Сегодня мы поговорим про то, как выбрать солнечную батарею для дома и получать бесплатную солнечную электроэнергию.
Источники энергии
Источники энергии, берущиеся из окружающей среды, становятся все более актуальными.
Вода, ветер и солнце являются практически бесконечными источниками, способными обеспечить практически неиссякаемой энергией. Остается только преобразовать ее в электроэнергию.
Причем эти источники доступны не только в промышленных масштабах, ими может воспользоваться и простой обыватель.
Самым оптимальным для владельца дома или дачи является использование солнечной энергии.
Ведь реки есть не везде, существуют и районы, где ветра не так уж и много, а вот дневной свет способен обеспечить электроэнергией практически в любом месте земного шара.
Конечно, полностью обеспечить электроэнергией все приборы в доме за счет энергии солнца удастся не всегда, но часть их – вполне возможно.
Количество вырабатываемой электроэнергии зависит от многих факторов: площади солнечных панелей, материала их изготовления, особенностей дополнительного оборудования, погодных условий.
Конструкция солнечной панели
Вначале разберемся с самими солнечными панелями. Эти панели представляют собой модуль, который и производит преобразование солнечной энергии в электрическую.
Они выполнены в виде прямоугольников с небольшой толщиной. Это позволяет монтировать их на любую прямую поверхность – стены дома, крыша.
Конструкция классических модулей, которые сейчас являются самыми распространенными, такова: имеется остов модуля, сделанный из анодированного алюминиевого профиля.
Внутри этого остова располагаются ячейки с полупроводниковыми пластинами, состоящими из кристаллического кремния. Все ячейки соединены между собой проводкой.
С фронтальной стороны для предотвращения повреждения ячеек их прикрывает закаленное стекло.
Сверху этого стекла, а также с тыльной стороны нанесена ламинирующая пленка, которая делает модуль герметичным, и предотвращает проникновение влаги внутрь.
Выработанная каждой ячейкой электроэнергия по проводам передается на распределительную диодную коробку, от которой она уже идет дальше.
Стандартным считается модуль с 36 ячейками, каждая из которых вырабатывает 0,5 В. Выпускаются также модули на 72 ячейки, которые обеспечивают на выходе из диодной коробки 24 В.
Виды солнечных панелей
Что касается ячеек, то они бывают двух типов – монокристаллические и поликристаллические. Отличаются они по материалу изготовления, форме, эффективности преобразования энергии.
В монокристаллических ячейках при создании используются однородные по структуре кристаллы кремния.
У второго же типа ячеек применяются кристаллы кремния с разной структурой.
Структура кристаллов влияет на общую эффективность преобразования энергии.
У монокристаллических она выше, поэтому модуль с такими ячейками способен обеспечить выработку энергии по количеству одинаковую с поликристаллическим модулем, но при значительно меньших размерах самой панели. Но и стоимость монокристаллических панелей выше.
По внешнему виду эти модули различить легко. У монокристаллических панелей углы ячеек закруглены.
Ячейки поликристаллического модуля имеет прямоугольную форму.
Недавно появились модули, ячейки которых выполнены из аморфного или микроморфного кремния.
Такие модули не имеют каркаса, и сделаны они в виде пленки, которая наклеивается на поверхность. Следует отметить, что такие модули являются самыми дешевыми из-за меньшего расхода кремния.
Остальные элементы системы
Но одних панелей недостаточно. Выработанная ими энергия должна быть правильно перераспределена. За это отвечает контроллер. Вся выработанная панелями энергия поступает на него.
Также следует отметить, что панели вырабатывают постоянный ток невысокого напряжения, как уже отмечено одна панель может обеспечить 18 или 24 В. А большинство домашних электроприборов работают от сети 220 В и с переменным током.
Поэтому, чтобы была возможность использовать выработанную панелями электроэнергию, потребуется инвертор, который и будет преобразовывать ее.
Если солнечные панели рассчитаны на использование в качестве автономной системы для обеспечения электроэнергии, то потребуются накопители энергии, ведь в темное время суток панели энергию вырабатывать не будут.
Такими накопителями являются аккумуляторы.
Выбор панелей
Далее рассмотрим, на что следует обращать внимание при выборе солнечных панелей и остального оборудования, которое нужно, чтобы вся система функционировала.
Вначале следует определиться с тем, какая суммарная мощность электроэнергии должно быть выработано панелями. Для этого высчитывается среднесуточное потребление энергии.
Затем определяется, какую мощность обеспечивает одна панель за световой день.
Далее просто определяется, сколько панелей потребуется для выработки энергии, которая потребляется за сутки. Это в случае полного перехода на автономное энергообеспечение.
Исходя из этого уже и выбираются модули. Если площади для их установки не так уж и много, то лучше будет приобрести монокристаллические модули.
Они хоть и дороже, но площадь каждой панели меньше, чем поликристаллической, и срок службы ее больше.
Панели лучше приобретать известных производителей, на которые они дают длительный срок гарантии.
Контроллеры
Перейдем к контроллерам заряда. Через них проходит выработанная энергия и подается на аккумуляторы.
Сейчас производятся два типа контроллеров – широтно-импульсной модуляции (ШИМ-контроллер) и слежения за точкой максимальной мощности (МРРТ-контроллер).
ШИМ-контроллеры более простые и доступные.
Однако при их использовании теряется до 30 % выработанной панелями энергии.
МРРТ-контроллер же способен произвести 100% выработку энергии, но и стоимость его значительно выше.
К примеру, выходная мощность панелей составляет 2 кВт. При использовании ШИМ-контроллера из-за потерь выработки конечная мощность составит 1400-1600 Вт. А вот МРРТ-контроллер способен обработать все 2 кВт мощности.
Поэтому рекомендуется при установке панелей с выходной мощностью свыше 1 кВт использовать МРРТ-контроллер.
Что касается мощностных показателей, то подбирается контроллер по мощности, которую он способен обработать.
АКБ
Что касается аккумуляторов, то самыми доступными сейчас являются кислотные. Основным параметром при подборе является емкость, чем она больше у АКБ, тем лучше.
Есть определенные формулы расчета емкости АКБ, по которым определяется, какой она должна быть, чтобы запитать все необходимые электроприборы.
Если данная система не будет использоваться автономно, без накопления энергии и направлена только на экономию, то установка контроллера и аккумуляторов не нужна.
В такой системе выработанная энергия поступает сразу на инвертор, и далее уже расходуется потребителями.
Инвертор
Инверторы выпускаются трех типов – автономные, сетевые и комбинированные.
Автономные инверторы используются при полном переходе на использование солнечной энергии, где производится накопление энергии в АКБ и одновременный ее расход.
Сетевой инвертор используется в системах, в которых не производится накопление энергии. Поступающую на него электроэнергию от панелей он сразу преобразовывает и запитывает потребители. Подключается он к общей сети дома.
Комбинированные инверторы могут работать и как автономный, и как сетевой, причем с выбором приоритета источника энергии.
Основным параметром инвертора при выборе является его мощность.
Для правильного определения его мощности подсчитывается мощность всех электроприборов, которые могут быть включены одновременно и добавляется к суммарной мощности еще 20%. Это позволит предотвратить работу инвертора на предельных нагрузках.
При использовании сетевого инвертора мощность его подбирается по выходной мощности солнечных панелей, поскольку он с ними будет взаимодействовать напрямую.
Придерживаясь данных рекомендаций, вы сможете правильно подобрать солнечную батарею для своего дома. А установку солнечных панелей все же доверить специалистам.
