Комплексные поставки запорной арматуры
и деталей трубопроводов →

Тел: +7 (3522) 55-48-26

Использование солнечной панели


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

23 сферы применения солнечных батарей

12.03.2018

Сложно представить сферу, где сейчас не использовались бы солнечные батареи. Некоторые из них очевидны и внедрены уже давно, некоторые же выглядят как кадры из фильмов о далеком будущем и не до конца вкладываются в головы обычных обывателей.

  1. Космонавтика. Космические спутники и космические станции с синими крыльями – это не что иное, как солнечные панели, которые позволяют данным устройствам бесперебойно выполнять свои функции в космосе.
  2. Промышленность. Использование солнечных батарей на крышах зданий и на пустых площадях – оптимальный и экологичный способ обеспечить предприятие необходимой электроэнергией, а также продать ее излишки в сеть. Полученные средства вкладываются в производство, чем увеличивает обороты продукции и прибыли.
  3. Самолеты. Благодаря использованию солнечных батарей в самолетостроении, они могут достаточно долго находится в воздухе и не использовать топливо. На данный момент изобретен самолет, который полностью состоит из солнечных панелей. Он уже совершил кругосветное путешествие, проведя в воздухе 510 часов.
  4. Владельцы яхт и катеров также активно используют на своих суднах солнечные батареи. Ведь они позволяют не только обеспечить потребности самого корабля, но и произвести электроэнергию для освещения и нужд команды.
  5. Автомобили. Работа двигателя обеспечивается за счет солнечных генераторов. Делая таким образом автомобиль не только экологически чистым, но и работоспособным на 130 км.
  6. Солнечные батареи для дома – уже обычная практика. Данный вариант может решить сразу несколько проблем: обеспечить электроэнергией дом, забыть про перебои в подаче электричества, заработать средства, продавая остатки электроэнергии в сеть по «зеленому тарифу».
  7. Солнечные батареи для дачи незаменимы в тех местах, где линий электропередач просто нет. Так как солнце светит везде, вы можете построить себе дачный домик хоть на необитаемом острове. Обеспечить его электричеством теперь не будет проблемой.
  8. Солнечные батареи в быту – отдельная тема для разговора. Калькуляторы, фонарики, мобильные телефоны, а также внешние аккумуляторы. Все это и многое другое работает на солнечных панелях либо накапливает из них энергию.
  9. Туризм. Солнечные панели встраиваются в сумки, рюкзаки, палатки, чтобы обеспечить работу всего, что нужно в походе, в далеке от дома и цивилизации.
  10. Пчеловодство. Так как пассики также часто находятся в отдаленных местах, применение солнечных батарей в этой сфере крайне необходимо. Ведь накапливаемая в аккумуляторы энергия позволяет пользоваться электрической медогонкой, электроножом для распечатывания сот, также обеспечивать нужды пчеловодов. Еще одним важным преимуществом солнечных батарей является тишина при работе, которую так любят пчелы.
  11. Маяки. Отдаленность столь необходимых объектов - главная проблема в вопросе их энергообеспечения. Но солнце светит везде, поэтому солнечные батареи и здесь приходят в помощь.
  12. Поезда. Данный вид транспорта также не брезгует использовать солнечные батареи. Чего только стоит сверхскоростной Hyperloop изобретателя Илона Маска, который планирует запустить свой поезд, используя энергию солнца.
  13. Солнечные печи и солнечные барбекю – отличный вариант для тех, кто любит устроить пикник в глухом лесу, где нет электричества. Такой вид устройств работает без дыма, поэтому поджарить мясо и овощи можно даже дома на балконе.
  14. Уличные фонари, рекламные щиты, остановки, велодорожки, лавочки и тротуары могут работать за счет энергии солнца и даже заряжать смартфоны и электрокары.
  15. В детские игрушки тоже встраивают солнечные панели маленьких размеров. Такое новшество позволяет бесконечно работать самой игрушке, а также уберечь нервы родителей, которые боятся, что дети могут проглотить обычные батарейки.
  16. Холодильники для вакцин на солнечных батареях – отличный вариант для доставки медикаментов в труднодоступные места нашей планеты. Применение альтернативной энергии в сфере здравоохранения уже спасло жизни тысячам людей.
  17. Жители квартир также могут оценить преимущества использования солнечных батарей. Их можно установить на балконе либо на крыше самой многоэтажки. Таким образом, можно забыть про коммунальные службы и быть абсолютно автономным домом.
  18. Одежда. Да-да, есть несколько примеров применения солнечных батарей и здесь. Во-первых, купальник, который изготовлен из гибких элементов, может обеспечить питанием портативный МР3. А во-вторых, бренд одежды Tommy Hilfiger выпустил женскую куртку на солнечных батареях, которые соединены с аккумулятором. Он может заряжать сразу два устройства.
  19. Лифт на солнечной энергии также может работать. Ведь, если установить солнечные батареи на крыше дома, то вырабатываемой ими энергии хватит даже для таких нужд.
  20. Солнечные окна – уже тоже реальность. Такие окна не искажают вид и не препятствуют проникновению света. Разработчики данного ноу-хау утверждают, что такие окна создают в 50 раз больше энергии, чем обычные солнечные панели.
  21. Инвалидная коляска. Крепление солнечных батарей на таком транспорте обеспечивает его движение на длительное время, и позволяет передвигаться не только по городу, но и отправиться в путешествие.
  22. Солнечный мост. В Лондоне располагается викторинский мост Блэкфрайарз, крыша которого покрыта фотоэлектрическими панелями, которые, по оценкам специалиста, будут вырабатывать до 900 тысяч кВт-ч энергии в год.
  23. Парусные дроны на солнечных батареях. Они могут отследить погоду, океанские течения и влияние изменений климата на океан.

Большинство из этих идей реализует наша компания. Подписывайтесь на наши страницы в социальных сетях и читайте все интересное из мира альтернативной энергетики прямо со своего смартфона:


Наш канал в Телеграм https://t.me/alternativesolution

Мы в Facebook https://www.facebook.com/altshop.in.ua/

Мы в Youtube https://www.youtube.com/channel/UCZNIlmXE2rCXABO9JHNYahQ?view_as=subscriber

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.

Принцип работы солнечной батареи: как устроена панель

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

Но принцип работы солнечной батареи, и ее КПД таковы, что о высокой эффективности таких систем пока говорить не приходится. Было бы неплохо обзавестись собственным дополнительным источником электроэнергии. Не так ли? Тем более что уже сегодня и в России с помощью гелиопанелей “дармовой” электроэнергией успешно снабжается немалое количество частных домохозяйств. Вы все еще не знаете с чего начать?

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

Содержание статьи:

Солнечные батареи: терминология

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

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

Галерея изображений

Фото из

Установка из солнечных панелей позволяет рационально использовать бесплатную, к тому же неисчерпаемую энергию солнечных лучей

Миниатюрные электростанции, собранные из солнечных батарей, обеспечат энергией неэлектрифицированные объекты и дома, расположенные в регионах с перебоями в поставке электричества

Установки, перерабатывающие УФ излучение в электроэнергию, занимают минимум места. их располагают на крышах домов, хозпостроек, гаражей, беседок, веранд. Реже их располагают на открытых, не занятых постройками и насаждениями площадках

Солнечные батареи - незаменимое оборудование для любителей путешествий. Оно обеспечит энергией вдали от источников электропитания

Использование солнечной энергии предоставит возможность существенно сократить затраты на содержание дач и загородных домов. собрать и установить экономически полезную систему без затруднений можно собственными руками

Расположенные на корме яхты, палубе корабля или носу катера солнечные батареи обеспечат электроэнергией, благодаря которой можно поддерживать стабильную связь с берегом

Портативная солнечная панель с аккумулятором исключит возникновение экстремальных ситуаций вдали от населенных пунктов, гарантирует зарядку мобильных устройств для общения с близкими

Выпускаемые специально для походов легкие компактные зарядные устройства на основе солнечных батарей обеспечат энергией телефоны, рации, планшеты и медиа-технику

Рациональное использование природных ресурсов

Обеспечение энергией неэлектрифицированных объектов

Монтаж солнечных панелей на крыше

Мобильная солнечная батарея в кемпинге

Самостоятельный монтаж на дачном участке

Генератор энергии в морских прогулках

Портативная солнечная панель с аккумулятором

Занимающий минимум места прибор

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

Однако в первом случае на выходе потребитель получает энергию электрическую, а во втором тепловую в виде нагретого теплоносителя, т.е. солнечные панели используют для .

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

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

Солнечной панелью генерируется постоянный электроток. Чтобы преобразовать его в переменный (используемый в быту), в схеме должен присутствовать инвертор

Солнечные батареи предназначены исключительно для генерации электрического тока. Он, в свою очередь, накапливается для снабжения дома электричеством ночью, когда солнце опускается за горизонт, уже в присутствующих дополнительно в схеме энергообеспечения объекта аккумуляторах.

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

Внутреннее устройство гелиобатареи

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

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

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

Виды кристаллов фотоэлементов

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

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

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

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

Кремниевые пластины фотоэлементов различаются по технологии изготовления на:

  1. Монокристаллические.
  2. Поликристаллические.

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

Галерея изображений

Фото из

Гелио-электростанция на загородном участке

Солнечные монокристаллические батареи

Внешний вид солнечных батарей на монокристаллах

Монокристаллическая единица солнечной батареи

Поставка готовой к монтажу солнечной батареи

Поликристаллический фотоэлемент для солнечной батареи

Гелио-батарея из поликристаллических фотоэлементов

Изготовление солнечной батареи своими руками

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

Поликристаллы получаются в результате постепенного охлаждения расплавленного кремния. Метод этот предельно прост, поэтому такие фотоэлементы и стоит недорого.

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

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

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

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

Настоящим прорывов в области использования солнечной энергии стала разработка гибких панелей с аморфным фотоэлектрическим кремнием:

Галерея изображений

Фото из

Гибкий вариант солнечной батареи

Наклейка гибкого фотоэлемента на жалюзи

Зарядка для мобильников на гибкой батарее

Устойчивая к механическим воздействиям панель

Принцип работы солнечной панели

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

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

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

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

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

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

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

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

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

При работе фотоэлемент и вся батарея постепенно греется. Вся та энергия, что не пошла на генерацию электротока, трансформируется в тепло. Часто температура на поверхности гелиопанели поднимается до 50–55 °С. Но чем она выше, тем менее эффективно работает фотогальванический элемент.

В итоге одна и та же модель солнечной батареи в жару генерирует тока меньше, нежели в мороз. Максимум КПД фотоэлементы показывают в ясный зимний день. Тут сказываются два фактора – много солнца и естественное охлаждение.

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

Эффективность батарей гелиосистемы

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

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

Эффективность солнечных панелей зависит от:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Солнце батарею из фотоэлементов в идеале должно освещать равномерно. Если один из ее участков оказывается затемненным, то неосвещенные ФЭП превращаются в паразитную нагрузку. Они не только в подобной ситуации не генерируют энергию, но еще и забирают ее у работающих элементов.

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

Схема электропитания дома от солнца

Система солнечного электроснабжения включает:

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

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

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

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

Выводы и полезное видео по теме

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

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

Как устроены солнечные батареи смотрите в следующем видеоролике:

Сборка солнечной панели из фотоэлементов своими руками:

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

В ходе изучения материала появились вопросы? Или вы знаете ценную информацию по теме статьи и можете сообщить ее нашим читателям? Пожалуйста, оставляйте свои комментарии в расположенном ниже блоке.

Что нужно знать о солнечных батареях для частного дома?

Среди нас существует множество источников бесплатной энергии, самая доступная и выгодная – солнечная. Для её добычи используются специальные элементы – солнечные панели. О том, что понадобится для устройства солнечной электростанции в частном доме, о нюансах использования солнечной энергии мы сегодня и поговорим.

Составные части солнечной электростанции

Условно можно выделить две группы систем солнечных батарей – с малыми и большими панелями. В первом случае речь идет о аккумуляторах, способных «выдавать» до 24 В. Для полноценного обеспечения дома электроэнергией потребуются панели второго типа. Рассмотрим устройство подобных систем.

Солнечные элементы

Важнейшей частью солнечной электростанции являются сами элементы. Они выполнены из специального материала, который способен преобразовывать солнечную энергию в электрическую.

Панель состоит из нескольких отдельных элементов, которые соединяются в сборки последовательно и параллельно. При параллельном соединении увеличивается выходное напряжение, при последовательном – выходной ток.

У каждой солнечной панели есть несколько основных характеристик, которые стоит учитывать при выборе.

Характеристика Подробное описание

Мощность (Вт)

Подбирается с учетом уровня оснащения электрическими приборами. Так, семья из трех человек, потребляет около 5 кВт/ч ежедневно. Значит, суммарная мощность фотоэлементов не должна быть меньше 1500 Вт. Есть еще ряд нюансов, которые надо учитывать.

Напряжение (В)

Для частного дома предпочтительней системы, которые выдают 24 В

Тип корпуса

Металлический или пластиковый. Первый тяжелее, но долговечнее.

Механизм подключения

Коннекторы или выводы. Первый вариант практичнее и надежнее, но стоит дороже.

Не забывайте, что вам придется регулярно чистить элементы от грязи и пыли. Делать это гораздо удобнее, если панели находятся в надежной металлической рамке.

Солнечные панели можно купить уже готовыми, но гораздо выгодней и удобнее собрать их самому. Так вы сможете неплохо сэкономить. Сами элементы можно заказать в интернете. Соединяя их параллельно и последовательно, вы сможете добиться необходимой мощности и напряжения. Для каркаса можно использовать алюминиевые уголки и лист стекла или прозрачного пластика.

Помните, что пластик со временем может помутнеть, что уменьшит количество энергии, получаемой с панелей. Стекло в этом плане более долговечно, но оно менее прочное.

Контроллер

Контроллер распределяет заряд между потребителем и аккумулятором. Если мощность, выдаваемая солнечными батареями, больше потребляемой, то остаток идет на зарядку аккумуляторов. Если же мощность нагрузки больше, чем выделяют элементы, то в работу подключаются аккумуляторные батареи.

Контроллер так же обеспечивает правильный заряд аккумуляторов. Выбирать его стоит исходя из мощности солнечных батарей, емкости аккумуляторов и величины нагрузки. Современные контроллеры могут сообщать вам всю информацию о вашей станции через интернет.

Батареи

Аккумуляторы накапливают излишнюю мощность с солнечных батарей, что позволяет пользоваться электричеством и в ночное время суток. Кроме того, если размер потребляемой электроэнергии превышает максимально возможное производство в панелях – подключается аккумулятор.

Самый важный параметр АКБ – емкость. Минимальная необходимая емкость аккумулятора – это то количество электроэнергии, которое вы потребляете за ночь. Если в темное время суток вы потребляете 2 кВт/ч, то и аккумулятор должен отдавать не менее 2 кВт/ч.

Емкость рассчитывается следующим образом:

Необходимая емкость=потребление (Вт/ч)/напряжение АКБ (в вольтах).

Если вы потребляете 2 кВт/ч, а напряжение аккумулятора равно 12 В, то необходимая емкость равна 166 А/ч (2000/12).

Но КПД батареи не 100 %, а 70 или даже 50 %. В облачность выработка электроэнергии сильно снижается, поэтому надо рассчитывать АКБ, исходя из потребления за двое суток. Тогда, в случае пасмурной погоды, вы сможете комфортно дождаться солнечных дней.

Инвертор

Инвертор преобразует 12 В с аккумуляторной батареи в 220 В для работы приборов. Главный его параметр – мощность. Рассчитывается она из потребления электроэнергии всеми приборами в один момент времени.

Это значение надо подбирать с запасом, так как КПД данного прибора далеко не 100 %. При подключении нагрузки с суммарной мощностью большей, чем способен отдать инвертор, он просто сгорит или уйдет в защиту.

Есть один нюанс при выборе инвертора. Приборы с электродвигателем (холодильник, дрель, пылесос и т.д.) требуют для работы чистую синусоиду. Поэтому при выборе инвертора следует обращать внимание не только на мощность, но и на тип выходного напряжения.

Проводка

Провода соединяют все элементы воедино. Выбирать их стоит исходя из мощности, которая по ним протекает. Запас в этом случае необходим, так как на проводах может теряться часть выдаваемой энергии.

Если провода работают на пределе своих возможностей, то они могут греться, что приведет к пожару.

Солнечные батареи обычно устанавливаются на крышу дома, но если крыша расположена неудачно, то их можно установить и на земле, используя специальные крепления. В этом случае оборудование будет удобно очищать от грязи и пыли.

Направление установки также играет большую роль. Необходимо выяснить, в какой стороне продолжительность освещения солнечных панелей будет максимальна для вашего региона.

Интересные факты

Батареи на солнечной энергии имеют ряд особенностей, о которых многие люди не подозревают. Мы подобрали интересные факты, которые могут поменять ваше представление об этом источнике электроэнергии.

  1. Монокристаллические панели перестают аккумулировать солнечную энергию даже при частичном затемнении. Поликристаллические элементы в таких же условиях лишь снижают выдаваемую мощность.

  2. На качество работы влияет инсоляция - чем она ниже, тем больше вам потребуется пластин.

  3. Количество пластин не зависит от общей площади крыши.

  4. Установка солнечных батарей в целях экономии – долгосрочные инвестиции. Цена качественной системы может достигать десятков тысяч долларов, окупаемость настанет через несколько десятилетий.

  5. Панели служат не более 50 лет, аккумуляторы – до 10 лет. Проблема утилизации фотоэлементов в России не решена.

Можно сэкономить на оборудовании, если воспользоваться онлайн - площадками по покупке/продаже модулей.

Солнечные батареи для дома: виды, устройство, технические характеристики

При постоянно растущих ценах на электроэнергию поневоле начнешь задумываться об использовании природных источников для электроснабжения. Одна из таких возможностей — солнечные батареи для дома или дачи. При желании они могут обеспечить полностью все потребности даже большого дома.

Содержание статьи

Устройство системы электропитания от солнечных батарей

Преобразовывать энергию солнца в электричество – эта идея длительное время не давала спать ученым. С открытием свойств полупроводников это стало возможным. В солнечных батареях используются кремниевые кристаллы. При попадании на них солнечного света в них образуется направленное движение электронов, которое называется электрическим током. При соединении достаточного количества таких кристаллов получаем вполне приличные по величине токи: одна панель площадью чуть больше метра (1,3-1,4 м2 при достаточном уровне освещенности может выдать до 270 Вт (напряжение 24 В).

Электрические солнечные батареи для дома открывают много возможностей

Так как освещенность меняется в зависимости от погоды, времени суток, напрямую подключать устройства к солнечным батареям не получается. Нужна целая система. Кроме солнечных панелей требуется:

  • Аккумулятор. На протяжении светового дня под воздействием солнечных лучей солнечные батареи вырабатывают электрический ток для дома, дачи. Он не всегда используется в полном объеме, его излишки накапливаются в аккумуляторе. Накопленная энергия расходуется ненастную погоду.
  • Контролер. Не обязательная часть, но желательная (при достаточном количестве средств). Отслеживает уровень заряда аккумулятора, не допуская его чрезмерного разряда или превышения уровня максимального заряда. Оба этих состояния губительны для аккумулятора, так что наличие контролера продлевает срок эксплуатации аккумулятора. Также контролер обеспечивает оптимальный режим работы солнечных панелей.
  • Преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор). Не все устройства рассчитаны на постоянный ток. Многие работают от переменного напряжения в 220 вольт. Преобразователь дает возможность получить напряжение 220-230 В.

Солнечные батареи для дома — только часть системы

Установив солнечные батареи для дома или дачи, можно стать совершенно независимым от официального поставщика. Но для этого надо иметь большое количество батарей, некоторое количество аккумуляторов. Комплект, который вырабатывает 1,5 кВт  а сутки стоит около 1000$. Этого достаточно для обеспечения потребностей дачи или части электрооборудования в доме. Комплект солнечных батарей для производства 4 кВт в сутки стоит порядка 2200$, на 9 кВт в сутки — 6200$. Так как солнечные батареи для дома — модульная система, можно купить установку, которая будет обеспечивать часть потребностей, постепенно увеличивая ее производительность.

Виды солнечных батарей

С ростом цен на энергоносители идея использования энергии солнца для получения электроэнергии становится все более популярной. Тем более, что с развитием технологий солнечные преобразователи становятся эффективнее и, одновременно, дешевле. Так что, при желании, можно свои нужды обеспечить установив солнечные батареи. Но они бывают разных типов. Давайте разбираться.

Сама солнечная батарея — некоторое количество фотоэлементов, которые расположены в общем корпусе, защищенные прозрачной лицевой панелью.  Для бытового использования фотоэлементы производят на основе кремния, так как он относительно недорог, и элементы на его основе имеют неплохой КПД (порядка 20-24%). На основе кремниевых кристаллов изготавливают монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные (гибкие) фотоэлементы. Некоторое количество этих фотоэлементов электрически соединены между собой (последовательно и/или параллельно) и выведены на клеммы, расположенные на  корпусе.

Солнечная панель для дома состоит из некоторого количества фтоэлементов

Фотоэлементы установлены в закрытом корпусе. Корпус солнечной батареи делают из анодированного алюминия. Он легкий, не подвержен коррозии. Лицевую панель делают из прочного стекла, которое должно выдерживать снего-ветровые нагрузки. К тому же оно должно обладать определенными оптическими свойствами — иметь максимальную прозрачность, чтобы пропускать как можно больше лучей. Вообще, из-за отражения теряется значительное количество энергии, так что требования к качеству стекла высокие и еще оно покрывается антибликовым составом.

Виды фотоэлементов для солнечных батарей

Солнечные батареи для дома делают на основе кремневых элементов трех типов;

  • Монокристаллические. Каждый фотоэлемент — один кристалл кремния. Монокристаллические фотоэлементы имеют неплохой КПД (порядка 24,7%), но и стоимость их несколько выше. Отличить можно, во-первых, по однородному насыщенному синему цвету, во-вторых, по скругленным краям фотоэлемента.

    Виды кремниевых фотоэлементов для солнечных батарей

  • Поликристаллические. Несколько небольших кремниевых кристаллов объединены в один фотоэлемент. Они имеют неоднородную структуру, из-за чего хуже поглощают солнечный свет. Это отражается на КПД (20,3%). Фактически это означает, что солнечная панель той же мощности будет занимать примерно на 20% больше площади.
  • Тонкопленочные. Представляют собой слой полупроводника, напыленный на гибкую подложку. За счет своей гибкости могут монтироваться на криволинейные поверхности. Но имеют невысокую производительность (порядка 10,4%), так что занимают большие площади (как минимум, в 2 раза больше, чем поликристаллические).

Если у вас скатная крыша и фасад развернут на юг или восток, слишком сильно думать о занимаемой площади не имеет смысла. Вполне могут устроить поликристаллические модули. При равном количестве производимой энергии они стоят немного дешевле.

Как правильно выбрать систему солнечных батарей для дома

Есть распространенные заблуждения, которые заставляют вас тратить лишние деньги на приобретение чересчур дорогого оборудования. Ниже приведем рекомендации того, как правильно выстроить систему электропитания от солнечных батарей и не потратить лишних денег.

Солнечные электростанции для дома могут быть не такими дорогими, если подходить к вопросу взвешенно

Что надо купить

Далеко не все компоненты солнечной электростанции жизненно необходимы для работы. Без некоторых частей вполне можно обойтись. Они служат для повышения надежности, но без них система работоспособна. Первое, что стоит запомнить — приобретайте солнечные батареи в конце зимы, начале весны. Во-первых, погода в это время отличная, много солнечных дней, снег отражает солнце, увеличивая общую освещенность. Во-вторых, в это время традиционно объявляют скидки. Далее советы такие:

  • Приобретайте солнечные батареи для дома с выходным напряжением 12 В. Именно от такого напряжения работает большая часть бытовой и строительной техники, светодиодные светильники и т.д. Техники, работающей от 24 или 48 вольт намного меньше. Можете посмотреть паспорта или воспользуйтесь поиском.
  • Не используйте для освещения лампы накаливания. Они потребляют слишком много электроэнергии, да и работают от 220 в. Замените их на светодиодные. Для них постоянный ток в 12 В — это то, что надо.

    «Полная» система электропитания от солнечных батарей выглядит так

  • Не старайтесь сразу купить систему большой мощности чтобы покрыть все возможные потребности. Для начала купите пару модулей без преобразователя/инвертора, подключите к ним ту технику, которая работает от постоянного напряжения. Если вас устроит система, позднее можно нарастить мощность, докупить инвертор и подключить технику, которая работает от 220-230 В. И учтите, что инвертор, даже при выключенной нагрузке, потребляет электроэнергию (потери на преобразовании примерно 30%). То есть ночью, когда все выключено, он просто расходует заряд АКБ. Причем выдает он далеко не идеальную синусоиду. В общем, все что может работать от постоянного напряжения, запитываем от аккумуляторов напрямую.

Если воспользоваться только этими советами, и подключить только технику, которая работает от постоянного напряжения, система солнечных батарей для дома обойдется в гораздо более скромную сумму чем самый дешевый комплект. Но это еще не все. Можно еще часть оборудования оставить «на потом» или вообще обойтись без него.

Без чего можно обойтись

Стоимость комплекта солнечных батарей на 1 кВт в сутки — более тысячи долларов. Немалые вложения. Поневоле задумаешься, а стоит ли оно того и каков же будет срок окупаемости. При нынешних тарифах ждать пока отобьются свои деньги придется не один год. Но можно затраты уменьшить. Не за счет качества, но за счет незначительного снижения комфортности эксплуатации системы и за счет разумного подхода к подбору ее компонентов.

  • Не покупайте гелиевые или аккумуляторы глубокого разряда. Они не стоят своих денег. С солнечными батареями для дома отлично работают даже отслужившие свой срок автомобильные АКБ . Они нормально работают еще минимум, 5 лет.

    Если площадь не ограничена, можно купить солнечную батарею на поликристаллических фотоэлементах

  • В принципе, можно обойтись еще меньшими средствами. Можно не ставить контроллер. Он стоит не менее 150$ (а при большой мощности 500$), а вся его задача — мониторить состояние заряда батарей. Если бюджет ограничен, купите автомобильные часы, работающие от 12 В, которые также измеряют напряжение, температуру. Они стоят 2-5$ и практически выполняют ту же функцию. А чтобы избежать перезаряда, купите лишний аккумулятор. Или два. Суммарная мощность «лишней» емкости должна быть не ниже 20%. Это и позволит избежать перезаряда, и увеличит емкость системы.

Итак, если бюджет ограничен, можно обойтись несколькими солнечными панелями и аккумуляторными батареями, емкость которых на 20-25% выше максимального заряда солнечных панелей. Для мониторинга состояния купите автомобильные часы, которые еще измеряют напряжение. Это избавит вас от необходимости несколько раз в день измерять заряд на АКБ. Вместо этого вам надо будет время от времени смотреть на показания часов. Для старта это все. В дальнейшем можно докупать солнечные батареи для дома, увеличивать количество АКБ. При желании, можно купить инвертор.

Определяемся с размерами и количеством фотоэлементов

В хороших солнечных батареях на 12 вольт должно быть 36 элементов, на 24 вольта — 72 фотоэлемента. Это количество оптимально. При меньшем числе фотоэлементов вы никогда не получите заявленный ток. И это — лучший из вариантов.

Не стоит покупать сдвоенные солнечные панели — по 72 и 144 элемента соответственно. Во-первых, они очень большие, что неудобно при перевозке. Во-вторых, при аномально низких температурах, которые у нас периодически случаются, они первыми выходят из строя. Дело в том, что ламинирующая пленка при морозах сильно уменьшается в размерах. На больших панелях из-за большого натяжения она отслаивается или даже рвется. Теряется прозрачность, катастрофически падает производительность. Панель идет в ремонт.

Солнечная панель на 4 В имеет 7 элемента

Второй фактор. На больших по размерам панелях должна быть больше толщина корпуса и стекла. Ведь увеличивается парусность и снеговые нагрузки. Но далеко не всегда это делают, так как значительно возрастает цена. Если вы видите сдвоенную панель, а цена на нее ниже, чем на две «обычных», лучше ищите что-то другое.

Еще раз: лучший выбор — солнечная панель для дома на 12 вольт, состоящая из 36 фотоэлементов. Это оптимальный вариант, проверенный практикой.

Технические характеристики: на что обратить внимание

В сертифицированных солнечных батареях всегда указывается рабочий ток и напряжение, а также напряжение холостого хода и ток КЗ. При этом стоит учесть, что все параметры обычно указываются для температуры +25°C. В солнечный день на крыше батарея разогревается до температур, значительно превышающих эту цифру. Это объясняет наличие большего рабочего напряжения.

Пример технических характеристик солнечных батарей для дома

Также обратите внимание на напряжение холостого хода. В нормальных батареях оно порядка 22 В. И все бы ничего, но если проводить работы на оборудовании не отключив солнечные батареи, напряжение холостого ходы выведет из строя инвертор или другую подключенную технику, не рассчитанную на подобный вольтаж. Потому при любых работах — переключении проводов, подключении/отключении аккумуляторов и  т.д. и т.п — первое что вы должны сделать — отключить солнечные батареи (снять клеммы). Перебрав схему, их подключаете последними. Такой порядок действий сохранит вам много нервов (и денег).

Корпус и стекло

Солнечные батареи для дома имеют алюминиевый корпус. Этот металл не корродирует, при достаточной прочности имеет небольшую массу. Нормальный корпус должен быть собран из профиля, в котором присутствуют, как минимум, два ребра жесткости. К тому же стекло должно быть вставлено в специальный паз, а не закреплено сверху. Все это — признаки нормального качества.

Бликов на корпусе быть не должно

Еще при выборе солнечной батареи обратите внимание на стекло. В нормальных батареях оно не гладкое, а текстурированное. На ощупь — шершавое, если провести ногтями, слышен шорох. К тому же должно иметь качественное покрытие, которое сводит к минимуму блики. Это означает что в нем не должно ничего отражаться. Если хоть под каким-то углом видны отражения окружающих предметов, лучше найдите другую панель.

Выбор сечения кабеля и тонкости электрического подключения

Подключать солнечные батареи для дома необходимо медным одножильным кабелем. Сечение жилы кабеля зависит от расстояния между модулем и АКБ:

  • расстояние менее 10 метров:
    • 1,5 мм2 на одну солнечную батарею мощностью 100 Вт;
    • на две батареи — 2,5 мм2;
    • три батареи — 4,0 мм2;
  • расстояние больше 10 метров:
    • для подключения одной панели берем 2,5 мм2;
    • двух — 4,0 мм2;
    • трех — 6,0 мм2.

Можно брать сечение больше, но не меньше (будут большие потери, а оно нам не надо). При покупке проводов, обратите внимание на фактическое сечение, так как сегодня заявленные размеры очень часто не соответствуют действительным. Для проверки придется измерять диаметр и считать сечение (как это делать, прочесть можно тут).

Солнечные батареи для дома: электрическое подключение

При сборе системы можно плюсы солнечных батарей провести используя многожильный кабель подходящего сечения, а для минуса использовать один толстый. Перед подключением к аккумуляторам все «плюсы» пропускаем через диоды или диодные сборки с общим катодом. Это предотвращает возможность замыкания аккумулятора (может вызвать возгорание) при замыкании или обрыве проводов между батареями и аккумулятором.

Диоды используют типа SBL2040CT, PBYR040CT. Если такие на нашли, можно снять со старых блоков питания персональных компьютеров. Там обычно стоят SBL3040 или подобные. Пропускать через диоды желательно. Не забудьте что они сильно греются, так что монтировать их надо на радиаторе (можно на едином).

Еще в системе необходим блок предохранителей. По одному на каждого потребителя. Всю нагрузку подключаем через этот блок. Во-первых, система так безопаснее. Во-вторых, при возникновении проблем, проще определить ее источник (по сгоревшему предохранителю).

применений солнечных панелей и их практическое применение в реальной жизни

    • БЕСПЛАТНАЯ ЗАПИСЬ КЛАСС
    • КОНКУРСНЫЕ ЭКЗАМЕНА
      • BNAT
      • Классы
        • Класс 1-3
        • Класс 4-5
        • Класс 6-10
        • Класс 110003 CBSE
          • Книги NCERT
            • Книги NCERT для класса 5
            • Книги NCERT, класс 6
            • Книги NCERT для класса 7
            • Книги NCERT для класса 8
            • Книги NCERT для класса 9
            • Книги NCERT для класса 10
            • NCERT Книги для класса 11
            • NCERT Книги для класса 12
          • NCERT Exemplar
            • NCERT Exemplar Class 8
            • NCERT Exemplar Class 9
            • NCERT Exemplar Class 10
            • NCERT Exemplar Class 11
            • 9plar
            • RS Aggarwal
              • RS Aggarwal Решения класса 12
              • RS Aggarwal Class 11 Solutions
              • RS Aggarwal Решения класса 10
              • Решения RS Aggarwal класса 9
              • Решения RS Aggarwal класса 8
              • Решения RS Aggarwal класса 7
              • Решения RS Aggarwal класса 6
            • RD Sharma
              • RD Sharma Class 6 Решения
              • RD Sharma Class 7 Решения
              • Решения RD Sharma Class 8
              • Решения RD Sharma Class 9
              • Решения RD Sharma Class 10
              • Решения RD Sharma Class 11
              • Решения RD Sharma Class 12
            • PHYSICS
              • Механика
              • Оптика
              • Термодинамика
              • Электромагнетизм
            • ХИМИЯ
              • Органическая химия
              • Неорганическая химия
              • Таблица Менделеева
            • MATHS
              • Статистика
              • 9000 Pro Числа
              • Числа
              • Число чисел Тр Игонометрические функции
              • Взаимосвязи и функции
              • Последовательности и серии
              • Таблицы умножения
              • Детерминанты и матрицы
              • Прибыль и убыток
              • Полиномиальные уравнения
              • Разделение фракций
            • Microology
        • FORMULAS
          • Математические формулы
          • Алгебраные формулы
          • Тригонометрические формулы
          • Геометрические формулы
        • КАЛЬКУЛЯТОРЫ
          • Математические калькуляторы
          • 0003000
          • 000
          • 000 Калькуляторы по химии
          • 000
          • 000
          • 000 Образцы документов для класса 6
          • Образцы документов CBSE для класса 7
          • Образцы документов CBSE для класса 8
          • Образцы документов CBSE для класса 9
          • Образцы документов CBSE для класса 10
          • Образцы документов CBSE для класса 1 1
          • Образцы документов CBSE для класса 12
        • Вопросники предыдущего года CBSE
          • Вопросники предыдущего года CBSE, класс 10
          • Вопросники предыдущего года CBSE, класс 12
        • HC Verma Solutions
          • HC Verma Solutions Класс 11 Физика
          • HC Verma Solutions Класс 12 Физика
        • Решения Лакмира Сингха
          • Решения Лакмира Сингха класса 9
          • Решения Лахмира Сингха класса 10
          • Решения Лакмира Сингха класса 8
        • 9000 Класс
        9000BSE 9000 Примечания3 2 6 Примечания CBSE
      • Примечания CBSE класса 7
      • Примечания
      • Примечания CBSE класса 8
      • Примечания CBSE класса 9
      • Примечания CBSE класса 10
      • Примечания CBSE класса 11
      • Примечания 12 CBSE
    • Примечания к редакции 9000 CBSE 9000 Примечания к редакции класса 9
    • CBSE Примечания к редакции класса 10
    • CBSE Примечания к редакции класса 11
    • Примечания к редакции класса 12 CBSE
  • Дополнительные вопросы CBSE
    • Дополнительные вопросы по математике класса 8 CBSE
    • Дополнительные вопросы по науке 8 класса CBSE
    • Дополнительные вопросы по математике класса 9 CBSE
    • Дополнительные вопросы по науке
    • CBSE Вопросы
    • CBSE Class 10 Дополнительные вопросы по математике
    • CBSE Class 10 Science Extra questions
  • CBSE Class
    • Class 3
    • Class 4
    • Class 5
    • Class 6
    • Class 7
    • Class 8 Класс 9
    • Класс 10
    • Класс 11
    • Класс 12
  • Учебные решения
  • Решения NCERT
    • Решения NCERT для класса 11
      • Решения NCERT для класса 11 по физике
      • Решения NCERT для класса 11 Химия
      • Решения NCERT для биологии класса 11
      • Решение NCERT s Для класса 11 по математике
      • NCERT Solutions Class 11 Accountancy
      • NCERT Solutions Class 11 Business Studies
      • NCERT Solutions Class 11 Economics
      • NCERT Solutions Class 11 Statistics
      • NCERT Solutions Class 11 Commerce
    • NCERT Solutions for Class 12
      • Решения NCERT для физики класса 12
      • Решения NCERT для химии класса 12
      • Решения NCERT для биологии класса 12
      • Решения NCERT для математики класса 12
      • Решения NCERT, класс 12, бухгалтерия
      • Решения NCERT, класс 12, бизнес-исследования
      • NCERT Solutions Class 12 Economics
      • NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 1
      • NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 2
      • NCERT Solutions Class 12 Micro-Economics
      • NCERT Solutions Class 12 Commerce
      • NCERT Solutions Class 12 Macro-Economics
    • NCERT Solut Ионы Для класса 4
      • Решения NCERT для математики класса 4
      • Решения NCERT для класса 4 EVS
    • Решения NCERT для класса 5
      • Решения NCERT для математики класса 5
      • Решения NCERT для класса 5 EVS
    • Решения NCERT для класса 6
      • Решения NCERT для математики класса 6
      • Решения NCERT для науки класса 6
      • Решения NCERT для класса 6 по социальным наукам
      • Решения NCERT для класса 6 Английский язык
    • Решения NCERT для класса 7
      • Решения NCERT для математики класса 7
      • Решения NCERT для науки класса 7
      • Решения NCERT для социальных наук класса 7
      • Решения NCERT для класса 7 Английский язык
    • Решения NCERT для класса 8
      • Решения NCERT для математики класса 8
      • Решения NCERT для науки 8 класса
      • Решения NCERT для социальных наук 8 класса ce
      • Решения NCERT для класса 8 Английский
    • Решения NCERT для класса 9
      • Решения NCERT для класса 9 по социальным наукам
    • Решения NCERT для математики класса 9
      • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 1
      • Решения NCERT для математики класса 9, глава 2
      • Решения NCERT
      • для математики класса 9, глава 3
      • Решения NCERT для математики класса 9, глава 4
      • Решения NCERT для математики класса 9, глава 5
      • Решения NCERT
      • для математики класса 9, глава 6
      • Решения NCERT для математики класса 9, глава 7
      • Решения NCERT
      • для математики класса 9, глава 8
      • Решения NCERT для математики класса 9, глава 9
      • Решения NCERT для математики класса 9, глава 10
      • Решения NCERT
      • для математики класса 9, глава 11
      • Решения
      • NCERT для математики класса 9 Глава 12
      • Решения NCERT
      • для математики класса 9 Глава 13
      • NCER Решения T для математики класса 9 Глава 14
      • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 15
    • Решения NCERT для науки класса 9
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 1
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 2
      • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 3
      • Решения NCERT
      • для науки класса 9
  • .

    Что такое солнечная панель? Как работает солнечная панель?

    Солнечная энергия начинается с солнца. Солнечные панели (также известные как «фотоэлектрические панели») используются для преобразования солнечного света, который состоит из частиц энергии, называемых «фотонами», в электричество, которое можно использовать для питания электрических нагрузок.

    Солнечные панели могут использоваться для самых разных целей, включая удаленные системы электропитания для кабин, телекоммуникационное оборудование, дистанционное зондирование и, конечно же, для производства электроэнергии в жилых и коммерческих солнечных электрических системах.

    На этой странице мы обсудим историю, технологию и преимущества солнечных панелей. Мы узнаем, как работают солнечные панели, как они производятся, как они производят электричество и где вы можете купить солнечные панели.

    Краткая история солнечных панелей

    История развития солнечной энергетики насчитывает более 100 лет. Раньше солнечная энергия использовалась в основном для производства пара, который затем можно было использовать для привода механизмов. Но только после открытия Эдмондом Беккерелем «фотоэлектрического эффекта», который позволил преобразовать солнечную энергию в солнечную электрическую энергию.Затем открытие Беккереля привело к изобретению Чарльзом Фриттсом в 1893 году первого настоящего солнечного элемента, который был образован путем покрытия листов селена тонким слоем золота. И из этого скромного начала возникло устройство, которое мы знаем сегодня как солнечная панель .

    Рассел Ол, американский изобретатель, работающий в Bell Laboratories, запатентовал первый в мире кремниевый солнечный элемент в 1941 году. Изобретение Ола привело к производству первой солнечной панели в 1954 году той же компанией.Солнечные панели нашли свое первое широкое применение в космических спутниках. Для большинства людей первая солнечная панель в их жизни, вероятно, была встроена в их новый калькулятор - примерно в 1970-х годах!

    Сегодня солнечные панели и полные системы солнечных панелей используются для питания самых разных приложений. Да, солнечные панели в виде солнечных батарей все еще используются в калькуляторах. Однако они также используются для обеспечения солнечной энергией целых домов и коммерческих зданий, таких как штаб-квартира Google в Калифорнии.

    Как работают солнечные панели?

    Солнечные панели собирают чистую возобновляемую энергию в виде солнечного света и преобразуют этот свет в электричество, которое затем можно использовать для обеспечения энергией электрических нагрузок. Солнечные панели состоят из нескольких отдельных солнечных элементов, которые сами состоят из слоев кремния, фосфора (который обеспечивает отрицательный заряд) и бора (который обеспечивает положительный заряд). Солнечные панели поглощают фотоны и при этом инициируют электрический ток.Результирующая энергия, генерируемая фотонами, ударяющими по поверхности солнечной панели, позволяет электронам выбиваться с их атомных орбит и выпускаться в электрическое поле, создаваемое солнечными элементами, которые затем тянут эти свободные электроны в направленный ток. Весь этот процесс известен как фотоэлектрический эффект. В среднем доме имеется более чем достаточно площади на крыше для необходимого количества солнечных панелей для выработки солнечной энергии, достаточной для удовлетворения всех его потребностей в электроэнергии. Избыточная выработка электроэнергии поступает в основную энергосистему, окупаясь ее использованием в ночное время.

    В хорошо сбалансированной конфигурации с подключением к сети солнечная батарея вырабатывает энергию в течение дня, которая затем используется в доме ночью. Программы чистых измерений позволяют владельцам солнечных генераторов получать деньги, если их система производит больше электроэнергии, чем требуется в доме. В автономных солнечных приложениях необходимыми компонентами являются аккумуляторный блок, контроллер заряда и, в большинстве случаев, инвертор. Солнечная батарея отправляет электричество постоянного тока (DC) через контроллер заряда в аккумуляторную батарею.Затем мощность поступает из аккумуляторной батареи в инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный ток (AC), который может использоваться для устройств, не работающих на постоянном токе. С помощью инвертора размеры панелей солнечных батарей могут быть изменены в соответствии с самыми высокими требованиями к электрической нагрузке. Переменный ток можно использовать для питания нагрузок в домах или коммерческих зданиях, транспортных средствах для отдыха и лодках, удаленных каютах, коттеджах или домах, удаленном управлении движением, телекоммуникационном оборудовании, мониторинге потока нефти и газа, RTU, SCADA и многом другом.

    Преимущества солнечных панелей

    Использование солнечных батарей - очень практичный способ производства электроэнергии для многих приложений. Очевидное - это автономная жизнь. Проживание вне сети означает проживание в месте, которое не обслуживается основной электрической сетью. Удаленные дома и коттеджи хорошо выигрывают от солнечных систем. Больше нет необходимости платить огромные сборы за установку опор электроснабжения и прокладки кабелей от ближайшей точки доступа к основной сети. Солнечная электрическая система потенциально дешевле и может обеспечивать электроэнергию более трех десятилетий при правильном обслуживании.

    Помимо того факта, что солнечные панели позволяют жить в автономном режиме, возможно, самое большое преимущество, которое вы получите от использования солнечной энергии, заключается в том, что это одновременно чистый и возобновляемый источник энергии. С наступлением глобального изменения климата стало более важным, чтобы мы делали все возможное, чтобы снизить давление на нашу атмосферу из-за выбросов парниковых газов. Солнечные панели не имеют движущихся частей и не требуют особого обслуживания. Они прочны и служат десятилетиями при надлежащем уходе.

    Последнее, но не менее важное, из преимуществ солнечных панелей и солнечной энергии заключается в том, что после того, как система окупит свои первоначальные затраты на установку, электричество, которое она вырабатывает на оставшийся срок службы системы, который может составлять до 15- 20 лет в зависимости от качества системы абсолютно бесплатно! Для владельцев солнечных энергосистем, подключенных к сети, преимущества начинаются с того момента, когда система вводится в эксплуатацию, что потенциально устраняет ежемесячные счета за электроэнергию или, и это лучшая часть, фактически приносит владельцу системы дополнительный доход от электрической компании.Как? Если вы потребляете меньше энергии, чем производит ваша солнечная электрическая система, эту избыточную мощность можно продать, иногда с наценкой, вашей электроэнергетической компании!

    Есть много других применений и преимуществ использования солнечных панелей для выработки электроэнергии - их слишком много, чтобы перечислять здесь. Но просматривая наш веб-сайт, вы получите хорошее общее представление о том, насколько универсальной и удобной может быть солнечная энергия.

    Сколько стоят солнечные панели?

    Цены на солнечные панели существенно снизились за последние пару лет.Это здорово, потому что в сочетании с федеральным налоговым кредитом на инвестиции в солнечную энергию в размере 30 долларов и другими применимыми льготами СЕЙЧАС - лучшее время для инвестиций в солнечную энергетическую систему. И учтите: солнечная энергетическая установка стоит примерно столько же, сколько автомобиль среднего размера!

    Где я могу купить солнечные батареи?

    Ну, прямо здесь, на этом сайте, конечно!

    В число наших брендов солнечных панелей входят самые уважаемые производители солнечных панелей. Эти бренды включают, среди прочего, такие названия, как BP Solar, General Electric и Sharp.Мы предлагаем солнечные панели только высочайшего качества от производителей, зарекомендовавших себя в области производства солнечных панелей. Имея более 30 лет в бизнесе солнечных панелей, вы можете быть уверены, что на MrSolar.com мы знаем солнечные батареи!

    Сохранить

    Сохранить

    .Мощность

    солнечных панелей: сколько производят солнечные панели?

    Время чтения: 5 минут

    Выходная мощность или мощность - важный фактор, который следует учитывать при сравнении вариантов солнечных панелей. Вы можете услышать, как ваш установщик солнечных батарей говорит: «Это панель мощностью 255 Вт» или «Панель, которую я рекомендую, имеет мощность 300 Вт». Или, когда вы читаете цитату установщика солнечной энергии, вы можете увидеть числа вроде 245 Вт, 300 Вт или 345 Вт рядом с названием панели. Все они относятся к мощности, мощности и выходной мощности солнечной панели.

    Узнайте, сколько будут стоить солнечные панели в вашем районе в 2020 г.

    Основные выводы о выходной мощности солнечных панелей

    • Солнечные панели обычно производят от 250 до 400 Вт мощности
    • Фактическая мощность, которую вы видите, зависит от таких факторов, как затенение, ориентация и солнечные часы
    • Вы можете свободно сравнивать цены на солнечные батареи на EnergySage Marketplace, чтобы увидеть, как панели различной мощности повлияют на вашу уникальную систему

    Сколько энергии вырабатывает солнечная панель?

    Для примера, если вы получаете 5 часов прямого солнечного света в день в солнечном штате, таком как Калифорния, вы можете рассчитать выходную мощность солнечной панели следующим образом: 5 часов x 290 Вт (пример мощности солнечная панель премиум-класса) = 1450 ватт-часов , или примерно 1.5 киловатт-часов (кВтч). Таким образом, мощность каждой солнечной панели в вашем массиве составит около 500-550 кВтч энергии в год .

    Все солнечные панели классифицируются по величине мощности постоянного тока, которую они вырабатывают при стандартных условиях испытаний. Мощность солнечной панели выражается в ваттах (Вт) и представляет собой теоретическую выработку энергии панелью при идеальных условиях солнечного света и температуры. Большинство бытовых солнечных панелей, представленных сегодня на рынке, имеют номинальную выходную мощность от 250 до 400 Вт, причем более высокие номинальные мощности обычно считаются предпочтительнее более низких.Цены на солнечную батарею обычно измеряются в долларах за ватт ($ / Вт), и общая мощность ваших солнечных панелей играет значительную роль в общей стоимости вашей солнечной системы.

    Что можно получить от одной солнечной панели?

    В приведенном выше примере солнечная панель производит 1,5 кВтч в день, что в итоге составляет около 45 кВтч в месяц. Этой энергии достаточно для питания некоторых небольших приборов без особых проблем, но если вы хотите покрыть энергию, используемую системами климат-контроля вашей собственности или крупными кухонными приборами, вам понадобится больше солнечных батарей.

    Почему важна мощность солнечных панелей? Как рассчитать мощность панели

    Выходная мощность - важный показатель для вашей домашней или коммерческой системы солнечных панелей. Когда вы покупаете или устанавливаете солнечную фотоэлектрическую (PV) энергетическую систему, цена , которую вы платите , обычно основывается на общей выходной мощности солнечных панелей в системе (выраженной в ваттах или киловаттах).

    Мощность солнечной панели представляет собой теоретическое производство энергии солнечной панелью при идеальном солнечном свете и температурных условиях. Мощность рассчитывается путем умножения вольт на x ампер , где вольт представляет собой количество силы электричества, а амперы (амперы) относятся к общему количеству использованной энергии. Финансовая экономия, которую вы получаете от солнечной системы, является результатом электроэнергии, которую она вырабатывает с течением времени (выражается в киловатт-часах).

    Размер в зависимости от количества: типичные номинальные характеристики и емкость солнечных панелей

    Выходная мощность сама по себе не является полным показателем качества и рабочих характеристик панели.Для некоторых панелей высокая выходная мощность объясняется их большим физическим размером, а не их более высокой эффективностью или технологическим превосходством.

    Например, если обе солнечные панели имеют 15-процентный рейтинг эффективности, но одна имеет номинальную выходную мощность 250 Вт, а другая - 300 Вт, это означает, что 300-ваттная панель примерно на 20 процентов физически больше, чем 250-ваттная панель. Вот почему EnergySage и другие отраслевые эксперты рассматривают эффективность панелей как более показательный критерий производительности солнечных панелей, чем просто мощность солнечных батарей.

    На практике система солнечных панелей с общей номинальной мощностью 5 кВт (киловатт) может состоять либо из 20 панелей по 250 Вт, либо из 16 панелей по 300 Вт. Обе системы будут генерировать одинаковое количество энергии в одном и том же географическом месте. Хотя система мощностью 5 кВт может производить 6000 киловатт-часов (кВт-ч) электроэнергии каждый год в Бостоне, та же самая система будет производить 8000 кВт-ч каждый год в Лос-Анджелесе из-за количества солнечного света, получаемого каждым местом каждый год.

    Электроэнергия, вырабатываемая солнечной фотоэлектрической системой, определяется ее номинальной выходной мощностью, но она также зависит от других факторов, таких как эффективность панели и температурная чувствительность, а также степень затенения, которое испытывает система, а также угол наклона и азимут крыши, на которой он установлен.Как правило, имеет смысл с финансовой точки зрения установить солнечную систему с максимальной выходной мощностью, которую вы можете себе позволить (или которую вмещает ваша крыша) . Это обеспечит максимальную экономию и ускорит период окупаемости вашей солнечной энергетической системы.

    Узнайте больше о средних ценах на солнечную энергию по стране для солнечных систем мощностью 3кВт, 4кВт, 5кВт, 6кВт, 7кВт, 8кВт и 10кВт. На сайте EnergySage Solar Marketplace вы можете легко сравнить свои сбережения от солнечных панелей при различных номинальных мощностях.

    Сколько ватт энергии производит солнечная панель?

    На рисунке ниже представлена ​​выходная мощность многих производителей, поставляющих солнечные панели на рынок США. Поскольку производители панелей часто производят более одной линейки моделей солнечных панелей, выходная мощность большинства компаний имеет значительный диапазон. В таблице ниже указаны минимальная, максимальная и средняя выходная мощность солнечных панелей в портфеле каждого производителя.

    Выходная мощность (в ваттах) производителей солнечных панелей
    Производитель солнечных панелей
    Минимум
    Максимум
    Среднее значение
    Amerisolar 240 330 285
    Axitec 250 385 302
    Boviet Solar 320 340 330
    Canadian Solar 225 410 323
    CentroSolar CentroSolar 250 320 278
    ET Solar 255 370 306
    Green Brilliance 230 300 266
    Hansol 250 360 304
    Heliene 2 50 370 306
    Hyundai 265 395 350
    JA Solar 260 395 324
    JinkoSolar 205 400 309
    Kyocera 260 330 295
    LG Solar 315 415 368
    Merlin Solar 320 350 335
    Mission Solar Энергетика 300 390 334
    Panasonic 320 340 329
    Phono Solar 260 350 294
    Q CELLS 285 430 355
    Группа РЭЦ 275 380 900 92 337
    Renogy Solar 250 300 268
    RGS Energy 55 60 58
    Risen 270 390 329
    S-Energy 255 385 336
    Серафим 255 340 294
    Silfab 300 380 333
    Solaria 350 430 373
    Solartech Universal 310 325 318
    SunPower 320 435 354
    Trina Solar 260 395 327

    Какие солнечные панели производят больше всего электроэнергии?

    Солнечные панели обычно имеют выходную мощность от 250 до 400 Вт, но некоторые панели превышают отметку в 400 Вт.Солнечная панель с максимальной мощностью - это SunPower E-Series, коммерческая линейка солнечных панелей. Верхняя панель в E-Series выдает колоссальные 435 Вт . Если вы просто посмотрите на солнечные панели для жилых помещений, то верхней доступной панелью мощности является модуль переменного тока SunPower серии A - верхняя панель в линейке A-Series может похвастаться мощностью 425 Вт .

    Три совета для покупателей солнечных батарей

    1. Домовладельцы, которые получают несколько предложений, экономят 10% или более

    Как и в случае любой крупной покупки, покупка установки солнечной панели требует большого количества исследований и рассмотрения, включая тщательный анализ компании в вашем районе. В недавнем отчете Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) Министерства энергетики США рекомендовалось, чтобы потребители сравнивали как можно больше вариантов солнечной энергии, чтобы не платить завышенные цены, предлагаемые крупными установщиками в солнечной отрасли.

    Чтобы найти более мелких подрядчиков, которые обычно предлагают более низкие цены, вам понадобится сеть установщиков, например EnergySage. Вы можете получить бесплатные предложения от проверенных установщиков, проживающих в вашем регионе, когда вы зарегистрируете свою собственность на нашем рынке солнечных батарей - домовладельцы, получившие 3 или более предложений, могут рассчитывать сэкономить от 5000 до 10000 долларов на установке солнечных панелей.

    2. Крупнейшие установщики обычно не предлагают лучшую цену.

    Мантра больше - не всегда лучше - одна из основных причин, по которой мы настоятельно рекомендуем домовладельцам рассматривать все варианты солнечных батарей, а не только бренды, достаточно крупные, чтобы платить за самую рекламу. Недавний отчет правительства США показал, что крупные установщики на 2000-5000 долларов дороже, чем небольшие солнечные компании . Если у вас есть предложения от некоторых крупных установщиков солнечной энергии, обязательно сравните эти предложения с предложениями местных установщиков, чтобы не переплачивать за солнечную энергию.

    3. Не менее важно сравнивать все варианты оборудования.

    Специалисты по установке в национальном масштабе не просто предлагают более высокие цены - они также, как правило, имеют меньше вариантов солнечного оборудования, что может оказать значительное влияние на производство электроэнергии в вашей системе. Собирая разнообразные предложения по солнечной энергии, вы можете сравнивать затраты и экономию на основе различных пакетов оборудования, доступных вам.

    При поиске лучших солнечных панелей на рынке следует учитывать несколько факторов.Хотя одни панели будут иметь более высокий рейтинг эффективности, чем другие, инвестирование в самое современное солнечное оборудование не всегда приводит к более высокой экономии. Единственный способ найти «золотую середину» для вашей собственности - это оценить расценки с различным оборудованием и предложениями финансирования.

    Для любого домовладельца, который только что хочет получить приблизительную оценку установки, на начальном этапе покупки солнечной энергии, попробуйте наш солнечный калькулятор, который предлагает предварительную стоимость и оценку долгосрочной экономии в зависимости от вашего местоположения и типа крыши.Для тех, кто хочет получить расценки от местных подрядчиков сегодня, воспользуйтесь нашей платформой сравнения расценок.

    основных солнечных элементов

    Узнайте, сколько будут стоить солнечные панели в вашем регионе в 2020 г.

    .

    Солнечная панель - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

    Схематический символ солнечной панели

    Солнечные батареи получают энергию солнца для использования людьми. Есть два типа солнечных панелей: те, которые собирают тепло (тепловые), и те, которые производят электричество (фотоэлектрические). Тепло от солнечных батарей часто используется для отопления помещений и горячего водоснабжения.

    Солнечные панели собирают возобновляемую энергию. В 20 веке некоторые использовали солнечное тепло для производства пара для парового двигателя, который вращал генератор.В настоящее время производство электричества из солнечного света обходится дешевле. Это твердотельный способ производства электричества, что означает отсутствие движущихся частей.

    Домашние солнечные панели часто устанавливают на крышах домов. Коммерческие или промышленные установки часто устанавливаются на трекерах, установленных на земле. Трекеры направляют панель на солнце, когда солнце движется по небу. Фотоэлектрические панели также широко используются в космическом пространстве, где они являются одним из немногих доступных источников энергии.

    Солнечные панели для тепла обычно изготавливают из коробки с прозрачным окном сверху.Трубы проходят через коробку. Трубы и коробка обычно окрашиваются в черный цвет, потому что черный поглощает больше тепла, чем другие цвета. Трубы заполнены жидким теплоносителем, например водой или маслом. Насос перекачивает жидкость, которая нагревается под воздействием солнечных лучей. Когда горячая жидкость покидает панель, она попадает в теплообменник, который передает тепло воде или воздуху. После того, как охлаждающая жидкость покидает теплообменник, она снова закачивается в панель, чтобы снова собрать тепло.

    Фотоэлектрические солнечные панели рассчитаны на срок службы около тридцати лет.Пока что большинство солнечных панелей, первоначально созданных в 1980-х годах, еще не достигли конца своего расчетного срока службы. Однако многие из солнечных панелей с истекшим сроком годности классифицируются как опасные отходы. Использованные солнечные панели, которые не считались опасными, могут быть переработаны для создания новых солнечных панелей. Более 90% солнечных панелей подлежат переработке для создания новых солнечных панелей или металлолома. Во-первых, панели ломаются путем удаления металлических рам и стеклянной пластины, в результате чего группа солнечных элементов оказывается зажатой между этиленвинилацетатной смолой (EVA) и задней пленкой.Чтобы добраться до самих солнечных элементов, необходимо удалить смолу и подложку. [1] [2]

    Десять основных применений солнечных панелей включают:

    • тепло для дома
    • силовые насосы
    • Зарядка батареи для внутреннего и наружного освещения в солнечный день для использования в ночное время.
    • питает ваш дом, кемпер, хижину, сарай для инструментов или любое другое здание в этом отношении.
    • при обогреве бассейнов в солнечной системе водяного отопления используются солнечные панели для нагрева воды.Их можно поставить на крышу, чтобы они собирали солнечное тепло, а затем доставить в бассейн.
    • Солнечные батареи также используются в космических исследованиях и других видах транспорта. [3]

    Солнечные панели стали намного дешевле в использовании по сравнению с нефтью, дизельным топливом и сжиженным природным газом в некоторых частях Азии. Солнечная энергия скоро станет основным источником энергии. За прошедшие годы было сделано много инноваций для улучшения солнечных панелей. Солнечные панели использовались для исследования космоса и разрабатываются для питания автомобилей.Наряду с этим ученые разрабатывают солнечные элементы из силикона, чтобы повысить его удобство. [4]

    Солнечная черепица - это новый тип солнечных батарей, который выглядит как обычная черепица из асфальта. Они используются там, где появление традиционных солнечных панелей может быть нежелательным, например, на крышах жилых домов. Солнечная черепица более дорогая и менее долговечная, чем обычные солнечные панели.

    .

    Как работают солнечные панели? Пошаговое руководство

    Время чтения: 5 минут

    Поскольку стоимость солнечной энергии резко упала в последние годы наряду с значительным повышением технической эффективности и качества производства, многие домовладельцы в США начинают рассматривать солнечную энергию как жизнеспособное альтернативное энергетическое решение. И поскольку солнечная энергия выходит на основные энергетические рынки, большой вопрос : «Как работают солнечные панели?» В этой статье мы подробно разберем, как солнечные панели производят энергию для вашего дома и насколько прагматичен переход на солнечную энергию.

    Посмотрите варианты использования солнечной энергии в вашем районе в 2020 году

    Основные выводы: как работают солнечные панели?

    • Солнечные элементы обычно изготавливаются из кремния, который является полупроводником и может генерировать электричество.
    • Этот процесс известен как «фотоэлектрический эффект».
    • Посмотрите, как солнечные панели могут работать на вас, с индивидуальными ценами на EnergySage Marketplace

    Как солнечные панели работают в вашем доме? Пошаговый обзор

    Солнечные панели работают, поглощая солнечный свет с помощью фотоэлектрических элементов, вырабатывая энергию постоянного тока (DC), а затем преобразовывая ее в полезную энергию переменного тока с помощью инверторной технологии.Затем энергия переменного тока проходит через электрическую панель дома и распределяется соответствующим образом. Вот основные этапы того, как солнечные панели работают в вашем доме:

    1. Фотоэлектрические элементы поглощают солнечную энергию и преобразуют ее в электричество постоянного тока
    2. Солнечный инвертор преобразует электричество постоянного тока из ваших солнечных модулей в электричество переменного тока, которое используется большинством бытовая техника
    3. Электроэнергия течет через ваш дом, питая электронные устройства
    4. Избыточное электричество, произведенное солнечными панелями, подается в электрическую сеть

    Вот короткое видео, объясняющее, как солнечные панели работают для выработки электричества для вашего дома:

    Как солнечные панели вырабатывают электричество?

    Стандартная солнечная панель (также известная как солнечный модуль) состоит из слоя кремниевых элементов, металлического каркаса, стеклянного кожуха и различных проводов, позволяющих току течь от кремниевых элементов.Кремний (атомный номер 14 в периодической таблице) - неметалл с проводящими свойствами, которые позволяют ему поглощать и преобразовывать солнечный свет в электричество. Когда свет взаимодействует с кремниевой ячейкой, он приводит в движение электроны, что вызывает прохождение электрического тока. Это известно как «фотоэлектрический эффект», и он описывает общую функциональность технологии солнечных панелей.

    Фотоэлектрический эффект

    Наука о производстве электричества с помощью солнечных батарей сводится к фотоэлектрическому эффекту .Впервые он был обнаружен в 1839 году Эдмоном Беккерелем и может рассматриваться как характеристика определенных материалов (известных как полупроводники ), которая позволяет им генерировать электрический ток при воздействии солнечного света.

    Фотогальванический процесс включает следующие упрощенные этапы:

    1. Кремниевый фотоэлектрический солнечный элемент поглощает солнечное излучение
    2. Когда солнечные лучи взаимодействуют с кремниевым элементом, электроны начинают двигаться, создавая поток электрического тока
    3. Захват проводов и подать это электричество постоянного тока (DC) в солнечный инвертор, чтобы преобразовать его в электричество переменного тока (AC)

    Мы собрали инфографику ниже, чтобы объяснить, как работают солнечные панели:

    Инфографика: как работают солнечные элементы ?

    Как работает подключение к сети с солнечными батареями?

    Хотя выработка электроэнергии с помощью солнечных панелей может иметь смысл для большинства людей, все еще существует большая путаница в отношении того, как сеть влияет на домашний солнечный процесс.Любой дом, подключенный к электросети, будет иметь так называемый счетчик коммунальных услуг, который ваш поставщик энергии использует для измерения и подачи электроэнергии в ваш дом. Когда вы устанавливаете солнечные панели на крыше или на наземном основании на своем участке, они в конечном итоге подключаются к счетчику коммунальных услуг в вашем доме. С помощью этого измерителя можно получить доступ и измерить производство вашей солнечной системы.

    Большинство домовладельцев в США имеют доступ к сетевым счетчикам, что является основным стимулом для солнечной энергии, который значительно улучшает экономику солнечной энергии.Если у вас есть нетто-счетчики, вы можете отправлять электроэнергию в сеть, когда ваша солнечная система перегружена (например, днем ​​в солнечные летние месяцы) в обмен на кредиты на счет за электричество. Затем, в часы низкого производства электроэнергии (например, в ночное время или в пасмурные дни), вы можете использовать свои кредиты для получения дополнительной энергии из сети и удовлетворения ваших потребностей в электроэнергии. В некотором смысле, нетто-учет предлагает бесплатное решение для хранения для владельцев недвижимости, которые используют солнечную энергию, что делает солнечную энергию универсальным энергетическим решением.

    Учитывая, что наиболее распространенным отвращением, которое люди испытывают к использованию солнечной энергии, является вопрос о том, что делать ночью или в дни с плохой погодой, бесплатное решение для хранения, столь же эффективное, как чистые измерения, меняет правила игры с точки зрения использования солнечной энергии. Эти типы стимулов, а также тот факт, что стоимость солнечной энергии упала почти на 70 процентов за последнее десятилетие, могут объяснить, почему солнечная промышленность растет в Соединенных Штатах экспоненциально.

    Дополнительные важные детали к солнечным панелям

    Помимо кремниевых солнечных элементов, типичный солнечный модуль включает в себя стеклянный кожух, который обеспечивает прочность и защиту кремниевых фотоэлементов.Под стеклянной внешней стороной панели имеется слой для изоляции и защитный задний лист, который защищает от рассеивания тепла и влажности внутри панели. Изоляция важна, потому что повышение температуры приведет к снижению эффективности, что приведет к снижению производительности солнечных панелей.

    Солнечные панели имеют антибликовое покрытие, которое увеличивает поглощение солнечного света и позволяет кремниевым элементам получать максимальное воздействие солнечного света. Кремниевые солнечные элементы обычно производятся в двух формах ячеек: монокристаллических или поликристаллических.Монокристаллические ячейки состоят из одного кристалла кремния, тогда как поликристаллические ячейки состоят из фрагментов или осколков кремния. Моноформаты предоставляют больше места для движения электронов и, таким образом, предлагают более эффективную солнечную технологию, чем поликристаллические, хотя обычно они более дорогие.

    Как домовладельцы могут гарантировать значительную экономию на солнечной энергии

    Для тех, кто начинает рассматривать солнечные панели для своего дома, следует учитывать ряд факторов, включая финансирование, оборудование, выбор установщика и гарантии.В дополнение ко всем этим темам стоит вопрос о том, как убедиться, что вы можете получить выгодную сделку и добиться значительной экономии энергии в долгосрочной перспективе. Для людей, плохо знакомых с процессом покупки солнечных батарей, у нас есть несколько ключевых советов, которые гарантируют, что вы получите лучшее предложение на вашу систему солнечных модулей.

    Три совета для покупателей солнечной энергии

    1. Домовладельцы, которые получают несколько предложений, экономят 10% или более

      Как и в случае любой крупной покупки билета, покупка установки солнечной панели требует большого количества исследований и рассмотрения, включая тщательный анализ компаний в ваш район. В недавнем отчете Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) Министерства энергетики США рекомендуется, чтобы потребители сравнивали как можно больше вариантов солнечной энергии, чтобы не платить завышенные цены, предлагаемые крупными установщиками в солнечной отрасли. Чтобы найти более мелких подрядчиков, которые обычно предлагая более низкие цены, вам нужно будет использовать сеть установщиков, такую ​​как EnergySage. Вы можете получить бесплатные предложения от проверенных установщиков, проживающих в вашем регионе, когда зарегистрируете свою собственность на нашем рынке солнечных батарей - домовладельцы, получившие 3 или более предложений, могут сэкономить тысячи на установке солнечных батарей.

    2. Крупнейшие установщики обычно не предлагают лучшую цену

      Мантра больше - не всегда лучше - одна из основных причин, по которой мы настоятельно рекомендуем домовладельцам рассматривать все варианты солнечных батарей, а не только бренды, достаточно крупные, чтобы за них платить самая реклама. Недавний отчет правительства США показал, что крупные установщики на 2000-5000 долларов дороже, чем небольшие солнечные компании . Если у вас есть предложения от некоторых крупных установщиков солнечной энергии, обязательно сравните эти предложения с предложениями местных установщиков, чтобы не переплачивать за солнечную энергию.

    3. Сравнение всех вариантов вашего оборудования не менее важно.

      Специалисты по установке в национальном масштабе не просто предлагают более высокие цены - у них также, как правило, меньше вариантов солнечного оборудования, что может оказать значительное влияние на производство электроэнергии в вашей системе. Собирая разнообразные предложения по солнечной энергии, вы можете сравнивать затраты и экономию на основе различных пакетов оборудования, доступных вам. При поиске лучших солнечных панелей на рынке следует учитывать несколько факторов.Хотя одни панели будут иметь более высокий рейтинг эффективности, чем другие, инвестирование в самое современное солнечное оборудование не всегда приводит к более высокой экономии. Единственный способ найти «золотую середину» для вашей собственности - это оценить расценки с различным оборудованием и предложениями финансирования.

    Для любого домовладельца, только начинающего покупать солнечную батарею и желающего получить приблизительную оценку установки, попробуйте наш солнечный калькулятор, который предлагает предварительную оценку затрат и долгосрочной экономии в зависимости от вашего местоположения и типа крыши.Для тех, кто хочет получить расценки от местных подрядчиков сегодня, воспользуйтесь нашей платформой сравнения расценок.

    содержание солнечной энергии в ядре

    Посмотрите варианты использования солнечной энергии в вашем районе в 2020 г.

    .

    Насколько солнечные панели спасут вас в 2020 году?

    Время чтения: 5 минут

    Солнечные панели не только полезны для окружающей среды - вы можете получить серьезную экономию в течение всего срока службы вашей солнечной системы.

    Узнайте, сколько будут стоить солнечные панели в вашем районе в 2020 году

    Сколько вам сэкономят солнечные панели? Ключевые моменты, которые следует учитывать

    • Солнечные панели стоят денег заранее, но сэкономят их в долгосрочной перспективе
    • Средний дом может сэкономить от 10 000 до 30 000 долларов в течение срока службы вашей солнечной системы.
    • EnergySage Marketplace, чтобы увидеть приблизительную экономию от солнечной энергии

    Сколько экономят солнечные панели? Действительно ли солнечные панели экономят ваши деньги?

    Простой ответ на вопрос «действительно ли солнечные панели экономят ваши деньги?» это да. При этом , сколько вы сэкономите, зависит от ряда факторов. Прямые часы ежедневного солнечного света, а также размер и угол наклона вашей крыши важны, но местные тарифы на электроэнергию играют самую большую роль в определении того, сколько солнечной энергии может вас сэкономить.

    При таком количестве модных инвестиционных возможностей, доступных сегодня и в эпоху, легко отнестись скептически к новым продуктам, обещающим «сэкономить вам кучу денег». Солнечные панели ничем не отличаются - экономия денег за счет уменьшения счета за электроэнергию является одним из главных преимуществ и аргументов в пользу солнечной энергии как продукта и модернизации дома.

    Сколько денег солнечные панели экономят на счетах за электричество?

    Первый шаг к пониманию того, сколько солнечной энергии может вам сэкономить, - это подсчитать, сколько вы в настоящее время тратите на электричество каждый год. Например, среднее годовое потребление электроэнергии, необходимое для домашнего хозяйства в США, составляет 10 972 киловатт-часа (кВт-ч). Умножьте это на средний национальный тариф на электроэнергию по состоянию на апрель 2020 года (0,1328 доллара за кВтч), и вы обнаружите, что типичная американская семья тратит чуть более 1450 долларов в год только на электричество.

    Затем вы должны рассмотреть изменчивый характер цен на электроэнергию и определить, какими будут тарифы на коммунальные услуги в ближайшие годы. Когда вы сравниваете стоимость коммунального электричества с бытовой солнечной батареей, вы должны иметь в виду, что вы можете ожидать ежегодного увеличения тарифов на электроэнергию. За последнее десятилетие национальные затраты на электроэнергию росли примерно на 2,2% в год. Инфляция тарифов на коммунальные услуги является дополнительным стимулом для солнечной энергии: когда вы генерируете свою собственную энергию с помощью солнечной фотоэлектрической системы, вы фиксируете затраты на энергию на постоянном уровне, так что вам больше не нужно учитывать переменные тарифы на коммунальные услуги.

    Из-за того, что солнечная энергия является авансовым вложением, единственными расходами, связанными с солнечной системой, будет стоимость вашей установки и любые дополнительные затраты на электроэнергию в случае, если ваши панели не полностью компенсируют 100% вашей электроэнергии использовать. Будет ли ваша система полностью компенсировать ваши потребности в электроэнергии, в первую очередь зависит от того, насколько точно вы определите размер своей фотоэлектрической системы - вы можете рассчитать, сколько солнечных панелей вам понадобится для обеспечения этого процента.

    Чтобы предоставить снимок типичной экономии по счетам от солнечной установки, в следующей таблице представлены данные по штатам для оценки 20-летней экономии при использовании солнечной энергии.Данные включают ряд предположений:

    • Размер системы: 6 киловатт
    • Потребность в электроэнергии: 10 972 киловатт-часов в год (в среднем по стране)
    • Инфляция тарифов на коммунальные услуги: 2,2%
    • Процент потребности, удовлетворяемые за счет солнечных батарей: 94% (в среднем по рынку EnergySage)
    • Тариф на электроэнергию: Среднее по штату на апрель 2020 года (согласно EIA)
    • Предполагается, что солнечные панели принадлежат владельцу
    Оценка экономии солнечных панелей по штату
    долл. США
    Штат
    Средняя цена (солнечная система 6 кВт) Средний тариф на электроэнергию на штат (долл. / КВтч) Экономия за 20 лет
    Аризона 11100 долл. США долл. США 0.1278 21 572 долл. США
    Калифорния 13 054 долл. США 0,2047 39 277 долл. США
    Колорадо 13 852 долл. США долл. США 0,1213 17 157
    Флорида долл. США 11,982 Массачусетс 13 764 доллара 0,2324 доллара 45 648 долларов
    Мэриленд 13 187 долларов 0 долларов.1322 20610 долл. США
    Нью-Джерси 12388 долл. США 0,1593 долл. США 28337 долл. США
    Нью-Йорк долл. США 13,720 долл. США 0,1733 долл. США
    Вашингтон 11 899 долл. США 0,0967 долл. США 12 822 долл. США

    * Примечание: федеральный налоговый кредит применяется к приведенной выше таблице

    У вас еще есть счет за электричество с солнечными батареями?

    Распространенное заблуждение об установке солнечных панелей состоит в том, что ваш счет за электричество полностью исчезнет.Даже если вы установите достаточно солнечной энергии, чтобы полностью компенсировать потребление электроэнергии, вы все равно будете получать счет за электроэнергию от своей коммунальной службы, пока ваша собственность остается подключенной к сети. Однако это не означает, что вы всегда будете платить деньги по счету - вот почему:

    Благодаря политике, называемой чистым измерением, которая доступна в большинстве штатов, энергия, производимая вашими солнечными панелями, которую вы не используете немедленно, составляет отправлено в сеть в обмен на кредиты на ваш счет за электричество. Это позволяет вам получать энергию из сети в ночное время (когда солнце не светит и не питает ваши солнечные панели), но не платить никаких дополнительных денег, если вы потребляете столько же или меньше, чем вы предоставили в сеть. .Когда вы получите свой ежемесячный счет за электроэнергию, будут указаны любые чистые счетчики, которые вы использовали в этом месяце, и с вас не будет взиматься плата за эту мощность. Оставшаяся электроэнергия, которую вы вытащили из сети, которая не была компенсирована чистыми счетами за счетчики и не была произведена и не использована сразу в вашем доме, - это то место, где вы можете увидеть небольшие платежи за электричество.

    Таким образом, да, вы все равно получите счет за электричество при установке солнечных панелей . Важно отметить, что счет может не требовать от вас какой-либо оплаты, а может просто указывать, как ваше использование было компенсировано чистыми счетами за счетчик за месяц.В случае, если вы поставляете в сеть больше электроэнергии, чем потребляете, ваша коммунальная компания обычно переносит неиспользованные кредиты по счетам на следующий месяц, чтобы вы могли ими воспользоваться. Тем не менее, установка солнечных панелей почти наверняка приведет к снижению среднемесячных расходов на электроэнергию и в некоторых случаях может снизить ежемесячный счет за электричество.

    Насколько солнечные панели могут снизить углеродный след?

    Финансовая прибыль - главный стимул для перехода на солнечную энергию, но деньги - не единственное, что экономят солнечные батареи.Устанавливая солнечные батареи, вы улучшаете окружающую среду и сокращаете выбросы парниковых газов. Вот почему возникает вопрос: «Сколько могут сэкономить солнечные панели?» На это можно ответить двумя способами: сколько денег Solar может сэкономить и сколько CO 2 он может сэкономить (избежать выброса в атмосферу).

    Агентство по охране окружающей среды предлагает формулу, которая поможет вам рассчитать, как различные экологически чистые методы приводят к сокращению выбросов углерода. Приведенная ниже таблица преобразует производство солнечной энергии в компенсацию выбросов парниковых газов с помощью метрических преобразователей 7.44 × 10 -4 метрических тонн CO 2 / киловатт-час произведенной энергии и средний национальный коэффициент производства солнечных панелей, 1,42 киловатт-часа / ватт мощности .

    CO 2 Уменьшение в зависимости от размера солнечной системы
    Размер системы (кВт) Годовое производство солнечной энергии (кВтч) Сокращение выбросов углерода в год (метрические тонны)
    2 кВт 2,840 2.1
    3 кВт 4260 3,2
    4 кВт 5,680 4,2
    5 кВт 7,100 5,3
    6 кВт 8,520
    6,382
    9,940 7,4
    8 кВт 11360 8,5
    10 кВт 14200 10,6
    12 кВт 17040 12.7
    15 кВт 21,300 15,8

    Хороший момент для сравнения при размышлении о выбросах углерода - это то, что типичный автомобиль выбрасывает 4,7 метрических тонны диоксида углерода ежегодно. Это означает, что система солнечных панелей мощностью 6 кВт (6000 Вт) с комфортом компенсирует выбросы, производимые одним автомобилем на ископаемом топливе в год. Помимо значительной экономии средств на счетах, солнечная система дает возможность, так сказать, «убрать машину с дороги».

    Солнечные панели могут принести большую экономию

    В конечном счете, независимо от того, смотрите ли вы на финансы или выбросы углерода, система солнечных панелей принесет большую экономию домовладельцам. Как видно из первой таблицы данных, 20-летняя экономия электроэнергии от солнечной энергии может быть значительной - от минимального уровня в 10 тысяч долларов до почти 30 тысяч долларов. Решающим фактором в первую очередь будет стоимость электроэнергии, которая значительно варьируется в зависимости от того, где вы живете. Тем не менее, хорошее практическое правило заключается в том, что если вы живете в штате со средними и высокими тарифами на коммунальные услуги, солнечная энергия будет безрисковой инвестицией с большой прибылью.Что касается выбросов, по мере увеличения размера панельной системы сокращается и CO 2 в окружающей среде, что делает солнечную энергию экологически ориентированной инвестицией. Если вы ищете индивидуальные оценки не только в отношении потенциальной экономии солнечной энергии, но и в отношении стоимости системы солнечных батарей, попробуйте наш солнечный калькулятор. Если вы готовы начать изучать предложения от предварительно проверенных подрядчиков по солнечной энергии в вашем районе, посетите EnergySage Solar Marketplace.

    основные солнечные батареи

    затраты / экономия

    Узнайте, сколько будут стоить солнечные панели в вашем регионе в 2020 году

    .

    Смотрите также

    Сделать заказ

    Пожалуйста, введите Ваше имя
    Пожалуйста, введите Ваш номер телефона
    Пожалуйста, введите Ваше сообщение