Особенности солнечных панелей для дома

Исчерпаемые полезные ископаемые, которые дают миру электроэнергию, не безграничны, поэтому с каждым годом проблема поиска альтернативных источников энергии становится более актуальной. Одним из таких способов получения бесплатной и безграничной энергии, которая неисчерпаема по своим запасам – это преобразование солнечной энергии в тепловую. Этот метод добычи энергии известен уже давно, тем более, что в таких странах, как Франция, Италия и Германия, энергия солнца, получаемая даром, способна сократить денежные затраты, а также снизить уровень добычи топливных полезных ископаемых.

Солнечные батареи для дома станут отличным вариантом сэкономить на электричестве, а также помогут пользоваться им там, где нет линий электропередач. Как ни странно, но такие участки планеты, не знающие благ цивилизаций, существуют. Люди приспосабливаются, создавая мини-электростанции, которые эффективно перерабатывают солнечное тепло в энергию, которую можно использовать в различных целях. Но этот вид использования «дармовой» энергии также используется и в обычных частных домах, помогая значительно сэкономить на электричестве. К примеру, в Турции и Греции некоторые районы сельских городов полностью питаются от Солнца. Крыши домов выложены из специальных батарей, которые накапливают тепло и позволяют использовать его в быту.

Особенности устройства и рентабельность установки

Солнечные панели – уже не новшество. Их купить – давно не проблема. Однако, в тех местах, где солнышко показывается редко (особенно северные области страны) рентабельность их установок сводится к нулю. Чтобы пользоваться энергией солнца, обеспечивая свое жилье бесплатным электричеством, нужно знать все особенности установки, принцип работы, а также нюансы, без которых солнечные панели будут неэффективными.

Итак, разберем 3 показателя, которые влияют на получение электричества из энергии Солнца:

• Количество солнечных дней в году – если светило показывается на горизонте менее 150 дней (сводку можно взять в региональной метеостанции), особого толка от панелей не будет, разве что их заряда хватит, чтоб зарядить телефон или другой гаджет.
• Температурный режим – температура воздуха не должна опускаться ниже +17°С, иначе весь накопленный заряд будет сразу же улетучиваться, обеспечивая батарее поддержание температурного режима.
• Особенности климата, а также наличие стихийных явлений природы – ураганы, бури, смерчи и другие негативные явления природы могут повлиять на качество панелей, поэтому если в регионе подобные проявления имеются или встречаются часто – от солнечных батарей лучше отказаться, поскольку все сэкономленные деньги будут уходить на их ремонт.

Солнечная батарея состоит из фотоэлектрических преобразователей, которые всей своей поверхностью улавливают солнечную радиацию. Преобразователи изготавливают из кремния, причем монокристаллический имеет КПД не менее 17%, в то время, как поликристаллический несколько ниже – 15%. Также имеются другие конструктивные детали:

• выпрямители;
• батареи;
• генератор;
• система соединения при помощи проводов.

Все они соединяются между собой параллельно-последовательным (комбинированным) способом. Параллельное соединение позволяет увеличить на выходе ток, а последовательное – напряжение. Комбинируя эти два способа на разных участках, можно добиться максимальной эффективности и продуктивности панелей.

На видео показательный пример использования

Производительность

Как было сказано выше, производительность напрямую зависит от количества солнечной радиации, однако существуют модели, способные улавливать ее даже в облачный день, преобразовывая в полезную энергию. Производительность всегда выше в тех регионах, где:

• наибольшее количество солнечных дней в году;
• нет рядом громоздких сооружений, создающих тень;
• географическое расположение ближе к экватору;
• отсутствуют резкие температурные перепады.

В целом, солнечные панели, в центральных регионах страны, вполне могут обеспечить электричеством частного дома, или загородного коттеджа. Однако их высокая стоимость в большинстве случаев делает этот процесс невыгодным, относительно затрат на оплату счетов за потребленное электричество из городских сетей.

Рассказ про реальную эффективность солнечных панелей

Принцип работы

Принцип работы солнечных панелей достаточно прост: солнечная радиация, попадая на поверхность поглощающей панели, аккумулируется (накапливается). Генерация электричества происходит по принципу испускания электронов при нагревании. На выходе получается энергия, мощность которой невелика, поэтому для увеличения показателей и использования электричества в быту, обычно используют целый ряд панелей, соединенных между собой.

Обеспечивать полностью потребности в электроэнергии, которая генерируется из солнечной радиации, крайне сложно. Для этого нужно позаботиться о том, чтобы площадь панелей была максимально большой, при этом требуется выделить темное прохладное место для аккумуляторов. Панели лучше располагать на крыше домов, заранее убедившись, что рядом нет высокорастущих тенистых деревьев и построек.

Рассказ про солнечные панели и все необходимое оборудование

Типы и разновидности

Если рассматривать солнечные батареи, уделяя внимание их строению и составу, то всех их можно дифференцировать на 3 большие группы:

• Монокристаллические батареи – состоят из большого количества пластинок и ячеек, соединенных герметично между собой. Компактны и имеют небольшой вес, однако КПД редко достигает 35%.
• Тонкопленочные солнечные батареи – имеют вид планок, на которые натянута пленка, поглощающая солнечный свет. Подобный эффект достигается за счет нанесения на поверхность пленки тонкого равномерного слоя аморфного кремния, знаменитого своей способностью накапливать тепло. Эффективны даже в пасмурную погоду, так как улавливают любые потоки солнечной радиации, попадающей на землю. Не покрываются пылью, а также имеют хорошие показатели. Недолговечны в эксплуатации, чаще всего страдают от пагубного влияния птиц.
• Поликристаллические батареи – аналогичны по строению с монокристаллическими, однако в ячейках содержаться специальные кристаллические вещества, увеличивающие поглощение радиации, независимо от угла рассеивания. Хорошо зарекомендовали себя в быту, а также имеют доступную стоимость и простой монтаж. Срок эксплуатации – не менее 7 лет.

Рассматривая солнечные панели, цепляясь за их производительность, их можно разделить на:

• маломощные – заряда хватит на зарядку телефона, планшета или фонарика;
• универсальная – имеет аккумулятор, поэтому может обеспечить электричеством в полевых условиях;
• мощная солнечная панель (от 10 до 300 кВт) – соединенные между собой несколько панелей, которые способны генерировать энергию, которой хватит, чтобы полностью отказаться от услуг местных электросетей.

В промышленном масштабе солнечные панели оборудуют в электростанции, полученной энергии которых достаточно, чтобы обеспечить фабрику, завод или другое промышленное производство.

30 кВт – пример использования

Технические и электрические параметры

Выбор солнечных панелей напрямую связан с местом проживания. Для южных районов можно воспользоваться обычными солнечными батареями монокристаллического типа. Они более доступны в цене, а также проявляют хорошие качества. Там, где солнца мало, но все же есть, лучше выбрать поликристаллические панели, имеющие в своем составе кристаллы, усиливающие поглощение рассеянной радиации.

Перед тем, как установить солнечные панели на крыше своего дома, и надеяться, что электричества хватит на полное обеспечение бытовых нужд, нужно узнать, сколько электричества нужно и сколько вырабатывается по факту. Не следует ожидать от солнечных панелей многого, ведь скорость поглощения солнечной энергии и преобразование ее в полноценное электричество, достаточно низка. Большинство владельцев загородных домов приспосабливаются использовать панели в качестве запасного источника питания, на случай, если в городских линиях электропередачи случился сбой.

Покупка панелей – достаточно дорогое удовольствие, поэтому отнеситесь к подобной трате с умом, учитывая следующие технические характеристики:

• Каждая батарея должна иметь минимум 20% КПД. Если этот показатель ниже – смысла покупки нет, разве что телефон раз в неделю зарядить.
• Все детали должны быть целыми и прочными, а также иметь техническое обоснование и инструкцию, где приведены примеры правильного использования прибора.
• Панель должна иметь гарантию не менее 1 года, которая предусматривает возврат в случае неисправности по вине производителя.
• Корпус должен быть водонепроницаемым, при этом его верхний слой обязательно должен быть покрыт герметичными материалами.

Плюсы и минусы

Как и любой другой прибор, солнечные батареи имеют положительные и отрицательные стороны, влияющие на их использование. К преимуществам можно отнести:

• Высокий уровень экологичности, при котором загрязнение окружающей среды не происходит вовсе.
• Электричество можно накопить и расходовать ровно в том количестве, в котором нужно.
• Возможность использования бесплатного электричества в собственных целях.
• Автономия и независимость от стационарных линий электропередач.
• Продолжительный срок эксплуатации, а также отсутствие необходимости технического обслуживания.

Из недостатков можно выделить следующие:

• Резкое снижение КПД из-за частой облачности и осадков.
• Достаточно высокая стоимость самих приборов, а также монтаж.
• Наличие свободного места для установки панелей и аккумуляторов.
• Длительный срок окупаемости, который иногда не наступает из-за погодных условий.

Устанавливать солнечные панели или нет – дело сугубо индивидуально. То, что такой метод получения электричества есть – это факт, все остальное дело техники и терпение.

Где и по какой цене купить?

Откуда такая большая сумма? Давайте разбирать по пунктам:

• Сами панели – 1 Вт обойдется около 100 рублей, а панель в 200 Вт – 20 000 рублей соответственно. Панель нужна не одна, а минимум 10, поэтому к полученной сумме придется добавить еще один ноль. Итого, цена комплекта – 200 000 рублей.
• Наличие вспомогательного оборудования и аккумуляторов – в среднем набор мощных АКБ для 10 панелей будет стоить не менее 85 000 рублей, не мало, но нам же нужно поддерживать электричество постоянно.
• Доставка и монтаж – тут цифры поскромнее, но доступны не каждому. В среднем монтаж всей станции и подсоединение к ней всех бытовых приборов (плюс отопление) обойдется пользователю еще в 90-150 000 рублей.

Вооружившись калькулятором, можно сложить все три цифры. На выходе получается крупная сумма, под силу далеко не каждому. Это фактор и есть ключевым, по которому покупатели отказываются от альтернативного источника электричества в пользу привычных. Срок окупаемости электрических панелей в среднем составляет 50-70 лет. Это достаточно долго, поэтому они пользуются спросом только у единиц населения планеты.

Желающим испытать на себе бесплатное электричество, можно обратиться к специалистам, которые предложат готовые решения, внедрив уже существующие планы в реальность. Не знаете куда обратится? Смотрите табличку ниже.