Как выбрать солнечную батарею для дома.Какие солнечные батареи лучше
Выбор солнечных панелей
Одним из факторов выбора солнечной батареи является климатическая зона, сколько солнечных дней в вашей местности в году, продолжительность светового времени суток.
Посмотреть, как подходят солнечные батареи для вашей местности, можно на карте освещенности. Определить, какую мощность электроэнергии вам необходимо получать за час работы, за сутки, год.
Также нужно учитывать и аварийную ситуацию, когда не смогут работать солнечные панели. Немаловажное значение имеет выбор хорошего производителя, тип солнечных панелей.Важное значение имеет толщина фотоэлемента, которая обеспечивает эмиссию электронов длительное время.
Качество изготовления батареи также влияет на ее срок службы. Текстурированное стекло увеличивает эффективность работы панелей в пасмурную погоду.
Карта солнечных энергоресурсовСтоимость солнечных панелей
Мощность солнечных модулей влияет на ее стоимость. Панели большой мощности стоят дороже. От мощности зависит размер батареи. Различные типы солнечных модулей имеют разные размеры.
Перед тем как выбрать солнечные батареи для дома нужно знать место установки панелей, их мощность, чтобы хватило отведенного для них места. Если в дальнейшем будете увеличивать мощность солнечных панелей, нужно предусмотреть резервное место.
Солнечная панель из аморфного кремнияТаким образом, стоимость модуля определяется выбранной мощностью, размером, надежностью и долговечностью. Если остановиться на выборе батареи по низкой стоимости, вы рискуете получить некачественно систему солнечного энергоснабжения, с заниженной мощностью.
Приблизительная стоимость солнечных панелей:
Гибкие панели из аморфного кремния оценивают в 1,1 $ за Вт.
Из этой же группы микроморфные модули — 1,2 $ за Вт.
Поликристаллические панели — 1,3 $ за Вт.
Самые дорогие монокристаллические батареи – 1,5 $ за Вт.
Выбор типа солнечных панелей
Наиболее эффективными, и меньших размеров являются монокристаллические фотоэлементы. Монокристаллическим модулям необходимо меньше места на крыше. Однако стоимость их высока. Если вопрос о цене не стоит так остро, тогда их выбор будет лучшим вариантом.
Микроморфная солнечная панельПоликристаллические батареи немного уступают монокристаллическим модулям по эффективности, но имеют меньшую стоимость. Поэтому они пользуются высокой популярностью. Последние разработки поликристаллических панелей и все сильнее сближают их с характеристиками монокристаллов.
Поликристаллическая солнечная панельТонкопленочные солнечные батареи имеют меньшую эффективность и мощность на 1 м², чем первые два. На рынке появился новый тип солнечной модулей из микроморфного кремния. Эти новые батареи аморфного поколения хорошо работают в видимой и инфракрасной области спектра. Эти панели вырабатывают больше суммарной годовой мощности, чем другие.
Монокристаллическая солнечная панельТочная ориентация на солнце для них не столь важна. Также эти модули имеют более дешевую технологию изготовления. Срок эксплуатации качественных батарей не меньше 25 лет. По внешнему виду можно отличить монокристаллические модули от поликристаллических. Первый собран из псевдоквадратов черного цвета, а вторые имеют ровные квадраты синих оттенков.
В заключении сделаем вывод, что для областей с преобладающей пасмурной погодой подходят панели из микроморфного кремния, для более южных областей выбор можно остановить на поликристаллических батареях.
Как выбрать солнечную батарею для дома
Сегодня мы поговорим про то, как выбрать солнечную батарею для дома и получать бесплатную солнечную электроэнергию.
Источники энергии
Источники энергии, берущиеся из окружающей среды, становятся все более актуальными.
Вода, ветер и солнце являются практически бесконечными источниками, способными обеспечить практически неиссякаемой энергией. Остается только преобразовать ее в электроэнергию.
Причем эти источники доступны не только в промышленных масштабах, ими может воспользоваться и простой обыватель.
Самым оптимальным для владельца дома или дачи является использование солнечной энергии.
Ведь реки есть не везде, существуют и районы, где ветра не так уж и много, а вот дневной свет способен обеспечить электроэнергией практически в любом месте земного шара.
Конечно, полностью обеспечить электроэнергией все приборы в доме за счет энергии солнца удастся не всегда, но часть их – вполне возможно.
Количество вырабатываемой электроэнергии зависит от многих факторов: площади солнечных панелей, материала их изготовления, особенностей дополнительного оборудования, погодных условий.
Конструкция солнечной панели
Вначале разберемся с самими солнечными панелями. Эти панели представляют собой модуль, который и производит преобразование солнечной энергии в электрическую.
Читайте также:Они выполнены в виде прямоугольников с небольшой толщиной. Это позволяет монтировать их на любую прямую поверхность – стены дома, крыша.
Конструкция классических модулей, которые сейчас являются самыми распространенными, такова: имеется остов модуля, сделанный из анодированного алюминиевого профиля.
Внутри этого остова располагаются ячейки с полупроводниковыми пластинами, состоящими из кристаллического кремния. Все ячейки соединены между собой проводкой.
С фронтальной стороны для предотвращения повреждения ячеек их прикрывает закаленное стекло.
Сверху этого стекла, а также с тыльной стороны нанесена ламинирующая пленка, которая делает модуль герметичным, и предотвращает проникновение влаги внутрь.
Выработанная каждой ячейкой электроэнергия по проводам передается на распределительную диодную коробку, от которой она уже идет дальше.
Стандартным считается модуль с 36 ячейками, каждая из которых вырабатывает 0,5 В. Выпускаются также модули на 72 ячейки, которые обеспечивают на выходе из диодной коробки 24 В.
Виды солнечных панелей
Что касается ячеек, то они бывают двух типов – монокристаллические и поликристаллические. Отличаются они по материалу изготовления, форме, эффективности преобразования энергии.
В монокристаллических ячейках при создании используются однородные по структуре кристаллы кремния.
У второго же типа ячеек применяются кристаллы кремния с разной структурой.
Структура кристаллов влияет на общую эффективность преобразования энергии.
У монокристаллических она выше, поэтому модуль с такими ячейками способен обеспечить выработку энергии по количеству одинаковую с поликристаллическим модулем, но при значительно меньших размерах самой панели. Но и стоимость монокристаллических панелей выше.
По внешнему виду эти модули различить легко. У монокристаллических панелей углы ячеек закруглены.
Читайте также:Ячейки поликристаллического модуля имеет прямоугольную форму.
Недавно появились модули, ячейки которых выполнены из аморфного или микроморфного кремния.
Такие модули не имеют каркаса, и сделаны они в виде пленки, которая наклеивается на поверхность. Следует отметить, что такие модули являются самыми дешевыми из-за меньшего расхода кремния.
Остальные элементы системы
Но одних панелей недостаточно. Выработанная ими энергия должна быть правильно перераспределена. За это отвечает контроллер. Вся выработанная панелями энергия поступает на него.
Также следует отметить, что панели вырабатывают постоянный ток невысокого напряжения, как уже отмечено одна панель может обеспечить 18 или 24 В. А большинство домашних электроприборов работают от сети 220 В и с переменным током.
Поэтому, чтобы была возможность использовать выработанную панелями электроэнергию, потребуется инвертор, который и будет преобразовывать ее.
Если солнечные панели рассчитаны на использование в качестве автономной системы для обеспечения электроэнергии, то потребуются накопители энергии, ведь в темное время суток панели энергию вырабатывать не будут.
Такими накопителями являются аккумуляторы.
Выбор панелей
Далее рассмотрим, на что следует обращать внимание при выборе солнечных панелей и остального оборудования, которое нужно, чтобы вся система функционировала.
Вначале следует определиться с тем, какая суммарная мощность электроэнергии должно быть выработано панелями. Для этого высчитывается среднесуточное потребление энергии.
Затем определяется, какую мощность обеспечивает одна панель за световой день.
Далее просто определяется, сколько панелей потребуется для выработки энергии, которая потребляется за сутки. Это в случае полного перехода на автономное энергообеспечение.
Исходя из этого уже и выбираются модули. Если площади для их установки не так уж и много, то лучше будет приобрести монокристаллические модули.
Они хоть и дороже, но площадь каждой панели меньше, чем поликристаллической, и срок службы ее больше.
Панели лучше приобретать известных производителей, на которые они дают длительный срок гарантии.
Читайте также:Контроллеры
Перейдем к контроллерам заряда. Через них проходит выработанная энергия и подается на аккумуляторы.
Сейчас производятся два типа контроллеров – широтно-импульсной модуляции (ШИМ-контроллер) и слежения за точкой максимальной мощности (МРРТ-контроллер).
ШИМ-контроллеры более простые и доступные.
Однако при их использовании теряется до 30 % выработанной панелями энергии.
МРРТ-контроллер же способен произвести 100% выработку энергии, но и стоимость его значительно выше.
К примеру, выходная мощность панелей составляет 2 кВт. При использовании ШИМ-контроллера из-за потерь выработки конечная мощность составит 1400-1600 Вт. А вот МРРТ-контроллер способен обработать все 2 кВт мощности.
Поэтому рекомендуется при установке панелей с выходной мощностью свыше 1 кВт использовать МРРТ-контроллер.
Что касается мощностных показателей, то подбирается контроллер по мощности, которую он способен обработать.
АКБ
Что касается аккумуляторов, то самыми доступными сейчас являются кислотные. Основным параметром при подборе является емкость, чем она больше у АКБ, тем лучше.
Есть определенные формулы расчета емкости АКБ, по которым определяется, какой она должна быть, чтобы запитать все необходимые электроприборы.
Если данная система не будет использоваться автономно, без накопления энергии и направлена только на экономию, то установка контроллера и аккумуляторов не нужна.
В такой системе выработанная энергия поступает сразу на инвертор, и далее уже расходуется потребителями.
Инвертор
Инверторы выпускаются трех типов – автономные, сетевые и комбинированные.
Автономные инверторы используются при полном переходе на использование солнечной энергии, где производится накопление энергии в АКБ и одновременный ее расход.
Сетевой инвертор используется в системах, в которых не производится накопление энергии. Поступающую на него электроэнергию от панелей он сразу преобразовывает и запитывает потребители. Подключается он к общей сети дома.
Комбинированные инверторы могут работать и как автономный, и как сетевой, причем с выбором приоритета источника энергии.
Основным параметром инвертора при выборе является его мощность.
Для правильного определения его мощности подсчитывается мощность всех электроприборов, которые могут быть включены одновременно и добавляется к суммарной мощности еще 20%. Это позволит предотвратить работу инвертора на предельных нагрузках.
При использовании сетевого инвертора мощность его подбирается по выходной мощности солнечных панелей, поскольку он с ними будет взаимодействовать напрямую.
Придерживаясь данных рекомендаций, вы сможете правильно подобрать солнечную батарею для своего дома. А установку солнечных панелей все же доверить специалистам.
Советы по выбору солнечных батарей для дома
Установленная в частном доме солнечная электростанция — давно уже не редкость, и лишь медленное развитие рынка сдерживает темпы перехода на чистую электроэнергию. Тем не менее отрасль стремительно развивается — все большее количество производителей борется за клиента, вниманию которого уже сейчас представлен широчайший ассортимент оборудования, позволяющего заменять стандартное освещение, нагрев воды либо отопление. Для того, чтобы построенная система была надежна, эффективна, но при этом оптимальна по цене, следует учесть множество аспектов — солнечная электростанция достаточно сложна в техническом плане, и обладает большим количеством весьма значимых параметров.
Какое оборудование входит в комплект солнечной электростанции?
Основным компонентом в электростанции, использующей энергию солнца, являются, безусловно, солнечные панели. Однако, необходимо также оборудование, которое сделает возможным использование выработанной энергии по назначению:
- Инвертор. Преобразует постоянный ток в переменный, так как все сетевые потребители питаются от переменного тока, в то время как солнечные батареи и аккумуляторы работают с постоянным.
- Аккумулятор. Позволяет накапливать электричество, чтобы использовать его в то время, когда солнце заходит, и выработка энергии останавливается.
- Контроллер заряда. Управляет работой фотоэлементов и обеспечивает оптимальный заряд аккумуляторных батарей.
Крайне важно, чтобы все оборудование было одного уровня, так как один дешевый модуль может перечеркнуть преимущества всех остальных компонентов, обладающих значительно большей ценой.
Выбор солнечной батареи по типу фотоэлементов
Солнечная панель, по сути, представляет собой кремниевый элемент, работающий по принципу фотоэлектрического эффекта. Существует два основных вида солнечных батарей:
- Монокристаллические. Обладают одним из самых высоких показателей КПД — до 22% для серийно выпускаемых модулей. Обладают серьезным недостатком — при частичном затенении, даже на 10%, вся панель может перестать работать.
- Поликристаллические. Максимальный показатель эффективности на уровне 18%. По стоимости панели данного типа более доступны, однако разница между эквивалентными продуктами редко превышает 10%.
Обе технологии достаточно широко распространены, однако, перевес все-таки на стороне поликристаллических панелей, более практичных и доступных сегодня в ценовом аспекте.
Как осуществляется первичный расчет потребления?
Важно знать количество электричества, которое потребуется. В дальнейшем это определит, насколько система должна быть автономна. Не всегда есть возможность обеспечить солнечной энергией все домашнее хозяйство, в котором могут быть устройства, обладающие достаточно большой прожорливостью: сварочные инверторы, станки, индукционная техника для приготовления пищи, микроволновые печи, утюги и т.д.
Необходимо определить, какие потребители будут запитываться солнечными батареями. Затем следует сложить все номинальные мощности отобранных электропотребителей. Полученная мощность будет максимально возможным пиковым числом. В действительности, далеко не всегда все электроприборы включаются одновременно, поэтому следует вычислить, какая реальная нагрузка может иметь место в просчитываемой системе.
Какова должна быть площадь панелей?
Крыша дома, которая менее всего подвержена затенению, обеспечивает хороший уровень защищенности от повреждений, а также благодаря своим геометрическим особенностям, как правило, является идеальным местом для установки. После того, как определены цифры, характеризующие объемы потребляемой энергии, следует определить, какова должна быть общая площадь поверхности солнечных батарей, и достаточна ли площадь крыши.
На данном этапе огромное значение играет показатель инсоляции, определяющий интенсивность солнечного излучения, разного для каждого конкретного региона. Так, в северных регионах уровень инсоляции ниже, чем в южных. Поэтому площадь солнечных батарей, способных обеспечить расчетный показатель потребления для местности с низкой инсоляцией, может потребоваться значительно большая.
Существует возможность продавать государству избыточно вырабатываемую энергию — для этого разработана программа «Зеленый тариф». Достаточно часто системы строятся таким образом, чтобы избыточный электрический ресурс, вырабатываемый летом, продавался государству, а в зимнее время данные средства окупали затраты из-за пониженной инсоляции.
Почему заказать солнечные батареи в компании VINUR выгодно?
Компания VINUR является не только поставщиком систем энергообеспечения из альтернативных и возобновляемых источников. Стратегия компании построена на принципе комплексности, и клиент всегда может заказать не только требуемое оборудование по выгодной цене, но и по желанию — полный спектр услуг. Команда специалистов проведет все необходимые расчеты, подберет оптимальное оборудование, осуществит установку всего комплекса, настройку и запуск. Клиент получит готовое решение по выгодной цене.
Солнечные батареи для дома — предназначение и принцип работы
Снабжение электричеством частных домов и крупных зданий – уже давно не мечта, а современная реальность. Сегодня владельцам загородных домов доступно питание от автономного источника электричества за счет применения солнечного света. В основе таких систем электроснабжения лежит солнечная батарея, отвечающая за трансформацию энергии.
При покупке солнечных панелей следует учесть, что мощность, производимая ими, напрямую определяет стоимость всей системы. Чем больше ватт производит батарея, тем дороже она обойдется. К примеру, у 100-ваттной цена будет в два раза дешевле, чем у 200-ваттной панели.
Мощность влияет и на габаритные характеристики батарей. Модуль, вырабатывающий 200 Вт энергии, по размерам будет больше, чем 100-ваттная панель. Помимо мощности, размер модулей зависит и от их типа. Выбирая солнечные батареи для дома, обратите внимание, чтобы у энергосистемы было достаточно мощности для снабжения всех используемых электроприборов. Также следует учесть соответствие размеров панелей величине той площадки, на которой они будут установлены.
Что такое солнечные батареи
О существовании солнечных панелей известно многим. Однако не все знают, как устроены эти агрегаты. В действительности их конструкция проста, поскольку включает в себя всего несколько компонентов. В классической солнечной панели, превращающей энергию солнца в электричество, присутствуют такие комплектующие:
- Сама батарея.
- Инвертор, обеспечивающий трансформацию постоянного тока в переменный.
- Аккумуляторный прибор, снабженный аппаратом, контролирующим заряд и разряд.
Батарея, в свою очередь, имеет еще несколько компонентов. Их называют фотоэлектрическими преобразователями либо солнечными элементами. Большинство из них производится из кремния. Данные элементы могут иметь параллельные или последовательные соединения. Это свойство позволяет контролировать и менять важные параметры: напряжение, показатели мощности и силы тока. Параллельный тип соединения – предпочтительнее, поскольку он обеспечивает работу панели даже при поломке одного из элементов, правда, с уменьшенной эффективностью. При последовательном соединении это невозможно.
Для каких целей могут использоваться
Этот альтернативный источник электричества применяется для всего, что нуждается в электротоке. А именно для:
- Работы искусственного освещения в домах, школах, больницах и других сооружениях.
- Функционирования бытовых электрических приборов: холодильников, стиральных машин.
- Снабжения теплом при применении обогревателей невысокой мощности.
- Освещения садов, парков, улиц и трасс.
- Снабжения питанием медицинской техники и телекоммуникаций.
- Питания электричеством газопроводов и нефтепроводов.
- Подзарядки мобильных устройств и компьютеров с аккумуляторами.
- Снабжение электропитанием кондиционеров в жаркую погоду.
- Снабжения электричеством систем водоподготовки и подачи пресной воды.
В западных странах частные потребители уже активно используют солнечные батареи или ветрогенераторы для получения абсолютной независимости от централизованных поставщиков электричества, и уже оценили их окупаемость. Но больше всех солнечную энергию сейчас потребляют коммерческие организации. Широко распространились солнечные модули и в сельскохозяйственных комплексах.
Школа, которая обеспечивается электричеством за счет солнечных батарейк содержанию ↑Принцип работы
Превращение энергии солнца происходит в фотоэлементах, подключенных последовательным или параллельным путем. В основе фотоэлектрического вещества лежит кремниевый кристалл. Кремний в виде соединений широко распространен на планете. К примеру, кремниевый оксид – песок или глина. Так что кристалл кремния в упрощенном варианте – это песчинка. Технические кристаллы производятся в лабораториях искусственным способом. Сначала они выращиваются в форме кругляка, затем получают из него шестигранник, из которого делают пластины. Каждая пластина имеет толщину 200 микрон, что всего в три раза толще обычного волоска.
На кремниевые пластины с одной стороны наносят бор, а со второй – фосфор. Там, где кремний соприкасается с бором, возникает избыток электронов. На противоположной, где пластина контактирует с фосфором, наблюдается их нехватка. Совмещение этих сторон называется границей p-n.
Когда на фотоэлементы в составе батарей попадает свет солнца, их поверхность атакуют фотоны. Они вытесняют «лишние» электроны на границе с бором, и направляются на противоположную – фосфорную сторону с «пробелами». Так появляется электрический ток, представляющий собой согласованное перемещение электронов. От фотоэлементов отходят металлические тропинки, через них и проводится ток. В этом и заключается суть работы солнечного элемента.
Принцип работы солнечной батареик содержанию ↑Плюсы и минусы
Бытовое применение солнечной энергии имеет свои плюсы:
- Экологическая безопасность.
- Долговечность.
- Простота установки и эксплуатации панелей.
- Надежность.
- Независимость.
- Низкий уровень шума работы системы.
- Малый вес.
- Отсутствие быстро изнашиваемых подвижных элементов.
Но у применения батарей есть и минусы:
- Высокая стоимость.
- Работа электростанции сопровождается выделением тепла.
- Для установки системы необходим большой участок площади.
- Невысокий коэффициент полезного действия – до 25%.
Эффективность солнечных батарей зимой
Зимой главную роль играет угол наклона панелей, поскольку солнце находится низко над линией горизонта, и это сказывается на их производительности. Зачастую устанавливается оптимальный угол на круглый год.
Эффективность солнечных модулей в зимний сезон снижается от 3 до 8 раз, что зависит от региона. Чем ближе к экватору, тем выше продуктивность электростанции. С увеличением площади батарей повышается количество накапливаемой энергии в них. Если в летнее время для освещения, снабжения питанием компьютера и холодильника понадобится 1 кВт электричества, то есть результат работы четырех 250-ваттных панелей, то зимой для этих же целей потребуется в 2 кВт.
Зимой эффективность солнечной батареи снижаетсяПри использовании солнечных коллекторов, владельцы должны контролировать состояние жидкости, которая проходит по трубкам, чтобы она не превратилась в лед.
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Задать вопрос экспертуВнимание! Проконтролируйте во время установки станции оптимальный угол наклона, с учетом изменений солнца во все времена года. За счет такого решения зимой не понадобится ничего менять для повышения производительности.
к содержанию ↑Виды батарей
Существует несколько разновидностей панелей, работающих от солнца:
- Батареи на основе кремния. Они изготавливаются методом выращивания монокристаллов из чистых кремниевых частиц, в процессе которого расплав затвердевает, контактируя с кристаллической затравкой. Кремний, охлаждаясь, застывает в специальной форме диаметром от 12 до 20 сантиметров. Слиток, полученный таким способом, нарезается на пластины толщиной до 300 микрон. Эти элементы показывают высокий КПД – до 19 процентов, что достигается особой ориентацией частиц монокристалла, способствующей увеличению активности электронов. Внутри батареи пластины кремния пронизаны металлическими электродами, по которым движется ток.
- Тонкопленочные панели. Технологии производства тонкопленочных элементов позволяют получить панели, чья стоимость дешевле, по сравнению с приборами из кремния. Поэтому пленочные модули используются для сборки крупных солнечных электростанций, когда владелец оборудования имеет ограничения, связанные не только с площадью земли, но и с ценой установки. Такие батареи устанавливаются не только на крышу, но и на стены зданий.
- Панели на основе аморфного кремния – эти модули показывают низкий КПД, не превышающий 8%. Однако они позволяют получать самую доступную по стоимости электроэнергию, по сравнению с другими кремниевыми преобразователями.
- Панели из теллуида кадмия изготавливаются посредством пленочных методов. Слой полупроводника составляет 2–3 сотни микрон. Производительность кадмиевых батарей составляет 11%. Зато эти модули обеспечивают дом энергией по более низкой цене, в отличие от кремниевых устройств.
- Панели, созданные из многокомпонентных полупроводников CIGS. Эти элементы состоят из индия, галлия, меди, силена. Данная разновидность батарей также производится пленочным способом, но по сравнению с кадмиевыми панелями, в процессе использования показывает более высокую производительность – КПД достигает 15%.
Расчет количества батарей
Чтобы рассчитать требуемую мощность солнечных панелей, следует узнать, какое количество энергии потребляется в доме или коттедже. К примеру, если потребление электроэнергии составляет 100 кВт в час ежемесячно с напряжением 220 В (нужную цифру покажет электрический счетчик), то необходимо обеспечить выработку солнечными панелями такого же количества энергии.
Дачный комплект батарей способен переработать энергию солнца лишь в течение светового дня. Приближенную к максимальному значению мощность она выдает только в безоблачную погоду, и когда солнечные лучи падают на нее под углом 90 градусов. Если угол увеличивается или уменьшается, показатель рабочей мощности снижается, и чем выше острота угла, тем меньше показатель мощности. В жарких условиях часть отдачи теряется из-за нагрева батарей. В пасмурные дни мощность установки сокращается в 15 раз, даже если на небе есть легкие облака, то мощность все равно упадет в 3 раза. Эти моменты нужно учесть заранее.
Важно! Для расчета рекомендуется брать рабочее время, в течение которого панели работают с наибольшей мощностью. Это 7 часов – с 9 до 16 часов. Летом батареи будут работоспособны с раннего утра до позднего вечера, однако эффективность после рассвета и перед закатом будет невысокая – всего 20% от полуденной мощности. Так что 80% электричества вырабатывается с 9 до 16 часов.
Расчет количества батарей для дачи или дома производится следующим образом:
- Учитывается, что солнечные модули летом функционируют только 7 часов с высокой мощностью.
- Рассчитываются затраты электрической энергии в день.
- Полученная цифра делится на 7. Результат – требуемая мощность электростанции.
- К этому значению добавляют 40%, с учетом потерь в аккумуляторе и инверторе.
- Прибавляется еще 20%, если применяется контроллер PWM, а если система работает с МРРТ, то этот пункт не нужен.
С учетом итогового значения мощности для питания дома, рассчитывают и выбирают число батарей.
При расчете количества солнечных батарей отталкиваются от необходимой энергиик содержанию ↑Особенности установки
Есть ряд советов для владельцев частных домов, собирающихся использовать солнечные станции:
- Батареи лучше установить на южной части крыши или фасада либо на участке, который ориентирован на юг.
- Угол наклона выбирается в соответствии с широтой конкретного региона.
- Избегайте близости объектов, которые создают тень для солнечных панелей.
- Поверхность батарей нуждается в регулярной очистке от запыления и грязи.
Самые хорошие станции оснащаются системами отслеживания нахождения солнца. Очевидно, что солнечное излучение играет здесь главную роль, и не каждый регион имеет пригодные для этого условия. Важно учесть инсоляцию – сколько света доходит до земной поверхности на местности, где расположен «солнечный» дом.
ПредыдущаяАльтернативные источникиЭффективная солнечная батарея своими руками
СледующаяАльтернативные источникиКак правильно осуществить установку солнечных батарей
Спасибо, помогло!Не помоглоКак рассчитать солнечную электростанцию и выбрать оборудование для нее?
Как рассчитать солнечную электростанцию и выбрать оборудование для нее? Очень просто!
Как рассчитать солнечную электростанцию и выбрать оборудование для нее
Расчет небольших солнечных электростанций можно сделать достаточно просто вооружившись листом бумаги и ручкой. В этой статье мы расскажем основные принципы подбора оборудования для бытовых солнечных электростанций.
ВАЖНО: комплектация солнечной системы никак не связана с площадью дома. Она зависит только от мощности подключаемого оборудования и количества потребляемой энергии.
Основными элементами солнечной электростанции являются:
· Солнечные панели – они генерируют электроэнергию, и чем они мощнее и их больше, тем больше электроэнергии можно получить в течении дня.
· Аккумуляторные батареи – в них происходит накопление элеткроэнергии, которую можно использовать в отсутствии солнца (ночью), когда выработки электричества на солнечных панелях нет.
· Контроллер заряда аккумулятора – это устройство, которое позволяет обеспечить правильные режимы заряда аккумулятора. Выбор этого устройства, как правило, чисто технический момент за исключением выбора типа контроллера MPPT или ШИМ. Иногда контроллер заряда может быть встроен в инвертор.
· Инвертор преобразователь напряжения – это устройство преобразует постоянный ток на аккумуляторах в переменный 220В, который используется во всех бытовых электроприборах. Мощность инвертора ограничивает максимальную мощность электропотребителей, которые могут быть подключены к системе.
Теперь подробно остановимся на каждом из этих элементов системы, для того, чтобы понять, какое именно оборудование и в каком количестве, нам потребуется.
Как выбрать инвертор – преобразователь напряжения
Подбор оборудования для системы начинается с выбора инвертора. Все инверторы делятся на 2 группы по форме выходного сигнала – чистый синус (форма сигнала в виде синусоиды) и модифицированный синус (форма сигнала в виде ступенек или трапеций). Если к системе будет подключаться любая индуктивная нагрузка: двигатели , компрессоры и т.д. то инвертор должен быть обязательно с чистым синусом на выходе. Т.е. если вы планируете подключать холодильник, насос, электроинструмент и т.д. то инвертор должен на выходе выдавать чистую синусоиду.
Если же подключаемая нагрузка это телевизоры, зарядные устройства, освещение и т.д. то модифицированный синус вполне подойдет.
Таким образом чистый синус имеет более широкую область применения, но и цена у него существенно дороже чем у инверторов с модифицированным синусом.
Итак, мы определили тип инвертора, который нам нужен, далее нужно определить его номинальную мощность. Для того, чтобы это сделать, нужно просуммировать мощность всех электроприборов которые могут быть включены одновременно. Мощность каждого прибора можно найти в инструкции или на самом устройстве. Например: холодильник (300Вт) + телевизор (70Вт) + насос (400Вт) + микроволновка (1000Вт) = 300Вт+70Вт+400Вт+1000Вт = 1770Вт. Соответственно в данном случае инвертор должен иметь номинальную мощность более 1770Вт. Кроме того важно понимать, что у некоторых приборов существуют пусковые токи, которые кратковременно появляются при запуске оборудования. Эти пусковые токи могут быть в 5-7 раз больше чем номинальные. Это важно учитывать при выборе инвертора. Благо у каждого инвертора есть запас прочности – пиковая нагрузка и зачастую эта характеристика в 2 раза больше номинальной мощности. Поэтому в данном примере инвертора номинальной мощностью 2000Вт хватит для обеспечения питанием указанных приборов, даже с учетом того, что у холодильника в момент пуска мощность может быть 300Вт*7=2100Вт.
Как рассчитать солнечные панели
Следующий вопрос — как рассчитать сколько солнечных батарей нужно установить, чтобы их было достаточно для обеспечения нужным количеством электроэнергии.
Прежде чем ответить на этот вопрос, давайте выясним, сколько же электроэнергии мы потребляем. Это можно сделать умножив мощность электроприборов на время их работы, например: лампочка мощностью 50Вт работая в течении 3х часов, израсходует 50вт*3ч=150Вт*ч электроэнергии. Таким образом, можно посчитать полное электропотребление за сутки, но есть и более простой способ – посмотреть показания электросчетчика за месяц и разделить на количество дней в месяце. К примеру: счетчик за месяц (30 дней) накрутил 150кВт*ч электроэнергии. В среднем за сутки получается 5кВт*ч электроэнергии. Это значит, что массив солнечных панелей должен за солнечный день успеть сгенерировать такое же количество электроэнергии.
Солнечные панели бывают различного размера и мощности, и в каждом конкретном случае бывает удобнее использовать панели определенного размера, но, как правило, для средних и больших систем используются панели 250-300Вт, поскольку они наиболее оптимальны с точки зрения монтажа. Мощность панели это как раз то количество электроэнергии, которая она вырабатывает при полной освещенности. Т.е. если на солнечную панель 250Вт в течении 3х часов под прямым углом будет светить солнце, то она выработает 250Вт*3ч=750Вт*ч электроэнергии. Конечно в течении дня может быть достаточно облачно и мало света, поэтому та же самая панель при облачной погоде может вырабатывать в 3-4 раза меньше электроэнергии чем в солнечную погоду. Таким образом для грубой оценки такой подход в расчетах может подойти. Например если нужна система, которая летом должна вырабатывать 5кВт*ч электроэнергии в день, при условии, что в среднем в течении 4х часов на панель будет светить солнце (4ч*250Вт=1000Вт), то нам понадобится не менее 5 таких панелей.
Для более точного расчета необходимо использовать так называемые таблицы солнечной инсоляции, в которых указаны средние значения солнечной освещенности на 1 кв.м. за сутки в разных регионах нашей страны. К примеру в Астрахани в июне на поверхность наклоненную на 35градусов к горизонту за месяц проникает 197.7 кВт*ч энергии. За сутки в среднем получится около 6.6кВт*ч энергии. Конечно, не вся эта энергия будет преобразована в электрическую. У каждого модуля есть КПД (коэффициент полезного действия, не путать с КПД ФЭПа), в среднем это 16.5-17%. Это значит что нужно 6.6 кВт*ч умножить на 17%, в результате чего получим 1.12кВт*ч в сутки с одного квадратного метра солнечных панелей. Зная нужное нам количество энергии в сутки, к примеру 5кВт*ч, мы можем определить нужную нам площадь солнечных панелей – 5кВт*ч/1.12кВт*ч=4.46м.кв. Солнечный модуль 250Вт имеет размеры 1650х990мм и площадь равную 1.64м.кв.. Таким образом 3х модулей по 250Вт будет достаточно для генерации 5кВт*ч электроэнергии в сутки на территории Астрахани в июне.
По такому принципу делаются профессиональные расчеты систем, поскольку нет более точных данных по работе солнечных панелей, чем статистические.
Сколько нужно аккумуляторов
Количество энергии которое может быть запасено в аккумуляторной батарее можно оценить по формуле «емкость умножить на номинальное напряжение». Например аккумулятор емкостью 100Ач и напряжением 12В, может запасти в себе 100Ач*12В=1200Вт*ч электроэнергии.
Зная, сколько энергии у нас расходуется в сутки, мы можем определить какая часть этой энергии расходуется из аккумуляторов в отсутствии солнца. Но поскольку срок службы аккумуляторов на прямую зависит от глубины его разряда, и не рекомендуется разряжать аккумуляторы ниже 50%, мы рекомендуем делать расчет аккумуляторов исходя из суточного потребления, например в сутки потребляется 5кВт*ч, это 5000Вт*ч. Разделив потребление на 12В, получим требуемую емкость банка аккумуляторов 5000Вт*ч/12В=416Ач. Т.е. 4 аккумулятора по 100Ач гарантированно не разрядятся полностью в течении дня, что позволит увеличить срок их службы, а также обеспечат необходимым количеством электроэнергии в отсутствии солнца – ночью.
Как выбрать контроллер заряда аккумулятора и что это такое можно прочитать по адресу: http://oporasolar.ru/articles/11066-kontrollery-zaryada . В этой статье мы не будем останавливаться на данном этапе.
Зима-Лето
Зимой солнца сильно меньше чем летом, поэтому если вы хотите полностью автономную систему, то все расчеты необходимо делать основываюсь на минимальных значениях солнечной инсоляции, которые, как правило наблюдаются в декабре-январе. Так вы гарантированно обеспечите себе автономное питание в течении года. К примеру в той же Астрахани, значение солнечной инсоляции в декабре в 4 раза меньше чем в июне, поэтому для автономной работы системы зимой, потребуется в 4 раза больше солнечных панелей.
Наличие внешней сети или генератора
Если у вас есть возможность подключиться к сети или генератору, то это позволит не покупать большое количество солнечных панелей, для обеспечения питанием в зимнее время. При длительном отсутствии солнца можно включить сеть или генератор для зарядки аккумуляторов не небольшой период времени до полной зарядки, и продолжать получать энергию от солнца.
На сегодняшний день есть большое количество инверторов со встроенным зарядным устройством аккумуляторов, вплоть до автоматического переключения на питание от сети в случае сильного разряда аккумуляторных батарей. Такие инверторы наиболее удобны в использовании и достаточно просты в подключении.
Таким образом, мы разобрались как можно сделать расчет солнечной электростанции, а если у вас остались вопросы вы можете позвонить нам и мы поможем вам разобраться!
Можно ли зарядить солнечную батарею без солнца
Зарядка солнечной батареи без солнца в пасмурный день================================================================================Каков принцип работы солнечной батареи? Полнофункциональное устройство, преобразовывающее солнечную энергию в электричество, состоит из трех элементов: фотоэлектрический элемент, контроллер заряда и аккумуляторная батарея (далее — АКБ). Для передачи нужного напряжения и силы тока на батарею, как правило, используются ШИМ-контроллеры заряда, которые помогают снизить нагрузку на батарею и продлить срок эксплуатации, благодаря уникальным алгоритмам контроля силы тока и напряжения при различных уровнях заряда АКБ.
Солнечный свет — основной источник энергии, обеспечивающий работу солнечной панели. Но извлечь энергию возможно и без солнца. Дело в том, что любой свет является источником энергии для фотоэлектрического элемента (солнечной панели). Другой вопрос — будет ли эффективен этот источник света для ваших целей?
Зарядка солнечной батареи в пасмурный день
Хоть и не видно солнца в пасмурную погоду, но электроэнергию солнечная панель выдавать будет. Облака — это не плотная штора, которой можно полностью перекрыть солнечный свет, поэтому часть лучей попадет на панель, и та сможет производить электроэнергию, необходимую для зарядки аккумуляторной батареи, хоть и не в таком объеме, как в безоблачный день. Количество получаемой энергии будет зависеть от площади солнечных панелей: чем больше площадь — тем больше электроэнергии вы сможете получать.
Еще один способ повысить эффективность солнечных батарей в облачную погоду — это использование контроллеров заряда МРРТ. Они увеличивают мощность системы при низком уровне освещенности или наличии облаков. MPPT-контроллеры сравнивают выдаваемое солнечными панелями напряжение и силу тока, уровень заряда АКБ и согласно заданному алгоритму выдают оптимальное соотношение напряжения/силы тока для зарядки батареи, которое может отличаться от номинального. Использование MMPT-контроллеров предпочтительней, чем применение ШИМ-контроллеров, так как с их помощью можно добиться большей мощности системы при условии недостатка прямого солнечного излучения.
Дополнительно стоит обратить внимание на чистоту солнечных панелей. Если панели загрязнены пылью, которую могло прибить дождем или нанести ветром, часть лучей будет отражаться от панели и соответственно количество получаемой энергии уменьшится. Для максимальной отдачи солнечные панели должны быть чистые. Варианты их очистки следует предусмотреть заранее, особенно если в вашем регионе снежные зимы. Покрытая снегом солнечная панель не будет производить электроэнергию.
Зарядка солнечных батарей от других источников света
Теоретически можно получать электроэнергию, направив искусственный источник света на солнечную панель. Например, направив луч прожектора с соседнего участка на ваши солнечные панели, вы получите небольшой всплеск активности фотоэлектрического элемента, но количество электричества, сгенерированного этим способом, будет ничтожно малым, его мощности вряд ли хватит, чтобы подзарядить телефон.
Но если вы в походе, у вас с собой есть портативное зарядное устройство и требуется немного зарядить какую-нибудь портативную технику, тут вам могут помочь все подручные средства, вплоть до разведения огня и зарядки телефона от света пламени. Конечно, способ сомнительный, но в ограниченных условиях, возможно, и будет неплохим подспорьем. Единственное, вам нужно расположить портативную солнечную панель на таком расстоянии от огня, чтобы она могла получать максимальное количество производимого света и не повредиться от теплового излучения костра. И возможно, поддерживая огонь продолжительное время, вам удастся хоть немного подзарядить ваше устройство.
Таким образом, для зарядки солнечных батарей можно использовать абсолютно любой источник света. Другое дело — хватит ли мощности источника для обеспечения ваших потребностей. В любом случае перед покупкой систем солнечных батарей настоятельно рекомендуется получить исчерпывающую консультацию у специалистов. А при проектировании системы — предусмотреть достаточный запас площади солнечных панелей для генерирования электроэнергии в сложных погодных условиях.
Как выбрать солнечные батареи для дома, на что обратить внимание при покупке?
Основные типы солнечных батарей.
1. Солнечные батареи на основе монокристаллических кремниевых пластин.
Достоинства солнечных батарей данного типа.
Солнечные батареи этого типа наиболее эффективны, имеют небольшие размеры. Как следствие – необходимо меньшее количество панелей, по сравнению с панелями других типов, для создания одинаковой мощности, эти солнечные батареи займут меньше места на крыше дома. По сравнению с батареями других типов той же мощности.
К недостаткам можно отнести следующее – монокристаллические солнечные панели дороже панелей других типов. Если главным, при выборе, является сочетание мощность батареи и качество, то это оптимальный выбор.
2. Поликристаллические солнечные батареи с элементами из поликристаллического кремния.
Довольно эффективный тип солнечных элементов. Возможно это самый популярный тип по соотношению мощность/стоимость.
В результате постоянного совершенствования технологии изготовления поликристаллических солнечных панелей, этот тип оборудования приближается к монокристаллическим солнечным панелям по соотношению мощность/площадь. По колличеству инсталляций поликристаллические батареи остаются на лидирующих позициях.
3. Солнечные батареи на тонкопленочном кремнии – самые доступные по цене, но и менее эффективные, чем два предыдущих типа солнечных батарей. Они занимают большую площадь и менее мощные.
В большинстве случаев, для домашних солнечных энергетических систем выбирают качественные современные поликристаллические солнечные батареи.
Общие критерии выбора солнечных батарей.
При выборе и покупке солнечных батарей необходимо помнить, что максимальная мощность солнечных батарей указывается в ваттах в час и именно от мощности наиболее зависит их цена. Чем мощнее солнечная фотоэлектрическая панель, тем она дороже.Солнечная панель на 110Вт в идеальных условиях будет генерировать 110Вт электроэнергии в час, а 235Втатт-ная панельбудет генерировать 235 Ватт в час, поэтому будет значительно(почти в два раза) дороже.
Мощность солнечной панели влияет на её размер, то есть более мощная солнечная панель будет иметь большую площадь, по сравнению с менее мощной батареей того же типа. Как видно из описания типов солнечных батарей – тип солнечных батарей также влияет на размер. Выбирая для покупки солнечную панель, необходимо убедиться, что покупаемая солнечная батарея, имеет достаточную мощность для своевременной зарядки системы питания техники и по размерам вписывается в то место, на которое вы планируете её монтировать.
Кремниевые, тонкоплёночные панели дешевле, чем монокристаллические и поликристаллические. Они менее мощные и занимают гораздо большее пространство. Планируя установку солнечных батарей, необходимо также проанализировать, потребуется ли в будущем устанавливать дополнительные солнечные панели для наращивания мощности солнечной электростанции. Необходимо убедиться, что, например, на крыше осталось достаточно свободного места для возможности установки дополнительных панелей. Иначе можно столкнуться с такой проблемой – из-за нехватки места, наращивание мощности будет возможно, но только за счет замены установленных панелей на более мощные. Причем, возможно, придется производить такую замену, задолго до окончания срока годности находящихся в эксплуатации солнечных панелей.
Прочность и долговечность панелей солнечных батарей имеет большое значение по понятному ряду причин. Во-первых, срок службы солнечных панелей должен быть достаточным для их окупаемости, то есть, за время эксплуатации они должны производить достаточно энергии, чтобы окупить себя. Из практики – хорошие солнечные панели должны иметь срок эксплуатации не менее 25 лет. Для покупки лучше выбирать батареи от известных производителей, с известным брэндом, чтобы иметь реальную возможность замены в течение гарантийного срока и возможность получить реальную квалифицированную консультацию или даже помощь в монтаже и подключении, если возникнет потребность масштабирования – наращивания мощности или в ремонте.
Итак, стоимость солнечных батарей зависит от мощности, размеров, марки, надежности, наличия сертификатов соответствия и т.д. Выбор солнечных панелей только по критерию цена невозможен, поскольку необходимо учитывать все: реально имеющуюся площадь для установки, наличие сертификатов безопасности, приемлемый срок гарантии, реально необходимую мощность для обеспечения зарядки аккумуляторных элементов солнечной электростанции и т.д.
suncollector.ru
Интересно почитать
Руководство домовладельца по переходу на солнечную энергию
У потребителей есть различные финансовые возможности для выбора, когда они решают перейти на солнечную энергию. В целом, приобретенная солнечная система может быть установлена с более низкой общей стоимостью, чем система, установленная с использованием солнечной ссуды, аренды или договора купли-продажи электроэнергии (PPA).Если вы предпочитаете покупать свою солнечную энергетическую систему, солнечные займы могут снизить первоначальные затраты на систему. В большинстве случаев ежемесячные платежи по кредиту меньше, чем типичный счет за электроэнергию, что поможет вам сэкономить деньги с самого начала.Ссуды на солнечную энергию действуют так же, как ссуды на улучшение жилищных условий, и некоторые юрисдикции предлагают субсидированные ссуды на солнечную энергию с процентными ставками ниже рыночных, что делает солнечную энергию еще более доступной. Новые домовладельцы могут добавить солнечную батарею в рамках своей ипотеки с помощью кредитов, предоставляемых Федеральной жилищной администрацией и Fannie Mae, что позволяет заемщикам включать финансирование для улучшения дома в покупную цену дома. Покупка солнечной энергетической системы дает вам право на получение налогового кредита на инвестиции в солнечную энергетику или ITC.В декабре 2020 года Конгресс утвердил расширение ITC, которое предоставляет 26% налоговую скидку для систем, установленных в 2020-2022 годах, и 22% для систем, установленных в 2023 году. Срок действия налоговой скидки истекает, начиная с 2024 года, если Конгресс не продлит ее. Узнайте больше о ITC.
Аренда солнечных батарей и PPA позволяют потребителям размещать солнечные энергетические системы, принадлежащие компаниям, производящим солнечную энергию, и выкупать вырабатываемую электроэнергию. Потребители заключают соглашения, которые позволяют им иметь более низкие счета за электроэнергию без ежемесячных выплат по кредиту.Во многих случаях это означает, что не нужно тратить деньги на использование солнечной энергии. Аренда солнечных батарей влечет за собой фиксированные ежемесячные платежи, которые рассчитываются с использованием расчетного количества электроэнергии, производимой системой. При использовании PPA для солнечной энергии потребители соглашаются покупать электроэнергию, вырабатываемую системой, по установленной цене за киловатт-час произведенной электроэнергии. Однако с обоими этими вариантами вы не имеете права на налоговые льготы, поскольку не владеете солнечной энергетической системой.
Ориентироваться в сфере финансирования солнечной энергетики может быть сложно.Альянс штатов за чистую энергию выпустил руководство, чтобы помочь домовладельцам понять их варианты, объясняя преимущества и недостатки каждого из них. Скачайте руководство.
Лучшие солнечные панели 2021 года (с ценой)
SunPower, SunLux и ZenernetСолнечные панели — это значительные инвестиции, поэтому важно найти продукт, который соответствует вашим потребностям. Продолжайте читать, чтобы узнать о различных типах солнечных панелей и о том, как выбрать правильные для своего дома.Чтобы помочь вам начать работу, мы сравниваем некоторые из наших любимых компаний, производящих солнечные панели, по доступности и эффективности.
|
|
Какие солнечные панели самые лучшие на рынке?
Солнечные панели с наивысшим рейтингом должны обеспечивать высокий КПД и полную гарантию.Солнечные панели ухудшаются из-за постоянного воздействия элементов. Ваш производитель должен быть в состоянии гарантировать, что его солнечные панели выдержат условия в вашем регионе. Узнайте о наших лучших предложениях для компаний, производящих солнечные панели, ниже.
Наш лучший выбор для солнечных панелей
SunPower
SunPower разрабатывает и производит панели для жилых, портативных и коммерческих помещений с использованием технологии солнечных батарей Maxeon. Серия Signature поставляется с антибликовыми черными панелями крыши, которые являются гибкими и достаточно легкими, чтобы их можно было переносить.Варианты оплаты включают лизинг, солнечные ссуды и оплату наличными.
SunPower занимается оформлением разрешительных документов, применением налоговых льгот, тестированием, мониторингом и обслуживанием. Приложение EnergyLink позволяет синхронизировать панели с телефоном, чтобы вы могли отслеживать свою эффективность в режиме реального времени.
|
Наш выбор для выбора солнечных панелей
Zenernet Energy 9000net3
Zenernet Energy Панели солнечных батарей уровня 1 с оборудованием Quickmount PV. В модулях используются гладкие панели «черное на черном», на них предоставляется 25-летняя гарантия. Сегодня компания имеет доступ к солнечному оборудованию от нескольких ведущих производителей на рынке, в том числе:
- LG Solar
- Enphase
- Generac
- SolarEdge
Потенциальные клиенты могут изучить варианты энергетической независимости, проконсультировавшись без давления с одним из них. специалистов компании по солнечной энергетике.Zenernet также предлагает технологии мониторинга солнечной энергии и интеграции умного дома для более эффективного использования энергии.
|