Соларни панели: карактеристике и карактеристике употребе

Свака минута на површини наше планете добија много сунчеве енергије, без које је живот на Земљи немогућ. Међутим, то није све што је способно, данас улазимо у еру алтернативних обновљивих извора енергије, користећи активност Сунца, вјетра и воде. Највеће соларне електране већ производе око 1% свјетске електричне енергије, тако да је будућност у новим развојима. И то дугујемо науци и модерним технологијама, захваљујући којима је то постало могуће.

Пораст цијене електричне енергије ће вас нећно натерати да размишљате о штедњи. И одлична алтернатива у овом случају су природни извори енергије. Оптимално решење за приватну кућу је алтернативна електрана - соларна батерија.

У ствари, хелиосистем је прилично једноставан и састоји се од четири главна елемента.

• Соларна батерија - по облику и величини је правоугаона плоча са одређеним бројем плоча. Основа соларних ћелија су полупроводнички материјали. Минијатурни претварачи се монтирају у модуле, а модули у један соларни колекторски систем.
• Контролер - обавља функцију посредника између соларног модула и батерије. Потребно је пратити ниво напуњености батерије. Његова улога је изузетно важна у читавом кругу - контролер не дозвољава да електрични потенцијал прокључа или падне, што је неопходно за стабилно функционисање читавог система.
• Инвертер - претвара истосмјерну струју соларног модула у АЦ 220-230 волти. Хибридни мрежни претварач може користити и директну и измјеничну струју за свој рад. Међутим, треба имати у виду да инвертер такође захтева енергију, а његова потрошња је око 30% губитка конверзије. И у облачно време или ноћу, сва енергија за рад ће се трошити из батерије. То јест, ако се батерија испразни, претварач ће престати да ради.
• Батерија - претворена у електричну енергију, соларна енергија се не користи у кући у потпуности. Вишак се може акумулирати у батерији и користити у мрачном и облачном времену.

Главни елемент сваке соларне ћелије је фотоелектрични претварач.

У масовној производњи користе се три типа силицијумских елемената.

• Моноцристаллине - умјетно узгојени кристали силиција се режу у танке плоче. Модул је базиран на пречишћеном чистом силицијуму. Површина је више попут саћа или малих ћелија које су међусобно повезане у једној структури. Готове мале плоче су међусобно повезане мрежом електричних жица. У овом случају, процес производње је радно интензивнији и троши много енергије, што утиче на коначне трошкове соларне батерије. Али монокристални елементи имају већу продуктивност, а просечна ефикасност је око 24%. Рок трајања једнокристалних батерија је дужи, траје у просјеку око 30 година.
• Поликристални - на бази силицијумске талине. Такви модули се сматрају најбољим рјешењем за стамбене приватне сеоске куће. Неколико кристала силикона је комбиновано у једну фотоћелију. Површина поликристалног соларног ћелија има неједнолику површину, због чега светлост слабије упија. А ефикасност, односно испод, је унутар 20%. Радни век поликристалног панела је 20-25 година. Имају карактеристичну разлику - тамно плаву боју облоге. Такви модули су јефтинији од аналогних, што омогућава да се комплетан систем надокнади за око 3 године.
• Тхин филм - имају флексибилну подлогу која вам омогућава да монтирате батерију на било коју површину са угловима и кривинама. На површини батерије се наноси танак слој полупроводника. Такви системи имају очигледан недостатак - малу ефикасност. Продуктивност је у просјеку око 10%. Односно, да би се обезбедила енергија код куће, биће потребно двоструко више танких филмских батерија од поликристалних. И животни вијек таквих панела је мањи од осталих аналога - у просјеку, вијек трајања је око 20 година.

Идеално ако соларни панели могу у потпуности осигурати кућу струју. Али често се енергија Сунца користи за снабдевање топлом водом или за грејање. Али, да би се испунио било који од ових циљева, потребно је израчунати стварну снагу по квадратном метру и потребан број модула. Снага соларног модула зависи од количине сунчеве светлости која удара у површину батерије. Да бисте направили прави избор, требало би да проучите и принцип рада кућне мини-електране.

Први прототип соларног колектора, који је свима познат од прошлог века, је летњи летњи туш. Био је то велики контејнер, који је био обојен у црно, вода у њему се гријала током дана, што је омогућило сваком љетном становнику да се топли туш увече.

Соларни колектор је равна плоча која се налази на улици.обично на крову, и способан је да претвори 90% сунчевог зрачења у енергију. У будућности, енергија се шаље у систем и дистрибуира према потребама напајања. Али ако се соларни систем користи за грејање или топлу воду, онда се енергија уз помоћ пумпе мале снаге шаље у резервоар.

У различито доба дана иу различитим сезонама ниво осветљења се мења. Стога, да би се осигурало непрекидно напајање куће, соларна батерија има читав систем. Научници су научили да контролишу такав микрофизички феномен као фотоелектрични ефекат. Иако се на први поглед чини да је принцип рада технички сложен, у стварности принцип рада и коло електричног круга изгледа веома једноставно.

Свако може инсталирати соларне панеле у свом дому.

Поред тога, они имају многе предности.

• Енергетска ефикасност - у зависности од типа соларних ћелија имају другачији индикатор. Међутим, просечна ефикасност је од 14 до 30%.
• Соларни панели су посебно тражени у приградским подручјима. И за то постоје два разумна објашњења. Прво, парцеле за дацху се цесто налазе далеко од централизованих извора енергије у подруцјима са слабо развијеном инфраструктуром. И друго, претварање сунчеве светлости у енергију је посебно важно на врхунцу летње сезоне - љети.
• Ако је потребно, мини електрана се може допунити новим соларним панелима ради повећања снаге.
• Штедња - за јужне регионе земље, коришћење соларних панела за топлу воду може уштедити до 60% енергије у просјеку годишње: 30% зими и 100% љети.
• Такви системи су релевантни не само за приватну употребу, на пример, за дом, већ и за предузећа, образовне и медицинске институције. У производној радионици, соларни панел се може користити као додатни извор топлоте за централно гријање зими, а љети за снабдијевање процесом топлом водом.
• Предност је да вам је потребно само једном да платите опрему, након тога систем не захтева никаква улагања и одржавање.
• Еколошки извор енергије је посебно важан аспект у планетарном плану, јер резерве енергије на Земљи нису неограничене.
• Поузданост - у овом случају, много зависи од изабраног модела и исправне инсталације.

Важно је напоменути да се систем исплати за неколико година и омогућава власнику да уштеди много новца у будућности. На пример, на основу данашњих тарифа за електричну енергију и дизел, можемо са сигурношћу рећи да ће се соларни систем исплатити за 3-4 године у приватној сеоској кућици за породицу од 5-7 особа. А када се креће од гаса - доигравање ће бити до 8-10 година.

Данас разне врсте соларних панела постају све популарније. На први поглед, може се чинити да су сви соларни модули исти: велики број појединачних малих соларних ћелија је међусобно повезан и прекривен транспарентним филмом. Али, у стварности, сви модули се разликују по снази, дизајну и величини. У овом тренутку, произвођачи су поделили соларни систем на два главна типа: силицијум и филм.

За кућну употребу, соларни панели се уграђују са силицијумским фотонапонским ћелијама. Они су најпопуларнији на тржишту. Од којих се такође могу разликовати три типа - то је поликристални, монокристални, они су већ били детаљније описани у чланку, и аморфни, на чему живимо.

Аморфни - такође су направљени на бази силицијума, али, поред тога, такође имају флексибилну еластичну структуру. Али они нису направљени од кристала силицијума, већ од силана - друго име је силицијумов водоник. Међу карактеристикама аморфних модула може се приметити одличан учинак чак иу случају облачног времена и могућности понављања било које површине. Али ефикасност је много мања - само 5%.

Други тип соларних панела - филм, произведен на основу неколико супстанци.

• Кадмијум - такви панели су развијени 70-их година прошлог века и коришћени у простору. Данас се кадмијум користи иу производњи индустријских и домаћих соларних електрана.
• Модули на бази полупроводника ЦИГС - развијени су од бакра, индијум селенида и филмских плоча. Индиј је такође широко коришћен у производњи ЛЦД монитора.
• Полимер - такође се користи у производњи соларних филмских модула. Дебљина једног панела је око 100 нм, али ефикасност остаје на 5%. Али из предности се може примијетити да су такви сустави приступачни и не емитирају штетне твари у атмосферу.

Али и данас су на тржишту присутни мање гломазни преносиви модели. Посебно су дизајнирани за употребу током активности на отвореном. Често се такве соларне батерије користе за пуњење преносивих уређаја: малих направа, мобилних телефона, камера и камкордера.

Преносни модули су подељени у четири типа.

• Ниске снаге - дају минимално пуњење, што је довољно за пуњење мобилног телефона.
• Флексибилан - може се замотати и имати малу тежину, због тога, због велике популарности међу туристима и путницима.
• Везано за подлогу - имају знатно већу тежину, око 7-10 кг и, сходно томе, дају више енергије. Такви модули су посебно дизајнирани за употребу у вожњи на дугим путовањима, а могу се користити и за делимично аутономно напајање сеоске куће.
• Универзални - неопходан у планинарењу, уређај има неколико адаптера за истовремено пуњење различитих уређаја, тежина може достићи 1,5 кг.

Мрачно време није важно за соларни систем. Главна ствар овде је број јасних светлосних дана. На пример, ако користите соларни панел за снабдевање топлом водом, чак иу зимском периоду од тридесет степени мраза, можете имати стабилну воду у резервоару на температури од 40 ° Ц - 50 ° Ц.

У регионима са оштром континенталном климом и оштром зимом, немогуће је напустити централно грејање. Међутим, могуће је допунити систем индиректним резервоарима за грејање, који омогућавају комбиновање различитих извора топлоте са могућношћу аутоматског укључивања сунчеве енергије и по потреби.

Такође можете користити соларни систем да подржите грејање у "топлом поду". Истовремено за 100 квадратних метара пода потребно вам је око 8 колектора. Али током лета, такав велики систем ће бити сувишан, осим што га можете користити за одржавање температуре у базену или сауни.

Његова улога у систему је сасвим разумљива - батерија ће вам омогућити да се снабдете електричном енергијом из соларног модула. А онда ће бити могуће користити соларну енергију као електричну енергију.

Инсталирање соларног система на сопственом сајту коштаће пристојну количину. Пре него што наставите са инсталацијом соларне батерије, потребно је одредити потребну снагу за све уређаје. Прво, потребно је израчунати оптимално вршно оптерећење у киловатима и рационално условну просјечну потрошњу енергије у киловатима / сату како би се задовољиле потребе куће или локације.

За рационално коришћење соларне енергије потребно је одредити:

• вршно оптерећење - да би се одредило, потребно је додати снагу свих уређаја који су истовремено повезани;
• максимална потрошња енергије - параметар потребан за одређивање категорије уређаја који морају радити у једном тренутку;
• дневна потрошња се одређује множењем индивидуалне снаге једног уређаја са временом у коме је радила;
• просечна дневна потрошња - одређује се додавањем потрошње енергије свих електричних уређаја за један дан.

Сви ови подаци су неопходни за комплетан сет и стабилан накнадни рад соларне батерије. Добијене информације ће омогућити да се одаберу прикладнији параметри батерије - скуп елемент соларног система.

За све калкулације, требат ће вам лист у ћелији или, ако желите радити на рачуналу, тада ће бити најпогодније користити Екцел датотеку. Припремите предложак табеле са 29 колона.

Наведите имена графа у реду.

• Назив апарата, кућних апарата или алата - стручњаци препоручују да се потрошачи енергије опишу из ходника, а затим да се крећу у смјеру казаљке на сату или у супротном смјеру. Ако кућа има више од једног спрата, онда је полазиште свих следећих нивоа степениште. Такође указују на уличне електричне уређаје.
• Индивидуална потрошња енергије.
• Време од 00 до 23 сата, то јест, за ово вам је потребно 24 колоне. У колонама током времена, мораћете да наведете два броја у облику фракције: трајање рада током одређеног сата / индивидуалне потрошње енергије.
• У колони 27, назначите укупно време рада апарата по дану.
• За 28 колона је потребно међусобно множити податке из 27 колона појединачно утрошеном снагом.
• Након попуњавања табеле израчунава се укупно оптерећење сваког уређаја за сваки сат - добивени подаци се уносе у колону 29. \ т

Након пуњења задња колона се одређује према дневној просјечној потрошњи. За ово су сви подаци у последњој колони сумирани. Али овај прорачун не узима у обзир потрошњу читавог система соларних колектора. Да би се израчунали ови подаци, потребно је узети у обзир помоћни фактор у коначним израчунима.

Овако пажљиво и мукотрпно израчунавање ће вам омогућити да добијете детаљну спецификацију потрошача енергије, узимајући у обзир сатна оптерећења. Пошто је соларна енергија веома скупа, њена потрошња мора бити сведена на минимум и рационално коришћена за напајање свих уређаја. На пример, ако се соларни колектор користи као резервно напајање код куће, добијени подаци ће омогућити елиминисање енергетски интензивних уређаја из мреже до коначне рестаурације главног напајања.

За константно напајање куће од соларне батерије приликом израчунавања сатних оптерећења се гура напријед. Потрошња електричне енергије мора бити прилагођена тако да се искључе ванредне ситуације током рада система и да се изједначе максимална оптерећења.

Овај графикон јасно показује како ефикасно користити енергију сунца у кући. Почетни графикон показује да је оптерећење распоређено насумично током дана: просјечна дневна сатна стопа била је 750 В, а индикатор потрошње 18 кВ на сат. Након прецизних прорачуна и правилног планирања, било је могуће смањити дневну потрошњу на 12 кВ / сат, а просјечно дневно оптерећење на сат до 500 В. Ова опција дистрибуције напајања је такође погодна за резервно напајање.

Соларни панели су најистакнутије постигнуће у области алтернативне енергије. Они обављају битну функцију за уштеду енергије и очување предности цивилизације. Љети, у земљи, соларни панели се могу користити за напајање електричних апарата и кућних апарата, система гријања или топле воде.

Туристи и путници, по правилу, бирају преносне соларне батерије за пуњење преносивих уређаја. Они су незамјењиви на мјестима гдје нема напајања.

Такви уређаји могу се користити и за напајање стана. А ако прозори вашег стана гледају на сунчану страну, можете безбједно инсталирати соларне панеле на балкону или испред куће, само требате прво добити дозволу од компаније за управљање или ХОА.

Соларни панели могу бити постављени на кров куће, било да је нагнут или раван, или на балкон, фасаду или чак у двориште. Али, такође ће бити потребно да се остатак простора распореди на тавану или у подруму.

Приликом инсталирања соларног панела морате се придржавати основних препорука стручњака.

• Пажљиво размотрите све елементе соларног система пре куповине за оштећења и дефекте. Током испоруке, чувајте оригиналну амбалажу кита како бисте спречили оштећење екрана.
• Главни елементи контроле и подешавања соларних ћелија заузимају минимум простора. У правилу, неопходни минимум укључује инвертер, контролер и батерију. Такође, ако клима у региону и техничке карактеристике локације дозвољавају, уређаји за контролу и праћење могу се инсталирати на улици.Али боље је изабрати грејну суву просторију за цео систем мини-електрана, јер када температура околног ваздуха падне на -5 ° Ц, капацитет батерије се преполовљује.

• Соларни модули, контролери и инвертори доступни су испод 12, 24 и 48 волти. Висок напон омогућава употребу жица са мањим попречним пресеком. Али што је нижи напон, на пример, на 12 В, лакше је заменити поломљене батерије. Када радите са 24 волта, морате заменити батерије у паровима. А када замењујете 48-волтну батерију, требаће вам 4 батерије на једној грани, што је заузврат опасно и може довести до електричног удара.
• За систем соларне батерије, морате користити посебне батерије означене Солар. Идеално би било да све батерије буду од истог произвођача и из исте серије.
• Број фотоћелија у једном модулу треба да буде од 36 до 72 комада - то је оптимална количина за добијање наведене струје. Не треба инсталирати двоструке модуле са бројем фотоћелија од 72 до 144. Прво, они су проблематични за транспорт. И друго, они су први који пропадају током јаких мраза.

• Велики модули треба да имају ојачани кућиште и додатну заштиту у облику стакла. Будући да су модули инсталирани на крову, они су тешка оптерећења у облику падавина и вјетра.
• Потребно је саставити комплет соларне батерије на отвореном простору или у пространој просторији.
• За постављање соларног панела на парцели потребно је одабрати добро освијетљен отворени простор на којем се не појављује сјена из сусједних зграда или дрвећа. Савршено за ово одговара крову куће или било које друге зграде.
• Угао нагиба соларних модула игра велику улогу у добивању енергије. Проток енергије је пропорционалан положају сунца. Због тога је вредно предвидети могућност промене угла нагиба за причвршћивање када се промени сезона, када се промени положај сунца и смер зрацења.

Интегрисани хелиосистем ће захтијевати знатна улагања. Али сав утрошени новац ће бити враћен у будућности. Период поврата у зависности од броја модула и метода коришћења соларне енергије ће варирати. Ипак, могуће је смањити почетне трошкове не због губитка квалитета, већ због разумног приступа избору компоненти соларне батерије.

Ако сте неограничени у подручју инсталације соларних модула, а имате пристојан простор, онда 100 квадратних метара. Можете инсталирати поликристалне соларне плоче. То ће уштедети значајан износ у породичном буџету.

Не покушавајте потпуно покрити кров соларним панелима. За почетак, инсталирајте пар модула и повежите са њима опрему која ради са сталним напоном. Можете повећати снагу и повећати број модула са временом.

Ако сте ограничени у буџету, можете одбити да инсталирате контролер - Ово је помоћни елемент који је потребан за праћење нивоа батерије. Уместо тога, можете додатно прикључити још једну батерију на систем - то ће избећи прекомерно пуњење и повећати капацитет система. А да бисте контролисали пуњење, можете користити уобичајене аутомобилске сатове, који могу да мере напон, а коштају много мање.

Приликом одабира соларне батерије за дом, треба се фокусирати не само на омјер цијене и квалитете, већ и на марку. Морате апсолутно веровати произвођачу у овом важном питању. А да бисте утврдили квалитет производа, треба да се упознате са техничким пасошем и прегледима.

Често на тржишту можете наћи цевасти вакуумски соларни колектор. Такви панели се производе углавном у Кини и теоретски имају већу ефикасност. Међутим, зими се на оваквим производима ствара мраз, а на површини прсти снијега. Слој падавина не допушта сунчевим зрацима да прођу, а врелим летњим даном такав систем може да „прокува“ ако није покривен на време да га заштити од прегревања.

Размислите о најпопуларнијим соларним панелима на тржишту.

Схарп је марка јапанске корпорације, познате у производњи соларних ћелија велике снаге. Произведени производи подлежу темељном истраживању и тестирању. Соларни модули имају три слоја, а ефикасност варира од 37,9% до 44,4%.

ИЕС - произведен у Шпанији. Главна карактеристика производа је два слоја модула и ефикасност унутар 32%, што се у коначници огледа у трошку. Шпански бренд соларни панели су много јефтинији од јапанских, али и даље остају веома скупи за употребу у приватним кућама.

Амоник је такође међу лидерима у производњи соларних ћелија за индустријску употребу. Ефикасност производа је 36%.

Сун Повер - амерички бренд соларни панели су такође укључени у рејтинг ефикасних система. Ефикасност популарних модела је 21%.

Телеком-СТВ - руски панели (Зеленоград) такође заузимају водеће позиције међу произвођачима. Асортиман производа је веома широк. Компанија нуди монокристалне батерије од 18 до 270 В, вишекристалну - од 5 до 250 В, за поморску употребу - од 16 до 215 В, а преклоп - од 120 до 180 В. Ефикасност соларних модула је 20-21%, али је у исто време цена батерија нижа за 30% у поређењу са увозним брендовима.

Ово је само мали дио познатих произвођача соларних ћелија. Али немојте одбацивати друге домаће брендове. Тако, на пример, компанија Хевел (Цхувасхиа, Русија) производи микроморфне танкослојне батерије. Као што су истраживања показала, побољшани панел компаније ефикасније хвата зраке распршене енергије. И, не мање важно, домаћи соларни панели имају атрактиван изглед и могу се инсталирати не само на кров, већ и на фасаду зграде.

Не размислите о инсталирању јефтиних двоструких соларних модула са великим бројем фотоћелија. Као што пракса показује, током аномалних мразева који су систематски погодили многе делове земље, управо ови панели се прво покваре. Ствар је у томе што се танак прозирни филм, који се растеже на површини модула, компримира у хладно и одваја од велике напетости и прекида. Зашто падају перформансе соларних батерија, што може довести до брзог квара.

При избору одговарајућег система потребно је обратити пажњу и на чињеницу да се снага хелиосистема смањује са временом за 10%.

Исто тако смањите ресурсе панела могу:

• оштећени филм на површини модула;
• замагљивање филма;
• површинска деформација.

Не тако давно, научници су дошли до закључка и доказали могућност складиштења топлоте у земљи. Оно што отвара велике изгледе за алтернативну енергију. Вишак љетне врућине може се чувати у подземним или воденим акумулаторима који се налазе на дубини од 2 до 35 метара и користе енергију зими као гријање или електричну енергију.

Савети за соларне панеле - у следећем видеу.