Солнечная панель фото: 200+ Бесплатные Солнечные Панели & Солнечные Батареи изображения

Особенности функционирования

Принцип работы солнечных электростанций относительно прост. В случае с классическими солнечными панелями, свет падает на поверхность полупроводника и освобождает в его атомной решетке электроны, которые идут дальше в виде электричества.

Солнечными электрическими станциями на сегодняшний день уже вряд ли кого-то удивишь. Излучение Солнца, по земным меркам, является практически вечным, поэтому лучшего возобновляемого источника электричества нам не найти.

Башенные СЭС

Основываются на получении электричества путем концентрации солнечных лучей в определенной точке. Зеркала, расположенные по периметру центральной башни, собирают свет в пучок, который нагревает резервуар с водой на вершине конструкции.

Получающийся при этом пар, проходя через турбину, выдает электричество. Подобные конструкции очень схожи с обычными ТЭС, за тем исключением, что не загрязняют окружающую среду.

Фото такой солнечной электростанции приведено ниже.

СЭС на панелях

Представляют собой панели, изготовленные из полупроводниковых материалов, как правило, кремний и редкоземельные элементы, в которых энергия добывается при участии фотоэлектрического эффекта.

Такие станции, не собирают лучи солнца, чтобы передать на турбину, а превращают их непосредственно в электричество. Поэтому они наиболее распространены в частном секторе. Такие панели очень удобно устанавливать на любой относительно ровной поверхности, будь то крыша, стена или склон холма.

Тарельчатые СЭС

Также существуют такие виды электростанций, как СЭС тарельчатого типа. Они хоть и похожи на электростанции башенного типа, предполагают наличие отражающей тарелки, которая концентрирует всю энергию на генераторе, расположенным прямо перед ней.

Аэростатные станции

Поднимаясь на определенную высоту и концентрируя солнечную энергию с помощью специального отражающего купола, передают ее в термопреобразователь, а затем вниз в форме электричества. Такой способ относительно дешевый, но малоэффективен.

Характеристики солнечных электростанций нельзя назвать идеальными. Как правило, КПД таких устройств редко поднимается выше 40%. А чаще всего это 20%. При всем этом, автономная солнечная электростанция у вас дома, может выдать от 250 Вт/часов в день, до 1500 кВт/часов в месяц.

Преимущества солнечных электростанций состоят в том, что солнечные панели долговечны. По разным подсчетам срок их службы составляет от 10 до 50 лет. Свет они улавливают даже в пасмурные дни.

Произведенное электричество заряжает специальные аккумуляторы, которые отдадут вам его обратно в темное время суток, когда батареи бездействуют. Не требуется дополнительного обслуживания и закупок топлива как в случае с бензиновым генератором.

Также очевидным плюсом является то, что вам не придется за эту электроэнергию платить. Теперь нет необходимости зависеть от стандартных поставок электроэнергии. В случае сбоев с электричеством, у вас всегда будет надежная альтернатива.

Частное использование

На данный момент большое распространение для частного использования, получили решения в виде готовых комплектов солнечных электростанций. Покупателю таких комплектов, не придется тратить большие силы на установку и настройку оборудования.

Отдельные части системы полностью совместимы друг с другом и требуют простой установки на крышу или стену жилого дома. Главное, чтобы данная зона хорошо освещалась в течение всего дня.

Солнечная электростанция для дома станет лучшим решением, в том случае, если вы живете в области, где есть проблемы с поставками или обрывами электричества.

Особенно остро стоит вопрос в тех случаях, если местом проживания являются области со слишком холодным или слишком жарким климатом. В таком случае необходимо позаботиться об автономном источнике питания.

Выбор СЭС

Если вы интересуетесь вопросом, как выбрать солнечную электростанцию, то рекомендуется использовать уже готовые комплекты, которые можно купить в одном из многочисленных специализированных магазинов.

Чтобы правильно выбрать готовую станцию, нужно будет учесть несколько факторов:

• Материал, из которого изготовлены панели. Обычно, кремниевые панели намного долговечнее и надежнее остальных.
• Обязательно нужно посчитать объем вашего энергопотребления, чтобы купить необходимые мощности. При этом не забудьте учесть плотность освещенности в вашем регионе.
• Правильно выберите аккумулятор. Его напряжение должно сочетаться с напряжением инвертора.
• Инвертор должен быть защищен от перегрузок.
• Набор должен быть рассчитан на подключение дополнительных мощностей.

В настоящее время существует большой выбор не слишком дорогих комплектов, которые помогут вам раз и навсегда решить личный энергетический кризис.

Фото солнечных электростанций

как сделать в домашних условиях, самодельная панель, как смастерить самому из пивных банок и других подручных средств, пошаговая инструкция

Использование энергии солнца ассоциируется по большей части с космическими аппаратами. А теперь еще с разными далекими странами, где ускоренно развивается «альтернативная энергетика». Но попробовать то же самое даже с самодельными устройствами по силам почти всем.

Особенности и разновидности устройства

Важно понимать, что панели, вырабатывающие электричество, могут довольно сильно отличаться друг от друга.

И дело даже не в формате – внешний вид и геометрия как раз довольно близки. А вот химический состав отличается разительно. Наиболее массовые изделия выполнены из кремния, который доступен почти всем и стоит недорого. По производительности батареи не хуже как минимум более дорогих вариантов.

Существует такие три основных варианта кремния, как:

• монокристаллы;
• поликристаллы;
• аморфное вещество.

Монокристалл, если исходить из сжатых технических объяснений – это наиболее чистый тип кремния. Внешне панель похожа на своеобразные пчелиные соты.

Несомненным преимуществом монокристаллического кремния является очень высокий КПД по меркам солнечной энергетики, составляющий приблизительно 20%. Поликристалл получают иначе, требуется сначала расплавить материал, а затем медленно понижать его температуру. Относительная простота методики и минимальный расход энергоресурсов при производстве положительно сказываются на стоимости. Минусом становится пониженная эффективность, даже в идеальном случае она составляет не более 18%. Ведь внутри самих поликристаллов есть немало структур, понижающих качество работы.

Аморфные панели почти не проигрывают обоим только что названным видам. Кристаллов тут нет вообще, есть вместо них «силан» – это соединение кремния с водородом, размещаемое на подложке. КПД составляет примерно 5%, что в значительной мере компенсируется многократно увеличенным поглощением.

Немаловажно и то, что аморфные батареи лучше других вариантов справляются со своей задачей при рассеянном солнечном освещении и в пасмурную погоду. Блоки являются эластичными.

Иногда можно встретить комбинацию монокристаллических или поликристаллических элементов с аморфным вариантом. Это помогает сочетать достоинства используемых схем и гасить практически все их недостатки. С целью снижения стоимости изделий сейчас все чаще используют пленочную технологию, которая предусматривает генерацию тока на базе теллурида кадмия. Само по себе это соединение является токсичным, но выброс яда в окружающую среду исчезающе мал. А также могут использоваться селениды меди и индия, полимеры.

Концентрирующие изделия повышают эффективность использования площади панели. Но это достигается только при использовании механических систем, обеспечивающих разворот линз вслед за солнцем. Применение фотосенсибилизирующих красителей потенциально помогает улучшить прием энергии Солнца, но пока это скорее общая концепция и разработки энтузиастов. Если нет желания экспериментировать, лучше выбрать более стабильную и проверенную конструкцию. Это относится как к самостоятельному изготовлению, так и к покупке готового продукта.

Самостоятельное изготовление

Из чего делают?

Сделать своими руками солнечную батарею уже не так сложно, как кажется. Принцип действия устройства основан на применении полупроводникового перехода, освещенное устройство должно создавать ток. Самостоятельно изготовить приемник не получится, для этого нужны сложные производственные манипуляции и специализированное оборудование. А вот выполнить силовую часть преобразователя из подручных средств и материалов – не составляет особого труда. Для получения энергии в собственном смысле слова потребуется пластина из кремния, поверхность которой покрыта сеткой диодов.

Все пластины должны рассматриваться как обособленные генерирующие модули. Важно понимать, что оптимальная эффективность достигается при условии постоянного направления на солнце, и что придется позаботиться о накоплении энергии. Хрупкая батарея должна быть надежно защищена от любых загрязнений, от попадания снега. Если это все же происходит, посторонние включения следует убирать максимально быстро. Первым шагом при работе становится подготовка рамы.

Ее в основном делают из дюралюминия, который обладает следующими особенностями:

• не подвержен коррозии;
• не повреждается излишней влажностью;
• служит максимально долго.

Но необязательно делать именно такой выбор. Если проведена окраска и специальная обработка, неплохие результаты достигаются с использованием стали либо древесины. Не рекомендуется ставить очень крупные панели, что неудобно и повышает парусность. Чтобы зарядить кислотный аккумулятор на 12 В, нужно создать рабочее напряжение от 15 В. Соответственно, модулей по 0,5 В потребуется 30 штук.

Можно создать конструкцию из пивных банок. Корпуса выполняются из фанеры 1,5 см, а лицевая панель формируется из органического стекла или поликарбоната. Допускается применение стандартного стекла толщиной 0,3 см. Гелиоприемник формируется при окрашивании черным пигментом. Краска должна быть устойчивой к значительному нагреву. Крышки разрабатываются таким образом, чтобы обеспечивать повышенную эффективность обмена теплом.

Внутри банок воздух прогревается гораздо быстрее, чем на открытом месте. Важно: требуется отмывать емкости сразу, как только принято решение об их использовании.

Брать следует только алюминиевые банки, стальные не подойдут. Проверка производится простейшим образом – с использованием магнита. Донце пробивают, вводят пробойник или гвоздь (хотя можно и сверлить).

Суппорт вставляют и искажают соответственно рисунку. Верх банки разрезают, чтобы получилось что-то похожее на плавник. Он помогает воздушному потоку снимать максимум тепла с греющейся стенки. Потом банку обезжиривают любым моющим средством и приклеивают отрезанные ранее части друг к другу. Исключить промахи можно, используя шаблон из нескольких досок, приколоченных гвоздями под прямым углом.

Довольно часто используют конструкции из дисков. Они выступают неплохими фотоэлементами. Как вариант, ставятся пластины из меди. Электрическая схема, как уже говорилось, работает по тому же принципу, что и большинство транзисторов. Фольга призвана предотвращать чрезмерный разогрев. Как альтернативу в летние месяцы используют просто поверхность, отделываемую в светлые цвета.

Какие инструменты понадобятся?

Чтобы произвести самостоятельно все работы по монтажу солнечной батареи на 220 вольт, понадобятся следующие инструменты:

• паяльники, электрифицированные на 40 Вт;
• герметики на базе силикона;
• скотч, приклеиваемый с двух сторон;
• канифоль;
• припой;
• провод, по которому будет уходить ток;
• флюс;
• шина из меди;
• крепежные элементы;
• дрель;
• прозрачный материал листовой;
• фанера, органическое стекло либо текстолит;
• диоды конструкции Шоттки.

Как изготовить?

Пошаговая инструкция предусматривает выводы с панелей на батареи посредством защитного диода, что помогает исключить саморазряд. Поэтому на вывод подается ток напряжением 14,3 В. Стандартный зарядный ток имеет силу 3,6 А. Его получение достигается при использовании 90 элементов. Подключение частей панели производится параллельно-последовательным способом.

Нельзя использовать в цепочках неодинаковое число элементов.

С поправочными коэффициентами за 12 часов солнечного освещения можно получить 0,28 кВт/ч. Элементы расставляются в 6 полос, для довольно свободного монтажа требуется рама величиной 90х50 см. К сведению – когда есть подготовленные рамы с иными размерами, лучше пересчитать потребность в элементах. Если это невозможно, то применяют детали другой величины, их размещают, варьируя длину и ширину ряда.

Работать желательно на совершенно ровном месте, куда удобно подходить с любой стороны. Рекомендуется заготовленные пластины поставить немного в стороне, где они будут застрахованы от падений и ударов. Даже взять панель непросто, их берут только по одной и очень аккуратно. Крайне важно при монтаже в домашних условиях электрических солнечных панелей для дома или для дач поставить надежное УЗО. Такие блоки делают использование системы безопаснее, сокращая риск травмирования электрическим током и возгорания.

Большинство специалистов рекомендуют приклеивать распаянные элементы в виде единой цепи. Подложка должна быть плоской, поскольку это обеспечивает надежность. Как вариант, можно вставить в раму и основательно укрепить лист стекла либо плексигласа. Это изделие требует обязательной герметизации. На подложку выкладывают элементы в заранее определенном порядке и приклеивают их с помощью двустороннего скотча.

Работающая сторона должна быть повернута к прозрачному материалу, а паяльные выводы оборачивают в другую сторону. Удобнее всего распаивать выводы, если рама выложена рабочей плоскостью на столе.

Когда пластины приклеены, кладут смягчающую подкладку, для нее используют следующие материалы:

• резину в листах;
• древесноволокнистые плиты;
• картонки.

Теперь можно вставить в раму оборотную стенку и герметизировать ее. Замена кормовой стенки на компаунд, в том числе на эпоксидную смолу, вполне возможна. Но такой шаг нужно совершать только при условии, что панель не придется разбирать и чинить. Стандартный сегмент выдает примерно 50 Вт тока при благоприятных условиях. А этого уже достаточно для подпитки светодиодных светильников в небольших домах.

Чтобы обеспечить комфортную жизнь, придется за сутки расходовать от 4 кВт/ч электричества. Для жизнеобеспечения семьи из трех человек понадобится подавать уже 12 кВт/ч. Учитывая неизбежные добавки (когда, к примеру, одновременно работает стандартный набор техники и перфоратор) – требуется увеличить этот показатель еще на 2–3 кВт. Эти параметры и можно взять за основу при расчете необходимых параметров. Чтобы работа проходила нормально, необходимо добавлять в схему устройство, контролирующее заряд.

12 В постоянного тока, ведь именно такую мощность выдает типовая и самодельная батарея, переделать на 220 В переменного способен инвертор. Если нет желания его приобретать, придется комплектовать дом электроаппаратурой, рассчитанной на 12 либо 24 В. Так как низковольтные магистрали насыщаются сильным током, придется выбирать провода значительного сечения и не скупиться на изоляцию. Для накопления выработанного электричества применяют в основном свинцовые аккумуляторы, содержащие кислоту. Несмотря на все технологические усовершенствования, лучший вариант еще не предложен. Чтобы увеличить вырабатываемое напряжение, ставят 2 или 4 аккумулятора.

Наибольшие расходы повлечет приобретение самих панелей, улавливающих солнечные лучи. Сэкономить можно, если заказывать китайский товар в электронных магазинах. В целом такие предложения качественные, но необходимо внимательно знакомиться с репутацией продавцов, с поступающими об их деятельности отзывами. Можно выбирать работоспособные системы с незначительными дефектами. Производители их бракуют и выставляют на продажу, чтобы не тратиться на дорогостоящую утилизацию.

Важно: не стоит монтировать в одной сборке разные по габаритам или вырабатываемому току элементы. Наибольшая генерация в таком случае все равно будет ограничена «узким местом».

Самостоятельная сборка инвертора оправдана только в случае ограниченного потребления тока. А контроллеры зарядов и вовсе стоят мизерную сумму, так что их производство своими руками не оправдывается. Проектируя батарею, следует помнить, что ее элементы должны отделяться разрывом в 0,3–0,5 см.

Часто выбирают сооружения из алюминиевых профилей и органического стекла. Тогда готовят на основе металлического уголка каркас прямоугольной формы. Углы каркаса сверлят, чтобы потом легче было скреплять конструкцию. Изнутри периметр смазывается силиконовым реагентом. Теперь можно поставить лист прозрачного материала, который как можно плотнее прижимают к раме.

Углы коробки пронзают шурупами, удерживающими специальные уголки. Эти уголки не дадут оргстеклу произвольно изменять свое местоположение внутри изделия. Сразу после этого оставляют заготовку в покое и ждут, пока герметик высохнет. На этом предварительный этап завершен. До внедрения солнечных уловителей в корпус его основательно вытирают, чтобы не было малейших признаков загрязнения. Сами пластины тоже очищают, но делают это предельно осторожно.

До сборки конструкций с припаянными на заводе проводниками желательно оценить качество соединений и ликвидировать все обнаруженные деформации. Когда шины еще не соединены, первоначально паяют их к контактам на пластинах, и только после этого связывают взаимно.

Последовательность соединения является следующей:

• измерение требуемого участка шины;
• нарезка полосок согласно результату замера;
• смазывают обрабатываемый контакт флюсом на всем протяжении с нужной стороны;
• прикладывают шину аккуратно и точно, прогретым паяльником ведут по всей поверхности, которую нужно соединить;
• переворачивают пластину и все те же манипуляции повторяют сначала.

Важно: чрезмерно сильный нажим при пайке недопустим, что может разрушить хрупкие элементы. Нужно исключить и прогрев паяльником тех частей, которые не соединяются.

Закончив работу, внимательно осматривают всю поверхность батареи и каждого соединения. Нельзя, чтобы там были даже малейшие дефекты. Оставшиеся выемки и впадины устраняются еще одним проходом паяльника, уже максимально нежным и с еще меньшим прижатием. Сам паяльник не должен быть мощным, скорее, наоборот – сильный прогрев противопоказан. При отсутствии опыта столь тонкой работы желательно подготовить размеченный фанерный лист. Он позволит избежать многих серьезных ошибок. В ходе пайки контактов нельзя упускать из вида их полярность, в противном случае система работать не будет.

Приклеиваемые части соединяются тоже в максимально щадящем режиме. Избыток клея нежелателен, требуется накладывать в центральных частях пластин самые маленькие капли, которые только можно сформировать.

Перекладывание пластин в корпус желательно делать вдвоем, поскольку в одиночку это не слишком удобно. Далее, следует соединить каждый провод с края пластины с общими магистралями для тока. Вынеся подготовленную панель на освещенный солнцем участок, меряется вольтаж в общих шинах, который должен быть в пределах проектных значений.

Есть и другой способ герметизировать солнечную панель. Небольшие количества герметиков из силикона наносятся в промежутки пластин и на внутренние края корпуса. Далее, руками внешние стороны фотоэлементов прижимают к оргстеклу, при этом добиваются идеальной плотности. Накладывают незначительный груз на каждый край, дожидаясь высыхания герметика. После этого смазывают каждый стык пластины и внутренней стороны рамки.

При этом герметик может касаться краев оборота пластин, но не любой другой их части. Боковая часть корпуса послужит для установки соединяющего разъема, который связывается с диодами Шоттки. Внешняя сторона закрывается экраном, делаемым из прозрачных материалов. Создаваемая конструкция продумывается так, чтобы внутрь не попадало даже небольшое количество влаги. Лицевая грань из органического стекла покрывается лаком.

Рекомендации по эксплуатации

Солнечная батарейка может прослужить очень долго и стабильно, поставляя ток в домашнюю проводку. Но многое зависит не только от качества ее сборки и последующего подключения. Очень важно эксплуатировать такой нежный генератор, как полагается. Желательно направить батареи, если они не снабжены подстраивающейся под солнце системой, четко на юг, что поможет уловить максимум энергии и сократить непроизводительные потери. Чтобы исключить ошибку, достаточно ставить генератор под тем углом к горизонту, который равен числу градусов широты в конкретном месте. Но поскольку солнечный диск в течение года меняет свое местоположение на небосводе, рекомендуется в весенние месяцы понижать угол, а при наступлении осени повышать его.

Дополнение следящей системой в бытовых условиях нецелесообразно. Она оправдывает вложения исключительно на промышленном уровне. Гораздо выгоднее поставить сразу несколько батарей, ориентированных на наиболее вероятные углы освещения. Ставя солнечные генераторы поверх плоской кровли, к примеру, из рубероида или из листового железа, стоит поднять их над плоскостью. Тогда обдув воздушным потоком снизу повысит эффективность работы. На волнистых крышах так поступать необязательно, хотя никакого вреда от подъема не будет.

Самые лучшие кровли – это те, что ориентированы к югу и оформлены в виде плоских скатов. В такой ситуации скат служит для присоединения нескольких уголков, размер которых совпадает с величиной модуля. Выход над коньком составляет примерно 0,7 м, а крепление модуля к уголкам производится с разрывом в 150–200 мм. Как вариант, можно свешивать батарею при помощи тех же уголков ниже кровельного ската. На волнистой поверхности уголки часто сменяют трубами тщательно подбираемого диаметра.

Монтаж генераторов на фронтоне лучше всего сочетать с покраской этого элемента и свесов в светлые тона.

Солнечные блоки стоит выставлять по горизонтали, что сократит разброс температуры между их нижней и верхней частью на 50%, если сравнивать с вертикальным монтажом. А значит не только увеличится фактический ресурс, но и удастся повысить результативность системы.

Место для монтажа должно обладает следующими особенностями:

• как можно более освещенным;
• имеющим минимальную тень;
• хорошо продуваемым ветрами.

Полезные советы

Самодельная солнечная батарея может быть применена даже для отопления частного дома. Подобное оборудование можно монтировать, не требуя разрешения от государственных органов. Но даже при активном использовании оценить эффективность не получится раньше чем через 36 месяцев. Кроме того, такой вариант очень дорогой. Так как почти везде в России температура регулярно бывает отрицательной, придется дополнить гелиосистему теплоизоляцией.

Стабильное действие батарей обеспечивается в диапазоне температур от -40 до +90 градусов. Исправная работа гарантирована в среднем на 20 лет, а после этого эффективность резко сокращается. При выборе контроллера нужно учитывать разницу между мощными и слабыми электрическими системами. Если контроллера нет или он вышел из строя, придется непрерывно отслеживать заряды аккумуляторов. Невнимательность может сократить срок действия накопителя заряда.

Как сделать солнечную батаерю своими руками, смотрите в следующем видео.

Солнечные панели выгорают и нет разницы, какого они качества или чего производства, это нужно знать — Пелинг — Солнечные батареи, электротранспорт, Аккумуляторы, светодиоды, поделки, обучение, ремонт авто и многое другое

Итак, в данной статье предоставлен фото материал взятый из открытых источников, правда не в фото отчете, а в видео. Я решил сделать отдельную и понятную статью о том, как солнечные панели страдают от времени и при каких условиях они выгорают сильнее. Представленные солнечные панели в фото отчете  SHARP EPsolar и модели купленные на собственном производстве в Сиднее. Так же, в декабре будет и мой видео отчет на данную тему, что до меня лично ни кто подобного не снимал. Итак, вернемся к солнечным панелям. Мне неоднократно многие писали, утверждая что солнечные элементы не выгорают и то, что я показываю разных цветов это брак. Я бы и рад чтобы так было, но, к сожалению, мои коллеги из стран где также установлены солнечные панели и работают не один десяток лет у кого-то дома, докупаясь со временем, так же стали выходить подобные ролики, вот только они, к сожалению, на другом языке. А если люди, которым я по русски это пытался объяснить мне не верили, давать материалы на другом языке смысла не вижу. 

И так, по всему миру самыми распространенными можно  считать солнечные панели mono poly кристаллического кремния. Так как доступность и простота установки этих панелей знакома уже многим с первых панелей. Да и во многих странах данные панели проверенны временем. Отсюда давайте рассмотрим эти два типа панелей через время. Солнечные панели в фото отчете все заводские и работают они годами в мощных МРРТ грид системах и не только.

Самое интересное в этих фотографиях является то, как именно происходит выцветания и при какой нагрузке

На данной фотографии установлены две солнечные панели приобретенные и установленные в разные года При этом контроллер был установлен РВМ. При установке РВМ контроллера часть энергии не востребована с панели, а значит, и греться она будет слабее, а значит, выгорание солнечной панели будет не таким заметным.

На данной фотографии мы наблюдаем 2 моно панели, одной из которых меньше года и 4 года, даже на такой фотографии видно, что даже моно панели выгорают со временем Контроллер тут тоже какое-то время был установлен РВМ

Тут мы наблюдаем на моно солнечную панель, которая работала 8 лет на 12 вольтовый тен в связке.  Солнечная панель имеет сильное выгорание основного слоя и хоть и имеет 80% от полной мощности, стала сильно перегреваться на солнце, при этом получаемая мощность панели падает в зависимости от температуры элементов.

Это фото солнечной панели poly кристаллического кремния мощностью 80 ватт, которая была установлена с 1994 года и работает более 20 лет в непрерывном режиме на 12 вольтовый водонагреватель, как видим панель похожа чем-то на мои итальянские панели, но отличие есть. Мои солнечные панели проработали тоже более 20 лет, но  такого сильного выцветания панелей нет, хоть и мои работали в связки с солнечным контроллером заряда. Хотя кто его знает, новых того года, к сожалению, наверно, не осталось и сравнить, к сожалению, не с чем.  Данные панели на момент последних замеров имеют мощность 80% при условии, что на улице температура не поднимается выше 20 градусов. Если температура будет выше, то панель начнет просаживаться по току.

В общем, человек так же поделился данными, касаемо применением МРРТ контроллера и на своем опыте солнечные панели перегреваются сильнее, чем при использовании РВМ контроллера, а значит выгорают быстрее. В общем в будущем это проверим.

Другие статьи

Поделиться ссылкой:

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Похожее

Солнечные батареи для дома и дачи: устройство, разновидности, особенности выбора

Июн 16/17

Без электричества просто невозможно представить современную жизнь. Все работает от тока: холодильник, стиральная машинка, освещение, телевизор, различная мелкая и крупная бытовая техника, без которой жизнь становится сложной и неинтересной. Существует потрясающий способ добыть электрическую энергию экологическим путем. Получается она благодаря солнечным батареям, которые можно установить на крышах домов, автомобилей и не только.

Данное изобретение сегодня быстро развивается и появляется множество интересных идей, которые можно применять в повседневной жизни. «Дом Мечты» расскажет подробнее о солнечных батареях для дома и дачи – что они из себя представляют, как устроены, где устанавливаются, какие плюсы и минусы имеют, как правильно их выбирать. Так что давайте разбираться.

Солнечные батареи для дома и дачи

Как устроены солнечные батареи

Солнечные батареи преобразовывают энергию солнца в постоянный ток. К ним подключаются такие необходимые устройства, как аккумуляторы и инверторы. Первые необходимы для хранения всего полученного тока, другие служат для преобразования постоянного тока в переменный, ведь именно он течет по городским сетям и используется для работы различных электрических устройств.

Можно заметить на солнечных панелях массу фотоэлементов, которые служат для превращения солнечной энергии в электрическую. Не зря панели подключаются и параллельно, и последовательно. В первом случае вырабатывается напряжение, а во втором – ток, что в сумме дает необходимый результат для непрерывной работы солнечной батареи.

Диоды, вмонтированные в панели, используются в качестве соединений, которые заодно защищают батареи от перегревания, а аккумуляторы – от самостоятельной разрядки. Дабы собирать и хранить энергию, полученную от солнечной панели, требуются аккумуляторы с контроллером заряда. В случае избыточной мощности система защищена от порчи, благодаря подключенному резистору.

Солнечные батареи устройство

Как и где установить солнечные батареи

Солнечные батареи устанавливаются в южном направлении. Это одно из самых важных правил монтажа. Благодаря этому обеспечивается максимальная польза, которая может быть получена от панелей.

В домах дачных и частных батареи обычно располагаются на крышах:

• непосредственно на их поверхности, если крыша наклонная;
• или сразу над ней на стойках, если поверхность крыши ровная.

Также батареи могут быть примонтированы на стенах домов, крышах хозяйственных построек и в других местах.

Солнечные батареи на крышу дома фото

Солнечные батареи для дома

Малые солнечные батареи для дачи можно установить самостоятельно, пользуясь инструкцией монтажа. В тоже время, осуществление больших инсталляций следует доверить специалистам.

Нередко используются солнечные батареи для дачи и сельского хозяйства, поскольку их можно устанавливать возле разных хозяйственных построек, водонапорных башен и тому подобного. Такие системы актуальны в местах, где сложно проводить городское электричество или где не нужно тратить слишком много энергии.

Солнечные батареи для дачи

Установка солнечных батарей на даче фото

Сегодня идет разработка солнечных панелей в виде шифера. Они настолько мощные, что их не разобьет ни град, ни любая другая непогода. Даже классический шифер слабее солнечных панелей такого типа. Не придется укладывать панели поверх крыши. Просто если планируется в скором времени замена кровли, то можно сделать это, используя покрытие из солнечных панелей. Внешне своей формой оно похоже на черепицу. Вполне возможно, что уже через десять лет в большинстве частных домов будет именно такая, полезная во всех отношениях, крыша.

Также существуют уличные светильники на солнечных батареях, к которым больше не надо проводить электричество. Достаточно установить маленькую солнечную панель и миниатюрные компоненты для накопления и преобразования энергии. От всей этой композиции, которую даже сложно рассмотреть, будут работать фонари и светильники после того, как солнце скроется за горизонтом. Кроме того, от солнечных батарей могут работать фонтаны, отпугиватели, датчики движения и еще много других полезных вещей.

Уличные светильники на солнечной батарее

Сколько энергии питается от солнца (Вт/м²) в разных условиях:

• чистое небо – 1000
• легкая облачность – 600
• белая пелена туч – 300
• зимний период – 100

Виды солнечных батарей

Существует шесть разных видов солнечных батарей, но лишь половина из них пользуется настоящим спросом:

1. Монокристаллические батареи имеют скошенные углы, поэтому они запросто узнаются по своему облику. Расположенные на панелях фотоэлементы имеют форму квадрата и одинаковое направление. Монокристаллические панели имеют хороший уровень КПД – 15-25%. Во время пасмурной погоды мощность будет минимальной.
2. Поликристаллические пластины имеют индиговый цвет. Иногда они изготавливаются с мелкими вставками кремния. Пластины используются для установки на больших поверхностях, таких как крыши дома. Их КПД составляет 12-15%. Пусть они имеют более низкий уровень полезного действия, эти панели способны служить даже в ненастный день.
3. Кремниевые аморфные батареи радуют своей стоимостью по сравнению с предыдущими видами. Внешне они представляют собой пластичную пленку, на которой расположены небольшие фотоэлементы сине-черного цвета. Их КПД всего 6%. Кремниевые прослойки, нанесенные путем напыления, в скором времени выгорают на солнце. При этом они прекрасно поглощают рассеянный свет и ИК-лучи. По этой причине аморфные батареи пользуются спросом в местах, где бывает часто облачно.

Виды солнечных батарей

Как выбирать солнечные батареи для дома

При выборе важно несколько разных факторов:

• Мощность. Дабы можно было использовать панели для частного дома, необходима большая мощность. Для маленьких отдельных строений или приборов достаточно низкой мощности.
• Емкость аккумулятора. Влияет на время автономной работы. Чем выше емкость, тем больше энергии получится накопить на период зимы или ненастных дней.
• Класс работоспособности. Лучшим считается класс А, поскольку он является наиболее долговечным.
• Производитель. Не так много существует производителей солнечных батарей, но при этом кто-то пользуется высоким спросом.

Достоинства и недостатки солнечных батарей

Использование солнечных батарей дарит массу позитива, поскольку можно владеть собственным автономным источником энергии, экономить деньги, не тратя их на счета за свет. Также они созданы с заботой об экологии. Это надежное и долговечное оборудование, которое достаточно однажды приобрести, установить и пользоваться много лет.

Солнечные батареи для дома на крышу фото

Установка солнечных батарей на крыше фото

Есть немного негатива в данном случае. В первую очередь, людей пугает высокая стоимость. Во-вторых, не везде уместно использование батарей, потому что их польза зависит от погодных условий. В северных областях, где редко бывает чистое небо, мало толку будет от солнечных панелей. На этом и заканчиваются минусы солнечных батарей, зато достоинств у них намного больше!

Солнечная панель — Solar panel

Термин солнечная панель используется разговорно для фото-вольтовой модуля (PV) .

Фотоэлектрический модуль представляет собой набор фотоэлементов, установленных в каркас для установки. Фотоэлектрические элементы используют солнечный свет в качестве источника энергии и вырабатывают электричество постоянного тока . Набор фотоэлектрических модулей называется фотоэлектрической панелью, а система панелей — массивом. Массивы фотоэлектрической системы поставляют солнечное электричество на электрическое оборудование.

Наиболее распространенное применение сбора солнечной энергии вне сельского хозяйства — это солнечные системы нагрева воды.

Теория и конструкция

Фотоэлектрические модули используют световую энергию ( фотоны ) от Солнца для выработки электричества за счет фотоэлектрического эффекта . В большинстве модулей используются элементы из кристаллического кремния на основе пластин или тонкопленочные элементы . Структурный ( несущий ) элемент модуля может быть либо верхним, либо задним слоем. Клетки необходимо беречь от механических повреждений и влаги. Большинство модулей жесткие, но доступны и полугибкие на основе тонкопленочных ячеек. Ячейки подключаются последовательно друг к другу до требуемого напряжения, а затем параллельно для увеличения силы тока. Мощность модуля — это математическое произведение напряжения и силы тока модуля. Характеристики производства солнечных панелей получены при стандартных условиях, которые не являются реальными условиями эксплуатации, в которых солнечные панели находятся на месте установки.

Распределительная коробка PV прикреплена к задней части солнечной панели и функционирует как выходной интерфейс. Внешние соединения для большинства фотоэлектрических модулей используют разъемы MC4, чтобы облегчить атмосферостойкие соединения с остальной системой. Также можно использовать интерфейс питания USB.

Электрические соединения модулей выполняются последовательно для достижения желаемого выходного напряжения или параллельно для обеспечения желаемой допустимой токовой нагрузки (в амперах) солнечной панели или фотоэлектрической системы. Провода, отводящие ток от модулей, имеют размер в соответствии с допустимой нагрузкой и могут содержать серебро, медь или другие немагнитные проводящие переходные металлы. Байпасные диоды могут быть встроены или использоваться снаружи, в случае частичного затемнения модуля, чтобы максимизировать выход секций модуля, которые все еще светятся.

Некоторые специальные солнечные фотоэлектрические модули включают концентраторы, в которых свет фокусируется линзами или зеркалами на меньшие элементы. Это позволяет экономично использовать элементы с высокой стоимостью единицы площади (например, арсенид галлия ).

В солнечных панелях также используются металлические рамы, состоящие из стеллажных компонентов, кронштейнов, отражателей и желобов, чтобы лучше поддерживать структуру панели.

История

В 1839 году способность некоторых материалов создавать электрический заряд в результате воздействия света впервые обнаружил Александр-Эдмон Беккерель . Хотя первые солнечные панели были слишком неэффективны даже для простых электрических устройств, они использовались в качестве инструмента для измерения света. Наблюдение Беккереля не повторялось до 1873 года, когда Уиллоуби Смит обнаружил, что заряд может быть вызван попаданием света в селен. После этого открытия Уильям Гриллс Адамс и Ричард Эванс Дэй опубликовали в 1876 году «Действие света на селен», описывая эксперимент, который они использовали для воспроизведения результатов Смита.

В 1881 году Чарльз Фриттс создал первую коммерческую солнечную панель, о которой Фриттс сообщил как «непрерывную, постоянную и обладающую значительной силой не только при воздействии солнечного света, но и при тусклом рассеянном дневном свете». Однако эти солнечные панели были очень неэффективными, особенно по сравнению с угольными электростанциями. В 1939 году Рассел Ол создал конструкцию солнечных батарей, которая используется во многих современных солнечных батареях. Он запатентовал свою конструкцию в 1941 году. В 1954 году эта конструкция была впервые использована Bell Labs для создания первого коммерчески жизнеспособного кремниевого солнечного элемента. В 1957 году Мохамед М. Аталла разработал процесс пассивации поверхности кремния путем термического окисления в Bell Labs. С тех пор процесс пассивации поверхности имеет решающее значение для эффективности солнечных элементов .

Эффективность

Каждый модуль имеет номинальную выходную мощность постоянного тока в стандартных условиях испытаний (STC). Мощность обычно составляет от 100 до 365 Вт (Вт) . Эффективность модуля определяет область модуля данного ту же номинальную мощность — 8% КПД 230 Вт модуля будет иметь два раза больше площади эффективных 230 Вт модуля 16%. Некоторые коммерчески доступные солнечные модули превышают КПД 24%.

В зависимости от конструкции фотоэлектрические модули могут вырабатывать электричество из диапазона частот света , но обычно не могут покрывать весь солнечный диапазон (в частности, ультрафиолетовый , инфракрасный и слабый или рассеянный свет). Следовательно, большая часть энергии падающего солнечного света расходуется солнечными модулями, и они могут дать гораздо более высокую эффективность при освещении монохроматическим светом. Следовательно, другая концепция дизайна состоит в том, чтобы разделить свет на шесть-восемь различных диапазонов длин волн, которые будут давать свет разного цвета, и направить лучи на разные ячейки, настроенные на эти диапазоны. Предполагается, что это позволит повысить эффективность на 50%.

Один солнечный модуль может производить только ограниченное количество энергии; большинство установок содержат несколько модулей, добавляющих напряжение или ток к проводке и фотоэлектрической системе. Фотоэлектрическая система обычно включает в себя массив фотоэлектрических модулей, инвертор , аккумуляторную батарею для хранения энергии, контроллер заряда, межсоединительную проводку, автоматические выключатели, предохранители, разъединители, измерители напряжения и, возможно, механизм слежения за солнечными батареями . Оборудование тщательно выбирается для оптимизации выходной мощности, накопления энергии, уменьшения потерь мощности при передаче энергии и преобразования постоянного тока в переменный.

Ученые из Spectrolab, дочерней компании Boeing , сообщили о разработке многопереходных солнечных элементов с эффективностью более 40%, что является новым мировым рекордом для солнечных фотоэлектрических элементов. Ученые Spectrolab также предсказывают, что солнечные элементы-концентраторы могут достичь эффективности более 45% или даже 50% в будущем, а теоретическая эффективность составит около 58% в элементах с более чем тремя переходами.

В настоящее время наилучший достигнутый коэффициент преобразования солнечного света (эффективность солнечного модуля) составляет около 21,5% в новых коммерческих продуктах, как правило, ниже, чем эффективность их отдельных элементов. Наиболее эффективные солнечные модули массового производства имеют значения удельной мощности до 175 Вт / м ² (16,22 Вт / фут ² ).

Исследования, проведенные Имперским колледжем в Лондоне , показали, что эффективность солнечных панелей повышается за счет установки на светопринимающую поверхность полупроводника алюминиевых наноцилиндров, подобных выступам на блоках Lego . Затем рассеянный свет проходит более длинный путь в полупроводнике, поглощая больше фотонов, которые затем преобразуются в ток. Хотя эти наноцилиндры использовались ранее (алюминию предшествовали золото и серебро ), рассеяние света происходило в ближней инфракрасной области, и видимый свет сильно поглощался. Было обнаружено, что алюминий поглощает ультрафиолетовую часть спектра, в то время как видимая и ближняя инфракрасная части спектра, как обнаружено, рассеиваются поверхностью алюминия. Это, как утверждают исследования, может значительно снизить стоимость и повысить эффективность, поскольку алюминия больше и дешевле, чем золота и серебра. Исследование также отметило, что увеличение тока делает более тонкие пленочные солнечные панели технически осуществимыми без «снижения эффективности преобразования энергии, тем самым снижая расход материалов».

• Эффективность солнечной панели можно рассчитать по значению MPP (максимальной точки мощности) солнечных панелей.
• Солнечные инверторы преобразуют мощность постоянного тока в мощность переменного тока, выполняя процесс отслеживания точки максимальной мощности (MPPT): солнечный инвертор измеряет выходную мощность (кривая IV) от солнечного элемента и прикладывает соответствующее сопротивление (нагрузку) к солнечным элементам для получения максимальной мощности. сила.
• MPP (точка максимальной мощности) солнечной панели состоит из напряжения MPP (V mpp) и тока MPP (I mpp): это емкость солнечной панели, и чем выше значение, тем выше MPP.

Микроинвертированные солнечные панели подключаются параллельно , что дает большую мощность, чем обычные панели, подключенные последовательно , при этом мощность серии определяется панелью с наименьшими характеристиками. Это известно как «эффект рождественского света». Микроинверторы работают независимо, позволяя каждой панели обеспечивать максимально возможную мощность при заданном количестве солнечного света.

Технологии

Большинство солнечных модулей в настоящее время производятся из солнечных элементов с кристаллическим кремнием (c-Si), изготовленных из мультикристаллического и монокристаллического кремния . В 2013 году на кристаллический кремний приходилось более 90 процентов мирового производства фотоэлектрических элементов, в то время как остальная часть рынка в целом состоит из тонкопленочных технологий с использованием теллурида кадмия , CIGS и аморфного кремния.

В новых солнечных технологиях третьего поколения используются передовые тонкопленочные элементы. Они обеспечивают относительно высокую эффективность преобразования при низкой стоимости по сравнению с другими солнечными технологиями. Кроме того, в солнечных панелях на космических кораблях предпочтительно используются дорогие, высокоэффективные и плотно упакованные прямоугольные многопереходные элементы (МДж) , поскольку они обеспечивают самое высокое соотношение генерируемой мощности на килограмм, поднятый в космос. MJ-ячейки представляют собой сложные полупроводники, изготовленные из арсенида галлия (GaAs) и других полупроводниковых материалов. Еще одна развивающаяся фотоэлектрическая технология, использующая MJ-элементы, — это фотоэлектрические концентраторы (CPV).

Тонкая пленка

В жестких тонкопленочных модулях ячейка и модуль производятся на одной производственной линии. Ячейка создается на стеклянной подложке или суперстрате, а электрические соединения создаются на месте , так называемая «монолитная интеграция». Подложка или суперстрак ламинируется с помощью герметика на передний или задний лист , обычно другой лист стекла. Основными технологиями ячеек в этой категории являются CdTe , или a-Si , или тандем a-Si + uc-Si , или CIGS (или вариант). Аморфный кремний имеет коэффициент преобразования солнечного света 6–12%.

Гибкие тонкопленочные элементы и модули создаются на одной производственной линии путем нанесения фотоактивного слоя и других необходимых слоев на гибкую подложку . Если подложка представляет собой изолятор (например, полиэфирную или полиимидную пленку), можно использовать монолитную интеграцию. Если это проводник, необходимо использовать другой способ электрического подключения. Ячейки собираются в модули путем их ламинирования с прозрачным бесцветным фторполимером с лицевой стороны (обычно это ETFE или FEP ) и полимером, подходящим для приклеивания к конечной подложке с другой стороны.

Умные солнечные модули

Несколько компаний начали встраивать электронику в фотоэлектрические модули. Это позволяет выполнять MPPT для каждого модуля в отдельности и измерять рабочие характеристики для мониторинга и обнаружения неисправностей на уровне модуля. В некоторых из этих решений используются оптимизаторы мощности — преобразователь постоянного тока в постоянный, разработанный для максимального увеличения мощности солнечных фотоэлектрических систем. Примерно с 2010 года такая электроника может также компенсировать эффекты затенения, когда тень, падающая на секцию модуля, приводит к падению электрического выхода одной или нескольких цепочек ячеек в модуле до нуля, но не имеет выхода весь модуль упадёт до нуля.

Производительность и деградация

Модуль производительности , как правило , оценена в соответствии стандартных условиях испытаний (STC): облученности 1,000 Вт / м ² , солнечного спектра от AM 1,5 и температура модуля при 25 ° С. Фактическое выходное напряжение и ток модуля изменяется по мере изменения условий освещения, температуры и нагрузки, поэтому никогда не бывает одного конкретного напряжения, тока или мощности, при которых работает модуль. Производительность зависит от времени суток, количества солнечной инсоляции, направления и наклона модулей, облачности, затенения, уровня заряда, температуры, географического положения и дня в году. Колебания напряжения и тока можно регистрировать с помощью мультиметра или регистратора данных.

Для оптимальной работы солнечная панель должна состоять из одинаковых модулей, ориентированных в одном направлении, перпендикулярном прямым солнечным лучам. Путь солнца меняется в зависимости от широты и дня года, его можно изучить с помощью солнечных часов или солнечной карты и отследить с помощью солнечного трекера. Различия в напряжении или токе модулей могут повлиять на общую производительность панели. Обходные диоды используются для обхода сломанных или затемненных панелей для оптимизации выхода.

Электрические характеристики включают номинальную мощность (P _MAX , измеряется в Вт ), напряжение холостого хода (V _OC ), ток короткого замыкания (I _SC , измеряется в амперах ), максимальное напряжение питания (V _MPP ), максимальный ток мощности (I _MPP ), пиковая мощность ( ватт-пиковая , Вт _p ) и КПД модуля (%).

Номинальное напряжение — это категория, позволяющая пользователям узнать, будут ли две единицы оборудования работать вместе. Например, солнечная панель на 14 В совместима с аккумулятором на 14 В.

Напряжение холостого хода или V _OC — это максимальное напряжение, которое модуль может выдавать, когда он не подключен к электрической цепи или системе. V _OC можно измерить с помощью вольтметра непосредственно на клеммах подсвечиваемого модуля или на его отключенном кабеле.

Пиковая мощность W _p — это максимальная выходная мощность в стандартных условиях испытаний (а не максимально возможная выходная мощность). Типичные модули, размеры которых могут составлять примерно 1 на 2 метра (3 фута 7 футов), будут иметь мощность от 75 Вт до 350 Вт, в зависимости от их эффективности. Во время тестирования тестовые модули группируются в соответствии с их результатами, и типичный производитель может оценивать свои модули с шагом 5 Вт или оценивать их как +/- 3%, +/- 5%, + 3 / -0% или + 5 / -0%.

Способность солнечных модулей противостоять дождю, граду , сильной снеговой нагрузке и циклам жары и холода зависит от производителя, хотя большинство солнечных панелей на рынке США внесены в списки UL, что означает, что они прошли испытания на устойчивость к граду. Многие производители модулей из кристаллического кремния предлагают ограниченную гарантию, которая гарантирует производство электроэнергии в течение 10 лет при 90% номинальной выходной мощности и 25 лет при 80%.

Потенциально индуцированная деградация (также называемая ФИД) — это потенциально индуцированная деградация характеристик кристаллических фотоэлектрических модулей, вызванная так называемыми паразитными токами. Этот эффект может вызвать потерю мощности до 30%.

Самой большой проблемой для фотоэлектрических технологий считается цена покупки за ватт произведенной электроэнергии. Новые материалы и производственные технологии продолжают улучшать соотношение цены и мощности. Проблема заключается в огромной энергии активации, которую необходимо преодолеть, чтобы фотон возбудил электрон в целях сбора. Достижения в фотоэлектрических технологиях привели к процессу «легирования» кремниевой подложки для снижения энергии активации, что сделало панель более эффективной в преобразовании фотонов в извлекаемые электроны.

Химические вещества, такие как бор (p-тип), вводятся в кристалл полупроводника для создания донорных и акцепторных уровней энергии, существенно более близких к валентной и проводящей зоне. При этом добавление примеси бора позволяет снизить энергию активации в двадцать раз с 1,12 эВ до 0,05 эВ. Поскольку разность потенциалов (E _B ) настолько мала, бор может термически ионизироваться при комнатной температуре. Это позволяет использовать свободные носители энергии в зоне проводимости и валентной зоне, тем самым обеспечивая большее преобразование фотонов в электроны.

Обслуживание

Эффективность преобразования солнечных панелей, обычно составляющая 20%, снижается из-за пыли, грязи, пыльцы и других частиц, которые накапливаются на солнечной панели. «Грязная солнечная панель может снизить ее мощность до 30% в местах с высоким содержанием пыли / пыльцы или в пустынных районах», — говорит Симус Карран, доцент физики Хьюстонского университета и директор Института наноэнергетики, специализирующегося на проектирование, инжиниринг и сборка наноструктур.

Плата за чистку солнечных панелей часто не является хорошей инвестицией; исследователи обнаружили, что панели, которые не подвергались очистке или дождю в течение 145 дней во время летней засухи в Калифорнии, потеряли лишь 7,4% своей эффективности. В целом, для типичной жилой солнечной системы мощностью 5 кВт, мытье панелей в середине лета приведет к увеличению производства электроэнергии всего на 20 долларов до окончания летней засухи — примерно за 2,5 месяца. Для более крупных коммерческих крышных систем финансовые потери больше, но их редко бывает достаточно, чтобы окупить расходы на мытье панелей. В среднем панели теряли немногим менее 0,05% своей общей эффективности за день. При установке и обслуживании солнечных панелей также могут возникнуть профессиональные риски . Но птичьи гнезда и другой мусор, который может застрять под ними, могут вызвать сбой в работе системы и потенциально возгорание, если есть какие-либо неплотные соединения или просто со временем ухудшаться. Пожарные обучают тушению пожаров в домах с помощью солнечных батарей.

Утилизация отходов

Большинство частей солнечного модуля могут быть переработаны, включая до 95% определенных полупроводниковых материалов или стекла, а также большое количество черных и цветных металлов. Некоторые частные компании и некоммерческие организации в настоящее время занимаются приемом и переработкой отработанных модулей.

Возможности переработки зависят от типа технологии, используемой в модулях:

• Модули на основе кремния: алюминиевые рамы и распределительные коробки демонтируются вручную в начале процесса. Затем модуль измельчается в мельнице и разделяются на различные фракции — стекло, пластмассы и металлы. Можно восстановить более 80% приходящего веса. Этот процесс может выполняться переработчиками плоского стекла, поскольку морфология и состав фотоэлектрического модуля аналогичны тем плоским стеклам, которые используются в строительстве и автомобильной промышленности. Восстановленное стекло, например, легко применяется в производстве пеностекла и стеклянных изоляционных материалов.
• Модули на несиликоновой основе: для них требуются особые технологии переработки, такие как использование химических ванн для разделения различных полупроводниковых материалов. Для модулей теллурида кадмия процесс рециклинга начинается с дробления модуля и последующего разделения на различные фракции. Этот процесс рециркуляции предназначен для восстановления до 90% стекла и 95% содержащихся полупроводниковых материалов. Некоторые предприятия по вторичной переработке в промышленных масштабах были созданы в последние годы частными компаниями. Для отражателя с плоской алюминиевой пластиной: модность отражателей возросла за счет изготовления их с использованием тонкого слоя (от 0,016 мм до 0,024 мм) алюминиевого покрытия, присутствующего внутри непереработанных пластиковых пищевых упаковок.

С 2010 года ежегодно проводится европейская конференция, на которую собираются производители, переработчики и исследователи, чтобы посмотреть на будущее утилизации фотоэлектрических модулей. Законодательство ЕС требует, чтобы производители обеспечивали надлежащую переработку своих солнечных панелей. Аналогичное законодательство действует в Японии , Индии и Австралии .

Производство

Производство фотоэлектрических систем следовало классическому эффекту кривой обучения , при котором происходило значительное снижение затрат наряду с большим повышением эффективности и производительности.

По данным Международного энергетического агентства (МЭА), в 2019 году было построено 114,9 ГВт солнечных фотоэлектрических систем.

При росте установки фотоэлектрических систем более чем на 100% в годовом исчислении производители фотоэлектрических модулей резко увеличили объемы поставок солнечных модулей в 2019 году. Они активно наращивали свои мощности и превратились в игроков гигаваттной ГВт . По данным Pulse Solar, пять из десяти ведущих компаний по производству фотоэлектрических модулей в 2019 году увеличили производство солнечных панелей как минимум на 25% по сравнению с 2019 годом.

В основе производства солнечных панелей лежит использование кремниевых элементов. Эти кремниевые элементы обычно на 10-20% эффективны при преобразовании солнечного света в электричество, а в новых производственных моделях сейчас этот показатель превышает 22%. Чтобы солнечные панели стали более эффективными, исследователи во всем мире пытались разработать новые технологии, которые позволили бы солнечным панелям более эффективно превращать солнечный свет в энергию.

В 2018 году в четверку крупнейших мировых производителей солнечных модулей по объему отгруженных мощностей в течение календарного 2018 года входили Jinko Solar, JA Solar , Trina Solar , Longi Solar и Canadian Solar .

Цена

Цена на солнечную электроэнергию продолжает падать, так что во многих странах с 2012 года она стала дешевле, чем обычная электроэнергия на ископаемом топливе из электросети. Это явление известно как

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.

Photon-Solar.eu — Торговля фотоэлектрическим оборудованием Германия

Примечание для потребителей из ЕС: Немецкий налог на добавленную стоимость снижен до 16%, только на ограниченный период времени, ставка налога будет увеличена до 19% с 1 января 2021 года!

PHOTON SOLAR Energy GmbH — Германия с офисами в Эркрате / Дюссельдорфе и Глинде / Гамбурге — это оптовый продавец фотоэлектрических солнечных панелей с собственными высокоэффективными производственными линиями в ЕС и за рубежом, а также производитель собственных автономных солнечных батарей. инвертор.Кроме того, PHOTON SOLAR является поставщиком фотоэлектрических систем.

Как системное предприятие, мы оптимально проектируем стандартизированные завершенные фотоэлектрические пакеты для различных потребностей клиентов и рынков. Мы предлагаем все из одних рук, проектируя и поставляя из Германии.

PHOTON SOLAR — солнечные панели серии
Made-in-Germany и Made-in-EU:
в соответствии со строгими правилами производства Германии и ЕС
(продажа на складе EXW в Германии — цены нетто плюс 16% немецкий НДС)

Ведущие производители наших фотоэлектрических инверторов:

Типы, марка, цена и все о солнечных панелях