Плюсы и минусы солнечных батарей: электричество от панелей мощностью 1, 5 и 3 кВт, автономная электростанция для дачного дома, отзывы

электричество от панелей мощностью 1, 5 и 3 кВт, автономная электростанция для дачного дома, отзывы

Как только начинается весна, горожане массово стремятся за город, на свои дачи. Отлично, если такой дачный участок размещен рядом с магистральными линиями электропередач и благополучно подключен к ним. А если нет, в таком случае решить важную проблему электрификации собственного дачного дома можно тремя популярными путями – установив бензиновый генератор, применив ветросиловую установку или купив небольшую солнечную электростанцию. Из этих трех вариантов решения проблемы электрификации дома оптимальной является именно третий вариант. Он не потребует от вас больших финансовых затрат, а солнечных батарей с мощностью в 3 киловатта на даче будет достаточно, чтобы без проблем обеспечить комфортное проживание в загородном доме в течение всего года.

Что это такое?

Солнечная батарея – это далеко не один прибор, как представляют себе многие обыватели, а несколько компонентов, которые в совокупности могут преобразовывать энергию лучей солнца в электрическую энергию.

Солнечная электростанция работает бесшумно, не выделяет вредных компонентов и электроэнергия, генерируемая ею – совершенно бесплатна. Срок службы солнечных панелей может составлять до 25-30 лет. Но для успешной эксплуатации всего комплекта необходимо предварительно представить себе целесообразность данной покупки, учесть множество параметров при выборе нужных солнечных батарей.

Стоит также обратить свое внимание на низкий КПД многих современных солнечных батарей в определенный сезон года.

Рассмотрим, что входит в обычный комплект для электрификации дачного домика.

• Солнечные панели. Их количество порою может быть совершенно разным в зависимости от поставленных задач. Соединение может быть как последовательным, так и параллельным. Это напрямую будет зависеть от того, какое именно напряжение потребуется для инвертора.
• Контроллер заряда. Он включается в цепь между аккумулятором и солнечными панелями последовательно. Его роль заключена в качественном обеспечении постоянного напряжения на инверторе.
• Инвертор. Необходим для преобразования тока. Его нужно подключать параллельно к имеющимся аккумуляторам.
• Аккумуляторы – тоже могут существенно отличаться друг от друга.
• Провода, различные разъемы и другие дополнительные детали.

Принцип работы

Панели преобразователя состоят из двух тонких пластин из чистого кремния, которые сложены вместе. На одной пластине будет слой бора, а на второй – фосфора. В слоях, которые покрыты фосфором и возникают свободные электроны, а в тех, что покрыты бором – появляются отсутствующие электроны.

Под воздействием света солнца электроны начинают движение своих частиц, и между ними появляется электрический ток. Чтобы снять ток с пластин их аккуратно пропаивают тоненькими медными полосками. Одной пластины из кремния будет достаточно для зарядки небольшого фонарика. Соответственно, чем больше будет площадь самой панели, тем больше энергии она сможет выработать, и тем больше сможет обеспечить достаточное для вашего дома электроснабжение.

Плюсы и минусы

Несомненными плюсами такого необычного вида оборудования можно назвать:

• возможность приобрести собственный автономный источник электроэнергии – и таким образом получить независимость от работы местной электростанции;
• экономию на счетах за электричество;
• солнечные батареи могут обходиться без технического обслуживания много лет, а значит, прослужат вам максимально длительный срок и будут надежны;
• обычные электростанции наносят непоправимый вред окружающей среде, а вот солнечные батареи считаются экологически чистыми приспособлениями, которые никак не влияют на окружающую среду.

Есть у применения солнечных батарей и отрицательные моменты:

• довольно высокая стоимость;
• зависимость от погодных факторов, времени суток и поры года;
• риск приобрести не совсем качественный товар и пригласить для установки недобросовестных установщиков, так как услуга по монтажу подобного рода систем пока еще не очень распространена.

Будут ли солнечные батареи достойной альтернативой централизованному электричеству или нет, покажет лишь время. А в настоящий момент солнечные батареи всего лишь начинают свой «путь» в обычные дома.

Виды

Сегодня из всего имеющегося ассортимента самой большой востребованностью пользуются 3 подвида солнечных батарей, которые сделаны из кремния.

• Монокристаллические изделия. Их можно легко «опознать» по внешнему виду, так как эти панели имеют скошенные углы. Фотоэлементы имеют квадратную форму и черную расцветку. Они могут «смотреть» только в одну сторону. Их КПД можно назвать высоким — от 15 до 25%. Данные панели всегда должны быть повернуты своей лицевой стороной к источнику питания – солнцу. Если день выдался пасмурный, если солнце закатилось или пока еще не взошло, мощность устройства будет минимальным. При помощи этих панелей можно довольно эффективно использовать площадь, при этом получая максимальные параметры мощности.
• Поликристаллические изделия. Это также квадратные пластины, имеющие темно-синий цвет, иногда имеют вкрапления кристаллов кремния. По сравнению с другими подвидами имеют большую площадь и отлично подходят для монтажа на масштабных поверхностях. КПД, правда, будет ниже — от 12 до 15%. Но такие батареи спокойно будут работать даже в самый ненастный день.

• Аморфные кремниевые устройства. Этот вид батарей намного дешевле двух предыдущих подвидов. Каждая панель очень сильно похожа на пленку с фотоэлементами синего цвета. КПД у них совсем маленький — около 6-7%. Напыленные слои из кремния будут быстро прогорать под лучами солнца. Зато они хорошо поглощают рассеянный свет и ИК-лучи, поэтому можно без проблем устанавливать их в тех местах, где часто бывает слишком облачно. Из-за гибкой основы монтаж этих пластин довольно прост. Но они прослужат вам значительно меньший срок, чем монокристаллические и поликристаллические панели.
• Микроморфные панели. Этот подвид представляет собой симбиоз аморфных устройств, в которых присутствуют микровкрапления кремниевых кристаллов. Их КПД будет составлять 8-12%, и для них характерен длительный срок эксплуатации.

Популярные производители и отзывы

Солнечные панели выпускают в наши дни сотни производителей, сами панели отличаются друг от друга чаще всего лишь лейблом, и территорией сборки.

Фотоэлементы же почти всех известных панелей производят в КНР. Самые известны китайские торговые марки: Yingli, Jinko Solar, JA Solar, ReneSola; японские: Sanyo, Sharp Solar, Kyocera; американские: First Solar и Sunpower; корейский Hanwha Solarone; канадская компания Canadian Solar. Западные и японские производители высокую стоимость своих товаров компенсируют гарантией качества и необычными характеристиками. Например, это улучшенное поглощение света, который сильно рассеян, или наиболее высокий КПД. Присутствуют на рынке и российские компании, среди которых можно упомянуть заводы «Хевел» и «Солнечный ветер», которые используют для панелей фотоэлементы своего производства.

Yingli Solar Green Energy Holding

Один из самых крупных мировых производителей солнечных модулей. Общее их количество сегодня составляет почти 10% мирового рынка. Покупая солнечные панели компании Yingli Solar, вы останавливаете свой выбор на качестве, многолетнем опыте и оборудовании, имеющем высокий международный авторитет.

Sanyo

Компания начала производить солнечные элементы на аморфном кремне еще в 1975 году, более 40 лет назад. С тех самых пор благодаря неимоверным усилиям в области исследований многие инновационные товары были разработаны и внедрены в жизнь.

Специалисты компании добились наилучшего качества и высокой надежности модулей, используя многолетний опыт и постоянное совершенствование, поэтому модули приспособлены для длительной работы на десятилетия эксплуатации.

First Solar

Американский бренд солнечных батарей. Создатель First Solar – известный ученый Гарольд МакМастер, который является автором более 100 патентов, и который считается одним из пионеров исследований в области бытового применения энергии солнца. Компания входит в лидирующую тройку компаний по выпуску солнечных батарей и находится на 6 месте в рейтинге самых инновационных корпораций мира. Одним из направлений деятельности корпорации является разработка солнечных электростанций.

Hanwha SolarOne

Входит в десятку лучших производителей фотоэлектрических модулей. Сегодня производственные мощности Hanwha SolarOne увеличиваются для того, чтобы полностью удовлетворить потребности мирового рынка. Компания выпускает качественные солнечные элементы с применением ультрасовременных технологий и под жестким контролем качества.

Real Solar

Петербургский производитель Real Solar имеет огромный опыт в проектировании и монтаже систем электроснабжения автономного типа в дачных поселках, загородных домах и коттеджах. Для негабаритного дачного домика вполне достаточно приобрести электростанцию мощностью в 3 кВт. При небольшой нагрузке эта гелиевая установка сможет обеспечить вас круглосуточным автономным электропитанием. Ее мощности вполне хватит на то, чтобы поддержать работу негабаритного холодильника, имеющего «А» класс энергосбережения и освещения с лампами энергосберегающего типа.

К такой нагрузке также можно добавить телевизоры совершенно любых моделей, радиоприемник или магнитофон, стационарный компьютер, электроинструмент (пусковая мощность которого не должна быть больше 4.5 кВт), насос для сада или погружной насос для оборудования бассейна, а также различные подзарядные устройства для гаджетов.

Helios House

Специалисты компании Helios House главным направлением своей деятельности выбрали проектирование, а также поставку, быструю наладку и обслуживание солнечных систем электроснабжения для любых объектов. Компания предлагает энергоустановки разной комплектации и мощности, что предназначены для реализации определенных функций. Например, для осуществления автономного освещения на дачном участке, для поддержания работоспособности электроприборов на даче (холодильника или телевизора). В ассортименте компании есть и комплекты, при помощи которых можно обеспечить наиболее комфортное проживание на даче не только в период весны и лета, но при такой необходимости – и в осенне-зимний сезон года.

Каждый комплект может иметь свое название, которое раскроет назначение данной установки. Для дачи или коттеджа, в которых потребление энергии за сутки может составить от 3 до 5 кВт, компания предлагает приобрести комплект под названием «Загородный дом». Он отменно подойдет для электроснабжения маленького дачного дома или коттеджа в период с марта по октябрь и будет работать только от энергии солнечных лучей. Комплект можно применять и зимой, но в условиях получения куда меньшего количества солнечного тепла специалисты советуют применять гибридную систему – c подключением к центральной электросети или от дополнительных генерирующих устройств.

Судя по многочисленным отзывам, обыватели приобретают на дачу комплекты с 2 или 4 модулями, имеющими мощность по 200 Вт. Есть и те, кто может самостоятельно собрать такие модули, да и в целом всю энергосистему из отдельных запчастей и комплектующих. Для этого, разумеется, необходимы будут навыки грамотного обращения с паяльником и другими сложными инструментами. Времени на это также может уйти немало. Зато в таком случае можно реально сэкономить. Солнечные модули, собранные самостоятельно, обойдутся вам в несколько раз дешевле, чем уже готовые изделия. Однако если вы не стеснены в финансах, то лучше берите готовые комплекты. Тогда у вас точно не возникнет проблем с установкой оборудования.

Почти во всех имеющихся отзывах пользователей полноценных комплектов солнечных батарей говорится о примерной окупаемости финансовых затрат на протяжении 3-4 лет.

Выбор стандартного комплекта осуществляется исходя из имеющегося бюджета и поставленных задач.

• Экономвариант. Для комфортной жизни на даче летом, используя электроэнергию для подзарядки аккумуляторов электроинструмента, ноутбука и телефона, освещения помещения вечером при помощи светодиодов подойдет стандартный комплект с мощностью 100-200 Вт, который оснащен одним аккумулятором в 12 Вт около 100 А*ч, PWM контроллером и 300-600 Вт и инвертором.
• Стандартная вариация. Может обеспечить базовые потребности в электроэнергии с марта по ноябрь — освещение светодиодами, зарядку устройств, работу холодильника и телевизора; в зимнее время становится экономвариантом. Для данных целей подойдет комплект, обладающий мощностью 300-600 Вт, оснащенный MPPT контроллером (на 24 В), инвертором мощностью 1 кВт, и двумя аккумуляторами по 200 А*ч.
• Максимальный вариант. Для полноценного обеспечения вашего жилища электроэнергией. Правда, в зимнее время необходимо будет снизить использование серьезных нагрузок, вроде работы микроволновки, утюга или бойлера. Для данной цели подойдет комплект, имеющий мощность 1,5-3 кВт*ч, с контроллером МРРТ (на 48 В) и рабочим аккумулятором 400 А*ч, 48 В. Кроме инвертора, можно использовать синусоидальный ИБП на 5-10 киловатт.

Рекомендации по выбору

Разберемся, на что следует обратить внимание при подборе солнечных батарей для дачного дома.

• Мощность. Это один из самых важных критериев выбора. Чем мощность будет больше, тем шире будет и область использования батареи.
• Время автономной эксплуатации. Чем больше будет емкость выбранного аккумулятора, тем больше электроэнергии можно будет накопить на случай пасмурных дней.
• Природные условия. Облачная и дождливая погода не даст батареям работать максимально эффективно. Зимой энергия не будет успевать накопиться. Ночью ситуация будет складываться таким же образом.
• Масштабы площади для монтажа.

• Реальная нагрузка.
• «А» класс работоспособности (он более долговечен).
• Производитель.

О том, как вычислить мощность необходимой вам солнечной системы, смотрите в следующем видео.

Сравнительный обзор различных видов солнечных батарей

Альтернативная энергетика максимально развивается в Европе, показывая результатами свою перспективность. Появляются новые виды солнечных батарей, повышается их КПД.

При желании обеспечить работу промышленного здания или жилого помещения за счет энергии солнца, необходимо предварительно узнать об отличиях оборудования, понять, какие солнечные панели подходят под климатические условия определенного региона.

Мы поможем разобраться в этом вопросе. В статье рассмотрен принцип работы фотоэлектрических преобразователей, приведен обзор разных видов солнечных батарей с указанием их характеристик, преимуществ и недостатков. Ознакомившись с материалом, вы сможете сделать правильный выбор для обустройства эффективной гелиосистемы.

Содержание статьи:

Принцип работы солнечных панелей

Подавляющее большинство солнечных панелей являются в физическом смысле фотоэлектрическими преобразователями. Электрогенерирующий эффект возникает в месте полупроводникового p-n перехода.

Именно кремниевые пластины составляют основу себестоимости солнечных панелей, но при их использовании в качестве круглосуточного источника электроэнергии придется дополнительно купить дорогостоящие аккумуляторные батареи

Панель состоит из двух кремниевых пластин с различными свойствами. Под действием света в одной из них возникает недостаток электронов, а в другой – их избыток. Каждая пластина имеет токоотводящие полоски из меди, которые подсоединяются к преобразователям напряжения.

Промышленная солнечная панель состоит из множества ламинированных фотоэлектрических ячеек, скрепленных между собой и закрепленных на гибкой или жесткой подложке.

КПД оборудования зависит во многом от чистоты кремния и ориентации его кристаллов. Именно эти параметры пытаются улучшить инженеры последние десятилетия. Основной проблемой при этом является высокая стоимость процессов, которые лежат в основе очищения кремния и расположения кристаллов в одном направлении на всей панели.

Ежегодно максимальные КПД различных солнечных панелей изменяются в большую сторону, потому что в исследования новых фотогальванических материалов вкладываются миллиарды долларов (+)

Полупроводники фотоэлектрических преобразователей могут изготавливаться не только из кремния, но и из других материалов – при этом не изменяется.

Типы фотоэлектрических преобразователей

Классифицируют промышленные солнечные панели по их конструкционным особенностям и типу рабочего фотоэлектрического слоя.

Различают такие виды батарей по типу устройства:

• ;
• жесткие модули.

Гибкие тонкопленочные панели постепенно занимают всё большую нишу на рынке благодаря своей монтажной универсальности, ведь установить их можно на большинстве поверхностей с разнообразными архитектурными формами.

Реальные характеристики солнечных панелей обычно ниже, чем указанные в инструкции. Поэтому перед их установкой дома желательно самому увидеть похожий реализованный проект

По типу рабочего фотоэлектрического слоя солнечные батареи разделяются на такие разновидности:

1. Кремниевые: монокристаллические, поликристаллические, аморфные.
2. Теллурий-кадмиевые.
3. На основе селенида индия- меди-галлия.
4. Полимерные.
5. Органические.
6. На основе арсенида галлия.
7. Комбинированные и многослойные.

Интерес для широкого потребителя представляют не все типы солнечных панелей, а только лишь первые два кристаллических подвида.

Хотя некоторые другие типы панелей и имеют большие КПД, но из-за высокой стоимости они не получили широкого распространения.

Галерея изображений

Фото из

Массив монокристаллических солнечных фотоэлементов

Солнечная панель на основе поликристаллов кремния

Солнечная панель в виде пленки

Фотогальванические элементы из селенида индия-меди-галлия

Фотоэлемент на основе арсенида галлия

Солнечные панели со слоем теллурида кадмия

Производство органических солнечных панелей

Солнечная батарея из полиэфира

Кремниевые фотоэлектрические элементы довольно чувствительны к нагреву. Базовая температура для измерения электрогенерации составляет 25°C. При её повышении на один градус эффективность панелей снижается на 0,45-0,5%.

Далее будут подробно рассмотрены солнечные панели, которые представляют наибольший потребительский интерес.

Характеристики панелей на основе кремния

Кремний для солнечных батарей изготавливают из кварцевого порошка – размолотых кристаллов кварца. Богатейшие залежи сырья есть в Западной Сибири и Среднем Урале, поэтому перспективы данного направления солнечной энергетики практически безграничны.

Даже сейчас кристаллические и аморфные кремниевые панели занимают уже более 80% рынка. Поэтому стоит рассмотреть их более подробно.

Монокристаллические кремниевые панели

Современные монокристаллические кремниевые пластины (mono-Si) имеют равномерный темно-синий цвет по всей поверхности. Для их производства используется наиболее чистый кремний. Монокристаллические фотоэлементы среди всех кремниевых пластин имеют самую высокую цену, но обеспечивают и наилучший КПД.

Большие монокристаллические солнечные панели с поворотными механизмами идеально вписываются в пустынные пейзажи. Там обеспечиваются условия для максимальной производительности

Высокая стоимость производства обусловлена сложностью ориентации всех кристаллов кремния в одном направлении. Из-за таких физических свойств рабочего слоя максимальный КПД обеспечивается только лишь при перпендикулярном падении солнечных лучей на поверхность пластины.

Монокристаллические батареи требуют дополнительного оборудования, которое автоматически поворачивает их в течение дня, чтобы плоскость панелей была максимально перпендикулярна солнечным лучам.

Слои кремния с односторонне ориентированными кристаллами вырезаются из цилиндрического бруска металла, поэтому готовые фотоэлектрические блоки имеют вид закруглённого по углам квадрата.

К преимуществам монокристаллических кремниевых батарей относят:

1. Высокий КПД со значением 17-25%.
2. Компактность – меньшая площадь размещения оборудования из расчета на единицу мощности, в сравнении с поликристаллическими кремниевыми панелями.
3. Долговечность – достаточная эффективность генерации электроэнергии обеспечивается до 25 лет.

Недостатков у таких батарей всего два:

1. Высокая стоимость и длительная окупаемость.
2. Чувствительность к загрязнению. Пыль рассеивает свет, поэтому у покрытых ею солнечных панелей резко снижается КПД.

Из-за потребности в прямых солнечных лучах монокристаллические в основном на открытых площадках или на высоте. Чем ближе местность к экватору и чем больше в ней солнечных дней, тем более предпочтительна установка именно этого типа фотоэлектрических элементов.

Поликристаллические солнечные батареи

Поликристаллические кремниевые панели (multi-Si) имеют неравномерный по интенсивности синий окрас из-за разносторонней ориентированности кристаллов. Чистота кремния, используемого при их производстве, несколько ниже, чем у монокристаллических аналогов.

Разнонаправленность кристаллов обеспечивает высокий КПД при рассеянном свете – 12-18%. Он ниже, чем в однонаправленных кристаллах, но в условиях пасмурной погоды такие панели оказываются более эффективны.

Неоднородность материала приводит и к снижению себестоимости производства кремния. Очищенный металл для поликристаллических солнечных панелей без особых ухищрений заливается в формы.

На производстве используются специальные технические приемы для формирования кристаллов, однако их направленность не контролируется. После остывания кремний нарезают слоями и обрабатывают по специальному алгоритму.

Поликристаллические панели не требуют постоянной ориентации в сторону солнца, поэтому для их размещения активно используются крыши домов и промышленных зданий.

Днем при легкой облачности преимуществ солнечных панелей из аморфного кремния заметно не будет, их достоинства раскрываются только при плотных тучах или в тени (+)

К достоинствам солнечных батарей с разнонаправленными кристаллами относят:

1. Высокая эффективность в условиях рассеянного света.
2. Возможность стационарного монтажа на крышах зданий.
3. Меньшая стоимость по сравнению с монокристаллическими панелями.
4. Длительность эксплуатации – падение эффективности через 20 лет эксплуатации составляет всего 15-20%.

Недостатки у поликристаллических панелей также имеются:

1. Пониженный КПД со значением 12-18%.
2. Относительная громоздкость – требуется больше пространства для установки из расчета на единицу мощности в сравнении с монокристаллическими аналогами.

Поликристаллические солнечные панели завоевывают всё большую рыночную долю среди других кремниевых батарей. Это обеспечивается широкими потенциальными возможностями для удешевления стоимости их производства. Ежегодно увеличивается и КПД таких панелей, стремительно приближаясь к 20% у массовых продуктов.

Солнечные панели из аморфного кремния

Механизм производства солнечных панелей из аморфного кремния принципиально отличается от изготовления кристаллических фотоэлектрических элементов. Здесь используется не чистый неметалл, а его гидрид, горячие пары которого осаждаются на подложку.

В результате такой технологии классические кристаллы не образуются, а затраты на производство резко снижаются.

Фотоэлементы из осажденного аморфного кремния можно закреплять как на гибкой полимерной подложке, так и на жестком стеклянном листе

На данный момент существует уже три поколения панелей из аморфного кремния, в каждом из которых заметно повышается КПД. Если первые фотоэлектрические модули имели эффективность 4-5%, то сейчас на рынке массово продаются модели второго поколения с КПД 8-9%.

Аморфные панели последней разработки имеют эффективность до 12% и уже начинают появляться в продаже, но они пока ещё достаточно дорогие.

За счет особенностей данной производственной технологии, создать слой кремния можно как на жесткой, так и на гибкой подложке. Из-за этого модули из аморфного кремния активно используются в гибких тонкоплёночных солнечных модулях. Но варианты с эластичной подложкой стоят намного дороже.

Физико-химическая структура аморфного кремния позволяет максимально поглощать фотоны слабого рассеянного света для генерации электроэнергии. Поэтому такие панели удобны для применения в северных районах с большими свободными площадями.

Не снижается эффективность батарей на основе аморфного кремния и при высокой температуре, хотя они и уступают по этому параметру панелям из арсенида галлия.

При одинаковой стоимости оборудования солнечные панели из гидрида кремния показывают большую производительность, чем их моно- и поликристаллические аналоги (+)

Подытоживая, можно указать такие преимущества аморфных солнечных панелей:

1. Универсальность – возможность изготовления гибких и тонких панелей, монтаж батарей на любые архитектурные формы.
2. Высокий КПД при рассеянном свете.
3. Стабильная работа при высоких температурах.
4. Простота и надежность конструкции. Такие панели практически не ломаются.
5. Сохранение работоспособности в сложных условиях – меньшее падение производительности при запыленности поверхности, чем у кристаллических аналогов

Срок службы таких фотоэлектрических элементов, начиная со второго поколения, составляет 20-25 лет при падении мощности в 15-20%. К недостаткам панелей из аморфного кремния можно отнести лишь потребность в бо́льших площадях для размещения оборудования требуемой мощности.

Обзор бескремниевых устройств

Некоторые солнечные панели, изготовленные с применением редких и дорогостоящих металлов, имеют КПД более 30%. Они в разы дороже своих кремниевых аналогов, но всё-таки заняли высокотехнологичную торговую нишу, благодаря своим особенным характеристикам.

Солнечные панели из редких металлов

Существует несколько типов солнечных панелей из редких металлов, и не все они имеют КПД выше, чем у монокристаллических кремниевых модулей.

Однако способность работать в экстремальных условиях позволяет производителям таких солнечных панелей выпускать конкурентоспособную продукцию и проводить дальнейшие исследования.

Панели из теллурида кадмия активно используются при облицовке зданий в экваториальных и аравийских странах, где их поверхность нагревается днем до 70-80 градусов

Основными сплавами, применяемыми для изготовления фотоэлектрических элементов, являются теллурид кадмия (CdTe), селенид индия- меди-галлия (CIGS) и селенид индия-меди (CIS).

Кадмий – токсический металл, а индий, галлий и теллур являются довольно редкими и дорогостоящими, поэтому массовое производство солнечных панелей на их основе даже теоретически невозможно.

КПД таких панелей находится на уровне 25-35%, хотя в исключительных случаях может доходить до 40%. Ранее их применяли в основном в космической отрасли, а сейчас появилось новое перспективное направление.

Из-за стабильной работы фотоэлементов из редких металлов при температурах 130-150°C их используют в солнечных тепловых электростанциях. При этом лучи солнца от десятков или сотен зеркал концентрируются на небольшой панели, которая одновременно генерирует электроэнергию и обеспечивает передачу тепловой энергии водяному теплообменнику.

В результате нагрева воды образуется пар, который заставляет вращаться турбину и генерировать электроэнергию. Таким образом солнечная энергия преобразуется в электрическую одновременно двумя путями с максимальной эффективностью.

Полимерные и органические аналоги

Фотоэлектрические модули на основе органических и полимерных соединений начали разрабатывать только в последнем десятилетии, но исследователи уже добились значительных успехов. Наибольший прогресс демонстрирует европейская компания Heliatek, которая уже оснастила органическими солнечными панелями несколько высотных зданий.

Толщина её рулонной пленочной конструкции типа HeliaFilm составляет всего 1 мм.

При производстве полимерных панелей используются такие вещества, как углеродные фуллерены, фталоцианин меди, полифенилен и другие. КПД таких фотоэлементов уже достигает 14-15%, а стоимость производства в разы меньше, чем кристаллических солнечных панелей.

Остро стоит вопрос срока деградации органического рабочего слоя. Пока что достоверно подтвердить уровень его КПД через несколько лет эксплуатации не представляется возможным.

Преимуществами органических солнечных панелей являются:

• возможность экологически безопасной утилизации;
• дешевизна производства;
• гибкая конструкция.

К недостаткам таких фотоэлементов можно отнести относительно низкий КПД и отсутствие достоверной информации о сроках стабильной работы панелей. Возможно, что через 5-10 лет все минусы органических солнечных фотоэлементов исчезнут, и они станут серьезными конкурентами для кремниевых пластин.

Какую солнечную панель выбрать?

Выбор солнечных панелей для загородных домов на широте 45-60° не труден. Здесь стоит рассматривать лишь два варианта: поликристаллические и монокристаллические кремниевые панели.

При дефиците места предпочтение лучше отдать более эффективным моделям с односторонней ориентацией кристаллов, при неограниченной площади рекомендуется приобрести поликристаллические батареи.

Ориентироваться на прогнозы аналитических компаний развития рынка солнечных панелей не стоит, ведь лучшие их образцы, возможно, ещё не изобретены

Выбирать конкретного производителя, требуемую мощность и дополнительное оборудование лучше при участии менеджеров компаний, занимающихся продажей и установкой такого оборудования. Следует знать, что качество и цена фотоэлектрических модулей у крупнейших производителей отличаются мало.

Следует учитывать, что при заказе комплекта оборудования «под ключ», стоимость самих солнечных панелей будет составлять всего лишь 30-40% от общей суммы. Сроки окупаемости таких проектов составляют 5-10 лет, и зависят от уровня энергопотребления и возможности продажи излишков электроэнергии в городскую сеть.

Некоторые мастера предпочитают собирать солнечные батареи собственноручно. На нашем сайте есть статьи с подробным описанием технологии изготовления таких панелей, их подключению и обустройству отопительных гелиосистем .

Советуем ознакомиться:

Выводы и полезное видео по теме

Представленные видеоролики показывают работу различных солнечных панелей в реальных условиях. Также они помогут разобраться в вопросах выбора сопутствующего оборудования.

Правила выбора солнечных панелей и сопутствующего оборудования:

Виды солнечных панелей:

Тестирование монокристаллической и поликристаллической панелей:

Для населения и небольших промышленных объектов реальной альтернативы кристаллическим кремниевым панелям пока что нет. Но темпы разработки новых типов солнечных батарей позволяют надеяться, что скоро энергия солнца станет главным источником электроэнергии во многих загородных домах.

Всем заинтересованным в вопросе выбора и использования солнечных батарей предлагаем оставлять комментарии, задавать вопросы и участвовать в обсуждениях. Форма для связи расположена в нижнем блоке.

Обзор солнечных батарей для туристов: какие панели лучше

Использование солнечной энергии с помощью панелей — отличный способ снизить расходы на постоянно дорожающее электричество, поэтому такие конструкции все чаще можно видеть на крышах российских домов. Однако иногда без них вовсе не обойтись. Речь идет о людях, оказавшихся вдалеке от всех благ цивилизации, о тех, кому надоела городская суета, но расставаться со своими любимыми гаджетами они не готовы ни при каких обстоятельствах. В этом случае мобильному телефону или планшету обязательно понадобится зарядка, для этих целей и придуманы портативные солнечные устройства. Беда одна — их в продаже так много, что выбрать гаджет проблематично: трудно понять, какие солнечные панели лучше. Чтобы помочь покупателю найти свою «половинку», сайту необходим обзор солнечных батарей для туристов.

Солнечные батареи: область применения

Без миниатюрных гелиосистем невозможно обойтись туристам, охотникам, рыбакам, любителям выбираться на природу для отдыха или для поиска ягод или грибов. Вдали от привычных и удобных розеток нередко требуется зарядить не только «тело», ноутбук или фотокамеру, но и фонарик, а также аккумулятор либо GPS-навигатор. Для таких форс-мажорных обстоятельств и были придуманы миниатюрные солнечные батареи.

Главное преимущество их перед стационарными «коллегами» — возможность зарядить любое устройство независимо от погодных условий и местности. Походная панель защищена от неблагоприятных факторов, компактна и легка, имеет вполне доступную цену. Чтобы выбрать хорошую модель, надо обращать внимание на несколько критериев. Далее пойдет речь о том, какие характеристики важны, какие солнечные панели лучше, популярнее у путешественников.

Разновидности устройств

Прежде чем начинать обзор солнечных батарей для туристов, и узнавать, какие солнечные панели лучше, следует познакомиться с существующими видами. Приборами-пионерами были конструкции на основе кремния, сейчас такие устройства тоже занимают немалую долю рынка. Это объясняется доступностью химического элемента: он практически «лежит» под рукой (вернее, под ногами) — находится на поверхности земли.

Кремниевые панели производятся двух видов. Это устройства:

• аморфные;
• и кристаллические: монокристаллические или поликристаллические.

Аморфные

Эти кремниевые конструкции тонкопленочные, единственные гибкие модели из всех. Аморфные приборы отличаются низкой себестоимостью, однако более низкий КПД делает их не очень привлекательными для покупателей. Устройства могут работать даже в неблагоприятных условиях — при довольно рассеянном свете.

Но для максимальной эффективности им нужда достаточно большая поверхность. Лучшими считаются другие пленочные покрытия: CIGS-полупроводник и теллурид кадмия. Аморфные панели изготавливают методом осаждения или напыления кремния на гибкую основу — подложку, изготовленную из металлизированной фольги.

Преимущества аморфных батарей: хорошая переносимость деформаций, механических воздействий, устойчивый прием потока света. Недостаток — простота технологии. По этой причине на рынке очень много некачественной продукции.

Кристаллические

Такие солнечные батареи изготавливают из кремния высокой чистоты. Кристаллический фотоэлемент — полупроводник, образующийся на поверхности (плоскости) кристаллизированного неметалла. Сначала его расплавляют, в этот расплав помещают основу будущего кристалла.

Когда начинается остывание субстанции, вокруг нее образуется кристалл. Его разрезают поперек на тонкие полоски, которые становятся заготовками для панелей. Разница в технологии получения моно- и поликристаллов не слишком заметна, однако если говорить о себестоимости, то она чувствительна.

Достоинство кристаллических моделей — высокий КПД, приемлемая их цена. Минусы изделий из кристаллов — хрупкость устройств, требующая дополнительной защиты, непереносимость серьезных механических нагрузок.

Монокристаллические

Такая поверхность состоит из ячеек — строго ориентированных срезов высококачественного кристалла кремния, их толщина — 200-300 мкм. В этом случае КПД панелей достигает 20-22%. Эта цифра для альтернативных портативных солнечных устройств уже считается высокой, почти эталонной. С ней сравнивают коэффициент полезного действия остальных разновидностей приборов.

Поликристаллические

В этом случае все кристаллы отличаются: их много, но каждый из них имеет свою форму и ориентацию. Производство таких моделей обходится дешевле, но КПД этих устройств меньше, чем у «моно»: он составляет 15-18%. Зато поликристаллические устройства отличаются более ровными параметрами, гарантируют работу в условиях, далеких от идеальных. Например, в пасмурные дни.

Монокристаллические модели несложно отличить от поликристаллических устройств: первые имеют черный цвет, у вторых он темно-синий. Принято считать, что самые качественные устройства — кристаллические, но это не всегда так. Следующий шаг — знакомство с характеристиками, которые должны быть у незаменимого походного оборудования.

Как выбрать солнечную мини-панель?

Чтобы найти то портативное зарядное устройство, которое не разочаруют уже в ближайшем будущем, надо обращать внимание на несколько характеристик.

Главные критерии

К ним относится:

1. Мощность. При выборе производительности ориентируются на количество гаджетов, которые придется заряжать. Если солнечная батарея нужна только для «реанимации» телефона (или нескольких приборов), который в походе не будет использоваться постоянно, то хватит панели, мощность которой от 6 до 9 Вт. Более мощные устройства потребуют такой же зарядки — той, что рассчитана на 10-20 Вт, и аккумулятора Powerbank. В качестве простого примера можно привести ноутбуки: чтобы «сидеть» за ними несколько часов в день, нужно 15 Вт, не меньше. Фотоаппарату или видеокамере уже необходимы 15-20 Вт.
2. Вес солнечной зарядки. Любому человеку нравятся максимально легкие приборы. Ведь в поход и так приходится брать довольно много вещей. Однако масса мини-панели зависит от ее мощности: каждый ватт добавляет определенное количество граммов. Если нужно максимально мощное устройство, то хозяину остается смириться с повышенным весом. Например, раскладные модели легко транспортировать, если в поездку отправляются на автомобиле.

Другие важные факторы

1. Надежность — главное качество для туристов, которым приходится мириться с пылью и непогодой, с возможными «полетами» (самих хозяев и техники). Степень прочности определяется видом конструкции, качеством сборки, используемыми материалами, типом защитного покрытия. Например, монокристаллические панели требуют бережного отношения: они очень хрупкие.
2. Оснащение солнечных батарей. Стандарт — универсальный USB-разъем, рассчитанный на 5 В. Однако некоторое оборудование имеет в комплекте переходники, которые совместимы со смартфонами iPhone 4 или 5, но не всегда они подходят для других моделей — для серий 5 и 6.
3. Рабочее напряжение. Портативные солнечные батареи могут вырабатывать 5-24 вольт. В этом диапазоне находится целый ряд значений: 9, 12, 17 В. Модель выбирают ту, которая подходит для того гаджета, который планируют заряжать.
4. Уровень освещенности конкретной местности. Россия не может похвастаться субтропическим солнцем, а показатели в паспорте солнечных батарей рассчитаны как раз для яркого светила.
5. Цена. В этой «номинации» разброс довольно велик. Так, аморфные приборы вдвое дороже монокристаллических зарядок, при одинаковой их мощности.
6. Срок службы приборов.

Чтобы выбрать подходящее устройство, надо учитывать все приведенные критерии. Если подходящую модель найти не удается, то можно рассмотреть другой вариант — покупку двух приборов, которые можно соединить в систему, получив нужное количество энергии.

Виды или комбинации

Есть три вида оборудования, которое туристы могут использовать в походах. Это:

1. Маломощные модели, предназначенные только для зарядки телефонов. Площадь фотоэлементов у них не слишком велика, вес тоже мал — от 28 г.
2. Универсальные приборы, гарантирующие зарядку различных гаджетов. Эти устройства оснащаются большим количеством дополнительных переходников. Для туристов такие модели предпочтительнее. Самые мощные устройства затягивают на 1,4 кг.
3. Супертяжеловесы. Это мощные батареи-панели, которые фиксируют на подложках. Они подходят либо для стационарного использования, либо для перевозки на автомобиле, так как каждый элемент весит от 7 до 9 кг.

Если говорить об идеальном устройстве, то это модели-универсалы. Они сравнительно недороги, к тому же могут работать в разных условиях. Маломощные солнечные батареи отличаются высокой ценой, к тому же часто не способны обеспечить необходимое количество энергии. Мощные установки пригодятся только туристам, путешествующим на автомобиле.

Немного сориентироваться в этом широчайшем ассортименте поможет обзор солнечных батарей для туристов. Прочитав его, потенциальный покупатель сможет, хотя бы в общих чертах, ответить на вопрос, какие солнечные панели лучше.

Портативные приборы и заблуждения

Прежде чем следовать дальше, надо привести распространенные мнения, к которым все прислушиваются. Некоторые из них неверны.

1. Кристаллические модели априори лучше аморфных устройств. Это не так. Нередко более эффективно работают последние, гибкие приборы. Говорят, за ними будущее. Здесь важен не тип солнечной батареи, в качество и параметры устройства.
2. Аморфные модели очень быстро выгорают, и за год могут потерять около 10% производительности. Однако проверка выявила падение КПД на 4%, но произошло оно спустя 14 лет активной эксплуатации.
3. Лучше гибкие солнечные батареи, так как они эффективнее в пасмурную погоду. Это тоже не совсем верно. Все зависит от параметров устройства и надежности его производителя.

Так как лучше всего ориентироваться на мнения тех, кто давно и успешно использует такие солнечные приспособления, лучше всего привести список тех батарей, что заслужили высокие оценки покупателей-владельцев.

Обзор солнечных батарей для туристов

Так как альтернативные солнечные источники энергии с каждым годом становятся все более популярными, ассортимент этих изделий настолько широк, что понять, какие солнечные панели лучше брать для похода, без подсказок других людей попросту невозможно. Чтобы облегчить решение «головоломки», лучше привести примеры эффективного оборудования. Этот обзор солнечных батарей для туристов поможет будущим покупателям или сориентироваться, или найти «свою» модель.

Goal Zero Nomad 7

Это одна из самых популярных моделей на мировом рынке. Nomad 7 от Goal Zero оснащена монокристаллической панелью мощностью 7 Вт, она полностью герметична, потому не боится ни дождя, ни снега, ни падения в реку. Помимо порта USB (1 А, 5 В, 7 Вт) устройство имеет разъем для аккумуляторов (1,1 А, 6,5 В, 7 Вт) и коннектор, дающий возможность присоединить еще один подобный прибор. Батарея достаточно компактна даже в разложенном виде (38х229х432 мм), поэтому может использоваться в тесном пространстве.

Goal Zero Adventure Kit

Складная модель от того же производителя подходит для зарядки всех существующих гаджетов. В устройстве есть несколько выходов: USB, на 5 и 12 В. Мощность накопителя составляет 7 Вт, а рабочее напряжение 12 В, сила тока на USB-разъеме — 600-700 мА. В нижней части прибора находится индикаторный фонарик, который способен работать без зарядки 20 часов. Размеры устройства в закрытом состоянии — 25х150х230 мм, его вес — 362 г. Весь комплект заряжается на протяжении 4-5 часов.

SOLAR

Это многофункциональное мобильное устройство произведено в Китае, его можно использовать в любых неблагоприятных условиях: при температуре от -40° до +50°. Данный аппарат имеет серьезную мощность (около 10 Вт), ток зарядки составляет 800 мА. Размеры прибора — 4,5х224х450 мм, масса — 1 кг. Эта солнечная батарея универсальна, она подходит для зарядки любой техники: мобильных телефонов, портативных компьютеров и т. д. Минусы — высокая цена, вес, отсутствие дополнительного адаптера.

SCN-4/6

Еще один «поднебесный» представитель — аморфное кремниевое устройство от компании Sun-Charge. Его особенность — небольшой аккумулятор. Прибор имеет мощность 3,9 Вт, приемлемый вес (290 г) и очень эффектный дизайн. Размеры батареи — 10х195х200 мм. Недостаток — отсутствие надежной защиты от механических воздействий, поэтому эта солнечная батарея требует аккуратного обращения.

SOLARMONKEY ADVENTURER

Данный компактный прибор выпускается фирмой PowerTraveller. Устройство также используют для зарядки гаджетов через порт USB, есть переходник для Apple: модель имеет буферный аккумулятор, емкость которого составляет 2500 мА·ч, который полностью заряжается за 9 часов. В конструкции используются полисиликоновые элементы, их КПД составляет 17%. Габариты этой солнечной батареи — 22,75х96х170 мм, вес устройства — 265 г.

AcmePower AP-MF1918

Это еще один универсальный аккумулятор, идеальный для зарядки любой электроники — телефонов, плееров, навигаторов и т. д. Модель может выступать в роли осветительного прибора. Емкость аккумулятора составляет 1000 мА·ч, зарядный ток — 800 мА, рабочее напряжение — 5-6 В. Для полной зарядки солнечной батареи потребуется около 10 часов. Устройство имеет защиту от КЗ. Его вес 77 г, размеры — 16х57х123 мм. В комплект входит 5 переходников.

СЗУ2-БСА-7.5

Это российская модель, которая заслуженно завоевала место в этом списке. Такое зарядное универсальное устройство способно заряжать как портативное, мобильное оборудование, так и свинцовые аккумуляторы. Складная конструкция имеет завидную мощность (14Вт) и довольно большой вес — 1,1 кг, может работать при разных температурах: от -30 до +40°. Ее размеры в разложенном состоянии — 3х230х1640 мм.

Fuse

Эта солнечная батарея от компании Voltaic Systems предназначается для фиксации на рюкзаке. Время зарядки от солнечных лучей составляет 7 часов, 5,5 часа — от других источников (внешний аккумулятор, сеть). Сила тока — 1А, напряжение — 5,5 В, мощность 6 Вт, вес — 600 г. Батарея довольно компактна: ее размеры — 20х210х280 мм.

На что обратить внимание?

Если обзор солнечных батарей для туристов смог очертить круг претендентов, то выбор «правильного» прибора зависит лишь от желаний покупателя. Вопрос здесь не в том, какие солнечные панели лучше. Качественных изделий много, но только правильный выбор гарантирует комфортную жизнь вдали от дома. По этой причине необходимо следовать нескольким рекомендациям:

1. Чтобы купить качественный товар, нельзя экономить. Хорошие модели и стоят соответственно, а покупая дешевого «кота в мешке», нужно быть готовым к тому, что устройство может отказаться работать в самом ближайшем будущем.
2. Характеристики солнечных батарей рассчитаны на яркое солнце в зените. Для российских реалий такие условия скорее исключение. Поэтому средний КПД таких конструкций у нас будет сильно колебаться — от 9 до 14%.
3. Чем больше размеры солнечного аккумулятора, тем больше энергии он будет отдавать приборам.
4. Качественные материалы, использованные для подложки, позволят эксплуатировать солнечные батареи дольше.
5. Герметичность изделия обязательна: все элементы должны быть заламинированы пластиком.
6. Чем больше мощность, тем эффективнее будет функционировать любой вид оборудование.
7. Надежная защита от любых механических воздействий — большой плюс любой батареи.
8. Комплектация. Для удобства зарядки разной техники важны дополнительные адаптеры.

Обзор солнечных батарей для туристов поможет определить «могучую кучку» солнечных моделей, которые отличаются эффективностью, удобством, надежностью и «долгожительством». Однако ответ на вопрос, какие солнечные панели лучше, должен дать себе сам покупатель (турист, экстремал, охотник, рыбак и т. д). Требования и понятия о технике-идеале у всех разные, но практичность и производительность — качества, ценящиеся всегда.

С еще одним потенциальным претендентом можно познакомиться, посмотрев следующий видеоролик:

за, против и кому это нужно / Блог компании Сбер / Хабр

Привет, Хабр! Меня зовут Ярослав Медокс, в Сбертехе я занимаюсь технологиями корпоративно-инвестиционного бизнеса. В этой заметке пойдет речь о вполне обычном подмосковном загородном доме, ставшем по прихоти его хозяина полигоном для проверки солнечной энергетики.

В 2008 году мне посчастливилось приобрести дом в СНТ в ближнем Подмосковье. В процессе обживания оказалось, что электричество регулярно отключают на разные, в основном небольшие, промежутки времени. Это доставляло заметные неудобства, так как в доме все электрическое, газа нет. А когда всё электрическое, например, отопление или приготовление пищи, то для полноценной жизни нужна довольно большая пиковая мощность. Ну, скажем, не менее 6 кВт. В качестве резервного источника питания сразу приходит в голову генератор. Однако, генератор такой мощности – сооружение громоздкое, громкое и неприятно пахнущее, поэтому рассматривался как альтернативный источник лишь на случай длительных отключений электричества. А пока обеспечить комфортное пребывания в загородном доме было решено с помощью инвертора и аккумуляторов. Т.е. сделать этакий UPS, но на весь дом. На первый взгляд, задача довольно простая.

Однако, чем дальше в лес, тем больше дров, как говорится. Поскольку бесперебойное питание на такую пиковую мощность – удовольствие недешёвое, пришлось внимательно изучить тему, чтобы не ошибиться. Например, выбрать тип аккумуляторов, определить минимальную емкость, выбрать тип инвертора. И если с аккумуляторами все более-менее понятно, то инверторов существует множество, включая российские. Здесь сделаю небольшое отступление. Помимо регулярных отключений электричества, каждый дом в посёлке был очень ограничен в максимальной мощности, которую можно получить от сети. И тогда возникла идея: на время пиковых нагрузок переключаться на инвертор и не зависеть от нестабильной сети 220В.

Так, помимо мощности, синусоидальной формы выходного напряжения, автоматического перезапуска, появилось требование автоматического переключения на инвертор при превышении порогового значения потребляемой мощности. Круг устройств резко сузился. Оказалось, что на нашем рынке есть едва ли не единственная модель (2010 год), которая не просто переключается на генерацию, а умеет поддерживать сеть, т.е. складывать получаемую от сети мощность с инвертируемой. Это модель Xantrex XW. Это не инвертор, а произведение искусства: у него два входа 220В – сеть и генератор с автоматическим вводом генератора, у него масса настроек для аккумуляторов, различных пороговых значений. Есть функция load shave, продажа энергии обратно в сеть и множество других полезных особенностей. Но, главное, этот инвертор изначально рассматривается как центр системы энергоснабжения дома, и этот центр может брать энергию не только от сети и генератора, но и от альтернативных источников — от солнца, ветра, миниГЭС и т.д.

Для этого в систему добавляются соответствующие преобразователи энергии и контроллеры, объединяющиеся в проприетарную сеть Xanbus и работающие совместно.

В общем, как полагается системно мыслящему IT-специалисту, выбор сделан в пользу самого «навороченного» инвертора Xantrex XW6048 и четырех последовательно соединенных 200 А*ч AGM-аккумуляторов. Это и решение задачи в моменте и задел на будущее, а для этого денег не жалко. И именно в этот момент появление солнечных панелей на крыше стало лишь вопросом времени, а не вопросом «надо или не надо?». Этому способствовала также удачная конфигурация крыши: наклон около 45 градусов и ориентация на юг. Впрочем, бензиновый генератор появился все-таки раньше 🙂 Надо заметить, что за несколько лет генератор запускался всего пару раз, большинство отключений электроэнергии парировались инвертором с аккумуляторами. А для максимального комфорта был сделан контроллер автоматического запуска генератора на базе Arduino и простая релейная автоматика отключения нерезервируемых нагрузок (например, беседки на участке или полотенцесушителя). Все это было установлено в 2010г.

Но, как уже сказано, появление солнечных панелей было предопределено. И в 2014 году появились 6 320-ти ваттных монокристаллических панелей ФСМ-320М.
Их легко найти в Интернете. Суммарная установленная мощность таким образом – 1920 Вт. Как вы помните, гибридный инвертор умеет складывать энергию от сети и от аккумуляторов, поэтому максимальная потребляемая мощность не обязана совпадать с максимальной мощностью панелей. Кроме панелей с проводами, соединителями, предохранителями, понадобился, конечно, и MPPT -контроллер*, из той же линейки оборудования, но уже под крылом Schneider Electric. Он, в свою очередь связан по Xanbus с инвертором и обеспечивает совместную работу устройств, автоматически уменьшая потребление от сети при наличии Солнца.

Рисунок 1 Сравнение энергии полученной от Солнца и от сети 220В. Период февраль-декабрь 2016г.

Вот некоторые цифры. Заметная выработка энергии начинается в феврале и длится до октября. На столбчатой диаграмме — статистика за 2016 год (кроме января). Оранжевым цветом показано, сколько получено энергии (Вт.ч) от Солнца, а голубым — сколько от сети. Очевидно, что перейти на Солнце невозможно даже летом. Однако если в доме есть газ, то наиболее энергоемкие процессы: отопление, ГВС и приготовление пищи можно исключить из общего баланса. Тогда летом можно прожить полностью на солнечном электричестве.

Еще некоторые цифры. В пиках получаемая от Солнца мощность может доходить до 2200 Вт, это бывает, как правило, в прохладную, но солнечную погоду, например, в апреле или на рубеже лета и осени. За день удается собрать до 12 кВт.ч электроэнергии максимум, при этом пиковая мощность редко превышает 1600 Вт. Следует также заметить, что, если аккумуляторы заряжены, а нагрузка в доме небольшая, потенциал Солнца будет недоиспользован. За границей разрешают продавать излишек энергии в сеть, тем самым используя солнечные панели на 100%. Остается надеяться, что аналогичная практика будет легализована и у нас, тогда это даст хороший толчок развитию солнечной энергетики.

Так или иначе, но с появлением солнечных панелей периодические короткие отключения сетевого электричества стали больше не страшны. Вообще при наличии подобной системы с альтернативным источником и аккумуляторами, достаточно иметь дополнительно маломощный резервный генератор, например на 1.5 кВт, который обеспечивает подзарядку батарей и минимальное потребление в доме. А пики могут покрываться инвертором от аккумуляторов.

Однако, солнечное электричество – это не единственный способ получения энергии от Солнца. Есть и более эффективный, а именно – сбор солнечного тепла с помощью специальных коллекторов. Они очень распространены в южно-европейских странах. Особенно привлекательным этот способ становится, если нет газа для отопления и приготовления горячей воды. С помощью коллекторов тепло можно получать напрямую, без дополнительных преобразований. Основные типы коллекторов – вакуумные и плоские. Вакуумные сохраняют работоспособность зимой, плоские — дешевле и лучше работают летом. Остается решить какие выбрать и вообще решиться на установку. Почитав отзывы о работе разных солнечных коллекторов и систем на их основе, решился-таки установить подобную систему. Поскольку солнечная энергия для меня не является вопросом зимнего выживания, выбрал плоские коллекторы российского производства ЯSolar. Два коллектора расположились на крыше рядом с солнечными панелями в 2015 году. По данным производителя мощность таких коллекторов около 1.5 кВт, т.е. установленная мощность получилась около 3 кВт. Вышло даже мощнее установленных электрических солнечных панелей.

Установка солнечного коллектора более сложная задача по сравнению с солнечной панелью, так как вариантов его включения в систему теплоснабжения дома гораздо больше. Например, его можно использовать только для ГВС, или как дополнительный источник тепла в системе отопления. Возможны различные промежуточные варианты. И при этом необходимо исключить замерзание системы зимой, а также перегрев системы при слишком знойном Солнце летом. И еще нужна защита от ожогов горячей водой. Ну, и, конечно, необходимо проложить теплоизолированные трубы, установить насосную станцию и расширительный бак, подключиться к теплообменнику, установить управляющую электронику. Всю эту работу я поручил специализированной фирме. А основную схему работы определил в ходе консультаций с профессионалами. Цель (помимо инженерного фана) простая: обеспечить экономию электроэнергии на подготовку ГВС и отопление. Напомню, газ к дому не подведен.

Рисунок 2 Согласованная схема солнечной энергоустановки.

Центральным элементом всей системы является 300-литровый бойлер для приготовления горячей воды с двумя змеевиками-теплообменниками. К нижнему теплообменнику подключены последовательно соединенные солнечные коллекторы. И это единственная «точка входа» солнечного тепла в систему отопления и ГВС дома. Солнце прогревает воду в бойлере, горячая вода поднимается вверх и отдает тепло второму, верхнему змеевику-теплообменнику, который включен последовательно в одноконтурную систему отопления дома. Таким образом, в системе отопления получилось два полностью изолированных контура – солнечный и основной, с электрическим котлом. В них залиты антифризы, причем в солнечный – специальный с широким диапазоном рабочих температур. А обмен теплом идет через воду системы ГВС. В результате, в солнечный день мы получаем и горячую воду и тепло для отопления. А отопление требуется даже летом, например, для санузла. Попутно, за счет отбора тепла в систему отопления, решается задача защиты бойлера от перегрева. Хотя, на всякий случай предусмотрено принудительное включение рециркуляции горячей воды для сброса избыточного тепла. Забегая вперед скажу, что за время наблюдения за системой температура горячей воды не поднималась выше 60 градусов Цельсия. Получившаяся система обладает следующими свойствами:

• Интегрированы в единую систему независимые источники тепла: солнечный коллектор, электрический котел, ТЭН бойлера.
• В солнечный день сокращается потребление электричества для подогрева воды и отопления.-
• Обеспечено накопление тепла в бойлере для сглаживания работы системы отопления и для обеспечения теплом дома на время краткосрочного отключения электроэнергии. Причем это свойство актуально и зимой (когда нет Солнца), так как вода подогревается обратной магистралью системы отопления через верхний теплообменник бойлера. При выключении котла вода отдает тепло в систему отопления.
• Сокращено время прогрева дома в межсезонье. Более того, повышается средняя температура в доме в период отсутствия обитателей и выключенного отопления.
• Общая доля Солнца в энергобалансе дома выросла с 6-7% примерно до 15-20%.

Как видите, система вполне эффективна, поставленные цели достигнуты. Однако, пока все утверждения — качественные. Или базируются на измерениях, но сами измерения недоступны для сбора, анализа и использования в алгоритмах управления. Например, температуры теплоносителя в разных точках солнечного контура доступны для чтения на контроллере, управляющем циркуляционным насосом. Но, только там и доступны. Или текущая мощность и «урожай за день» солнечного электричества также доступны только внутри сети Xanbus (см. выше), и не используются для комплексного управления, увязанного с параметрами системы отопления. Эти обстоятельства подталкивают к поискам путей дальнейшего развития инженерных систем дома. Чтобы сделать жизнь в нем комфортнее, бережливее по отношению к природе. И, заодно, узнать что-то новое.

Ну а с чего начать, с постановки каких целей, уже ясно. Для начала надо научиться измерять температуры в различных точках системы отопления/ГВС, включая солнечный контур. И уже до поиска конечного решения есть понимание, что одним измерением дело не ограничится. Но, об этом в следующей статье. Пока покажу

скриншот мобильного приложения, на котором видны графики различных температур, включая график температуры теплоносителя в солнечном контуре.

Солнечные батареи для дома: виды, устройство, технические характеристики

При постоянно растущих ценах на электроэнергию поневоле начнешь задумываться об использовании природных источников для электроснабжения. Одна из таких возможностей — солнечные батареи для дома или дачи. При желании они могут обеспечить полностью все потребности даже большого дома.

Содержание статьи

Устройство системы электропитания от солнечных батарей

Преобразовывать энергию солнца в электричество – эта идея длительное время не давала спать ученым. С открытием свойств полупроводников это стало возможным. В солнечных батареях используются кремниевые кристаллы. При попадании на них солнечного света в них образуется направленное движение электронов, которое называется электрическим током. При соединении достаточного количества таких кристаллов получаем вполне приличные по величине токи: одна панель площадью чуть больше метра (1,3-1,4 м2 при достаточном уровне освещенности может выдать до 270 Вт (напряжение 24 В).

Электрические солнечные батареи для дома открывают много возможностей

Так как освещенность меняется в зависимости от погоды, времени суток, напрямую подключать устройства к солнечным батареям не получается. Нужна целая система. Кроме солнечных панелей требуется:

• Аккумулятор. На протяжении светового дня под воздействием солнечных лучей солнечные батареи вырабатывают электрический ток для дома, дачи. Он не всегда используется в полном объеме, его излишки накапливаются в аккумуляторе. Накопленная энергия расходуется ненастную погоду.
• Контролер. Не обязательная часть, но желательная (при достаточном количестве средств). Отслеживает уровень заряда аккумулятора, не допуская его чрезмерного разряда или превышения уровня максимального заряда. Оба этих состояния губительны для аккумулятора, так что наличие контролера продлевает срок эксплуатации аккумулятора. Также контролер обеспечивает оптимальный режим работы солнечных панелей.
• Преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор). Не все устройства рассчитаны на постоянный ток. Многие работают от переменного напряжения в 220 вольт. Преобразователь дает возможность получить напряжение 220-230 В.

Солнечные батареи для дома — только часть системы

Установив солнечные батареи для дома или дачи, можно стать совершенно независимым от официального поставщика. Но для этого надо иметь большое количество батарей, некоторое количество аккумуляторов. Комплект, который вырабатывает 1,5 кВт  а сутки стоит около 1000$. Этого достаточно для обеспечения потребностей дачи или части электрооборудования в доме. Комплект солнечных батарей для производства 4 кВт в сутки стоит порядка 2200$, на 9 кВт в сутки — 6200$. Так как солнечные батареи для дома — модульная система, можно купить установку, которая будет обеспечивать часть потребностей, постепенно увеличивая ее производительность.

Виды солнечных батарей

С ростом цен на энергоносители идея использования энергии солнца для получения электроэнергии становится все более популярной. Тем более, что с развитием технологий солнечные преобразователи становятся эффективнее и, одновременно, дешевле. Так что, при желании, можно свои нужды обеспечить установив солнечные батареи. Но они бывают разных типов. Давайте разбираться.

Сама солнечная батарея — некоторое количество фотоэлементов, которые расположены в общем корпусе, защищенные прозрачной лицевой панелью.  Для бытового использования фотоэлементы производят на основе кремния, так как он относительно недорог, и элементы на его основе имеют неплохой КПД (порядка 20-24%). На основе кремниевых кристаллов изготавливают монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные (гибкие) фотоэлементы. Некоторое количество этих фотоэлементов электрически соединены между собой (последовательно и/или параллельно) и выведены на клеммы, расположенные на  корпусе.

Солнечная панель для дома состоит из некоторого количества фтоэлементов

Фотоэлементы установлены в закрытом корпусе. Корпус солнечной батареи делают из анодированного алюминия. Он легкий, не подвержен коррозии. Лицевую панель делают из прочного стекла, которое должно выдерживать снего-ветровые нагрузки. К тому же оно должно обладать определенными оптическими свойствами — иметь максимальную прозрачность, чтобы пропускать как можно больше лучей. Вообще, из-за отражения теряется значительное количество энергии, так что требования к качеству стекла высокие и еще оно покрывается антибликовым составом.

Виды фотоэлементов для солнечных батарей

Солнечные батареи для дома делают на основе кремневых элементов трех типов;

• Монокристаллические. Каждый фотоэлемент — один кристалл кремния. Монокристаллические фотоэлементы имеют неплохой КПД (порядка 24,7%), но и стоимость их несколько выше. Отличить можно, во-первых, по однородному насыщенному синему цвету, во-вторых, по скругленным краям фотоэлемента.

  Виды кремниевых фотоэлементов для солнечных батарей

• Поликристаллические. Несколько небольших кремниевых кристаллов объединены в один фотоэлемент. Они имеют неоднородную структуру, из-за чего хуже поглощают солнечный свет. Это отражается на КПД (20,3%). Фактически это означает, что солнечная панель той же мощности будет занимать примерно на 20% больше площади.
• Тонкопленочные. Представляют собой слой полупроводника, напыленный на гибкую подложку. За счет своей гибкости могут монтироваться на криволинейные поверхности. Но имеют невысокую производительность (порядка 10,4%), так что занимают большие площади (как минимум, в 2 раза больше, чем поликристаллические).

Если у вас скатная крыша и фасад развернут на юг или восток, слишком сильно думать о занимаемой площади не имеет смысла. Вполне могут устроить поликристаллические модули. При равном количестве производимой энергии они стоят немного дешевле.

Как правильно выбрать систему солнечных батарей для дома

Есть распространенные заблуждения, которые заставляют вас тратить лишние деньги на приобретение чересчур дорогого оборудования. Ниже приведем рекомендации того, как правильно выстроить систему электропитания от солнечных батарей и не потратить лишних денег.

Солнечные электростанции для дома могут быть не такими дорогими, если подходить к вопросу взвешенно

Что надо купить

Далеко не все компоненты солнечной электростанции жизненно необходимы для работы. Без некоторых частей вполне можно обойтись. Они служат для повышения надежности, но без них система работоспособна. Первое, что стоит запомнить — приобретайте солнечные батареи в конце зимы, начале весны. Во-первых, погода в это время отличная, много солнечных дней, снег отражает солнце, увеличивая общую освещенность. Во-вторых, в это время традиционно объявляют скидки. Далее советы такие:

• Приобретайте солнечные батареи для дома с выходным напряжением 12 В. Именно от такого напряжения работает большая часть бытовой и строительной техники, светодиодные светильники и т.д. Техники, работающей от 24 или 48 вольт намного меньше. Можете посмотреть паспорта или воспользуйтесь поиском.
• Не используйте для освещения лампы накаливания. Они потребляют слишком много электроэнергии, да и работают от 220 в. Замените их на светодиодные. Для них постоянный ток в 12 В — это то, что надо.

  «Полная» система электропитания от солнечных батарей выглядит так

• Не старайтесь сразу купить систему большой мощности чтобы покрыть все возможные потребности. Для начала купите пару модулей без преобразователя/инвертора, подключите к ним ту технику, которая работает от постоянного напряжения. Если вас устроит система, позднее можно нарастить мощность, докупить инвертор и подключить технику, которая работает от 220-230 В. И учтите, что инвертор, даже при выключенной нагрузке, потребляет электроэнергию (потери на преобразовании примерно 30%). То есть ночью, когда все выключено, он просто расходует заряд АКБ. Причем выдает он далеко не идеальную синусоиду. В общем, все что может работать от постоянного напряжения, запитываем от аккумуляторов напрямую.

Если воспользоваться только этими советами, и подключить только технику, которая работает от постоянного напряжения, система солнечных батарей для дома обойдется в гораздо более скромную сумму чем самый дешевый комплект. Но это еще не все. Можно еще часть оборудования оставить «на потом» или вообще обойтись без него.

Без чего можно обойтись

Стоимость комплекта солнечных батарей на 1 кВт в сутки — более тысячи долларов. Немалые вложения. Поневоле задумаешься, а стоит ли оно того и каков же будет срок окупаемости. При нынешних тарифах ждать пока отобьются свои деньги придется не один год. Но можно затраты уменьшить. Не за счет качества, но за счет незначительного снижения комфортности эксплуатации системы и за счет разумного подхода к подбору ее компонентов.

• Не покупайте гелиевые или аккумуляторы глубокого разряда. Они не стоят своих денег. С солнечными батареями для дома отлично работают даже отслужившие свой срок автомобильные АКБ . Они нормально работают еще минимум, 5 лет.

  Если площадь не ограничена, можно купить солнечную батарею на поликристаллических фотоэлементах

• В принципе, можно обойтись еще меньшими средствами. Можно не ставить контроллер. Он стоит не менее 150$ (а при большой мощности 500$), а вся его задача — мониторить состояние заряда батарей. Если бюджет ограничен, купите автомобильные часы, работающие от 12 В, которые также измеряют напряжение, температуру. Они стоят 2-5$ и практически выполняют ту же функцию. А чтобы избежать перезаряда, купите лишний аккумулятор. Или два. Суммарная мощность «лишней» емкости должна быть не ниже 20%. Это и позволит избежать перезаряда, и увеличит емкость системы.

Итак, если бюджет ограничен, можно обойтись несколькими солнечными панелями и аккумуляторными батареями, емкость которых на 20-25% выше максимального заряда солнечных панелей. Для мониторинга состояния купите автомобильные часы, которые еще измеряют напряжение. Это избавит вас от необходимости несколько раз в день измерять заряд на АКБ. Вместо этого вам надо будет время от времени смотреть на показания часов. Для старта это все. В дальнейшем можно докупать солнечные батареи для дома, увеличивать количество АКБ. При желании, можно купить инвертор.

Определяемся с размерами и количеством фотоэлементов

В хороших солнечных батареях на 12 вольт должно быть 36 элементов, на 24 вольта — 72 фотоэлемента. Это количество оптимально. При меньшем числе фотоэлементов вы никогда не получите заявленный ток. И это — лучший из вариантов.

Не стоит покупать сдвоенные солнечные панели — по 72 и 144 элемента соответственно. Во-первых, они очень большие, что неудобно при перевозке. Во-вторых, при аномально низких температурах, которые у нас периодически случаются, они первыми выходят из строя. Дело в том, что ламинирующая пленка при морозах сильно уменьшается в размерах. На больших панелях из-за большого натяжения она отслаивается или даже рвется. Теряется прозрачность, катастрофически падает производительность. Панель идет в ремонт.

Солнечная панель на 4 В имеет 7 элемента

Второй фактор. На больших по размерам панелях должна быть больше толщина корпуса и стекла. Ведь увеличивается парусность и снеговые нагрузки. Но далеко не всегда это делают, так как значительно возрастает цена. Если вы видите сдвоенную панель, а цена на нее ниже, чем на две «обычных», лучше ищите что-то другое.

Еще раз: лучший выбор — солнечная панель для дома на 12 вольт, состоящая из 36 фотоэлементов. Это оптимальный вариант, проверенный практикой.

Технические характеристики: на что обратить внимание

В сертифицированных солнечных батареях всегда указывается рабочий ток и напряжение, а также напряжение холостого хода и ток КЗ. При этом стоит учесть, что все параметры обычно указываются для температуры +25°C. В солнечный день на крыше батарея разогревается до температур, значительно превышающих эту цифру. Это объясняет наличие большего рабочего напряжения.

Пример технических характеристик солнечных батарей для дома

Также обратите внимание на напряжение холостого хода. В нормальных батареях оно порядка 22 В. И все бы ничего, но если проводить работы на оборудовании не отключив солнечные батареи, напряжение холостого ходы выведет из строя инвертор или другую подключенную технику, не рассчитанную на подобный вольтаж. Потому при любых работах — переключении проводов, подключении/отключении аккумуляторов и  т.д. и т.п — первое что вы должны сделать — отключить солнечные батареи (снять клеммы). Перебрав схему, их подключаете последними. Такой порядок действий сохранит вам много нервов (и денег).

Корпус и стекло

Солнечные батареи для дома имеют алюминиевый корпус. Этот металл не корродирует, при достаточной прочности имеет небольшую массу. Нормальный корпус должен быть собран из профиля, в котором присутствуют, как минимум, два ребра жесткости. К тому же стекло должно быть вставлено в специальный паз, а не закреплено сверху. Все это — признаки нормального качества.

Бликов на корпусе быть не должно

Еще при выборе солнечной батареи обратите внимание на стекло. В нормальных батареях оно не гладкое, а текстурированное. На ощупь — шершавое, если провести ногтями, слышен шорох. К тому же должно иметь качественное покрытие, которое сводит к минимуму блики. Это означает что в нем не должно ничего отражаться. Если хоть под каким-то углом видны отражения окружающих предметов, лучше найдите другую панель.

Выбор сечения кабеля и тонкости электрического подключения

Подключать солнечные батареи для дома необходимо медным одножильным кабелем. Сечение жилы кабеля зависит от расстояния между модулем и АКБ:

• расстояние менее 10 метров:
  • 1,5 мм2 на одну солнечную батарею мощностью 100 Вт;
  • на две батареи — 2,5 мм2;
  • три батареи — 4,0 мм2;
• расстояние больше 10 метров:
  • для подключения одной панели берем 2,5 мм2;
  • двух — 4,0 мм2;
  • трех — 6,0 мм2.

Можно брать сечение больше, но не меньше (будут большие потери, а оно нам не надо). При покупке проводов, обратите внимание на фактическое сечение, так как сегодня заявленные размеры очень часто не соответствуют действительным. Для проверки придется измерять диаметр и считать сечение (как это делать, прочесть можно тут).

Солнечные батареи для дома: электрическое подключение

При сборе системы можно плюсы солнечных батарей провести используя многожильный кабель подходящего сечения, а для минуса использовать один толстый. Перед подключением к аккумуляторам все «плюсы» пропускаем через диоды или диодные сборки с общим катодом. Это предотвращает возможность замыкания аккумулятора (может вызвать возгорание) при замыкании или обрыве проводов между батареями и аккумулятором.

Диоды используют типа SBL2040CT, PBYR040CT. Если такие на нашли, можно снять со старых блоков питания персональных компьютеров. Там обычно стоят SBL3040 или подобные. Пропускать через диоды желательно. Не забудьте что они сильно греются, так что монтировать их надо на радиаторе (можно на едином).

Еще в системе необходим блок предохранителей. По одному на каждого потребителя. Всю нагрузку подключаем через этот блок. Во-первых, система так безопаснее. Во-вторых, при возникновении проблем, проще определить ее источник (по сгоревшему предохранителю).

10 выдающихся плюсов и минусов солнечных панелей — Green Garage

Солнечная энергия сегодня становится одним из самых популярных альтернативных источников энергии в мире, если не самым большим. Наряду с формами энергии ветра и приливов, это возобновляемая энергия и считается бесконечной. Чтобы солнечная энергия работала, необходимо установить солнечные панели или фотоэлектрические (PV) панели. Тем не менее, установка солнечных панелей заинтересовала предприятия и домовладельцев сократить свои счета за электроэнергию и использовать их с традиционными источниками энергии, поставляемыми поставщиками.Кроме того, предлагаемые налоговые льготы для большинства пользователей с установками солнечных батарей, предоставляемые отдельными штатами и правительством, привлекают потребителей.

С тех пор, как в 1954 году была создана первая солнечная панель, в наши дни солнечные панели стали обычным явлением в домах и учреждениях. Однако есть противоречивые мнения сторонников и критиков о солнечных батареях, которые заслуживают внимательного рассмотрения.

Список преимуществ солнечных панелей

1. Отсутствие выбросов газа
Сторонники использования солнечных панелей заявляют, что эти продукты или установки безопасны для окружающей среды и людей, поскольку они не выбрасывают углеродные выбросы и не сжигают ископаемое топливо для выработки электроэнергии.Таким образом, они не приводят к выбросам парниковых газов. Они служат проводниками солнечного излучения и помогают производить чистую энергию.

2. Замедляет изменение климата
Поскольку солнечные панели и их использование помогают избежать образования и выброса парниковых газов, они помогают замедлить изменение климата или, по крайней мере, способствуют смягчению последствий парникового эффекта.

3. Децентрализация производства энергии
Сторонники использования солнечных панелей говорят, что одним из наиболее важных преимуществ этих продуктов является их роль в децентрализации производства энергии.С использованием этих фотоэлектрических панелей возможно снижение спроса на энергию из других невозобновляемых источников. Некоторые запасы энергии, полученные из ископаемого топлива, такого как ядерное топливо, уголь и нефть, поступают из других стран и других частей страны. Эти продукты необходимо транспортировать, и они могут увеличить загрязнение воздуха, а также увеличить расходы. Использование солнечных панелей позволяет снизить потребность в энергии и использовать альтернативные источники энергии.

4. Поставляет электроэнергию в удаленные районы
Сторонники использования солнечной энергии говорят, что люди, живущие за пределами сети, без электричества, теперь могут использовать электронные устройства и иметь освещение с установкой солнечных батарей.Инвестируя в солнечные панели и размещая их на крышах, они могут поглощать солнечный свет, преобразовывать и хранить его. Электричество, преобразованное этими солнечными панелями, теперь может использоваться любым домом, использующим солнечную энергию, где бы он ни находился.

5. Возможность использования в различных приложениях
Люди, которые выступают за использование солнечных панелей, утверждают, что эти устройства или продукты могут использоваться как в быту, так и в промышленности и разнообразны. Помимо обеспечения электричеством освещения домов и зарядки мобильных телефонов, теперь они могут использоваться для нагрева воды и даже для управления автомобилями на солнечных батареях.Их также можно использовать для дистилляции воды в таких местах, как Африка, что обеспечивает снабжение чистой питьевой водой.

Список минусов солнечных панелей

1. Проблемы хранения
Критики использования солнечных панелей утверждают, что, хотя солнечная энергия может обеспечивать электричество, максимизация потенциала ее накопительной емкости еще не доказана. Для этих панелей нужны дорогие батареи, которые могут быть большими. Более того, батареи идеально подходят только для небольших солнечных панелей, а не для солнечных ферм.

2. Занимает много места
Другой недостаток солнечных панелей, по мнению противников, заключается в том, что для того, чтобы солнечная панель могла преобразовывать больше солнечного света в энергию, солнечная панель должна быть больше. Кроме того, они чаще всего устанавливаются на крышах домов. Повышенный спрос на электричество означает увеличение количества и размеров солнечных панелей. Они могут съесть большую часть пространства, и крыша, на которой они будут установлены, может не вместить эти панели.

3.Добавить к загрязнению
Противоборствующие группы солнечных панелей также говорят, что производство и установка фотоэлектрических панелей не происходит без внесения вклада в уже загрязненную окружающую среду. Они говорят, что производители солнечных панелей используют в процессе токсичные материалы и что цель, так сказать, не оправдывает средства. Более того, солнечные панели транспортируются в разные места и даже на международном уровне на транспортных средствах, которые выбрасывают углеродные выбросы на дороге, в результате чего солнечные панели косвенно вызывают загрязнение окружающей среды.

4. Не полностью надежен
Противники использования солнечной энергии и солнечных панелей утверждают, что, несмотря на обещание альтернативного источника энергии, они говорят, что солнечные панели являются ненадежными источниками энергии, поскольку они устойчивы к погодным условиям в определенном смысле. что они не будут работать при некоторых погодных условиях, таких как проливные дожди, штормы и пасмурные дни. Кроме того, они не могут накапливать энергию ночью, так как полагаются на солнечный свет.

5. Дорогостоящий
Людям, которые хотят использовать солнечные панели для хранения и преобразования энергии и ее использования для подачи электроэнергии, необходимо вложить деньги в покупку этих панелей.Также ожидаются дополнительные расходы, когда дело доходит до установки и обслуживания. Это связано с тем, что солнечным панелям нужны батареи или аккумуляторные батареи, которые необходимо заменить. Домовладельцы, которые хотят установить в своих домах солнечные панели, должны заранее заплатить деньги за оборудование, аксессуары и проводку. Кроме того, если дом не подходит для подобных установок, также следует ожидать дополнительных расходов на преобразование конструкции или, в некоторых случаях, добавление конструкции. В некоторых случаях, когда промышленные компании превращают сельскохозяйственные угодья в растения и устанавливают солнечные батареи на некоторых сельскохозяйственных угодьях для подачи электроэнергии, это может происходить за счет фермеров и других фермеров.

Использование солнечной энергии для производства электроэнергии становится популярной тенденцией и продолжает расти. Чтобы солнечная энергия работала, необходимы солнечные панели для преобразования солнечного излучения в электрическую энергию. Однако, несмотря на важность этих панелей и их потенциальные преимущества, есть также потенциальные недостатки. Это делает крайне важным смягчить недостатки использования солнечных панелей и привлечь внимание потенциальных пользователей солнечной энергии к тому, чтобы преимущества перевешивали недостатки.

Об авторе
Брэндон Миллер имеет степень бакалавра искусств. из Техасского университета в Остине. Он опытный писатель, написавший более ста статей, которые прочитали более 500 000 человек. Если у вас есть какие-либо комментарии или сомнения по поводу этого сообщения в блоге, свяжитесь с командой Green Garage здесь.

Топ-3 плюсов и минусов солнечной энергии

PRO: Сделайте что-нибудь хорошее для окружающей среды

Солнечные панели и солнечные энергетические системы уже давно являются символом устойчивого развития.Мы понимаем, что не все одинаково озабочены сокращением своего углеродного следа, но есть и другие экологические преимущества перехода на солнечную энергию, которые часто недооценивают. Например, некоторые районы страны подвержены смогу и инверсии, что может отрицательно сказаться на качестве воздуха. Переходя на чистую солнечную энергию, вы предпринимаете шаги, чтобы сделать что-то полезное для вашего местного сообщества. Домашние аккумуляторы и электромобили делают еще один шаг вперед.

Солнечная энергия дает нам более чистый воздух, более здоровую окружающую среду и позволяет нам чувствовать себя уверенно в том, что мы делаем, чтобы сделать наш маленький кусочек мира лучше.

ПРОТИВ: Установка солнечной системы может занять некоторое время

Допустим, вы решили перейти на солнечную батарею и рады, что их сразу установят. Хотя мы хотели бы сообщить вам, что ваши солнечные батареи могут быть запущены на следующий день, это очень маловероятно. Процесс подключения солнечной системы к сети и установка панелей в вашем доме может занять больше времени, чем вы могли ожидать, и вот почему.

Все, что требует взаимодействия с коммунальным предприятием, требует оформления документов.После того, как солнечная система установлена, необходимо подать разрешения и провести городскую инспекцию, чтобы убедиться, что все соответствует требованиям, прежде чем ваша система может быть включена. Эта временная шкала находится вне контроля солнечной компании. Это может показаться серьезным неудобством, но самое приятное то, что вам не нужно много делать. Большинство компаний, производящих солнечную энергию, берут на себя всю тяжелую работу за вас и берут на себя большую часть бумажной работы. Просто знайте, что некоторые города могут работать быстрее, чем другие, поэтому не удивляйтесь, если вы будете в списке ожидания несколько недель или, в некоторых случаях, месяцев.Солнечная энергия может потребовать времени, но она стоит тех преимуществ, которые вы получите после установки и включения системы. Кроме того, вся дополнительная работа за кулисами заключается только в том, чтобы убедиться, что у вас есть безопасная и функциональная энергетическая система в вашем доме.

PRO: больше энергетической независимости и выбора

Имея солнечную систему, вы можете выбирать, откуда ваша энергия. Это как если бы у вас на крыше была собственная электростанция. Только ваш не работает на ископаемом топливе. Благодаря солнечной энергии вам не нужно чувствовать, что вы полностью зависите от своей коммунальной компании.Если вы хотите платить меньше денег за электроэнергию и уйти от все более высоких тарифов на коммунальные услуги, вы можете! Как мы уже говорили, солнечная энергия сейчас более доступна, чем когда-либо, а это означает, что у вас есть больше возможностей для выбора, когда дело доходит до потребностей вашего дома в энергии.

Это еще более верно для домовладельцев, которые добавляют в смесь домашние хранилища и электромобили. Некоторые домашние батареи позволяют накапливать энергию, полученную от солнечных панелей в течение дня, которую можно использовать в течение ночи, что дает вам еще большую энергетическую независимость.Домашние аккумуляторы также могут обеспечить питание в чрезвычайных ситуациях.

CON: Долгосрочное предложение

В мире, который переключает канал практически каждые 30 секунд, трудно себе представить долгосрочное обязательство по созданию солнечной системы, которая будет находиться на вашей крыше в течение десятилетий. В зависимости от того, как вы финансируете свою солнечную систему, от вас могут потребовать подписать соглашение о солнечной энергии на десятилетия. Но подумайте об этом так: покупая солнечные батареи, вы сохраняете свои сбережения на долгое время, защищая себя от роста тарифов на коммунальные услуги.Кто бы не хотел экономить на счетах за коммунальные услуги долгие годы?

Конечно, это серьезное обязательство. Вот почему так важно работать с правильной солнечной компанией, имеющей проверенный послужной список, которая сможет обслуживать вашу систему и обеспечивать необходимое обслуживание в течение всего срока ее службы.

Теперь, когда вы знаете некоторые плюсы и минусы солнечной энергии, вы можете разобраться в распространенной дезинформации о солнечной энергии на крышах домов. Если у вас есть вопросы или опасения относительно солнечной энергии, вы всегда можете узнать больше, связавшись с поставщиком солнечной энергии.Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить бесплатную оценку и узнать, подходит ли вам солнечная энергия.

Плюсы, минусы и соображения — Solar Tribune

Популярность солнечной энергии на рынке США продолжает расти, при этом количество фотоэлектрических установок как для жилых, так и для нежилых пользователей в последние годы растет экспоненциально.

Однако

Solar может быть не идеальным решением для всех, поэтому важно рассмотреть преимущества и недостатки, прежде чем переходить на солнечную энергетическую систему для вашего дома.

Вот некоторые из основных плюсов и минусов, связанных с бытовыми солнечными энергетическими системами:

Плюсы

• Снижает ваши затраты на электроэнергию: В среднем домохозяйство в США тратит около 1400 долларов в год на электричество. Солнечная энергетическая система может сэкономить десятки тысяч долларов на расходах на электроэнергию в течение срока службы панелей.

• Повышает стоимость вашего дома при перепродаже : Исследование, проведенное в 2015 году исследователями из Калифорнийского университета в Беркли, показало, что покупатели жилья в среднем были готовы платить на 4000 долларов больше за киловатт солнечной мощности при покупке дома с солнечной батареей.Это означает, что стандартная солнечная энергетическая система мощностью 6 кВт / ч может добавить 24 000 долларов к стоимости вашего дома при перепродаже.

• Продавайте избыточную энергию обратно в электрическую сеть: Подключенные к сети пользователи солнечной энергии могут продавать излишнюю солнечную энергию обратно своим коммунальным предприятиям с помощью процесса, называемого чистым измерением.

• Гибкие инструменты финансирования: Инструменты финансирования солнечной энергетики, такие как ссуды на солнечную энергию, позволяют получить прибыль от инвестиций в солнечную энергию, избегая при этом значительных первоначальных затрат.

• Сокращает ваш углеродный след : Среднее домашнее хозяйство в США ежегодно потребляет около 11000 кВтч электроэнергии, что эквивалентно выбросам углекислого газа от 9000 фунтов сжигаемого угля. Производство этой энергии с помощью возобновляемых источников, таких как солнечная энергия, может значительно сократить углеродный след вашего домохозяйства и помочь снизить зависимость страны от ископаемого топлива.

Минусы и соображения

• Солнечная энергия — это прерывистый источник энергии: Производство солнечной энергии колеблется в зависимости от времени суток и сезона, поэтому, если у вас нет солнечной батареи для хранения энергии и сглаживания колебаний, ваши панели не принесут вам пользы во время выключения. -часы пик.

• Панели для монтажа в стойку могут быть эстетически непривлекательными: Традиционные солнечные панели, устанавливаемые в стойку, не очень привлекательны визуально, но солнечные батареи нового поколения с элегантным дизайном, такие как солнечная черепица и солнечная плитка, могут помочь решить эту проблему.

• Небольшая выгода, если ваши затраты на электроэнергию и так низки : Если ваши затраты на электроэнергию и так низки, вы не получите большой финансовой выгоды от приобретения солнечной энергетической системы.

• Не очень подходит, если вы планируете переехать в ближайшее время. : Срок окупаемости большинства солнечных энергетических систем составляет 5-10 лет. Если вы знаете, что переедете из дома в ближайшем будущем, то солнечные батареи не имеют для вас большого финансового смысла.

В конечном счете, подходит ли вам солнечная энергия, зависит от вашей конкретной ситуации. Как и в случае с любыми крупными инвестициями, вы должны сделать свою домашнюю работу и оценить все плюсы и минусы, связанные с бытовыми солнечными системами.Обязательно ознакомьтесь со всеми ресурсами на Solar Tribune , чтобы облегчить процесс принятия решений.

Какие плюсы и минусы солнечной энергии?

Презентация на тему: «Какие плюсы и минусы солнечной энергии?» — стенограмма презентации:

1 Какие плюсы и минусы солнечной энергии?
Walk-in Скопируйте вопрос и ответ в свой блокнот.Какие плюсы и минусы солнечной энергии?

2 ответ Некоторые преимущества солнечной энергии: она никогда не иссякнет, она чистая и не загрязняет окружающую среду, и она доступна во всем мире. Некоторые недостатки: вы не можете использовать его ночью или в пасмурные дни, его трудно хранить, а солнечные панели дороги в строительстве и эксплуатации.

3 Солнечная энергия и фотоэлектрический эффект
Использование солнечной энергии!

4 Вопрос: как солнечный свет преобразуется в электричество?!?

5 Два вида солнечной энергии
1.Лучистая энергия Обеспечивает световую энергию и тепловую энергию. Используется растениями для фотосинтеза. Необходим для поддержания на нашей планете оптимальной температуры для жизни на Земле.

7 Фотоэлектрический эффект
Солнечный свет содержит ФОТОНЫ, или «пакеты энергии». Когда фотоны попадают в солнечную батарею или солнечную панель, сделанную из КРЕМНИЯ (полупроводник), они «ослабляют» электроны.

8 Электроны движутся по проводам как электрический ток и могут питать приборы и устройства.

10 Можно ли хранить солнечную энергию?
Солнечные панели не могут производить энергию ночью или в пасмурные периоды. Решение: фотоэлектрические панели могут заряжать аккумуляторные батареи в течение дня, а эту энергию можно использовать вечером.

11 Видеоклип Посмотрите этот видеоклип о том, как ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ возникает в кремнии, и о некоторых плюсах и минусах его использования!

Панели солнечных батарей — представляют ли они угрозу для биоразнообразия?

Солнечные панели получают все большее признание как ключевые компоненты для производства экологически чистых и возобновляемых источников энергии.С ростом потребности в энергии в будущем во всем мире появится множество солнечных панелей. По словам Брюса Робертсона, научного сотрудника биологической станции Келлогг Университета штата Мичиган, теперь это стало источником экологической озабоченности.

Угроза биоразнообразию:

Г-н Робертсон сделал предупреждение о возможной угрозе биоразнообразию. Он отметил, что блестящие темные поверхности солнечных батарей, которые отражают свет, напоминают водные поверхности, в результате чего водные насекомые, такие как поденки, откладывают яйца на солнечные батареи.Солнечные батареи создают ложную угрозу для среды обитания более 300 видов насекомых. Это приводит к репродуктивной недостаточности, которая может иметь далеко идущие каскадные неблагоприятные последствия для пищевой цепи. Насекомые становятся добычей хищников. Эти данные были обнаружены в ходе исследования, проведенного в Венгрии.

Ошибочная поверхность:

После своих исследований в Венгрии г-н Робертсон и его коллеги опубликовали онлайн-статью в журнале «Биология сохранения». Отраженный солнечный свет от пространств темных поверхностей, которые блестят, как стеклянные здания, даже автомобили и солнечные панели всех размеров, становится тревожный новый источник загрязнения поляризованным светом.Именно поэтому ручейники и другие водные насекомые принимают блестящую поверхность за поверхность воды и откладывают яйца.

Предупреждение выключено:

Г-н Робертсон подсчитал, что белая маркировка солнечных элементов может в значительной степени снизить эту угрозу. Он подсчитал, что на эффективность солнечных элементов белые сетки не слишком сильно влияют. В то время как люди могут распознавать отраженный солнечный свет как блики, группа обнаружила, что водных насекомых можно предупредить, установив белые сетки и другие методы, чтобы разрушить поляризованное отражение.Использование неполяризационной белой сетки — это новый подход к фрагментации среды обитания, который здесь успешно используется.

Исследовательская группа:

При поддержке Центра биоэнергетических исследований Великих озер, Министерства энергетики США и Венгерского научного фонда Робертсон и его команда провели исследование в Венгрии.