Применение гибких солнечных батарей

Недостатки коллекторов

Хотя преобладает количество преимуществ, следует упомянуть и о минусах солнечных батарей. К сожалению, стоят они относительно дорого, а так же их монтаж составит порядка нескольких тысяч долларов. Однако стоит помнить, что это лишь временная стоимость, так как понесенные расходы окупятся в будущем в виде экономии энергии. Меньшим недостатком является также тот факт, что отопление воды или производство тока при большой облачности, к сожалению, значительно падает.

В целом если перечислять выше указанные преимущества и недостатки солнечного отопления, преобладают его позитивные качества, но дороговизна самой установки и монтажа отталкивает нас от вложения капитала. Однако это не изменяет того факта, что, это приобретение окупается очень быстро, делая солнечные батареи хорошим решением не только для частных домов, но и многоквартирных домов.

Виды солнечных батарей

Тем, кому уже приходилось сталкиваться с солнечными батареями, наверняка известно о том, что они бывают кремниевыми и пленочными. Кремниевые модули принято разделять на следующие категории:

  • монокристаллические;
  • поликристаллические;
  • аморфные.

Поликристаллические модули изготовлены из кристаллов среднего уровня чистоты. Вначале кремний расплавляют, а потом охлаждают в специальных условиях. Они подходят для применения в зонах низкой солнечной активности. Внешний вид элемента отличается неоднородностью окраски — от темно-синей до голубоватой. Коэффициент полезного действия поликристаллических элементов составляет 12-15%.

Если нужно выбрать систему для частного дома, который находится в умеренных широтах — можно остановиться именно на поликристаллах. Такой вариант будет хорош и для дачи. По стоимости поликристаллы дешевле монокристаллических панелей, но при правильной установке количества энергии, получаемого от них, будет вполне достаточно.

Модули, изготовленные из монокристаллов, имеют ровную темно-синюю или черную окраску. Они более востребованы среди покупателей. При производстве кремнию вначале придают форму цилиндра, а потом нарезают его тонкими пластинками. Этот процесс занимает много времени и считается очень дорогостоящим — отсюда и высокая цена на монокристаллы.

Коэффициент полезного действия таких элементов будет выше, чем у поликристаллов до 20%. Лучше использовать их в климатических зонах с высокой солнечной активностью. Если честно говорить о том, какие лучше выбирать модули — безусловно, монокристаллические. Однако их высокая стоимость часто является препятствием для покупки.

Кроме моно-и поликристаллических элементов существуют батареи, в основе которых находится аморфный кремний. Они примечательны тем, что могут эффективно работать даже в условиях постоянной пасмурной погоды и дождя. Кремний преобразуют с помощью электричества в кремневодород, благодаря чему происходит его оседание на подложку. Получается тонкий слой вещества с высокой степенью проницаемости.

Многие наверняка слышали о таком ноу-хау, как пленочные модули. Их выпускают в виде рулонов, которые можно в любое время свернуть или расстелить, где угодно. Пленочные элементы подходят для установки на большую площадь, а их основу составляет прочная пленка из полимерных материалов. Пока их трудно встретить в широкой продаже, но нет сомнений в том, что скоро они появятся везде.

Стоимость комплекта и основные технические характеристики, срок окупаемости

Цены на готовые комплекты в основном варьируются от 30 000 до 2 000 000 руб. Они зависят от составляющих их устройств (от вида батарей, количества приборов, производителя и характеристик). Можно встретить бюджетные варианты стоимостью от 10 500 руб. В эконом-набор входит панель, контроллер заряда, коннектор.

В стандартные комплекты включают:

  • энергетический модуль;
  • контроллер заряда;
  • аккумулятор;
  • инвертор;
  • стеллаж *;
  • кабель *;
  • клеммы*.

* Предусмотрены в расширенной комплектации.

Стандартный комплект оборудованияИсточник proumnyjdom.ru

 Технические характеристики указывают в руководстве к применению:

  • Мощность и размеры панелей. Чем больше нужна мощность, тем выгоднее покупать батареи больших размеров.
  • Энергоэффективность системы.
  • Температурный коэффициент показывает насколько температура влияет на мощность, напряжение и ток.

Так, например, комплект, мощностью 5 кВт С3 сетевой солнечной электростанции от компании «Хевел» – на базе гетероструктурных солнечных модулей – подойдёт для покрытия нужд энергоснабжения частного дома или небольших объектов в сфере бизнеса: павильоны, кафе, магазины, гостевые дома и т.д.

Сетевая солнечная электростанция Хевел позволяет экономить на счетах за электроэнергию, увеличивая при этом подведённую мощность на объекте. Автономные и гибридные солнечные электростанции Хевел оснащены аккумуляторными батареями, поэтому исключают перебои с электроснабжением, а также выручают в случае отсутствия на объекте подключения к основной сети.

Квалифицированные менеджеры компании «Хевел» помогут сделать расчёты энергопотребления и подобрать наиболее подходящий комплект для Вашего дома, а также выполнить монтаж и пуско-наладочные работы СЭС.

Длительная официальная гарантия на модули, официальная гарантия на все комплектующие, сертификаты соответствия качества – вот что отличает надёжного поставщика.

Все разработки, солнечные модули и ячейки проходят многостадийный контроль качества, а также испытания на прочность и износостойкость, что позволяет с уверенностью говорить о надёжности и долговечности модулей и конструкций, а также предоставлять гарантию на продукцию Хевел – до 25 лет.

Сетевая солнечная электростанция «Хевел» C3Источник hevelsolar.com

Область применения

Логично их использовать только в походных условиях, ведь тонкопленочные солнечные батареи легко развернуть и установить на крыше палатки, трейлера и т.д. В такой ситуации возить тяжелые конструкции не всегда удобно. Поэтому такие батареи смогут стать настоящим спасениям для всех людей во время путешествия. С помощью них можно будет зарядить телефон, фонарь.

В качестве больших электростанций применять их не всегда логично и удобно. Чтобы они показали хороший результат нужно устанавливать тонкопленочные солнечные батареи на большом периметре. Что в конечном результате будет стоить серьезных денег. Узнайте, стоит ли устанавливать ветровую электростацию дома.

Видео о современных пленочных батареях

Виды подключения

Вы уже купили фотоэлементы для солнечных батарей, АКБ и все остальные составляющие. Осталось определиться с типом электроснабжения вашего жилища. Они бывают:

  1. Автономные. В данном случае ваш дом питается только от солнечных батарей и никак не связан с общей электрификацией.
  2. Смежные. Панели подключаются в общую сеть. Если бытовые приборы потребляют небольшое количество энергии, то стационарная сети не используется, ток берется из аккумулятора. В случае превышения потребностей электричество расходуется и из общей сети. Стоит учитывать, что без сети сами по себе батареи работать не будут.
  3. Комбинированные похожи на смежные. Но в данном случае излишек электроэнергии, получаемый панелями, идет не в аккумулятор, а в общую сеть.

Какую систему и панели выбрать, решать только вам. Перед покупкой проконсультируйтесь у нескольких специалистов, ведь такие системы приобретаются не на один год. При правильном подключении они будут радовать вас долгое время.

Применение солнечных батарей

В основе работы солнечных энергетических систем заложен принцип фотоэффекта, представляющий собой один из законов физики. Если описывать коротко его действие, то вся полученная энергия от солнечных батарей превращается в микроскопические разряды электрического тока.

Солнце является практически неограниченным и неисчерпаемым источником энергии. Даже той небольшой части, которая доходит до поверхности земли хватает, чтобы с достаточной эффективностью получать электрический ток. Современные установки на солнечных батареях становятся более производительными, активно используются в промышленности и в быту.
В частном доме и на даче они служат основным или дополнительным источником электроэнергии. Здесь больше возможностей и вариантов для их установки. Польза этих устройств особенно ощутима при отсутствии централизованного электроснабжения. Когда работает солнечная панель, все затраты, связанные с приобретением и установкой оборудования, окупаются в течение 5-10 лет, в зависимости от стоимости используемых компонентов.

Совершенно другая ситуация, когда планируется использование солнечных батарей в квартирах многоэтажных жилых домов. Здесь возникает много сложностей, преимущественно технического плана, поэтому их установка в квартирах нецелесообразна. Особенно это касается тех районов, где отсутствуют перебои с электроснабжением.

В первую очередь, потребуется множество согласований с различными органами, что само по себе достаточно сложно. Кроме того, дорогостоящая панель не может быть установлена должным образом, с подключением к сложным схемам управления. Ее полезная мощность не будет полностью реализована, поскольку солнечный свет попадает на поверхность фотоэлементов в ограниченном количестве. Монтажные работы крайне неудобные, а количество подходящих мест для установки ограничено площадью балкона.

В целом, задача конечно решаемая, но ее практическое воплощение будет стоить значительно дороже, чем в частном доме.

Также следует учитывать комплектацию оборудования, которое нужно правильно разместить. В комплект входит не только солнечные батареи для дома, но и аккумулятор, контроллер заряда, инвертор. Всем компонентам требуется определенная площадь, а для АКБ необходимо еще и отдельное помещение.

Устройство и принцип работы

Гибкие солнечные батареи функционируют благодаря такому явлению, как фотовольтаика. Здесь нужно понимать, что свет действует не только как волна, он также представляет собой поток частиц, именуемых фотонами. Непосредственно процесс получения электричества в результате трансформации энергии фотонов называется фотовольтаикой.

Примитивные прототипы солнечных модулей в современном понимании были разработаны еще в середине прошлого века, с тех пор они претерпели существенные внешние и функциональные изменения. Но в любом случае фотоэлектрический эффект является заслугой полупроводников. Ими называют особый сегмент материалов, отличающихся строением атома. Вариации n-типа обладают лишними электронами, в то время как полупроводники р-типа характеризуются нехваткой электронов в атомах. Фотоэлемент образуется в результате комбинирования двух типов исходных веществ, в тандеме эти материалы становятся базой двухслойного изделия.

Солнечные модули образуются из отдельных фотоэлементов, изначально конструкции имели жесткую форму с укрепленной металлической рамой. Со временем изделия стали облегчать, что и привело к разработке гибких солнечных батарей – они мягче и надежнее прототипов.

Панели функционируют по следующему принципу:

  1. N-слой принимает солнечные лучи, контактирующие с поверхностью фотоэлемента.
  2. В результате взаимодействия фотонов с атомами полупроводника у последних «выбиваются» избыточные электроны.
  3. Частицы, получившие свободу, перемещаются к р-слою, присоединяются к атомам с недостатком электронов.
  4. В итоге взаимодействия нижний слой становится анодом, а верхний катодом.
  5. Продуцируется постоянный ток, он приспособлен для зарядки аккумулятора.

Как выглядят гибкие солнечные панели

Полупроводники – это дорогие материалы, чаще всего для гибких солнечных модулей применяют селен, кремний. Постоянный ток преобразуется в переменный, который могут потреблять привычные электроприборы. Чтобы изделия получались легкими и тонкими, пленочные вариации оснащают полимерным напылением в тандеме с алюминиевыми проводниками.

Параметры аккумулятора, контроллера и инвертора

Минимальная емкость аккумуляторных батарей рассчитывается таким образом, чтобы обеспечивалось нормальное питание потребителей в темное время суток. Если в этот период потребляется электричество в размере 2-3 кВт*ч, то и АКБ должна содержать аналогичный запас энергии.

В качестве примера, какие аккумуляторы выбрать, можно взять батарею на 12 В, емкостью 200 ампер-часов. Теоретически она может выдать: 12 х 200 = 2400 Вт или 2,4 кВт. Однако батареи нельзя разряжать полностью, иначе они быстро потеряют свои качества и выйдут из строя. Максимальная разрядка специализированных АКБ допускается лишь на 70%, а автомобильных – на 50%. Поэтому, фактически их потребуется в два раза больше, в противном случае потребуется обязательная ежегодная замена. Общая рабочая емкость батарей рассчитывается на основании данных о суточном потреблении.

Следует учитывать и КПД аккумуляторов. Например, у обычных устройств он составляет около 80%. То есть при полной 100-процентной зарядке, отдается лишь 80%. Этот показатель зависит от величины тока зарядки и разрядки. Чем она больше, тем ниже КПД.

Эффективность работающей системы во многом зависит от параметров инвертора, КПД которого составляет 70-80%. Здесь также теряется электричество в размере порядка 20%, когда постоянное напряжение преобразуется в переменное. В результате, общие потери АКБ и инвертора могут доходить до 40%. Данная проблема решается путем увеличения емкости аккумуляторов и количества используемых солнечных панелей. Следует учесть, что при использовании ШИМ-контроллера, потери увеличиваются еще на 20%. Этого можно избежать, если применять контроллер МРРТ.

Недостатки кремниевых устройств

К тому же, энергия не вся превращается в электрическую под воздействием света: она частично обратно отражается от поверхности, другая ее часть, не поглощаясь и не преобразуясь, проходит «наружу».

Рекомендуем:

  • Работа солнечных батарей ночью и в пасмурную погоду
  • Монокристаллические солнечные панели: сравнение с аналогами, достоинства, цена — ТОП-6
  • Тонкопленочные солнечные батареи: достоинства и недостатки, цена, характеристики

Кроме этого, она способна приводить к тепловым колебаниям в кристаллической решетке и тратиться на процесс рекомбинации, т.е. уничтожения электронов с «дырками», что сопровождается выделением тепла.

Солнечные батареи — какие перспективы у «зеленой» энергии?

В наше время, когда экология переживает далеко не самые лучшие времена, человечество всерьез озаботилось поисками источников энергии, которые не загубят экосистему окончательно и не закончатся сами через несколько десятков лет. Люди резко обратили свой взгляд с нефти и угля на Солнце, ветер и волны.По всему миру начинают строиться электростанции, которые используют эти «чистые» ресурсы, но их все еще мало и они не могут полностью обеспечить население и индустрию энергией.

будущее электроэнергии за солнцем

Будущее «зеленой» энергии

Один из самых перспективных вариантов развития экологически чистой энергетики – солнечная. Суть ее в получении энергии прямо от Солнца, свет которого в достаточном количестве поступает на Землю. Изначально энергия поступала от нашей звезды на поверхность планеты, где превращалась в тепло либо в органику с помощью растений. Именно растительные останки, такие, как нефть, газ, уголь или торф и использовались человечеством в его целях.

Прямое же преобразование солнечного света позволит провести процесс по другому, более короткому циклу. Это уменьшит потери энергии и его длительность. Кроме того, в ближайшие пять миллиардов лет поток света не пропадет, а, следовательно, этот источник энергии можно считать практически вечным. Еще один плюс использования Солнца – от него нет отходов. Никакие радиоактивные полураспавшиеся материалы не нужно захоранивать под землей, на дне или в космосе.

Плюсы и минусы солнечной электроэнергии

— Малая степень загрязнения окружающей среды;

— Малое время накопления энергии (в лучшем случае половину всего времени света нет);

— Высокая стоимость оборудования;

— Сложность создания и использования;

— Зависимость от погодных условий.

По расчетам ученых, уже через двадцать – тридцать лет большая часть энергии на Земле будет добываться из света.

Принцип применения солнечной энергии

Получать энергию из солнечного света можно двумя путями – через тепло или напрямую.

Первый способ гораздо проще. Для этого необходимо направить лучи на какой–либо объект, который, будет нагреваться, собирать тепло и проводить его далее по циклу. Как пример можно взять систему приготовления пищи с помощью Солнца.

преобразование солнечной энергии в тепло

Для этого устанавливается специальная система зеркал, которые собирают свет и направляют его на посуду, нагревая ее. Конечно, высоких температур таким образом достичь не удастся, но для разогревания чего–либо такая система вполне подходит.

преобразование солнечной энергии в электричество

Второй же способ подразумевает наличие специального элемента, преобразующего энергию квантов света напрямую в электричество. Это гораздо дороже, но и эффективность таких приборов на порядок выше. В настоящий момент такие системы используются для создания солнечных батарей – плоских панелей, преобразующих свет. Они применяются достаточно часто, в основном, как дополнительный источник энергии. В европейских странах создаются целые «фермы», состоящие из таких панелей с большой площадью, заменяющих другие электростанции.

накопители «зеленой» энергии

Преимущество таких панелей в том, что их можно располагать на любой горизонтальной поверхности – крышах, лужайках или, скажем, кепках

Отдельное внимание стоит уделить использованию таких систем в космонавтике, где из-за невозможности обеспечить аппараты топливом солнечные батареи занимают основное место в выработке энергии

Солнце – неисчерпаемый и мощный источник энергии, который отличается доступность и чистотой. Именно поэтому передовые разработки в области экологически чистой энергетики ведутся именно в области переработки света.

Безграничное применение солнечных батарей

Использование солнечной энергии

Помимо удовлетворения индивидуальных запросов потребителей электричества, солнечную энергию используют в различных сферах жизнедеятельности:

  1. Авиация. Благодаря солнечной энергии, самолеты могут не расходовать топливо на протяжении некоторого времени.
  2. Автомобилестроение. Панели могут использоваться для зарядки электромобилей.
  3. Медицина. Благодаря разработкам южнокорейских ученых, мир увидел солнечную батарею, которую используют для приборов, поддерживающих функциональность организма человека, путем вживления под кожу.
  4. Космонавтика. Гелиопанели устанавливаются, например, на спутниках и космических телескопах.

Это всего лишь несколько примеров. Кроме этого, солнечные панели широко используют для обеспечения электроэнергией зданий, а также целых населенных пунктов.

Надеемся, что вышеописанные преимущества и недостатки использования солнечных батарей помогут вам определиться с решением, стоит ли вам обратиться к альтернативным источникам энергии.

Принцип работы солнечной электростанции в домашних условиях

Солнечная электростанция – это система состоящая из панелей, инвертора, аккумулятора и контроллера. Солнечная панель трансформирует лучистую энергию в электричество (как было сказано выше). Постоянный ток попадает в контроллер, который распределяет ток по потребителям (например, компьютер или освещение). Инвертор преобразовывает постоянный ток в переменный и обеспечивает работу большинства электрических бытовых приборов. В аккумуляторе накапливается энергия, которая можно расходовать в темное время суток.

Видео описание

Наглядный пример расчетов, показывающий, сколько панелей нужно для обеспечения автономного энергоснабжения, смотрите в этом видеоролике:

Как солнечная энергия используется для получения тепла

 Гелиосистемы применяются для нагревания воды и отопления жилища. Они могут давать тепло (по желанию владельца) даже тогда, когда отопительный сезон закончится, и обеспечивать дом горячей водой бесплатно. Простейшее устройство представляет собой металлические панели, которые устанавливают на крыше дома. Они аккумулируют энергию и согревают воду, которая циркулирует по скрытым под ними трубам. Функционирование всех гелиосистем основано на этом принципе, несмотря на то, что конструктивно они могут отличаться друг от друга.

Солнечные коллекторы состоят из:

  • бака-аккумулятора;
  • насосной станции;
  • контроллера;
  • трубопроводы;
  • фиттингов.

По типу конструкции различают плоские и вакуумные коллекторы. У первых дно покрыто теплоизоляционным материалом, а жидкость циркулирует по стеклянным трубам. Вакуумные коллекторы отличаются большой эффективностью, потому что теплопотери в них сведены к минимуму. Этот тип коллектора обеспечивает не только отопление солнечными батареями частного дома – его удобно использовать для систем горячего водоснабжения и подогрева бассейнов.

Принцип действия солнечного коллектораИсточник 21ek.ru

Популярные производители солнечных батарей

Чаще всего на прилавках встречается продукция компаний Yingli Green Energy и Suntech Power Ко. Также популярностью пользуются панели HiminSolar (Китай). Их солнечные батареи производят электроэнергию даже в дождливую погоду.

Производство солнечных батарей налажено и у отечественного производителя. Этим занимаются такие компании:

  • ООО «Хевел» в Новочебоксарске;
  • «Телеком-СТВ» в Зеленограде;
  • «Sun Shines» (ООО «Автономные Системы Освещения») в Москве;
  • ОАО «Рязанский завод металлокерамических приборов»;
  • ЗАО «Термотрон-завод» и другие.

По стоимости всегда можно найти подходящий вариант. Например в Москве на солнечные батареи для дома стоимость будет варьироваться от 21 000 до 2 000 000 руб. Стоимость зависит от комплектации и мощности устройств.

Солнечные батареи не всегда плоские – есть ряд моделей, которые фокусируют свет в одной точкеИсточник pinterest.com

Этапы монтажа батарей

  1. Для установки панелей выбирается самое освещенное место – чаще всего это крыши и стены зданий. Чтобы устройство функционировало максимально эффективно, панели монтируются под определенным углом к горизонту. Учитывается также уровень затемненности территории: окружающие предметы, которые могут создавать тень (постройки, деревья и т. п.)
  2. Устанавливаются панели при помощи специальных крепежных систем.
  3. Затем модули соединяются с аккумулятором, контроллером и инвертором, и производится наладка всей системы.

Для монтажа системы всегда разрабатывается персональный проект, который учитывает все особенности ситуации: как будет выполняться установка солнечных батарей на крыше дома, цена и сроки. В зависимости от вида и объема работ, все проекты рассчитываются в индивидуальном порядке. Клиент принимает работу и получает на нее гарантию.

Установка солнечных батарей должна производиться профессионалами и с соблюдением мер безопасностиИсточник pinterest.ca

Как итог – перспективы развития солнечных технологий

Если на Земле максимально эффективной работе солнечных батарей мешает воздух, который в известной мере рассеивает излучение Солнца, то в космосе такой проблемы не существует. Учеными ведется разработка проектов гигантских орбитальных спутников с солнечными батареями, которые будут работать 24 часа в сутки. От них энергия будет передаваться на наземные приемные устройства. Но это дело будущего, а для уже существующих батарей усилия направлены на повышение энергоэффективности и уменьшение размеров устройств.

Солнечные батареи: терминология

В тематике «солнечной энергетики» достаточно много нюансов и путаницы. Часто новичкам разобраться во всех незнакомых терминах поначалу бывает трудно. Но без этого заниматься гелиоэнергетикой, приобретая себе оборудование для генерации “солнечного” тока, неразумно.

По незнанию можно не только выбрать неподходящую панель, но и попросту сжечь ее при подключении либо извлечь из нее слишком незначительный объем энергии.

Вначале следует разобраться в существующих разновидностях оборудования для гелиоэнергетики. Солнечные батареи и солнечные коллекторы – это два принципиально разных устройства. Оба они преобразуют энергию лучей солнца.

Однако в первом случае на выходе потребитель получает энергию электрическую, а во втором тепловую в виде нагретого теплоносителя, т.е. солнечные панели используют для отопления дома.

Максимум отдачи от солнечной панели можно будет получить, только зная, как она работает, из каких компонентов и узлов состоит и как все это правильно подключается

Второй нюанс – это понятие самого термина «солнечная батарея». Обычно под словом «батарея» понимается некое аккумулирующее электроэнергию устройство. Либо на ум приходит банальный отопительный радиатор. Однако в случае с гелиобатареями ситуация кардинально иная. Они ничего в себе не накапливают.

Солнечной панелью генерируется постоянный электроток. Чтобы преобразовать его в переменный (используемый в быту), в схеме должен присутствовать инвертор

Солнечные батареи предназначены исключительно для генерации электрического тока. Он, в свою очередь, накапливается для снабжения дома электричеством ночью, когда солнце опускается за горизонт, уже в присутствующих дополнительно в схеме энергообеспечения объекта аккумуляторах.

Батарея здесь подразумевается в контексте некой совокупности однотипных компонентов, собранных в нечто единое целое. Фактически это просто панель из нескольких одинаковых фотоэлементов.

Монтаж и его стоимость

Схема работы устройства солнечных батарей

Стоимость монтажа солнечных батарей варьируется по разным ценам. Есть два вида монтажа батарей: переделка крыши, замена части крыши на сами пластины солнечных батарей (снимается вся кровля).

Многие посчитают, что батареи слишком большие для крыши, но это не так. Специально для таких случаев выпускают солнечные батареи, которые очень похожи, например на черепицу.

Стоимость такого монтажа по современным меркам около 50 долларов. А вот цена обычной установки батарей составляет в среднем 25 долларов, опять таки всё зависит от типа батарей по отоплению дома и мощности.

Монтаж проходит в следующем порядке

  1. Нужно правильно подобрать набор инструментов.
  2. Солнечную панель монтируют на крышу дома.
  3. Контролёр размещают на одной из стен дома (в местах недоступных для детей).
  4. Аккумулятор должен устанавливаться около солнечных батарей.
  5. Инвертор надо крепить в каком-нибудь подсобном помещении или же повыше на стены.

Низковольтные электронные приборы подключаются к контроллёру, высоковольтные к инвертору. Также, нужно знать, что нельзя ни в коем случае пытаться собственноручно установить все детали и запустить механизм.

Следует только следовать нескольким этапам

  1. Подобрать надо максимально свободный участок, без теней деревьев.
  2. Крепить нужно их в определённом градусе и направлении. Минимально на 180 градусов на юг (при том варианте, если дом находится сверенном полушарии).
  3. В зимнее время батареи плохо работают и отапливают дом, причина – мало солнца и снег, падающий на них. Способ устранения прост, специальной щёткой смести снег с панелей или устанавливать их на стенах дома.

Принцип работы солнечных батарей

Человечество научилось получать энергию из ископаемых, потоков воды и порывов ветра, дошли и до применения световых лучей. Существуют даже солнечные модули, которые поглощают невидимый инфракрасный спектр и работают ночью. Всепогодные батареи эффективны в пасмурную погоду, туман, дождь.

Принцип работы любой батареи – преобразование лучей солнца в электрический импульс.

Зачастую солнечные модули работают на кристаллах кремния, и этому есть объяснение. Данный металл чувствителен к воздействию лучей, он недорог в добыче, а КПД батарей составляет 17-25%. Кристалл кремния при попадании на него солнечных лучей образует направленное движение электронов. При средней площади батареи 1-1,5 м² можно достичь на выходе напряжение в 250 Вт.

В настоящее время применяется не только кремний, но и соединения селена, меди, иридия и полимеров. Но широкого распространения они не получили, даже несмотря на КПД в 30-50%. Все потому, что они очень дороги. Для электрификации обычного дачного или загородного дома отлично подойдет кремниевая фотоэлектрическая панель.

Применение солнечных батарей

Кроме космонавтики и обеспечения частных домов электроэнергией, панели или батареи солнечные применяют в следующих сферах:

  • Автомобилестроение. Экологичный транспорт приобретает популярность, ведь выхлопы бензина и газов загрязняют атмосферу, а цены на топливо постоянно растут. Машины на солнечной энергии способны развивать скорость до 140 км/ч.
  • Эксплуатация водного транспорта (барж, катеров, яхт). Такой транспорт можно встретить в Турции. Лодки развивают небольшую скорость (до 10 км/ч), и это позволяет туристом осмотреть достопримечательности и роскошные пейзажи этой страны.
  • Энергообеспечение зданий. В развитых странах Европы многие муниципальные здания и сооружения полностью обеспечивают свои нужды с помощью энергии, которую выделяют солнечные панели.
  • Самолетостроение. Благодаря наличию батарей, самолет в полете может длительное время не расходовать топливо.

Отрасль постоянно развивается. Уже изобрели зарядки для телефонов и ноутбуков, работающие от энергии Солнца.

Правила эксплуатации

Производители аккумуляторов всегда отмечают тот факт, что надёжность и долговечность таких устройств зависит от условий эксплуатации. Существует несколько простых рекомендаций, с помощью которых можно существенно продлить срок службы приобретённой батареи:

  1. Вентиляция помещения. Единого правила в этом случае просто нет, так как все зависит от ситуации. Если пользователь использует стандартную батарею, ёмкость которой соответствует аккумулятору солнечной панели, то создавать дополнительные вентиляционные условия просто не нужно. Помимо этого, АКБ выделяет небольшое количество газов, которые уничтожают опасные для человека грибки, плесень и бактерии. Такие газы совершенно безвредны для животных и людей, благодаря чему можно не бояться отравлений.
  2. Оптимальный температурный режим. Те, кто уже не первый год использует АКБ для солнечных батарей, знают, что лучше всего такие устройства работают при температуре от +5 до +15˚С. Главное избегать резких перепадов температуры, которые могут вывести из строя всю систему. В связи с этим аккумуляторы лучше устанавливать в просторных погребах, подвалах.
  3. Ёмкость аккумулятора. Если есть такая возможность, то своё предпочтение лучше отдать устройствам с большой ёмкостью. Это связано с тем, что пользователь сможет подключать мощные электрические приборы, которые потребляют большое количество тока. Из-за этого часто наблюдается серьёзное провисание напряжения в АКБ, что чревато полным отключением батареи. Если же пользователь приобретает аккумулятор с минимальной ёмкостью, этого может быть недостаточно для стабильной работы болгарки и шуруповёрта.
  4. Заряд АКБ для солнечных панелей. В процессе своей работы мощные аккумуляторы вырабатывают довольно большое количество газов, которые нужно эффективно ликвидировать. Стоит отметить, что некоторые производители оснастили свою продукцию специальными отверстиями для вентиляции, которые расположены на торце. В этом случае ситуация существенно упрощается, так как пользователю нужно подключить небольшую силиконовую трубку и вывести её на улицу. При желании можно задействовать обычную трубочку от медицинских капельниц.

Отдельно стоит учесть, что приобретение АКБ большой ёмкости считается более целесообразным, так как в этом случае пользователь получает множество преимуществ: процессы заряда и разряда будут происходить в наиболее щадящем токовом режиме.

ВОПРОС УТИЛИЗАЦИИ

‒ Солнечные батареи ‒ это хороший способ организовать работу уличных фонарей или подсветки, однако большой экономической выгоды от них ждать не стоит, ‒ считает технический директор электротехнической компании «Технокомплект» в ОЭЗ «Дубна» Константин Плотников. ‒ Количество вырабатываемой энергии нестабильно и сильно зависит от погоды.

Кстати! Альтернативная («зеленая») энергетика предполагает использование возобновляемых источников, например, ветра, солнечного излучения, приливов, тепла Земли.

В нашей полосе солнечная электростанция может успешно работать «на подхвате» у основной для того, чтобы вырабатывать больше электричества в дневные часы и помогать обеспечивать, например, нужды промышленных предприятий. Однако это должен быть достаточно масштабный объект, которому к тому же потребуется большая площадь для размещения.

Казалось бы, все эти проблемы можно преодолеть ради спасения окружающей среды. Но тут не все так однозначно.

‒ Использование солнечных батарей действительно позволяет сократить выбросы в окружающую среду, ‒ говорит Константин Плотников. ‒ Но в процессе производства панелей используются тяжелые металлы и различные химические соединения, которые не так просто потом утилизировать.

Алла Полякова, председатель Комитета Мособлдумы по экологии и природопользованию:

‒ Альтернативные способы получения энергии в Подмосковье пока не сильно развиты. Пасмурных дней в году у нас больше половины. Ветра для полноценной работы ветрогенераторов не всегда бывает достаточно. Однако это не должно стать препятствием на пути научных исследований в этой области. Не исключено, что в будущем технологии станут более дешевыми, и Россия займет достойное место на мировом рынке новой энергетики.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий

Adblock
detector