S neustále rostoucími cenami elektřiny nevyhnutelně začnete uvažovat o využití přírodních zdrojů pro napájení. Jednou z těchto možností je solární panely pro dům nebo letní sídlo. V případě potřeby mohou plně uspokojit všechny potřeby i velkého domu.
Návrh solárního energetického systému
Přeměna energie slunce na elektřinu – tato myšlenka nedala vědcům dlouho spát. S objevem vlastností polovodičů to bylo možné. Solární články využívají křemíkové krystaly. Když na ně dopadne sluneční světlo, vzniká v nich usměrněný pohyb elektronů, kterému se říká elektrický proud. Při připojení dostatečného počtu takových krystalů získáme docela slušné proudy: jeden panel o ploše něco málo přes metr (1,3-1,4 m2 s dostatečnou úrovní osvětlení dokáže vyrobit až 270 W (napětí 24 V) .
Protože se osvětlení mění v závislosti na počasí, denní době, není možné přímo připojit zařízení k solárním panelům. Potřebujete celý systém. Kromě solárních panelů potřebujete:
- Baterie. Během denního světla, pod vlivem slunečního záření, solární panely produkují elektřina pro dům, letní sídlo. Ne vždy se využívá naplno, jeho přebytky se hromadí v baterii. Uložená energie se v nepříznivém počasí plýtvá.
- Ovladač. Ne povinná, ale žádoucí (s dostatkem finančních prostředků). Sleduje úroveň nabití baterie, aby se zabránilo nadměrnému vybití nebo přebití. Obě tyto podmínky jsou pro baterii škodlivé, takže přítomnost ovladače prodlužuje životnost baterie. Ovladač také zajišťuje optimální provoz solárních panelů.
- DC-to-AC převodník (střídač). Ne všechna zařízení jsou navržena pro DC.... Mnohé pracují se střídavým napětím 220 voltů. Převodník umožňuje získat napětí 220-230 V.
Solární panely pro domácnost - pouze část systému
Instalací solárních panelů pro váš dům nebo letní chatu se můžete stát zcela nezávislými na oficiálním dodavateli. K tomu je ale potřeba mít velké množství baterií, určitý počet akumulátorů. Souprava, která generuje 1,5 kW za den, stojí asi 1 000 $. To stačí k uspokojení potřeb letní chaty nebo části elektrického zařízení v domě. Sada solárních panelů pro výrobu 4 kW za den stojí asi 2200 $, za 9 kW za den - 6200 $. Vzhledem k tomu, že solární panely pro domácnost jsou modulární systém, můžete si koupit instalaci, která bude zajišťovat část potřeb a postupně zvyšovat její výkon.
Typy solárních panelů
S rostoucími cenami energie je myšlenka využití solární energie k výrobě elektřiny stále populárnější. S rozvojem technologií jsou navíc solární konvertory stále efektivnější a zároveň levnější. Pokud si tedy přejete, můžete své potřeby zajistit instalací solárních panelů. Ale stávají se odlišné typy... Pojďme na to přijít.
Samotná solární baterie je tvořena řadou fotobuněk, které jsou umístěny ve společném pouzdře, chráněném průhledným předním panelem. Pro domácí použití jsou solární články vyráběny na bázi křemíku, protože je relativně levný a články na něm založené mají dobrou účinnost (asi 20-24%). Monokrystalické, polykrystalické a tenkovrstvé (flexibilní) fotočlánky jsou vyrobeny na bázi křemíkových krystalů. Řada těchto fotobuněk je vzájemně elektricky spojena (sériově a/nebo paralelně) a vyvedena na svorky umístěné na těle.
Fotobuňky jsou instalovány v uzavřeném krytu. Tělo solárního článku je vyrobeno z eloxovaného hliníku. Je lehký a nekoroduje. Přední panel je vyroben z odolného skla, které musí odolat zatížení sněhem a větrem. Navíc musí mít určité optické vlastnosti – mít maximální průhlednost, aby propustila co nejvíce paprsků. Obecně se vlivem odrazu ztrácí značné množství energie, proto jsou požadavky na kvalitu skla vysoké a navíc je potaženo antireflexní směsí.
Typy solárních článků
Solární panely pro domácnost jsou vyrobeny na bázi tří typů křemíkových článků;
Máte-li šikmou střechu a fasádu otočenou na jih nebo východ, nemá smysl příliš přemýšlet o obsazené ploše. Polykrystalické moduly mohou docela vyhovovat. Při stejném množství vyrobené energie stojí o něco méně.
Jak vybrat správný systém solárních panelů pro váš domov
Existují běžné mylné představy, které vás vedou k utrácení peněz navíc za předražené vybavení. Níže uvádíme doporučení, jak správně postavit solární systém a neutrácet peníze navíc.
Co koupit
Ne všechny součásti solární elektrárny jsou pro provoz životně důležité. Bez některých částí se docela dobře obejdete. Slouží ke zlepšení spolehlivosti, ale bez nich je systém funkční. První věc, na kterou je třeba pamatovat, je nákup solárních panelů na konci zimy, brzy na jaře. Za prvé, počasí je v tuto dobu vynikající, je mnoho slunečných dnů, sníh odráží slunce a zvyšuje celkové osvětlení. Za druhé, v tuto dobu jsou tradičně vyhlašovány slevy. Další tipy jsou následující:
Pokud použijete pouze tyto tipy a připojíte pouze spotřebiče, které fungují na konstantní napětí, bude systém solárních panelů pro váš dům stát mnohem skromnější částku než nejlevnější sada. Ale to není vše. Část vybavení můžete také nechat „na později“ nebo se bez něj úplně obejít.
Bez čeho se obejdete
Cena sady solárních panelů na 1 kW za den je více než tisíc dolarů. Značná investice. Mimovolně se budete ptát, zda se to vyplatí a jaká bude doba návratnosti. Se současnými tarify bude čekání na splacení peněz trvat déle než jeden rok. Ale náklady lze snížit. Ne na úkor kvality, ale na úkor mírného snížení komfortu používání systému a díky rozumnému přístupu k výběru jeho komponent.
Pokud je tedy rozpočet omezený, vystačíte si s pár solárními panely a bateriemi, jejichž kapacita je o 20-25 % vyšší než maximální nabití solárních panelů. Pro sledování zdraví si kupte autohodiny, které stále měří napětí. To vám ušetří nutnost měřit nabití baterie několikrát denně. Místo toho se budete muset čas od času podívat na hodiny. To je pro začátek vše. V budoucnu si můžete domů koupit solární panely, zvýšit počet baterií. Pokud chcete, můžete si koupit měnič.
Určete velikost a počet fotobuněk
Dobrý 12voltový solární článek by měl mít 36 článků a 24voltová baterie by měla mít 72 fotočlánků. Toto množství je optimální. S menším počtem fotobuněk nikdy nezískáte udávaný proud. A to je ta nejlepší možnost.
Nekupujte duální solární panely – 72 a 144 článků, resp. Za prvé, jsou velmi velké, což je nepohodlné pro přepravu. Za druhé, při abnormálně nízkých teplotách, které máme pravidelně, jsou první, kdo selže. Faktem je, že laminovací fólie se během mrazu velmi zmenšuje. Na velkých panelech se vlivem vysokého napětí loupe nebo dokonce trhá. Ztrácí se transparentnost, výkon katastrofálně klesá. Panel se opravuje.
Druhý faktor. Velké panely by měly mít větší tloušťku pouzdra a skla. Zvyšuje se totiž zatížení větrem a sněhem. Ne vždy se to však děje, protože cena výrazně stoupá. Pokud vidíte dvojitý panel a jeho cena je nižší než u dvou „běžných“, raději se poohlédněte po něčem jiném.
Znovu: Nejlepší volba- solární panel pro dům na 12 voltů, skládající se z 36 fotobuněk. to nejlepší možnost, ověřené praxí.
Specifikace: co hledat
Certifikované solární panely vždy indikují provozní proud a napětí, stejně jako napětí naprázdno a zkratový proud. Je třeba mít na paměti, že všechny parametry jsou obvykle uvedeny pro teplotu + 25 ° C. Za slunečného dne na střeše se baterie zahřeje na teploty výrazně nad touto hodnotou. To vysvětluje vyšší provozní napětí.
Pozor také na napětí naprázdno. V normálních bateriích je to asi 22 V. A vše by bylo v pořádku, ale pokud budete na zařízení pracovat bez odpojení solárních panelů, napětí naprázdno poškodí střídač nebo jiné připojené zařízení, které není pro takový provoz určeno. Napětí. Proto pro jakoukoli práci - přepínání vodičů, připojování / odpojování baterií atd. a tak dále - první věc, kterou byste měli udělat, je vypnout solární panely (odstranit svorky). Po projití okruhu je připojte jako poslední. Tento postup vám ušetří spoustu nervů (a peněz).
Tělo a sklo
Solární panely pro domácnost mají hliníkový plášť. Tento kov nekoroduje, při dostatečné pevnosti má malou hmotnost. Normální karoserie by měla být sestavena z profilu, ve kterém jsou přítomny alespoň dvě výztuhy. Kromě toho musí být sklo vloženo do speciální drážky a nikoli upevněno shora. To vše jsou známky normální kvality.
I při výběru solárního panelu věnujte pozornost sklu. U běžných baterií je spíše texturovaný než hladký. Na dotek - drsný, pokud držíte nehty, je slyšet šustění. Navíc musí mít kvalitní nátěr, který minimalizuje odlesky. To znamená, že by se v něm nemělo nic odrážet. Pokud jsou odlesky okolních objektů viditelné alespoň z jakéhokoli úhlu, je lepší najít si jiný panel.
Výběr průřezu kabelu a jemnosti elektrického připojení
Solární panely pro domácnost je nutné propojit jednožilovým měděným kabelem. Průřez jádra kabelu závisí na vzdálenosti mezi modulem a baterií:
- vzdálenost menší než 10 metrů:
- 1,5 mm2 na 100 W solární panel;
- pro dvě baterie - 2,5 mm2;
- tři baterie - 4,0 mm2;
- vzdálenost více než 10 metrů:
- pro připojení jednoho panelu vezmeme 2,5 mm2;
- dva - 4,0 mm2;
- tři - 6,0 mm2.
Můžete vzít větší úsek, ale ne méně (budou velké ztráty, ale nepotřebujeme to). Při nákupu vodičů věnujte pozornost skutečnému průřezu, protože dnes deklarované rozměry velmi často neodpovídají skutečným. Chcete-li zkontrolovat, budete muset změřit průměr a přečíst si sekci (můžete si přečíst, jak to udělat).
Při sestavování systému můžete využít výhody solárních panelů pomocí vícežilového kabelu vhodného průřezu a za mínus použít jeden tlustý. Před připojením k bateriím projdeme všechny „plusy“ přes diody nebo diodové sestavy se společnou katodou. Tím se zabrání zkratu baterie (mohlo by dojít k požáru), pokud dojde ke zkratu nebo přerušení vodičů mezi bateriemi a baterií.
Diody používají typy SBL2040CT, PBYR040CT. Pokud nejsou nalezeny, mohou být odstraněny ze starých napájecích zdrojů osobních počítačů. Obvykle existují SBL3040 nebo podobné. Je žádoucí procházet diodami. Nezapomeňte, že jsou velmi horké, takže je musíte namontovat na radiátor (můžete použít jeden).
Systém také potřebuje pojistkovou skříňku. Jeden pro každého spotřebitele. Přes tento blok připojíme celou zátěž. Za prvé, systém je takto bezpečnější. Za druhé, pokud nastanou problémy, je snazší určit jejich zdroj (spálenou pojistkou).
Sluneční baterie pro soukromý doma – dokonalé řešení rozsah energetických potřeb v těchto rezidenčních nemovitostech v očích jejich vlastníka. Pokud žijete v klimatické zóně s působivým počtem slunečných dnů v roce (a jedním z nich je období jaro-podzim v Moskevské oblasti), pak vytvoření autonomních systémů napájení pro venkovský dům se sezónním bydlištěm nebo v létě chaty dokážou vyřešit spoustu problémů s nižšími náklady než součtem centralizované komunikace s napájením.
Přeměna energie Slunce na elektrickou solární panely v našich zeměpisných šířkách lze nalézt kdekoli - na střechách letních chat a soukromých domů, ve sklenících a nebytových budovách pro různé účely. Tato okolnost přesně hovoří o tom, že stále více našich krajanů přistupuje k otázce vynakládání vlastních prostředků na energetické zdroje racionálně a promyšleně.
Koneckonců, bez ohledu na to, jak je elektřina pro obyvatele regionu hlavního města cenově dostupná, její příjem přímo ze slunce je obecně bezplatný a nezávisí na různých organizacích a třetích stranách.
K tomu slouží ti nebo ti Modelka sluneční baterie- modulární zařízení využívající fotoelektrický jev k přeměně insolarizační energie na elektrickou energii.
Solární panely pro soukromý dům: mít či nemít?
Mnoho majitelů domů je k tomuto zařízení skeptických a nad možností uvažovat o jeho koupi vehementně krčí rameny. Jejich skepse je založena na nedostatečných znalostech nebo zastaralých představách o solárních panelech, jejich kapacitě a ceně.
A naším úkolem je napravit tyto mylné představy potenciálních vlastníků autonomních elektráren na základě solární moduly... Správně vybrané solární panely pro domácnost a doplňková zařízení nezbytná pro přenos a akumulaci přijaté energie, dokážou bez problémů pokrýt veškeré skutečné potřeby domácností při provozu elektrospotřebičů.
Například od jara do podzimu je v moskevské oblasti dostatek slunce na nabití 5 kW solární elektrárny denně.
To je schopno dodávat energii do ekonomické chladničky, čerpadla, úsporné žárovky, LCD TV a řadu dalších elektrospotřebičů.
S vyšším výkonem invertoru systému si nebudete muset odepřít obvyklý komfort, který poskytuje připojení k centralizovaný systém zdroj napájení.
Typy solárních panelů: výběr toho správného
Moderní odvětví off-grid energetických systémů nabízí nejširší výběr fotovoltaických konvertorů různých kapacit, velikostí a technologií. Abyste se při výběru konkrétního modelu solárních panelů pro soukromý dům nebo letní chatu nemýlili, musíte si představit jejich vlastnosti, odrůdy a možnosti možná instalace na objektu.
Pojďme se tedy podívat na různé typy solárních panelů a faktory, kterým je třeba věnovat pozornost při jejich výběru v první řadě.
Takže prezentováno ruský trh Fotovoltaické moduly se podle faktoru použitých fotovoltaických článků dělí na:
- Monokrystalické solární články ( Účinnost se pohybuje v rozmezí 15-20 %). Díky větší účinnosti přeměny energie ve srovnání s jinými typy vyžadují panely monokrystalického typu při daném zatížení menší plochu pro své umístění. Se zvyšující se životností takové konstrukce mírně ztrácejí své původní vlastnosti;
- Polykrystalické solární články (účinnost 12-15%). Nižší účinnost modulů tohoto typu, tvořená sériovým zapojením pravoúhlých fotočlánků, vyžaduje asi o čtvrtinu větší plochy pro jejich instalaci ve srovnání s monokrystalickými;
- Panely na bázi amorfního křemíku (účinnost cca 7 %). Nejlevnější solární panely s vysokou flexibilitou a dobrou absorpcí rozptýleného světla. Ale v napájení soukromých domů a letních chat se používají extrémně zřídka kvůli jejich krátké životnosti.
- Mikromorfní panely (účinnost 8-12%), vyznačující se dlouhou životností, ale vyžadující také značné pokrytí otevřených osvětlených ploch.
Fotovoltaická technologie přímo souvisí s plochou panelů a jejich umístěním. V očích mnohých hrají tyto faktory významnou roli, protože ve většině případů zakládají solární panely na střeše domu, přístavby nebo na místě směrem na jih jako směr nejintenzivnějšího slunečního záření. A ne každý majitel domu je připraven obložit střechu svého domu tak neobvyklým typem nátěru. Ne každý má přitom dostatek Pozemek, z nichž část by mohla být vyčleněna na umístění solárních panelů.
Výběr konkrétního model solárního článku, je také nutné zaměřit se na jmenovitý výkon, který charakterizuje schopnost zařízení generovat elektrická energie pro skupiny spotřebitelů.
Katalog externích solárních panelů
Pokud potřebujete efektivní a přitom levné solární panely pro soukromý dům v Moskvě je vám k službám katalog obchodu "As-Solar". Nabízíme nejen dodávku zařízení a všech komponentů pro tvorbu autonomních napájecích systémů pro venkovské domy a chaty na bázi solárních panelů, ale také celou škálu prací na jejich instalaci a seřízení na klíč.
Před nákupem solárních panelů na letní sídlo nebo do domácnosti také důrazně doporučujeme poradit se s našimi specialisty. To zajistí optimální výběr zařízení, jeho dobře koordinovanou a přesnou práci se zbytkem komponent autonomního napájecího systému doma a následně usnadní jeho instalaci a údržbu.
Odvětví alternativní elektřiny každým rokem nabírá na měřítku. Zvýšený zájem o tuto oblast je způsoben dvěma výhodami: úsporou nákladů do budoucna a zachováním nedotčeného životního prostředí. Dnes se progresivní způsoby výroby elektřiny dostaly do budov, které jsou v soukromém vlastnictví, a dnes tuto otázku zvážíme na místě.
Pro zásobování soukromých nemovitostí stejnosměrným elektrickým proudem jsou na budovách instalovány solární panely. Vědci udělali velký pokrok a více než 200 let pracovali na vylepšení systémů pro přeměnu světelných vln na elektrický proud. Zvažte výhody a vlastnosti různých typů solárních panelů, průměrné tržní náklady na sadu, vlastnosti instalace a provozu autonomních elektráren v soukromém domě.
Jak fungují solární panely
Činnost zařízení je založena na zákonu fotoelektrického jevu. Při vystavení elektromagnetickému záření ze slunce – viditelnému světlu – křemíkový nebo alternativní materiálový konvertor emituje elektrony. Fotovoltaický systém instalovaný na střeše soukromého domu se tak stává pro jeho obyvatele zdrojem nepřetržitého napájení.
Vzhledem k ceně solárních panelů pro domácnost je správné začít seznámením se stávajícími druhy fotovoltaických instalací. Dnes je tento trh dobře zavedený, takže spotřebitel má možnost vybrat si systém, který odpovídá individuálním potřebám rodiny.
Sada solárních panelů zajistí nepřetržitou dodávku elektřiny do vašeho domova Jakou sadu fotovoltaické instalace koupit pro soukromý dům
Pokrok ve strojírenství vedl k vytvoření tří hlavních kategorií fotovoltaických systémů. Každý z nich má designové a technologické vlastnosti, liší se v některých nuancích fungování.
Solární panely kategorie I - autonomní
Hlavním rozdílem mezi systémy této skupiny je chybějící připojení k centralizované napájecí síti. Zařízení připojené k instalaci dostává přímé napájení. Autonomní systémy jsou vybaveny dobíjecími bateriemi, což umožňuje nepřetržité napájení v období nedostatku slunečního světla.
Solární panely kategorie II – otevřené
Toto zařízení je připojeno k systému centralizovaného napájení přes střídač. Baterie není součástí dodávky. Když se úroveň spotřeby energie zvýší, než je generovaná, fotovoltaický systém se vypne a převede zařízení na energii z hlavní elektrické sítě. V opačné situaci je centrální elektrická síť zablokována. Jedná se o nejekonomičtější a nejspolehlivější možnost. Při absenci centralizovaného napájení je však provoz systému nemožný.
Solární panely kategorie III - kombinované
Charakteristickým rysem instalace je dodávka přegenerované elektřiny do hlavní sítě. Solární panely s touto konfigurací jsou nejdražší.
Rada! V případě současného vypnutí hlavního napájecího kanálu a nedostatku slunečního světla byste si měli zakoupit malý elektrický generátor. Tento krok ochrání před neočekávanými výpadky elektřiny v domácnosti.
Náklady na solární elektrárnu pro soukromé pozemky
Když se rozhodnete přejít na ekonomický režim zásobování domu elektřinou, je důležité vzít v úvahu ceny nejen za sadu, ale také za její instalaci a údržbu. Je poměrně obtížné pojmenovat konkrétní náklady na solární panely, protože jejich vznik ovlivňuje více než jeden faktor.
Cena soupravy je ovlivněna:
- kategorie systému;
- Napájení;
- kvalitní;
- výrobce.
Chcete-li zjistit přibližné náklady na sadu autonomních elektráren pro domácnost, pomůže výpočet na základě dostupných údajů. Je známo, že k vytvoření 1 W výkonu trvá asi 60 rublů. Není těžké vypočítat náklady na nákup sady, která generuje 100-200 W energie (dostačující pro malý dům) - 6000-12000 rublů. Je třeba poznamenat, že tento výpočet pokrývá nejméně kvalitní fotovoltaická zařízení.
Při výběru sady solárních panelů pro soukromý dům je také důležité zvážit záruku nepřetržitého napájení. To je důležité zejména pro udržení stabilního provozu topných systémů instalovaných v domě, venkovního a vnitřního dohledu, požární signalizace a počítačové podpory.
Cena nekompletní sestavy fotovoltaického systému
Abyste pochopili, jak je v konkrétním případě výhodné zakoupit sadu solárních panelů pro domácnost, musíte provést následující: porovnat náklady na jednotku energie vyrobené centralizovanou elektrickou sítí s cenou stejného množství energie přeměněné ze slunečního záření. Porovnání aktuálních cen ukazuje, že tento poměr je 8-9krát ve prospěch fotovoltaických zařízení.
Výstupní napětí solárních panelů je -12 V, 24 V a více. Charakteristiky prvků stavebnice umožňují jejich použití samostatně, bez připojení celé stavebnice. Připomeňme, že k získání 1 W je třeba utratit asi 60 rublů za fotovoltaické zařízení. 
Chcete-li získat 1 W ze solární energie, musíte utratit asi 60 rublů
Přejděme ke specifikům místního použití. Pokud například potřebujete žárovku 25 W 12 V pro osvětlení malé plochy, můžete si pro tento účel zakoupit solární baterii s vhodnými parametry, která bude stát asi 2 000 rublů. K nevolumetrickému fotovoltaickému systému lze připojit malé studniční čerpadlo s parametry 200 W a 24 V. Zavlažovací systém založený na něm bude trvat více než 10 let a bude stát asi 12 000 rublů.
Sada solárních panelů pro zemi
Při plánování použití fotovoltaického systému v zemi je důležité vzít v úvahu několik nuancí:
- stabilita centralizovaného zásobování elektřinou v oblasti;
- riziko krádeže během nepřítomnosti v zemi;
- požadovaná elektrizační kapacita.
Nejčastěji je v zemi instalována sada solárních baterií kategorie I, tedy autonomního typu. Autonomní napájení budovy s nízkou spotřebou energie je finančně výhodné. V některých případech se používá mobilní sada.
Zajímavý! Podle údajů získaných analýzou se ukázalo, že je výhodné použít fotovoltaické instalace pro venkovský dům o rozloze až 300 m².
Solární autonomní topný systém pro domácnost
Solární energie slouží k provozu nejen fotovoltaických systémů, ale také kolektorů pro vytápění a ohřev vody. Použitím kvalitní instalace můžete ušetřit přes 30 % těchto nákladů.
Solární kolektor je panel o tloušťce 10 cm o ploše 1 × 2 m. Odrůdy v uvedených rozměrech se liší koeficientem tepelné ztráty, který odráží množství tepelné energie předané teplonosné kapalině. Pro jeden moderní solární panel je tato hodnota 1,2-5 W / m² × ° K.
Náklady na solární systém vytápění
Je důležité pochopit, že pokud jde o cenu solární teplárny pro dům, obvykle to znamená nákup kompletní sady. Obsahuje čerpadlo, nádrž, baterii a další komponenty. Za takovou sadu v průměru musíte dát 100 až 170 tisíc rublů. Stojí za zmínku, že nákup systému od domácích výrobců může ušetřit asi 50-60 tisíc rublů.
Pokud vezmeme v úvahu náklady na jeden solární kolektorový panel, pak za 1 m² s koeficientem tepelné ztráty 2,7 bude muset zaplatit 18–20 000 rublů. Domácí analog bude stát v průměru o 15% levnější, čínské - 40%.
Důležité! Náklady na teplou vodu lze snížit na více než polovinu kombinací kolektorových a bateriových systémů pro denní světlo.
Cena jednoho solárního panelu a celé sady od různých výrobců
Alternativní energie, zaměřená na přeměnu slunečního záření na stejnosměrný proud, jde kupředu rychlými kroky. Počet společností vyrábějících takové systémy se každým rokem zvyšuje. Čína zaujímá přední místo ve výrobě solárních zařízení pro výrobu elektřiny a tepla.
Průměrné náklady na panel (200 W) / sadu (2 000 W) solárních panelů od různých výrobců (v rublech):
- Čína - Helios Haus, Suntech atd. - 12 000 / 140 000
- Rusko - TCM a Hevel Solar - 16 000 / 170 000
- Evropa - Viessmann Group, Solarworld atd.. - 16 000 / 220 000
- Asie - Motech, Kyocera, Sanyo atd. - 13 000 / 16 000
- USA - První solární - 27 000 /38 000
Závislost ceny solárních panelů na kvalitě služeb
Než se rozhodnete pro koupi, musíte se zeptat nejen na cenu sady solárních panelů a spolehlivost výrobce, ale také na kvalitu služeb poskytovaných dodavatelem.
Atraktivně nízké náklady na domácí napájecí sadu lze přičíst následujícím servisním omezením:
- není prováděn žádný předběžný výpočet;
- design se neprovádí;
- nejsou k dispozici všechny součásti;
- stavebnice je dodávána, ale nesestavena;
- neexistuje žádná logistika;
- služba se neprovádí.
Zajistit energii během výšlapu je složitý úkol a kdo si myslí, že koupí pouze solární baterie vyřeší všechny své problémy, s největší pravděpodobností se mýlí. Tento článek pojednává o tom, jak ze svého solárního panelu vytěžit maximum a poskytnout svým gadgetům „správný“ výkon.
Nákup solárního panelu pro napájení a nabíjení různá zařízení v polních podmínkách se mnozí domnívají, že všechny své problémy v této oblasti vyřešili. Ale, jak ukazuje praxe, nebylo to tam - pak nabíjení neprobíhá, pak není dostatek energie, pak se objeví nějaké další překvapení.
Jak „správně“ používat solární baterii, abyste z ní vytěžili maximum, co může dát? O tom budeme hovořit níže.
V první řadě je potřeba pochopit, že energie přijímaná ze solární baterie je stále jakýsi polotovar, v mnoha případech nevhodný pro napájení mnoha zařízení. "Strávit" to dokážou jen ti "nejrozmarnější", hlavně baterie, a to ještě ne všechny typy.
Špatná kvalita energie spočívá zaprvé v nestabilitě výstupního proudu a napětí a zadruhé v malém množství této energie, jednoznačně menším než jsou čísla, která jsou uvedena v popisu solárních panelů.
Pro správné používání solárního panelu musíte dodržovat dvě základní pravidla:
Solární baterie by měla být na slunci co nejdéle a pracovat, pracovat, pracovat ... dávat vše, co může.
Musí existovat zařízení, které uchovává veškerou energii, kterou solární baterie vyrobí.
Nejčastěji se jedná buď o baterii, nebo o složitější úložné zařízení.
Použití těchto dvou jednoduchých principů umožňuje několikanásobně snížit nároky na energii solární baterie a zároveň zajistit zaručené nabíjení vašich zařízení, i když není slunce.
Nyní podrobněji.
Krok první. Solární baterie.
Vezměme si jako příklad flexibilní. Jejich výkon je poměrně dostačující pro potřeby turisty se sadou PDA, GPS, fotoaparátů, vysílaček (v průměru samozřejmě, ale většina z nich má dostatek výkonu).
Jejich typ a vlastnosti jsou uvedeny níže.
Solární baterie 6W.
Výstupní napětí (pracovní / bez zátěže) - cca 6V / 8V
Výstupní proud (pracovní / zkrat) - asi 1A / až 1,3A
Rozměry ve složeném stavu - 200x195x9 mm
Rozměry v otevřeném stavu - 595x195x6 mm
Solární baterie 8W.
Výstupní napětí (pracovní / bez zátěže) - cca 12,5V / 16V
Výstupní proud (pracovní / zkrat) - asi 0,66A / až 0,85A
Rozměry ve složeném stavu - 210x350x8 mm
Rozměry v otevřeném stavu - 420x350x6 mm
Materiálem solárních článků je amorfní křemík.
Oba mají zabudovanou sériovou diodu zabraňující vybíjení dobíjecích baterií.
Co tedy můžeme k těmto bateriím přímo připojit?
Baterie.
a) Nejjednodušší je nabíjet obyčejné "prsty" z těchto solárních panelů, tzn. Ni-Mh nebo NiCd baterie.
Ni-Mh baterie.
Šestiwattovou solární baterii lze nabíjet od 1 kusu do 4 baterií zapojených do série a od osmiwattové - 1 ... 8 kusů.
S jakými „úskalími“ je třeba u takového přímého zpoplatnění počítat? Za prvé přehřátí baterií na konci nabíjení. Ve větší míře to platí pro šestiwattovou solární baterii, protože má jeden a půl násobek výstupního proudu.
Možnost nabíjet NiCd-NiMh akumulátory přímo ze solárního akumulátoru je dána tím, že tento typ akumulátoru propouští proud přes sebe i v plně nabitém stavu. Tento proud je přibližně 1/10 jejich kapacity, tzn. prostřednictvím baterie o kapacitě např. 2400 mAh je možné i po nabití „pumpovat“ proud až 240 mA.
Ve většině případů je proud odebraný ze solární baterie mnohem nižší než pasový (což přibližně odpovídá horkému letnímu dni na pobřeží jižního moře), zde není vždy obloha jasná a baterie je není přesně orientováno ke slunci a samotné slunce nemusí být v zenitu. Výsledkem je, že proud ze solární baterie často není o moc vyšší než bezpečné hodnoty pro baterie, což nám umožňuje nabíjet naše „prsty“ přímo, bez speciální nabíječky. A potřeba hlídat přehřívání vzniká pouze tehdy, když svítí slunce.
b) Z těchto solárních panelů lze také nabíjet olověné (gelové) baterie 6V a 12V. Pravda, ne z nějakého hrozného, ale jen z toho, že má požadované napětí, tj. 6V baterie pouze z šestivoltové šestiwattové a 12voltová baterie z dvanáctivoltové osmiwattové.
Olověný utěsněný akumulátor.
Po skončení nabíjení začnou tyto baterie při průchodu proudu rozkládat elektrolyt a postupně vysychat, proto je nutná přísnější kontrola jejich stavu. To znamená, že alespoň pravidelně musíte spustit tester a zkontrolovat úroveň nabití.
c) Lithiové baterie nelze nabíjet přímo ze solární baterie bez monitorování, protože neumožňují přebíjení a jednoduše selžou. Pokud je to nezbytně nutné, můžete buď nabíjet po malých dávkách, abyste vědomě nepřebíjeli, nebo si s sebou na túru vzít multimetr a při nabíjení neustále sledovat napětí na baterii, aby nepřesáhlo 4,2 V / za banka.
Jakou elektroniku lze k těmto solárním panelům připojit?
Pro zaručené a bezpečné nabíjení prakticky nic. Pokaždé, když potřebujete tuto funkci zkontrolovat metodou „zadání“.
Některá rádia jsou nabíjena z 12V zdroje.
Mobilní telefon, zejména jednoduché modely, lze nabíjet ze 6W solární baterie, od 8W to již není možné, protože ta má 12V výstup, který telefon jednoduše spálí. I při nabíjení telefonu je ale třeba počítat s tím, že na ostrém slunci dává baterie příliš velký proud a telefon sám o sobě neví, jak jej omezit, u většiny modelů. Velký proud způsobuje jak předčasné stárnutí baterií, tak i jejich prosté nabobtnání, které je již dost špatné. Proto by při přímém nabíjení na jasném slunci měl být solární panel umístěn pod úhlem ke slunci, aby se omezil proud.
PDA a komunikátory. 95 % modelů (a možná i více) nelze nabíjet přímo z 6wattové baterie a nelze se ani připojit k 8wattové, jako jsou ty mobilní. Nemožnost nabíjení je způsobena především dvěma důvody. Jednak nedostatečný proud ze solární baterie (to se týká především nenasytných PDA), což vede k poklesu napětí na výstupu baterie pod přípustnou úroveň a nabíjecí obvod PDA přestane fungovat v domnění, že se něco stalo s napájením. zdroj. Za druhé, i když je proud dostatečný, napětí ze solární baterie je nestabilní a mnoho zařízení má velmi úzké limity přípustného vstupního napětí, například od 4,8 V do 5,5 V. A jakmile překročíme tyto limity, nabíjení se zastaví. Tito. fyzické nabíjení by mohlo jít, ale bohužel je to zakázáno vývojářem gadgetu.
Krok dva. Vylepšení solárního panelu.
Je jasné, že takové problémy reálného nabíjení více či méně složitých zařízení nevyhovovaly nikomu. Proto nejvíce jednoduchým způsobem nápravou bylo použití elektronických stabilizátorů napětí na výstupu solární baterie.
Stabilizátor nedovolí vzrůst napětí nad stanovenou hodnotu a odpadá tak riziko popálení vašeho zařízení vysokým napětím.
První stabilizátory byly lineární, protože jednoduše přeruší přebytečné napětí a nedovolí mu přejít ke spotřebiteli. Pak vývojáři rychle pochopili, že je hřích přeměnit už tak malé množství energie ze solární baterie na teplo a začali vyrábět stabilizátory pulzního typu. Takový stabilizátor jednoduše převádí napětí a proud jedné úrovně na druhou s minimálními ztrátami (účinnost cca 80 ... 90 %), tzn. může odebírat ze zdroje 12 V 0,5 A a dát 6 V, ale spotřebiteli již 1 A (ideálně bez zohlednění účinnosti).
Specifikace:
Vstupní napětí od 5V do 20V.
Výstupní stabilizované napětí - od 4V do 15V.
Výstupní proud má dvě mezní hodnoty - 0,5 A a 1,5 A
Rozměry 62x25x15 mm
Při použití takového stabilizátoru se již nemusíme starat o to, jaké napětí bude na výstupu solární baterie, pokud není menší, než jaké gadget potřebuje.
Mimochodem, adaptéry do zapalovače cigaret jsou stejný spínací regulátor, ale s pevným výstupním napětím, určený pro konkrétní zařízení... Bohužel většina z nich začíná pracovat pouze na napětí cca 8V, což neumožňuje použít 6W solární baterii, pouze 8W.
Že. Použití stabilizátoru umožňuje použít jak 6W, tak 8W solární baterie pro nabíjení PDA, mobilních telefonů, přehrávačů nebo jiných "vrtošivých" zařízení.
Krok tři. "Dobře živené" gadgety.
Vyřešili jsme část úkolu „krmit“ gadgety - proces se stal bezpečným a bylo možné je napájet z jakékoli solární baterie. Co ale dělat, když se zdá, že slunce tam je, ale nestačí na normální nabíjení? Tito. fyzicky bychom mohli nabíjet naše PDA ještě za více dlouho, ale ve skutečnosti nám to elektronika kapesního počítače zakazuje, tk. nedokážeme poskytnout dostatečný, podle jejího „chápání“ aktuální.
Ano, samozřejmě, můžete si koupit ještě výkonnější baterii, ale je to řešení? Dražší, hůře se nosí, zvlášť když na sobě ano, a vždy přijde okamžik, kdy slabé světlo ani nedovolí výkonná baterie„krmit“ spotřebitele.
Další nevýhodou použití pouze solární baterie se stabilizátorem pro napájení gadgetů je, že v těch okamžicích, kdy je gadget částečně nabitý, již nebere veškerý proud ze solární baterie a tento proud se jednoduše ztratí.
Chytřejším řešením je použití vyrovnávací baterie nebo úložného zařízení. Akumulátor kombinovaný s elektronikou, která by hlídala jeho správné nabití/vybití, budeme nazývat stabilizací výstupní napětí, a také vykonával další funkce, které uživateli usnadňují život.
Takové akumulační zařízení absorbuje téměř veškerý proud, který může solární baterie vytvořit.
Analogicky je akumulační zařízení velké vědro, do kterého se nalévá pramínek energie ze solární baterie. Navíc výkon trysky může kolísat desetinásobně, na tom nezáleží - pro naplnění kbelíku se vejde jakýkoli průtok - vše, co solární baterie může dát, je uloženo v akumulátorech.
Když potřebujete nakrmit nějakou vychytávku, tak se jednoduše připojí k pohonu a čerpá z něj tolik energie a tak rychle, jak se mu to hodí, a po "sežrání" odpadne a nečeká, až se solární baterie ukloní. abyste z něj slili požadovanou porci.
Graficky jsou rozdíly v nabíjení s a bez úložiště znázorněny na obrázku níže. Graf ukazuje maximální výstupní proud solární baterie po určitou dobu a období, kdy lze gadget a disk nabíjet.
Oblast šrafovaná červeně ukazuje časy, kdy solární baterie produkuje dostatek proudu k zahájení nabíjení skutečného PDA přímo ze solární baterie.
Součet zelených a červených oblastí je doba, kdy se disk nabíjí.
Při sestavování grafu jsem se snažil víceméně sledovat měřítko reálných proudů a jejich vztahy. Některá PDA se například již špatně nabíjejí při proudech pod 1,2A, zvláště když je baterie vybitá. Zde se například používá ještě nižší proud - 0,5 A. Akumulační zařízení, například "Vampirchik-Li", začne nabíjet své baterie proudem 10 mA, ale na grafu je to označeno okrajem 50 mA.
Tito. Z obrázku vidíme, že při použití solárního panelu k přímému nabíjení mnoha zařízení se celá zelená plocha jednoduše vyhodí, protože gadget často nemůže odebírat příliš malý proud. Pohon sežere skoro všechno, jak „zralé červené“, tak „podrostlé zelené“.
Ukazuje se tedy, že i přes to, že při akumulaci energie v mezibaterii a dodatečných transformacích se čtvrtina až polovina energie přijaté ze solární baterie ztratí, stále získáváme, a to několikanásobně, ve srovnání s přímým nabíjením přístrojů ze solární baterie.
Kromě toho je jednou z výhod použití vyrovnávací paměti možnost nabíjení v pro nás vhodnou dobu, a to nejen když je slunce. Často je mnohem jednodušší a bezpečnější nabíjet zařízení večer ve stanu než na cestách přes den. Navíc mnoho drahých gadgetů nemůže zůstat dlouho na ulici bez dozoru.
Jeďte pro lithiové baterie"Upír".
Vstupní napětí - od 5 V do 15 (20) V.
Výstupní stabilizované napětí - od 3,5V ... 15V
Výstupní proud - až 0,5A nebo až 1,5A při 5V (volitelné uživatelem)
Vnitřní baterie Li-Ion - 3,78 V, 2200 mAh 2 ks.
Rozměry 135x70x24 mm
Ve skutečnosti energie nahromaděná ve "Vampirchiku" vystačí asi na 5 nabití telefonu nebo na několik nabití PDA.
Samozřejmě existují i jiné disky, například na webu AcmePower je jich prezentováno docela dost. Ale pokud byl "Vampirchik" vyvinut speciálně pro turisty a může být napájen jakoukoli solární baterií (5 ... 20 V), pak by se při nákupu konkrétních modelů měla zjistit možnost nabíjení produktů AcmePower ze solárních panelů. Některé informace lze nalézt na stránkách výrobce flexibilních solárních článků SanCharger, kde jsou uvedeny konkrétní modely kompatibilní pohony a solární panely.
A nakonec dám jen dvě sady pro zajištění napájení během túry, které se mi zdají nejracionálnější.
První sadaoptimalizované pro maximální účinnost při využívání solární energie:
- Solární baterie 8 W;
- Akumulátorová baterie;
- Spínací regulátor napětí.
Stabilizátor je připojen ke kontaktům baterie a napájí zátěž. Nabíjení a napájení spotřebičů lze samozřejmě provádět současně.
Jako baterii můžete použít buď 12V olověný gel, nebo balení AA prstů v množství 10 ks. Proč 10 a ne 8? Hlavně kvůli bezpečnosti. Deset sériově zapojených baterií má na konci nabíjení napětí cca 14,5 V a při tomto napětí už do nich 12voltová solární baterie nedokáže „natlačit“ velký proud a prudce klesá na bezpečný, protože se nabíjí, což také umožňuje dodatečné vyvážení baterií. ... Proces nabíjení se tak zastaví nezávisle a bezpečně, bez potřeby jakýchkoli externích nabíječek.
Nevýhodou použití takového balíčku baterií je, že díky rozdílu reálných kapacit se baterie s nižší kapacitou „opotřebují“ rychleji než ostatní, zejména při hlubokých vybitích. Proto je vhodné pravidelně kontrolovat jejich stav měřením napětí na každé baterii.
Za druhý nedostatek, ovšem velmi relativní, takové sestavy lze považovat vhodnost použití solární baterie právě pro 12V. Tyto baterie jsou ale ve složeném stavu asi dvakrát větší než 6W.
Taková sada má tři hlavní výhody.
- Nižší náklady na elektroniku ve srovnání s druhou možností, i když s přihlédnutím k ceně baterií nebude rozdíl příliš velký.
- Důležitější je velký proudový výstup při relativně vysokých napětích. Navíc lze proud snadno zvýšit použitím více stabilizátorů.
- Záložní baterie má standardní automobilové napětí (9 ... 14 V), takže k ní snadno připojíte jakékoli adaptéry pro zařízení napájená zapalovačem. (Jen pokud nespotřebovávají více proudu, než může dát baterie)
Mimochodem, pokus napájet různé nabíječky baterií (napájené z cigaretového zapalovače), např. pro NiCd-NiMh prsty nebo lithium, pouze ze solárního akumulátoru bez vyrovnávací baterie, většinou končí neúspěchem. Bohužel většina těchto nabíječek odebírá proud pulzně a ukazuje se, že ačkoliv se průměrný odebíraný proud zdá být malý, solární baterie si s ním při pulzu neporadí a nabíječka se vypne. A vyrovnávací baterie vyhlazuje tyto proudové rázy a nabíjení pokračuje normálně.
Druhá sadanavrženo pro uživatele s minimálním tréninkem a nechce pracovat rukama.
- Solární baterie 6 W nebo 8 W;
- Drive "Vampyrchik".
mínusy:
- Nedostatečný výstupní výkon pro některá zařízení při "vysokém" napětí. "Vampyrchik" nabíjí téměř všechny spotřebitele pomocí 5 V - všechna PDA, mobilní telefony atd. Jenže u videokamer už jeho výstupní proud nemusí stačit.
- B Ó Větší ztráty, asi dvacet procent, ve srovnání s prvním schématem, protože existují další transformace.
- Použití autoadaptérů na jeho výstupu je možné, ale ne příliš logické, protože existuje příliš mnoho konverzí, a tedy i ztrát.
- Jednoduchost a kompaktnost, minimum drátů.
- Není třeba hlídat baterie.
Jak je patrné z recenze, použití „holé“ solární baterie nadhodnocuje její výkon a zároveň stále není zaručeno nabíjení gadgetů v reálných provozních podmínkách.
Použití elektroniky je nejen žádoucí, ale v mnoha případech i nezbytný předpoklad pro bezpečné nabíjení složitých spotřebičů. A vůbec samotná možnost takového nabíjení.
Vyrovnávací akumulátor (akumulátor) umožňuje několikanásobně snížit požadavky na výkon solární baterie. A také poskytuje další snadné použití.
Slunce je nevyčerpatelným zdrojem energie. Lze jej využít při spalování stromů nebo ohřevu vody v solárních ohřívačích, přičemž se vzniklé teplo přeměňuje na elektřinu. Existují ale zařízení, která přeměňují sluneční světlo na elektřinu přímo. Jedná se o solární panely.
Rozsah použití
Existují tři způsoby využití solární energie:
- Úspora energie. Solární panely umožňují opustit centralizované napájení nebo snížit jeho spotřebu a také prodat přebytečnou elektřinu společnosti dodávající elektřinu.
- Poskytování elektřiny objektům, jejichž připojení k elektrickému vedení je nemožné nebo ekonomicky nerentabilní. Může to být letní chata nebo lovecký zámeček umístěný daleko od elektrického vedení. Taková zařízení se také používají k napájení lamp v odlehlých oblastech zahrady nebo na autobusových zastávkách.
- Mobilní a přenosná zařízení... Při turistice, rybářských výpravách a dalších podobných akcích je potřeba nabíjet telefony, fotoaparáty a další vychytávky. K tomu se také používají solární články.
Princip činnosti
Solární články jsou 0,3 mm silné křemíkové desky. Bór se do desky přidává ze strany, kam dopadá světlo. To vede ke vzniku nadměrného množství volných elektronů. Fosfor se přidává na rubové straně, což vede k tvorbě „dírek“. Hranice mezi nimi se nazývá p-n křižovatka... Když světlo dopadne na desku, „vyrazí“ elektrony na zadní stranu. Takto se objevuje potenciální rozdíl. Bez ohledu na velikost prvku vyvine jeden článek napětí 0,7 V. Pro zvýšení napětí jsou zapojeny do série a pro zvýšení proudu paralelně.
Názor odborníka
Alexej Bartoš
Specialista na opravy, údržbu elektrických zařízení a průmyslové elektroniky.
Zeptejte se odborníkaV některých provedeních byly pro zvýšení výkonu instalovány čočky přes prvky nebo byl použit systém zrcadel. S poklesem nákladů na baterie se taková zařízení stávají zastaralými.
Maximální účinnosti panelu a tím i výkonu je dosaženo při dopadu světla pod úhlem 90 stupňů. V některých stacionárních zařízeních se baterie otáčí podle slunce, ale to značně zvyšuje náklady a činí konstrukci těžší.
Princip solární baterie Výhody a nevýhody používání baterií
Solární panely, jako každé zařízení, mají výhody a nevýhody spojené s principem činnosti a konstrukčními prvky.
Výhody solárních panelů:
- Autonomie. Poskytuje napájení vzdáleným budovám nebo svítidlům a práci mobilní zařízení v polních podmínkách.
- Ziskovost. Sluneční světlo se využívá k výrobě elektřiny, za kterou nemusíte platit. FVE (fotovoltaické systémy) se tedy vyplatí za 10 let, což je méně než životnost více než 30. Navíc 25-30 let je záruční doba a po ní bude fotovoltaická elektrárna dále fungovat a přinášet zisk majiteli. Samozřejmě je nutné počítat s periodickou výměnou měničů a baterií, ale přesto použití takové elektrárny pomáhá šetřit peníze.
- Šetrnost k životnímu prostředí. Zařízení během provozu neznečišťují životní prostředí a nevydávají hluk, na rozdíl od elektráren pracujících na jiné druhy paliva.
Kromě výhod má FES nevýhody:
- Vysoká cena. Takový systém je poměrně drahý, zejména s ohledem na cenu baterií a měničů.
- Dlouhá doba návratnosti. Prostředky vložené do fotovoltaické elektrárny se vrátí až za 10 let. To je více než většina ostatních investic.
- Fotovoltaické systémy zabírají hodně místa – celou střechu i stěny budovy. To porušuje návrh konstrukce. Navíc vysokokapacitní baterie zaberou celou místnost.
- Nerovnoměrná výroba energie. Výkon zařízení závisí na počasí a denní době. To je kompenzováno instalací baterií nebo připojením systému k elektrické síti. To umožňuje za příznivého počasí prodávat přebytečnou elektřinu elektrárenské společnosti během dne a naopak v noci připojit zařízení k centralizovanému napájení.
Specifikace: co hledat
Hlavním parametrem systému fotobuněk je výkon. Napětí takové instalace dosahuje maxima v jasném světle a závisí na počtu prvků zapojených do série, kterých je téměř u všech provedení 36. Výkon závisí na ploše jednoho prvku a počtu řetězů 36 kusů zapojeny paralelně.
Kromě samotných baterií je důležité vybrat regulátor nabíjení baterií a střídač, který převádí nabití baterie na síťové napětí, a také samotné panely.
Baterie mají povolený nabíjecí proud, který nesmí být překročen, jinak systém selže. Díky znalosti napětí baterií je snadné určit výkon potřebný pro nabíjení. Musí být větší než kapacita solární elektrárny, jinak bude za slunečného dne část energie nevyužitá.
Ovladač napájí baterie a musí mít také výkon, aby plně využil sluneční energii.
Zařízení, které přijímá energii z FES, je připojeno ke střídači, takže jeho výkon musí odpovídat celkovému výkonu elektrických spotřebičů.
Typy solárních panelů
Kromě velikosti a výkonu se panely liší způsobem výroby jednotlivých prvků z křemíku.
Vzhled mono- a polykrystalické panely Monokrystalické křemíkové články
Solární články z monokrystalického křemíku jsou čtvercové se zaoblenými rohy. To je způsobeno technologií výroby:
- válcový krystal se vypěstuje z roztaveného křemíku vysoké čistoty;
- po vychladnutí se okraje válce odříznou a základna z kruhu má tvar čtverce se zaoblenými rohy;
- výsledný blok se nařeže na desky o tloušťce 0,3 mm;
- na desky se přidává bor a fosfor a na ně se lepí kontaktní proužky;
- bateriový článek je sestaven z hotových prvků.
Hotová buňka je upevněna na základně a pokryta sklem propustným pro UV záření nebo laminována.
Taková zařízení se vyznačují nejvyšší účinností a spolehlivostí, proto jsou instalována na důležitých místech, například v kosmických lodích.
Fotočlánky vyrobené z multi-polykrystalického křemíku
Kromě prvků z pevných krystalů existují zařízení, ve kterých jsou solární články vyrobeny z polykrystalického křemíku. Technologie výroby je podobná. Hlavní rozdíl je v tom, že místo kulatého krystalu je použita obdélníková lišta skládající se z velkého množství malých krystalů různých tvarů a velikostí. Proto jsou prvky obdélníkové nebo čtvercové.
Jako suroviny se odebírají odpady z výroby mikroobvodů a fotobuněk. To zlevňuje hotový výrobek, ale zhoršuje jeho kvalitu. Taková zařízení mají nižší účinnost - v průměru 18% oproti 20-22% u monokrystalických baterií. Otázka výběru je však poměrně komplikovaná. U různých výrobců může být cena jednoho kilowattu výkonu monokrystalických a polykrystalických panelů stejná nebo ve prospěch jakéhokoli typu zařízení.
Fotočlánky z amorfního křemíku
V posledních letech jsou běžné flexibilní baterie, které jsou lehčí než pevné. Technologie jejich výroby se liší od technologie výroby mono- a polykrystalických panelů - tenké vrstvy křemíku s přísadami jsou stříkány na pružný podklad, obvykle ocelový plech, dokud není dosaženo požadované tloušťky. Poté se plechy nařežou, nalepí se na ně vodivé pásy a celá konstrukce se zalaminuje.
Amorfní křemíkové solární články Účinnost takových baterií je asi 2krát nižší než u pevných konstrukcí, jsou však lehčí a odolnější díky tomu, že je lze ohýbat.
Taková zařízení jsou dražší než konvenční, ale v polních podmínkách, kdy je prvořadá lehkost a spolehlivost, k nim neexistuje žádná alternativa. Panely lze přišít na stan nebo batoh a dobíjet baterie na cestách. Ve složeném stavu jsou taková zařízení jako kniha nebo svinutý výkres, který lze umístit do pouzdra, které připomíná trubici.
Kromě nabíjení mobilních zařízení na túře se do elektromobilů a elektrických letadel instalují flexibilní panely. Na střeše taková zařízení opakují ohyby dlaždic, a pokud se jako základ použije sklo, získá vzhled tónovaného a lze jej vložit do okna domu nebo skleníku.
Solární regulátor nabíjení
Přímé připojení panelu k baterii má nevýhody:
- Baterie o jmenovitém napětí 12 V se bude nabíjet až tehdy, když napětí na výstupu fotočlánků dosáhne 14,4 V, což se blíží maximu. To znamená, že baterie nebudou po určitou dobu nabíjeny.
- Maximální napětí fotočlánků je 18 V. Při tomto napětí bude nabíjecí proud baterií příliš vysoký a rychle selžou.
Aby se předešlo těmto problémům, je nutné nainstalovat regulátor nabíjení. Nejběžnější provedení jsou PWM a MRPT.
PWM regulátor nabíjení
Podporuje provoz PWM regulátoru (pulzně-šířková modulace - PWM). konstantní tlak u východu. To zajišťuje, že je baterie plně nabitá a chrání ji před přehřátím při nabíjení.
Regulátor nabíjení MRPT
MPPT kontrolér (Maximum power point tracker) poskytuje výstupní napětí a hodnotu proudu, která umožňuje maximalizovat potenciál solární baterie bez ohledu na jas slunečního světla. Při sníženém jasu světla zvyšuje výstupní napětí na úroveň potřebnou k nabíjení baterií.
Takový systém se nachází ve všech moderních střídačích a regulátorech nabíjení.
Typy baterií používaných v bateriích
Různé druhy baterie, které lze použít pro solární panely Baterie jsou důležitou součástí domácího systému solárního napájení 24 hodin denně 7 dní v týdnu.
Tato zařízení používají následující typy baterií:
- startér;
- gel;
- AGM baterie;
- zaplavené (OPZS) a hermeticky uzavřené (OPZV) baterie.
Jiné typy baterií, jako jsou alkalické nebo lithiové, jsou drahé a málo používané.
Všechny tyto typy zařízení musí pracovat při teplotách od +15 do +30 stupňů.
Startovací baterie
Nejběžnější typ baterie. Jsou levné, ale mají vysoký samovybíjecí proud. Po několika zamračených dnech se tedy baterie vybijí, i když není zátěž.
Nevýhodou takových zařízení je, že během provozu dochází k uvolňování plynu. Proto musí být instalovány v nebytovém, dobře větraném prostoru.
Životnost takových baterií je navíc až 1,5 roku, zejména při více cyklech nabití-vybití. Z dlouhodobého hlediska tedy budou tato zařízení nejdražší.
Gelové baterie
Gelové baterie jsou bezúdržbové produkty. Během provozu nedochází k emisím plynu, takže je lze instalovat v obývacím pokoji a místnosti bez větrání.
Taková zařízení poskytují vysoký výstupní proud, vysokou kapacitu a nízký samovybíjecí proud.
Nedostatek takových zařízení v vysoká cena a krátká životnost.
AGM baterie
Tyto baterie mají krátkou životnost, ale mají mnoho výhod:
- nedostatek emisí plynů během provozu;
- malá velikost;
- velký počet (asi 600) cyklů nabití-vybití;
- rychlé (až 8 hodin) nabíjení;
- dobrý výkon, když není plně nabitý.
AGM baterie uvnitř Zaplavené (OPZS) a uzavřené (OPZV) baterie
Taková zařízení jsou nejspolehlivější a mají nejdelší životnost. Mají nízký samovybíjecí proud a vysokou spotřebu energie.
Díky těmto vlastnostem jsou tato zařízení nejoblíbenější pro instalaci do fotovoltaických systémů.
Jak určit velikost a počet fotobuněk?
Požadovaná velikost a počet fotobuněk závisí na napětí, proudu a výkonu, který má být z baterie získáván. Napětí jednoho článku za slunečného dne je 0,5 V. Když je zataženo, je mnohem nižší. Pro nabíjení 12V baterií je tedy sériově zapojeno 36 fotobuněk. V souladu s tím je pro 24V baterie vyžadováno 72 článků a tak dále. Jejich celkový počet závisí na ploše jednoho prvku a požadovaném výkonu.
Jeden metr čtvereční plochy baterie, vezmeme-li v úvahu účinnost, může dodat přibližně 150 wattů. Přesněji ji lze určit pomocí meteorologických průvodců ukazujících množství slunečního záření v místě instalace solární elektrárny nebo na internetu. Účinnost zařízení je uvedena v pasu.
Při výrobě fotovoltaické elektrárny vlastníma rukama je požadovaný počet prvků určen výkonem jednoho prvku v daném klimatu s přihlédnutím k účinnosti.
Výpočet počtu solárních panelů vychází z potřebné elektřiny Účinnost solárních panelů v zimě
Navzdory tomu, že slunce v zimě stoupá níže, světelný tok mírně klesá, zejména po napadnutí sněhu.
Existují tři hlavní důvody, proč jsou solární články v zimě méně účinné:
- Úhel dopadu paprsků se mění. Pro zachování výkonu je nutné alespoň jednou za sezónu, nejlépe každý měsíc, změnit úhel sklonu baterie.
- Sníh, zejména mokrý, ulpívá na povrchu zařízení. Po vypadnutí musí být ihned odstraněn.
- V zimě je méně denního světla a více zamračených dnů. Změnit to nejde, takže výkon baterie musíte spočítat podle zimního minima.
Pravidla instalace
Maximálního výkonu panelu je dosaženo v poloze, ve které sluneční paprsky dopadají kolmo. To je třeba vzít v úvahu při instalaci. Je také důležité zvážit, v jaké denní době je minimální oblačnost. Pokud úhel sklonu střechy a její poloha nesplňují požadavky, upraví se úpravou základny.
Mezi baterií a střechou by měla být vzduchová mezera 15–20 centimetrů. To je nezbytné pro proudění deště a pro zamezení přehřívání.
Fotobuňky nefungují dobře ve stínu, proto byste se měli vyvarovat jejich umístění ve stínu budov a stromů.
Solární fotovoltaické elektrárny jsou perspektivním ekologickým zdrojem energie. Jejich široké využití vyřeší problémy s nedostatkem energie, znečištěním životního prostředí a skleníkovým efektem.