Солнечные батареи для дома — принцип действия и разновидности (85 фото)

Каждый обыватель мечтает об экономии электрической энергии. В качестве её альтернативы можно рассмотреть вариант использования энергии солнца, о перевоплощении которой в электричество позаботится солнечная батарея для дома, как на фото.

Принцип действия батареи

Солнечная батарея — устройство генерации постоянного тока, располагается на крыше дома. К нему подключаются аккумуляторные батареи с датчиком контроля заряда и инверторами, преобразующими ток постоянный в переменный.

Фотоэлементы, расположенные на панельном устройстве, трансформируют энергию солнца в электричество. Все фотоэлементы подключаются параллельным и последовательным способами в единое целое, в результате этого вырабатывается некоторое количество энергоресурса.

Параллельный способ подключения производит ток, а последовательный – напряжение.

Эффективное функционирование батареи без сбоев возможно благодаря объединению двух способов в единый механизм. Диоды используются в скреплении деталей панели, чтобы не было перегрева и разрядки аккумуляторов.

Контроллер заряда, которым оснащен аккумулятор, способен собирать и сохранять энергию от солнечной батареи. Резистор, подключенный к батарее, обеспечит возможное повреждение системы в целом.

Инвентор необходим для пропуска переменного тока из батареи, чтобы использовать его в быту. Возможно, для освещения дома. Установку солнечных батарей можно произвести своими руками или воспользоваться услугами профессионалов.

Составляющие батареи

Основными составляющими системы являются:

• Солнечная панель, которая непосредственно принимает излучение солнца.
• Датчик контроля заряда, стабилизирующий функциональность системы и способствующий увеличению эффективности производства электричества.
• Аккумуляторы, благодаря которым сохраняется выработанная электроэнергия.
• Инвертор, преобразующий ток из одного вида в другой, используемый различными электрическими приборами.

Положительные качества и недостатки

Достоинствами солнечной батареи для частного дома являются:

• отсутствие финансовых вложений в период работы;
• долгий срок службы;
• использование неиссякаемого источника энергии – солнечного излучения;
• отсутствие потребности в техобслуживании;
• не создает шумов при работе;
• необходимый показатель КПД;
• экологичность в применении.

К недостаткам можно отнести:

• зависимость от солнца.
• внушительную стоимость системы.
• необходимость опыта монтажной работы.

Разновидности батарей

Монокристаллические кремниевые. Происходят от процесса литья высокоочищенных кремниевых кристаллов. А нестандартное положение монокристальных атомов способно увеличить КПД до 19%.

Толщина фотоэлементов составляет 200-300 мкм. Батареи этого вида надёжны и долговечны, но стоят дорого.

Мультикристаллические кремниевые. В качестве основы для них служат разные монокристаллические кремниевые решётки. Срок их работоспособности — 25 лет, а КПД около 14-15%.

Поликристаллические кремниевые. Кремниевые атомы ориентированы иначе, поэтому уступают монокристаллу по выработке электричества. Период эксплуатации — 20 лет, КПД – 14%.

Тонкоплёночные. Для производства панельных систем используется определенная плёнка, поглощающая солнечный свет. В основном эти устройства применяют в туманных альбионах. При КПД — 10% у них достаточно привлекательная стоимость батареи.

Аморфные кремниевые. Являются экономным вариантом при КПД в 8%, но стоимость вырабатываемой электроэнергии достаточно дешевая.

Из теллуида кадмия. Производится с использованием плёночной технологии. Хотя слой пленки очень тонкий, но КПД составляет 11%. Стоимость энергии обойдется чуть дешевле, чем у кремниевых панелей.

Сфера использования

Дешёвое электричество, вырабатываемое панелями, широко востребовано в различных сферах и применяется для:

• Освещения всевозможных зданий и помещений.
• Энергообеспечения различных коммуникаций и оборудования больничных учреждений.
• Освещения улиц, трасс, территорий и пр.
• Зарядки микроэлектронных приборов и устройств.

Эффективность использования

Используя энергию солнца в доме, владелец заметно сэкономит. Тем более, при расположении дома в регионах с максимальным количеством солнечных дней. Ведь основной источник энергии – солнечное излучение.

Зимой батареи, у которых КПД около 15% смогут пользоваться горячим водоснабжением и отоплением на 70%, что значительно сэкономит расходы. 30% электроэнергии всё таки придётся позаимствовать у обычных электроносителей.

Принцип работы

Принцип работы состоит в том, что лучи солнца попадают на полупроводник, который вмонтирован в улавливатель. При обоюдном взаимодействии появляются свободные электроны, в результате чего возникает постоянный ток.

В быту потребуется применение большего количества пластин, значит, одна панель должна содержать их несколько десятков.

Система отопления при помощи солнца

Обеспечить дом теплом с помощью солнечных батарей возможно при наличии таких элементов:

• Солнечного модуля.
• Датчиков контроля.
• Насосной системы.
• Емкости (500-1000 л).
• Электротэна.

Солнечный ресурс можно применять для напора воды в трубах или «тёплого пола».

Сделать правильный выбор нужного варианта, поможет подготовленный точный расчет мощности всех возможных потребителей и при этом учесть следующие нюансы:

• Наклон крыши должен составлять более 30 град.
• Панели должны располагаться на южной стороне, насыщенной солнцем.
• Ничто не должно загораживать прямое проникновение солнца на панель.
• Усредненное число солнечных дней.
• Возможное облучение радиацией.
• Надежность стропил в конструкции крыши, которые будут подвергаться нагрузке от модулей и слоя снега.

Преимущества отопления солнцем

• экологически чистое приспособление, поэтому не загрязняет атмосферу;
• не спровоцирует пожар;
• работоспособны при незначительном солнце;
• не зависит от посторонних источников энергии;
• автоматизация системы;
• при правильном монтаже не требуется дополнительное вложение средств или текущие ремонтные работы.

Выбор устройств для домашнего использования

Батареи малой мощности можно применять для работы некоторых бытовых приборов, телефона и нескольких источников освещения.

Универсальные используют в качестве электропитания для обеспечения светом и теплом дом на 70%.

Большой мощности – для полного обеспечения необходимых источников электричеством и теплом.

Фото солнечных батарей для дома

Гибкие солнечные панели (+Фото)

 

 

Гибкие тонкопленочные солнечные панели могут стать отличным кровельным материалом на вашей крыше. Для этого тонкую фотопленку просто накладывают на традиционную крышу из черепицы, шифера или металла.

Давайте посмотрим несколько примеров, как это происходит и как это выглядит

Южная сторона этой крыши покрыта солнечной пленкой, которая дает до 4 кВт электричества.

В Вермонте, США, есть небольшое сообщество Hinesburg, где все 6 домов покрыты такой фотоэлектрической пленкой. Они обеспечивают себя энергией круглый год. Экологические особенности этих домов включают геотермальное отопление, теплые полы и трехслойные стеклопакеты. Окна ориентированы на южную сторону и это помогает прогревать здания зимой.

Три типа солнечных панелей на крыше. Слева направо, коллекторы для подогрева воды, солнечные батареи и солнечная пленка интегрированная в крышу

Солнечная пленка не искажает фасад даже старого здания 1930 года постройки. При этом она может окупить себя примерно за 10 лет при ее текущей стоимости. Но из года в год цена на солнечные элементы снижается и становится все доступней.

Эта солнечная крыша на одном из зданий технического университета в штате Миссури. Она простая в установке и в уходе, также на ней легко заметить неисправности и починить.

 

Солнечная пленка может легка интегрировать в любой дизайн и практически незаметна.

Установка солнечных панелей на металлическую кровлю.

Все соединения прячутся под конёк

Крыша может также стать системой отопления для дома, подогрева воды и пола. Для этого сначала на крышу монтируются вакуумные трубки, которые подсоединены к системе отопления дома, а сверху на них ложатся солнечные панели, которые будут собирать солнечное тепло.

Тонкопленочные гибкие солнечные фотоэлектрические панели.

Если у вас металлическая крыша, то все что вам остается, это почистить ее и наклеить панели.

Монтаж солнечных панелей вместе с металлочерепицей

Намного эффективней, когда солнечные панели интегрированы в кровле еще на заводе. Как это сделано в компании www.ustile.com, тогда и качество сборки лучше и эффективность панелей и надежность всей конструкции.

Солнечная система Panotron.

Малые фотоэлектрические панели вставляются в глиняную черепицу. Монтаж солнечной плитки производится одновременно с кладкой черепицы. Солнечные панели состоят из отдельных монокристаллических элементов, соединенных последовательно. 4 отдельные панели с номинальной мощностью 6,25 Wp вместе образуют фотоэлектрический модуль. Мощность такого модуля 25 Wp; 1 м2 поверхности имеет выходную мощность 75 WP. www.panotron.com

Солнечная черепица.

Установлена на одном уровне с битумной черепицей. Для крепления достаточно просверлить только одно отверстие.

Солнечная черепица накладывается одна на другую и провода идут по низу через просверленные отверствия, связывая кажду из них. Дальше они поступают на мансарду, где соединены с общей системой.

Солнечная черепица не обязательно должна идти сверху вниз. Вот вариант, когда она выложена в виде чешуи.

Немецкие разработчики создали здание которое полностью покрыто солнечными панелями. 40 монокристаллических кремниевых панелей на крыше и около 250 тонких пленок меди индия галлия диселенида (CIGS) панелей по бокам вырабатывают до 200% электричества, необходимого для дома. Однажды во время теста дом сгенерировал 19 кВт енергии. solardecathlon.gov

Интегрированные солнечные панели могут выдерживать даже сильные ветры.

Солнечная плитка бескаркасная и может быть установлена на любой кровле, а также может быть вкраплена между плиткой такого же размера, но с различной функциональностью: тепловыми коллекторами и мансардными окнами, а также стандартной черепицей.

pvsystems.meyerburger.com

В 2016 году возобновляемые источники станут вторым источником энергии в мире

Фрайбург — солнечный город, проблеск будущего.

Солнечная деревня Sonnenschiff, Фрайбург, Германия, была построена архитектором Рольфом Дишем. Все 58 домов производят больше энергии, чем они потребляют. В общем они генерируют 420000 кВтч солнечной энергии от общей, около 445 кВт в год. Здесь нет частных автомобилей, но зато хорошо организована система Car-Sharing.www.rolfdisch.de

В мире есть достаточно много компаний, которые создают разные типы встроенных солнечных панелей и солнечной пленки. И с каждым днем их ассортимент становится все разнообразней, и продуктивность их все выше, а цена доступней.

И хотя многие из производителей гибких пленочных солнечных панелей не имеют представительства в нашей стране, вы можете найти и заказать их на Ebay.

 

Источник: rodovid.me

---

Если вам понравился этот материал, то предлагаем вам подборку самых лучших материалов нашего сайта по мнению наших читателей. Подборку — ТОП материалов о принципах экотуризма, туристических маршрутах, обзор и анализ предложений вы можете найти там, где вам максимально удобно ВКонтакте или В Фейсбуке

---

Если у вас неправильно отображается страница, не воспроизводится видео или нашли ошибку в тексте, пожалуйста, нажмите сюда. Новости наших партнеров

принцип работы панелей, готовые комплекты российского производства для частного дома

Ежеминутно на поверхность нашей планеты попадает много солнечной энергии, без которой жизнь на Земле невозможна. Однако это еще не все, на что она способна, сегодня мы вступаем в эру альтернативных возобновляемых источников энергии, используя активность Солнца, ветра и воды. Крупнейшие солнечные электростанции уже вырабатывают около 1% всей мировой электроэнергии, поэтому будущее за новыми разработками. И этим мы обязаны науке и современным технологиям, благодаря которым это стало возможным.

Устройство панелей

Растущая в цене электроэнергия поневоле заставляет задуматься об экономии. И отличной альтернативой в данном случае считаются природные источники энергии. Оптимальным решение для частного дома является альтернативная электростанция – солнечная батарея.

Изначально может показаться, что вся система солнечной батареи слишком большая, а принцип ее работы невероятно сложен. И чтобы понять, как функционирует солнечная батарея в деле, необходимо детально рассмотреть ее конструкцию.

В действительности гелиосистема устроена довольно просто и состоит из четырех основных элементов.

• Солнечная батарея – по форме и размерам представляет собой прямоугольную панель с определенным количеством пластинок. В основу солнечной батареи входят полупроводниковые материалы. Миниатюрные преобразователи собираются в модули, а модули – в единую систему гелиоколлектора.
• Контроллер – выполняет функцию посредника между солнечным модулем и аккумулятором. Он необходим для отслеживания уровня заряда аккумулятора. Его роль крайне важна во всей цепи – контроллер не дает закипать или падать электрическому потенциалу, который необходим для стабильного функционирования всей системы.
• Инвертор – преобразует постоянный ток солнечного модуля в переменный 220-230 вольт. Гибридный сетевой инвертор может использовать для своей работы как постоянный, так и переменный ток. Но стоит учитывать, что для работы инвертора тоже необходима энергия, и его расход составляет порядка 30% потерь на преобразование. И в пасмурную погоду или в темное время суток вся энергия для работы будет расходоваться из аккумулятора. То есть если аккумулятор разрядится, то инвертор перестанет работать.
• Аккумулятор – преобразованная в электричество солнечная энергия не всегда используется в доме в полном объеме. Излишки могут накапливаться в аккумуляторе и использоваться в темное время суток и в пасмурную погоду.

Но перед тем как приступить к выбору и установке солнечной батареи на крыше, необходимо разобраться в принципах работы устройства, а также рассчитать рабочие узлы гелиосистемы.

Технические характеристики

Основным элементом каждой солнечной батареи является фотоэлектрический преобразователь.

В массовом производстве используется три типа элементов из кремния.

• Монокристаллические – искусственно выращенные кремниевые кристаллы нарезаются на тонкие пластины. В основу модуля входит очищенный чистый кремний. Поверхность больше похожа на пчелиные соты или небольшие ячейки, которые соединяются между собой в единую структуру. Готовые маленькие пластинки соединяются между собой сеткой из электроводов. В данном случае процесс производства более трудоемкий и энергозатратный, что отражается на конечной стоимости солнечной батареи. Но монокристаллические элементы обладают большей производительностью, а средний КПД составляет около 24%. Срок службы монокристаллических батарей больше, они прослужат в среднем около 30 лет.
• Поликристаллические – в основе кремниевый расплав. Такие модули считаются оптимальным решением для жилого частного дачного дома. Несколько кристаллов из кремния объединяются в один фотоэлемент. Поверхность поликристаллической солнечной батареи имеет неоднородную поверхность, из-за чего хуже поглощает свет. И КПД, соответственно, ниже, находится в пределах 20%. Срок службы поликристаллической панели составляет 20-25 лет. Они имеют характерное отличие – темно-синий цвет покрытия. Такие модули дешевле аналогов, что позволяет окупить всю систему примерно за 3 года.
• Тонкопленочные – имеют гибкую подложку, что позволяет монтировать батарею на любую поверхность с углами и изгибами. Тонкий слой полупроводников наносится методом напыления на поверхность батареи. Такие системы имеют очевидный недостаток – маленький КПД. Производительность в среднем составляет около 10%. То есть для обеспечения энергией дома потребуется в два раза больше тонкопленочных батарей, чем поликристаллических. И срок службы таких панелей меньше других аналогов – в среднем ресурс работы составляет около 20 лет.

Идеально, если солнечные батареи могут полностью обеспечить дом электроэнергией. Но довольно часто энергия Солнца используется для горячего водоснабжения или же для отопления. Но чтобы выполнить любую из этих целей, необходимо высчитать реальную мощность на квадратный метр и необходимое количество модулей. Мощность солнечного модуля зависит от количества солнечных лучей, которые попадают на поверхность батареи. Чтобы правильно сделать выбор, также следует изучить принцип действия домашней мини-электростанции.

Принцип действия

Первый прототип гелиоколлектора, который всем известен еще с прошлого века – это дачный летний душ. Он представлял собой большую емкость, которая окрашивалась в черный цвет, в течение дня вода в ней нагревалась, что позволяло каждому дачнику вечером принимать теплый душ.

Гелиоколлектор – это плоская панель, которая располагается на улице, как правило, на крыше, и способна преобразовывать 90% солнечного излучения в энергию. В дальнейшем энергия отправляется в систему и распределяется на нужды электроснабжения. Но если гелиосистема используется для отопления или горячего водоснабжения, то энергия при помощи маломощного насоса направляется в бак-аккумулятор.

В разное время суток и в разные сезоны уровень освещения меняется. Поэтому для обеспечения бесперебойной поставки энергии в дом солнечная батарея имеет целую систему. Ученые научились управлять таким микрофизическим явлением, как фотоэлектрический эффект. И хотя, на первый взгляд, принцип действия кажется технически сложным, в действительности, принцип действия и схема электрической цепи выглядят очень просто.

Основная задача всей системы заключается в том, чтобы преобразовать энергию солнца и выдать постоянный ток определенной величины.

Плюсы и минусы

Установить солнечные батареи в своем доме может каждый желающий.

К тому же они имеют множество преимуществ.

• Энергоэффективность – в зависимости от своего вида солнечные батареи имеют разный показатель. Но в среднем КПД составляет от 14 до 30%.
• Солнечные батареи особенно востребованы на дачных участках. И этому есть два разумных объяснения. Во-первых, дачные участки зачастую находятся вдали от централизованных источников энергоснабжения в районах с малоразвитой инфраструктурой. И во-вторых, преобразование солнечных лучей в энергию особенно актуально именно в разгар дачного сезона – летом.
• При необходимости мини-электростанцию можно дополнять новыми солнечными батареями для увеличения мощности.
• Экономия – для южных регионов страны использование солнечной батареи для горячего водоснабжения позволяет сэкономить до 60% энергии в среднем за год: 30% зимой и 100% летом.
• Подобные системы актуальны не только для частного использования, например, для дома, но и для предприятий, образовательных и медицинских учреждений. В производственном цехе солнечную батарею можно использовать в качестве дополнительного источника тепла для центрального отопления зимой, а летом – для подачи технологической горячей воды.
• Выгода – заплатить за оборудование необходимо только один раз, впоследствии система не требует никаких вложений и обслуживания.
• Экологический источник энергии – особенно важный аспект в планетарном плане, потому что запасы энергоносителей на Земле не безграничны.
• Надежность – в данном случае многое зависит от выбранной модели и правильности установки.

Несмотря на множество плюсов, солнечные батареи имеют один весомы недостаток: их разумнее использовать в регионах с малым числом пасмурных дней в году, а таких на территории России очень ограниченное количество.

Стоит отметить, что система окупается через несколько лет и позволяет владельцу в будущем экономить колоссальные деньги. К примеру исходя из сегодняшних тарифов на электричество и дизель, можно с уверенностью сказать, гелиосистема окупится за 3-4 года в частном загородном коттедже для семьи из 5-7 человек. А при переходе с газа – окупаемость составит до 8-10 лет.

Виды

Сегодня различные виды солнечных батарей набирают все большую популярность. На первый взгляд, может показаться, что все солнечные модули одинаковые: большое количество отдельных маленьких фотоэлементов соединены между собой и закрыты прозрачной пленкой. Но, в действительности, все модули отличаются по мощности, конструкции и размерам. И на данный момент производители поделили гелиосистемы на два основных типа: кремниевые и пленочные.

Для бытовых целей устанавливаются солнечные батареи с фотоэлементами из кремния. Они являются на рынке самыми популярными. Из которых можно также выделить три вида – это поликристаллические, монокристаллические, о них уже было рассказано более подробно в статье, и аморфные, на которых остановимся подробнее.

Аморфные – изготавливаются также на основе кремния, но, кроме того, имеют также и гибкую эластичную структуру. Но производятся не из кристаллов кремния, а из силана – другое название кремневодород. Из особенностей аморфных модулей можно отметить отличную эффективность даже при пасмурной погоде и возможность повторять любую поверхность. Но КПД значительно ниже – всего 5%.

Второй тип солнечных панелей – пленочные, вырабатывается на основе нескольких веществ.

• Кадмий – такие панели были разработаны еще в 70-х годах прошлого столетия и использовались в космосе. Но на сегодняшний день кадмий применяется также и при производстве промышленных и бытовых солнечных электростанций.
• Модули на основе полупроводника CIGS – разработаны из селенида меди, индия и представляют собой пленочные панели. Индий также широко используется при производстве жидкокристаллических мониторов.
• Полимер – также используется при производстве солнечных пленочных модулей. Толщина одной панели около 100 нм, но КПД остается на уровне 5%. Но из плюсов можно отметить, что такие системы имеют доступную цену и не выделяют вредные вещества в атмосферу.

Но также на сегодняшний день на рынке представлены менее громоздкие переносные модели. Они специально разработаны для использования во время активного отдыха. Зачастую такие солнечные батареи используются для подзарядки портативных устройств: небольших гаджетов, мобильных телефонов, фотоаппаратов и видеокамер.

Портативные модули делятся на четыре вида.

• Маломощные – дают минимальный заряд, которого хватает для подзарядки мобильного телефона.
• Гибкие – могут сворачиваться в рулон и имеют небольшой вес, благодаря этому и обусловлена большая популярность среди туристов и путешественников.
• Закрепленные на подложке – имеют значительно больший вес, примерно 7-10 кг и, соответственно, дают больше энергии. Такие модули специально разработаны для использования в дальних автомобильных поездках, а также могут использоваться для частичного автономного снабжения энергией загородного домика.
• Универсальные – незаменимы в пешем туризме, устройство имеет несколько переходников для одновременного заряда различных устройств, вес может достигать 1,5 кг.

Эффективность работы зимой

Для гелиосистемы морозная погода не играет роли. Главным здесь является количество ясных световых дней. И, к примеру, если использовать солнечную батарею для горячего водоснабжения, даже в зимний период тридцатиградусных морозов можно стабильно иметь в баке воду температурой 40°C – 50°C.

В регионах с резко континентальным климатом и суровой зимой отказаться от центрального отопления не получится. Но можно дополнить систему баками косвенного нагрева, которые позволяют совмещать различные источники тепла с возможностью включения в работу энергии солнца автоматически и по мере необходимости.

А также можно использовать гелиосистему для поддержки отопления в системе «теплый пол». При этом для 100 квадратных метров пола необходимо примерно 8 коллекторов. Но в летнее время такая большая система будет избыточной, разве что можно использовать ее для поддержания температуры в бассейне или сауне.

В зимний период разумнее использовать накопленную за лето энергию. В данном случае необходимо будет дополнительно установить аккумулятор для накопления электрического заряда.

Его роль в системе вполне понятна – аккумулятор позволит запастись электричеством солнечного модуля. И тогда можно будет использовать солнечную энергию в качестве электричества.

Как выбрать?

Установка гелиосистемы на собственном участке обойдется в приличную сумму. Перед тем как приступать к установке солнечной батареи, необходимо определиться с требующейся мощностью для всех приборов. И в первую очередь необходимо вычислить оптимальную пиковую нагрузку в киловаттах и рациональное условно среднее потребление энергии в киловатт/часах для обеспечения нужд дома или участка.

Для рационального использования солнечного электричества необходимо определить:

• пиковую нагрузку – для ее определения необходимо сложить мощность всех приборов, включенных одновременно;
• максимум потребляемой мощности – параметр, необходимый для определения категории приборов, которые должны работать в одно время;
• суточное потребление – определяется умножением индивидуальной мощности отдельно взятого прибора на время, в течение которого он работал;
• среднесуточное потребление – определяется путем сложения расхода энергии всех электроприборов за одни сутки.

Все эти данные необходимы для комплектации и стабильной последующей работы солнечной батареи. Полученная информация позволит подобрать более подходящие параметры аккумуляторного блока – дорогостоящего элемента солнечной системы.

Для проведения всех расчетов понадобится лист в клетку или, если вы предпочитаете работать на компьютере, то удобнее всего будет использовать файл Excel. Подготовьте шаблон таблицы с 29-ю колонками.

Укажите названия граф по порядку.

• Название электроприбора, бытовой техники или инструмента – специалисты рекомендуют начинать описывать энергопотребителей с прихожей, а затем двигаться вкруговую по часовой или против часовой стрелки. Если дом имеет более одного этажа, то отправной точкой всех последующих уровней служит лестница. А также укажите уличные электроприборы.
• Индивидуальная потребляемая мощность.
• Время суток начиная от 00 и до 23 часов, то есть для этого вам понадобится 24 колонки. В колонках со временем необходимо будет указать два числа в виде дроби: продолжительность работы в течение конкретного часа/ индивидуальную потребляемую мощность.
• В 27 колонке укажите суммарное время работы электроприбора за сутки.
• Для 28 колонки необходимо помножить между собой данные из 27 колонки на индивидуально потребляемую мощность.
• После заполнения таблицы вычисляется итоговая нагрузка каждого прибора на протяжении каждого часа – полученные данные вводятся в 29 колонку.

После заполнения последней колонки определяется среднесуточное потребления. Для этого все данные в последней колонке суммируют. Но в данном расчете не учитывается потребление всей системы гелиоколлектора. Для вычисления этих данных необходимо учитывать вспомогательный коэффициент при итоговых расчетах.

Такой тщательный и кропотливый подсчет позволит получить развернутую спецификацию энергопотребителей с учетом часовых нагрузок. Поскольку солнечная энергия очень дорогая, ее расход необходимо минимизировать и рационально использовать для питания всех приборов. К примеру, если гелиоколлектор будет использоваться в качестве резервного питания дома, то полученные данные позволят исключить энергоемкие приборы от сети до окончательного восстановления основного электроснабжения.

Для постоянного снабжения дома энергией от солнечной батареи при расчетах часовые нагрузки выдвигаются вперед. Потребление электроэнергии необходимо настроить таким образом, чтобы исключить аварийные ситуации при работе системы и выровнять максимальные нагрузки.

В таком случае все максимальные нагрузки должны совпадать с максимальной активностью солнца, то есть попадать на светлое время суток.

На данном графике наглядно показано, как рационально использовать энергию солнца в доме. Первоначальный график показывает, что нагрузка распределялась в течение суток хаотично: среднесуточная почасовая составляла 750 Вт, а показатель потребления – 18 кВт в час. После точных расчетов и грамотного планирования удалось снизить показатель суточного потребления до 12 кВт/час, а среднесуточную почасовую нагрузку до 500 Вт. Данный вариант распределения энергии также подходит и для резервного питания.

Сфера применения

Солнечные батареи являются наиболее выдающимся достижением в области альтернативной энергии. Они выполняют важнейшую функцию для энергосбережения и сохранения благ цивилизации. В летний период на даче солнечные батареи могут использоваться для обеспечения энергией электроприборов и бытовой техники, системы отопления или для горячего водоснабжения.

Туристы и путешественники, как правило, выбирают переносные солнечные батареи для зарядки портативных устройств. Они незаменимы в местах, где отсутствует электропитание.

Подобные устройства можно использовать также и для энергоснабжения квартиры. И если окна вашей квартиры выходят на солнечную сторону, вы можете смело установить солнечные батареи на балконе или фасаде дома, только предварительно необходимо будет получить разрешение управляющей компании или ТСЖ.

Схема подключения

Солнечные батареи можно разместить на крыше дома, неважно, скатной или плоской, а также на балконе, фасаде или даже во дворе. Но также необходимо будет выделить место на чердаке или в подвале для всей остальной системы.

Необходимо соблюдать основные рекомендации специалистов при установке солнечной батареи.

• Внимательно рассмотрите все элементы солнечной системы перед покупкой на отсутствие повреждений и дефектов. Во время перевозки сохраняйте заводскую упаковку комплекта, чтобы не допустить нарушения целостности экрана.
• Основные элементы контроля и регулировки солнечных батарей занимают минимум места. Как правило, необходимый минимум включает в себя инвертор, контроллер и АКБ. А также если позволяет климат региона и технические особенности участка, то устройства управления и контроля можно установить на улице. Но лучше для всей системы мини-электростанции выбрать отапливаемое сухое помещение, потому что при снижении окружающей температуры воздуха до -5?C емкость батареи уменьшается вдвое.

• Солнечные модули, контроллеры и инверторы выпускаются под напряжением 12, 24 и 48 вольт. Большое напряжение позволяет использовать провода с меньшим сечением. Но чем меньше напряжение, к примеру, при 12 В проще заменить вышедшие из строя аккумуляторы. При работе с 24 вольтами понадобится заменять аккумуляторы попарно. А при замене аккумулятора 48 вольт понадобится 4 батареи на одной ветке, что, в свою очередь, опасно и может привести к поражению электрическим током.
• Для системы солнечной батареи необходимо использовать специальные аккумуляторы с меткой Solar. В идеале все аккумуляторы должны быть от одного производителя и из одной партии.
• Количество фотоэлементов в одном модуле должно быть от 36 до 72 штук – это оптимальное количество для получения заявленного тока. Не стоит устанавливать сдвоенные модули с количеством фотоэлементов от 72 до 144. Во-первых, их проблематично транспортировать. А во-вторых, они первыми выходят из строя при сильных морозах.

• Большие модули должны иметь усиленный корпус и дополнительную защиту в виде стекла. Поскольку модули устанавливаются на крыше, на них оказываются большие нагрузки в виде осадков и ветра.
• Собирать комплект солнечной батарее необходимо на открытой площадке или в просторном помещении.
• Для установки солнечной батареи на участке необходимо выбрать хорошо освещенное открытое место, на котором не появляется тень от рядом стоящих зданий или деревьев. Отлично для этого подойдет крыша дома или любой другой постройки.
• Угол наклона солнечных модулей играет большую роль при получении энергии. Поток энергии пропорционален положению солнца. Поэтому стоит заранее предусмотреть возможность изменения угла наклона для крепления при смене сезона, когда положение солнца и направление лучей меняется.

Изготовление в домашних условиях

Комплексная гелиосистема потребует немалого вложения средств. Но все потраченные деньги вернутся в будущем. Срок окупаемости в зависимости от количества модулей и способов использования солнечной энергии будет разниться. Но все же можно уменьшить первоначальные расходы не за счет потери качества, а за счет разумного подхода к выбору компонентов солнечной батареи.

Если вы неограничены в площади установки солнечных модулей, и в вашем распоряжении есть приличное пространство, то на 100 кв. м вы можете установить поликристаллические солнечные батареи. Это позволит сэкономить немалую сумму в семейном бюджете.

Не старайтесь покрыть полностью крышу солнечными батареями. Для начала установите пару модулей и подключите к ним ту технику, которая работает от постоянного напряжения. Нарастить мощность и увеличить количество модулей можно всегда со временем.

Если вы ограничены в бюджете, то можете отказаться от установки контроллера – это вспомогательный элемент, который необходим для отслеживания уровня заряда батареи. Вместо него, можно дополнительно подсоединить к системе еще один аккумулятор – это позволит избежать перезаряда и увеличит емкость системы. А для контроля заряда можно использовать обычные автомобильные часы, которыми можно измерять напряжение, да и стоят они в разы дешевле.

И один важный совет, замените все лампы накаливания на современные. В идеале использовать светодиодные – у них гораздо меньшее потребление электроэнергии и работают они от 12 В.

Популярные производители и отзывы

При выборе солнечной батареи для дома следует ориентироваться не только на соотношение цена – качество, но и на бренд. Необходимо абсолютно доверять производителю в этом важном вопросе. А чтобы удостовериться в качестве продукции, стоит ознакомиться с техническим паспортом и отзывами.

Зачастую на рынке можно встретить трубчатый вакуумный гелиоколлектор. Такие панели производятся в основном в Китае и теоретически имеют более высокий КПД. Но в зимнее время года на таких изделиях образуется наледь и на поверхности налипает снег. Слой осадков не пропускает солнечные лучи, а жарким летним днем такая система может «закипеть», если ее вовремя не накрыть для защиты от перегрева.

Рассмотрим самые популярные на рынке солнечные батареи.

Sharp

Sharp – бренд японской корпорации, широко известный в сфере производства мощных солнечных батарей. Выпускаемая продукция подвергается тщательным исследованиям и испытаниям. Солнечные модули имеют три слоя, а КПД составляет от 37,9% до 44,4%.

IES

IES – производится в Испании. Главной особенностью продукции считается два слоя модуля и КПД в пределах 32%, что в конечном счете отображается на стоимости. Солнечные панели испанского бренда значительно дешевле японских аналогов, но все же остаются весьма дорогостоящими для использования в частных домах.

Amonix

Amonix – также находится в числе лидеров по производству солнечных батарей для промышленного использования. Эффективность выпускаемой продукции составляет 36%.

Sun Power

Sun Power – солнечные панели американского бренда также входят в рейтинг эффективных систем. КПД популярных моделей составляет 21%.

Телеком-СТВ

«Телеком-СТВ» – панели российского производства (г. Зеленоград) также занимают лидирующие позиции среди производителей. Ассортимент выпускаемой продукции очень широкий. Компания предлагает монокристаллические батареи от 18 до 270 Вт, мультикристаллические – от 5 до 250 Вт, для морского применения – от 16 до 215 Вт, и складные – от 120 до 180 Вт. Эффективность солнечных модулей составляет 20-21%, но при этом стоимость батарей ниже на 30% по сравнению с импортными брендами.

Это лишь малая часть известных производителей солнечных батарей. Но не стоит сбрасывать со счетов и другие отечественные бренды. Так, к примеру, компания Hevel (Чувашия, Россия) выпускает микроморфные тонкопленочные батареи. И как показали исследования, улучшенная панель компании эффективнее улавливает лучи рассеянной энергии. И, что немаловажно, солнечные батареи отечественного производителя имеют привлекательный внешний вид и могут устанавливаться не только на крыше, но и на фасаде здания.

Не рассматривайте для установки дешевые сдвоенные солнечные модули с большим количеством фотоэлементов. Как показывает практика, во время аномальных морозов, которые систематически ударяют по многим регионам страны, именно такие панели первыми выходят из строя. Все дело в том, что тонкая прозрачная пленка, натянутая на поверхность модуля, сжимается на холоде и от большого натяжения отслаивается и рвется. Отчего производительность солнечной батареи падает, что может привезти к скорому выходу из строя.

При выборе подходящей системы необходимо также обратить внимание на то, что мощность гелиосистемы со временем снижается на 10%.

Также сократить ресурс панелей могут:

• поврежденная пленка на поверхности модуля;
• замутнение пленки;
• деформация поверхности.

Не так давно ученые пришли к выводу и доказали возможность запасания тепла в грунте. Что открывает колоссальные перспективы для альтернативной энергии. Избытки летнего тепла можно запасать под землей в грунтовых или водяных аккумуляторах тепла, расположенных на глубине от 2 до 35 метров, и расходовать энергию зимой в качестве отопления или электричества.

Советы по поводу солнечных батарей — в следующем видео.

Солнечные панели (20 фото)

Солнечные панели — новейшие технологии по добыче природной энергии.

Установка подобной конструкции поможет получить энергию от солнечного излучения.

Солнечные панели на крыше дома

На производстве солнечных панелей

Установка солнечных батарей на крышу

Солнечные панели зимой

Экологическая энергия, ближе к природе

 

 

 

 

Прошу проголосуй!

Загрузка…

Гибкие солнечные панели (+Фото)

Гибкие тонкопленочные солнечные панели могут стать отличным кровельным материалом на вашей крыше. Для этого тонкую фотопленку просто накладывают на традиционную крышу из черепицы, шифера или металла.

Южная сторона этой крыши покрыта солнечной пленкой, которая дает до 4 кВт электричества.

Солнечная или фотогальваническая черепица (+Видео)

В Вермонте, США, есть небольшое сообщество Hinesburg, где все 6 домов покрыты такой фотоэлектрической пленкой. Они обеспечивают себя энергией круглый год. Экологические особенности этих домов включают геотермальное отопление, теплые полы и трехслойные стеклопакеты. Окна ориентированы на южную сторону и это помогает прогревать здания зимой.

Blog by saharin: интегрированные солнечные панели: Солнечная энергия, солнечные фермы, модули, панели, батареи

Три типа солнечных панелей на крыше. Слева направо, коллекторы для подогрева воды, солнечные батареи и солнечная пленка интегрированная в кришу

Солнечная пленка не искажает фасад даже старого здания 1930 года постройки. При этом она может окупить себя примерно за 10 лет при ее текущей стоимости. Но из года в год цена на солнечные элементы снижается и становится все доступней.

Эта солнечная крыша на одном из зданий технического университета в штате Миссури. Она простая в установке и в уходе, также на ней легко заметить неисправности и починить.

Солнечная пленка может легка интегрировать в любой дизайн и практически незаметна.

Blog by saharin: установка солнечных панелей на металлическую кровлю: Солнечная энергия, солнечные фермы, модули, панели, батареи

Установка солнечных панелей на металлическую кровлю.

Все соединения прячутся под конёк

Крыша может также стать системой отопления для дома, подогрева воды и пола. Для этого сначала на крышу монтируются вакуумные трубки, которые подсоединены к системе отопления дома, а сверху на них ложатся солнечные панели, которые будут собирать солнечное тепло.

Тонкопленочные гибкие солнечные фотоэлектрические панели.

Если у вас металлическая крыша, то все что вам остается, это почистить ее и наклеить панели. Говорят компания Unisolar, которая делала такие гибкие панели закрылась, а жаль, идея очень интересная.

Монтаж солнечных панелей вместе с металлочерепицей

Намного эффективней, когда солнечные панели интегрированы в кровле еще на заводе. Как это сделано в компании www.ustile.com, тогда и качество сборки лучше и эффективность панелей и надежность всей конструкции.

Солнечная система Panotron.

Малые фотоэлектрические панели вставляются в глиняную черепицу. Монтаж солнечной плитки производится одновременно с кладкой черепицы. Солнечные панели состоят из отдельных монокристаллических элементов, соединенных последовательно. 4 отдельные панели с номинальной мощностью 6,25 Wp вместе образуют фотоэлектрический модуль. Мощность такого модуля 25 Wp; 1 м2 поверхности имеет выходную мощность 75 WP. www.panotron.com

Солнечная черепица.

Установлена на одном уровне с битумной черепицей. Для крепления достоточно просверлить только одно отверствие.

Солнечная черепица накладывается одна на другую и провода идут по низу через просверленные отверствия, связывая кажду из них. Дальше они поступают на мансарду, где соединены с общей системой.

Солнечная черепица не обязательно должна идти сверху вниз. Вот вариант, когда она выложена в виде чешуи.

Немецкие разработчики создали здание которое полностью покрыто солнечными панелями. 40 монокристаллических кремниевых панелей на крыше и около 250 тонких пленок меди индия галлия диселенида (CIGS) панелей по бокам вырабатывают до 200% электричества, необходимого для дома. Однажды во время теста дом сгенерировал 19 кВт енергии. solardecathlon.gov

Интегрированные солнечные панели могут выдерживать даже сильные ветры.

Солнечная плитка бескаркасная и может быть установлена на любой кровле, а также может быть вкраплена между плиткой такого же размера, но с различной функциональностью: тепловыми коллекторами и мансардными окнами, а также стандартной черепицей.

 

Фрайбург — солнечный город, проблеск будущего.

Солнечная деревня Sonnenschiff, Фрайбург, Германия, была построена архитектором Рольфом Дишем. Все 58 домов производят больше энергии, чем они потребляют. В общем они генерируют 420000 кВтч солнечной энергии от общей, около 445 кВт в год. Здесь нет частных автомобилей, но зато хорошо организована система Car-Sharing. www.rolfdisch.de

В мире есть достаточно много компаний, которые создают разные типы встроенных солнечных панелей и солнечной пленки. И с каждым днем их ассортимент становится все разнообразней, и продуктивность их все выше, а цена доступней.

И хотя многие из производителей гибких пленочных солнечных панелей не имеют представительства в нашей стране, вы можете найти и заказать их на Ebay.

 

Источник: rodovid.me

---

Если вам понравился этот материал, то предлагаем вам подборку самых лучших материалов нашего сайта по мнению наших читателей. Подборку — ТОП материалов о принципах экотуризма, туристических маршрутах, обзор и анализ предложений вы можете найти там, где вам максимально удобно ВКонтакте или В Фейсбуке

---

Если у вас неправильно отображается страница, не воспроизводится видео или нашли ошибку в тексте, пожалуйста, нажмите сюда. Новости наших партнеров

О чем умалчивают производители солнечных батарей

«Зеленая» энергетика последние годы развивается достаточно стремительно. В Китае в прошлом году построили крупнейшую в мире солнечную электростанцию (в 5 раз больше площади Манхеттена). Так же хорошо растет солнечная энергетика и в России.

Но рассчитывая, что наше будущее будет состоять сплошь из солнечных электростанций нужно не забывать следующее…

Производство солнечных панелей является энергоемким процессом. В настоящее время большая часть энергии, используемой для создания солнечных панелей, связана с переработкой ископаемого сырья, поэтому даже производство этих экологически полезных продуктов может способствовать загрязнению и глобальному потеплению.Приблизительно 600 кВтч энергии используется для производства каждого квадратного метра солнечных батарей, чего достаточно для освещения 1000 лампочек мощностью 60 Вт в течение десяти часов. Средняя энергосистема использует около двух или трех панелей, каждая из которых имеет площадь около 2 м2. При установке в выгодном месте солнечная панель может производить до 200 кВтч на квадратный метр электроэнергии в год.

Поэтому энергия, используемая в процессе производства панели, компенсируется только через несколько лет эксплуатации.

Исходным материалом для изготовления солнечных батарей служит трихлорсилан, ядовитый и взрывоопасный продукт. При его перегонке и восстановлении при помощи водорода, получают чистый кремний. Побочным продуктом, на этом этапе производства, является соляная кислота. Далее, кремний плавят и получают слитки, из которых делают элементы солнечных батарей. Для производства солнечных панелей требуется использование многих опасных химических веществ. Яды, такие как мышьяк, хром и ртуть, также являются побочными продуктами производственного процесса. Эти химические вещества могут нанести серьезный ущерб окружающей среде, если их правильно не утилизировать.

При соблюдении технологий улавливания и очистки токсичных газов и жидкостей, производство не будет вредным, но часто, особенно в развивающихся странах, такое оборудование не устанавливается на предприятиях, что приводит к загрязнению окружающей среды. Энергия, используемая в производстве солнечных панелей, не является единственной энергетической затратой. Необходимо также учитывать энергию, используемую для их транспортировки, особенно если панели импортируются из другой части мира. Утилизация солнечных батарей — большая проблема. Многие из материалов, используемых для их изготовления, трудно перерабатывать, а сам процесс рециркуляции требует большого количества энергии.

Недостатки использования солнечной энергии:
1.- Неравномерное распределение энергии Солнца по поверхности планеты. Одни области более солнечные, чем другие;
2. — В пасмурные дни и ночью солнечная энергия недоступна;
3. — Необходимость использования больших площадей под солнечные источники энергии;
4. — Содержание токсичных веществ в фотоэлементах;
5. — Низкий КПД солнечных батарей, среднее значение эффективности не превышает 20%;
6. — Высокая стоимость солнечных фотоэлементов;
7. — Поверхность солнечных панелей и зеркал (для термовоздушных ЭС) нужно очищать от попадающих загрязнений;
8. — При нагреве солнечных элементов, значительно падает эффективность их работы;
9. — Сложная утилизация солнечных панелей.

Так можно ли считать солнечную энергетику не добавочной, а перспективной в глобальных масштабах?

Вот вам еще Крупнейшая термальная солнечная электростанция, а вот Крупнейшая плавучая солнечная электростанция

Установка солнечных панелей во всех деталях от практиков (+Фото)

В городах и селах и, тем более, в экопоселених все чаще люди устанавливают на крышах своих домов солнечные панели. Это дает дополнительное электричество, к то му же солнечная энергетика более экологична, чем атомная. Установить солнечные панели достаточно просто, но если знать некоторые секреты, то это дело станет еще проще…

В декабре прошлого года мы решили сделать наш соломенный домик не только экологичным но и автономным. Для этого мы поставили солнечные панели на крыше дома и террасы и подписали договор на зеленый тариф, по которому мы теперь можем продавать излишки нашей энергии. Мощность установки составила 12 кВт, на все этапы у нас ушло около 4 месяцев.

Небольшое вступление.

Раньше мы довольно подробно описывали все этапы постройки нашего дома из соломенных тюков. И потом где-то на целый год все ремонтные работы были приостановлены. Пришлось уехать на заработки, чтобы закончить начатое дело.

Но вот в декабре мы обратили внимание на анонс нового проекта Joule.pro, сайта на котором можно было выбрать подрядчика по установке солнечных панелей. Мы решили им воспользоваться, хотя к этому времени уже знали многих производителей в этой сфере. Но толчком к дейстиям стал почему-то именно он.

Так мы нашли подрядчика по месту и работа закипела.

Технические моменты

Так как мы в нашем доме не будем жить постоянно и часть времени проводим в квартире, мы решили не ставить аккумуляторы для накопления энергии, а всю энергию отдавать в сеть по зеленому тарифу. Таким образом мы по сути заставили наш дом зарабатывать, когда он пустует и существенно удешевили нашу солнечную электростанцию СЭС.

Сколько панелей ставить?

Для среднего дома в принципе достаточно 3-4 кВт электроэнергии, чтобы обеспечивать все базовые потребности, включая холодильник, стиральную машинку, посудомойку и духовку т.д. Но у нас была достаточно большая площадь для размещения фотомодулей, ведь кроме крыши дома у нас есть еще широкая терасса и это наверное еще одно из множества ее преимуществ. Так мы смогли установить около 50 фотоэлектрических модулей, общей мощностью 12 кВт.

Какое оборудование:

В нашем случае мы установили фотоелектрические модули:

1. Renesola JC260M-24 — 24 шт

2. Suntech STP-315wem — 23 шт.

3. Солнечный инвертор Danfoss FLX17Квт/400В/3ф

4. Автоматика тока и громозащиты: PV1000V/13A/CatB/3strings

5. Кабели, коннекторы и крепления

Экодом «Лисья нора»

На монтаж установки ушла приблизительно неделя, учитывая непогоду, дней 10. Больше всего времени ушло на разрешительные документы от местной энергетической компании.

Оформление разрешений и договоров

Мы уже описывали пошагово, как получить зеленый тариф в Украине, особо на этом останавливатся не будем. Скажем только, что у нас вместо месяца оформление заняло около 4 месяцев и связано это было со многими банальными факторами: праздниками, заменой счетчика на трехфазный, переоформлением договора, поиском акта на счетчик, подписанием договора на тариф. Каждый из этапов забирал дни, недели, месяцы и поэтому нужно запастись терпением. Но вот уже наконец-то все нашлось и подписалось и на электронку пришел первый акт приема передачи электроэнергии за март 402 КВТ/год на сумму 2002 грн.

Рекомендации по установке солнечных панелей.

Конечно, не обошлось без ошибок, поэтому мы попробуем дать несколько рекомендаций из текущего опыта.

1. Если будете ставить СЭС договоритесь с вашим подрядчиком, чтобы он ездил на сдачу документов вместе с вами, а еще лучше вместо вас.

2. Инвертор шумит и он большой, если есть возможность выделите ему отдельное помещение. У нас он в коридоре и немного напрягает.

3. Окупаемость составит около 10 лет, хотя может и больше, на это особо рассчитывать не стоит, так как через 10 лет это оборудование будет как телефон Nokia 3310 надежный удобный, но никому уже не нужный. Скорее всего в будущем парк придется обновлять, инвертор точно )

Перспективы частных СЭС

Мы планируем подключить сюда добычу криптовалюты, чтобы ускорить окупаемость солнечных панелей. Это уже более интеллектуальный процесс, но в принципе осилить можно. Для этого нужно приобрести платы Raspberry Pi и установить скрипт майнинга SolarCoin потом подключить ее к инвертору и организовать передачу данных по киловатам.

Доход там планируется небольшой, по нашим подсчетам около 100$ в год при текущем курсе этой крипты. Но одно другому не мешает.

Дальше можно организовать микросеть и передавать свою энергию соседям по удобной для вас цене или расходовать энергию под свои потребности, организовать зарядку электромобиля например.

Наши планы по дому

На сегодняшний день мы уже заканчиваем отделочные работы комнат, санузлов и кухни.

1. Планируем поставить воздушный тепловой насос «воздух-вода», который позволяет нагревать воду и отапливать дом, аккумулируя тепло из внешней среды.

У нас есть большая печка и излишки солнечной энергии, таким образом мы решили комбинировать отопление.

2. Сбор дождевой воды. Так как у нас достаточно большая поверхность крыши, учитывая терассу, то мы можем собирать воду не только для полива, но и для других бытовых потребностей, смыва в туалете например и для мытья посуды на той же террасе.

Для этого мы планируем поставить резервуары и выстроить дренажную систему отвода излишков дождевой воды в сад.

3. Конечно же мы планируем там жить и углубится в работы по саду, ландшафту и огороду. Выращивать интересные и вкусные культуры, расширяя биоразнообразие нашего участка.

 

Источник: rodovid.me

---

Если вам понравился этот материал, то предлагаем вам подборку самых лучших материалов нашего сайта по мнению наших читателей. Подборку — ТОП о существующих экопоселениях, Родовых поместьях, их истории создания и все об экодомах вы можете найти там, где вам максимально удобно ВКонтакте или В Фейсбуке

---

Если у вас неправильно отображается страница, не воспроизводится видео или нашли ошибку в тексте, пожалуйста, нажмите сюда. Новости наших партнеров