Вместе с развитием технологий появились новые способы получения возобновляемой энергии. Солнечные панели являются наиболее эффективным вариантом обеспечения дома или другого объекта электричеством, не требуют сложного обслуживания — расходы связаны только с первоначальными вложениями в оборудование. В статье разберем особенности оборудования с привязкой к практическому применению.
Что такое солнечные панели, их разновидности
Непосредственно панели солнечных батарей служат для получения из ультрафиолетовых лучей постоянного электрического тока, который преобразуется в переменный с помощью инвертора, накапливается в акб и распределяется по сети. Для контроля за уровнем заряда и мощностью используются специальные контроллеры (простые,
ШИМ или динамические
MPPT) — так предотвращаются перегрев (от переизбытка энергии), обратный ток и истощение (в отсутствии солнца).
Наиболее распространены монокристаллические и поликристаллические солнечные панели. В первом случае углы скруглены, поверхность однородна, во втором форма квадратная, структура и цвет элементов отличаются. Общий принцип работы солнечной батареи основан на фотоэлектрическом эффекте, благодаря которому, солнечный свет попадая на кремниевые пластины приводит к высвобождению электронов, упорядоченное движение которых образует электрический ток. Солнечная панель
монокристалл обойдется дороже, но обеспечит лучший показатель КПД (до 22-38 %), при сравнении с вариантом
поликристалл (эффективность в пределах 18 %).
Также встречаются аморфные (мягкие) или гибкие тонкопленочные солнечные панели, приспособленные для сворачивания, сгибания и складывания. Они имеют КПД до 22 %. Такие компактные элементы питания показывают лучшие результаты при высоких температурах, в противоположность обоим классическим разновидностям, показатели которых на жаре снижаются. В общем объеме производства солнечных панелей, портативные занимают примерно 13,2%. Такой вариант для транспорта и подвижных комплексов (медицинских, научных).
Для чего нужны солнечные панели
С тем, как использовать солнечную панель, можно разобраться без специальной подготовки. Автономные, не зависящие от источников топлива станции востребованы в качестве альтернативы централизованным электрическим сетям и бензиновым/дизельным генераторам.
Основные сферы применения солнечных панелей:
- Малоэтажное жилое и коммерческое строительство: особенно актуально для территорий с частыми перебоями электроснабжения.
- Туризм: можно установить на автодом или катер, взять в поход компактную модель, подавать свет в палатку с наступлением темноты.
- Геология, первичное обустройство удаленных источников добычи полезных ископаемых.
- Космическая отрасль — единственный адекватный способ стабильно обеспечить электричеством спутник.
Солнечные панели для частного дома могут стать основным источником питания, если используются совместно с системой отопления на основе газового котла. Так нагрузка на акб снижается в холодное время года, а продолжительность автономной работы возрастает.
Как производят солнечные панели
Технология производства солнечных панелей предполагает несколько этапов:
- Кремниевые пластины проходят очистку в ванных с щелочью и кислотой.
- Далее на пластины последовательно наносятся аморфный кремний, оксид индия (под воздействием заряда на газ в специальных реакторах), проводится легирование оловом.
- Параллельно из шероховатого стекла, пленки и медной проволоки изготавливается каркас, в который будут установлены подготовленные пластины.
- Единая структура формируется посредством сочетания горячего и холодного процессов.
- Также наносится напыление из фосфора и бора (на разные пластины в рамках блока).
- В завершении монтируется клеммная коробка, подключаются контакты и проводится тестирование.
Размерность блоков зависит от того, где используются солнечные панели — при обеспечении электричеством дачи и коттеджа с постоянным проживанием требования к мощности окажутся разными. Один из удачных примеров практической реализации в России — солнечные панели Sila (гор. Владивосток).
Почему за солнечной энергетикой будущее
Для чего нужны солнечные панели, если большая часть мощностей генерируется за счет использования углеводородного топлива, атома и гидростанций? Преимущество технологии в универсальности. В ряде случаев использование традиционных источников энергии затруднено и не рационально. Характерные примеры выгодной эксплуатации солнечных панелей:
- Освоение удаленных территорий: строить тепловую станцию долго, постоянно возить топливо дорого.
- Туристическое путешествие: проще взять в дорогу легкие панели солнечных батарей (складные, маломощные версии), чем везти тяжелый генератор с ДВС и бензин/дизель.
- Подвижный ФАП обслуживает удаленные населенные пункты, стабильное электропитание в местных сетях отсутствует из-за аварии, собственный запас топлива ограничен.
- Солнечные панели для частного дома - это способ получить полную автономию и электричество, независимо от внешних факторов.
Цены на электроэнергию нестабильны, поступательно растут из года в год. Запрос на возобновляемую альтернативу очевиден, что стимулирует развитие связанных технологий, становится причиной соответствующих изменений в законодательствах стран (экологические стандарты, ограничения на выбросы). Солнечная энергетика может стать одним из основных источников электричества для учреждений на сельских территориях и собственников домов (включая жителей пригородов).
Заключение
При сборке автономной станции следует учесть предполагаемые нагрузки, провести точные вычисления и ввести поправки на допустимые превышения установленных порогов. Обратившись к нашим специалистам, либо используя калькулятор для расчета выработки электрической энергии и окупаемости, вы можете получить необходимую информацию о том, как использовать солнечную панель и сколько элементов потребуется для обеспечения объекта/группы строений.
В среднесрочной перспективе решение окупается. Заплатив один раз, больше не придется тратиться на электричество или топливо, зависеть от состояния сетей, капризов рынка и тарифов.
Для полноценного расчета стоимости и окупаемости солнечных батарей, вы можете воспользоваться нашим калькулятором.