Некоторое время назад идея автономной электрификации казалась чем-то недостижимым. Однако с появлением солнечных батарей она стала скорее реальной, чем фантастической.

Некоторое время назад идея автономной электрификации казалась чем-то недостижимым. Однако с появлением солнечных батарей она стала скорее реальной, чем фантастической. В Европе очень много домов, «питающихся»от солнечных батарей. У нас такой способ подачи электроэнергии только приживается. И, надо сказать, весьма успешно. Если вы решили установить подобную конструкцию на даче, то самое время начать собирать информацию о том, что это такое и с чем его едят.

Принцип работы солнечных батарей

Чтобы понять, как работает солнечная батарея, придется освежить знания по физике на тему преобразования световой энергии в электрическую:

• Две пластины из кремния покрыты веществами с разными типами проводимости.
• При попадании света на одну из пластин появляются свободные электроны, которые движутся на «свободные места» другой пластины, т. е. возникает электрический ток.
• А его отправляют по назначению тонкие медные проводники.

Виды солнечных батарей

Сегодня из всего ассортимента наибольшей популярностью пользуются 3 вида батарей, сделанных из кремния:

1. Монокристаллические батареи
Их можно легко узнать по внешнему виду: это панели со скошенными углами. Фотоэлементы квадратной формы черного цвета и «смотрят» в одну сторону.

КПД достаточно высок - от 15% до 25%. Такие панели всегда должны быть обращены лицевой стороной к солнцу. Если день пасмурный, солнце село или еще не взошло, мощность будет на минимуме.

Поликристаллические батареи

Квадратные пластины темно-синего цвета, иногда с вкраплениями кристаллов кремния.

По сравнению с первыми имеют большую площадь и прекрасно подходят для установки на больших поверхностях. КПД ниже - от 12% до 15%. Но, несмотря на это, именно поликристаллические батареи смогут работать в ненастный день.

Аморфные кремниевые батареи

Этот вид батарей дешевле двух предыдущих. Каждая панель похожа на пленку с синими фотоэлементами.

КПД у них небольшой - около 6%. Да и напыленные кремниевые слои быстро прогорают под солнечными лучами. Зато хорошо поглощают рассеянный свет и ИК-лучи, поэтому имеет смысл устанавливать из в тех местностях, где часто бывает облачно.

Что входит в комплект

• Панели. Их количество, вид и типы соединения могут быть разными в зависимости от того, с какой целью батареи устанавливают;
• Аккумуляторы. Нужны для накопления солнечной энергии;
• Инвертор. Преобразует постоянный ток в переменный, который питает электрические сети внутри строения;
• Контроллер заряда аккумуляторных батарей. Этот элемент расположен между аккумулятором и панелями. Он нужен для того, чтобы напряжение на инверторе было стабильным;
• Автоматы, разъемы, провода, крепежи.

Кому стоит обратить внимание на солнечные батареи

На вопрос о том, кто чаще всего покупает солнечные батареи для дачи, специалисты отвечают вполне однозначно.

Немногие делают подобное приобретение в целях заботы об экологии. Кого-то привлекает экономия средств. Другие же хотят обеспечить свой дом надежным автономным источником энергии, чтобы не зависеть от капризов коммунальщиков (жители поселков, где часто отключают электричество или же его вообще нет).

Что можно подключить к солнечной батарее

Перед установкой комплекта солнечных батарей стоит задуматься, на что будет расходоваться электричество. Ведь мощность может быть разной, и рассчитывать ее нужно исходя из того, сколько «ест» техника. Обычный комплект батарей сможет осилить:

• 4 энергосберегающие лампочки,
• холодильник с энергопотреблением класса «А»,
• телевизор или насос для полива и еще один маломощный прибор.

В этом случае мощность батареи будет 600 Вт.

На что обратить внимание при выборе

• Мощность. Это, пожалуй, самый важный критерий выбора. Чем она больше, тем шире область применения батареи;
• Время автономной работы. Чем больше емкость аккумулятора, тем больше энергии можно накопить на случай ненастных дней;
• Природные факторы. Облачная, дождливая погода не дает батареям работать эффективно. Зимой энергия накопиться не успевает. Ночью ситуация такая же;
• Масштабы площади для установки;
• Класс работоспособности (лучше всего выбирать класс A, он более долговечен);
• Производитель (наиболее популярны Sanyo, Jinko Solar, Sunpower и др.).

Плюсы и минусы солнечных батарей

К несомненным плюсам этого оборудования можно отнести:

• возможность иметь автономный источник энергии;
• экономию на счетах за свет;
• долговечность и надежность;
• заботу об экологии.

Есть у них и минусы:

• высокая стоимость;
• зависимость от погоды, времени суток и времени года;
• риск «нарваться» на некачественный товар и непрофессиональных установщиков, поскольку услуга по монтажу гелеосистем не так распространена.

Достойная альтернатива это централизованному электричеству или нет, покажет время. А пока солнечные батареи только начинают свой «путь» на наши дачи. опубликовано Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта .

Солнечные батареи для дома, особенно в условиях постоянных перебоев с электричеством, – лучшее решение проблемы энергоснабжения. Но прежде, чем покупать это не самое дешевое оборудование, нужно понять, какие именно панели лучше брать, от чего зависит их стоимость и как она соотносится с эффективностью их работы.

При выборе солнечной батареи важно обратить внимание на такие параметры:

• мощность;
• габариты;
• тип ячеек и материалы изготовления;
• напряжение и ток (номинальные и пиковые);
• диапазон рабочих температур;
• гарантийный период эксплуатации.

Все эти факторы, естественно, влияют на стоимость панелей, но при этом цена не должна являться основополагающим критерием при выборе.

Фирма-производитель и качество

Стоимость солнечных батарей варьируется в достаточно широких пределах и зависит не только от мощности, габаритов и рабочего ресурса. Огромное значение имеет фирма-производитель и особенности ее производственного процесса. Дело в том, что лишь несколько производителей с мировым именем изготавливают гелиопанели из компонентов собственного производства. Их структура полностью вертикально интегрирована, качество изделий контролируется на каждом этапе и соответствует всем стандартам. Такие фирмы работают на рынке не менее 5 лет (обычно около 10 лет).

Подавляющее же большинство фирм занимается лишь сборкой панелей из закупаемых на стороне ячеек, корпусов и т.д. Стоимость их обычно ниже, но качество зачастую сомнительно. Прежде, чем выбрать панели таких компаний, нужно тщательно изучить репутацию фирмы, отзывы потребителей и наличествующие сертификаты на продукцию.

Цена

Выгоду от установки солнечных батарей очень часто оценивают не по общей стоимости оборудования, а по стоимости одного ватта выработанной энергии. Конечно, этот параметр достаточно сильно варьируется, но в целом для панелей из аморфного кремния он составляет 0,9-1,1$/Вт, для микроморфного кремния (новое поколение технологий производства аморфного кремния) – 1-1,2$/Вт. Для кристаллических батарей стоимость ватта составляет примерно 1,3-1,5$ у моделей с моноячейками и 1,1-1,3$ для поликристаллических вариантов.

Место установки

Важно заранее продумать, где и как будут размещены солнечные батареи. Так, если место установки имеет строго ограниченные размеры (например, крыша дома), то лучше подобрать модели с монокристаллическими фотоячейками. При равной мощности они будут иметь меньшие размеры, чем панели из поликристаллов или гибкие варианты.

Если же устанавливать батареи можно свободно (допустим, на отдельных стойках), то можно предпочесть панели с поликристаллическими ячейками. Они несколько дешевле монопанелей. Отличный вариант – тонкопленочные батареи, они имеют большую площадь, чем кристаллические, но гораздо эффективнее работают в условиях пасмурного, рассеянного освещения.

Напряжение

Здесь все зависит от того, для каких целей приобретаются солнечные батареи. Так, для зарядки мелкой техники лучше выбрать модели с небольшим (не более 9 В) напряжением на выходе. В комплекте к ним лучше сразу приобрести аккумулятор для зарядки техники вечером или в пасмурную погоду. Для ноутбуков и средней по энергоемкости техники подойдут модели с 12-19 В. А вот для домашних энергосистем нужны батареи с 24 В (или больше) на выходе.

Мощность

Требуемая мощность панелей зависит от количества требуемой суточной электроэнергии и рассчитывается заранее. Чтобы определить ее, нужно мощность каждого энергопотребителя, который будет работать от гелиопанелей, умножить на суточное время работы (в часах) и сложить полученные результаты. В итоге получится суточная норма потребления. Массив солнечных батарей должен перекрывать по мощности это значение.

Срок использования

В целом рабочий ресурс солнечных батарей рассчитан на 20-25 лет. Однако с течением времени их выработка начинает постепенно снижаться из-за естественного старения элементов батарей. В итоге падение мощности может достигнуть 20% за 20 лет использования. Каждый производитель устанавливает для своей продукции определенный срок, на протяжении которого он гарантирует полное сохранение производительности (либо падение не более чем на 5%). При покупке надо обращать внимание именно на него.

Дополнительные параметры

Также при выборе солнечных панелей (неважно, для дачи или для иных нужд) надо учитывать такие факторы, как температурный коэффициент и допустимое отклонение по мощности. Коэффициент показывает, какое воздействие оказывает на производительность панели понижение/повышение температуры. В идеале изменения температур вообще не должны влиять на энерговыработку, поэтому, чем ниже данный коэффициент на градус, тем лучше.

Отклонение по мощности указывается производителем и показывает, как может фактически изменяться вырабатываемая мощность. К примеру, если паспортная мощность составляет 100 Вт, а отклонение - ±5%, это означает, что в действительности панель будет выдавать 95-105 Вт. При расчетах энергопотребления лучше учитывать минимальное значение из этого диапазона, а не среднее.

Последние тенденции использования восполняемых источников энергии не имеют ничего общего с движением зеленых. Основной причиной перехода на ветряки или солнечные батареи стала элементарная экономия. Разовое вложение в альтернативное автономное электроснабжение в удачно расположенном месте (постоянные ветра или преимущественное количество световых дней) полностью окупается уже за 3-4 сезона.

Что такое солнечная батарея

Высокие тарифы на электроэнергию или ее отсутствие на дачном участке привели к тому, что современные дачники или жители частных домов начинают массово оборудовать свои усадьбы бытовыми солнечными панелями для выработки электричества (иногда и обогрева зданий). Такие приборы в зависимости от мощности могут полностью заменить централизованное энергопитание или компенсировать нехватку мощности, временные регулярные перебои в сети. Солнечные батареи для дачи представляет собой комплекс приборов, который грамотный хозяин способен смонтировать самостоятельно.

Важно понимать, что попытка собрать самому весь комплект по частям, может привести к полной нефункциональности: неправильный подбор компонентов к солнечным панелям не даст мощности даже при дорогих и эффективных составляющих. Батареи представляют собой фоточувствительные элементы на жесткой или гибкой основе, инвертора, аккумулятора, контроллеров и вспомогательных компонентов. Фотоэлектрические панели подключаются последовательно, имеют различный КПД в зависимости от типа прибора.

Принцип работы

Солнечные элементы вырабатывают электричество путем химической реакции: в двух кремниевых пластинах, покрытых фосфором и бором, под воздействием ультрафиолета появляется электрический ток. Далее он аккумулируется в накопительных элементах. Прямое использование одной панели без дополнительного оборудования не даст нужной мощности, чтобы даже зажечь обыкновенную лампу накаливания. Эффективность солнечных элементов напрямую зависит от типа фотоэлементов, солярной интенсивности (угол падения лучей), температуры модулей при использовании.

Виды

Солнечные панели имеют разный показатель КПД, который зависит от состава фотоэлементов, принципа выработки электричества, общего комплекта фотоэлектрической локальной станции. Самыми распространенными элементами остаются кремниевые модели, которые имеют максимальную производительность, но одновременно – самую высокую стоимость. Некоторые альтернативные батареи на основе полимеров дешевые, но их рабочий ресурс всего 2 года. Основные типы солнечных панелей в порядке падения эффективности:

1. Монокристаллические кремниевые преобразователи – светочувствительные элементы черного цвета в форме квадратов со скошенными углами. В идеальных условиях КПД достигает 25%, но если солнце уходит с точки прямого падения лучей на панель (при пасмурной погоде), то мощность вырабатываемого тока падает до минимума.
2. Поликристаллические кремниевые панели – квадратные элементы темно-синего цвета (состоят из неоднородных кристаллов кремния). КПД не превышает 18%, но принцип функционирования позволяет использовать вторичные материалы. Такие элементы качественно вырабатывают электричество даже в облачную погоду или при рассеянном солнечном свете.
3. Аморфные панели. В них кремний наносится в вакууме на фольгу, пластик или стекло. Таким способом стоимость фотоэлектрического элемента падает на 15-20%. К минусам стоит отнести низкую производительность (всего 8%), короткое время работы (панели полностью выгорают примерно через 2 года).
4. Полимерные пленочные солнечные панели. Данные приборы начали набирать популярность и постепенно вытеснять кремний-кристаллические модели с рынка. Панели представляют собой многослойную гибкую пленку из сетки алюминиевых проводников, полимерного слоя активного агента, органической подложки, защитного состава. Даже при низком КПД в 7% такие элементы оправдывают себя низкой стоимостью, низкой весовой нагрузкой, легкостью в установке (саму панель можно резать и подгонять под требуемую форму).

Преимущества и недостатки

Любое технологическое решение имеет свои плюсы и минусы. Учитывая их соотношение, возможный пользователь решает для себя, насколько целесообразно применять ту или иную технологию. Домашние солнечные батареи для дачи для регионов с продолжительным световым днем стали реальной возможностью самостоятельно получать электричество. Плюсы таких панелей:

• бесплатность и постоянная доступность источника энергии (солнечное освещение присутствует практически в любой точке планеты настолько долго, чтобы в фотоэлектрических элементах был смысл);
• экологическая чистота батарей;
• тишина при работе;
• минимум подвижных элементов;
• длительный срок службы (относится только к жестким кремниевым панелям);
• независимость от работоспособности внешнего поставщика электричества;
• предельной площади одного комплекса батарей неограничена;
• исключение топливных элементов для выработки электроэнергии.

Купить солнечную батарею для дачи – решение выгодное, но с существенными минусами. Фактически все они связаны с высокой стоимостью качественных комплексов. Возможное время окупаемости предсказать не получится, так как присутствует много переменных (нагрузка на сеть, количество световых дней в году и т.д.). Общие первичные вложения для получения нужной мощности так же могут отпугнуть потенциального покупателя. Потребуются большие площади для размещения панелей, дополнительные устройства, которые не всегда адекватно функционируют.

Комплект солнечных батарей

Отдельно фотоэлектрическая панель не имеет смысла, потому что без дополнительного оборудования выходная мощность будет предельно низкой. Стандартным комплектом в России считается комплекс из кремниевых поликристаллических модулей с КПД 15-20%. Это массивные жесткие панели, требующие надежной фиксации и достаточных площадей для размещения. Набор, который покупатель может найти сам в сети, самостоятельно установить и подключить выглядит примерно следующим образом:

• фотоэлектрические элементы: выбираются исходя из требуемой мощности на выходе;
• контроллер заряда – помещается в цепи между аккумулятором и панелью для нормализации напряжения на инверторе;
• инвертор – преобразователь тока, который переводит постоянное напряжение в переменное 220 вольт;
• аккумуляторы;
• разъемы, провода, крепежные элементы.

Как выбирать солнечные батареи для загородного дома

Выбор комплекта полностью обуславливается мощностью, которая будет нужна. Для получения приблизительных данных используют формулу, где данные инсоляции (худший по солнечной погоде месяц в году) умножается на КПД выбираемой панели. Это будут цифры полученной мощности с одного квадратного метра батареи. Потом делится общее количество затрат электроэнергии на полученное число. Это будет общая необходимая площадь электростанции.

После вычисления нужной мощности станции следует рассмотреть репутацию производителя, отзывы владельцев конкретных конфигураций. Важно понимать, что вкладываться в дешевые фотоэлементы В или С, которые потеряют до 40% за несколько лет, не имеет смысла. Стоит единоразово вкладываться в солнечные панели для дачи категории А, которые при правильной эксплуатации прослужат около 30 лет.

Солнечные батареи: Сравнение поликристаллических и монокристаллических панелей

Давайте разберёмся, какая солнечная панель лучше по типу. Для того, чтобы понять в чём лучше та или иная панель, необходимо разобраться в чём же их отличие. Основные и самые популярные на рынке — это поликристаллические и .

• Разница в производительности связана с различным подходом к производству и качеству солнечных батарей. Конкретнее, для монокристаллического кремния используют только кремний высокой степени очистки, а для поликристаллического используют и вторичное сырьё , отходы, переработанные материалы. Конечно при таком подходе к производству, второй вариант панелей намного хуже не только по уровню КПД, но и по надёжности, а также у них значительно меньше рабочий ресурс. Начинаются микротрещины, попадание кислорода в систему и разрушение структурных элементов. Зато, стоимость таких батарей, ниже.

• Качество и эффективность панелей имеют прямое воздействие на площадь. Здесь важно понимать, что при различной эффективности и качестве материалов, солнечные панели будут занимать разные площади при одной и той же мощности.

• Стоимость. Конечно, один из самых интересных моментов для потребителя — цена солнечной панели. Понятное дело, что стоимость монокристаллов выше, чем стоимость поли, ведь качество у этих двух разных типов батарей существенно отличается. Но в то же время, в Европе куда более популярны именно поликристаллические солнечные батареи ввиду своей низкой стоимости и в то же время достаточно хорошим показателям. На европейском рынке доля поликристаллических солнечных панелей больше 50%. Можно сказать, что и в мире такой тип батарей занимает лидирующие позиции. Почему так происходит? Да потому что разница в энергоэффективности и в площади панелей на одну и ту же мощность, не так существенна, как существенна разница в цене. Особенно, если Вы хотите оборудовать большие площади. С другой стороны, если нужно покрыть сложную геометрическую поверхность, то пригодятся .

• Разница во внешнем виде. Конечно, самый последний фактор, ведь нам намного интереснее технические показатели чем внешний вид батарей. Тем не менее, у монокристаллических солнечных элементов, поверхность более однородная и ровная, углы закруглены. Более ровный цвет связан с тем, что вся поверхность батареи, по сути, представляет собой один цельный кристалл кремния, просто переработанный. У поликристаллических структур цвет не такой однородный и имеет квадратную форму, благодаря производственным заготовкам. Неровномерный цвет таких батарей обоснован различными примесями в структуру и неоднородность различных кристаллов кремния.

Итак: в чём отличие монокристаллических и поликристаллических солнечных панелей?

Наверняка, Вы смогли для себя разобраться какие батареи лучше и чем отличаются солнечные батареи. Напоследок хотелось бы ещё раз повторить основные различия батарей:

• Энергоэффективность
• Разница в площади
• Стоимость
• Внешний вид

Конечно, для вашей домашней солнечной электростанции не имеет никакого значения, какие солнечные панели Вы будете использовать. Какие солнечные панели лучше поли или моно кристаллические, мы разобрались. Что тот, что другой вариант выдаёт одно и то же напряжение и мощность . Эти факторы не зависят от выбора того или иного типа. Если только вам не грозит жёсткая форма перфекционизма и Вам не нужен однородный окрас ваших панелей.

Разве что, для поликристаллических батарей, Вам понадобится немного больше площади и меньше денег. Или наоборот, для монокристаллических: меньше площадь — больше средств. Вот именно поэтому люди по всему миру отдают предпочтение поликристаллическим элементам. Но Вы для себя можете решить по другому и купить монокристаллические солнечные батареи, которые немного дороже.