Ремонт

8-11-2012, 10:05

Владельцы недвижимости за городом часто задаются вопросом защиты и украшения различных строений от внешних негативных факторов. Сп...

Архив новостей

Солнечные панели фото

Солнечные батареи для дома — схема подключения, подбор оборудования, расчет эффективности. Инструкция по монтажу

Снабжение домов теплом и освещением путем использования альтернативной энергии возможно уже сейчас! Основополагающую функцию в этом процессе выполняет солнечные батареи, располагаемые на крыше дома. В этой статье вы узнаете все о солнечных батареях для вашего дома.

Основные характеристики солнечных батарей для дома

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

Но какую именно выбрать? Существует три вида систем в зависимости от специфики альтернативного источника энергии.

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

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

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

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

Стоимость солнечных батарей

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

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

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

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

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

Как подключить солнечные батареи к сети дома

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

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

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

Солнечные батареи для дачи

Для дачного участка лучше всего подойдет независящая от главной сети автономная система, поскольку зачастую на даче отсутствует постоянная подача электропитания.

Акцентируя внимание на низком использовании электроэнергии на дачном участке, возможно создать аналог главного энергетического источника на более дешевый. Это действительно выгодно. Но если же постоянная система солнечной батареи вас не устроит, всегда можно брать с собой комплекс быстрой сборки (например, во избежание воровства).

Солнечные батареи в будущем

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

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

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

Фото солнечных батарей для дома

electrikmaster.ru

Солнечные панели: лучшие модели, идеи установки, подключение и настройка системы

В современном мире все больше набирают популярность источники альтернативной энергии. Как известно, одним из таких является наше светило. Поэтому сейчас резко возрос спрос на устройства для автономного обеспечения электричеством. В частности, люди все больше начинают использовать установку с солнечными батареями.

Общие черты

Все разновидности солнечных батарей имеют одинаковый принцип работы. В полупроводниковой пластине солнечной панели на атомном уровне имеется 2 слоя:

N, атомы которого имеют лишние электроны;
P, где у атомов не достает электронов.

Свет источника ускоряет процесс отсоединения свободных электронов в первом слое. Затем они перемещаются во второй. Между слоями находится проводник, в котором таким образом возникает электрический ток. Сила тока находится в прямой зависимости от типа полупроводников. Ассортимент сырья и методов для изготовления источника питания не ограничен.

Однако важно помнить, что все батареи делаются из кремния или пленки. Они имеют ряд подвидов и свои тонкости в применении. С фото солнечной панели вы можете ознакомиться на нашем сайте.

Советы по выбору

Покупать панели солнечных батарей следует, отталкиваясь от следующих критериев:

коэффициент полезного действия (КПД);
экологическая безопасность;
цена солнечных панелей для дома.

Перед тем как вы выберете модель солнечной панели, следует учесть зависимость стоимости и КПД от числа этих самых панелей. Наиболее доступные на основе пленки. С самым высоким КПД будут солнечные панели, имеющие наивысшее качество.

Виды оборудования

Основная масса батарей бывает или пленочной, или кремниевой. Это всего лишь база, на которую наносят вещества N и P. Между ними и возникает ток.

Батареи из кремния

Кремниевые панели имеют следующие подвиды…

Поликристаллические кремниевые панели

В производстве панелей такого типа используется кремниевый кристалл не самой высокой чистоты. Его получают, когда расплавленный кремний проходит процесс охлаждения. В результате цвет поверхности до воли интересный. Здесь отображен весь диапазон оттенков синего цвета. Коэффициент полезного действия равен приблизительно 15 %.

Монокристаллические панели

Монокристалл в темно-синей или черной окраски имеет наибольшую востребованность в этой отрасли. Чтобы сделать панель такого вида, производят кремний самого высокого качества, который получают методом литья. К расплавленному кремнию добавляют затравку, затем материал становится твердым.

Следующие этапы — это придание формы цилиндра и нарезка пластин. Их делают очень тонкими, а процесс нарезания очень дорогостоящий. Этим объясняется высокая цена таких батарей.

Эффективность использования солнечных панелей такого типа очень высока, поскольку, во-первых, КПД составляет 20 % (это обосновано качеством материала, а также тем, что электронам атомовкремния легче покидать свои орбиты), а во-вторых, срок службы составляет 25 лет.

Аморфные модули

В год такая батарея, по сравнению с поликристаллической, производит на 10% больше электричества, даже при рассеянном свете солнца. Она не перестает функционировать и в пасмурные дни. Основной материал, что был использован для производства пластин, — аморфный кремень. Модуль будет производить ток при следующих погодных условиях:

дождь;
закат;
запыленный воздух;
рассвет.

Батареи на основе пленки

Такой вид батарей, в основе которых использована полимерная пленка. Форма выпуска — рулон. Позитивные свойства:

Возможность разделить на нужные фрагменты.
Возможность предавать нужную форму требуемого размера.
Подходит для использования на крыше, у которой плавные изгибы.
Маленький вес.

Негативные свойства:

Низкая мощность.
Более податливы воздействию внешних факторов.
Низкое производство.
Труднодоступна для широкой общественности.

В зависимости от основы, использованной для изготовления, выделяют следующие подвиды.

Батареи, где в основе теллурид кадмия

Такие солнечные панели наклеивают как на крыши домов, так и на транспорт, киоски, и даже одежду. КПД таких панелей —10 %, цена является вполне доступной. Производится такое устройство следующим образом. Сначала пленку покрывают очень тонким слоем теплурида кадмия, а затем на нее накладывают сеть проводников, чтобы снимать с батареи электричество.

Батареи, где основа — селенид медииндий

В перспективе такие модели могут оказаться неотъемлемой частью практически любого прибора, устройства и гаджета. Коэффициент полезного действия этого подвида превышает коэффициентпредыдущего и составляет 15 %. Полупроводники производятся из селена, меди, галлия и индийя.

В связи с определенными техническими проблемами, производство таких батарей достаточно дорогостоящий процесс, однако на данный момент Дания является государством, где уже стабильно производятся такие панели.

Полимерные пленочные батареи

В плане ценовой политики эти устройства являются вполне доступными. Такие относительно новые модели выпускает фирма Mekoprint A/S. Принцип устройства опишем далее. В батареях такого типа органическая пленка — база, которая несет на себе активный слой полимера и шар алюминиевых электродов. Все это сверху покрыто шаром защиты.

Эффективность такой модели значительно ниже, чем у тех, что описаны выше.

Делаем выводы

Первое, о чем стоит сказать, это ваша экономия. За 25 лет работы устройство окупится с лихвой. Во-вторых, доступными и с высоким коэффициентом полезного действия являются кремниевые поли- и монокристаллические панели, которые можно подобрать, отталкиваясь от:

вида: монокристаллическая панель имеет меньше размер, чем поликристаллическая, хотя по мощности они равны;
КПД: монокристаллы теряют меньшее количество энергии, а их КПД выше;
стоимости: разница составляет около 10 %, при том, что поликристалл дешевле.

В плане стоимости и функциональности наиболее бюджетными являются пленочные батареи, которые допускают использование на поверхностях разного типа. Однако производительность у пленочных модулей значительно ниже, а изготовления их только началось. Для широкой общественности они труднодоступны.

Фото солнечных панелей

electrikmaster.ru

Солнечные батареи — постройка электропитания на основе фотоэлектрических элементов (95 фото)

В виду использования несовершенных источников энергии, таких как топливная, гидро — и атомная энергетика, большую популярность приобрели способы получения энергии солнца и ветра. При этом, так как солнечная энергия более постоянная, нежели энергия силы ветра, она занимает первое место по разработкам и внедрению в жилища.

Ведь топливная энергетика сильно влияет на экологию, производя энергию, выбрасывает в атмосферу углекислый газ, сажу и избытки тепловой энергии, истончая тем самым озоновый слой.

Гидроэнергетика неотрывно приводит к затоплению некоторых территории, ущербу экосистемам рыб.

Атомная энергетика чрезвычайно опасна, в случае аварии вокруг станции погибнет все живое, и жизнь сможет возродиться лишь спустя долгие годы. Поэтому солнечные батареи приобрели такую широкую известность и популярность.

Что представляет собой солнечная батарея?

Появилась идея в далеком 1953 году, при создании кремниевого фотоэлемента. Устройство солнечной батареи довольно простое.

Она состоит из кремниевых фотоэлементов, на поверхности которых при освещении появляется фото — ЭДС, с помощью специальных устройств, преобразуемая в электрическую энергию.

Эффективные солнечные батареи

Преобразователи фотоэлектрической энергии бывают разные, они различаются по материалам, из которых изготовлены и технологии производства. Комплект поставки солнечной батареи обычно один и тот же.

От подобных условий зависит производительность таких преобразователей. Для одних КПД в 7% это норма, другие имеют показатель со значением КПД 35 %, что, кстати, сравнимо с КПД бензинового двигателя, то есть это весьма неплохой результат.

Тонкопленочные батареи

Это тонкое напыление кремния на подложку из металла. Поверх кремния нанесен защитный поверхностный слой.

Преимущество таких батарей в том, что они эффективны даже в рассеянном потоке света, КПД у них не высокий, а кремниевый слой все равно довольно быстро изнашивается.

Поликристаллические преобразователи

Поликристаллические преобразователи изготовлены из расплавленного кремния специальным способом его охлаждения. Узнать их можно благодаря синему цвету. Кпд больше, составляет до 20%, в рассеянном свете такие батареи малоэффективны.

Монокристаллические солнечные батареи

Получают дробление кремниевого кристалла на отдельные элементы. Распознаются по форме со скошенными углами. Самый дорогой вариант, но и самый эффективный: КПД составляет 20-25%.

Замена привычного варианта отопления на солнечную энергию

Чтобы иметь представление о том, как выглядит тот или иной тип батареи можно, поискать фото солнечных батарей на просторах сети Интернет.

В настоящее время энергию солнца применяют для обогрева жилищ как самостоятельную систему или комплекс с центральным отоплением. Расчет необходимого количества батарей для индивидуального отопления дома основывается на местоположении самого дома, то есть напрямую зависит от инсоляции в местности.

Если решили полностью перейти на отопление энергией солнца, то расчет стоит производить по месяцу с минимумом солнечных дней. Теперь необходимо понять, какая суммарная энергия нужна для дома.

Для этого создаем список всех электроприборов в доме. Выписываем из их паспортов указанную мощность, потребление тока и нагрузку в Ваттах. Проводим вычисления и узнаем цифру необходимой энергии для питания электроприборов в доме за час.

Понятно, что цифра слегка завышена, так как не все электроприборы в доме работают одновременно. Используя это число, приступаем к выбору модели солнечных батарей.

Блоки, обеспечивающие работу солнечной батареи

При покупке также стоит обратить внимание на все составляющие производные солнечной батареи. Рассмотрим подробно схему солнечной батареи.

Итак, первое, и важное составляющее это преобразователи энергии солнца в ток, изготовленные из кремниевых полупроводников. Для запаса переработанного тока нужен аккумулятор, но для обеспечения безопасности и нормальной работы потребуется также контролер заряда.

И конечным пунктом подачи полученной энергии на устройства выступает инвертор. Устройство, преобразующее постоянный ток, в переменный.

Решение об установке солнечного преобразователя

Если приняли решение о установке солнечных батарей в доме, при планировании учитывайте не только сколько понадобится их для замены. Ведь от этого напрямую зависит их рабочая мощность.

В идеале, необходимо устанавливать преобразователи на специальную раму, чтобы обеспечить максимально выгодный угол наклона для улавливания солнечных лучей. Промышленность придумала специальные устройства, замеряющие уровень светопоглощения батареей, анализирующие эту информацию и самостоятельно меняющие угол наклона.

Но обычно это довольно дорогостоящие системы обывателям не по карману. Поэтому важно учесть расположение жилища, погодные условия и климат, величину солнечной активности, стороны, где будет вставать и садится солнце.

На работоспособность подобных систем влияет и температура. Кремниевые полупроводники рассчитаны на температуру от -40 С до +50 С.

При более активном солнце или низкой температуре нужно найти способ избежать перегрева (переохлаждения) батареи, при этом сохранив ее максимальную работоспособность.

Тщательно продумайте варианты установки солнечных батарей. От солнца, например, преобразователи можно закрыть светлой тканью или фольгой, можно повернуть батарею или вообще повесить ее в другое место.

Фото солнечных батарей

Также рекомендуем посетить:

strojka-gid.ru

Солнечные батареи для дома: принцип действия и расчет необходимого количества панелей (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.