Солнечные батареи для дома


Солнечная батарея: устройство для преобразования энергии солнца в электрическую энергию. После такого преобразования ее можно использовать по своему усмотрению. Следует учесть такие свойства как экологичность, бесшумность. Имея такую установку можно забыть о подключении к общей электросети.



Содержание:

  1. Принципы работы;
  2. Виды солнечных батарей;
  3. Расчёт мощности;
  4. Стоимость комплекта для дома.

 


Принцип работы солнечной батареи

Элементом, преобразующим энергию солнца в электрическую, является полупроводник. Для фотоэлементов используют полупроводники на основе кремния и германия. В основном сейчас используют кремниевые полупроводники.

При изучении свойств полупроводника обнаружили, что освещая p-n переход можно получить на концах разность потенциалов, величина которого зависит от используемого материала.



Принцип работы солнечной батареи

При освещении единичного полупроводникового элемента получается небольшое напряжение и ток. Составляя из отдельных элементов последовательно-параллельные цепи суммарно на выходе можно получить довольно большое напряжение и ток. Этот принцип используется сегодня для построения систем электропитания на солнечных батареях.

Для освещения и электропитания бытовых приборов частного загородного дома используют солнечные батареи. Принцип их работы такой:

Комплект солнечных батарей

Фотоэлементы преобразуют энергию солнца в электрическую. Можно использовать эту энергию сразу – включить лампочку, утюг, вентилятор и это будет прямое использование электроэнергии. Но, в зависимости от освещенности, мощности может не хватить на утюг, солнце зайдет за облака, да и ночью телевизор не посмотришь. Электричество нужно применять по мере необходимости. На этот случай существует система хранения электричества. Для этой цели используют аккумулятор. Произведенную электроэнергию пускают на зарядку аккумулятора. Энергия может храниться долгое время.

В зависимости от освещенности солнечных элементов напряжение на солнечном коллекторе может колебаться в больших пределах. Есть солнце – электричества вырабатывается много, нет его – мало. На случай избыточной выработки энергии предусмотрен контроллер заряда, он позволит заряжать аккумулятор нужным напряжением и не разрушить его при превышении нужного напряжения.

Аккумулятор: устройство хранения электрической энергии. Эту энергию можно использовать для нужд потребителя или, если зарядить его для хранения и последующего использования.

Типы аккумуляторов:

  • Кислотные;
  • Щелочные;
  • Гелиевые.

В кислотных аккумуляторах используют активное химическое вещество – кислоту. В щелочных – щелочь, в гелиевых – химический состав, по структуре похожий на привычный гель.

Следующим элементом данной цепи выступает инвертор – устройство, которое преобразует энергию, сохраненную аккумулятором, в напряжение нужное для питания наших электроприборов – переменное 220 В. В функцию инвертора дополнительно включают возможность переключения питания потребителей с внешней электросети на внутреннюю. Суммарная мощность электроприборов в доме не должна превышать мощность инвертора, иначе он выйдет из строя. Разнообразие моделей инверторов дает потребителю широкий выбор по цене и характеристикам. Стабильно работающий инвертор – гарантия работоспособности домашних электроприборов.


Виды солнечных батарей

Виды солнечных батарей

Различают три основных вида батарей:

  1. Монокристаллические;
  2. Тонкопленочные;
  3. Поликристаллические.

Монокристаллические: самые эффективные в отношении выработки электричества батареи. Дают максимально возможный КПД из существующих видов батарей. При установке они не требуют дополнительной защиты от атмосферных воздействий, долговечны, защищены от атмосферных и других воздействий. Для использования в качестве преобразования энергии солнца в энергию электрическую очень выгодны, однако имеют существенный недостаток – они дорогостоящие. Не каждый владелец решится на их приобретение. Себестоимость выработанной энергии может быть в несколько раз выше обычной сетевой.

Тонкопленочные: самые простые, не требовательны к установке элементы. Рабочим слоем служит специальная пленка, которую легко устанавливать на любую поверхность. Не требовательны к направлению лучей солнца. Работают надежно даже при облачности, не боятся загрязнения, самые дешевые из представленных образцов. Недостатком является большая используемая для них площадь установки.

Поликристаллические: самые популярные в использовании панели. Их преимуществом можно отметить высокий КПД, работают как при ярком солнце, так и в пасмурную погоду, теряя примерно до 20% эффективности в этом случае, нет зависимости от направления солнечных лучей. Недостаток – относительно быстрое старение – через 2,5-3 года качество работы таких батарей снижается. Необходимо или добавлять количество элементов, или мириться с недостатком энергии


Как же рассчитать мощность солнечных батарей, необходимых для электропитания дома?

Начинается расчет с мощности, которая будет использоваться на объекте. Необходимо посчитать мощность всех потребителей электроэнергии, которые планируется включать в течение дня и ночи, время их работы в сутки. Для расчетов нужно брать технические характеристики на изделия, паспорта, рекомендации производителей.

Как показала практика лампы для освещения нужно применять светодиодные или компактные энергосберегающие люминесцентные. Они не критичны к напряжению, потребляют мало тока, долговечны в эксплуатации. Телевизор ламповый подойдет, но при работе он «съест» почти весь запас. В этом случае нужен телевизор ЛЕД или подобный с низким энергопотреблением. Холодильник, или другой мощный электроприбор надо использовать с наименьшими показателями расхода электричества.

Пример:

Потребитель Мощность, Вт. Время работы, ч. Мощность потребления в сутки, Вт.
Холодильник 120 24 2 880
Лампы освещения 10 х 10 = 100 4 400
Телевизор 40 4 160
Зарядное для телефона 5 х 3 шт = 15 4 60
ИТОГО: 3 500

Получается, что в сутки дом потребляет 3500 ватт электроэнергии. Для удовлетворения данной потребности нужно установить солнечную батарею, которая за световой день сможет накопить для дома 3500 ватт. Получается, что за время светового дня установка должна произвести данное количество энергии. Если потребление можно раскинуть на 24 часа, то время активной работы солнечной батареи не превысит 7 часов. За 7 часов 3500 Вт – в час произвести 500 Вт.


Солнечные батареи для дома: стоимость комплекта

Устройство Цена, руб. Количество, шт. Сумма, руб.
Батарея солнечная CHN250-60P 18 300 2 36 600
Контроллер заряда Модель: SS-MPPT-15L 22 000 1 22 000
Аккумулятор Модель: HRL12-140 25 000 1 25 000
Инвертор Модель: PS300-12 12 000 1 12 000
ИТОГО: 95 600

В наше время бесконечной инфляции расчет можно считать очень приблизительным и на него ориентироваться лишь с точки зрения мощности потребления, а не стоимости приобретения данной установки. Цены на комплектующие меняются каждый день. Окончательную цену можно узнать у менеджера компании, специалиста, который произведет расчет и даст рекомендации по техническим характеристикам. Надо понимать, что комплектующие и стоимость работ будет зависеть от региона и исполнителя.

Установка солнечных батарей

Какой тип батареи выбрать – решает сам потребитель, но всегда необходимо учитывать тот фактор, что энергия солнца используется очень мало. Угля, газа и нефти хватит ненадолго. Энергия, которая падает с неба, должна быть использована. Используя энергию солнца можно и заработать. Излишки с помощью специальных приборов можно добавить в существующую электросеть и заработать деньги.

При эксплуатации таких установок необходимо знать и выполнять правила техники безопасности.




Поделитесь своим мнением
Для оформления сообщений Вы можете использовать следующие тэги:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>


АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
это источники электрической и тепловой энергии, использующие энергетические ресурсы рек, водохранилищ и промышленных водостоков, энергию ветра, солнца, редуцируемого природного газа, биомассы (включая древесные отходы), сточных вод и твердых бытовых отходов
ИДЕЯ
Этот сайт был создан с той целью, чтобы следить за развитием альтернативной энергии. Этот сайт для тех, кто смотрит в будущее. Для тех, кто, не смотря на все сложности, верит в успех новой экологически чистой и неисчерпаемой энергии.
СОТРУДНИЧЕСТВО
Тем, кто также увлекается альтернативной энергетикой, желает поделиться опытом или задать вопрос, предлагаем писать на электронный адрес: info1@energya.by

© 2017 Альтернативные источники энергии Sitemap.xml