Опубликовано: 01.09.2018
Сэкономить на потреблении электроэнергии можно, если воспользоваться дешёвым альтернативным вариантом – преобразовать солнечную энергию в электричество. Преобразователем в этом случае выступает солнечная батарея.
В общей сложности солнечные батареи – это генераторы постоянного тока, к которым подключаются аккумуляторы с контролером заряда и специальные устройства, именуемые инверторами, непосредственно предназначенными для преобразования постоянного в переменный ток.
Множество фотоэлементов на панели предназначены для трансформации солнечной в электрическую энергию.
Благодаря параллельному и последовательному подключению всех отдельных фотоэлементов воедино создаётся определённое количество энергии. Элементы, подключённые параллельно, на выходе дают ток, а последовательная сборка – напряжение.
Скомбинировав оба способа — обеспечивается бесперебойная работа солнечной батареи. В качестве соединяющих элементов для панели используются диоды, которые в свою очередь не допускают её перегрева и одновременно не дают аккумуляторам самостоятельно разрядиться.
Для «сбора» и «хранения» энергии от солнечной панели используются аккумуляторы со специальным контроллёром заряда. Дабы предотвратить поломку всей системы от избыточной мощности, к ней подключается резистор. С помощью инвертора из солнечной батареи поступает преобразованный переменный ток, которым можно пользоваться для решения бытовых потребностей (например, освещение здания).
Базовая комплектация всей системы состоит:
Солнечная панель (и) – предназначена для приёма солнечного излучения. Контроллер заряда – нормализует работу батареи и способствует повышению эффективности выработки электроэнергии. Аккумуляторные батареи – благодаря батареям в системе сохраняется полученная электроэнергия. Инвертор – необходим для преобразования постоянного в переменный ток, ведь он используется электроприборами.К главным достоинствам относятся:
Некоторые нюансы:
Относительная зависимость от солнечного света. Высокая общая стоимость. Необходимы навыки при монтаже.Вырабатываемая дешёвая электроэнергия солнечными батареями востребована в различных отраслях и используется для:
Освещения жилых и не жилых помещений – дома, дачи, офисы, больницы, тепличные комплексы. Обеспечения энергией телекоммуникационного и медицинского оборудования. Освещения придомовых территорий, улиц, шоссе. Производить зарядку микроэлектроники. Особой популярностью солнечные батареи пользуются в космической и автомобильной отрасли.Установив солнечные батареи в частном доме, хозяин жилища может существенно сэкономить на его освещении и отоплении. Особенно система эффективна, если дом находится в широтах с преобладающим большинством солнечных дней. Ведь главное условие продуктивной работы – обильное поступление солнечного излучения на панель.
В зимнее время солнечные батареи с КПД примерно 15% способны обеспечить жилище горячей водой и систему отопления на 70%, что естественно снижает затраты. Говорить однозначно, что выработанной энергии хватит на все нужды пока нельзя, всё-таки остальные 30% придётся получать от традиционных источников.
Как показывает практика, первоначально хозяину необходимо потратится на оборудование и момент полной окупаемости приходит на 3- 4 год эксплуатации. Но этот факт оправдан дальнейшим пользование бесплатной энергией ещё долгие годы.
Вся система солнечных батарей работает за счет попадания квантов солнечного излучения на пластину полупроводника закреплённого на панели-улавливателя. Взаимодействуя между собой – создаётся некоторое количество свободных электронов, что приводит к возникновению постоянного электрического тока.
Для потребительских нужд необходимо большое количество пластин, что подразумевает размещение на одной панели несколько их десятков.
Чтобы все панели работали исправно и давали необходимую мощность, их друг к другу подсоединяют, используя параллельное и последовательное подключение. Образовавшийся ток поступает на аккумуляторные батареи, которые накапливают энергию и сглаживают перепады во время упадка или повышения интенсивности освещения.
Большинству домашних приборов постоянный ток не подходит для работы, и чтобы его преобразовать в переменный используется инвертор , от которого в дальнейшем и идёт подключение к общей сети электропитания дома или к индивидуальному прибору. Для защиты аккумуляторов от перезарядки или полной разрядки система оснащена контроллером заряда.
Когда все комплектующие системы правильно настроены – она прослужит долгое время без нужды в ремонте.
Чтобы дом обогревался посредствам комплекта солнечных батарей — понадобятся особые составные элементы отопительной системы:
Вакуумный коллектор или солнечный модуль. Контроллеры. Насос для перекачки по системе теплоносителя. Емкость или бак для горячей воды с объёмом от 500 до 1000 литров. Электрический тэн.Энергию солнечных батарей можно использовать для разных систем отопления: нагнетание горячей воды в трубах или электрический «тёплый пол». Чтобы выбрать подходящий вариант, необходимо первоначально точно рассчитать мощность предполагаемых потребителей и учитывать:
Угол ската крыши должен быть больше 30°. Солнечные модули или коллекторы должны находиться на самой солнечной стороне крыши (предпочтительно юг). Отсутствие деревьев или различных построек, которые могут повлиять на попадание излучения на фотоэлементы модуля. Средний показатель количества солнечных дней. Рассчитать инсоляцию. Проверить крепость стропильной системы крыши, ведь она должна выдерживать модули и снежный покров.Существует несколько вариантов солнечных батарей:
Маломощные – обеспечивают электроэнергией работу телевизора, телефона, несколько лампочек. Универсальные батареи – подходят для питания электроприборов и обеспечения системы отопления ⅔ части дома. Большой мощности – способны полностью обеспечить всех потребителей электроэнергией и теплом.Батареи также классифицируются на три основных вида:
Монокристаллические – достаточно компактны по размерам, имеют хороший показатель КПД 15%, но не могут вырабатывать достаточное количество электроэнергии в пасмурную погоду. Тонкоплёночные – отличаются большими размерами и небольшим КПД 6-10%, но при этом могут поглощать рассеянные солнечные лучи. Поликристаллические агрегаты — имеет практическую схожесть с монокристаллическими батареями, но имеют меньший КПД.Чтобы солнечные батареи служили долгое время — необходимо позаботится о качественном их креплении к различным поверхностям. Проводить столь серьёзные работы самостоятельно без минимальных навыков – достаточно опасно, ведь всё оборудование дорогостоящие.
Неправильная установка и подключение всех комплектующих элементов – приведёт к поломке или дальнейшем ремонте. Лучше доверить это мероприятие – профессионалам.
Если принято решение устанавливать батареи самостоятельно необходимо учитывать некоторые рекомендации: Достаточный уклон крыши. Необходимо провести предварительный расчет, сколько нужно для отопления, для этого существуют специальные калькуляторы расчета. Обрешётка под панели должна быть надёжно прикреплена к поверхности крыши. Желательно, в качестве крепёжных конструкций приобретать универсальные, в которых при желании можно менять угол попадания на поверхность панели солнечного излучения. Если панели крепятся к стенам или в свободно стоящем состоянии – необходимо использовать специальные крепёжные конструкции. Подключать все комплектующие (резистор, аккумуляторные батарее, инвертор) необходимо с рекомендациями указанными в техническом паспорте. После полного подключения и перепроверки – можно всю систему вводить в постоянную эксплуатацию.Есть и положительные и отрицательные отзывы потребителей, пишут, что не смотря на то, что комплект солнечных батарей стоит не дешево, но установка окупается на 30-40 % за 10 лет от ее полной стоимости. Установив солнечные батареи в собственном доме можно значительно экономить семейный бюджет. Первоначально хозяину нужно будет потратить некоторые средства, но через несколько лет вложения себя оправдают, и в дальнейшем времени можно будет пользоваться бесплатной электроэнергией.
Благодаря своей долговечности и качественным материалам – солнечные батареи прослужат несколько десятков лет.