Содержание

Как выбрать солнечную батарею: критерии и нюансы

В наше время другие методы обеспечения электричеством дачи либо коттеджа непреклонно набирают популярность. Одним из самых нужных источников автономного энергоснабжения является система солнечных батарей. Принцип деяния солнечных батарей общий для всех имеющихся типов.

Полупроводниковая пластинка солнечной панели на атомном уровне состоит из 2-ух слоев. Слой N содержит атомы с излишними электронами, а у атомов слоя P электронов не хватает. Солнечный свет катализирует отделение свободных электронов в первом слое и перетекание их во 2-ой. В проводнике меж слоями возникает электронный ток. Его сила находится в зависимости от типа полупроводников. Панели батарей могут быть изготовлены из различных материалов и различными методами.

Любой из этих видов можно поделить на подвиды, тщательно о каждом подвиде и о том как правильно и по предназначению избрать солнечную батарею побеседуем в статье.

солнечный, батарея, лучше

Пленочные батареи

Пленочная батарея выпускается в рулонах, которые можно расстелить на огромных площадях.

В ближайшее время обретают популярность новые солнечные батареи, в базе которых лежит не жесткая подложка из стекла либо металла, а полимерная пленка.

Этот вид батарей обладает такими преимуществами:

  • Ее можно резать на части.
  • Подгонять под хоть какой размер и форму.
  • Ей можно устилать крышу с плавными извивами.
  • Она весит еще меньше, чем остальные виды солнечных батарей.
  • Батареи не настолько массивные, как кремниевые.
  • Они больше подвержены воздействиям среды.
  • К огорчению, пока тяжело отыскать в продаже схожую продукцию, но ее создание налаживается очень интенсивно, и нет обстоятельств колебаться, что в ближнем будущем приобрести рулонную батарею сумеет каждый желающий.
  • модули, в качестве базы которых употребляется теллурид кадмия;
  • панели с основой из селенида меди-индия;
  • полимерные пленочные батареи.

Батареи с основой из теллурида кадмия можно наклеивать не только лишь на крыши домов, да и фургонов, ларьков, и даже на предметы одежки).

Эти батареи создаются методом нанесения на пленку теплурида кадмия. Вещество наносят тончайшим слоем всего в несколько 10-ов микрометров. Последующим слоем накладывается сеть проводников, позволяющая снимать с батареи электричество.

Батарея, сделанная таким методом, по мощности не может соперничать с модулями из кремния. Ее КПД составляет всего 10%. Но она стоит намного меньше, потому, непременно, отыщет свою аудиторию потребителей.

Панели с селенидом меди индием в базе в недалеком будущем имеют все шансы стать постоянным элементом фактически хоть какого устройства, от мобильного телефона до самолета.

Разработка, по которой создаются эти панели, именуется CIGS (аббревиатура обозначает хим соединение Cu(In,Ga)Se2). Полупроводники в их состоят из таких частей, как:

  • медь;
  • галлий;
  • селен;
  • индий.

Есть некие технические трудности, не дозволяющие довольно удешевить создание пленочных модулей этого типа. Но, хотя они и стоят больше, чем батареи с внедрением теллурида кадмия, они более эффективны. Их КПД добивается 15%.

Создание полимерных модулей налажено в Дании, возможно, скоро пленка будет продаваться и в нашей стране.

Очередные сравнимо новые пленочные батареи именуются «полимерными». Их начала создавать компания Mekoprint A/S.

Активный слой пленки состоит из полимера. Его покрывает слой дюралевых электродов. Эти слои размещены на органической пленке. Снаружи они покрыты защитным слоем.

Стоимость пленочного модуля не высочайшая, да и эффективность очень уступает предшествующим вариантам.

Кремниевые панели

Во внедрении было сказано, что солнечные батареи делятся на кремниевые и пленочные.

Этот материал употребляется в качестве базы для нанесения слоев вещества N и P, меж которыми появляется электричество.

Кремниевые панели, в свою очередь, можно поделить на три главных подвида:

  • Поликристаллические кремниевые панели.
  • Монокристаллические панели.
  • Бесформенные модули.

Какой из их лучше, станет понятно после детализированного анализа каждого вида, который следует ниже.

Для производства панелей поликристаллического типа употребляется не самый незапятнанный кремниевый кристалл. Он создается методом остывания расплавленного кремния.

Снаружи поликристалл реально отличить по неоднородной расцветке его поверхности. В ней находятся различные цвета голубого цвета, от синего до голубого. КПД таких пластинок составляет около 15%.

Расплавленный кремний, контактируя с затравкой, отвердевает, образуя чистейший материал. Изделию придается цилиндрическая форма, из которой позже нарезаются тончайшие пластинки.

Процесс производства пластинок очень дорогостоящий, потому солнечные батареи стоят много. В схожих пластинках атомы кремния нацелены таким макаром, что их электронам легче покидать свои орбиты. Благодаря этому КПД батарей добивается 20%. Это хороший вариант, как для дачи, так и для жилого помещения.

Батареи, изготовленные на базе бесформенного кремния, управляются со собственной задачей даже в облачную погоду. Для батарей этого типа нормальными являются последующие условия:

  • запыленный воздух;
  • дождик;
  • закат;
  • рассвет.

В базе частей лежит кремневодород (SiH4). Кремний подвергают действию электронного разряда. Он испаряется и оседает на подложку узким слоем, не превосходящим 1 мкм.

Подложка может быть выполнена из таких дешевых материалов, как:

  • металл;
  • полимерная пленка;
  • керамика;
  • высококачественное стекло.
солнечный, батарея, лучше

Критерии выбора

Выбирая один из видов солнечных батарей для дома, клиент всегда ориентируется по трем основным аспектам:

  • стоимость комплекта солнечных батарей;
  • их КПД;
  • экологическая чистота.

Каждый пункт зависит од 2-ух других, и конструктивных особенностей входящих в набор панелей.

Стоимость определяется типом батарей и вспомогательного оборудования, входящего в набор системы. Тяжело именовать точную цифру, ведь видов много. Но можно привести пример среднего по характеристикам и цены комплекта, который отлично подойдет для энергоснабжения дачи.

  • четыре солнечные панели поликристаллического типа, которые стоят 900 баксов;
  • контролер (нужен для автоматизации зарядных и разрядных процессов аккумуляторов), стоимость которого – 250 баксов;
  • инвертор (конвертирует неизменный ток от батарей в переменный) стоит 970 баксов;
  • два АКБ обойдутся в 870 баксов.

Чем лучше солнечные панели, тем выше их КПД. Все виды солнечных панелей обеспечивают различный КПД. Функциональность каждого вида батарей будет детально рассмотрена в посвященном ему разделе статьи.

А на данный момент в качестве примера поглядим, как действующим является описанный чуть повыше набор.

Мощность входящих в него фотоэлектрических панелей добивается 1000 Вт. Месячная выработка энергии – 125 кВт/ч. Допустимая степень нагрузки – 2,8 кВт.

«Единственный вредный эффект этих источников энергии заключается в выделении токсических веществ при их изготовлении. Идет речь о таких химикатах, как кадмий. Но этот вред можно свести к минимуму, если верно подойти к процессу утилизации модулей».

С этой точки зрения самыми опасными являются элементы, изготовленные на базе теллурида кадмия, о которых будет идти речь ниже. Но подобные батареи тяжело отыскать в продаже, потому навряд ли эту делему стоит рассматривать детальнее.

Итоги обзора

Солнечные батареи совершенно точно окупятся за 25 лет собственной службы. Это несложно проверить, посчитав, сколько вы платите за электроэнергию государству.

Два главных вида солнечных батарей, дающих больший КПД, это поликристаллические и монокристаллические батареи. Из их можно выбирать по таким признакам:

  • По виду: монокристаллическая батарея меньше поликристалличeской таковой же мощности.
  • По эффективности: в монокристаллах меньше энергопотери и выше КПД.
  • По стоимости: монокристалл более дорогостоящий, разница в стоимости добивается приблизительно 10%.

Если приоритетнее низкая цена, то для дома можно избрать бесформенные батареи. К тому же, они эффективны в местах, где нередко бывает облачная погода, так как работают при рассеянном солнечном свете.

Еще дешевле стоят пленочные батареи, но они дают наименьший КПД и их пока тяжело отыскать в продаже, создание только началось. Их стоит использовать, если важен малый вес конструкции и возможность наклеивать панель на всякую поверхность.

Монокристаллические

Если стоимость не принципиальна, стоит выбирать монокристаллические панели. Их КПД за 25 лет понижается менее чем на 20%. Они состоят из 1-го кремниевого кристалла и за счет его однобокого направления эффективнее. Такие панели выбирают в регионах с более высочайшей активностью солнца.

Поликристаллические

При выборе дешевых батарей для дачи либо дома сбалансированный вариант – поликристаллические кремниевые. Они стоят дешевле, чем монокристаллические, но полностью могут обеспечить дом достаточным количеством электричества. Тут маленькие кристаллы объединены в фотоэлементы. По сопоставлению с монокристальными они наименее эффективны, но лучше работают в критериях низкой активности солнца.

Аморфные

В облачную погоду очень эффективны бесформенные батареи. Они работают в всех критериях: при рассвете, закате, запыленном воздухе и в дождик. Растерянный свет обеспечивает им на 10% больше эффективности, чем у поликристалла. Благодаря гибкости, панели комфортно монтировать на криволинейные поверхности, потому они не требовательны к углу наклона. Их располагают на крыше дома, покатых и неровных частях.

Многие интересуются, какая солнечная батарея лучше – монокристаллическая либо поликристаллическая. 1-ая эффективнее, но просит много света. Если площадь ограничена и из нее необходимо выдавить максимум, лучше взять монокристаллические элементы. Когда места много, обходятся поликристаллическими. Для удобства эффективность и отличия различных панелей представлены в таблице.

Тип панелей КПД, % Цена, баксов
Монокристаллические 17-22 170-200
Поликристаллические 12-18 150
Бесформенные 5-6 250

Советы по выбору

В вопросе, какие солнечные батареи лучше брать для дома, принципиально поначалу обусловиться, в каком режиме они будут работать. Внедрение солнечной энергии в быту может обеспечивать:

  • Аварийное электроснабжение. Для выбора мощности панели нужно высчитать, сколько потребляют приборы, которые должны работать при выключении энергии. Почаще это 4-5 кВт/ч, которые обеспечивают запасное отопление и освещение.
  • Базисное электроснабжение. В данном случае батареи замещают электронную энергию практически на сто процентов. Высчитать будет нужно уже суточное потребление электроэнергии.
  • Комфортабельный режим. На работу батарей приходятся только некие приборы. Почаще это духовые шкафы, телек, чайник и вытяжка.

Не считая ожидаемой нагрузки, имеет значение время автономной работы батареи. Оно впрямую находится в зависимости от емкости АКБ. Чем она выше, тем больше панель сумеет накопить энергии, которая будет расходоваться в облачные деньки. Решая вопрос, как верно избрать солнечную батарею для личного дома, нужно направить внимание и на ее разновидности.

Как правильно выбрать солнечную батарею для частного дома

Посреди других источников энергии сейчас интенсивно употребляют энергию солнца. Это к тому же неплохой вклад в экологию планетки. Главный метод получения таковой энергии – солнечные батареи (панели), которые еще именуют фотоэлектрическими. Их выбор находится в зависимости от огромного количества критериев.

READ  Датчик включения вентилятора mitsubishi lancer

Обзор популярных производителей

В процессе выбора лучше рассматривать испытанных производителей, которые у всех на слуху. Какой конторы избрать солнечные батареи:

Есть плюсы и минусы использования солнечной энергии в быту. К преимуществам относят возможность обеспечить автономное энергообеспечение и сберегать на счетах за электричество. Минусами считают высшую цена и зависимость от погоды и времени суток. Будут ли системы достойной заменой централизованному электричеству и какие солнечные батареи самые действенные, покажет только время.

Критерии выбора

Для того чтоб избрать солнечные батареи для дома, следует выполнить расчет потребляемой энергии, также расчет способностей комплекта данного устройства. 2-ой пункт очень находится в зависимости от мощности выработки энергии при определенных погодных критериях. Для расчета выработки солнечной энергии нужно учесть угол наклона панели.

Для круглогодичного употребления солнечной энергии рекомендуется избрать угол больше на 15̊ от географической широты.

Как правильно выбрать солнечные батареи: виды, принцип работы и характеристики

Солнечные батареи для дома – устройства, которые на сегодня может позволить для себя каждый человек. В большинстве государств мира с в большей степени горячим климатом солнечное электроснабжение является неотъемлемым атрибутом установки дома. Но, к огорчению, нашей страны это пока не задело, хотя мода непреклонно вырастает.

Виды панелей

Для личного дома устройства бывают 3-х видов, различающихся технологией производства, также дополнительными компонентами. В базу всех видов заходит самый на данное время действенный фотоэлемент – кремний. Вот главные виды данной батареи для личного дома:

  • Пленочные. Набор таких устройств состоит из бесформенного кремния. Они имеют внешний облик узкой натянутой пленки, также характеризуются удобством в использовании и устойчивостью к неблагоприятным погодным условиям. Но при всем этом их КПД в облачную погоду может существенно снизится, очень на 20 %. Цена таких модулей более доступная сравнимо с другими видами и составляет примерно один бакс за Вт. Если выбирать их, то следует учитывать необходимость большой площади для их монтажа и расчет всего комплекта.
  • Монокристаллические. Самые действенные на сегодня комплекты устройств, модифицирующих энергию Солнца в автономное электричество. Используются как в промышленных масштабах, так и для электроснабжения частных домов. Устойчивы к влаге, благодаря специальному силиконовому покрытию, достаточно компактны, характеризуются небольшим весом, легкостью установки, высоким КПД. Минус таких батарей – низкая эффективность при рассеянном свете и то, сколько они стоят. А цена их составляет порядка 1,5 доллара за Вт.
  • Поликристаллически. Комплекты таких устройств отличаются разным направлением кристаллов кремния, что делает их менее зависимыми от точного попадания солнечных лучей. Стоимость варьируется в пределах 1,1 – 1,3 доллара.

Определение и принцип работы

Солнечные батареи – система, состоящая из фотоэлектрических преобразователей, благодаря которым возникает фотоэффект. Фотоэффект осуществляется за счет переходов р-n. Принцип работы устройства заключается в преобразовании солнечной в электрическую энергию. Основой данного преобразования является полупроводник. Самым эффективным и актуальным на сегодняшний день фотоэлементом считается кремний.

В производстве автономного электроснабжения от энергии Солнца существуют два типа кремния: поликристаллические и монокристаллические. Монокристаллический кремний характеризуется по внешнему виду темно-серым оттенком и тонкими линиями поверхности. Он производится в промышленных условиях и в процессе производства разрезается на тончайшие пластины. Поликристаллический кремний является представителем полупроводников нового поколения с большим процентом коэффициента полезного действия. Процесс изготовления поликристаллического кремния кардинально отличается от своего предшественника. Применяется способ литья, а внешний вид пластины на основе поликристаллического кремния характеризуется синим оттенком с переливами. Поликристаллический кремний дополняют другими микроэлементами, такими как мышьяк и бор.

Как говорилось выше, чтобы преобразовать такую энергию в электричество следует организовать все условия для создания фотоэффекта, связанного с физическими термином «переход р-n». Фотоэлемент имеет конструкцию, состоящую из двух частей, так сказать пластин кремния. В одной из пластин находятся атомы бора, а в другой – мышьяка. Еще одним отличием такой конструкции считается переизбыток электронов в одном слое и недостаток в другом. Границей верхнего и нижнего слоев является этот самый переход p-n.

солнечный, батарея, лучше

Известно, что целенаправленное изучение данной науки на увеличение КПД солнечной батареи привело к использованию дополнительных микроэлементов, способствующих работоспособности систем. Теперь в производстве солнечных станций совместно с кремнием применяются такие элементы как галлий, арсенид, медь, селен, кадмий.

Пример расчета для Москвы

Предположим, что нужно рассчитать наклон 70°, но для Москвы нет таких данных, но есть данные угла наклонов панели 40° и 90°. В этом случае между этими данными берется среднее значение и округляется до 1 кВт/ч на меньшее число. При расчете мощности учитывается суммарный КПД контролера и инвертора – 91%. Значение «режим дефицита» говорит о том, что мощности не хватит даже для постоянной работы самой системы.

Процесс расчета

Для того чтобы оценить производительность солнечных батарей, желательно взять для расчетов самый худший месяц зимой (январь) и летний максимум (июль).

Стандартный поток солнечного света при 25° в 1 кВТ/м? — это номинальная мощность солнечной панели. Взяв месячную инсоляцию, и умножив ее на соотношение мощностей максимальной инсоляции и батареи можно получить оценку выработки батареи за конкретный месяц.

Выработка фотоэлектрических панелей рассчитывается по формулам:

Eсб = Eинс х Pсб х ? / Pинс

Eсб — энергия солнечной батареей; Eинс — инсоляция 1 м? (конкретный месяц из таблицы); ? — КПД передачи электрического тока; Pсб — номинальная мощность батареи; Pинс — максимальная мощность инсоляции 1 м? земной поверхности.

Так же можно делать расчет мощности солнечных батарей, необходимой для месячного энергопотребления.

Рсб = Ринс х Есб/ (Еинс х ?)

В расчет КПД можно заложить потери (от 10 до 25%), которые могут происходить от дешевых контролеров заряда, которые, как правило, либо занижают выходное напряжение батареи или попросту игнорируют излишки энергии.

2 Формула удобна, если необходимо рассчитать номинальную мощность солнечных батарей, учитывая конкретные условия инсоляции, но она не очень подходит для расчетов возможностей на весь год. 1 Формула позволяет рассчитать мощность для различных режимов энергоснабжения батарей с разной номинальной мощностью.

Расчеты мощности

При покупке солнечных батарей для дома, владельцев, прежде всего, интересует, какой объем мощности батарей понадобится для того, чтобы удовлетворить все насущные потребности. Так как система может обеспечить электроэнергией много приборов лишь в том случае, когда энергопотребление не будет выше количества энергии, производимой генератором.

Система состоит из основных 4 компонентов:

  • Аккумуляторов;
  • Контролера заряда;
  • Фотоэлектрических панелей;
  • Инвертора.

Расчет мощности солнечных батарей для дома актуален, прежде всего, тем, что при всех финансовых и материальных ограничениях важно знать, какого результата ожидать от батарей и стоит ли вообще покупать подобную систему энергоснабжения. Для каждого режима использования электроэнергии существует своя система расчета.

Солнечная электростанция в загородном доме, первый месяц использования.

За основу расчетов необходимой энергии берутся данные о возможности Солнца (мощность солнечного излучения), а так же стоит рассчитать сколько энергии планируется потреблять. Это можно сделать самостоятельно, посмотрев в таблицу «Расчет потребления электроэнергии»:

  • Регион;
  • Погодные условия;
  • Угол наклона панели.

Устанавливая угол наклона панели важно определиться, будет использование батарей круглогодичным или предполагается их эксплуатация только в летний период. Предпочтительно устанавливаемый для панелей угол наклона на 15° больше, чем географическая широта. Чем больше наклон, тем эффективнее выработка энергии.

Расчет солнечных батарей для дома желательно проводить, имея данные и по горизонтальной, и по вертикальной установкам панелей.

Как рассчитать мощность солнечных батарей для дома

Солнечные батареи становятся с каждым годом все более востребованным видом автономных систем, являющихся альтернативой традиционного электроснабжения. Особенно популярны установки солнечных коллекторов в загородной зоне, на дачах где отсутствует подача электроэнергии.

Анализ расчетов

Учитывая погодные особенности и номинальную мощность батарей можно сделать вывод, что 400 Вт батареи будет недостаточно даже на поддержку аварийного режима в летнее время. Хотя для дачи превышение выработки аварийного уровня 80% можно считать допустимым вариантом, особенно при непостоянной работе инвертора, а только при необходимости подачи электроэнергии.

Маломощные системы не предназначены для круглосуточного бытового электроснабжения даже летом. Так как энергия в таких системах является критически важной для собственного потребления контролера заряда и инвертора. В зимнее время мощности солнечного коллектора будет не достаточно для работы всех электроприборов дома, но в летнее вполне допустимо, что электроснабжение будет бесперебойным.

Возможности батарей из расчетов мощности для Москвы:

  • 500 Вт – дает аварийный минимум 80% с мая до конца августа;
  • 600 Вт – середина марта – сентябрь;
  • 800 Вт – с превышением аварийного уровня (кроме декабря и января) обеспечивает напряжение с марта по сентябрь;
  • 1 кВт – обеспечивает базовое потребление электроэнергии почти весь год, но в зимний период (декабрь и январь) энергии может не хватать;
  • 1.2 кВт – обеспечивает умеренный режим в июле, в марте – сентябре режим энергопотребления базовый. Аварийный минимум приходится на период ноябрь – январь;
  • 2 кВт – поддерживает комфортный режим, или близкий к нему в период май – август и базовый с февраля месяца по август. Но в длинные темные месяцы данной мощности солнечного коллектора может быть недостаточно;
  • 3.2 кВт – обеспечивает комфортный режим на все длинные дни и в течение года позволяет рассчитывать на аварийный минимум;
  • 5.3 кВт – батареи номинальной мощности, позволяющие практически без ограничений использовать электроэнергию в период май – август и круглый год в базовом режиме;
  • 8 кВт – мощность солнечной батареи, обеспечивающая использование электричества круглый год в умеренном режиме;
  • 13.5 кВт – круглогодичный комфортный режим энергопотребления.

Основные критерии выбора оборудования

На обеспечение электроснабжения от солнечных коллекторов влияют:

  • Продолжительность дня и ночи (ночью солнечные системы прекращают подавать энергию);
  • Погодных условий (в пасмурные дни уровень энергообеспечения спадает);
  • Сезонности (когда дни становятся короче ночей).

В связи с этим рекомендуется выбирать емкость аккумуляторов 12 вольтовых:

  • Только для летнего периода — не менее 400 А/ч на 1 кВт/ч суточного потребления в минимальном режиме;
  • Для круглогодичного энергопотребления – не менее 800 А/ч на 1 кВт/ч в минимальном режиме потребления.

При выборе панели учитывается три основных фактора:

  • Геометрия;
  • Тип фотоэлементов;
  • Номинальное выходное напряжение.

Когда стоит вопрос: «приобретать одну большую панель или несколько маленьких», наш совет — лучше одну. Маленькие панели хорошо устанавливать там, где нет возможности установить большую панель (размер ее не превышает 1,5 – 2 метров). В этом случае площадь соединений будет меньше, а уровень надежности повысится.

При выборе напряжения солнечной батареи рекомендуется останавливать на 24 вольтовых панелях, так как у них вдвое меньше рабочие токи, чем у 12 вольтовых панелей той же мощности.

Наиболее часто предлагаемые типы фотоэлементов:

  • На монокристаллическом кремнии;
  • На поликристаллическом кремнии.
READ  Каким порошком лучше стирать в машинке автомат

Монокристаллический тип дороже, но его преимущества намного выше поликристаллического.

Если суммарная мощность панелей будет превышать мощность инвертора, это в разы оправдается даже с учетом постоянной мощной нагрузки и мощного аккумуляторного блока.

При выборе размещения панелей учитываются ориентирование дома по сторонам света и его «посадки» на местность. Традиционной ориентацией считается размещение панелей на юг.

Сейчас не проблема приобрести систему отслеживания Солнца. Будут оправданы расходы на такое дополнительное оборудование для солнечного коллектора или нет – решение сугубо индивидуальное.

Важно при выборе панелей учитывать характеристики контролеров, которые различают по типам контролеров зарядов и мощности. В некоторых случаях эффективнее устанавливать мультивольтажные контролеры (рассчитанные на несколько напряжений).

При расчете важно учитывать срок эксплуатации системы, который без существенного понижения КПД может продолжаться 20 – 25 лет.

Какую систему брать для дома, сколько средств потратить на ее приобретение и будут ли эти затраты окупаемы подсчитать не так уж сложно.

Сколько стоят солнечные батареи?

Солнечные панели и солнечные батареи. отличная пара

Установка солнечных батарей. отличный способ получить максимальную отдачу от системы солнечных батарей. Они являются отличным источником резервного питания, который может снизить вашу зависимость от сети, а в некоторых случаях сэкономить на счетах за электроэнергию.

Однако за системы солнечных батарей приходится платить. Если вы хотите сэкономить, установка солнечных батарей может быть не для вас, особенно если ваша коммунальная компания обеспечивает чистые измерения. Однако, если вы живете в месте, где часто бывают перебои с электричеством или время на использование полезно, тогда вам может пригодиться запасная батарея.

Преимущество в том, что цена на солнечные батареи продолжает падать, поэтому в будущем все солнечные системы могут быть установлены вместе с ними. Важно понимать все преимущества и функции солнечных батарей, чтобы вы могли принять обоснованное решение о доме, который вам подходит.

Какая солнечная батарея лучше всего подходит для вашего дома?

Все чаще устанавливают солнечные батареи на солнечные панели. У них есть существенные преимущества, такие как энергонезависимость и аварийное резервное питание, но может быть трудно точно знать, на что обращать внимание при покупке солнечных батарей.

В этой статье мы разберем все, что вам нужно знать о солнечных батареях, чтобы выбрать подходящую батарею для вашего дома.

На какие особенности следует обратить внимание при покупке солнечных батарей?

При покупке солнечной батареи следует учитывать 4 основные характеристики: номинальную мощность и емкость, глубину разряда, рейтинг эффективности и гарантию.

Давайте подробнее рассмотрим эти термины и их значения.

Номинальная мощность и грузоподъемность

При покупке солнечной батареи первое, что нужно проверить, это ее номинальная емкость и номинальная мощность. Номинальная мощность показывает, сколько киловатт-часов (кВтч) может вместить солнечная батарея.

Вы можете установить несколько батарей, чтобы увеличить емкость солнечной системы хранения. Он представляет собой количество (или сколько) фактически хранится в батарее.

Сам по себе уровень мощности не очень полезен. Вы также должны учитывать номинальную мощность аккумулятора. Номинальная мощность показывает, сколько энергии может обеспечить аккумулятор в киловаттах. Это даст вам представление о количестве приборов, которые могут питаться от бытовых солнечных батарей в вашем доме.

Если емкость аккумулятора велика, но номинальная мощность низкая, он может обеспечивать питание некоторых важных устройств в течение длительного времени, например, холодильников и электрических водонагревателей. Эти типы батарей полезны, если вы хотите использовать батареи в качестве аварийных резервных генераторов.

Батарея с низкой емкостью и высокой номинальной мощностью сможет питать весь дом, но только в течение нескольких часов, потому что в батарее хранится меньше кВтч.

Глубина разряда (DoD) солнечной батареи. это процент разряженной батареи по отношению к общей емкости батареи. В большинстве солнечных батарей указывается конкретный DoD, чтобы поддерживать батарею в исправном состоянии.

Например, предположим, что у вас есть солнечная батарея емкостью 10 кВтч, а рекомендуемая DoD составляет 60%, тогда вы не должны использовать более 6 кВтч электроэнергии перед зарядкой. Использование более 6 кВтч может повредить аккумулятор.

Более высокий рейтинг DoD позволяет вам использовать больше энергии, хранящейся в солнечной батарее, прежде чем вам придется ее заряжать.

Эффективность туда и обратно

Эффективность солнечной батареи в оба конца представляет собой энергию, которую вы можете использовать от солнечной батареи, по сравнению с энергией, которая может храниться в солнечной батарее.

Следовательно, предположим, что ваша солнечная панель имеет 10 кВтч электроэнергии, которые можно отправить на батарею, но вы можете использовать только 8 кВтч электроэнергии. Благодаря этому КПД аккумулятора в оба конца достигает 80%. Аккумуляторная система использует еще 2 кВтч для хранения и выделения электроэнергии.

Высокоэффективные батареи в конечном итоге сэкономят вам больше денег, потому что будет доступно больше электроэнергии, которую вы производите, по сравнению с использованием менее эффективных батарей.

Гарантия

Гарантия на солнечную батарею сообщит вам, как долго она должна использоваться. Когда вы используете солнечную батарею, она выполняет то, что называется «ездой на велосипеде». Цикл означает, что рекомендованный DoD истощается после зарядки аккумулятора. Каждый раз при циклическом цикле аккумуляторной батареи способность удерживать заряд или ее емкость снижается.

Способ использования солнечной батареи влияет на количество циклов, которые она выполняет. Таким образом, гарантия на солнечную батарею гарантирует, что батарея будет работать с определенной мощностью в течение указанного количества лет и указанного количества циклов (или срока службы).

Считается, что большинство бытовых солнечных батарей можно использовать в течение как минимум 10 лет после нормального использования.

Но опять же, важно помнить, что срок службы солнечной батареи зависит от того, как она используется. Вы получите больше от своей батареи, если гарантия будет иметь длительный срок службы.

Каковы преимущества хранения солнечных батарей?

Солнечные батареи могут стать огромным вложением в ваш дом, в зависимости от того, что вы хотите удалить из системы хранения аккумуляторов. Вы можете захотеть установить солнечные батареи по нескольким причинам.

1.Сниженная зависимость от сети

Во-первых, солнечные батареи снижают зависимость от сети. Высокая степень энергетической независимости также означает, что у вас есть возможность полностью использовать чистую солнечную энергию для питания вашего дома.

2.Производство чистой энергии

Большая часть электроэнергии для коммунальных служб поступает из грязного ископаемого топлива. Установка солнечных батарей гарантирует, что вы будете использовать возобновляемую энергию, вырабатываемую на крыше, для питания всего вашего дома!

доступ к резервное питание

Энергосистема может быть ненадежной. При выходе из строя сети солнечная батарея может использоваться в качестве резервного источника питания. В таких местах, как Калифорния, где перебои в электроснабжении являются обычным явлением в сезон лесных пожаров, особенно полезно иметь резервные аккумуляторные батареи.

4.Savна твоем счета на электроэнергию

Солнечные батареи также могут сэкономить деньги на счетах за электроэнергию. Это особенно верно, если ваша утилита использует структуру ставок по времени использования. Это означает, что ваша коммунальная компания будет взимать разную плату за электроэнергию в зависимости от времени дня. Если ваша коммунальная компания не обеспечивает полное измерение розничной сети, солнечные батареи также могут сэкономить на счетах за электроэнергию.

Что такое солнечная батарея?

Солнечные батареи используются для хранения энергии, производимой солнечными панелями. Затем накопленную солнечную энергию можно будет использовать позже, когда это необходимо.

Солнечные панели производят больше электроэнергии в течение дня, чем в другое время дня. День, когда ваш дом потребляет меньше всего энергии. Таким образом, ваши солнечные панели будут вырабатывать много электроэнергии, и в то время вашему дому это электричество не понадобится.

Солнечные батареи могут накапливать больше энергии за день, поэтому вы можете использовать ее в другое время.

Солнечные батареи. Мифы и реальность.

Наконец, вот несколько ключевых моментов для выбора лучших солнечных батарей для вашего дома.

Солнечные батареи могут использоваться для хранения избыточной энергии, вырабатываемой солнечными панелями в течение дня, для последующего использования.

Основные преимущества солнечных батарей включают энергонезависимость, аварийное резервное питание и, в некоторых случаях, также экономию затрат на электроэнергию.

При покупке солнечных батарей следует учитывать следующие факторы: номинальная мощность и емкость, глубина разряда, эффективность в оба конца и гарантия.

AXI-Premium 290 Вт 24 В Моно

Высокоэффективные фотоэлектрические панели AXI-Premium 290 Вт 24 В Моно состоят из 60 монокристаллических элементов. Источник тока имеет класс качества Grade A, что и позволило ему попасть в наш рейтинг. Эксперты по достоинству оценили большой гарантийный срок (12 лет) немецкого производителя, высокий КПД модуля (17,83%). Лицевая сторона сделана из закаленного мелкорифленного стекла толщиной 3,2 мм. С обратной стороны наклеена композитная пленка. Алюминиевая рамка обеспечивает надежность конструкции.

Контроллеры

Перейдем к контроллерам заряда. Через них проходит выработанная энергия и подается на аккумуляторы.

Сейчас производятся два типа контроллеров – широтно-импульсной модуляции (ШИМ-контроллер) и слежения за точкой максимальной мощности (МРРТ-контроллер).

ШИМ-контроллеры более простые и доступные.

Однако при их использовании теряется до 30 % выработанной панелями энергии.

МРРТ-контроллер же способен произвести 100% выработку энергии, но и стоимость его значительно выше.

К примеру, выходная мощность панелей составляет 2 кВт. При использовании ШИМ-контроллера из-за потерь выработки конечная мощность составит 1400-1600 Вт. А вот МРРТ-контроллер способен обработать все 2 кВт мощности.

Поэтому рекомендуется при установке панелей с выходной мощностью свыше 1 кВт использовать МРРТ-контроллер.

Что касается мощностных показателей, то подбирается контроллер по мощности, которую он способен обработать.

Что касается аккумуляторов, то самыми доступными сейчас являются кислотные. Основным параметром при подборе является емкость, чем она больше у АКБ, тем лучше.

Есть определенные формулы расчета емкости АКБ, по которым определяется, какой она должна быть, чтобы запитать все необходимые электроприборы.

Если данная система не будет использоваться автономно, без накопления энергии и направлена только на экономию, то установка контроллера и аккумуляторов не нужна.

В такой системе выработанная энергия поступает сразу на инвертор, и далее уже расходуется потребителями.

Критерии выбора

Выбирая один из видов солнечных батарей для дома, покупатель всегда ориентируется по трем главным критериям:

  • цена комплекта солнечных батарей;
  • их КПД;
  • экологическая чистота.

Каждый пункт зависит од двух других, и конструктивных особенностей входящих в комплект панелей.

Цена определяется типом батарей и вспомогательного оборудования, входящего в комплект системы. Трудно назвать точную цифру, ведь видов много. Но можно привести пример среднего по параметрам и стоимости комплекта, который хорошо подойдет для энергоснабжения дачи.

  • четыре солнечные панели поликристаллического типа, которые стоят 900 долларов;
  • контролер (нужен для автоматизации зарядных и разрядных процессов аккумуляторов), цена которого – 250 долларов;
  • инвертор (преобразует постоянный ток от батарей в переменный) стоит 970 долларов;
  • два аккумулятора обойдутся в 870 долларов.

Чем лучше солнечные панели, тем выше их КПД. Все виды солнечных панелей обеспечивают разный КПД. Функциональность каждого вида батарей будет детально рассмотрена в посвященном ему разделе статьи.

READ  Можно ли заливать тирет в посудомоечную машину

А сейчас в качестве примера посмотрим, насколько действенным является описанный выше комплект.

Мощность входящих в него фотоэлектрических панелей достигает 1000 Вт. Месячная выработка энергии – 125 кВт/ч. Допустимая степень нагрузки – 2,8 кВт.

«Единственный вредный эффект этих источников энергии заключается в выделении токсических веществ при их изготовлении. Речь идет о таких химикатах, как кадмий. Но этот вред можно свести к минимуму, если правильно подойти к процессу утилизации модулей».

С этой точки зрения самыми небезопасными являются элементы, сделанные на основе теллурида кадмия, о которых будет идти речь ниже. Но подобные батареи трудно найти в продаже, поэтому вряд ли эту проблему стоит рассматривать детальнее.

SilaSolar (Double glass) 360 Вт

Для обеспечения автономного энергоснабжения частного дома подойдет панель SilaSolar (Double glass) 360 Вт. Она сделана из монокристаллических элементов, которые расположены между листами закаленного стекла. Благодаря такой конструкции солнечный свет беспрепятственно попадает внутрь здания. Эксперты увидели в образце ряд преимуществ, например, панель не требует заземления, в ней нет металлических рамок. Модуль попадает в наш рейтинг и за высокий КПД (20%). Китайский производитель подтверждает высокое качество (Grade A) 10-летней гарантией.

Многих потенциальных покупателей привлекают технические параметры и ценовая доступность солнечного модуля. Сдерживает их пыл большой вес панели (28 кг) и сложность подбора аккумуляторов, контроллеров и инверторов.

Полупроводниковая пластина солнечной панели на атомном уровне состоит из двух слоев. Слой N содержит атомы с лишними электронами, а у атомов слоя P электронов не хватает. Солнечный свет катализирует отделение свободных электронов в первом слое и перетекание их во второй. В проводнике между слоями появляется электрический ток. Его сила зависит от типа полупроводников. Панели батарей могут быть сделаны из разных материалов и разными способами.

Каждый из этих видов можно разделить на подвиды, подробно о каждом подвиде и о том как правильно и по назначению выбрать солнечную батарею поговорим в статье.

Какие солнечные батареи лучше для дома

В наше время альтернативные способы обеспечения электричеством дачи или коттеджа неуклонно набирают популярность. Одним из самых востребованных источников автономного энергоснабжения является система солнечных батарей. Принцип действия солнечных батарей общий для всех существующих типов.

Пленочные батареи

Пленочная батарея выпускается в рулонах, которые можно расстелить на больших площадях.

В последнее время обретают популярность новые солнечные батареи, в основе которых лежит не твердая подложка из стекла или металла, а полимерная пленка.

Этот вид батарей обладает такими преимуществами:

  • Ее можно резать на части.
  • Подгонять под любой размер и форму.
  • Ей можно устилать крышу с плавными изгибами.
  • Она весит гораздо меньше, чем прочие виды солнечных батарей.
  • Батареи не столь мощные, как кремниевые.
  • Они больше подвержены воздействиям окружающей среды.
  • К сожалению, пока непросто найти в продаже подобную продукцию, но ее производство налаживается очень активно, и нет причин сомневаться, что в ближайшем будущем приобрести рулонную батарею сможет каждый желающий.
  • модули, в качестве основы которых используется теллурид кадмия;
  • панели с основой из селенида меди-индия;
  • полимерные пленочные батареи.

Батареи с основой из теллурида кадмия можно наклеивать не только на крыши домов, но и фургонов, ларьков, и даже на предметы одежды).

Эти батареи создаются путем нанесения на пленку теплурида кадмия. Вещество наносят тончайшим слоем всего в несколько десятков микрометров. Следующим слоем накладывается сеть проводников, позволяющая снимать с батареи электричество.

Батарея, созданная таким способом, по мощности не может конкурировать с модулями из кремния. Ее КПД составляет всего 10%. Но она стоит намного меньше, поэтому, несомненно, найдет свою аудиторию потребителей.

Примите во внимание: не рекомендуется проводить много времени в соседстве с таким материалом, как кадмий. Впрочем, главное правильно его утилизировать после эксплуатации.

Панели с селенидом меди индием в основе в недалеком будущем имеют все шансы стать неизменным элементом практически любого устройства, от мобильного телефона до самолета.

Технология, по которой создаются эти панели, называется CIGS (аббревиатура обозначает химическое соединение Cu(In,Ga)Se2). Полупроводники в них состоят из таких элементов, как:

  • медь;
  • галлий;
  • селен;
  • индий.

Существуют некоторые технические проблемы, не позволяющие достаточно удешевить производство пленочных модулей этого типа. Но, хотя они и стоят больше, чем батареи с использованием теллурида кадмия, они более эффективны. Их КПД достигает 15%.

Производство полимерных модулей налажено в Дании, вероятно, скоро пленка будет продаваться и в нашей стране.

Еще одни сравнительно новые пленочные батареи называются «полимерными». Их начала производить компания Mekoprint A/S.

Активный слой пленки состоит из полимера. Его покрывает слой алюминиевых электродов. Эти слои расположены на органической пленке. Снаружи они покрыты защитным слоем.

Цена пленочного модуля не высокая, но и эффективность сильно уступает предыдущим вариантам.

Критерии выбора

Выбирая один из видов солнечных батарей для дома, покупатель всегда ориентируется по трем главным критериям:

  • цена комплекта солнечных батарей;
  • их КПД;
  • экологическая чистота.

Обратите внимание: цена и КПД зависит еще и от количества панелей, поэтому важно правильно его рассчитать.

Каждый пункт зависит од двух других, и конструктивных особенностей входящих в комплект панелей.

Цена определяется типом батарей и вспомогательного оборудования, входящего в комплект системы. Трудно назвать точную цифру, ведь видов много. Но можно привести пример среднего по параметрам и стоимости комплекта, который хорошо подойдет для энергоснабжения дачи.

  • четыре солнечные панели поликристаллического типа, которые стоят 900 долларов;
  • контролер (нужен для автоматизации зарядных и разрядных процессов аккумуляторов), цена которого – 250 долларов;
  • инвертор (преобразует постоянный ток от батарей в переменный) стоит 970 долларов;
  • два аккумулятора обойдутся в 870 долларов.

Полезно знать: самые дешевые солнечные батареи – тонкопленочные. Но пока их трудно найти в продаже.

Чем лучше солнечные панели, тем выше их КПД. Все виды солнечных панелей обеспечивают разный КПД. Функциональность каждого вида батарей будет детально рассмотрена в посвященном ему разделе статьи.

А сейчас в качестве примера посмотрим, насколько действенным является описанный выше комплект.

Мощность входящих в него фотоэлектрических панелей достигает 1000 Вт. Месячная выработка энергии – 125 кВт/ч. Допустимая степень нагрузки – 2,8 кВт.

Возьмите на заметку: рекордный КПД солнечных батарей вывели немецкие инженеры. Он достиг 44,7%. Этой мощности более чем достаточно для питания энергией небольшой дачи.

Достаточно ли безопасны в экологическом плане солнечные панели, чтобы можно было использовать их дома? В публикации, посвященной данному вопросу, Северная Ассоциация США пишет примерно следующее:

«Единственный вредный эффект этих источников энергии заключается в выделении токсических веществ при их изготовлении. Речь идет о таких химикатах, как кадмий. Но этот вред можно свести к минимуму, если правильно подойти к процессу утилизации модулей».

С этой точки зрения самыми небезопасными являются элементы, сделанные на основе теллурида кадмия, о которых будет идти речь ниже. Но подобные батареи трудно найти в продаже, поэтому вряд ли эту проблему стоит рассматривать детальнее.

Кремниевые панели

Во введении было сказано, что солнечные батареи делятся на кремниевые и пленочные.

Этот материал используется в качестве основы для нанесения слоев вещества N и P, между которыми образуется электричество.

Полезно знать: около 90% всех солнечных батарей в мире являются кремниевыми.

Кремниевые панели, в свою очередь, можно разделить на три основных подвида:

  • Поликристаллические кремниевые панели.
  • Монокристаллические панели.
  • Аморфные модули.

Какой из них лучше, станет понятно после детального анализа каждого вида, который следует ниже.

Для изготовления панелей поликристаллического типа используется не самый чистый кремниевый кристалл. Он создается путем охлаждения расплавленного кремния.

Внешне поликристалл можно отличить по неоднородной окраске его поверхности. В ней присутствуют разные оттенки синего цвета, от темно-синего до голубого. КПД таких пластин составляет около 15%.

Внимание совет: если вам нужны недорогие фотоэлектрические элементы для дома и дачи, то лучшего решения, чем поликристалл, вам не найти. Стоят они дешевле, чем панели из монокристаллического кремния, и способны обеспечивать дом достаточным количеством электричества.

Монокристаллу свойственна темно-синяя или черная цветовая гамма. Монокристалл пользуется наибольшей популярностью. Для его изготовления используют кремний самого высокого качества, получаемый литьевым способом.

Расплавленный кремний, контактируя с затравкой, отвердевает, образуя чистейший материал. Изделию придается цилиндрическая форма, из которой потом нарезаются тончайшие пластины.

Процесс изготовления пластин очень дорогостоящий, поэтому солнечные батареи стоят не мало. В подобных пластинах атомы кремния ориентированы таким образом, что их электронам легче покидать свои орбиты. Благодаря этому КПД батарей достигает 20%. Это отличный вариант, как для дачи, так и для жилого помещения.

Возьмите на заметку: если средства позволяют, то лучше монокристаллических батарей вам не найти. Они эффективно работают на протяжении 25 лет, постепенно снижая свой КПД не более чем на 20%.

Аморфным батареям хватает рассеянного солнечного света для того, чтобы вырабатывать на 10% больше электричества в год, чем поликристалл.

Батареи, сделанные на основе аморфного кремния, справляются со своей задачей даже в пасмурную погоду. Для батарей этого типа нормальными являются следующие условия:

  • запыленный воздух;
  • дождь;
  • закат;
  • рассвет.

В основе элементов лежит кремневодород (SiH4). Кремний подвергают действию электрического разряда. Он испаряется и оседает на подложку тонким слоем, не превышающим 1 мкм.

Подложка может быть выполнена из таких недорогих материалов, как:

  • металл;
  • полимерная пленка;
  • керамика;
  • качественное стекло.

Итоги обзора

Солнечные батареи однозначно окупятся за 25 лет своей службы. Это нетрудно проверить, посчитав, сколько вы платите за электроэнергию государству.

Два основных вида солнечных батарей, дающих наибольший КПД, это поликристаллические и монокристаллические батареи. Из них можно выбирать по таким признакам:

  • По виду: монокристаллическая батарея меньше поликристалличeской такой же мощности.
  • По эффективности: в монокристаллах меньше потери энергии и выше КПД.
  • По цене: монокристалл более дорогостоящий, разница в цене достигает примерно 10%.

Если приоритетнее низкая стоимость, то для дома можно выбрать аморфные батареи. К тому же, они эффективны в местах, где часто бывает пасмурная погода, потому что работают при рассеянном солнечном свете.

Еще дешевле стоят пленочные батареи, но они дают меньший КПД и их пока трудно найти в продаже, производство только началось. Их стоит использовать, если важен малый вес конструкции и возможность наклеивать панель на любую поверхность.

Используя солнечные батареи для отопления дома, в качестве альтернативы другим источникам энергии, можно сэкономить бюджет. Особенно финансовая течь…

Дорого отапливать дом газом? Или у вас на даче постоянно отключают свет? А может быть вы устали переплачивать за электроэнергию? Вам поможет установка…

Как необходимо правильно использовать солнечную энергию? Человек научился использовать солнечные лучи в своих целях, то есть добывать из них…