Виды солнечных панелей: как выбрать и какие лучше установить

Разновидности солнечных батарей. На что обращать внимание, вычисляя рабочие параметры солнечной электростанции – опыт пользователей FORUMHOUSE

Солнечные батареи редко рассматриваются в качестве единственного источника электроэнергии, тем не менее, целесообразность в их установке есть. Так, в безоблачную погоду правильно рассчитанная автономная система сможет обеспечивать электроэнергией подключенные к ней электроприборы практически круглые сутки. Впрочем, грамотно скомплектованные солнечные панели, аккумуляторы и вспомогательные устройства даже в пасмурный зимний день позволят значительно снизить затраты на оплату электроэнергии по счетчику.

Использую солнечные панели из элементов уже 2-й год. Был вынужден, так как в кооперативе, где мой гараж, очень надолго отключили свет. Собрал 2 шт. по 60 Ватт, контроллер купил и инвертер на 1500 Вт. Полная независимость просто окрыляет. И свет есть, и работа ручным инструментом доставляет удовольствие.

Правильная организация автономных систем электроснабжения на основе солнечных батарей – это целая наука, но, опираясь на опыт пользователей нашего портала, мы можем рассмотреть общие принципы их создания.

ТОП-8: One-Sun 250М 250 ватт 24В Монокристалл

Обзор

Образован модуль высококачественными Grade A элементами, гарантирующими надежность и достойную производительность. Этот тип монокристаллических модулей относится к бюджетному, для которого характерно оптимальное соотношение цены с качеством. Среди множества предложений на рынке его считают лучшим.

Отличия

• Grade A состоит из элементов принадлежащих первому классу качества;
• Положительный, в пределах (0 ~ +3 Вт), толеранс;
• Используются комплектующие только высокопрофессиональных брендов, что позволяет обеспечивать высококачественную сборку, при этом предлагать продукцию по низкой цене.

Производитель уверен в выпускаемой им продукции, поэтому он дает 10 лет гарантии на солнечные модули. Кроме этого, он гарантирует, что до 90% от заявленной величины мощности сохранится на протяжении десяти лет эксплуатации. Далее, в течение двадцати пяти, она может снижаться до 85%.

Параметры

• Мощность с напряжением (номинальные) – 24 В и 250 Вт;
• Тип – поликристаллические;
• Коннекторы и качество – MC4, Grade A;
• КПД – элементов и модулей соответственно 0 17, 8 и 15,4 %;
• Число диодов – 3 шт.;
• IP65 распределительная коробка;
• Диапазон рабочих температур — -40 ~ +85;
• Ток мощности и напряжение (пиковой) – 30,9В и 8, 09А;
• Число клеток в каждом из модулей — 60;
• Ток при коротком замыкании и напряжение холостого хода -8,76А и 37,7 В;
• Длина/ширина/высота – 164х99,2х4 см;
• Масса – 19,6 кг.

Продажи

Недорого солнечные батареи купить предлагают онлайн магазины:

Пленочные батареи

Пленочная батарея выпускается в рулонах, которые можно расстелить на больших площадях.

В последнее время обретают популярность новые солнечные батареи, в основе которых лежит не твердая подложка из стекла или металла, а полимерная пленка.

Этот вид батарей обладает такими преимуществами:

1. Ее можно резать на части.
2. Подгонять под любой размер и форму.
3. Ей можно устилать крышу с плавными изгибами.
4. Она весит гораздо меньше, чем прочие виды солнечных батарей.

Но есть и недостатки:

1. Батареи не столь мощные, как кремниевые.
2. Они больше подвержены воздействиям окружающей среды.
3. К сожалению, пока непросто найти в продаже подобную продукцию, но ее производство налаживается очень активно, и нет причин сомневаться, что в ближайшем будущем приобрести рулонную батарею сможет каждый желающий.

Пленочные батареи делятся на:

• модули, в качестве основы которых используется теллурид кадмия;
• панели с основой из селенида меди-индия;
• полимерные пленочные батареи.

Батареи с основой из теллурида кадмия можно наклеивать не только на крыши домов, но и фургонов, ларьков, и даже на предметы одежды).

Эти батареи создаются путем нанесения на пленку теплурида кадмия. Вещество наносят тончайшим слоем всего в несколько десятков микрометров. Следующим слоем накладывается сеть проводников, позволяющая снимать с батареи электричество.

Батарея, созданная таким способом, по мощности не может конкурировать с модулями из кремния. Ее КПД составляет всего 10%. Но она стоит намного меньше, поэтому, несомненно, найдет свою аудиторию потребителей.

Примите во внимание: не рекомендуется проводить много времени в соседстве с таким материалом, как кадмий. Впрочем, главное правильно его утилизировать после эксплуатации

Панели с селенидом меди индием в основе в недалеком будущем имеют все шансы стать неизменным элементом практически любого устройства, от мобильного телефона до самолета.

Технология, по которой создаются эти панели, называется CIGS (аббревиатура обозначает химическое соединение Cu(In,Ga)Se2). Полупроводники в них состоят из таких элементов, как:

• медь;
• галлий;
• селен;
• индий.

Существуют некоторые технические проблемы, не позволяющие достаточно удешевить производство пленочных модулей этого типа. Но, хотя они и стоят больше, чем батареи с использованием теллурида кадмия, они более эффективны. Их КПД достигает 15%.

Производство полимерных модулей налажено в Дании, вероятно, скоро пленка будет продаваться и в нашей стране.

Еще одни сравнительно новые пленочные батареи называются «полимерными». Их начала производить компания Mekoprint A/S.

Активный слой пленки состоит из полимера. Его покрывает слой алюминиевых электродов. Эти слои расположены на органической пленке. Снаружи они покрыты защитным слоем.

Цена пленочного модуля не высокая, но и эффективность сильно уступает предыдущим вариантам.

Лучшие портативные солнечные панели

Модели этого типа отличаются малыми размерами и весом, удобны при переноске и хранении. Они не обладают большой мощностью, однако широко распространены для питания аккумуляторов мобильных девайсов и иных компактных приборов.

BioLite SolarPanel10+

5

★★★★★
оценка редакции

97%
покупателей рекомендуют этот товар

Подставка модели вращается на 360 градусов, что позволяет разместить панель практически на любой поверхности. Для удобного определения оптимального угла наклона предусмотрены небольшие солнечные часы. Встроенный аккумулятор имеет емкость 3000 мА·ч и может заряжаться посредством USB-подключения.

Габариты 24х257 миллиметров, выходная мощность — 10 Вт. Тонкий корпус и малый вес упрощают хранение и транспортировку панели. Угловые части укреплены специальными вставками и не боятся резких ударов.

Достоинства:

• удобная установка;
• малый вес и компактность;
• прочный корпус;
• встроенный аккумулятор.

Недостатки:

высокая цена.

Солнечная панель BioLite SolarPanel10+ хороша для нерегулярной эксплуатации и может оказаться полезной, даже когда солнца нет.

Woodland Mobile Power 20W

4.9

★★★★★
оценка редакции

93%
покупателей рекомендуют этот товар

Модель изготовлена с применением кремниевых поликристаллических пластин. Они надежно закреплены на подложке из прочного полимера, что гарантирует безопасность переноски батареи. Внешний чехол выполнен из износостойкой синтетики с влагозащитным покрытием.

Мощность панели составляет 20 Вт, размеры в сложенном виде — 35х33х2 см. С ее помощью можно заряжать два девайса одновременно. А специальные люверсы позволяют подвесить батарею в любом положении для удобной транспортировки и использования.

Достоинства:

• прочный чехол и защитное покрытие;
• удобство переноски;
• долгий срок службы;
• складная конструкция.

Недостатки:

быстрый износ застежки.

Woodland Mobile Power подойдет для зарядки устройств под напряжением 5 вольт: смартфонов, фонарей, пауэрбанков и пр.

Goal Zero Nomad 5

4.8

★★★★★
оценка редакции

87%
покупателей рекомендуют этот товар

Модель оснащена специальной опорой, позволяющей легко разместить ее в солнечном месте и настроить угол наклона. Корпус не боится резких ударов и падений с небольшой высоты, что гарантирует стабильную работу на протяжении длительного времени.

Габариты батареи 24х17,8х2,8 сантиметров, мощность — 5 Вт. Для подключения мобильного устройства предусмотрен USB-выход. Масса панели составляет всего 360 граммов, что упрощает ее постоянное ношение с собой.

Достоинства:

• удобная установка;
• прочный корпус;
• малый вес;
• регулировка угла наклона опоры.

Недостатки:

невысокий класс защиты.

Goal Zero Nomad подойдет для зарядки смартфона или другого мобильного устройства в хорошую погоду.

Что такое солнечные панели?

Визуально с этими устройствами знакомы многие, но лишь единицы знают, как на самом деле устроены эти приборы. Солнечная батарея включает фотоэлектрические преобразователи, изготовленные из кремния. Их соединяют между собой последовательно или параллельно, что приводит к увеличению мощности, напряжения и тока. Такой способ – страховка на случай того, что если один из элементов выйдет из строя, то устройство продолжит работать, хотя и с меньшей производительностью.

Использовать данный источник энергии можно для освещения, работы бытовых электроприборов, а также отопления зданий. Установленные на крышу частных домов или в других подходящих местах, они дают полную независимость от поставщиков электроэнергии. В последнее время для получения не только тока, но и подогрева воды используется гибридная солнечная панель. Устройство помогает решить две проблемы, при этом сэкономив на материалах.

Советы по выбору

При приобретении солнечных панелей необходимо рассмотреть главные критерии выбора.

• Область использования. Определитесь, для каких целей станет применяться приобретенная энергия: для зарядки небольшой техники, электроснабжения крупногабаритных электрических приборов, освещения или в целях полноценного электроснабжения дома. В зависимости от цели применения и определяется выходное напряжение и мощность панелей солнечных модулей.
• Напряжение. Для малогабаритных приборов хватает 9 В, с целью зарядки мобильных устройств и ноутбуков – 12-19 В, для обеспечения электроснабжения дома – 24 В и более.
• Мощность солнечной батареи влияет на ее размер, то есть более мощный агрегат будет иметь большую площадь, нежели аппарат с меньшим значением данного параметра. Необходимо убедиться, что покупаемая модель достаточно мощная для своевременной зарядки системы питания техники и по размерам вписывается в место монтажа конструкции.

Что такое солнечная батарея и как она работает

В конструкции солнечных батарей используются фотоэлектрические преобразователи, которые способны поглощать часть солнечной энергии, а затем перерабатывать её в постоянный электрический ток.
Самым распространенным материалом при изготовлении солнечных панелей, является кремний, отличающийся своими уникальными физико-механическими свойствами.

На сегодняшнее время наибольшее распространение получили два типа фотоэлектрических преобразователей для солнечных батарей, из поликристаллического и монокристаллического кремния. Разница между ними, прежде всего, в КПД. У первого типа фотоэлектрического преобразователя КПД 15%, а у второго, порядком 17,5%.

Для полноценной работы солнечной батареи необходима аккумуляторная батарея, которая будет накапливать электроэнергию, и инвертор, способный её преобразовывать в переменное напряжение.

В таком случае от солнечной панели можно будет запитать самые распространенные электропотребители дома, работающие от переменного напряжения в 220 Вольт и от постоянного, в 12-24-28 Вольта.

Виды солнечных панелей

Как было сказано выше, на сегодняшнее время существуют различные типы солнечных батарей. Все они отличаются друг от друга материалами изготовления, мощностью, и другими характеристиками.

Солнечные панели бывают кремниевыми и пленочными, основой в которых выступает теллурид кадмия и селенид. Кремниевые солнечные батареи, в свою очередь, подразделяются на монокристаллические и поликристаллические.

Для производства монокристаллических солнечных панелей используют очищенный кремний. Вследствие этого, данный вид солнечных панелей, отличается высоким КПД, который достигает порядка 20%.

При изготовлении поликристаллических солнечных панелей используют кремниевую субстанцию. Это позволяет существенно снизить стоимость солнечных панелей. Однако и КПД поликристаллических батарей несколько ниже — 18%.

Наиболее приемлемую цену на сегодняшнее время имеют тонкопленочные солнечные батареи. Основным материалом для их изготовления выступает теллурид кадмия. Данный материал отличается высокой степенью светопоглощения, но имеет ряд существенных недостатков.

В частности, токсичность кадмия не является большой проблемой, так как процент его испарения в атмосферу очень мал, чтобы нанести вред человеческому здоровью. Пожалуй, самым большим недостатком тонкопленочных солнечных панелей, является небольшой КПД (всего 10%), который на порядок ниже, чем у солнечных панелей для изготовления которых применялся кремний.

Продолжить чтение

• Облачность и препятствия
  76

  Влияние препятствий солнечным лучам на выработку энергии солнечными панелями Только малая доля солнечного излучения достигает поверхности земли 1.прямая  2.поглощение   3.отражение  4.непрямая Солнечный свет проходит свой путь от Солнца до Земли по прямой линии. Когда он достигает атмосферы, часть свет а преломляется, а…

• Натурные испытания оптимального угла установки СБ
  61

  Оптимальный угол установки солнечной батареи для максимальной выработки энергии в северных широтах Источник. Перевод «Ваш Солнечный Дом». Ссылка при копировании обязательна Очень часто владельцы солнечных батарей задаются вопросом — а под каким углом их нужно устанавливать для того, чтобы получить…

• Монтажные системы для солнечных батарей
  57

  Каркасные системы для монтажа солнечных модулей При покупке солнечных модулей неизменно возникает вопрос о месте и способе их установки. В большинстве случаев фотоэлектрические модули устанавливаются на крышу. При этом модули не обязательно монтировать на крышу жилого дома, для этого подойдут…

• Фотоэлектрические системы
  50

  Фотоэлектрические системы. Перспективы. Состав. Параметры С. Карабанов, Ю. Кухмистров. Солнечное излучение — один из наиболее перспективных источников энергии будущего. Предлагаем Вашему вниманию обзор возобновляемых источников энергии (и их сравнение по технико-экономическим параметрам с остальными). Большая часть материала посвящена типам и…

Монтаж

Установка полотна ворот происходит только после полного застывания фундамента, которое возможно через 10-28 дней после заливки. Скорость высыхания зависит от состава раствора, температуры и влажности окружающей среды.

Сначала с помощью лазерного уровня или шнурка намечается траектория движения створки ворот. На максимальном расстоянии друг от друга на швеллер устанавливаются роликовые опоры.

Положение консольных блоков важно правильно отрегулировать и проверить горизонтальность нижней балки строительным уровнем. Блок, который находится ближе к проему, располагается так, чтобы в открытом состоянии ворот расстояние от пролета до ролика составляло 15-20 см

Вторая каретка при закрытых воротах должна находиться на расстоянии 5-10 см от конца рельса. В таком положении роликовые механизмы слегка привариваются к швеллеру, вся конструкция еще раз проверяется на легкость хождения полотна по роликам

Блок, который находится ближе к проему, располагается так, чтобы в открытом состоянии ворот расстояние от пролета до ролика составляло 15-20 см. Вторая каретка при закрытых воротах должна находиться на расстоянии 5-10 см от конца рельса. В таком положении роликовые механизмы слегка привариваются к швеллеру, вся конструкция еще раз проверяется на легкость хождения полотна по роликам.

Не стоит крепить площадки на швеллер с помощью болтов, которые идут в комплекте. Если окажется, что при установке возникла даже небольшая погрешность, открутить такие болты уже не получится. Для переустановки придется их срезать и проделывать все действия заново.

Роликовые тележки снова закрепляются на площадки, на них надевается полотно и при закрытых воротах производится окончательная регулировка с помощью гаечного ключа. Верхний фиксирующий ролик крепится сваркой к металлическому столбу или закладной в кирпичном столбе, которая находится над фундаментом.

Ответный столб должен быть установлен на фундамент или закреплен сваркой на закладных на кирпичном столбе. Длина столба должна быть равной высоте створки ворот или немного выше. К ответному столбу привариваются нижний и верхний улавливатели. Нижний крепится на 5 мм. выше уровня заезда концевого ролика: так уменьшается нагрузка на опорные консольные блоки при закрытых воротах. Верхний улавливатель нужно крепить на 5 см. ниже верхней части створки ворот.

Концевой ролик необходимо установить внутри направляющей балки и зажать его болтами. Для большей прочности ролик можно приварить в направляющей рельсе. И в завершение на несущую балку с обеих сторон прикрепляются заглушки, которые необходимы для того, чтобы в рельс не попадали снег и грязь, препятствующие работе конструкции. Резиновые заглушки просто вставляются в рельс, а металлические крепятся при помощи сварки.

Есть ли выгода в их установке

Во всем мере солнечная энергетика используется только в качестве заботы об экологии. Никто не пытается искать выгоду или стараться сэкономить свои средства. Все делается только для природы, у нас все в точность да наоборот, ведь люди только и думают, как сэкономить деньги. Говорить, что каждый из них пытается заботиться о природе – это глупо и бессмысленно, все мы понимаем, что это не так.

Конечно, сейчас цены на электричество пугают, и скорее всего, они будут только возрастать. Если сейчас серьезно задуматься об установке таких батарей, то поверьте, вы сможете сэкономить! К примеру, одна солнечная система, рассчитанная на 4 человека, сможет окупиться уже через 4 года и это с учетом того, что срок службы составляет 15-20 лет. Единственная слабая сторона – это аккумуляторы для солнечной батареи, они быстро выходят из строя. Интересно будет узнать: современные батарейки со сверхбыстрой зарядкой.

Так что, устанавливая ее у нас, можно в 4-6 раз сэкономить средства и реально не зависеть от коммунальных служб. И не стоит забывать, что тарифы будут только расти, особенно это касается Украины и Белоруссии, хотя и в России через два года обещают заоблачные тарифы.

Назначение байпаса

Главная функция любого байпаса заключается в возможности держать систему отопления в рабочем состоянии даже при поломке одного из ее элементов или отключении электроэнергии. Приборы, подключаемые посредством байпаса, без проблем отключаются от системы – для этого нужно лишь перекрыть оба крана, и теплоноситель пойдет по обводу.

Отопление благодаря байпасу может продолжать работу в любом случае, а поврежденные элементы можно ремонтировать, затрачивая на это любое количество времени. Надежность и удобство обслуживания отопительной системы при наличии байпаса многократно повышается.

В автономных отопительных контурах байпас используется для решения следующих задач:

• Подключение отопительных приборов к однотрубной разводке;
• Обвязка насосного оборудования;
• Подключение распределительного коллектора водяного теплого пола;
• Формирование малого циркуляционного контура при использовании твердотопливного отопительного оборудования.

Методика установки байпаса может разниться в зависимости от его назначения в конкретной отопительной системе.

Эффективность батарей гелиосистемы

Один фотоэлемент даже в полдень при ясной погоде выдает совсем немного электроэнергии, достаточной разве что для работы светодиодного фонарика.

Чтобы повысить выходную мощность, несколько ФЭП объединяют по параллельной схеме для увеличения постоянного напряжения и по последовательной для повышения силы тока.

Эффективность солнечных панелей зависит от:

• температуры воздуха и самой батареи;
• правильности подбора сопротивления нагрузки;
• угла падения солнечных лучей;
• наличия/отсутствия антибликового покрытия;
• мощности светового потока.

Чем ниже температура на улице, тем эффективней работают фотоэлементы и гелиобатарея в целом. Здесь все просто. А вот с расчетом нагрузки ситуация сложнее. Ее следует подбирать исходя из выдаваемого панелью тока. Но его величина меняется в зависимости от погодных факторов.

Гелиопанели выпускаются с расчетом на выходное напряжение, кратное 12 В – если на аккумулятор надо подать 24 В, то две панели к нему придется подсоединить параллельно

Постоянно отслеживать параметры солнечной батареи и вручную корректировать ее работу проблематично. Для этого лучше воспользоваться контроллером управления, который в автоматическом режиме сам подстраивает настройки гелиопанели, чтобы добиться от нее максимальной производительности и оптимальных режимов работы.

Идеальный угол падения лучей солнца на гелиобатарею – прямой. Однако при отклонении в пределах 30-ти градусов от перпендикуляра эффективность панели падает всего в районе 5%. Но при дальнейшем увеличении этого угла все большая доля солнечного излучения будет отражаться, уменьшая тем самым КПД ФЭП.

Если от батареи требуется, чтобы она максимум энергии выдавала летом, то ее следует сориентировать перпендикулярно к среднему положению Солнца, которое оно занимает в дни равноденствия по весне и осени.

Для московского региона – это приблизительно 40–45 градусов к горизонту. Если максимум нужен зимой, то панель надо ставить в более вертикальном положении.

И еще один момент – пыль и грязь сильно снижают производительность фотоэлементов. Фотоны сквозь такую “грязную” преграду просто не доходят до них, а значит и преобразовывать в электроэнергию нечего. Панели необходимо регулярно мыть либо ставить так, чтобы пыль смывалась дождем самостоятельно.

Некоторые солнечные батареи имеют встроенные линзы для концентрирования излучения на ФЭП. При ясной погоде это приводит к повышению КПД. Однако при сильной облачности эти линзы приносят только вред.

Если обычная панель в такой ситуации будет продолжать генерировать ток пусть и в меньших объемах, то линзовая модель работать прекратит практически полностью.

Солнце батарею из фотоэлементов в идеале должно освещать равномерно. Если один из ее участков оказывается затемненным, то неосвещенные ФЭП превращаются в паразитную нагрузку. Они не только в подобной ситуации не генерируют энергию, но еще и забирают ее у работающих элементов.

Панели устанавливать надо так, чтобы на пути солнечных лучей не оказалось деревьев, зданий и иных преград.

Байпас и теплый пол

Так называемая обводная линия при монтаже систем “теплый пол” – это часть смесительного узла. Она применяется постоянно и без нее система не сможет нормально работать. Вода, движущаяся по подающей части трубопровода, имеет температуру в 80 градусов и выше. В контуре температура воды должна быть не выше, чем 45 градусов.

Чтобы подготовить теплоноситель, применяют смесительный узел со специальным трехходовым клапаном. Он способен пропустить лишь нужно количество воды. Остальной теплоноситель будет двигаться по байпасу. Там он смешается с водой, выходящей из коллектора, и отправится к котлу.

Подведем итоги

Все вышеперечисленные характеристики нельзя разделять

Строительство СЭС, выбор и покупка солнечной панели для дома — ответственное мероприятие и здесь все-таки важно учитывать каждую мелочь. Нельзя, например, четко сказать, что поликристаллические лучше, чем моно из-за более низкой стоимости

Или что нужно покупать только двусторонние панели из-за их высокой энергоэффективности. 

Нужно выбирать именно те панели, которые произведены в соответствии со всеми нормами и стандартами, которые имеют отличное качество. Те, коэффициент нагревания которых низкий, которые имеют положительный толеранс, высокую номинальную мощность и хорошее качество сборки. Такая покупка прослужит десятки лет, не причиняя неудобств и хлопот.

Итоги обзора

Солнечные батареи однозначно окупятся за 25 лет своей службы. Это нетрудно проверить, посчитав, сколько вы платите за электроэнергию государству.

Два основных вида солнечных батарей, дающих наибольший КПД, это поликристаллические и монокристаллические батареи. Из них можно выбирать по таким признакам:

Если приоритетнее низкая стоимость, то для дома можно выбрать аморфные батареи. К тому же, они эффективны в местах, где часто бывает пасмурная погода, потому что работают при рассеянном солнечном свете.

Еще дешевле стоят пленочные батареи, но они дают меньший КПД и их пока трудно найти в продаже, производство только началось. Их стоит использовать, если важен малый вес конструкции и возможность наклеивать панель на любую поверхность.