какие солнечные элементы лучше
Как выбрать самую лучшую солнечную батарею. ТОП лучших солнечных панелей
Солнце — альтернативный источник энергии, которым все больше начали заинтересовываться жители нашей страны. Какими бы ни были солнечные батареи, они будут выполнять свои основные функции — вырабатывать электричество, аккумулируя его из самой природы. С учетом того, что производителей солнечных генераторов становятся все больше, их стоимость постепенно снижается. Благодаря чему они становятся доступными большему количеству людей. Чтобы не зависеть от центрального отключения электричества в частных домах, взвесив все «за» и «против», многие выбирают для себя эту перспективную технологию. Как определится солнечные батареи какие лучше? Как грамотно подобрать соответствующую модель вы узнаете из данной статьи. Итак, начнем.
Солнечные батареи какие лучше по характеристикам
Коэффициент полезного действия
КПД панели является одним из главных критериев эффективности преобразования солнечной энергии в электричество. Чем выше КПД, тем лучше работоспособность модуля. Максимальный КПД (44,7%) данное разработали немецкие ученые. Он являет собой своеобразный ориентир для других производителей. Впрочем, можно использовать в любительских целях модуль, КПД которого находится в диапазоне 10-20%.
Тип панели
На сегодняшний день солнечные панели подразделяются на две группы:
Назначение
Решая: солнечные батареи какие лучше из широкого ряда моделей, при выборе следует отталкиваться от назначения панели.
Качество изготовления
Чтобы понять солнечные батареи какие лучше, следует иметь ввиду, что каждой панели присваивается класс, который демонстрирует качество сборки.
Итак, мобильные устройства по преобразованию энергии Солнца в электрический ток могут применяться для:
Основные преимущества
И тут самое главное, перед покупкой солнечных батарей выяснить выполняются ли все условия для их эффективной работы (отдача до 40%), а именно:
Солнечные батареи какие лучше: Топ популярных моделей
Goal Zero Boulder 100 Briefcase
Данная модель является новинкой в модельном ряду солнечных панелей. Создатель — американская компания Goal Zero. Модель Boulder 100 Briefcase представляет собой двухсоставную конструкцию на основе панелей Boulder 50. Панели соединяются между собой при помощи поворотных петель, позволяющих сложить их пополам. По размеру этот источник энергии сопоставим с габаритами дипломата, следовательно его можно брать с собой в дорогу, в поход или на дачу. Производителем предусматривается не только стационарная, но и временная установка. С помощью специальной опоры можно регулировать угол наклона, обеспечивая приборы электроэнергией мощностью до 100 Вт. За монокристаллическую структуру, легкость, компактность, удобства в использовании, влагостойкость, высокое качество сборки данная солнечная панель становится победителем нашего рейтинга. К недостаткам можно отнести только высокую цену.
Feron PS0303 150W
Солнечная панель Feron PS0303 является портативной и создана для зарядки автомобильных АКБ, а так же аккумуляторов ноутбуков и смартфонов, осветительных приборов. Источник тока обеспечивает потребителей электроэнергией с напряжением до 17,6 В и мощностью 150 Вт. Конструкция жесткая, складная. В рабочем состоянии она имеет длину 1340 мм и ширину 780 мм. Модель оснащена PWM — это контроллер заряда, с индикацией уровня заряда. Свечение видно на расстоянии 20 м. Внимание экспертов было обращено на функцию защиты аккумулятора от перезаряда, с последующей перегрузкой и КЗ. Пользователи довольны качеством российской солнечной панели, компактными размерами и небольшим весом (15,1 кг).
ДОСТОИНСТВА: высокая мощность; складная конструкция; защитные функции; демократичная цена.
НЕДОСТАТКИ нет в продаже аккумуляторов и контроллеров.
Sunways ФСМ-200F 200 ватт 24В
Гибкий солнечный модуль Sunways ФСМ-200F относится к премиум сегменту, то есть входит в рейтинг лучших солнечных батарей, благодаря своему высокому качеству изготовления. А так же благодаря применению монокристаллических элементов марки Grade A. Они гарантируют длительный срок службы при неизменно высокой производительности. Эксперты выделили следующие преимущества модели: 1. Автоматическая пайка монокристаллов, двойной контроль качества, высокий КПД (17,6%). 2.Китайским производителем предусматривается защита своего изделия от затопления. Для этого контактные коробки заливаются специальным герметиком. 3. Потенциальных покупателей ожидает 10-летняя гарантия производителя, высочайшее качество сборки, легкость (4 кг). Из недостатков отмечается высокая цена и низкая стойкость к механическим повреждениям.
AXI-Premium 290 Вт 24 В Моно
Высокоэффективные фотоэлектрические панели AXI-Premium 290 Вт 24 В Моно состоят из 60 монокристаллических элементов. Этот источник тока имеет класс качества Grade A, что и позволило ему попасть в топ лучших солнечных батарей. Эксперты по достоинству оценили большой гарантийный срок (12 лет) немецкого производителя и высокий КПД модуля (17,83%). Его лицевая сторона изготавливается из закаленного мелкорифленного стекла толщиной 3,2 мм. С обратной стороны наклеивается композитная пленка. Рамк аиз алюминия обеспечивает надежность конструкции. По отзывам пользователей можно сделать вывод о высоком качестве соединительных разъемов, распределительной коробки и влагозащищенности. К недостаткам относится большой вес (18 кг), из-за чего ограничивается сфера применения, и высокая цена.
SilaSolar (Double glass) 360 Вт
Эта модель качественно обеспечит автономным энергоснабжением частный дом. SilaSolar (Double glass) мощностью 360 Вт. выполняется из монокристаллических элементов, которые расположены между листами закаленного стекла. Именно такой вид конструкции позволяет беспрепятственно попадать солнечному свету внутрь здания. Экспертами был выделен в образце ряд преимуществ, к примеру панель не требует заземления, в ней нет металлических рамок. Модуль попадает в наш топ лучших и за высокий КПД (20%). Китайский производитель подтверждает высокое качество (Grade A) 10-летней гарантией. Привлекают в этой модели так же технические параметры и ценовая доступность солнечного модуля. Сдерживающим от покупки фактором зачастую оказывается большой вес панели (28 кг) аккумуляторов, контроллеров и инверторов.
ДОСТОИНСТВА прозрачная конструкция; высокий КПД; демократичная цена; гарантия 10 лет.
НЕДОСТАТКИ большой вес; сложно найти дополнительное оборудование.
Delta BST 360-24 M
По самой доступной цене реализуется на отечественном рынке солнечная панель Delta BST 360-24 M. Эксперты объясняют низкую стоимость применением передовых технологий на производстве, а не низким качеством. Один модуль состоит из 36 моно- и поликристаллических фотоэлементов. Лучше всего использовать источник тока для обеспечения электроэнергией оборудования с рабочим напряжением 250-750 В, как рекомендует производитель. Заявленный КПД фотоэлектрического модуля достигает 18,65%. Модуль соответствует классу качества Grade А, поскольку изготавливается из качественных материалов с применением инновационных технологий. Китайский производитель дает гарантию 10 лет.
ДОСТОИНСТВА низкая цена; качественная сборка; высокий КПД; устойчивость к нагрузкам.
НЕДОСТАТКИ большой вес; недолговечные кристаллы.
DOKIO FFSP-320M (ru.aliexpress.com/item/Dokio-300-18-Hiqh/32878736954.html)
Эта складная панель является гибкой с предназначением для обеспечения электроэнергией приборов вдали от цивилизации. Мощность DOKIO FFSP-320M достигает 300 Вт, а максимальный показатель напряжения составляет 18 В. Модуль состоит из четырех частей, каждая из которых в развернутом положении имеет длину 2000 мм при ширине 500 мм. Учитывая небольшой вес (7,1 кг), проблем с транспортировкой панели не будет. Качество китайской разработки подтверждается Европейским сертификатом. Эксперты отмечают надежное соединение монокристаллических фотоэлементов, также алюминиевую рамку, придающие конструкции прочность. Хоть эта модель на почетно призовом месте в рейтинге, на данный момент реальных покупателей солнечной панели не так уж много. Качество продукта не вызывает нареканий, единственное что не всем сразу понятны указанные в описании размеры.
ДОСТОИНСТВА качественное изготовление; монокристаллические фотоэлементы; компактные размеры; малый вес.
НЕДОСТАТКИ высокая цена.
DOKIO FFSP-80W
ДОСТОИНСТВА компактные размеры; небольшой вес; доступная цена; а так же контроллер на 12 и 24 В.
НЕДОСТАТКИ ограниченная мощность.
ECO-WORTHY L02P100-N-2
Солнечный модуль ECO-WORTHY L02P100-N-2 представляет собой двухсоставную конструкцию мощностью 200 Вт. Габаритные размеры одной панели составляют 975х665 мм. Поликристаллические фотоэлементы отвечают за превращение солнечного света в электричество. Они могут работать в широком диапазоне температур (-40…+80°С). В этой модели эксперты отмечают эффективность при низкой освещенности +надежную конструкцию с алюминиевым обрамлением. Так же производитель вносит в базовый комплект удлинитель и дополнительную пару разъемов MC4 для подключения. Очень хорошая панель, достойная второго места. Пока покупателей солнечного модуля на АлиЭкспресс мало, но товар может похвастаться средним рейтингом в 5 звезд.
ДОСТОИНСТВА компактность; широкий рабочий диапазон температур; надежность; эффективность при низкой освещенности. НЕДОСТАТКИ высокая цена за поликристаллы.
BOGUANG 12001
Для зарядки 12-вольтных аккумуляторов подойдет солнечный модуль BOGUANG 12001. Обладает по мнению экспертов следующими достоинствами: гибкостью, тонкостью (3 мм), качественным соединением монокристаллических фотоэлементов. Работает даже в пасмурную погоду, генерируя энергию с напряжением 15 В. Модуль состоит из двух частей, каждая из них обладает мощностью 100 Вт. Исполнение соединений с влагозащитным слоем, ярким светодиодом, сигнализирующем о степени зарядки. Более 200 человек приобрели солнечные панели BOGUANG 12001 на сайте АлиЭкспресс. Большинство отзывов покупателей носят положительный характер, заказ приходит быстро, редко повреждается в процессе транспортировки.
ДОСТОИНСТВА доступная цена; гибкость; малая толщина; быстрая доставка.
НЕДОСТАТКИ реальная мощность ниже заявленной.
EPSOLAR BPS 32-100
Продается по самой привлекательной цене в китайском интернет-магазине. EPSOLAR BPS 32-100 можно заказать, как один модуль мощностью 100 Вт, так и несколько панелей. Батарея создана на базе монокристаллов, они преобразовывают энергию солнца в электрический ток. Производитель разработал уникальную технологию PECVD получения темно-синего нитрида кремния. Использование трафаретной печати дало точные размеры. Использование лазерной сварки — надежное соединение фотоэлементов. Передняя, и задняя поверхность изготавливаются из тончайшей пленки. С помощью такой конструкции модуль становится гибким и водонепроницаемым.
ДОСТОИНСТВА: передовые технологии изготовления; точные размеры; качественная сборка; доступная цена.
НЕДОСТАТКИ: бывали случаи повреждения при транспортировке.
Delta SM 150-12 P
TOPRAY 100 ватт 12В
ДОСТОИНСТВА: тонкая и легкая; эффективно преобразует прямое излучение Солнца; эффективно работает на морозе.
НЕДОСТАТКИ: применима только для прямого излучения.
Заключение
Учитывая тот факт, что использование солнечных панелей, питающихся от энергии Солнца в нашей стране на бытовом уровне еще не стало привычным делом, то, чтобы выбрать лучшую солнечную батарею нужно знать перечень наиболее важных параметров. Задаваясь вопросом солнечные батареи какие лучше, вот на что стоит обратить особое внимание: производитель, область использования, напряжение, качество фотоэлектрических элементов, мощность, срок службы, дополнительные параметры. Так, изучив все достоинства и недостатки солнечных энергосистем, вы сможете найти оптимальный вариант для нужного вам назначения.
Солнечные батареи для дома, как выбрать и что нужно обязательно учитывать
Солнечный свет, в качестве альтернативного источника энергии, активно используют во всем мире. И это не только независимость от природных ископаемых, которые не безграничны, но и значительный вклад в экологию всей планеты.
Одним из способов получения такой энергии являются солнечные панели или батареи. По научному эти системы называются фотоэлектрическими панелями.
Так что же это за системы и как они работают
Так что же это за системы и как они работаютФотоэлектрические системы энергоснабжения (ФСЕ) работают по принципу физического закона фотоэффекта. Не вдаваясь в подробности его можно описать как превращение солнечного света в электрические микроразряды.
Как известно, солнце это неограниченный источник энергии, но только незначительная ее часть доходит к поверхности земли. Однако и этой энергии вполне достаточно, учитывая что современные панели могут использовать до 45% от ее количества.
Где уже применяются и для кого актуальны
Солнечные панели на крышах частных домов
Современный мир уже давно использует ФСЕ в промышленных масштабах, особенно это актуально для стран где солнечный свет активен большую часть года. Сегодня же, благодаря снижению цен на это оборудование и росту стоимость электричества, их часть используют частные дома и дачи в качества основного или дополнительного источника энергии.
А что же с квартирами? Здесь все сложнее, во первых нет достаточной свободной площади для установки панелей. Во вторых это сложно согласовать в различными надзорными органами.
В целом, такую задачу можно решить, но обойдется установка оборудования в многоквартирном доме значительно дороже, чем в частном доме.
Как выбрать солнечную батарею
Прежде чем установить такую систему в доме нужно определится с видом самих панелей и комплекта оборудования в целом. И здесь есть несколько очень важных моментов, которые нужно знать и от которых зависеть эффективность установки.
Определяемся с системой
Как выглядит комплект оборудования и как он работает
В комплект солнечных батарей сходят сами панели, аккумулятор, контроллер и инвертор. В некоторых случаях система может быть другой, в зависимости от ее назначения, давайте рассмотрим их подробнее.
Виды солнечных панелей
От этого элемента напрямую зависит эффективность работы всей системы, поэтому к их выбору стоит отнестись серьезно. Их всего три вида, но массовое применение получили только два, о них подробнее.
Монокристаллические
Каждый фотоэлемент состоит из одного кремниевого кристалла. Они самые эффективные за счет одностороннего направления этих кристаллов, КПД составляет 20% — 24%, но и стоят немного дороже. По внешнему виду их легко определить, панели имеют насыщенный синий цвет и округленные края.
Поликристаллические
Здесь мелкие кремниевые кристаллы объедены в фотоэлементы, что не позволяет сделать однотонную поверхность. Это отрицательно сказывается на КПД панели, ее эффективность примерно на 18% меньше монокристальных. Однако, производство таких батарей менее сложное, а значит они дешевле.
Амфорные
Представляют собой слой полупроводника (кремневодорода), напыленный на гибкую подложку. За счет своей гибкости могут монтироваться на криволинейные поверхности. Невысокий КПД, в среднем 10,4%. Однако, такие панели имеют более высокое поглощение, что делает их эффективнее в пасмурную погоду.
Сравнительная таблица уровня КПД
Соотношение производительности разных типов панелей различных производителей
Эффективность работы солнечной электростанции по месяцам
По сути, выбирать панели стоит исходя их двух параметров: финансовых возможностей и доступной свободной площади. Если вы хотите немного сэкономить, но обладаете большими площадями для установки, можете взять поликристалические. Если же место ограничено, но нужно выжать максимум, берите монокристалические.
Старение панелей
Еще один важный момент, который нужно знать, это коэффициент старения. С каждым годом производительность блоков немного снижается. Монокремний стареет за 25 лет примерно на 17 – 20%, то для монокристаллических элементов этот показатель может быть все 30%.
Что такое концентрационные солнечные лучи и как они влияют на производительность
Как можно судить из фото иллюстрации, чем больше затенена панель тем меньше ее производительность.
Видео обзор панелей
Инвертор, что нужно знать о нем
Подключение инвектора в сети
Без этого элемента система солнечных батарей просто не сможет работать. Он выполняет функцию преобразователя постоянного тока от панелей в переменный с напряжением 220 вольт. Их мощность может быть от 100 до 8000 Вт.Но, не все так просто, существует 3 вида инвекторов:
Автономный инвертор (обозначение off grid). Этот прибор установлен внутри системы, выполняя все функции, но не имеет технической возможности для подключения к внешней сети. Не может перенаправлять электричество в аккумуляторы
Сетевой (или синхронный с обозначением on grid) может функционировать с подключением к внешней энергосети. Он может регулировать потоки энергии в зависимости от необходимой мощности. При недостатке электричества от батарей будет брать необходимое с сети. При переизбытке отправлять излишки в аккумуляторные батареи. Излишки электричества также могут быть перенаправлены во внешнюю сеть (если не подключены АКП или они полностью заряжены).
Многофункциональный инвертор. Универсальный вариант, работающий как оба предыдущие типа устройств. Также он обладает большим количеством дополнительных настроек, поэтому самый дорогой. Лучший вариант для домашних электростанций.
Подробная статья о инверторах, как правильно выбрать, что смотреть.
Более подробно о контроллере
Этот прибор контролирует зарядку аккумуляторных батарей. Он ограничивает подачу тока от панелей на АКП когда их, максимально возможный по техническим параметрам, уровень заряда достигнут. Это его основная функция, но некоторые типы этих приборов могут отслеживать и частично контролировать:
Можно ли не использовать контроллер в системе? Можно, но в этом случае необходимо следить за уровнем заряда батарей и вручную отключать подачу питания на АКП. Если этого не делать, батареи очень быстро выйдут из строя, выкипает электролит и высохнут банки.
Какой выбрать аккумулятор для солнечных батарей
АКП накапливают излишки электричества во время максимальной солнечной активности и раздают его, когда это необходимо. Поскольку это оборудование стоит достаточно дорого, важно подобрать его правильно что получить максимальную выгоду. Рассмотрим самые распространенные типы.
Самое важное, что нужно знать при выборе батареи, это количество циклов зарядки-разрядки, которые она выдержит. Условно говоря, батарея заряжается днем, а отдает свой заряд ночью, пусть и не полностью, а даже 90%, это уже 1 цикл.
Литий-железо-фосфатные АКБ (lifepo4) — это самый лучший вариант для автономных электростанций любых видов. Относительно новый тип батарей, практической использование его на данный момент не превышает 10-12 лет.
Преимущества
Недостатки
Высокий КПД, в пределах 95-98%.
Средний срок службы 15 лет
Количество циклов зарядки 3000-10000
Не боится перепадов напряжения
Не требует никакого обслуживания
Свинцово-кислотные аккумуляторы. Они нам всем хорошо известны так как стоят практически в каждом автомобиле. Самые распространенный в солнечных электростанциях.
Уязвимость к низким температурам
Средний срок службы 10 лет
Количество циклов зарядки 2000
AGM-аккумуляторы. Это самые слабые по всем показателям батареи. КПД не превышает 80%, не более 500 циклов заряда и рабочая температура в пределах +15-25 градусов. Это делает их неконкурентоспособными как по качеству так и по цене, относительно других типов.
Видео обзор аккумулятров
Какой комплект солнечных батарей выбрать для дома
Типичный комплект солнечной электростанции
Такие системы бывают всего нескольких видов, разобраться в них не сложно. Собирать комплект этого оборудования стоит исходя из ваших задач, давайте рассмотрим несколько вариантов.
Это основные комплекты солнечных электростанций, которые применяются в частных домовладениях.
Видео обзор комплектов
Немного практических расчетов цены системы
Установка солнечных батарей мощностью до 1 кВт/час = 90 000 руб (без аккумуляторная система, 8 монокристаллов и автономный инвертор). Бытовые нужды, плюс теплые полы.
Считаем рентабельность. Допустим, месяц расходуем:
Таким образом мы вычислили что солнечное электричество в 28 раз дороже обычной сети, цифра пугает, но не все так плохо. Теперь рассчитаем окупаемость:
Стоимость в год, при расхода 600 кВт = 38000 руб.
Вложили 90 000 руб, делим на годовой расход, теоретическая окупаемость наступить через 2.3 года. Однако, средне годичный световой день для Московской области составляет 34 %, это значит что наши батареи будут работать только треть времени, соответственно их срок окупаемости увеличится ровно в 3 раза, то есть до 6.9 года.
Как правильно выбрать инвертор для солнечных батарей
Подключение солнечных панелей, правильные схемы соединения
Солнечные батареи своими руками. Расчет и выбор солнечных элементов
Солнечные батареи редко рассматриваются в качестве единственного источника электроэнергии, тем не менее, целесообразность в их установке есть. Так, в безоблачную погоду правильно рассчитанная автономная система сможет обеспечивать электроэнергией подключенные к ней электроприборы практически круглые сутки. Впрочем, грамотно скомплектованные солнечные панели, аккумуляторы и вспомогательные устройства даже в пасмурный зимний день позволят значительно снизить затраты на оплату электроэнергии по счетчику.
Использую солнечные панели из элементов уже 2-й год. Был вынужден, так как в кооперативе, где мой гараж, очень надолго отключили свет. Собрал 2 шт. по 60 Ватт, контроллер купил и инвертер на 1500 Вт. Полная независимость просто окрыляет. И свет есть, и работа ручным инструментом доставляет удовольствие.
Правильная организация автономных систем электроснабжения на основе солнечных батарей – это целая наука, но, опираясь на опыт пользователей нашего портала, мы можем рассмотреть общие принципы их создания.
Что такое солнечная батарея
Солнечная батарея (СБ) представляет собой несколько фотоэлектрических модулей, объединенных в одно устройство с помощью электрических проводников.
И если батарея состоит из модулей (которые еще называют панелями), то каждый модуль сформирован из нескольких солнечных элементов (которые называют ячейками). Солнечная ячейка является ключевым элементом, который находится в основе батарей и целых гелиоустановок.
На фото представлены солнечные ячейки различных форматов.
А вот фотоэлектрическая панель в сборе.
На практике фотоэлектрические элементы используются в комплекте с дополнительным оборудованием, которое служит для преобразования тока, для его аккумуляции и последующего распределения между потребителями. В комплект домашней солнечной электростанции входят следующие устройства:
Схематично система электроснабжения, работающая от солнечных батарей, выглядит следующим образом.
Схема довольно проста, но для того, чтобы она эффективно работала, необходимо правильно рассчитать рабочие параметры всех задействованных в ней устройств.
Расчет фотоэлектрических панелей
Первое, что необходимо знать, собираясь рассчитывать конструкцию фотоэлектрических преобразователей (панелей ФЭП), это количество электроэнергии, которое будет потреблять оборудование, подключенное к солнечным батареям. Просуммировав номинальную мощность будущих потребителей солнечной энергии, которая измеряется в Ваттах (Вт или кВт), можно вывести среднемесячную норму потребления электроэнергии – Вт*ч (кВт*ч). А требуемая мощность солнечной батареи (Вт) будет определяться, исходя из полученного значения.
Для примера рассмотрим перечень электрооборудования, которое сможет обеспечивать энергией небольшая солнечная электростанция мощностью 250 Вт.
Таблица взята с сайта одного из производителей солнечных панелей.
Налицо несоответствие между суточным потреблением электроэнергии – 950 Вт*ч (0,95 кВт*ч) и значением мощности солнечной батареи – 250 Вт, которая при непрерывной работе должна генерировать в сутки 6 кВт*ч электроэнергии (что намного больше обозначенных потребностей). Но раз уж мы говорим именно о солнечных панелях, то следует помнить, что свою паспортную мощность эти устройства способны развивать только в светлое время суток (примерно с 9-ти до 16-ти часов), да и то в ясный день. В пасмурную погоду выработка электроэнергии также заметно падает. А утром и вечером объем электроэнергии, вырабатываемой батареей, не превышает 20–30% от среднесуточных показателей. К тому же, номинальная мощность может быть получена с каждой ячейки только при наличии оптимальных для этого условий.
Почему номинал батареи 60 Вт, а она выдает 30? Значение 60 Вт производители ячеек фиксируют при инсоляции в 1000Вт/м² и температуре батареи – 25 градусов. Таких условий на земле, а тем более в средней полосе России, нет.
Все это учитывается, когда в конструкцию солнечных панелей закладывается определенный запас мощности.
Теперь поговорим о том, откуда взялся показатель мощности – 250 кВт. Указанный параметр учитывает все поправки на неравномерность солнечного излучения и представляет собой усредненные данные, основанные на практических экспериментах. А именно: измерение мощности при различных условиях эксплуатации батарей и вычисление ее среднесуточного значения.
Когда узнаете объем потребления, выбирайте фотоэлектрические элементы, исходя из требуемой мощности модулей: каждые 100Вт модулей вырабатывают 400-500 Вт*ч в сутки.
Идем дальше: зная среднесуточные потребности в электричестве, можно рассчитать требуемую мощность солнечных батарей и количество рабочих ячеек в одной фотоэлектрической панели.
При осуществлении дальнейших расчетов будем ориентироваться на данные уже знакомой нам таблицы. Итак, предположим, что суммарная мощность потребления равна примерно 1 кВт*ч в сутки (0,95 кВт*ч). Как мы уже знаем, нам понадобится солнечная батарея, обладающая номинальной мощностью – не менее 250 Вт.
Предположим, что для сборки рабочих модулей вы планируете использовать фотоэлектрические ячейки с номинальной мощностью – 1,75 Вт (мощность каждой ячейки определяется произведением силы тока и напряжения, которые генерирует солнечный элемент). Мощность 144-х ячеек, объединенных в четыре стандартных модуля (по 36 ячеек в каждом), будет равна 252 Вт. В среднем с такой батареи мы получим 1 – 1,26 кВт*ч электроэнергии в сутки, или 30 – 38 кВт*ч в месяц. Но это в погожие летние дни, зимой даже эти значения можно получить далеко не всегда. При этом в северных широтах результат может быть несколько ниже, а в южных – выше.
Есть солнечные батареи – 3,45 кВт. Работают параллельно с сетью, поэтому КПД – максимально возможный:
Эти данные чуть выше средних значений, т. к. солнца было больше обычного. Если циклон затяжной будет, то выработка в зимний месяц может не превысить 100-150 кВт*ч.
Представленные значения – это киловатты, которые можно получить непосредственно с солнечных батарей. Сколько же энергии дойдет до конечных потребителей – это зависит от характеристик дополнительного оборудования, встроенного в систему электроснабжения. О них мы поговорим позже.
Как видим, количество солнечных элементов, необходимых для генерирования заданной мощности, можно рассчитать лишь приблизительно. Для более точных расчетов рекомендуется использовать специальные программы и онлайн калькуляторы солнечной энергии, которые помогут определить требуемую мощность батареи в зависимости от многих параметров (в том числе, и от географического положения вашего участка).
Если с первого раза произвести правильный расчет фотоэлектрических панелей не удалось (а непрофессионалы очень часто сталкиваются с подобной проблемой), это не беда. Недостающую мощность всегда можно будет восполнить, установив несколько дополнительных фотоэлементов.
Разновидности фотоэлектрических элементов
С помощью настоящей главы постараемся развеять заблуждения, касающиеся преимуществ и недостатков наиболее распространенных фотоэлектрических элементов. Это упростит вам выбор подходящих устройств. Широкое распространение сегодня получили монокристаллические и поликристаллические кремниевые модули для солнечных батарей.
Так выглядит стандартный солнечный элемент (ячейка) монокристаллического модуля, который можно безошибочно отличить по скошенным углам.
Ниже представлено фото поликристаллической ячейки.
Какой модуль лучше? Пользователи FORUMHOUSE активно спорят по этому поводу. Кто-то считает, что поликристаллические модули работают более эффективно при пасмурной погоде, при этом монокристаллические панели демонстрируют превосходные показатели в солнечные дни.
У меня моно – 175 Вт дают на солнце под 230 Вт. Но я отказываюсь от них и перехожу на поликристаллы. Потому что, когда небо чистое, электричества хоть залейся с любого кристалла, а вот когда пасмурно – мои вообще не работают.
При этом всегда найдутся оппоненты, которые после проведения практических замеров полностью опровергают представленное утверждение.
У меня получается все наоборот: поликристаллы очень чувствительны к затемнению. Стоит маленькому облачку пройти по солнцу, как это сразу отражается на количестве вырабатываемого тока. Напряжение, кстати, практически не меняется. Монокристаллическая же панель ведет себя более стабильно. При хорошем освещении обе панели ведут себя очень хорошо: заявленная мощность обеих панелей – 50Вт, обе эти самые 50Вт выдают. Отсюда мы видим, как улетучивается миф о том, что монопанели дают больше мощности при хорошем освещении.
Второе утверждение касается срока службы фотоэлектрических элементов: поликристаллы стареют быстрее монокристаллических элементов. Рассмотрим данные официальной статистики: стандартный срок службы монокристаллических панелей составляет 30 лет (некоторые производители утверждают, что такие модули могут работать до 50 лет). При этом период эффективной эксплуатации поликристаллических панелей не превышает 20-ти лет.
Действительно, мощность солнечных батарей (даже с очень высоким качеством) с каждым годом эксплуатации уменьшается на определенные доли процента (0,67% – 0,71%). При этом в первый год эксплуатации их мощность может снизиться сразу на 2% и 3% (у монокристаллических и поликристаллических панелей – соответственно). Как видим, разница есть, но она незначительна. А если учесть, что представленные показатели во многом зависят от качества фотоэлектрических модулей, то разницу и вовсе можно не брать во внимание. Тем более, известны случаи, когда дешевые монокристаллические панели, изготовленные нерадивыми производителями, теряли до 20% своей мощности в первый же год эксплуатации. Вывод: чем надежнее производитель фотоэлектрических модулей, тем долговечнее его продукция.
Многие пользователи нашего портала утверждают, что монокристаллические модули всегда дороже поликристаллических. У большинства производителей разница в цене (в пересчете на один ватт генерируемой мощности) на самом деле ощутима, что делает покупку поликристаллических элементов более привлекательной. Поспорить с этим нельзя, но не поспоришь и с тем, что КПД монокристаллических панелей выше, чем у поликристаллов. Следовательно, при одинаковой мощности рабочих модулей поликристаллические батареи будут иметь большую площадь. Иными словами, выигрывая в цене, покупатель поликристаллических элементов может проиграть в площади, что при недостатке свободного пространства под установку СБ может лишить его так очевидной на первый взгляд выгоды.
У распространенных монокристаллов КПД, в среднем, равняется 17%-18%, у поли – около 15%. Разница – 2%-3%. Однако по площади эта разница составляет – 12%-17%. С аморфными панелями разница еще нагляднее: при их КПД – 8-10% монокристаллическая панель может быть по площади в два раза меньше аморфной.
Аморфные панели – это еще одна разновидность фотоэлектрических элементов, которые пока не успели стать достаточно востребованными, несмотря на свои очевидные преимущества: низкий коэффициент потери мощности при повышении температуры, способность генерировать электроэнергию даже при очень слабом освещении, относительная дешевизна одного производимого кВт энергии и так далее. А одна из причин низкой популярности кроется в их весьма ограниченном КПД. Аморфные модули еще называют гибкими модулями. Гибкая структура значительно облегчает их установку, демонтаж и хранение.
Не знаю, кто это аморфные рекламирует. КПД у них низкий, места почти в два раза больше занимают, при этом с возрастом КПД, так же, как и у кристаллических, снижается. Классические модули рассчитаны на 25 лет эксплуатации с потерей КПД в 20%. Плюс у аморфных пока только один: выглядят, как черное стекло (можно весь фасад такими покрыть).
Выбирая рабочие элементы для строительства солнечных батарей, в первую очередь следует ориентироваться на репутацию их производителя. Ведь именно от качества зависят их реальные рабочие характеристики. Также нельзя упускать из вида условия, при которых будет производиться монтаж солнечных модулей: если площадь, отведенная под установку солнечных батарей, у вас ограничена, то целесообразно использовать монокристаллы. Если недостатка в свободном пространстве нет, то обратите внимание на поликристаллические или аморфные панели. Последние могут оказаться даже практичнее панелей кристаллических.
Приобретая готовые панели от производителей, можно значительно упростить себе задачу по строительству солнечных батарей. Для тех же, кто предпочитает все создавать своими руками, процесс изготовления солнечных модулей будет описан в продолжении настоящей статьи. Также в ближайшее время мы планируем рассказать о том, по каким критериям следует выбирать аккумуляторы, контроллеры и инверторы – устройства, без которых ни одна солнечная батарея не сможет функционировать полноценно. Следите за обновлениями нашей статейной ленты.
На фото изображены 2 панели: самодельная монокристаллическая на 180Вт (слева) и поликристаллическая от производителя на 100 Вт (справа).
О самых популярных альтернативных источниках энергии вы сможете узнать в соответствующей теме, открытой для обсуждения на нашем портале. В разделе, посвященном строительству автономного дома, можно узнать много интересного об альтернативной энергетике и о солнечных батареях, в частности. А небольшой видеосюжет расскажет об основных элементах стандартной солнечной электростанции и об особенностях установки солнечных панелей.