Солнечные батареи.Донецк., Донецк.

Как это работает?

По принципу работы солнечная батарея представляет собой фотоэлектрический генератор постоянного тока, который использует эффект преобразования лучистой энергии в электрическую. Точнее, в солнечных батареях использовано свойство полупроводников на основе кристаллов кремния. Кванты света, попадая на пластину полупроводника, выбивают электрон с внешней орбиты атома кремния, что создает достаточное количество свободных электронов для возникновения электрического тока. Однако для того, чтобы напряжения и мощности такого источника было достаточно для применения в хозяйственных целях, одного или двух кремниевых элементов недостаточно. Поэтому их собирают в целые панели, где соединяют параллельно или последовательно для получения необходимых параметров по току и напряжению. При этом площадь таких панелей может составлять он нескольких квадратных сантиметров до нескольких квадратных метров. Увеличивая количество панелей, можно добиться большей производимой мощности. Однако производительность солнечной батареи зависит не только от площади, но также от интенсивности солнечного света и угла падения лучей. Следовательно, производительность солнечной батареи зависит от местности и географической широты, где расположен дом, от погоды и времени года, от времени суток.

kryshi-donetska.com.ua

Кроме того, чтобы система из солнечных батарей работала и подавала энергию в сеть, нужно установить ряд дополнительных электроприборов, в частности:

• инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный;

• аккумуляторную батарею, которая должна накапливать энергию и сглаживать перепады напряжения из-за изменения освещенности;

• контроллер заряда аккумулятора, который не позволяет аккумулятору перезарядиться или разрядиться раньше времени.

Все это в комплексе называется автономной системой энергоснабжения на основании солнечных батарей.

Преимущества и недостатки солнечных батарей.

Несмотря на сравнительно низкий КПД, солнечная батарея является наиболее эффективным источником электричества среди альтернативных и автономных источников питания. Однако ввиду достаточно высокой стоимости солнечной батареи, а главное зависимости от погодных условий, их в большинстве случаев позиционируют не как основной, а как дополнительный источник питания. Вызвано это двумя причинами: достаточно высокой стоимостью самих солнечных батарей и сравнительно небольшим выходом энергии с единицы площади. В ясный солнечный день с одного квадратного метра площади солнечной батареи можно снять максимум 120 Вт мощности. Этого недостаточно даже для работы компьютера. Поэтому для получения более весомой мощности солнечные панели объединяют в целые мини-электростанции. С солнечной батареи площадью 10м2 можно получать уже более 1 кВт энергии, что может обеспечить работу компьютера, телевизора, нескольких лампочек. В целом, для дома, где живет 3-4 человека (это потребляемая мощность 200-300 кВт в месяц), площади солнечных батарей, скажем, в 20м2 в светлое время дня и светлое время года может оказаться достаточно. Как правило, ориентированного на юг участка крыши для установки такой площади солнечной батареи хватит. Если же площадь крыши, ориентированной на юг, составит 40м2, то это может при 18-20 солнечных днях дать до 500 кВт в месяц. Однако установка батарей такой площади составит не менее 10 тысяч у.е.

Таким образом, очевидные преимущества солнечных батарей:

• длительный срок службы (25 лет и более);

• независимость от технических неполадок энергопоставляющей организации;

• крайне низкая вероятность выхода солнечной батареи из строя;

• отсутствие необходимости в постоянном обслуживании;

• бесплатность самой энергии (однако после того как в систему были вложены немалые средства и она окупилась).

Недостатков у солнечных батарей как источника энергии не так уж много, но они, к сожалению, весьма убедительны и конкретны:

• высокая стоимость и, как следствие, длительный срок окупаемости;

• зависимость от погодных условий (неэффективны в зимнее время);

• низкий КПД по сравнению с традиционными источниками энергии (14%);

• невозможность использования для приборов, потребляющих большую мощность;

• применение солнечных батарей требует установки дополнительного оборудования и наличия помещения для установки аккумуляторов.

Когда солнечные батареи выгодны?

Цены на солнечные батареи варьируются в зависимости от эффективности работы фотоэлементов и системы в целом. Естественно, чем больше сама система, тем меньше цена одной ее составляющей. Панели солнечных батарей бывают самого разного размера и мощности. Стоимость наиболее мощных колеблется в диапазоне от 5000 до 6000 гривен. В пересчете с площади на мощность получается, что сумма вложений составляет до 40 гривен за 1 Вт получаемой мощности, правда, эта сумма раскладывается не на один десяток лет. Таким образом, чтобы получать бесплатную солнечную энергию, необходимо инвестировать в установку солнечной электростанции сразу весьма значительную сумму – применительно к частному дому для 3-4 человек это от 10 до 20 тыс. у.е. Это сложнее, чем выплачивать регулярно, но понемногу. Поэтому в большинстве случаев наличие на крыше частного дома солнечных батарей свидетельствует не столько о приверженности к техническому прогрессу и экологичным технологиям, сколько о наличии у владельца значительных сумм на банковском счету. Именно поэтому в европейских странах солнечные батареи встречаются значительно чаще, поскольку там выше покупательная способность. Кроме того, В Европе любой частный домовладелец может сбросить выработанную его солнечной станцией энергию в региональную сеть. Таким образом, его система может не комплектоваться аккумулятором и контроллером, что значительно снижает стоимость системы. А то электричество, которое было сброшено в общую сеть, государство выкупает по «зеленому» тарифу, который значительно превышает действующие тарифы на обычное электричество. Таким образом, система является экономически выгодной для владельца дома.

В силу всего перечисленного ситуаций, когда бы солнечная электростанция однозначно себя оправдывала, на практике не так уж много, но они есть. Одним из случаев, когда солнечные батареи выгодны, является ситуация, когда в доме или на ином объекте лимитировано энергопотребление ввиду недостатка мощности. Оправдано применение солнечных батарей в случаях, когда дом настолько удален от трансформаторной подстанции (более 10-15 километров), что протяжка к нему кабелей или проводов окажется соизмеримой по стоимости с самостоятельным источником энергии. Имеет смысл применение солнечной электростанции и в том случае, когда необходимо обеспечить бесперебойное питание какой-либо системы, например, охранной сигнализации или компьютерной сети. Конечно, рентабельность и окупаемость систем на основании солнечных батарей тем выше, чем больше солнечных дней в году в данной местности, например, в южных районах, в Крыму, на высокогорных плато, где небо большую часть дня свободно от облаков.

Как выбрать, установить и обслуживать солнечные батареи.

Правильно выбрать систему солнечных батарей, подходящую для конкретного дома, не слишком сложно. Это зависит от нескольких факторов: климатические характеристики местности, на которой расположен дом, его дизайна и количество тепла, которое требуется получить. Лучше всего установить вариант, который покроет от 40 до 80% потребности в тепле. Системы с меньшей эффективностью слишком дорого обойдутся. Правильная проектировка и расчет производительной мощности комбинированной системы и потребности в тепле и электричестве – это гарантия того, что дом сможет противостоять любым форс-мажорным обстоятельствам (отключение от местного источника электроэнергии или затянувшаяся непогода). Разумеется, расчет такой системы лучше доверить специалистам.
kryshi-donetska.com.ua

Перед установкой солнечных батарей на крыше дома необходимо убедиться, что нагрузка на конструкцию крыши не будет избыточной. Правильная работа элементов батареи зависит от ее расположения на крыше, в частности от угла наклона элементов. Угол наклона батареи относительно горизонта в наших широтах должен составлять порядка 30-45 градусов. Но если фотогенераторы устанавливаются на скатной крыше, этот параметр будет зависеть от угла ее наклона. Наиболее правильный вариант – установить элементы под прямым углом к такому положению Солнца, от которого поступает максимальное количество энергии.

Основная часть солнечной батареи – это поддерживающая конструкция, которая обеспечивает необходимый угол наклона и гарантирует устойчивость против порывов ветра. Существует несколько типов таких конструкций: наклонный вариант (на крышу с любым типом ската), горизонтальная модель (для плоских крыш) и свободностоящая система для монтирования батарей на поверхности любого типа.

Чтобы автономная или комбинированная система электро- и теплоснабжения дома была эффективной, установки солнечных батарей в доме зачастую недостаточно. Важным моментом является теплоизоляция дома, которую желательно предусмотреть еще на стадии проектирования. В первую очередь следует теплоизолировать крышу – большая часть энергопотерь происходит через нее, так как теплый воздух поднимается вверх. После этого стоит теплоизолировать стены, двери и окна. В придачу к этому следует правильно организовать систему вентиляции дома и дать возможность теплу равномерно расходиться по всем помещениям. kryshi-donetska.com.ua

Все современные коллекторы и батареи, которые можно найти в продаже, достаточно надежны и практически не требуют обслуживания (уделить внимание их чистке следует в случае сильного затемнения батареи, например, при попадании на нее большого количества опавшей листвы)
kryshi-donetska.com.ua тел.(099) 008 58 98.