Рисунок солнечная батарея: D0 bf d0 b0 d0 bd d0 b5 d0 bb d0 b8 d1 81 d0 be d0 bb d0 bd d0 b5 d1 87 d0 bd d1 8b d1 85 d0 b1 d0 b0 d1 82 d0 b0 d1 80 d0 b5 d0 b9: стоковые картинки, бесплатные, роялти-фри фото D0 bf d0 b0 d0 bd d0 b5 d0 bb d0 b8 d1 81 d0 be d0 bb d0 bd d0 b5 d1 87 d0 bd d1 8b d1 85 d0 b1 d0 b0 d1 82 d0 b0 d1 80 d0 b5 d0 b9

Опубликовано в Разное

24 Июн 1974

Содержание

Угол наклона и направление солнечных батарей

Солнечные панели наиболее эффективно работают, когда они направлены на солнце и их поверхность перпендикулярна солнечным лучам. Как определить такое положение солнечных батарей, при котором они будут вырабатывать максимальное количество энергии за день? Какая ориентация солнечных панелей самая лучшая?

Солнце двигается по небу с востока на запад. Положение Солнца на небосклоне определяется 2-мя координатами – склонением и азимутом. Склонение – это угол между линией, соединяющей наблюдателя и Солнце, и горизонтальной поверхностью. Азимут – это угол между направлением на Солнце и направлением на юг (см рисунок справа).

Следует также учитывать, что направление на магнитный юг (т.е. по компасу) не всегда совпадает с направлением на настоящий юг. Существуют истинный и магнитный полюсы, не совпадающие между собой. Соответственно этому есть истинный и магнитный меридианы. И от того и от другого можно отсчитывать направление на нужный предмет. В одном случае мы будем иметь дело с истинным азимутом, в другом — с магнитным. Истинный азимут — это угол между истинным (географическим) меридианом и направлением на данный предмет. Магнитный азимут —угол между магнитным меридианом и направлением на данный предмет. Понятно, что истинный и магнитный азимуты отличаются на ту же самую величину, на которую магнитный меридиан отличается от истинного. Эта величина называется магнитным склонением. Если стрелка компаса отклоняется от истинного меридиана к востоку, магнитное склонение называют восточным, если стрелка отклоняется к западу, склонение называют западным. Восточное склонение часто обозначают знаком « + » (плюс), западное — знаком « —» (минус). Величина магнитного склонения неодинакова в различной местности. Так, для Московской области склонение составляет +7, +8°, а вообще на территории России оно меняется в более значительных пределах. См. также “как вычислить истинный азимут по склонению и магнитному азимуту“.

Вообще говоря, вариантов увеличить экспозицию солнечной батареи прямым солнечным лучам всего три:

Установка солнечных батарей на неподвижную конструкцию под оптимальным углом
Установка на двухосный трекер (поворотную платформу, которая может вращаться за солнцем в двух плоскостях)
Установка на одноосный трекер (платформа может изменять только одну ось, чаще всего – ту что отвечает за наклон)

У вариантов №2 и №3 есть свои преимущества (значительное увеличение времени работы солнечной батареи и какое-то увеличение выработки энергии), но есть и недостатки: более высокая цена, снижение надежности системы за счет введения движущихся элементов, необходимость дополнительного технического обслуживания и т.п.). Мы рассмотрим целесообразность применения трекеров в отдельной статье, пока же будем говорить только о варианте №1 – неподвижная конструкция, или неподвижная конструкция с изменяемым углом наклона.

Солнечные панели обычно располагаются на крыше или поддерживающей конструкции в фиксированном положении и не могут следить за положением солнца в течение дня. Поэтому, обычно солнечные панели не находятся под оптимальным углом (90 градусов к солнечным лучам) в течение всего дня. Угол между горизонтальной плоскостью и солнечной панелью обычно называют углом наклона.

Вследствие движения Земли вокруг Солнца, имеют место также сезонные вариации. Зимой солнце не достигает того же угла, как летом. В идеале, солнечные панели должны располагаться летом более горизонтально, чем зимой. Поэтому угол наклона для работы летом выбирается меньше, чем для работы зимой. Если нет возможности менять угол наклона дважды в год, то панели должны располагаться по оптимальным углом, значение которого лежит где-то посередине между оптимальными углами для лета и зимы. Для каждой широты есть свой оптимальный угол наклона панелей. Только для местностей около экватора солнечные панели должны располагаться почти горизонтально (но даже и там они устанавливаются под небольшим углом, чтобы дать дождям смывать грязь с солнечной батареи).

Оптимальные углы наклона солнечных батарей для различных широт

Обычно для весны и осени оптимальный угол наклона принимается равным значению широты местности. Для зимы к этому значению прибавляется 10-15 градусов, а летом от этого значения отнимается 10-15 градусов. Поэтому обычно рекомендуется менять дважды в год угол наклона с “летнего” на “зимний”. Если такой возможности нет, то угол наклона выбирается примерно равным широте местности. Более того, угол наклона также зависит от широты местности. См. таблицу справа.

Зависимость выработки солнечной батареи от отклонения от направления на юг

Потери выработки вследствие отражения (в % к перпендикулярному направлению на модуль)

Угол падения лучей света	Потери
9	1.2%
18	4.9%
40	19.0%
45	29.0%

Пример

Доля производства энергии фотоэлектрической системой при наклоне 45 градусов, для широты местности 52 градуса северной широты.

запад	юго-запад	юг	юго-восток	восток
78%	94%	97%	94%	78%

Выработка максимальна (100%) когда панели расположены под углом 36 градусов и ориентированы на юг. Как видно из таблицы, разница между направлениями на юг, юго-восток и юго-запад незначительна.

К примеру, летом оптимальный угол наклона составляет 30-40 градусов, а зимой – больше 70, в зависимости от широты местности. Весной и осенью угол наклона имеет усредненное значение между значением угла для лета и зимы.

Для автономных систем оптимальный угол наклона зависит от месячного графика нагрузки, то есть если в данном месяце потребляется больше энергии, то угол наклона нужно выбирать оптимальным именно для этого месяца.

Оптимальный угол наклона для широты 52 градуса (северной широты) для соединенных с сетью систем составляет 36 градусов.

Небольшие отклонения до 5 градусов от этого оптимума оказывают незначительный эффект на производительность модулей. Различие в погодных условиях более влияет на выработку электричества. Для автономных систем оптимальный угол наклона зависит от месячного графика нагрузки, т.е. если в данном месяце потребляется больше энергии, то угол наклона нужно выбирать оптимальным именно для этого месяца. Также, нужно учитывать, какое есть затенение в течение дня. Например, если с восточной стороны у вас дерево, а с западной все чисто, то, скорее всего, имеет смысл сместить ориентацию с точного юга на юго-запад.

Зависимость выработки солнечных батарей от направления на Солнце

Ширина пучка солнечных лучей в зависимости от расположения Солнца.

Расчёт количества солнечной энергии, получаемого солнечными панелями при падении солнечных лучей под углом, отличающимся от 90°, рассмотрим на следующем примере:
Пример: солнечные панели ориентированы на юг, без продольного наклона. Солнце светит с юго-востока. Линия, проведенная перпендикулярно между солнечными батареями и направлением на Солнце, имеет угол, равный 360/8=45 градусов. Ширина одного пучка падающего солнечного излучения будет равна tan (|90-45|) / sin (|90-45|) = 1.41, и количество солнечной энергии, получаемое солнечными панелями, будет равно 1/1.41=71% от мощности, которая была бы получена, если Солнце светило точно с юга.

Зависимость прихода солнечной радиации от угла наклона и азимута

Хорошая статья, описывающая экспериментальные испытания выработки солнечных батарей, установленных под разным углом – Натурные испытания оптимального угла установки СБ, там же рассмотрен эффект очистки солнечных батарей, установленный под различным углом, от снега.

Eсли Вы столкнулись со сложностями во время выбора солнечных батарей, сетевых инверторов для вашей солнечной электростанции, или Вам нужна помощь по монтажу – пожалуйста обращайтесь в нам, наши инженеры смогут предложить оптимальный вариант. Мы работаем на рынке солнечных батарей больше 18 лет, за это время накопили хороший опыт, и с удовольствием поможем Вам.

Эта статья прочитана 71494 раз(а)!

Продолжить чтение

Солнечная батарея своими руками: пошаговый мастер-класс

Многие компании в интернете реализуют уже готовые собранные панели, которые напрямую подключаются к потребителю. Но, такие устройства имеют куда большую стоимость, чем отдельные элементы. В связи с особенностью климатического пояса полностью перейти на солнечную электроэнергию у вас вряд ли получится, поэтому и готовые солнечные батареи смогут окупиться только через 10 — 40 лет. Чтобы сэкономить на дорогостоящих заводских панелях, куда выгоднее приобрести фотоэлектрические модули, комплектующие к ним и заняться сборкой ячеек в единую солнечную батарею самостоятельно.

Какой вариант выбрать?

Первое, что вам нужно – приобрести фотоэлектрический преобразователь. Различные модели предлагаются как отечественными производителями, так и зарубежными. Наиболее дешевыми вариантами являются китайские кремниевые фотоэлементы. Они имеют ряд недостатков, но, в сравнении с американскими и отечественными, куда более дешевые. Все модели, в зависимости от типа, подразделяются на три вида:

монокристаллические модули – состоят из искусственно выращенных кристаллов достаточно больших размеров. Отличаются самым высоким КПД в 13 – 26% и самым длительным сроком эксплуатации в 25 лет. Недостатком солнечных батарей на их основе является снижение максимального КПД в течении периода эксплуатации.

поликристаллические фотоэлементы – в сравнении с предыдущими имеют куда меньший срок эксплуатации, как заявляет производитель – 10 лет. Также они могут выдать только 10 – 12% КПД, в с равнении с предыдущими, зато этот параметр остается постоянным для них в течении всего периода работы.
аморфные батареи – это пленочные батареи, в которых на гибкую основу нанесен аморфный кремний. Такие фотоэлементы появились сравнительно недавно и могут наклеиваться на любые поверхности – окна, стены и т.д. Они характеризуются самым низким КПД – 5 – 6%.

Выбор определенного типа зависит от ваших пожеланий и поставленных задач. К примеру, если количество солнечного излучения сравнительно невелико в вашем регионе, лучше устанавливать монокристаллические преобразователи, так как у них самый высокий КПД.

Подготовка инструментов и выбор материалов

Помимо преобразователей, для сборки полноценной солнечной панели вам понадобятся такие материалы:

Припой – для солнечной батареи необходимы легкоплавкие оловянные сплавы.
Соединительные провода – подбираются однопроволочные медные марки. Для соединения монокристаллических и поликристаллических пластин применяются голые проводники, а для отвода электроэнергии изолированные.
Рамка – создает основной каркас, в котором располагается вся солнечная батарея. Состоит из основания – ДСП, USB, фанеры и прочих, металлических или деревянных планок, уголков и саморезов для их соединения.
Стекло или полимерная пластина – создают защитный слой поверх монокристаллических пластин, также, в сочетании с рамой, служат для скрытия элементов от воздействия атмосферных осадков и механических воздействий.
Герметик – наилучшим материалом для герметизации является эпоксидный компаунд, но это достаточно дорогостоящее удовольствие, поэтому его можно заменить силиконовым герметиком.
Аккумуляторная батарея – предназначена для накопления электрической энергии в светлое время суток с целью дальнейшего использования. Экономить при выборе батареи не стоит, так как качественная модель прослужит гораздо дольше.
Инвертор – используется для преобразования постоянного напряжения в переменное. Преобразователь напряжения необходим для подключения к солнечной батареи любых бытовых приборов.

Из инструментов вам пригодиться ножовка, дрель, шуруповерт или обычная отвертка для закручивания саморезов, мультиметр или амперметр для определения работоспособности солнечной батареи, паяльник.

Составление проекта

На этапе подготовки проекта необходимо определить наиболее подходящее место для установки солнечной батареи. Определите, с какой стороны участка находиться больше всего солнечных лучей, не падает тень от деревьев и других построек. Место установки может быть на земле, скатах крыши, стенах или отдельно стоящих конструкциях. К примеру, если вы хотите установить солнечную батарею на крыше, следует убедиться, что конструкция выдержит ее вес.

Из-за того, что максимальная производительность моно- и поликристаллических ячеек обеспечивается исключительно при перпендикулярном попадании на них солнечных лучей, желательно собрать для них регулируемую конструкцию. Которая позволит изменять угол наклона солнечной батареи, в зависимости от времени года или даже времени суток. Так как положение источника света в различные периоды года и суток значительно отличаются (рисунок 1).

Рис. 1: зависимость положения солнца от времени года

Также обратите внимание, что в стационарно установленной батарее, к примеру, вырабатывающая в идеальных условиях 7 кВт/ч, утром и вечером будет вырабатыватся только 3 кВт/ч. Соответственно, при установке только в одном положении, батарея будет выдавать номинальную мощность лишь несколько месяцев в году. Если вы решите монтировать ее в стационарном положении, панели следует располагать под углом от 50 до 60º, для регулируемых устанавливается два предела – зимний в 70º и летний в 30º, а в промежуточный период, их наклоняют как стационарные.

Чтобы определить количество пластин, необходимо подсчитать, какой электрический ток или мощность генерирует одна из них или 1 м². Как правило, 1 м² выдает порядка 125 Вт, поэтому чтобы получить около 2,5 кВт для бытовых нужд, необходимо установить 20 м² панелей.

Порядок изготовления солнечной батареи

Элементы на поли- или монокристаллическом кремнии необходимо объединить в единую панель. Для этого осуществляется пайка контактов к проводникам. Порядок пайки следующий:

Оголенные проводники нарежьте одинаковыми отрезками под лекало, такой длины, чтобы она в два раза превышала размер элемента солнечной батареи. Рисунок 2: отмерьте проводники с помощью лекала
Выложите модули на ровную поверхность (секло, лист фанеры, стол и т.д.).
Очистите электрические контакты и полудите оловом, накладывать большое количество припоя сюда не нужно, достаточно слегка покрыть контакт. Рисунок 3: полудите контакты
Припаяйте заранее полуженные проводники к контактам, обратите внимание, что сильно придавливать пластины нельзя, так как они очень хрупкие. Рисунок 4: припаяйте провод к элементу
Замерьте ток от одного элемента с проводниками, это поможет подсчитать суммарную величину для всей батареи.

Если приобретенные вами элементы для солнечных батарей уже оснащены соединительными проводниками, этот этап можно пропустить и сразу переходить к изготовлению рамки.

Изготовление рамки

Рамка солнечной батареи представляет собой короб с невысокими бортами, который накрывается прозрачным стеклом. Для изготовления рамки:

Возьмите прямоугольный лист фанеры или ДСП такого размера, чтобы на нем могло располагаться нужное количество элементов. Просверлите в нем небольшие отверстия на расстоянии 10 см друг от друга для вентиляции. Рис. 5: просверлите отверстия для вентиляции
Приклейте по краю листа деревянные планки высотой не более 2 см, чтобы они не отбрасывали тень на солнечные приемники. Дополнительно прикрутите планки небольшими шурупами.
Вырежьте крышку из стекла или прозрачного полимера. Ее размеры должны соответствовать нижнему листу или быть меньше, в зависимости от того, поддается она сверлению или нет. Если крышку можно прикрутит шурупом, то размер может быть идентичен, если стекло может лопнуть при попытке сверления, сделайте его меньше на 0,5 – 1 см. Рис. 6: заготовьте крышку из стекла
Изготовьте из алюминиевого уголка прижимной каркас для верхней прозрачной крышки солнечной батареи, но пока ничего не прижимайте.

Рис. 7. соберите солнечную батарею

Постарайтесь подобрать материал для прозрачной крышки без бликов, иначе часть энергии солнца будет отражаться, что значительно снизит КПД. После того, как изготовите рамку, соберите солнечную батарею.

Изготовление модулей

Данный этап требует особой осторожности и внимания, поскольку на нем вы формируете электрическую цепь солнечной батареи. Если допустите прожоги или трещины, вы можете испортить не только какой-либо конкретный элемент, но и весь модуль, который в итоге придется переделывать.

Разместите солнечные коллекторы лицевой стороной на прозрачной крышке. Оптимально между элементами должно быть 3 – 5 мм, если этого трудно добиться с первого раза, можете сделать разметку на стекле. Рис. 8: разместите элементы
Аккуратно спаяйте выводы от каждого элемента «+» к «+», и «–» к «–». Плюсовые контакты должны располагаться на лицевой стороне, а минусовые на внутренней. Рис. 9: спаяйте выводы элементов

Все элементы соединяются последовательно сверху вниз, чтобы не раздавить нижние, когда будете паять. Вертикальные ряды припаяйте на общую шину.

Приклейте фотоэлементы к прозрачной крышке, для этого нанесите в центр элемента немного герметика и аккуратно придавите его. Следите, чтобы он располагался строго по разметке, рабочей поверхностью к стеклу, иначе переклеить потом будет проблематично. Рис. 10: приклейте элементы к стеклу
Просверлите в рамке отверстия для вывода плюсовой и минусовой шины солнечной батареи. В цепь батареи включите контроллер заряда, который предотвратит разряд заряда аккумулятора на солнечную батарею в темное время суток. Для этого подберите такие характеристики диодов, которые обеспечат полную блокировку цепи от обратного тока.
Зафиксируйте выводы солнечной батареи в отверстиях при помощи герметика и поместите в рамку. Рисунок 11: зафиксируйте провода герметиком

После того, как вы собрали батарею, проверьте ее работоспособность. Вынесите ее под солнечные лучи и замерьте величину тока на выводах.

Рис. 12: вынесите на улицу и проверьте мультиметром

Сравните это значение с ранее замеренной величиной для одного элемента солнечной батареи. Чтобы проверить правильность, умножьте количество элементов на ток от одного, если прибор показал такое значение или близкое к нему, солнечная батарея собрана правильно и ее можно герметизировать.

Для герметизации используются компаунды или силиконовые герметики, которые подходят для температуры ниже нуля. Для этого солнечную батарею можно как заливать полностью, так и нанести герметик только между модулями.

Рис. 13: залейте герметиком

Второй вариант более экономный, но первый обеспечит вам куда большую надежность и лучшую герметизацию. После герметизации сверху устанавливается умеренный пресс до полного застывания.

Рис. 14: установите умеренный пресс

До заливки вы можете установить демпфер из плотного поролона между фотоэлементами солнечной батареи и плитой из ДСП. Ширина поролона выбирается менее высоты борта, в рассматриваемом случае высота – 2 см, соответственно можно взять поролон 1,5 см в толщину. Готовые и проверенные батареи установите согласно составленного проекта и подключите к электрической сети дома через аккумулятор и инвертор.

Другие видео инструкции

Как работает солнечная батарея?

Солнечный свет не только делает возможной жизнь на Земле, он может со временем также стать и поставщиком большого количества электроэнергии, без которой немыслима современная цивилизация. Использование солнечного света может быть не прямым, а в виде подвода энергии к турбинам.

В этом случае комплект зеркал фокусирует солнечную энергию на теплообменник, который испаряет воду или любую другую жидкость, вырабатывая пар для привода обычной турбины, соединенной с генератором. Однако возможно и прямое преобразование солнечного света в электроэнергию, например, при помощи кремниевых солнечных элементов.

Типичный солнечный элемент состоит из шести слоев. Основание (база) одновременно выполняет роль отрицательного полюса элемента; отражающий слой удерживает свет внутри рабочей части элемента, увеличивая его электрическую эффективность; два слоя обогащенного кремния (N-типа и Р-типа) образуют ядро солнечного элемента. Кремний N-типа имеет свободные отрицательные заряды, а кремний Р-типа — несвязанные положительные заряды. При отсутствии освещения эти заряды скапливаются в зоне контакта слоев; когда на элемент падает солнечный свет, заряды расходятся в стороны. Такое перемещение зарядов создает постоянный ток, если солнечный элемент является частью замкнутой цепи. Сверху кремний защищен прозрачной пленкой, на которой размещен металлический контакт положительного полюса.

Как работает солнечный элемент

Солнечный свет, падающий на элемент солнечной батареи, разделяет положительные и отрицательные заряды, которые аккумулируются в зоне контакта между пластинками кремния Р-типа и N-типа. Это разделение создает напряжение, под действием которого при включении элемента в замкнутую цепь в ней начинает течь электрический ток

Секционные солнечные батареи

Солнечные батареи (рисунок над текстом) вырабатывают постоянный ток, который может быть преобразован на электростанции в переменный. Избыточная электроэнергия, выработанная солнечными элементами, может быть запасена в аккумуляторных батареях для последующего использования.

Солнечные батареи в космосе

Для большинства космических спутников солнечные батареи являются основным источником энергии. Эти батареи (рисунок справа) отличаются от тех, что используются на Земле (рисунок слева). Если батареи, установленные вблизи земной поверхности, нуждаются в защите от дождя и пыли, то те, что функционируют в космосе, должны быть защищены от жесткого космического излучения.

Солнечная теплоэлектростанция

Солнечный свет может снабжать теплотой паротурбинную установку, приводящую во вращение генератор. Комплект зеркал фокусирует солнечный свет на башню-концентратор. Результирующий световой пучок настолько интенсивен, что может превращать натрий в пар. Пары натрия используются для превращения воды в пар, который затем приводит во вращение турбину.

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.

%d1%81%d0%be%d0%bb%d0%bd%d0%b5%d1%87%d0%bd%d1%8b%d0%b5 %d0%b1%d0%b0%d1%82%d0%b0%d1%80%d0%b5%d0%b8 PNG, векторы, PSD и пнг для бесплатной загрузки

Мемфис дизайн геометрические фигуры узоры мода 80 90 х годов

4167*4167

поп арт 80 х патч стикер

3508*2480

естественный цвет bb крем цвета

1200*1200

green environmental protection pattern garbage can be recycled green clean

2000*2000

поп арт 80 х патч стикер

3508*2480

мемфис бесшовной схеме 80s 90 все стили

4167*4167

Корзина 80 х годов неоновый световой эффект

1200*1200

Традиционные цветочные наклейки в стиле ретро 80 х

1200*1200

bb крем косметическое применение

1200*1200

Нерегулярная графика 80 х годов неоновый световой эффект

1200*1200

Ретро традиционные мультяшные наклейки 80 х

1200*1200

Микрофон 80 х знак неоновый световой эффект

1200*1200

Наушники 80 х годов неоновый световой эффект

1200*1200

Симпатичная наклейка в стиле ретро 80 х

1200*1200

Наклейки в стиле ретро 80 х

1200*1200

Наклейки в стиле ретро 80 х

2500*2500

Ретро стикер 80 х

1200*1200

Нерегулярный прямоугольник 80 огней эффект неонового света

1200*1200

Гитара 80 х годов неоновый световой эффект

1200*1200

поп арт 80 х патч стикер

2292*2293

Наклейки в стиле ретро 80 х

1200*1200

поп арт 80 х патч стикер

3508*2480

Наклейки в стиле ретро 80 х

1200*1200

Стикер ретро 80 х годов вдохновляющая девушка

1200*1200

Стикеры ретро девушка 80 х

1200*1200

Стикеры в стиле ретро 80 х

1200*1200

Наклейки в стиле ретро 80 х

1200*1200

Кубок 80 х с неоновым светом

1200*1200

Стикер гитары ретро 80 х

1200*1200

Корейский медведь be quiet набор смайликов

1200*1200

be careful to slip fall warning sign carefully

2500*2775

Наклейка в стиле ретро 80 х в мультяшном стиле

1200*1200

Синяя наклейка в стиле ретро 80 х

1200*1200

Стикер ретро 80 х радуга

1200*1200

поп арт 80 х патч стикер

3508*2480

Наклейки на автомобиль ретро 80 х

1200*1200

80 е брызги краски дизайн текста

1200*1200

Цветочные наклейки в стиле ретро 80 х

1200*1200

горячая распродажа до 80 png дизайна с иллюстрацией

2500*2500

письмо логотип bd дизайн

1200*1200

80 основных форм силуэта

5000*5000

аудиокассета изолированные вектор старая музыка ретро плеер ретро музыка аудиокассета 80 х пустой микс

5000*5000

скейтборд в неоновых цветах 80 х

1200*1200

Дизайн персонажей моды 80 х годов может быть коммерческими элементами

2000*2000

цвет перо на воздушной подушке bb крем трехмерный элемент

1200*1200

но логотип компании вектор дизайн шаблона иллюстрация

4083*4083

Элементы рок н ролла 80 х

1200*1200

80 летний юбилей дизайн шаблона векторные иллюстрации

4083*4083

3d модель надувной подушки bb cream

2500*2500

поп арт 80 х патч стикер

3508*2480

Альтернатива Сочи — Как определить качество солнечных батарей

Составляющие солнечной батареи

В настоящее время на российском рынке появилось много продавцов солнечных батарей. Многие из них не компетентны в данной области и предлагают солнечные батареи, изготовленные из низкокачественных материалов, малоизвестных Китайских компаний. Ниже мы постараемся выделить важные составляющие при выборе солнечных батарей.

В процессе производства солнечных батарей, используется множество комплектующих, обращаем Ваше внимание на наиболее важные из них.

Ламинирующая пленка EVA

Это один из важных компонентов, определяющих срок эксплуатации солнечной батареи. В зависимости от производителя, ламинирующая пленка имеет срок эксплуатации 5-25 и более лет. Дешевая и низкокачественная пленка, используемая недобросовестными производителями, имеет срок эксплуатации 5-10 лет. По истечению этого срока, а часто намного раньше, пленка под действием УФ лучей и перепадов температур мутнеет, желтеет и отслаивается. Примеры последствий применения низкокачественных пленок EVA представлены на рисунках ниже.

Лицевая сторона солнечной батареи начинает терять прозрачность, снижается КПД, нарушается герметичность. Это значительно снижает выработку электроэнергии или приводит к полному выходу из строя солнечной батареи. Ламинирующая пленка EVA находится с обеих сторон обеспечивая герметичность и высокую прозрачность лицевой стороны солнечной батареи. К сожалению, даже профессионал не сможет отличить, солнечную батарею, изготовленную из низкокачественной или первоклассной ламинирующей пленки EVA, это покажет только время. Известно, что разница в цене между первоклассной и низкокачественной EVA может отличаться в разы. Большинство российских поставщиков китайских солнечных батарей понятия не имеют, какую ламинирующую пленку используют производители. Приобретая товар по самой низкой цене, Вы рискуете через 5-10 лет получить неприятный сюрприз в виде отслоений плёнки.

Тыльная пленка (ПЭТ) PET Backsheet

ПЭТ обеспечивает защиту и герметичность солнечной батареи с тыльной стороны. ПЭТ пленка бывает белого или черного цвета. От толщины изоляции ПЭТ зависит максимальное напряжение батареи. Данная информация отображена в характеристиках солнечной батареи. В дешевых солнечных батареях используются низкокачественные материалы и наличие множества сертификатов TUV, CE, ISO и т.д. не являются гарантией качества!

Солнечные элементы (Solar cells) делятся на 4 категории качества

Grade «A»

Такая категория элементов не допускает никаких, даже самых незначительных дефектов. Все элементы этой категории, высокой эффективности 18-20% и более.

Grade «B»

Эта категория также, средней и высокой эффективности 16-19% и более. Однако элементы категории B имеют визуальные дефекты. Категория элементов Grade «B» незначительно влияет на мощность и работу модуля, в основном это внешние дефекты (разные цвета, разные оттенки элементов, кривая или неполная матрица на элементе, пятна в ячейках элемента). Существует и другая точка зрения, что элементы Grade «B» менее эффективны и быстрее деградируют. Поставщики качественных солнечных батарей, никогда не используют категорию Grade «B» в изготовлении солнечных модулей мощностью от 100 Вт. Если при визуальной оценке заметны разноцветные элементы и дефекты на них, эта батарея собрана из Grade «B» элементов. Пример, солнечных батарей собранных из элементов категорий Grade «А и B» представлен ниже. Батареи, собранные из элементов категории Grade «B», является нормой для маломощных модулей от 10 до 50 Ватт.

Grade «C» и Grade «D»

Элементы этих категорий качества считаются непригодными для использования в стандартных солнечных батареях мощность от 100 Вт., чем и пользуются недобросовестные производители. Именно такие солнечные батареи сейчас активно продают по низким ценам под видом качественных.

Элементы этих категорий могут иметь сколы, микротрещины и дефекты, что и элементы Grade «B». Низкокачественные элементы скупают, сортируют оставляя целые части, бракованные режут и из них собирают солнечные батареи. Такие элементы имеют низкую эффективность 12-15%. Фактически это отходы, (скрап) который у производителей высококачественных солнечных модулей идет на переработку. Отметим, что ни один уважающий себя производитель модулей не станет собирать солнечные батареи из такого материала, однако в Россию такие изделия уже поступают. Стоимость солнечных элементов в модуле составляет более 50%, производители солнечных батарей из Grade «C и D» элементов скупают этот материал за бесценок, тем самым существенно снижая себестоимость своей продукции. Казалось бы, а какая разница из каких комплектующих собирать батарею, материал то тот же самый? Данный вопрос рассмотрим более подробно.

В солнечных батареях из элементов Grade «C и D» категорий всегда больше пайки, т.к. количество элементов больше (в среднем в 2 раза). Больше пайки — меньше надежность и долговечность батареи. Некачественная пайка может привести к короткому замыканию на элементах и привести к эффекту «hot spot» (рисунок ниже).

Производитель качественных батарей всегда сортирует солнечные элементы перед изготовлением. В солнечных батареях из элементов Grade «C и D» этого не происходит, т.к. производитель таких модулей собирает целые части солнечных батарей из того, что есть. Фрагмент такой батареи показан на рисунке ниже.

Известный факт, что если в солнечной батареи есть хотя бы один солнечный элемент меньшей мощности, все остальные элементы «выстраиваются» по самому слабому элементу и если разница в вольт амперных характеристиках весьма значительна, это приведет к образованию локального перегрева. В случае локального перегрева в системах от 200 Вт. и выше, температура солнечного элемента может достигать 300 С. Перегрев солнечных элементов приведет их к быстрой деградации с потерей мощности. Может произойти и отслоение EVA и PET пленки, что в конечном итоге полностью выведет батарею из строя. Иногда «hot spot» эффект бывает при микротрещинах на элементах, которые присутствуют в Grade «C и D» категориях. Поэтому в Европе и США модули из Grade «C и D» элементов не рекомендуется ставить в солнечных энергосистемах. Последствия «hot spot» эффекта на рисунке ниже.

Как определить солнечную батарею, собранную из Grade «С и D» элементов?

1 — Солнечная батарея изготовлена по нестандартной технологии.

Это основной момент, на который нужно обратить внимание. Существуют два вида солнечных элементов размером 125х125 мм и 156х156 мм, имеющие форму квадрата (поликристалл) или псевдоквадрата (монокристалл). Технологии производства солнечных батарей Grade «A» категории представлены в таблице ниже. Если Вам предлагают товар, отличающийся от этих стандартов, можете быть уверены, солнечная батарея собрана из отходов производства. Некоторые продавцы солнечных батарей категории Grade «С и D» продают их под видом Grade «A, А+, А++» и т.д. (так указывают в описании товара в их интернет магазинах), тем самым обманывая доверчивых покупателей. Важно, что все маломощные солнечные батареи (10-80Вт.) изготовлены из разрезанных элементов. Практически все китайские производители, собирают маломощные батареи из элементов, не прошедших контроль качества для батарей от 100Вт. Из чего следует, что визуальные дефекты на маломощных батареях встречаются гораздо чаще.

Солнечные элементы в батареях категории Grade «A» всегда цельные и никогда не режутся на части.

Мощность солнечной батареи	Кол-во солнечных элементов	Размер солнечного элемента
30-50 Вт	36-40 шт.	125х125 мм или разрезанные 156х156 мм
100 Вт	36 шт.	125х125 мм или разрезанные 156х156 мм целые
140-160 Вт	36 шт.	156х156 мм целые
180-215 Вт	48-72 шт.	156х156 мм, 125х125 мм целые
230-270 Вт	60 шт.	156х156 мм целые
270-320 Вт	72 шт.	156х156 мм целые

Для сравнения, на рисунке ниже представлены солнечные батареи, собранные из элементов категорий Grade «C и D» и элементов первой категории Grade «A». Разница очевидна. В солнечных батареях из категорий Grade «C и D» 72 солнечных элемента и 36 в батареях категории Grade «A». Также стоит обратить внимание на качество пайки элементов категорий Grade «С и D» (правый нижний угол батареи 50 Вт), элементы «пляшут».

2 — Низкая эффективность солнечной батареи.

Солнечные батареи из Grade «C и D» всегда менее эффективны, всегда больше весят и имеют большие размеры при той же или меньшей мощности. Например, поликристаллическая солнечная батарея, собранная из 60-ти элементов категории Grade «A», имеет среднюю мощность по отрасли 250 Вт., в то время как батарея из элементов категорий Grade «C и D» тех же размеров будет иметь мощность не более 230 Вт.

3 — Гарантийные обязательства.

У производителей качественных солнечных батарей, гарантия на сборку и материалы, не менее 10 лет.

пошаговые инструкции по сборке в домашних условиях из разных материалов с фото и видео

Наверное, нет такого человека, который не хотел бы стать более независимым. Возможность полностью распоряжаться собственным временем, путешествовать, не зная границ и расстояний, не задумываться о жилищных и финансовых проблемах — вот что даёт ощущение настоящей свободы. Сегодня мы расскажем о том, как, используя солнечное излучение, снять с себя бремя энергетической зависимости. Как вы догадались, речь пойдёт о солнечных батареях. А если быть точнее, то о том, можно ли своими руками построить настоящую солнечную электростанцию.

История создания и перспективы использования

Идею превращения энергии Солнца в электричество человечество вынашивало давно. Первыми появились гелиотермальные установки, в которых перегретый сконцентрированными солнечными лучами пар вращал турбины генератора. Прямое преобразование стало возможным лишь в середине XIX века, после того, как француз Александр Эдмон Баккарель открыл фотоэлектрический эффект. Попытки создать на основании этого явления действующую солнечную ячейку увенчались успехом лишь полвека спустя, в лаборатории выдающегося русского учёного Александра Столетова. Полностью описать механизм фотоэлектрического эффекта удалось ещё позже — человечество обязано этим Альберту Энштейну. К слову, именно за эту работу он получил Нобелевскую премию.

Баккарель, Столетов и Энштейн — вот те учёные, которые заложили фундамент современной солнечной энергетики

О создании первого солнечного фотоэлемента на основе кристаллического кремния возвестили мир сотрудники компании Bell Laboratories в далёком апреле 1954 года. Эта дата, по сути, и является отправной точкой технологии, которая в скором времени сможет стать полноценной заменой углеводородному топливу.

Поскольку ток одной фотоэлектрической ячейки составляет миллиамперы, то для получения электроэнергии достаточной мощности их приходится соединять в модульные конструкции. Защищённые от внешнего воздействия массивы солнечных фотоэлементов и являются солнечной батареей (из-за плоской формы устройство нередко называют солнечной панелью).

Преобразование солнечного излучения в электричество имеет огромные перспективы, ведь на каждый квадратный метр земной поверхности приходится в среднем 4.2 кВт/час энергии в день, а это экономия практически одного барреля нефти в год. Изначально используемая лишь для космической отрасли технология уже в 80-х годах прошлого века стала настолько обыденной, что фотоэлементы стали использовать в бытовых целях — в качестве источника питания калькуляторов, фотоаппаратов, светильников и т. д. Параллельно создавались и «серьёзные» гелиоэлектрические установки. Закреплённые на крышах домов, они позволяли полностью отказаться от проводного электричества. Сегодня можно наблюдать рождение электростанций, представляющих собой многокилометровые поля из кремниевых панелей. Вырабатываемая ими мощность позволяет питать целые города, поэтому можно с уверенностью говорить о том, что будущее — за солнечной энергетикой.

Современные солнечные электростанции представляют собой многокилометровые поля фотоэлементов, способные снабжать электричеством десятки тысяч домов

Солнечная батарея: как это работает

После того как Энштейн описал фотоэлектрический эффект, миру открылась вся простота такого, казалось бы, сложного физического явления. В его основе лежит вещество, отдельные атомы которого находятся в неустойчивом состоянии. При «бомбардировке» фотонами света из их орбит выбиваются электроны — вот они-то и являются источниками тока.

Практически полвека фотоэффект не имел практического применения по одной простой причине — отсутствовала технология получения материалов с неустойчивой атомной структурой. Перспективы дальнейших исследований появились лишь с открытием полупроводников. Атомы этих материалов имеют либо избыток электронов (n-проводимость), или же испытывают в них нехватку (p-проводимость). При использовании двухслойной структуры со слоем n-типа (катод) и p-типа (анод), «обстрел» фотонами света выбивает электроны из атомов n-слоя. Покидая свои места, они устремляются на свободные орбиты атомов p-слоя и далее через подключённую нагрузку возвращаются на исходные позиции. Наверное, каждый из вас знает, что движение электронов в замкнутом контуре представляет собой электрический ток. Вот только заставить электроны перемещаться удаётся не благодаря магнитному полю, как в электрических генераторах, а за счёт потока частиц солнечного излучения.

Солнечная панель работает благодаря фотоэлектрическому эффекту, который был открыт ещё в начале XIX века

Поскольку мощность одного фотоэлектрического модуля недостаточна для питания электронных устройств, то для получения требуемого напряжения используется последовательное подключение множества ячеек. Что же касается силы тока, то её наращивают параллельным соединением определённого количества таких сборок.

Генерация электричества в полупроводниках напрямую зависит от количества солнечной энергии, поэтому фотоэлементы не только устанавливают под открытым небом, но и стараются сориентировать их поверхность перпендикулярно падающим лучам. А чтобы защитить ячейки от механических повреждений и атмосферного воздействия, их монтируют на жёстком основании и сверху защищают стеклом.

Классификация и особенности современных фотоэлементов

Первую солнечную ячейку изготовили на основе селена (Se), однако низкий КПД (менее 1%), быстрое старение и высокая химическая активность селеновых фотоэлементов вынуждали искать другие, более дешёвые и эффективные материалы. И они нашлись в лице кристаллического кремния (Si). Поскольку этот элемент периодической таблицы является диэлектриком, его проводимость обеспечили за счёт включений из различных редкоземельных металлов. В зависимости от технологии изготовления существует несколько типов кремниевых фотоэлементов:

монокристаллические;
поликристаллические;
из аморфного Si.

Первые изготавливаются методом срезания тончайших слоёв от слитков кремния самой высокой степени очистки. Внешне фотоэлементы монокристаллического типа выглядят как однотонные тёмно-синие стеклянные пластины с выраженной электродной сеткой. Их КПД достигает 19%, а срок службы составляет до 50 лет. И хоть производительность изготовленных на основе монокристаллов панелей постепенно падает, есть данные, что изготовленные более 40 лет назад батареи и сегодня сохраняют работоспособность, выдавая до 80% своей первоначальной мощности.

Монокристаллические солнечные ячейки имеют однородный тёмный цвет и срезанные углы — эти признаки не позволяют спутать их с другими фотоэлементами

В производстве поликристаллических фотоэлементов используют не такой чистый, но зато более дешёвый кремний. Упрощение технологии сказывается на внешнем виде пластин — они имеют не однородный оттенок, а более светлый узор, который образуют границы множества кристаллов. КПД таких солнечных ячеек немного ниже, чем у монокристаллических — не более 15%, а срок службы составляет до 25 лет. Надо сказать, что снижение основных эксплуатационных показателей абсолютно не сказалось на популярности поликристаллических фотоэлементов. Они выигрывают за счёт более низкой цены и не такой сильной зависимости от внешней загрязнённости, низкой облачности и ориентации на Солнце.

Поликристаллические фотоэлементы имеют более светлый синий оттенок и неоднородный рисунок — следствие того, что их структура состоит из множества кристаллов

Для солнечных батарей из аморфного Si используется не кристаллическая структура, а тончайший слой кремния, который напыляют на стекло или полимер. Хоть подобный метод производства и является самым дешёвым, такие панели имеют самый короткий срок жизни, причиной чему является выгорание и деградация аморфного слоя на солнце. Не радует этот тип фотоэлементов и производительностью — их КПД составляет не более 9% и во время эксплуатации существенно снижается. Использование солнечных батарей из аморфного кремния оправдано в пустынях — высокая солнечная активность нивелирует падение производительности, а бескрайние просторы позволяют размещать гелиоэлекростанции любой площади.

Возможность напылять кремниевую структуру на любую поверхность позволяет создавать гибкие солнечные панели

Дальнейшее развитие технологии производства фотоэлектрических элементов вызвано необходимостью в снижении цены и улучшении эксплуатационных характеристик. Максимальной производительностью и долговечностью сегодня обладают плёночные фотоэлементы:

на основе теллурида кадмия;
из тонких полимеров;
с использованием индия и селенида меди.

О возможности применения в самодельных устройствах тонкоплёночных фотоэлементов говорить пока ещё рано. Сегодня их выпуском занимается только несколько наиболее «продвинутых» в технологическом плане компаний, поэтому чаще всего гибкие фотоэлементы можно увидеть в составе готовых солнечных панелей.

Какие фотоэлементы лучше всего подходят для солнечной батареи и где их можно найти

Изготовленные кустарным способом солнечные панели всегда будут находиться на шаг позади своих заводских собратьев, и на то есть несколько причин. Во-первых, известные производители тщательно отбирают фотоэлементы, отсеивая ячейки с нестабильными или сниженными параметрами. Во-вторых, при изготовлении гелиоэлектрических батарей используется специальное стекло с повышенным светопропусканием и сниженной отражающей способностью — найти такое в продаже практически невозможно. И в-третьих, прежде чем приступать к серийному выпуску, все параметры промышленных образцов обкатывают с использованием математических моделей. В итоге минимизируется влияние нагрева ячеек на КПД батареи, улучшается система отвода тепла, находится оптимальное сечение соединяющих шин, исследуются пути снижения скорости деградации фотоэлементов и т. д. Решать подобные задачи, не имея оборудованной лаборатории и соответствующей квалификации, невозможно.

Низкая стоимость самодельных солнечных батарей позволяет построить установку, позволяющую полностью отказаться от услуг энергокомпаний

Тем не менее сделанные своими руками солнечные батареи показывают неплохие результаты производительности и не так уж и сильно отстают от промышленных аналогов. Что же касается цены, то здесь мы имеем выигрыш более чем в два раза, то есть при одинаковых затратах самоделки дадут в два раза больше электроэнергии.

Учитывая всё вышесказанное, вырисовывается картина того, какие фотоэлементы подходят под наши условия. Плёночные отпадают по причине отсутствия в продаже, а аморфные — из-за короткого срока службы и низкого КПД. Остаются ячейки из кристаллического кремния. Надо сказать, что в первом самодельном устройстве лучше использовать более дешёвые «поликристаллы». И только обкатав технологию и «набив руку», следует переходить на монокристаллические ячейки.

Для обкатки технологий подойдут дешёвые некондиционные фотоэлементы — как и качественные устройства, их можно купить на зарубежных торговых площадках

Что касается вопроса, где взять недорогие солнечные элементы, то их можно найти на зарубежных торговых площадках типа Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon и др. Там они продаются как в виде отдельных фотоэлементов различных размеров и производительности, так и готовыми наборами для сборки солнечных панелей любой мощности.

Продавцы нередко предлагают фотоэлементы так называемого класса «B», которые представляют собой повреждённые солнечные батареи моно- или поликристаллического типа. Небольшие сколы, трещины или отсутствие уголков практически не сказывается на производительности ячеек, зато позволяет приобрести их по гораздо меньшей стоимости. Именно по этой причине их выгоднее всего использовать в самодельных гелиоэнергетических устройствах.

Можно ли заменить фотоэлектрические пластины чем-то другим

Редко у какого домашнего мастера не найдётся заветной коробочки со старыми радиодеталями. А ведь диоды и транзисторы от старых приёмников и телевизоров являются всё теми же полупроводниками с p-n-переходами, которые при освещении солнечным светом вырабатывают ток. Воспользовавшись этими их свойствами и соединив несколько полупроводниковых приборов, можно сделать самую настоящую солнечную батарею.

Для изготовления маломощной солнечной батареи можно использовать старую элементную базу полупроводниковых приборов

Внимательный читатель сразу же спросит, в чём подвох. Зачем платить за фабричные моно- или поликристаллические ячейки, если можно использовать то, что лежит буквально под ногами. Как всегда, дьявол скрывается в деталях. Дело в том, что самые мощные германиевые транзисторы позволяют получить на ярком солнце напряжение не более 0.2 В при силе тока, измеряемой микроамперами. Для того чтобы достичь параметров, которые выдаёт плоский кремниевый фотоэлемент, понадобится несколько десятков, а то и сотен полупроводников. Сделанная из старых радиодеталей батарея сгодится разве что для зарядки кемпингового светодиодного фонаря или небольшого аккумулятора мобильного телефона. Для реализации более масштабных проектов, без покупных солнечных ячеек не обойтись.

На какую мощность солнечных батарей можно рассчитывать

Задумываясь о строительстве собственной солнечной электростанции, каждый мечтает о том, чтобы полностью отказаться от проводного электричества. Для того чтобы проанализировать реальность этой затеи, сделаем небольшие расчёты.

Узнать суточное потребление электроэнергии несложно. Для этого достаточно заглянуть в присланный энергосбывающей организацией счёт и разделить количество указанных там киловатт на число дней в месяце. К примеру, если вам предлагают оплатить 330 кВт×час, то это значит, что суточное потребление составляет 330/30=11 кВт×час.

График зависимости мощности солнечной батареи в зависимости от освещённости

В расчётах следует обязательно учитывать тот факт, что солнечная панель будет вырабатывать электричество только в светлое время суток, причём до 70% генерации осуществляется в период с 9 до 16 часов. Кроме того, эффективность работы устройства напрямую зависит от угла падения солнечных лучей и состояния атмосферы.

Небольшая облачность или дымка снизят эффективность токоотдачи гелиоустановки в 2–3 раза, тогда как затянутое сплошными облаками небо спровоцирует падение производительности в 15–20 раз. В идеальных условиях для генерации 11 кВт×час энергии было бы достаточно солнечной батареи мощностью 11/7 = 1.6 кВт. Учитывая влияние природных факторов, этот параметр следует увеличить примерно на 40–50%.

Кроме того, есть ещё один фактор, заставляющий увеличить площадь используемых фотоэлементов. Во-первых, не следует забывать о том, что ночью батарея работать не будет, а значит, понадобятся мощные аккумуляторы. Во-вторых, для питания бытовых приборов нужен ток напряжением 220 В, поэтому понадобится мощный преобразователь напряжения (инвертор). Специалисты утверждают, что потери на накопление и трансформацию электроэнергии забирают до 20–30% от её общего количества. Поэтому реальная мощность солнечной батареи должна быть увеличена на 60–80% от расчётной величины. Принимая значение неэффективности в 70%, получаем номинальную мощность нашей гелиопанели, равную 1.6 + (1.6×0.7) =2.7 кВт.

Использование сборок из высокотоковых литиевых аккумуляторов является одним из наиболее изящных, но отнюдь не самым дешёвым способом хранения солнечной электроэнергии

Для хранения электроэнергии понадобятся низковольтные аккумуляторы, рассчитанные на напряжение 12, 24 или 48 В. Их ёмкость должна быть рассчитана на суточное потребление энергии плюс потери на трансформацию и преобразование. В нашем случае понадобится массив батарей, рассчитанных на хранение 11 + (11×0.3) = 14.3 кВт×час энергии. Если использовать обычные 12-вольтовые автомобильные аккумуляторы, то понадобится сборка на 14300 Вт×ч / 12 В = 1200 А×ч, то есть шесть аккумуляторов, рассчитанных на 200 ампер-часов каждый.

Как видите, даже для того, чтобы обеспечить электричеством бытовые потребности средней семьи, понадобится серьёзная гелиоэлектрическая установка. Что касается использования самодельных солнечных батарей для отопления, то на данном этапе такая затея не выйдет даже на границы самоокупаемости, не говоря уж о том, чтобы можно было что-то сэкономить.

Расчёт размера батареи

Размер батареи зависит от требуемой мощности и габаритов источников тока. При выборе последних вы обязательно обратите внимание на предлагаемое разнообразие фотоэлементов. Для использования в самодельных устройствах удобнее всего выбирать солнечные ячейки среднего размера. Например, рассчитанные на выходное напряжение 0.5 В и силу тока до 3 А поликристаллические панели размером 3×6 дюймов.

При изготовлении солнечной батареи они будут последовательно соединяться в блоки по 30 шт, что позволит получить требуемое для зарядки автомобильной батареи напряжение 13–14 В (учитывая потери). Максимальная мощность одного такого блока составляет 15 В × 3 А = 45 Вт. Исходя из этого значения, будет нетрудно подсчитать, сколько элементов понадобится для постройки солнечной панели заданной мощности и определить её размеры. Например, для постройки 180-ваттного солнечного электрического коллектора понадобится 120 фотоэлементов общей площадью 2160 кв. дюймов (1.4 кв.м).

Постройка самодельной солнечной батареи

Прежде чем приступать к изготовлению солнечной панели, следует решить задачи по её размещению, рассчитать габариты и подготовить необходимые материалы и инструмент.

Правильный выбор места установки — это важно

Поскольку солнечная панель будет изготавливаться своими руками, соотношение её сторон может быть любым. Это очень удобно, поскольку самодельное устройство можно более удачно вписать в экстерьер кровли или дизайн загородного участка. По этой же причине выбирать место для монтажа батареи следует ещё до начала проектировочных мероприятий, не забывая учитывать несколько факторов:

открытость места для солнечных лучей в течение светового дня;
отсутствие затеняющих построек и высоких деревьев;
минимальное расстояние до помещения, в котором установлены аккумулирующие мощности и преобразователи.

Конечно, установленная на крыше батарея выглядит более органично, однако размещение устройства на земле имеет больше преимуществ. В этом случае исключается возможность повреждения кровельных материалов при установке поддерживающего каркаса, снижается трудоёмкость монтажа устройства и появляется возможность своевременного изменения «угла атаки солнечных лучей». И что самое главное — при нижнем размещении будет намного проще поддерживать чистоту поверхности солнечной панели. А это является залогом того, что установка будет работать в полную силу.

Монтаж солнечной панели на крыше вызвана скорее нехваткой места, чем необходимостью или удобством эксплуатации

Что понадобится в процессе работы

Приступая к изготовлению самодельной солнечной панели, следует запастись:

фотоэлементами;
многожильным медным проводом или специальными шинами для соединения солнечных ячеек;
припоем;
диодами Шоттки, рассчитанными на токоотдачу одного фотоэлемента;
качественным антибликовым стеклом или плексигласом;
рейками и фанерой для изготовления каркаса;
силиконовым герметиком;
метизами;
краской и защитным составом для обработки деревянных поверхностей.

В работе понадобится самый простой инструмент, который всегда есть под рукой у домовитого хозяина — паяльник, стеклорез, пила, отвёртка, малярная кисть и др.

Инструкция по изготовлению

Для изготовления первой солнечной батареи лучше всего использовать фотоэлементы с уже припаянными выводами — в этом случае уменьшается риск повреждения ячеек при сборке. Тем не менее, если вы имеете навыки обращения с паяльником, то сможете немного сэкономить, купив солнечные элементы с нераспаянными контактами. Для постройки панели, которую мы рассматривали в приведённых выше примерах, понадобится 120 пластин. Используя соотношение сторон примерно 1:1, потребуется укладка 15 рядов фотоэлементов по 8 штук в каждом. При этом мы сможем каждые два «столбика» соединить последовательно, а четыре таких блока подключить параллельно. Таким образом можно избежать путаницы в проводах и получить ровный, красивый монтаж.

Схема электрических соединений домашней солнечной электростанции

Корпус

Сборку солнечной панели всегда следует начинать с изготовления корпуса. Для этого нам понадобятся алюминиевые уголки или деревянные рейки высотой не более 25 мм — в этом случае они не будут бросать тень на крайние ряды фотоэлементов. Исходя из размеров наших кремниевых ячеек размером 3х6 дюймов (7.62х15.24 см), размер рамы должен составлять не менее 125х 125 см. Если вы решите использовать другое соотношение сторон (например, 1:2), то каркас можно дополнительно усилить поперечиной из рейки такого же сечения.

Обратную сторону корпуса следует зашить панелью из фанеры или OSB, а в нижнем торце рамы просверлить вентиляционные отверстия. Соединение внутренней полости панели с атмосферой понадобится для выравнивания влажности — в противном случае не избежать запотевания стёкол.

Для изготовления корпуса солнечной панели подойдут самые простые материалы — деревянные рейки и фанера

По внешнему размеру каркаса вырезают панель из плексигласа или высококачественного стекла высокой степени прозрачности. В крайнем случае можно использовать оконное стекло толщиной до 4 мм. Для его крепления подготавливают уголковые кронштейны, в которых выполняют сверления для крепления к раме. При использовании оргстекла можно проделать отверстия непосредственно в прозрачной панели — это упростит сборку.

Чтобы защитить деревянный корпус солнечной батареи от влаги и грибка, его пропитывают антибактериальным составом и окрашивают масляной краской.

Для удобства сборки электрической части, из ДВП или другого диэлектрического материала вырезают подложку по внутреннему размеру рамы. В дальнейшем на ней будет выполняться монтаж фотоэлементов.

Пайка пластин

Перед тем как начать пайку, следует «прикинуть» укладку фотоэлементов. В нашем случае понадобится 4 массива ячеек по 30 пластин в каждом, причём располагаться в корпусе они будут пятнадцатью рядами. С такой длинной цепочкой будет неудобно работать, к тому же возрастает риск повреждения хрупких стеклянных пластин. Рационально будет соединять по 5 деталей, а окончательную сборку выполнять после того, как фотоэлементы будут смонтированы на подложке.

Для удобства, фотоэлементы можно смонтировать на непроводящей подложкке из текстолита, оргстекла или ДВП

После соединения каждой цепочки, следует проверить её работоспособность. Для этого каждую сборку помещают под настольную лампу. Записывая значения силы тока и напряжения, можно не только контролировать работоспособность модулей, но и сравнивать их параметры.

Для пайки используем маломощный паяльник (максимум 40 Вт) и хороший, легкоплавкий припой. Его в небольшом количестве наносим на выводные части пластин, после чего, соблюдая полярность подключения, соединяем детали друг с другом.

При пайке фотоэлементов следует проявлять максимальную аккуратность, поскольку эти детали отличаются повышенной хрупкостью

Собрав отдельные цепочки, разворачиваем их тыльной частью к подложке и при помощи силиконового герметика приклеиваем к поверхности. Каждый 15-вольтовый блок фотоэлементов снабжаем диодом Шоттки. Этот прибор позволяет току протекать только в одном направлении, поэтому не позволит аккумуляторам разряжаться при низком напряжении солнечной панели.

Окончательное соединение отдельных цепочек фотоэлементов выполняют согласно представленной выше электрической схеме. В этих целях можно использовать специальную шину или многожильный медный провод.

Навесные элементы солнечной батареи следует закрепить термоклеем или саморезами

Сборка панели

Подложки с расположенными на них фотоэлементами укладывают в корпус и крепят саморезами. Если рама усиливалась поперечиной, то в ней выполняют несколько сверлений под монтажные провода. Кабель, который выводят наружу, надёжно фиксируют на раме и припаивают к выводам сборки. Чтобы не путаться с полярностью, лучше всего использовать двухцветные провода, подключая красный вывод к «плюсу» батареи, а синий — к её «минусу». По верхнему контуру рамы наносят сплошной слой силиконового герметика, поверх которого укладывают стекло. После окончательной фиксации сборку солнечной батареи считают законченной.

После того, как на герметик будет установлено защитное стекло, панель можно транспортировать к месту установки

Установка и подключение солнечной батареи к потребителям

В силу ряда причин самодельная солнечная панель является достаточно хрупким устройством, поэтому требует обустройства надёжного поддерживающего каркаса. Идеальным вариантом будет конструкция, которая позволит ориентировать источник бесплатной электроэнергии в обеих плоскостях, однако сложность такой системы чаще всего является весомым доводом в пользу простой наклонной системы. Она представляет собой подвижную раму, которую можно выставить под любым углом к светилу. Один из вариантов каркаса, сбитого из деревянного бруса, представлен ниже. Вы же можете использовать для его изготовления металлические уголки, трубы, шины и т. д. – всё, что есть под руками.

Чертёж каркаса солнечной батареи

Чтобы подключить солнечную батарею к аккумуляторам, понадобится контроллер заряда. Этот прибор будет следить за степенью заряда и разряда батарей, контролировать токоотдачу и выполнять переключение на сетевое питание при значительной просадке напряжения. Прибор необходимой мощности и требуемого функционала можно купить в тех же торговых точках, где продаются фотоэлементы. Что касается питания бытовых потребителей, то для этого потребуется трансформировать низковольтное напряжение в 220 В. С этим успешно справляется другое устройство — инвертор. Надо сказать, что отечественная промышленность выпускает надёжные приборы с хорошими ТТХ, поэтому преобразователь можно купить на месте — бонусом в этом случае будет «настоящая» гарантия.

Одной солнечной батареи для полноценного электроснабжения дома будет недостаточно — понадобятся еще и аккумуляторы, контроллер заряда и инвертор

В продаже можно найти инверторы одной и той же мощности, отличающиеся по цене в разы. Подобный разброс объясняется «чистотой» выходного напряжения, что является необходимым условием питания отдельных электрических устройств. Преобразователи с так называемой чистой синусоидой имеют усложнённую конструкцию, и как следствие, более высокую стоимость.

Видео: изготовление солнечной панели своими руками

Постройка домашней солнечной электростанции является нетривиальной задачей и требует как финансовых и временных затрат, так и минимальных знаний основ электротехники. Приступая к сборке солнечной панели, следует соблюдать максимальное внимание и аккуратность — только в этом случае можно рассчитывать на удачное решение вопроса. Напоследок хотелось бы напомнить о том, что загрязнение стекла является одним из факторов падения производительности. Не забывайте своевременно чистить поверхность солнечной панели, иначе она не сможет работать на полную мощность.

в то время как зарядка аккумуляторов Рисунок Power Solar

Смартфоны обычно не потребляют… ток, сводя к минимуму колебания мощности. Все это проприетарно. Рывок и варп-рывок…

Мощность постоянного тока, вырабатываемая вашими солнечными панелями, используется для зарядки аккумулятора. … Используя энергию, хранящуюся в вашей батарее, в периоды повышенного спроса вы можете…

428 Ач * 0,20 скорость заряда = 85,6 ампер «более или менее максимальная скорость заряда» (до ~ 80-85% или менее Состояние заряда, аккумуляторная батарея должна естественным образом уменьшить зарядный ток после этого момента — и генераторная установка будет работать меньше выходная мощность для зарядки нагрузки — просто следите за температурой батарейного блока и убедитесь, что вы не слишком «пузырите» батарейный блок …

SoloForce — это внешний аккумулятор со встроенными солнечными батареями, которые позволяют заряжать смартфон в любом месте.Согласно официальному сайту, этот солнечный блок питания представляет собой хорошо спроектированное устройство с…

У нас есть различные источники питания для зарядных устройств на солнечных батареях, от небольших солнечных батарей для автомобильных зарядных устройств до больших солнечных автофургонов и автомобильных зарядных устройств. Самое лучшее в наших зарядных устройствах для солнечных батарей — это то, что они не требуют обслуживания и просты в использовании. Прочтите наше зарядное устройство на солнечной батарее…

Для многих установок, состоящих из одной или двух солнечных панелей, одной большой батареи достаточно… при использовании инвертора ее следует подключать непосредственно к батарейному блоку и… размера, чтобы выдерживать потенциально высокий ток, потребляемый инвертором.… С питанием, даже если есть проблема с солнечными батареями или контроллером заряда.

В городах используются солнечные фонари для деревьев. Могу ли я подключить свой рождественский свет к солнечной энергии. Он понадобится вам для фонарей… Вы можете выполнить настройку такой схемы одним из трех способов: вручную (физически отключив инвертор при подключении к электросети). берегового питания), с помощью переключателя или с… Как получить солнечную батарею из Pod
Как нарисовать автомобиль на солнечной энергии Вам нужно разрешение на добавление солнечной энергии в навес 26 ноября 2018 г.… Как только вы определили, как Если вам понадобится много энергии, вы можете приобрести подходящую солнечную панель для своего сарая.Для сарая среднего размера, дома на колесах или маленького… 30 августа 2011 г.… Он сказал, что мне понадобится «мастер-электрик»

24 мая 2020 г. · Теперь вы знаете, что для полной зарядки аккумулятора AUX при подаче нагрузки требуется источник постоянного тока на 30 А. Если вы такой же ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ СИЛЫ, как я, тогда нет предела. . . . У меня есть инверторы мощностью 1000-1500 Вт, которые потребляют 100A easy frona SLA / AGM аккумулятор, который вызывает большое провисание напряжения и быстро разряжает аккумулятор. . .

Могу ли я подключить свой рождественский свет к солнечной энергии. Он нужен вам для освещения… Вы можете управлять такой схемой одним из трех способов: вручную (физически отключая инвертор при подключении к береговому источнику питания), с помощью переключателя, или с… Как получить солнечную батарею от Pod Subnautica Однако он может отстыковывать автомобили без электричества.Пристыкованные машины будут

Устройства от NeoCharge и Clipper Creek помогают водителям электромобилей производить больше цепей на 240 В, которые у них уже могут быть…

Обеспечение питания небольших устройств Интернета вещей, разбросанных по обширной территории, является важным вопросом, а эффективность — это главное.

Как получить солнечную батарею от Pod Subnautica Однако он может отстыковывать автомобили без электричества. Пристыкованные автомобили будут заряжаться от Энергии базы, потребляя Энергию базы для восстановления эквивалентного количества Энергии в энергетических элементах транспортного средства.Скорость зарядки в Moonpool намного выше, чем при использовании Power Cell… May 10, 2020

BatteryStuff Tech Хотя при использовании солнечной панели всегда рекомендуется использовать контроллер заряда от солнечной батареи, бывают случаи, когда вы можете обойтись без него. Если это панель на 12 вольт, и она работает от автомобильного аккумулятора на 12 вольт, тогда все будет в порядке без контроллера заряда от солнечной батареи.

Это чрезмерное упрощение — представить устройство, потребляющее энергию непосредственно от солнечной панели … Большинство фотоэлектрических систем настроены на зарядку батареи, которая настроена на то же напряжение …

Солнечная панель какого размера мне нужна для зарядки 12-вольтовой батареи? … Потребляемый ток измеряется в амперах или ампер-часах и может быть найден в технических характеристиках продукта.… Солнечные батареи вырабатывают 100 Вт / 12 В = 8,33 А в час при солнечном свете.

Как сделать сверчка на солнечной энергии Как геотермальная энергия передает энергию Солнечная энергия 7 июля, 2020… Геотермальная энергия обычно считается экологически чистой… экологичная — еще один ярлык, используемый для возобновляемых источников энергии. … Это не относится к солнечной энергии и ветру (где погода играет огромную роль в выработке энергии… Как работают инверторы солнечной энергии? Это
Когда они планируют, что половина Калифорнии будет работать на солнечной энергии, SEIA настаивает на введении налоговых льгот на солнечную энергию в Калифорнии… «Проекты чистой энергии имеют смысл для сообществ, потому что они являются самой дешевой формой новой энергии, и их инвестиции возвращаются… Ведущие производители электроэнергии в стране заявили о быстром прогрессе в зарождающихся технологиях, таких как батареи для хранения энергии для бережливого производства… Гэвин Ньюсом, пытается

Как работают солнечные батареи? Обзор

Последнее обновление 06.07.2021

Поскольку интерес к технологиям накопления энергии растет, полезно понять, как на самом деле работают системы накопления энергии.Знание того, как системы хранения энергии интегрируются с системами солнечных панелей, а также с остальной частью вашего дома или бизнеса, может помочь вам решить, подходит ли вам накопление энергии.

Ниже мы расскажем, как системы хранения энергии работают с солнечной батареей и что это означает для того, что вы можете ожидать от своей системы хранения. Мы также более подробно рассмотрим, что именно происходит внутри вашей батареи, чтобы накапливать эту энергию.

Как батареи работают с солнечными панелями

Чтобы понять, как накопители работают с солнечными панелями, сначала стоит быстро вспомнить, как работают системы солнечных панелей.

Обычно, когда вы устанавливаете солнечные панели, вы устанавливаете «привязанную к сети» систему солнечных панелей с сетевым счетчиком. Это означает, что когда ваши солнечные панели производят больше электроэнергии, чем вам нужно, вы можете экспортировать эту избыточную электроэнергию обратно в сеть и, наоборот, вы можете получать электроэнергию непосредственно из сети, когда вы потребляете больше электроэнергии, чем производят ваши панели. Чистый учет работает, позволяя вам включать счетчик электроэнергии в обратном направлении, когда вы подключаете дополнительную энергию в сеть, и запускать его вперед, когда вы потребляете энергию из сети, при этом коммунальные предприятия выставляют вам счет за использованную электроэнергию в сети.

При использовании накопительной системы «Солнечная энергия плюс», вместо того, чтобы экспортировать излишки солнечной энергии в сеть, вы можете сначала использовать эту электроэнергию для зарядки вашей системы накопления энергии. Затем, когда вы используете электричество после захода солнца, вы можете использовать солнечную батарею, а не электрическую сеть.

Что вы получаете с системой хранения Solar plus

Когда вы устанавливаете батарею вместе с вашей системой солнечных батарей, у вас будет возможность тянуть ее либо из сети, либо из батареи, когда она заряжена.Это имеет два основных значения:

Батареи обеспечивают резервное питание

Даже если вы все еще будете подключены к сети, вы сможете работать автономно, поскольку соединение солнечной батареи с накопителем создаст небольшой энергетический островок в вашем доме. Таким образом, в случае отключения электричества из-за экстремальных погодных условий или отключения электричества вы все равно сможете включить свет.

Два замечания по поводу резервного питания. Во-первых, если у вас просто солнечная панель без батареи, у вас не будет электричества в случае отключения электричества, даже если это солнечный день.Это связано с тем, что ваша система солнечных панелей отключится в случае отключения электроэнергии, поэтому она не будет отправлять электричество на линии электропередачи, пока работники коммунальных служб пытаются их починить, что может представлять угрозу безопасности.

Во-вторых, большинство батарей обеспечивают резервное питание только части, а не всего вашего дома. Если вы также не установите интеллектуальную электрическую панель с вашей батареей (что является отличным способом получить максимальную отдачу от системы хранения), при установке большинства батарей вам потребуется выбрать, какие части вашего дома вы хотите использовать для резервного копирования с помощью батареи, и перетащите эти грузы на панель критической нагрузки.Однако многие батареи могут быть «сложены», то есть вы можете добавлять дополнительные батареи до тех пор, пока не получите желаемую емкость. Таким образом, хотя можно обеспечить резервное копирование всего дома, покупка достаточного количества аккумуляторов для обеспечения такого уровня резервного копирования может оказаться непомерно дорогостоящей.

Батареи могут помочь вам избежать высоких тарифов на коммунальные услуги.

Позволяя вам работать от батареи, а не от электрической сети, соединение системы хранения с солнечными панелями может помочь вам избежать высоких тарифов на коммунальные услуги.Есть два способа сделать это с помощью батарей. Во-первых, если вы используете время использования или другой изменяющийся во времени тариф, вы можете снимать с аккумулятора в то время, когда ваша коммунальная сеть взимает больше за электроэнергию, то есть в часы пик. И, во-вторых, если вы используете тариф со спросом, который более типичен для коммерческих и промышленных компаний, чем для домовладельцев, аккумулятор может помочь вам снизить ежемесячный спрос на него, что является значительным финансовым преимуществом.

Как аккумуляторы накапливают энергию

Теперь, когда вы знаете, как накопители работают с солнечными батареями, вы отлично подготовлены, чтобы принять решение, добавлять ли накопители к вашей системе солнечных панелей.Но если вам интересно узнать о том, как аккумуляторы на самом деле накапливают энергию, читайте дальше.

Как работают литий-ионные батареи

Самым распространенным типом аккумуляторной батареи, представленной сегодня на рынке для домашнего накопления энергии, является литий-ионная батарея. Литий-ионные аккумуляторы питают все виды бытовой техники, от сотовых телефонов до автомобилей, так что это очень хорошо изученная и безопасная технология.

Литий-ионные батареи

называются так потому, что они работают, перемещая ионы лития через электролит внутри батареи.Поскольку ионы представляют собой частицы, которые приобрели или потеряли электрон, перемещение ионов лития от анода к катоду приводит к появлению свободных электронов, то есть электронов, высвобожденных из атомов лития. Накопление этих свободных электронов — это то, как аккумуляторы в конечном итоге заряжают и накапливают электричество. Когда вы разряжаете электричество, хранящееся в батарее, поток ионов лития меняется на противоположный, что означает, что процесс повторяется: вы можете заряжать и разряжать литий-ионные батареи сотни или даже тысячи раз.

Литий-ионные батареи

, используемые в домашних системах накопления энергии, сочетают в себе несколько литий-ионных аккумуляторных элементов со сложной силовой электроникой, которая контролирует производительность и безопасность всей аккумуляторной системы. Существует несколько различных типов литий-ионных аккумуляторов, в которых используется несколько разный химический состав, что обеспечивает различные характеристики, от улучшенной плотности мощности до более длительного срока службы.

Примечательно, что литий-ионные аккумуляторы — не единственный тип аккумуляторов, используемых для накопления энергии дома, на работе или в коммунальном хозяйстве.Другие типы батарей накапливают энергию с помощью аналогичных механизмов, но с совершенно отдельным набором плюсов и минусов.

Найдите подходящую солнечную систему с накоплением на EnergySage

EnergySage — это национальный онлайн-рынок солнечной энергии и хранилища: когда вы регистрируете бесплатную учетную запись, мы связываем вас с компаниями в вашем регионе, которые конкурируют за ваш бизнес, с индивидуальными ценами на солнечную батарею и хранилище, адаптированными к вашим потребностям. Ежегодно в EnergySage приходят более 10 миллионов человек, чтобы узнать о солнечных и домашних батареях, приобрести их и инвестировать в них.Зарегистрируйтесь сегодня, чтобы узнать, сколько вы можете сэкономить.

Можете ли вы добавить батареи в существующую солнечную систему?

В течение многих лет батареи были способом хранения избыточной энергии для солнечных систем. Но до недавнего времени из-за их высокой стоимости и низкой эффективности они имели смысл только для немногих, в основном автономных солнечных систем. Однако по мере того, как цены на батареи продолжают снижаться, а сами батареи становятся все более и более эффективными, они также становятся жизнеспособным вариантом для многих сетевых солнечных систем.

Если вы установили свою систему несколько лет назад, батарейки, возможно, не имели смысла. Но по мере изменения рынка и развития технологий вы можете захотеть воспользоваться накоплением энергии.

Если вам интересно, можно ли установить батареи в существующую солнечную систему, ответ — да! Есть несколько способов интегрировать энергию батареи в существующую солнечную систему.

Как работают солнечные батареи?

Прежде чем мы перейдем к вашим вариантам добавления батарей в вашу систему, мы хотим быстро рассмотреть, как работают батареи.

Когда светит солнце, ваши солнечные панели собирают энергию и превращают ее в электричество постоянного тока. Затем электричество отправляется на ваш инвертор, который преобразует эту мощность в электричество переменного тока — форму, которую вы можете использовать в своем доме или на работе. Поскольку ваша система производит энергию, она используется для питания ваших осветительных приборов, приборов и устройств. Но что происходит, когда ваша система производит больше электроэнергии, чем вы потребляете?

Если вы установите батарею, вот где она пригодится. Когда вы потребляете больше электроэнергии, чем производит ваша солнечная система, вы можете использовать энергию, хранящуюся в батарее, вместо того, чтобы брать ее из сети.

Добавление батареи к существующей солнечной системе

В большинстве случаев добавление батареи к существующей подключенной к сети солнечной системе возможно, однако уровень сложности зависит от того, была ли ваша система спроектирована с таким намерением. Вот способы установить батарею в существующую солнечную систему.

Солнечная система, готовая к хранению

В лучшем случае вы знали, что в конечном итоге захотите установить батареи, и запланировали это при установке системы.Возможно, вы ждали падения цен или хотели максимально снизить первоначальные вложения во время установки. В любом случае, вы подготовили себя к будущему. Ваш инвертор готов к установке батареи, когда вам это будет выгодно с финансовой точки зрения. Это самый дешевый и простой вариант, требующий меньше труда и материалов, чем два других варианта.

Если вы не установили систему, готовую к хранению, есть два основных способа интегрировать аккумулятор в вашу систему — со связью по постоянному току и со связью по переменному току.

Соединенная система постоянного тока
При использовании системы со связью по постоянному току ваш инвертор будет заменен на инвертор, работающий от батареи и солнечной системы. Они известны как гибридные инверторы. Электроэнергия постоянного тока, вырабатываемая вашими солнечными панелями, используется для зарядки аккумулятора. Оттуда мощность проходит через гибридный инвертор, который преобразует мощность в электричество переменного тока. Затем переменный ток можно использовать дома или на работе, либо подключить к электросети.
Если вы пойдете по этому пути, ваша система будет терять меньше энергии, производимой панелями в процессе преобразования.Это связано с тем, что мощность переходит только от постоянного тока к переменному току, тогда как в системе со связью по переменному току (поясняется далее) вся энергия, хранящаяся в батарее, переходит из переменного тока в постоянный (для зарядки батареи) и снова возвращается в переменный ток. Однако этот вариант, вероятно, будет стоить дороже из-за стоимости инвертора и большего количества трудозатрат.
Соединение постоянного тока
может быть отличным вариантом для вас, если у вас есть солнечная система в течение некоторого времени, и ваш инвертор приближается к концу своего ожидаемого срока службы. Срок службы большинства струнных инверторов составляет пятнадцать лет, поэтому замена инвертора чуть раньше на инвертор, работающий от батареи, может быть вам на пользу.
Соединенная система по переменному току
Следующий вариант, система с подключением по переменному току, использует ваш традиционный инвертор в дополнение ко второму инвертору или «накопительному инвертору», который заряжает аккумулятор. Электроэнергия постоянного тока, вырабатываемая панелями, поступает на инвертор и преобразуется в мощность переменного тока, как всегда. Оттуда инвертор отправляет ее в ваше здание, если вы используете электричество, в аккумулятор, если вы производите больше электроэнергии, чем потребляете, или в сеть, если аккумулятор полностью заряжен.
Обычно более простая в установке, AC Coupling предлагает гибкость с точки зрения местоположения, работает с различными инверторами и, вероятно, будет более дешевым вариантом. Однако он немного менее эффективен. Электроэнергия, хранящаяся в сети и используемая в вашем доме, — это переменный ток, но батареи хранят постоянный ток. Чтобы батарея обеспечивала питание, которое вы можете использовать дома или на работе, ее необходимо преобразовать в переменный ток. Этот дополнительный шаг вызывает большие потери энергии по сравнению с соединением по постоянному току.
Имеет ли смысл установка батарей?
Одним из преимуществ установки батарей является возможность доступа к электричеству при отключении электричества в вашем районе.Хотя это может быть важным преимуществом для вас, есть еще несколько вещей, которые следует учитывать при принятии решения о том, является ли добавление батарей в вашу солнечную систему правильным выбором.
Некоторые коммунальные предприятия взимают плату за время использования (TOU). Эти ставки колеблются в зависимости от времени суток. Когда спрос на электроэнергию выше (часто днем и рано вечером), вы платите больше за киловатт-час, чем если бы меньше людей использовали электроэнергию (например, в 3 часа ночи). Если у вас есть батареи в вашей солнечной системе, вы можете избежать уплаты этих повышенных ставок, используя запасенную в ваших батареях энергию.
Точно так же плата за потребление — это плата, взимаемая с потребителя в зависимости от периода, в течение которого он потребляет больше всего электроэнергии, или его использования в пиковый период. Он основан на максимальном количестве энергии, достигнутом за определенный промежуток времени. Эта комиссия добавляется к счету клиента. Обычно это коммерческие и промышленные объекты, а не жилые дома.
Эти дополнительные расходы могут накапливаться, и аккумулятор может помочь снизить эти расходы. Используя энергию, хранящуюся в вашей батарее, в периоды высокого спроса вы можете снизить эти дополнительные расходы.
Однако, если у вас нет этих комиссий, вы можете подумать, стоит ли это вложение. Хотя снижение вашей зависимости от сети может показаться привлекательным, чистые измерения — это рентабельный способ доступа к электроэнергии, когда ваша солнечная система не производит. Чтобы узнать о политике вашего штата в отношении нетто-измерений, ознакомьтесь с Обзором политики Национальной конференции законодательных собраний штатов.
Хотя батареи быстро дешевеют, более дешевым вариантом резервного источника энергии является генератор.Генераторы различных марок и моделей можно приобрести в местном хозяйственном магазине и перевезти в разные места. Однако они ограничены количеством топлива, которое вы можете хранить и транспортировать. Подробнее о сравнении аккумуляторов и генераторов читайте в этом блоге.
Большинство генераторов также можно транспортировать и использовать в любом месте по вашему выбору. Это упрощает подачу питания туда, где оно вам нужно. Вы ограничены только количеством топлива, которое можете хранить и транспортировать.
При принятии решения о том, подходит ли вам установка батареи в существующую солнечную систему, необходимо учитывать множество факторов. Позвоните нам или отправьте сообщение, чтобы обсудить ваши варианты!
Учебное пособие по солнечному калькулятору от BatteryStuff.com
Солнечный калькулятор Примечания и инструкции.
Во-первых, примечания: мы надеемся, что этот солнечный калькулятор сделает определение размеров ваших панелей и батарей немного менее болезненным. Имейте в виду, что это всего лишь калькулятор, и он будет напрямую отражать все, что вы, пользователь, вводите в поля.Если ваши базовые расчеты отклоняются хотя бы немного, отраженные результаты могут быть немного искажены, поэтому рассматривайте это как руководство, а не абсолют. С учетом сказанного, вот и отказ от ответственности . Этот калькулятор предназначен только для образовательных целей. BatteryStuff.com никоим образом не несет ответственности за результаты ваших расчетов, и если вы приобретете систему на основе результатов Solar Calculator, BatteryStuff не будет и не может нести ответственность за возврат или обмен систем ненадлежащего размера.Стандартные правила RMA и обмена будут применяться ко всем покупкам солнечных батарей. См. Политику BatteryStuff.com для получения дополнительной информации.
Теперь инструкция:
Поле № 3: Это поле должно быть только потребляемой мощностью постоянного тока. Если вы используете инвертор постоянного тока в переменный, то есть ваше устройство рассчитано на переменный ток и напряжение 110 В, вам нужно будет преобразовать это число в ватты постоянного тока, прежде чем вводить его в поле. Тогда вам нужно будет добавить около 10% из-за неэффективности силового инвертора. Чтобы добраться туда, используйте следующие формулы;
1 А переменного тока = 10 А постоянного тока.(например, 2 АС = 20 В постоянного тока)
Добавить 10% (22 А)
ампер постоянного тока x 12 В = мощность постоянного тока. (22 x12 = 264 Вт)
264 необходимо ввести в поле № 3
Поля № 6 и № 12 указывают, сколько часов вы ожидаете, что ваше оборудование будет работать в течение 24 часов, и ваше входное напряжение (12, 24, 36?).
Поля № 14 и № 18 определяют, какой размер и сколько батарей вам нужно. В №14 укажите дни резервного копирования, в которых вы хотели бы, чтобы ваш аккумулятор работал. Это минус любых солнечных батарей, которые мы через минуту разберемся.Поле № 18 зависит от того, какую батарею вы выберете. Допустим, вы хотите использовать батарею на 55 Ач, потому что вам нравятся ее размеры, или, может быть, вам нравится батарея на 21 Ач из-за конфигурации клемм. Введите туда выбранные вами токи батареи. Нам не нравится, когда какая-либо батарея разряжается более чем примерно на 50%, поэтому мы автоматически подстраиваемся под это значение.
Все еще со мной? Хорошо, мы почти закончили. Последние два поля, # 22 и # 25, просты. Сколько часов прямого солнечного света, по вашему мнению, получит ваша панель.Быть реалистичным. Затем мы автоматически сделаем предположение об облачности, плохой погоде и т. Д. Поле № 25 похоже на поле № 18 в разделе батареи. Взгляните на нашу страницу с солнечными батареями, выберите понравившуюся панель и введите здесь мощность в ваттах.
Я готов, проводите меня к калькулятору!
Выберите зарядное устройство для солнечных батарей
Была ли эта информация полезной? Подпишитесь, чтобы получать обновления и предложения.
Написано 3 марта 2020 г. в 13:44
Как работает система солнечных батарей?
Все больше домохозяйств, чем когда-либо, рассматривают возможность установки батареи в дополнение к своей солнечной PV-системе.
Бытовая аккумуляторная система хранит электроэнергию, часто из возобновляемых источников энергии, таких как солнечные крыши, но также может заряжаться электричеством из сети. Энергия накапливается в батарее, а затем может быть использована в электроприборах и других электрических системах дома.
Но как работает солнечная батарея?
В типичном доме с солнечными батареями часть или все потребление энергии может быть обеспечено за счет солнечной генерации, пока светит солнце.Любая избыточная солнечная энергия экспортируется в сеть. Дефициты, которые чаще всего возникают ранним утром, вечером, ночью или в пасмурную погоду, покрываются импортом электроэнергии из сети.
Здесь солнечная аккумуляторная система может помочь сэкономить деньги.
Когда вы добавляете батарею в существующую солнечную систему на крыше или устанавливаете солнечные панели на крыше и батарею вместе в новой системе, избыточная солнечная энергия, не используемая дома в течение дня, может быть использована для зарядки батареи.
Доступны различные продукты для хранения энергии с широким спектром функций и характеристик. Некоторые батареи можно заряжать от электросети в непиковое время (часто в ночное время) по тарифу на время использования, когда электроэнергия дешевле, чем днем.
Энергия, накопленная в системе солнечных батарей, используется в доме всякий раз, когда потребление энергии превышает уровень, производимый солнечными панелями. Эта энергия батареи может обеспечить электропитание бытовой техники до того, как потребуется импортировать энергию из сети.
После того, как накопленная энергия истощится, электросеть (или альтернативный генератор) будет обеспечивать потребности домашних хозяйств в энергии до тех пор, пока на следующий день не появится солнечная энергия.
Какие преимущества?
Кэролин Нгуен и Гарт Хани установили солнечную фотоэлектрическую систему мощностью 8,4 киловатт с аккумуляторной системой мощностью 6 киловатт-часов в 2016 году и говорят, что теперь они всегда получают кредит на свои счета за электроэнергию.
Они недавно установили интеллектуальное зарядное устройство для электромобилей, готовясь к новому электромобилю, который они будут заряжать от своей системы.
«Мы больше не оплачиваем счета за электроэнергию из собственного кармана, а сами батареи помогают ускорить окупаемость солнечных фотоэлектрических систем, сводя к минимуму то, что нам нужно извлекать из сети», — говорит Кэролайн.
«Большая часть энергии, которую мы используем, около 85 процентов, — это экологически чистая энергия от наших солнечных панелей и батарей. Мы по-прежнему потребляем небольшие количества энергии из сети, например, если батареям требуется доли секунды, чтобы вернуть энергию в дом, или если они не выдерживают пиковых нагрузок.
Она говорит, что такая ситуация может случиться, когда они одновременно используют несколько тяжелых бытовых приборов, таких как обогреватель или охлаждение, духовка и индукционная плита, или если батареи разряжаются после слишком многих последовательных пасмурных дней, особенно зимой.
Кэролин и Гарт мотивированы экологическими преимуществами сокращения энергопотребления и зависимости от электросети, переоборудовав дом с двойным остеклением, добавив высокий уровень изоляции и очень эффективную систему горячего водоснабжения с тепловым насосом в свой дом Burwood.
«Если бы единственной целью была финансовая окупаемость, меньшая начальная аккумуляторная система от трех до четырех киловатт-часов принесла бы нам более быструю окупаемость», — говорит она.
Использование аккумуляторной системы в качестве преимущества
Кэролин и Гарт инвестировали в аккумуляторную систему, потому что они хотели использовать энергию, вырабатываемую солнечными панелями в вечернее время, в период их пикового потребления. Они стратегически подходят к использованию бытовой техники, но не экономят на использовании энергии в полностью электрическом доме.
Пара обычно готовит вечером, может включить сплит-систему в жаркую или холодную ночь и зарезервировать на вечер использование компьютера, телевизора и стереосистемы.
«Мы планируем большие нагрузки по энергопотреблению, такие как горячее водоснабжение, мытье посуды и охлаждение, в течение дня, чтобы сократить количество, необходимое в ночное время. Это предотвращает полную разрядку батарей, а также продлевает срок их службы ».
«Имейте в виду, что солнце светит не всегда. Особенно в Мельбурне! Батареи укрывают нас и во время спорадических периодов облачности.”
Ресурсы
Прочтите Руководство покупателя аккумуляторов Solar Victoria, чтобы получить дополнительную информацию о планировании системы солнечных батарей.
Статья в журнале TheRenew Потоки энергии: насколько экологична моя солнечная энергия? есть дополнительная информация об экологических характеристиках аккумуляторов.
Стоят ли они затрат?
Если вы недавно хотели установить систему солнечных батарей, вы, вероятно, сталкивались с темой солнечных батарей. Несмотря на то, что аккумуляторные системы становятся все более популярными, многие домовладельцы все еще мало о них знают.
Солнечные батареи позволяют сохранять энергию, вырабатываемую солнечными панелями, для дальнейшего использования. Соединение ваших солнечных панелей с солнечными батареями для создания так называемой «гибридной солнечной системы» дает ряд преимуществ, включая доступ к надежному резервному источнику питания и независимость от вашей электросети.
Но как именно работают солнечные батареи? И что еще более важно, сколько они стоят? Продолжайте читать, чтобы узнать.
Солнечные батареи накапливают дополнительную солнечную энергию, производимую вашими панелями, которую вы не используете сразу, чтобы вы могли использовать ее позже.
Видите ли, солнечные панели производят наибольшее количество электроэнергии в середине дня, а также в это время ваш дом потребляет наименьшее количество электроэнергии. В обычной солнечной системе, подключенной к сети, эта избыточная солнечная энергия отправляется обратно в коммунальную сеть.
Однако, когда солнечные панели соединены с домашней батареей, это избыточное электричество идет в батарею, а не в сеть. Затем, когда солнце садится и ваши панели больше не производят электричество, вы можете использовать энергию, накопленную в вашей батарее, вместо того, чтобы платить за электричество от сети.

Это означает, что вы можете снабжать свой дом всей чистой возобновляемой солнечной энергией, производимой вашими солнечными панелями, независимо от времени суток.
Сколько будут стоить солнечные батареи в 2021 году?
В зависимости от химического состава батареи установка солнечной батареи может стоить от 200 до 15 000 долларов.
Большинство бытовых солнечных панелей, подключенных к электросети, работают в паре с литий-ионными батареями, установка которых стоит от 7000 до 14000 долларов.Есть свинцово-кислотные батареи небольшой емкости, которые могут стоить всего 200 долларов, но они не смогут обеспечить много энергии в вашем доме и обычно используются в качестве резервного источника питания для жилых автофургонов.
В следующей таблице перечислены некоторые из самых популярных солнечных батарей, доступных на рынке:
* Ориентировочная стоимость до установки
Стоимость солнечных батарей снизилась за последние несколько лет, но они по-прежнему стоят немалые деньги — и у большинства людей такие деньги просто не лежат.К счастью, солнечные батареи имеют право на 26% -ную федеральную налоговую скидку на солнечную батарею, а в некоторых штатах даже есть дополнительные льготы по солнечным батареям, которые помогают снизить начальные цены на батареи.
Узнайте, стоит ли хранить батарею там, где вы живете
Факторы, определяющие стоимость солнечной батареи
1. Производитель солнечных батарей
Как и все остальное, что вы покупаете, выбранный вами бренд повлияет на цену аккумулятора. Это связано с тем, что разные бренды предлагают разные услуги и используют разные производственные процессы.
Например, немецкий производитель аккумуляторов sonnen предлагает линейку роскошных солнечных батарей, стоимость некоторых из которых превышает 30 000 долларов. С другой стороны, Tesla Powerwall 2 стоит всего 10 500 долларов.
2. Химия аккумуляторов
На рынке представлено много различных типов батарей, но в большинстве бытовых систем используются литий-ионные батареи.
В солнечных батареях используются два основных химического состава литий-ионных аккумуляторов: никель-марганец-кобальт (NMC) и фосфат лития-железа (LFP).Батареи NMC, такие как LG Chem RESU, существуют немного дольше, что делает их немного дешевле, чем батареи LFP, такие как Electriq PowerPod 2.
Хотя некоторые домовладельцы предпочитают использовать свинцово-кислотные батареи вместо литий-ионных батарей, потому что они дешевле, они, как правило, имеют более короткий срок службы, меньшую емкость и требуют регулярного обслуживания.
3. Количество установленных батарей
Это кажется очевидным, но чем больше установлено батарей, тем выше стоимость системы хранения солнечной энергии.Количество необходимых солнечных батарей зависит от:
Сколько киловатт-часов энергии вы используете
Емкость аккумулятора
Сколько бытовых приборов вы хотите запитать
Как долго вы хотите питать свои приборы
В большинстве случаев в случае отключения электроэнергии одна-две солнечные батареи будут содержать достаточно энергии, чтобы покрыть ваши потребности в энергии и обеспечить резервное питание для нескольких ключевых цепей.
4.Панель резервной нагрузки
В большинстве случаев солнечные батареи не могут привести в действие все в вашем доме.
Важные вещи, такие как свет и холодильник, останутся включенными, но вам нужно будет установить несколько батарей, чтобы иметь количество энергии, необходимое для питания чего-то вроде кондиционера во время отключения электричества или если вы выключены. сетка.
Поскольку аккумулятор не может питать весь ваш дом, вам может потребоваться установка дополнительной панели, чтобы только самые важные вещи в вашем доме были подкреплены аккумулятором во время отключения электроэнергии.Установка вспомогательной панели, которую иногда называют резервной панелью нагрузки или панелью критической нагрузки, добавит дополнительно 1000–2000 долларов США к затратам на установку.
5. Затраты на оплату труда
Объем работ, необходимых для установки вашей аккумуляторной системы, также повлияет на стоимость установки домашней солнечной батареи.
Если аккумулятор устанавливается одновременно с солнечными панелями, затраты на рабочую силу могут быть немного ниже, поскольку все электрические работы и разрешения, связанные как с солнечной системой, так и с аккумуляторной системой, будут выполнены одновременно.
Однако, если батарея будет добавлена к системе солнечных панелей постфактум, рабочая сила может стоить дороже, так как необходимо будет подавать новые разрешения, может потребоваться больше форм стимулирования, и могут потребоваться некоторые дополнительные электромонтажные работы, чтобы подключить аккумулятор к существующим солнечным панелям.
6. Поощрения и скидки
Стоимость установки солнечной батареи также может варьироваться в зависимости от того, какие льготы по использованию солнечных батарей доступны в вашем регионе.
Калифорнийская программа стимулирования использования солнечных батарей под названием SGIP может покрыть почти четверть затрат на установку батарей.Другие штаты, такие как Орегон, также предлагают программы по использованию солнечных батарей, которые помогают снизить первоначальные затраты.
Кроме того, если вы имеете право на получение федерального налогового кредита на солнечную энергию, вы можете получить дополнительную скидку 26% от стоимости установки батареи, если батарея заряжается от солнечной энергии.
Ознакомьтесь с нашим руководством по поощрениям для каждого штата здесь.
Стоят ли солнечные батареи дополнительных затрат?
Хотя сочетание солнечных панелей с накопителями энергии становится все более распространенным, это не означает, что это правильный выбор для всех.
Установка решения для хранения солнечных батарей обеспечивает наибольшие преимущества для домовладельцев, которые живут в районах с частыми перебоями в подаче электроэнергии, где не предлагается полностью розничный сетевой учет или если в их районе есть льготы по использованию батарей.
Солнечные батареи также хороши, если ваши основные причины перехода на солнечную энергию связаны с окружающей средой, поскольку они максимально увеличивают количество возобновляемой энергии, которую использует ваш дом.
Однако, если вы просто хотите сэкономить, солнечная батарея может вам не стоить.Мы имеем в виду, что если вы живете в штате с полностью розничным сетевым счетчиком, вы сэкономите столько же денег с батареей, как и без нее. Все, что батарея будет делать, — это добавить тысячи долларов к вашей солнечной установке и обеспечить вам душевное спокойствие в случае отключения электроэнергии.
Вы можете узнать больше о том, как ваши планы учета коммунальных сетей влияют на инвестиции в солнечную батарею здесь.
Солнечные панели и солнечные батареи — отличная пара
Установка системы хранения солнечных батарей может быть отличным способом максимально эффективно использовать солнечные батареи.
Батареи
— отличный источник резервного питания, они повышают вашу энергетическую независимость, а в некоторых случаях могут даже сэкономить вам больше денег на счетах за электроэнергию, потому что вы будете получать энергию от батареи, а не от сети.
Однако солнечные батареи – имеют свою цену. Если вы хотите сэкономить на счетах за электроэнергию, установка солнечной батареи может вам не подойти, особенно если ваша коммунальная компания предлагает нетто-счетчики. Однако, если вы живете в районе, который испытывает повсеместные отключения электроэнергии, например, в Калифорнии и Техасе, или где-то с тарифами на коммунальные услуги по времени использования (TOU), наличие резервного аккумулятора для хранения энергии, когда вам это нужно, будет полезно. .
Положительным моментом является то, что цена на технологию солнечных батарей продолжает падать настолько, что когда-нибудь в ближайшем будущем солнечные батареи станут стандартом для всех систем солнечной энергии.
Если вы хотите соединить солнечные панели с накопителем, обязательно обратитесь к нескольким авторитетным установщикам аккумуляторов, чтобы убедиться, что вы получите установку высочайшего качества по самой выгодной цене.
Узнайте, что местные установщики взимают плату за солнечные батареи и аккумуляторы.
Ключевые выносы
Большинство бытовых солнечных батарей будет стоить от 7000 до 14000 долларов при использовании литий-ионных батарей.
Фактическая цена установки солнечных батарей зависит от производителя батарей, химического состава, количества установленных батарей, необходимых электрических модернизаций, затрат на рабочую силу и стимулов.
Солнечные батареи наиболее выгодны для домовладельцев, которые живут в районах, которые испытывают частые перебои в подаче электроэнергии, имеют доступ к стимулам для хранения энергии или не имеют доступа к полному розничному сетевому учету.
Могу ли я использовать солнечные панели без батареи?
При всем этом шумихе о солнечных батареях вы можете задаться вопросом, являются ли они необходимым солнечным оборудованием. Можете ли вы использовать солнечные батареи в своем доме без батареи? Короткий ответ: да, можно. В определенных ситуациях резервная солнечная батарея дает свои преимущества, но не для всех.
Вот некоторые настройки, в которых может помочь солнечная батарея плюс, и некоторые, в которых использование простых солнечных панелей на крыше может быть лучшим решением.
Сетка: сеть похожа на гигантскую батарею
Рано утром (незадолго до восхода солнца или когда солнечный свет еще слаб) и вечером (когда солнечный свет угасает) — это времена с более низким уровнем солнечного производства, но более высокими потребностями в энергии. Вы просыпаетесь и готовитесь к новому дню или готовите ужин и делаете уроки с детьми.Это когда вам понадобится много энергии, но когда производство солнечных панелей только набирает обороты или сокращается.
В это время (и особенно ночью) люди, использующие солнечную энергию, часто получают электроэнергию из сети, которая действует как гигантская система резервного копирования энергии. Когда светит солнце, вы используете свою свежую солнечную энергию, когда она не берется из сети.
Такой тип установки называется системой с привязкой к сетке. Это можно рассматривать как способ «накапливать энергию» без использования аккумуляторной системы.
Вы, вероятно, произведете даже больше энергии, чем вам нужно в полдень, когда солнце светит полностью. Если вы живете в штате, где есть учет чистой энергии, вы можете отправить эту избыточную мощность обратно в сеть и заработать кредит. По сути, это «хранение» этой энергии в сети для последующего использования. Когда вам нужно питание ночью, ваша система переключается на задний ход и потребляет необходимую мощность. Даже если вы не производите дополнительную электроэнергию, вы все равно можете получать ее из сети, если вы к ней подключены.
Если у вас установлена собственная батарея, то сетка вам не понадобится, если она вообще понадобится.Вы храните свою собственную энергию и извлекаете из нее энергию. Сетка — это резервная копия для резервной копии.
Гибридные системы: когда аккумулятор наиболее полезен
Система резервного питания от батареи может быть наиболее полезной для людей, которые
Живут в районах с ненадежной электросетью
Живут в районе, где стихийных бедствий
Если вам просто нравится идея быть полностью независимым от сети или использовать 100% чистую энергию, возможно, вам подойдет батарея.Хотя было бы неплохо извлекать из сети только собственную чистую энергию, это не обязательно так. Когда вы потребляете электроэнергию из сети, она берется из общего пула, который может включать источники от электростанций, работающих на ископаемом топливе.
Гибридные системы — это солнечные батареи с батареями и подключением к сети, работающие согласованно. Батареи настроены на максимальное использование вашей собственной солнечной энергии (для некоторой экономии в тарифных областях Time Of Use) и доступны, когда сеть выходит из строя. В обычных сценариях, если вашего собственного производства солнечной энергии и батарей недостаточно, у вас будет электричество, из которого можно будет получать энергию.
Off-Grid: когда требуется батарея
Если вы живете в удаленном изолированном районе без центральной энергосистемы, вам понадобится аккумуляторное устройство для хранения данных, генерируемых солнечной энергией, для последующего использования. Это важно, если вы хотите, чтобы свет был включен ночью, когда ваша система не работает.
Когда солнечная батарея может не понадобиться
Если вы хорошо питаетесь от сети и не особо беспокоитесь о перебоях в подаче электроэнергии, возможно, вам не понадобится аккумулятор.Большинство отключений в США устраняется в течение нескольких часов или, самое большее, дня или двух.
Емкость типичной солнечной батареи рассчитана на обеспечение электроэнергией критических нагрузок в течение одного или двух дней в случае отключения электроэнергии. Итак, хотя солнечная батарея может сгладить эту потерю мощности, нужно взвесить стоимость батареи и преимущества для вас.
Использование одной только солнечной энергии без накопления энергии и простое отключение от сети все равно значительно уменьшат ваш углеродный след.Но если вас вообще беспокоит идея получать энергию от электростанций, работающих на ископаемом топливе, другой вариант — использовать только возобновляемые источники энергии от вашей коммунальной компании, когда ваши панели не работают. Эти программы по возобновляемым источникам энергии пока доступны не везде, поэтому узнайте у поставщика коммунальных услуг, подходит ли это вам.
No related posts.

Оставить комментарий

Отменить ответ

Блог > Разное

Угол наклона и направление солнечных батарей

Потери выработки вследствие отражения (в % к перпендикулярному направлению на модуль)

Пример

Зависимость выработки солнечных батарей от направления на Солнце

Продолжить чтение

Солнечная батарея своими руками: пошаговый мастер-класс

Какой вариант выбрать?

Подготовка инструментов и выбор материалов

Составление проекта

Порядок изготовления солнечной батареи

Изготовление рамки

Изготовление модулей

Другие видео инструкции

Как работает солнечная батарея?

Как работает солнечный элемент

Секционные солнечные батареи

Солнечные батареи в космосе

Солнечная теплоэлектростанция

принцип работы панелей, готовые комплекты российского производства для частного дома

Устройство панелей

Технические характеристики

Принцип действия

Плюсы и минусы

Виды

Эффективность работы зимой

Как выбрать?

Сфера применения

Схема подключения

Изготовление в домашних условиях

Популярные производители и отзывы

Sharp

IES

Amonix

Sun Power

Телеком-СТВ

%d1%81%d0%be%d0%bb%d0%bd%d0%b5%d1%87%d0%bd%d1%8b%d0%b5 %d0%b1%d0%b0%d1%82%d0%b0%d1%80%d0%b5%d0%b8 PNG, векторы, PSD и пнг для бесплатной загрузки

Альтернатива Сочи — Как определить качество солнечных батарей

пошаговые инструкции по сборке в домашних условиях из разных материалов с фото и видео

История создания и перспективы использования

Солнечная батарея: как это работает

Классификация и особенности современных фотоэлементов

Какие фотоэлементы лучше всего подходят для солнечной батареи и где их можно найти

Можно ли заменить фотоэлектрические пластины чем-то другим

На какую мощность солнечных батарей можно рассчитывать

Расчёт размера батареи

Постройка самодельной солнечной батареи

Правильный выбор места установки — это важно

Что понадобится в процессе работы

Инструкция по изготовлению

Корпус

Пайка пластин

Сборка панели

Установка и подключение солнечной батареи к потребителям

Видео: изготовление солнечной панели своими руками

в то время как зарядка аккумуляторов Рисунок Power Solar

Как работают солнечные батареи? Обзор

Как батареи работают с солнечными панелями

Что вы получаете с системой хранения Solar plus

Батареи обеспечивают резервное питание

Батареи могут помочь вам избежать высоких тарифов на коммунальные услуги.

Как аккумуляторы накапливают энергию

Как работают литий-ионные батареи

Можете ли вы добавить батареи в существующую солнечную систему?

Учебное пособие по солнечному калькулятору от BatteryStuff.com

Солнечный калькулятор Примечания и инструкции.

Теперь инструкция:

Была ли эта информация полезной? Подпишитесь, чтобы получать обновления и предложения.

Как работает система солнечных батарей?

Но как работает солнечная батарея?

Какие преимущества?

Использование аккумуляторной системы в качестве преимущества

Ресурсы

Стоят ли они затрат?

Сколько будут стоить солнечные батареи в 2021 году?

Узнайте, стоит ли хранить батарею там, где вы живете

Факторы, определяющие стоимость солнечной батареи

1. Производитель солнечных батарей

2. Химия аккумуляторов

3. Количество установленных батарей