Обзор солнечных панелей российского производства

Основные характеристики солнечных батарей для дома

Начиная рассматривать тему солнечных батарей, в первую очередь необходимо обратить внимание на систему фотоэлектрического электроснабжения. Это устройство перерабатывает солнечный свет в электрическую энергию. Уже двести лет человечество занимается улучшением данного оборудования, причем успешно. Именно поэтому с каждым днем все больше людей заинтересовывается установкой солнечной батареи.

Но какую именно выбрать https://e-solarpower.ru? Существует три вида систем в зависимости от специфики альтернативного источника энергии.

Для первого вида характерны открытые фотоэлектрические системы электроснабжения (ФСЭ). В них отсутствуют аккумуляторы, а само оборудование питается через особый инвертор. Главная сеть не будет работать, если вырабатываемая мощность больше потребляемой.

В обратной ситуации комплект солнечной батареи для дома перестает функционировать и питание поддерживается через главную сеть. Описанные системы достаточно надежны и дешевле других, однако при отсутствии питания от главной сети система не работает.

Для второго вида характерны автономные системы, независящие от главной сети. ФСЭ такого рода функционируют в своем очертании сети для непосредственного питания всей техники. Наилучшие показатели наблюдаются при наличии аккумуляторной батареи, которая применяет накопившуюся энергию во время ухудшения поступления солнечной энергии, а также если вырабатываемая мощность больше потребляемой.

К третьим видам относят объединение двух предыдущих категорий. Комбинированные ФСЭ обладают большим функционалом. Даже существует возможность передачи не потребляемой вырабатываемой энергии в главную сеть. Но такой вид системы самый дорогой.

Виды аккумуляторов

Для солнечных батарей можно использовать по сути любой аккумулятор. Но главное, чтобы он работал долго. Функционирование АКБ имеет зависимость от типа изготовления и материалов.

Основные виды накопителей энергии:

1. Литиевые.
2. Свинцово-кислотные.
3. Щелочные.
4. Гелевые.
5. AGM
6. Заливные никель-кадмиевые.
7. OPZS.

Литиевые

Энергия появляется в них в тот момент, когда ионы лития вступают в реакцию с молекулами металлов. Металлы — это дополнительные компоненты.

Данные типы батарей способны очень быстро заряжаться при большой емкости. Весят данные АКБ мало и обладают компактным размером. Кроме этого их себестоимость достаточно высока. Из-за этого их почти не применяют в солнечные энергетики. Работают в 2 раза меньше чем гелевые. Но прослужить еще меньше если заряд превысит 45%. Именно на этой отметке они способны удерживать объем емкости на нужном уровне.

Подобные аккумуляторы функционируют в малых диапазонах напряжения. Существенный минус подобных устройств заключается в уменьшающейся со временем емкости. И это не зависит от соблюдения всех технических правил.

Свинцово-кислотные

На стадии разработки их оснастили несколькими отсеками для электролита с водяным раствором. В эту смесь погружают свинцовые электроды и различные примеси. Благодаря этому АКБ получился стойким к коррозии.

Работают такие устройства не долго. Это объясняется быстротой разряда.

Щелочные

Данные аккумуляторы имеют мало электролита. Их химические вещества не способны в нем раствориться. Они даже не реагируют между собой.

Алкалиновые (щелочные) аккумуляторы способны проработать достаточно долго. Они хорошо устойчивы к скачкам напряжения. В отличие от гелевых данные АКБ способны стабильно работать при пониженных температурах. Причем на морозе они способны проработать много времени.

Хранить их нужно разряженными на 100%. Это нужно для того, чтобы не потерять емкость при будущих зарядках. Такая особенность может серьезно нарушить функционирование солнечной электростанции.

Гелевые

Этот тип имеет такое название потому что электролит в нем представлен в виде геля. За счет решетчатой прослойке он практически не течет.

Данный аккумулятор для солнечных батарей работает долго и может быть много раз перезаряжен. Устойчив к механическим повреждениям. Разного рода трещины не нарушат его функционирование.

Он может работать при низких температурах до -50 градусов и его емкость не снижается. После длительного бездействия гелевый аккумулятор не теряет своих свойств.

Если предстоит использовать этот АКБ в холодном помещение, то его следует утеплить. Ни в коем случае нельзя превышать уровень заряда. В противном случае он может взорваться или выйти из строя. Кроме этого они сильно чувствительны к скачкам напряжения.

AGM

По сути они принадлежат к типу свинцово-кислотных. Но есть отличие — это находящееся внутри стекловолокно, находящееся в электролите. Кислота наполняет прослойки этого материала. Это дает возможность ей не растекаться. Все это говорит о том, что подобный аккумулятор для солнечных батарей можно располагать в любом положении.

Подобные батареи имеют хороший объем емкости, работают долго и могут подзаряжаться до 500 или 1000 раз. Здесь все зависит от производителя. Но несмотря на все достоинства есть существенный недостаток. Они чувствительны к повышенному току. Это может раздуть корпус.

Литые никель-кадмиевые АКБ

Относятся к щелочному типу и нуждаются в заливке электролита. В отличие от аккумуляторов с желеобразным наполнителем они более безопасны. Их стоимость не высока и мощность держат достаточно хорошо. Способны отлично выдерживать много циклов заряда и разряда.

Срок эксплуатации достаточно мал. Чем дольше им пользуешься, тем меньше становится его емкость.

Аккумуляторы для автомобиля

Эти устройства достаточно выгодны в плане экономии денежных средств. Люди, которые самостоятельно изготавливают свою солнечную электростанцию чаще всего используют их.

Минус данных АКБ заключается в быстром износе и частой замене. В результате их можно использовать на небольшой срок и под не высокую мощность солнечных модулей.

Стоимость солнечных батарей

Стоимость основного элемента системы солнечных батарей варьируется от 50 до 60 рублей за 1Вт мощности. То есть стоимость солнечных батарей для дома, мощность которого 200-300 Вт, составит 12.000 и 18.000 рублей. Отвечая на вопрос: сколько солнечных панелей нужно для дома? – все зависит от количества потребляемой вами энергии.

Стоимость элемента системы зависит от показателей мощности и комплектующих составляющих. Статистика показывает, что соотношение цены и электроэнергии демонстрирует показатель 8,8. Что подчеркивает преимущество солнечной электроэнергии перед главной сетью.

Для расчета солнечных батарей для дома не требуется ничего сверхъестественного. Надо лишь посчитать потребление всех электроприборов за сутки, а затем полученное число умножить на количество дней в месяце.

При расчете мощности солнечных батарей важно учитывать количество потребляемой вами энергии. Например, если на это число ежемесячно приходится 300кВт*ч, то потребуется ровно такое количество вырабатываемой солнечными панелями энергии.

Крайне важно обратить внимание на пожарную безопасность при выборе системы электроснабжения, поскольку от этого может зависеть не только здоровье, но и жизнь как вас самих, так и ваших близких.

Набор оборудования для солнечной станции

Мощная солнечная батарея для дачи – устройство не самодостаточное. Полученную энергию нужно где-то запасти, чтобы вечером и в пасмурную погоду полноценно пользоваться бытовыми электроприборами.

Поэтому емкий и живучий аккумулятор нам в любом случае потребуется. В его выборе есть один важный нюанс: не пытайтесь сэкономить, покупая стартовый автомобильный аккумулятор. Он плохо подходит для цикличного запасания энергии и не переносит глубокого разряда. Его главное предназначение – дать мощный, но кратковременный ток для пуска двигателя.

Для запасания и медленного расходования энергии нужны аккумуляторы другого типа: AGM или гелевые. Первые дешевле, но имеют небольшой срок службы (до 5 лет). Гелевые аккумуляторы дороже, но зато работают значительно дольше (8-10 лет).

Контроллер – еще один важный элемент автономной гелиостанции. Он выполняет несколько задач:

• Отключает батарею от аккумулятора в момент полного заряда и включает ее для новой закачки электричества.
• Выбирает оптимальный режим зарядки, повышая количество запасаемой энергии.
• Обеспечивает максимальный срок службы аккумулятора.

Существует несколько типов контроллеров, используемых в солнечных станциях:

• ON/OFF «включил-выключил»;
• PWM;
• MPPT.

Самый дешевый прибор просто отключает солнечную панель от аккумулятора при возрастании напряжения на его клеммах до максимального уровня. Это не лучший вариант, поскольку в этот момент аккумулятор еще не полностью заряжен.

Более дорогой PWM-контроллер действует «умнее». После набора максимального напряжения, он понижает его до заданного уровня и держит еще пару часов. Так достигается более полный уровень накопления энергии.

И наконец, самый интеллектуальный контроллер MPPT- типа максимально эффективно использует мощность солнечной панели на всех режимах ее работы. Это позволяет запасти в аккумуляторе дополнительно от 10 до 30 % электричества.

Независимо от вида используемых полупроводниковых материалов (поликристаллы, монокристалл, аморфный кремний) устройство солнечной батареи представляет собой цепочку последовательно соединенных ячеек-модулей. Каждый из них генерирует небольшое напряжение (в пределах 0,5 вольт) и слабый ток (десятые доли ампера). Работая вместе, они «сливают» накопленную энергию в общий канал и на выходе из батареи мы получаем ток большой силы и постоянного напряжения (12 или 24 Вольт).

Структурная схема оборудования солнечной станции

Стандартные бытовые электроприборы рассчитаны на 220 Вольт, поэтому работать от «постоянки» не будут. Преобразование постоянного тока в переменный выполняет отдельное устройство-инвертор. Им завершается цепочка оборудования, необходимого для солнечной батареи.

Несмотря на относительно высокую стартовую стоимость компонентов солнечной станции, ее эксплуатация получается выгодной благодаря большому ресурсу «жизни» главных элементов: фотокристаллической панели и аккумулятора.

Как подключить солнечные батареи к сети дома

Чрезвычайных трудностей в подключении солнечных батарей к сети дома появиться не должно. Нужно лишь учитывать полярность при подключении штекеров в правильные разъемы.

Но если вы нуждаетесь в солнечной электроэнергии вместе со стационарной сетью, то следует воспользоваться следующей схемой подключения солнечных батарей:

Как вы успели заметить, главное внимательно распределить нагрузку на выходе. Ни при каких ситуациях не формируйте прямую связь между инвертором и контроллером, поскольку это приведет к полному отсутствию электричества в вашем доме!

Как соединять пластины

Чтобы правильно соединить пластины, надо знать некоторые принципы:

1. Для увеличения напряжения в домашних условиях, при спаивании пластин нужно знать, что для увеличения напряжения соединять их надо последовательно, а для увеличения силы тока — параллельно.
2. Промежуток между кремниевыми пластинами должен составлять 5 мм с каждой стороны. Это необходимо, так как при нагреве пластины могут расширяться.
3. Каждый преобразователь имеют две дорожки: с одной стороны у них будет «плюс», с другой — «минус». Соединением все детали последовательно в единую цепь.
4. Проводники с последних компонентов цепи надо вывести на общую шину.

Важно: чтобы избежать саморазряда устройства в ночное время или облачную погоду, можно сделать монтаж диода Шоттки 31DQ03 или другого аналога на контакт от «средней» точки.

Когда все работы по спайке закончены, с помощью мультиметра можно проверить выходное напряжение. Оно должно составлять 18–19В для обеспечения небольшого дома электроэнергией.

Солнечные батареи в будущем

Конкретной точной позиции среди покупателей насчет открытых фотоэлектрических систем электроснабжения пока нет. Значительным условием во время приобретения ФСЭ выступает соотношение цены и качества. Есть плюсы и минусы солнечных батарей. Качество даже одинаковой продукции может совершенно отличаться между разными продавцами.

Для появления более точного мнения среди клиентов должно пройти некоторое время. Тем не менее, новые технологии незамедлительно появляются в нашей жизни. Рынок предлагаемой продукции велик. Следует выбирать наиболее ответственного продавца, который окажет консультацию в проектировке, и займется правильной установкой с предоставлением гарантии.

Перед покупкой обязательно обращайте внимание на цену, отзывы других покупателей. Никто не застрахован от обмана. Но если вы грамотно подойдете к приобретению новой технологии для своего дома – результат не заставит себя ждать. И в первую очередь он отразится на экономии вашего денежного бюджета.