На цену комплекта напрямую влияют три параметра: это мощность солнечных батарей, максимально возможная нагрузка, средняя выработка за месяц. Средняя цена комплекта начинается с 2,5 долларов за Вт. К этому следует добавить стоимость монтажа и расходных материалов.
За получением электрической энергии от солнца большое будущее. Но в современных реалиях нашей страны, затраты окупятся в лучшем случае через 5-7 лет. Другое дело, когда к вам еще не подведено электричество. Часто, возникают условия, когда согласование документации и подключение нового пользователя обойдется дороже, чем покупка и установка комплекта солнечных батарей.
Разновидности
Солнечные батареи – модули, получающие энергию солнца, и с помощью фотоэлектрической реакции, превращающие её в электричество. Каждая панель состоит из большого количества фотоэлектрических элементов.
Они соединены в одну цепочку, для получения заданной мощности батареи. Они и изготавливаются из различных материалов, имеющих различные характеристики. Большинство батарей состоят из элементов на основе кремния.
Рассмотрим некоторые из них:
Монокристаллические преобразователи
Характерной чертой такого вида элементов, является необходимость строгой ориентации ячеек в одном направлении. Они выдают наибольший КПД при строгой ориентации на солнце. Он может достигать до 22 %.
В условиях пасмурной погоды, в утренние, вечерние часы, при увеличении угла по отношению к солнцу. КПД таких батарей уменьшается. Они показали себя с хорошей стороны в южных районах с большим количеством солнечных дней. Такие панели отличаются черным цветом, и скошенными углами.
Поликристаллические батареи
В данном случае, применяются разнонаправленные кристаллические ячейки кремния. Их КПД находится в пределах 18 %. Но при этом, они более эффективны в пасмурную погоду. Используются в районах с высокой облачностью.
При изготовлении таких панелей, кроме кремния, могут использовать вторичное сырье, прошедшее специальную обработку. Квадратные пластины имеют темно-синий цвет.
Аморфные кремниевые панели
Производятся они с помощью напыления кремния в вакууме. Производят напыление на пластик, фольгу, или стекло. У этих элементов низкий КПД, порядка 6 %, и небольшой срок эксплуатации, составляющий не более двух лет.
Это вызвано выгоранием на солнце напыленного слоя кремния. Благодаря хаотично расположенным ячейкам, они имеют хороший КПД в пасмурную погоду. Их свойство поглощения светового потока в пасмурную погоду на порядок выше предыдущих панелей.
Гибридные фотопреобразователи
В состав этих элементов входит аморфный кремний совместно с микрокристаллами. По своим показателям, в преобразовании светового потока их можно сравнить с поликристаллическими элементами. В условиях рассеянного света, имеют высокие показатели преобразования. Они могут использовать волны инфракрасного диапазона для выработки электричества.
Полимерные преобразователи
Эта технология в перспективе сможет прийти на замену кремнию. Полимерные фотоэлементы состоят из пленки, покрытой активным полимерным слоем, с алюминиевыми электродами, органической подложкой, и специальным защитным покрытием.
Фотоэлементы соединены между собой в солнечную батарею. КПД таких батарей невысок, порядка 6 %. Но эта технология сейчас бурно развивается, и ученные ожидают в ближайшем будущем превзойти преобразователи на кремнии.
Пока, самый большой плюс этих панелей -низкая цена, и экологичность. Производство таких пленок основано на многослойной печати. Полученную пленку используют для изготовления батарей любых форм и размеров, она хорошо поддаются обработке, гнутся и режутся. Купить такую панель пока трудно, так как выпуск её начался совсем недавно.
Критерии выбора
Выбирая для себя солнечные батареи, необходимо учесть несколько факторов. Сначала надо подсчитать какое количество электроэнергии потребляется в доме, среднесуточное потребление.
Какова пиковая нагрузка, то есть, сколько электроприборов могут одновременно быть включены в сеть? Определить распределение по времени суток загрузку в электросети.
Дальше, опираясь на полученные данные, сделать выбор по следующим параметрам:
- Мощность. Этот параметр напрямую зависит от стоимости. Чем он выше, тем дороже панель. Максимальную мощность? производители указывают в документации в Ваттах в час. Указанная цифра характерна для идеальных условий. При расчете, лучше ориентироваться на самые неблагоприятные условия, где мощности батарей должно хватить на все потребности.
- Размер. Напрямую влияет на мощность. Чем больше мощность, тем больше её габаритные размеры. Главный критерий выбора – она должна соответствовать месту установки.
- Тип. Каждый тип имеет свой КПД и мощность на квадратный метр. Соответственно, от выбранного типа будет зависеть необходимый размер.
- Возможность увеличения мощности. Добавление мощности можно делать добавлением панелей. Надо предусмотреть место для монтажа дополнительных панелей. Если его нет, то понадобится делать полную замену массива батарей.
- Долговечность и надежность. Ведущие производители дают гарантию на свои изделия на срок от 25 лет. Меньшие сроки могут не окупить все затраты. Кроме этого, панели должны быть прочными, выдерживать определенные нагрузки, в том числе и ударные. При выборе, лучше отдать предпочтение известным брендам, которые оказывают гарантийное обслуживание и замены.
Кроме солнечных батарей, для обеспечения дома солнечной энергией понадобится:
- Инвертор, он делает постоянный ток переменным.
- Аккумуляторы, в них будет храниться запас электричества для ночи и пасмурной погоды.
- Контроллер заряда аккумулятора.
Выбираем аккумуляторы
Для расчета мощности аккумуляторов, надо знать, сколько энергии мы будем расходовать за определенный отрезок времени.
Приведем простой пример. В темное время суток, возьмем примерно 12 часов. У нас расходуется 0,5 кВт.
Тогда, общее количество энергии за ночь составит:
- 12 часов * 500 Вт (В*А) = 6000 В*А*ч;
Поскольку в основном используются аккумуляторы на 12 вольт:
- 6000 В*А*ч / 12 В = 500 А*ч.;
В данном случае, полученная емкость – это полный заряд аккумуляторов. По правилу эксплуатации аккумуляторов, их нельзя полностью разряжать. В этом случае они выходят из строя. Нам необходимо оставить минимум 40 % заряда.
Тогда, окончательный результат будет:
- 6000 В*А*ч /12 В / 0,6 = 835 А*ч.
В данном случае, нам необходим аккумулятор емкостью 865 А*ч. Обычно, рекомендуют запас емкости минимум 20%. Поэтому оптимальный выбор 1000 А*ч.
Выбор контроллера заряда
Из всех видов контроллеров заряда, наиболее популярны два вида: ШИМ и МРРТ:
Контроллер заряда ШИМ
Принцип работы основан на анализе достижения постоянного напряжения на аккумуляторе. Он позволяет предотвращать перегрев, регулировать расход заряда, внося поправки на возраст.
Контроллер заряда МРРТ
Этот контроллер позволяет отслеживать точку максимальной мощности. Благодаря этому, они имеют на выходе ток, больший тока батареи. Это позволяет эффективней использовать солнечную установку.
Кроме перечисленного ранее комплекта солнечных батарей, инвертора напряжения, контроллера заряда аккумуляторов, самих аккумуляторов, вам понадобится много различных вещей.
В первую очередь, это крепление для солнечных панелей. Для каждого случая оно подбирается отдельно. Плюс кабеля, для соединения батарей между собой и аккумуляторами.
Отзывы
Те, кто решился получать для себя электрику с помощью солнца, оставляют в основном положительные отзывы. Основным недостатком служит тот момент, что вся ответственность лежит на пользователе. Ему надо отдельное помещение для аккумуляторов, следить за ними и другой аппаратурой. Периодично чистить батареи от пыли, а зимой от снега. Проводить мелкие ремонты.
Еще одним неприятным моментом, служит недостаточность одних солнечных батарей, особенно когда подряд будет несколько пасмурных дней. Для надежности потребуется иметь в запасе ветрогенератор, или генератор на бензине.
Загрузка...