния до вашей солнечной панели и величины силы тока, которую выдают ваши панели.Математика не требуется! Новая функция! Ознакомьтесь с нашей новой функцией «Проекты солнечной энергии», где вы можете создавать простые, самостоятельные проекты для своей солнечной энергосистемы, чтобы сэкономить деньги и получить от этого удовольствие!

Основы солнечных панелей и типы солнечных панелей, используемых в прожекторах

Существует два основных типа солнечных панелей — солнечные фотоэлектрические (PV) панели и солнечные тепловые панели .Первый генерирует электрическую энергию путем преобразования солнечной энергии в электричество. Второй использует энергию солнца для нагрева резервуара для воды и производства горячей воды в здании. В этой статье я расскажу о первых — солнечных фотоэлектрических (PV) панелях, поскольку они тесно связаны с солнечным освещением. Итак, далее в статье термин «солнечная панель» будет использоваться для описания солнечной фотоэлектрической панели.

Почему солнечная энергия?

Прежде всего, солнце является огромным источником энергии.Количество энергии, которое Солнце передает Земле за час, достаточно, чтобы обеспечить энергией весь мир в течение одного года. Конечно, невозможно собрать всю эту энергию и преобразовать ее в энергию, которая нам нужна, но люди все больше приближаются к использованию солнечной энергии в качестве основного источника энергии. Солнечная энергия имеет заметные преимущества перед другими источниками энергии. Во-первых, это бесплатно для всех. Конечно, «бесплатно», вероятно, не совсем правильное слово для описания солнечной энергии, хотя мы можем получать солнечную энергию бесплатно, нам все еще нужны специальные инструменты для преобразования этой энергии в электричество или другой полезный вид энергии, и эти инструменты определенно не бесплатны.Во-вторых, солнечная энергия независима, и людям не нужно зависеть от цен на электроэнергию, диктуемых государством или частными компаниями. В-третьих, использование солнечной энергии практически никак не вредит Земле, мы сокращаем выбросы углерода, загрязнение и не потребляем ценные ресурсы Земли.

Солнечная энергия

В настоящее время солнечная энергия может быть преобразована в электричество с помощью фотоэлектрических солнечных батарей. Солнечные панели состоят из нескольких солнечных элементов и в основном используются группами для обеспечения электричеством солнечных систем.Эти солнечные системы в основном используются для выработки электроэнергии для домашнего использования, а на крыше установлены солнечные батареи. Кроме того, как мы знаем, солнечные панели меньшего размера используются для питания различных электронных устройств и инструментов. Самый простой пример — калькулятор, работающий с солнечной энергией. Сегодня солнечные батареи являются обычным вариантом для наружного освещения, портативных музыкальных плееров, портативных зарядных устройств и других электроприборов, которые мы используем каждый день.

Солнечные панели все еще находятся в непрерывном процессе разработки, и ученые ищут способы повысить их эффективность и снизить производственные затраты, а также ищут новые материалы, которые могут повысить эффективность солнечных элементов.Текущая технология в основном предполагает использование кристаллических форм кремния, а кремний используется в 90% производимых солнечных панелей. Кроме того, все более популярными становятся новейшие технологические тонкопленочные модули, поскольку они обходятся дешевле в производстве и могут быть гибкими, что позволяет использовать их в портативных приложениях.

Теперь давайте узнаем, как работают фотоэлектрические солнечные панели.

Как работают солнечные батареи

Большинство ячеек солнечных панелей сделаны из кристаллического кремния. Кремний на самом деле является вторым по численности элементом в земной коре, его можно найти в пыли и песках.Солнечные панели используют фотоэлектрический эффект для выработки электричества из солнечного света. Вот основы , как работают солнечные элементы и солнечные панели .

1. Во-первых, кремний получают из песка, кварца, горных пород и других минералов. После этого кремний очищается, чтобы его можно было использовать в полупроводниках. Для использования в солнечных элементах кремний должен иметь чистоту более 99,9%.
2. Солнечный элемент состоит из двух кремниевых панелей — одного легированного n-слоем и другого p-легированного слоя.Кремний легирован (обычно бором (p) и фосфором (n)) для создания p-n-перехода, который создает электрическое поле через переход. По сути, солнечный элемент состоит из двух слоев кремния — одного слоя (отрицательный), легированного n-атомом n, и другого слоя (положительного), легированного p-примесью. Между этими слоями создается электрическое поле, как в батарее.
3. Солнечный свет состоит из фотонов. Когда фотоны достигают солнечного элемента, на обоих слоях создается электрическое поле.
4. Это электрическое поле позволяет электронам течь в определенном направлении, создавая электрический ток.Таким образом, энергия фотонов делает электроны свободными, они текут на дно солнечного элемента и выходят через провода. По мере того, как солнечный свет, попадающий на панель, становится сильнее, будет производиться больше электроэнергии.
5. Солнечная панель состоит из нескольких солнечных элементов, установленных вместе в панели или модули. Эти модули обычно устанавливаются на крыше здания или на земле. Несколько солнечных панелей вместе могут генерировать значительное количество электроэнергии, которая может обеспечивать энергией электроприборы по всему дому.

Источник — http://eco2solar.co.uk

Для определения выходной мощности солнечной панели используется термин «номинальная мощность» . Номинальная мощность определяется путем измерения электрического тока и напряжения солнечной панели в особых лабораторных условиях и по международным нормам. Панель находится под полным солнечным излучением и определяется максимальная генерируемая мощность. Номинальная мощность измеряется в Вт пик (Вт) или кВт пик (кВт) .«Пик» означает, что солнечная панель вырабатывает эту мощность в оптимальных условиях, которые не могут быть достигнуты в реальных условиях, поэтому на практике номинальное значение мощности будет более чем на 10% ниже, чем при оптимальных условиях . Эти номинальные значения мощности полезны при сравнении различных солнечных панелей и выборе правильных панелей для использования на крыше дома или в других местах.

Какие материалы используются?

Металлический кремний

Солнечные элементы состоят из слоев полупроводникового материала, обычно кремния.Кремний является одним из наиболее распространенных элементов на Земле и используется в большинстве фотоэлементов. Кристаллический кремний используется в монокристаллических и поликристаллических солнечных элементах, которые наиболее часто используются в различных приложениях. В тонкопленочных солнечных элементах используются материалы, отличные от кремния. Большинство солнечных элементов имеют защитный стеклянный слой спереди, который защищает их от внешних элементов, и изолирующий слой с тыльным листом на задней стороне элемента. Поскольку силикон является блестящим материалом, на поверхность элемента нанесено специальное антибликовое покрытие для повышения эффективности элемента.Токопроводящие провода могут быть изготовлены из различных переходных металлов, таких как серебро или медь. Несколько отдельных фотоэлементов соединены в сеть, чтобы получить соответствующее напряжение и ток. Эти элементы заключены в жесткий каркас, обычно из алюминия, который укрепляет панель и защищает ее от различных ударов, а также позволяет устанавливать солнечную панель по-разному, например, на крыше дома.

Солнечная система, используемая в доме, требует специального инвертора, который преобразует постоянный ток в переменный, который можно использовать для питания различных электроприборов в доме.

Тонкопленочные солнечные панели могут использовать другие материалы, помимо кремния , или комбинации кремния и других материалов. Тонкопленочные ячейки создаются на стеклянной подложке. Наиболее распространенные типы тонкопленочных солнечных элементов:

Типы

Как указано в начале этой статьи, активные солнечные панели можно разделить на две категории — солнечные фотоэлектрические и солнечные тепловые панели. Солнечные фотоэлектрические (PV) панели используются для выработки электроэнергии из солнечного света, а солнечные тепловые панели используют солнечную энергию для нагрева резервуаров с водой для производства горячей воды.Мы собираемся более подробно рассмотреть типы солнечных фотоэлектрических панелей, поскольку они используются для выработки электроэнергии и более близки к солнечному освещению.

В настоящее время существует четыре различных типа фотоэлектрических панелей, которые используются для производства электроэнергии из солнечной энергии. Вот эти типы:

• Кремний монокристаллический
• Поликристаллический кремний
• Тонкопленочные солнечные элементы
• BIPV или здание интегрированной фотоэлектрической энергии

Два самых популярных типа солнечных панелей — это солнечные панели из монокристаллического и поликристаллического кремния.Ядро обеих этих солнечных панелей сделано из кристаллического кремния. Тонкопленочные солнечные панели также становятся все более популярными с каждым годом в связи с развитием технологий их производства. BIPV могут быть монокристаллическими, поликристаллическими или тонкопленочными солнечными панелями, которые интегрируются в здания в виде черепицы, крыш, окон и других объектов. Теперь подробнее о каждом типе солнечных фотоэлектрических панелей.

Кремний монокристаллический

Монокристаллическая солнечная панель и элемент

Панели из монокристаллического кремния являются наиболее эффективными из всех солнечных панелей. КПД монокристаллических ячеек в настоящее время составляет 15-21% . Однако монокристаллические панели также являются самыми дорогими, потому что в солнечных элементах должно использоваться много кристаллического кремния. Монокристаллические солнечные панели считаются первым поколением солнечных панелей и известны уже более 50 лет.

Монокристаллический кремний — это полупроводник. Он сделан из чистого кремния и содержит очень небольшое количество других элементов. Монокристаллы кремния выращиваются в процессе, называемом процессом Чохральского.В результате этого процесса образуется большой слиток цилиндрической формы. Затем этот слиток нарезают на тонкие круглые пластины и обрезают до квадратной формы, чтобы их можно было легко разместить в солнечной панели.

Источник — http://www.fujitsu.com

Преимущества солнечной панели из монокристаллического кремния

• Панели из монокристаллического кремния являются наиболее энергоэффективными из всех солнечных панелей. Это означает, что монокристаллические панели требуют меньше места, чем поликристаллические или тонкопленочные панели такой же мощности.
• Панели из монокристаллического кремния имеют долгий срок службы. Производители обычно предлагают 25-летнюю гарантию на эти солнечные панели.
• Эти панели лучше работают в условиях низкой освещенности.
• Эти панели выглядят лучше, чем поликристаллические панели с ячейками темного цвета.

Недостатки солнечной панели из монокристаллического кремния

• Главный недостаток этих панелей — высокая стоимость. Монокристаллические панели дороже в производстве, поэтому их цена также выше, чем цена поликристаллических или тонкопленочных панелей.

Кремний поликристаллический

Поликристаллические солнечные панели и элементы

Панели из поликристаллического кремния занимают второе место по популярности после монокристаллических. КПД элемента из поликристаллического кремния составляет ок. 13-16% , что меньше КПД монокристаллического солнечного элемента. Однако поликристаллические солнечные панели менее дороги, чем монокристаллические, и из-за этого они иногда считаются лучшим решением для различных приложений.

Поликристаллические элементы изготавливаются из того же кремния, что и монокристаллические элементы, однако вместо того, чтобы сделать большой слиток кремния кристаллическим, кремний плавится и выливается в специальную квадратную форму, которая затем разрезается на более мелкие пластины. При производстве ячеек из поликристаллического кремния расходуется меньше материалов, поскольку ячейки не нужно разрезать на квадратную форму, как при производстве монокристаллических ячеек.

Преимущества солнечной панели из поликристаллического кремния

• Цена на поликристаллическую панель ниже, чем цена на монокристаллическую панель, и для изготовления поликристаллической панели используется меньше кремния.
• Процесс производства элементов из поликристаллического кремния проще и дешевле, чем производство отдельных элементов из кремния. Кроме того, количество потерянного кремния меньше по сравнению с производством монокристаллических панелей.

Недостатки солнечной панели из поликристаллического кремния

• Эти панели менее энергоэффективны, чем монокристаллические. Это означает, что для вывода того же количества энергии поликристаллическая солнечная панель будет занимать больше места, чем монокристаллическая солнечная панель.
• В отличие от монокристаллических и тонкопленочных элементов, имеющих темный, черный цвет, поликристаллические элементы имеют разновидности темно-синего цвета и выглядят не так хорошо, как две другие солнечные панели.

Тонкопленочные солнечные элементы

Тонкопленочные солнечные панели и элементы

Тонкопленочные солнечные элементы изготавливаются путем нанесения тонких слоев фотоэлектрического материала на подложку. В тонкопленочных солнечных элементах в качестве активного материала может использоваться кремний или другие вещества. Тонкопленочные элементы в настоящее время менее эффективны, чем монокристаллические или поликристаллические элементы с эффективностью прибл.10% в зависимости от технологии и материала, из которого изготовлена ​​тонкопленочная ячейка. Однако тонкопленочные солнечные технологии все еще находятся в процессе разработки, и мы, вероятно, увидим огромные улучшения в этой солнечной технологии в ближайшем будущем.

В настоящее время четыре наиболее известных материала, используемых в тонкопленочных элементах: теллурид кадмия (CdTe), селенид меди, индия, галлия (CIGS), аморфный кремний (a-Si), органические фотоэлектрические элементы.

Преимущества тонкопленочной солнечной панели

• Тонкопленочные солнечные панели дешевле и проще в изготовлении, чем кристаллические солнечные панели.
• Тонкопленочные панели можно сделать гибкими, что позволит использовать их в будущей электронной технике.
• Их простой и ровный вид делает их лучше, чем кристаллические солнечные панели.
• Гибкость, легкий вес и небольшая толщина позволяют интегрировать эти панели в различные строительные конструкции.
• Высокие температуры не так сильно влияют на тонкопленочные модули, как кристаллические. Когда температура поднимается выше 25 градусов C, кристаллические солнечные батареи начинают вырабатывать меньше энергии.Когда температура достигает 50 градусов по Цельсию, они могут производить значительно меньше электроэнергии. На производительность тонкопленочных панелей это влияет не так сильно.

Недостатки тонкопленочной солнечной панели

• Тонкопленочные солнечные панели в настоящее время менее эффективны, чем кристаллические. Это означает, что вам понадобится больше места и больше тонкопленочных солнечных панелей, чтобы производить такое же количество электроэнергии, как поликристаллические или монокристаллические панели.
• Общая стоимость установки тонкопленочных солнечных панелей, которые производят полезное количество электроэнергии, может значительно возрасти, поскольку для установки тонкопленочных панелей требуется до 4 раз больше места и оборудования, чем монокристаллических панелей, которые могут производить такое же количество электроэнергии.Это также нивелирует более дешевую цену на тонкопленочные панели.
• Тонкопленочные панели не могут обеспечить такую ​​же долговечность, как кристаллические. Тонкопленочные пленки — это относительно новая технология, и при производстве солнечных элементов для этих панелей используются различные материалы. Существует вероятность того, что тонкопленочные элементы разлагаются быстрее после некоторого времени использования. Вот почему производители обычно не предоставляют такую ​​же 25-летнюю гарантию, как кристаллические панели для тонкопленочных панелей.

BIPV (Building Integrated Photovoltaics)

Строительство интегрированных фотоэлектрических элементов

BIPV или интегрированные в здание фотоэлектрические элементы — это солнечные фотоэлектрические элементы, которые интегрированы в здание в виде солнечной черепицы, солнечной плитки, сланцев и прочего.Этот тип фотоэлектрических модулей может быть встроен в крыши, фасады и даже окна. BIPV становятся все более популярными и используются во многих недавно построенных зданиях, таких как большие офисные центры, чтобы помочь сэкономить больше энергии и произвести некоторый объем электроэнергии, необходимой для здания. Однако у BIPV есть некоторые видимые недостатки по сравнению с фотоэлектрическими элементами, применяемыми в зданиях. BIPV может стоить намного больше, чем обычные фотоэлектрические батареи. Однако они могут сократить расходы на другие материалы, которые могут потребоваться для нового здания в местах, где вместо этого будет использоваться BIPV.BIPV также менее эффективны и обычно имеют более короткий срок службы.

Солнечные панели в прожекторах

В солнечных прожекторах используются те же солнечные элементы, что и в больших фотоэлектрических системах. Три самых популярных типа солнечных панелей, используемых для питания прожекторов:

• Аморфный
• Монокристаллический
• поликристаллический

В солнечных фотоэлектрических системах наиболее популярными типами панелей являются монокристаллические и поликристаллические, поскольку они более эффективны.Тонкопленочные панели, в состав которых входят аморфные панели, менее распространены в солнечных системах. В солнечном освещении одинаково используются кристаллические и тонкопленочные панели. В основном вы найдете примерно такое же количество прожекторов с аморфными, монокристаллическими и поликристаллическими панелями. Теперь давайте посмотрим, для каких прожекторов используется каждый тип солнечных панелей.

Аморфные солнечные панели в прожекторах

Если посмотреть на рынок солнечных прожекторов и проанализировать, какой тип прожекторов использует аморфные солнечные панели, сразу становится ясно, что эти типы солнечных панелей используются в основном в более дешевых, ”low-end” прожекторах .И это довольно очевидно, потому что аморфные фотоэлектрические панели, как упоминалось ранее, имеют самую дешевую цену, а также дешевле в производстве, чем кремниевые кристаллические панели. Имеет смысл использовать эти панели в «бюджетных» солнечных прожекторах , так как это идеальный способ снизить цену и сделать их более привлекательными для клиентов, немного жертвуя их производительностью. Однако аморфные солнечные панели используются не только в прожекторах малого радиуса действия, но и в некоторых источниках света среднего качества.Например, компания Maxsa использует аморфные солнечные панели в своих высококачественных солнечных прожекторах, которые высоко ценятся их пользователями.

Прожектор Sunforce с аморфной панелью

Как правило, вы найдете аморфные солнечные панели, используемые в прожекторах, в диапазоне цен от 20 до 70 долларов , обычно продаются по цене 30-40 долларов . Эти прожекторы «low end » обычно изготавливаются из пластика, а кожух для солнечных батарей также изготавливается из пластика.Эти прожекторы в основном используются вокруг дома для освещения небольших участков, например, входной двери.

Самыми известными компаниями, производящими солнечные прожекторы, которые используют аморфные солнечные панели в своих прожекторах, являются Sunforce, Maxsa, Reusable Revolution, Solar Illuminations и другие.

Монокристаллические и поликристаллические солнечные панели в прожекторах

Кремниевые кристаллические солнечные панели также используются во многих прожекторах. Как известно, монокристаллические и поликристаллические панели имеют ряд существенных преимуществ перед тонкопленочными панелями.Они более энергоэффективны, поэтому им нужно меньше места для производства того же количества электроэнергии, что и аморфные панели, и это идеально подходит для заливающего освещения. Кремниевые кристаллические панели также имеют более длительный срок службы, и их эффективность не упадет более 20 лет. Но главный недостаток этих панелей — их стоимость. Моно- и поли-кристаллические солнечные панели стоят значительно дороже аморфных. Это основная причина, по которой вы в основном найдете кремниевые фотоэлектрические элементы в прожекторах «среднего уровня» и «высокого класса» .

Многоразовый прожектор Revolution с монокристаллической панелью

Когда мы говорим о больших солнечных модулях, используемых для питания зданий, монокристаллические панели более эффективны, а также стоят дороже. Поликристаллические панели несколько менее эффективны, а также дешевле. Итак, если мы применим это к солнечному освещению, было бы больше смысла, если бы монокристаллические панели использовались для самых дорогих и мощных прожекторов «высокого класса» и поликристаллических панелей для менее требовательных, «средних и высоких цен. « прожекторов.На практике, нет большой разницы, используются ли монокристаллические или поликристаллические панели в прожекторном свете . Причина проста: разница в эффективности между монокристаллическими и поликристаллическими элементами на самом деле не так велика, и это лучше видно, когда есть необходимость в нескольких больших солнечных панелях для обеспечения электричеством здания. Для солнечных прожекторов обычно используется одна панель небольшого размера (или одна или две большие солнечные панели для мощных прожекторов) .В такой мелкой технике, как прожекторы, практически нет разницы, монокристаллическая или поликристаллическая панель. Какая панель используется в каком прожекторном свете — зависит от предпочтений каждого производителя. Некоторые производители солнечных прожекторов используют только монокристаллические панели, другие — поликристаллические, и есть даже некоторые производители прожекторов, такие как Solar Illuminations, которые используют все три типа солнечных панелей в своей продукции.

Прожектор Solar Illuminations с поликристаллической панелью

Интересно отметить, что монокристаллические и поликристаллические солнечные панели также можно найти в прожекторах «low-end» , хотя они используются в гораздо меньшем количестве прожекторов «low-end» , чем аморфные панели, из-за их более высокой стоимости. В основном вы найдете монокристаллические панели в прожекторах по цене 100 долларов , но их также можно найти в мощных прожекторах «высокого класса» стоимостью от нескольких сотен до тысяч долларов. Поликристаллические панели обычно используются в прожекторах стоимостью от 100 долларов до 500 долларов .