Солнечная электростанция для частного дома: Солнечная электростанция для частного дома

Солнечная электростанция на дом своими руками

Часто в сети проскакивают сообщения о борьбе за экологию, развитие альтернативных источников энергии. Иногда даже проводят репортажи о том, как в заброшенной деревне сделали солнечную электростанцию, чтобы местные жители могли пользоваться благами цивилизации не 2-3 часа в сутки, пока работает генератор, а постоянно. Но это всё как-то далеко от нашей жизни, поэтому я решил на своем примере показать и рассказать, как устроена и как работает солнечная электростанция для частного дома. Расскажу обо всех этапах: от идеи до включения всех приборов, а также поделюсь опытом эксплуатации. Статья получится немаленькая, поэтому кто не любит много букв могут посмотреть ролик. Там я постарался рассказать то же самое, но будет видно, как я все это сам собираю.

Электрические солнечные батареи для дома открывают много возможностей

Преобразовывать энергию солнца в электричество – эта идея длительное время не давала спать ученым. С открытием свойств полупроводников это стало возможным. В солнечных батареях используются кремниевые кристаллы. При попадании на них солнечного света в них образуется направленное движение электронов, которое называется электрическим током. При соединении достаточного количества таких кристаллов получаем вполне приличные по величине токи: одна панель площадью чуть больше метра (1,3-1,4 м2 при достаточном уровне освещенности может выдать до 270 Вт (напряжение 24 В).

Так как освещенность меняется в зависимости от погоды, времени суток, напрямую подключать устройства к солнечным батареям не получается. Нужна целая система. Кроме солнечных панелей требуется:

• Аккумулятор. На протяжении светового дня под воздействием солнечных лучей солнечные батареи вырабатывают электрический ток для дома, дачи. Он не всегда используется в полном объеме, его излишки накапливаются в аккумуляторе. Накопленная энергия расходуется ненастную погоду.
• Контролер. Не обязательная часть, но желательная (при достаточном количестве средств). Отслеживает уровень заряда аккумулятора, не допуская его чрезмерного разряда или превышения уровня максимального заряда. Оба этих состояния губительны для аккумулятора, так что наличие контролера продлевает срок эксплуатации аккумулятора. Также контролер обеспечивает оптимальный режим работы солнечных панелей.
• Преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор). Не все устройства рассчитаны на постоянный ток. Многие работают от переменного напряжения в 220 вольт. Преобразователь дает возможность получить напряжение 220-230 В.

Солнечные батареи для дома — только часть системы

Установив солнечные батареи для дома или дачи, можно стать совершенно независимым от официального поставщика. Но для этого надо иметь большое количество батарей, некоторое количество аккумуляторов. Комплект, который вырабатывает 1,5 кВт а сутки стоит около 1000$. Этого достаточно для обеспечения потребностей дачи или части электрооборудования в доме. Комплект солнечных батарей для производства 4 кВт в сутки стоит порядка 2200$, на 9 кВт в сутки — 6200$. Так как солнечные батареи для дома — модульная система, можно купить установку, которая будет обеспечивать часть потребностей, постепенно увеличивая ее производительность.

Виды солнечных батарей

С ростом цен на энергоносители идея использования энергии солнца для получения электроэнергии становится все более популярной. Тем более, что с развитием технологий солнечные преобразователи становятся эффективнее и, одновременно, дешевле. Так что, при желании, можно свои нужды обеспечить установив солнечные батареи. Но они бывают разных типов. Давайте разбираться.

Сама солнечная батарея — некоторое количество фотоэлементов, которые расположены в общем корпусе, защищенные прозрачной лицевой панелью. Для бытового использования фотоэлементы производят на основе кремния, так как он относительно недорог, и элементы на его основе имеют неплохой КПД (порядка 20-24%). На основе кремниевых кристаллов изготавливают монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные (гибкие) фотоэлементы. Некоторое количество этих фотоэлементов электрически соединены между собой (последовательно и/или параллельно) и выведены на клеммы, расположенные на корпусе.

Солнечная панель для дома состоит из некоторого количества фтоэлементов

Фотоэлементы установлены в закрытом корпусе. Корпус солнечной батареи делают из анодированного алюминия. Он легкий, не подвержен коррозии. Лицевую панель делают из прочного стекла, которое должно выдерживать снего-ветровые нагрузки. К тому же оно должно обладать определенными оптическими свойствами — иметь максимальную прозрачность, чтобы пропускать как можно больше лучей. Вообще, из-за отражения теряется значительное количество энергии, так что требования к качеству стекла высокие и еще оно покрывается антибликовым составом.

Виды фотоэлементов для солнечных батарей

Солнечные батареи для дома делают на основе кремневых элементов трех типов;

• Монокристаллические. Каждый фотоэлемент — один кристалл кремния. Монокристаллические фотоэлементы имеют неплохой КПД (порядка 24,7%), но и стоимость их несколько выше. Отличить можно, во-первых, по однородному насыщенному синему цвету, во-вторых, по скругленным краям фотоэлемента.
  
  Виды кремниевых фотоэлементов для солнечных батарей
• Поликристаллические. Несколько небольших кремниевых кристаллов объединены в один фотоэлемент. Они имеют неоднородную структуру, из-за чего хуже поглощают солнечный свет. Это отражается на КПД (20,3%). Фактически это означает, что солнечная панель той же мощности будет занимать примерно на 20% больше площади.
• Тонкопленочные. Представляют собой слой полупроводника, напыленный на гибкую подложку. За счет своей гибкости могут монтироваться на криволинейные поверхности. Но имеют невысокую производительность (порядка 10,4%), так что занимают большие площади (как минимум, в 2 раза больше, чем поликристаллические).

Если у вас скатная крыша и фасад развернут на юг или восток, слишком сильно думать о занимаемой площади не имеет смысла. Вполне могут устроить поликристаллические модули. При равном количестве производимой энергии они стоят немного дешевле.

Как правильно выбрать систему солнечных батарей для дома

Есть распространенные заблуждения, которые заставляют вас тратить лишние деньги на приобретение чересчур дорогого оборудования. Ниже приведем рекомендации того, как правильно выстроить систему электропитания от солнечных батарей и не потратить лишних денег.

Солнечные электростанции для дома могут быть не такими дорогими, если подходить к вопросу взвешенно

Что надо купить

Далеко не все компоненты солнечной электростанции жизненно необходимы для работы. Без некоторых частей вполне можно обойтись. Они служат для повышения надежности, но без них система работоспособна. Первое, что стоит запомнить — приобретайте солнечные батареи в конце зимы, начале весны. Во-первых, погода в это время отличная, много солнечных дней, снег отражает солнце, увеличивая общую освещенность. Во-вторых, в это время традиционно объявляют скидки. Далее советы такие:

• Приобретайте солнечные батареи для дома с выходным напряжением 12 В. Именно от такого напряжения работает большая часть бытовой и строительной техники, светодиодные светильники и т.д. Техники, работающей от 24 или 48 вольт намного меньше. Можете посмотреть паспорта или воспользуйтесь поиском.
• Не используйте для освещения лампы накаливания. Они потребляют слишком много электроэнергии, да и работают от 220 в. Замените их на светодиодные. Для них постоянный ток в 12 В — это то, что надо.
  
  «Полная» система электропитания от солнечных батарей выглядит так
• Не старайтесь сразу купить систему большой мощности чтобы покрыть все возможные потребности. Для начала купите пару модулей без преобразователя/инвертора, подключите к ним ту технику, которая работает от постоянного напряжения. Если вас устроит система, позднее можно нарастить мощность, докупить инвертор и подключить технику, которая работает от 220-230 В. И учтите, что инвертор, даже при выключенной нагрузке, потребляет электроэнергию (потери на преобразовании примерно 30%). То есть ночью, когда все выключено, он просто расходует заряд АКБ. Причем выдает он далеко не идеальную синусоиду. В общем, все что может работать от постоянного напряжения, запитываем от аккумуляторов напрямую.

Если воспользоваться только этими советами, и подключить только технику, которая работает от постоянного напряжения, система солнечных батарей для дома обойдется в гораздо более скромную сумму чем самый дешевый комплект. Но это еще не все. Можно еще часть оборудования оставить «на потом» или вообще обойтись без него.

Без чего можно обойтись

Стоимость комплекта солнечных батарей на 1 кВт в сутки — более тысячи долларов. Немалые вложения. Поневоле задумаешься, а стоит ли оно того и каков же будет срок окупаемости. При нынешних тарифах ждать пока отобьются свои деньги придется не один год. Но можно затраты уменьшить. Не за счет качества, но за счет незначительного снижения комфортности эксплуатации системы и за счет разумного подхода к подбору ее компонентов.

• Не покупайте гелиевые или аккумуляторы глубокого разряда. Они не стоят своих денег. С солнечными батареями для дома отлично работают даже отслужившие свой срок автомобильные АКБ . Они нормально работают еще минимум, 5 лет.
  
  Если площадь не ограничена, можно купить солнечную батарею на поликристаллических фотоэлементах
• В принципе, можно обойтись еще меньшими средствами. Можно не ставить контроллер. Он стоит не менее 150$ (а при большой мощности 500$), а вся его задача — мониторить состояние заряда батарей. Если бюджет ограничен, купите автомобильные часы, работающие от 12 В, которые также измеряют напряжение, температуру. Они стоят 2-5$ и практически выполняют ту же функцию. А чтобы избежать перезаряда, купите лишний аккумулятор. Или два. Суммарная мощность «лишней» емкости должна быть не ниже 20%. Это и позволит избежать перезаряда, и увеличит емкость системы.

Итак, если бюджет ограничен, можно обойтись несколькими солнечными панелями и аккумуляторными батареями, емкость которых на 20-25% выше максимального заряда солнечных панелей. Для мониторинга состояния купите автомобильные часы, которые еще измеряют напряжение. Это избавит вас от необходимости несколько раз в день измерять заряд на АКБ. Вместо этого вам надо будет время от времени смотреть на показания часов. Для старта это все. В дальнейшем можно докупать солнечные батареи для дома, увеличивать количество АКБ. При желании, можно купить инвертор.

Определяемся с размерами и количеством фотоэлементов

В хороших солнечных батареях на 12 вольт должно быть 36 элементов, на 24 вольта — 72 фотоэлемента. Это количество оптимально. При меньшем числе фотоэлементов вы никогда не получите заявленный ток. И это — лучший из вариантов.

Не стоит покупать сдвоенные солнечные панели — по 72 и 144 элемента соответственно. Во-первых, они очень большие, что неудобно при перевозке. Во-вторых, при аномально низких температурах, которые у нас периодически случаются, они первыми выходят из строя. Дело в том, что ламинирующая пленка при морозах сильно уменьшается в размерах. На больших панелях из-за большого натяжения она отслаивается или даже рвется. Теряется прозрачность, катастрофически падает производительность. Панель идет в ремонт.

Солнечная панель на 4 В имеет 7 элемента

Второй фактор. На больших по размерам панелях должна быть больше толщина корпуса и стекла. Ведь увеличивается парусность и снеговые нагрузки. Но далеко не всегда это делают, так как значительно возрастает цена. Если вы видите сдвоенную панель, а цена на нее ниже, чем на две «обычных», лучше ищите что-то другое.

Еще раз: лучший выбор — солнечная панель для дома на 12 вольт, состоящая из 36 фотоэлементов. Это оптимальный вариант, проверенный практикой.

Технические характеристики: на что обратить внимание

В сертифицированных солнечных батареях всегда указывается рабочий ток и напряжение, а также напряжение холостого хода и ток КЗ. При этом стоит учесть, что все параметры обычно указываются для температуры +25°C. В солнечный день на крыше батарея разогревается до температур, значительно превышающих эту цифру. Это объясняет наличие большего рабочего напряжения.

Пример технических характеристик солнечных батарей для дома

Также обратите внимание на напряжение холостого хода. В нормальных батареях оно порядка 22 В. И все бы ничего, но если проводить работы на оборудовании не отключив солнечные батареи, напряжение холостого ходы выведет из строя инвертор или другую подключенную технику, не рассчитанную на подобный вольтаж. Потому при любых работах — переключении проводов, подключении/отключении аккумуляторов и т.д. и т.п — первое что вы должны сделать — отключить солнечные батареи (снять клеммы). Перебрав схему, их подключаете последними. Такой порядок действий сохранит вам много нервов (и денег).

Корпус и стекло

Солнечные батареи для дома имеют алюминиевый корпус. Этот металл не корродирует, при достаточной прочности имеет небольшую массу. Нормальный корпус должен быть собран из профиля, в котором присутствуют, как минимум, два ребра жесткости. К тому же стекло должно быть вставлено в специальный паз, а не закреплено сверху. Все это — признаки нормального качества.

Бликов на корпусе быть не должно

Еще при выборе солнечной батареи обратите внимание на стекло. В нормальных батареях оно не гладкое, а текстурированное. На ощупь — шершавое, если провести ногтями, слышен шорох. К тому же должно иметь качественное покрытие, которое сводит к минимуму блики. Это означает что в нем не должно ничего отражаться. Если хоть под каким-то углом видны отражения окружающих предметов, лучше найдите другую панель.

Выбор сечения кабеля и тонкости электрического подключения

Подключать солнечные батареи для дома необходимо медным одножильным кабелем. Сечение жилы кабеля зависит от расстояния между модулем и АКБ:

• расстояние менее 10 метров:
  • 1,5 мм² на одну солнечную батарею мощностью 100 Вт;
  • на две батареи — 2,5 мм²;
  • три батареи — 4,0 мм²;

• расстояние больше 10 метров:
  • для подключения одной панели берем 2,5 мм²;
  • двух — 4,0 мм²;
  • трех — 6,0 мм².

Можно брать сечение больше, но не меньше (будут большие потери, а оно нам не надо). При покупке проводов, обратите внимание на фактическое сечение, так как сегодня заявленные размеры очень часто не соответствуют действительным. Для проверки придется измерять диаметр и считать сечение.

Солнечные батареи для дома: электрическое подключение

При сборе системы можно плюсы солнечных батарей провести используя многожильный кабель подходящего сечения, а для минуса использовать один толстый. Перед подключением к аккумуляторам все «плюсы» пропускаем через диоды или диодные сборки с общим катодом. Это предотвращает возможность замыкания аккумулятора (может вызвать возгорание) при замыкании или обрыве проводов между батареями и аккумулятором.

Диоды используют типа SBL2040CT, PBYR040CT. Если такие на нашли, можно снять со старых блоков питания персональных компьютеров. Там обычно стоят SBL3040 или подобные. Пропускать через диоды желательно. Не забудьте что они сильно греются, так что монтировать их надо на радиаторе (можно на едином).

Еще в системе необходим блок предохранителей. По одному на каждого потребителя. Всю нагрузку подключаем через этот блок. Во-первых, система так безопаснее. Во-вторых, при возникновении проблем, проще определить ее источник (по сгоревшему предохранителю).

Солнечная электростанция, интернет в деревне и самоизоляция / Хабр

Почти год прошел с моей публикации об установке солнечной электростанции на дом 200 кв.метров. В начале весны грянула пандемия и заставила всех пересмотреть взгляды на свое жилище, возможности существования в изоляции от общества и отношение к технологиям. У меня же за это время прошло боевое крещение всей техники и моего подхода самодостаточности своего дома. Сегодня я хочу рассказать о солнечной энергии, обеспечении себя в автономии всеми инженерными системами, а также нормальном и резервном доступе в Интернет. За статистикой и накопленным опытом- под кат.

Это еще не БП, но испытание нервов и подхода к организации жизни. Когда я строил дом, я рассчитывал на то, что какое-то время могут отсутствовать привычные жителю любого города удобства: вода, электричество, тепло, связь. Поэтому, подход мой основывался на резервировании всех критически важных систем:
Вода: собственная скважина, но есть колодец, чтобы набрать воду ведром, если выйдет из строя насос или откажет электросеть
Тепло: Теплоемкая стяжка, которая нагревается теплыми водяными полами и теряет до 3-4 градусов в сутки при -20 за окном. То есть до замерзания, при отсутствии внешней электросети, есть 2-3 дня, чтобы ввести в строй резервную систему отопления (газовый котел с питанием от баллонного газа).
Электричество: Помимо стандартных подведенных 15 кВт (3 фазы), есть собственная солнечная электростанция мощностью 6 кВт, запасом энергии в АКБ до 6,5 кВт*ч (70% разряда аккумуляторов) и солнечными панелями на 2,5 кВт. Практика показала, что летом, за счет работы на АКБ в вечерне-ночное время и подзарядки от солнца днем, можно жить автономно практически неограниченное время с некоторыми оговорками, о которых я поговорю ниже. Кроме того, есть резервный генератор, если долго будет отсутствовать внешняя сеть и будет пасмурно несколько дней – тогда достаточно запустить генератор и подзарядить АКБ.
Интернет: Мобильный роутер с направленной антенной и сим-картами двух наиболее быстрых операторов сотовой связи

Более подробно хочу остановиться именно на солнечной энергии и доступе в сеть, так как они особенно востребованы и технологичны.

Солнечная электростанция

За прошедшее время я подкопил информацию о выработке солнечной энергии по месяцам. На графиках отчетливо видно, как с приходом осени и уменьшением светового дня, снижается общая выработка. Зимой солнца практически нет или оно настолько низко к горизонту, что тех крох энергии, которые удается собрать с помощью солнечных панелей, хватает только на поддержание минимальной работы электроприборов.

Мне очень часто задают вопрос по поводу отопления электричеством вырабатываемым от солнечных панелей. Просто посмотрите на показатели выработки в декабре за весь месяц и прикиньте, на сколько часов работы одного электрообогревателя хватит этой энергии! Напомню, что среднее потребление масляного радиатора равно 1,5 кВт.

Также я собрал очень интересную статистику потребления электроприборов за один цикл:

• Стиральная машина – 1,2 кВт*ч

• Хлебопечь – 0,7 кВт*ч

• Посудомоечная машина – 1 кВт*ч

• Бойлер 100л – 5,8 кВт*ч

Сразу видно, что большая часть энергии уходит на нагрев воды, а не на работу насосов или моторов. Поэтому я отказался от электрочайника и электроплиты, который хоть и кипятит воду довольно быстро, но тратит на это драгоценную электроэнергию, которой может не хватить для работы других жизненно важных систем. При этом, плита и духовой шкаф у меня газовые и будут работать даже при полном выходе из строя всей электроники.

Также приведу статистику выработки энергии по дням за июнь 2020 года.

С учетом того, что в РФ пока нет возможности частным лицам продавать выработанную ВИЭ энергию в сеть, ее нужно утилизировать самостоятельно, иначе она «пропадает». Мой сетевой инвертор настроен таким образом, что для работы домашних электроприборов приоритетно используется энергия солнца, а потом энергия из сети. Но если дом потребляет 300-500 Вт, когда ясное небо и солнышко жарит, то будь хоть сколько панелей, а энергию девать некуда. Отсюда я вывел несколько правил, которые применимы ко всем хозяйствам, где есть солнечная электростанция:

• Стиральная машина, посудомойка, хлебопечка включаются в околопик и пик дневной выработки, чтобы максимально задействовать энергию, полученную от солнца.

• Электрический бойлер греет воду с 23 до 7 часов по ночному тарифу, а потом с 11 до 18, когда солнце находится над панелями. Вода при этом не успевает остыть полностью, если только не купаются подряд несколько человек в промежуток с 18 до 23 часов. В этом случае, бойлер включается вручную.

• Газонокосилку и триммер я использую электрические: во-первых, электромоторы гораздо проще в работе, не требуют ГСМ и такого тщательного обслуживания, как бензиновые. Во-вторых, они тише работают. В-третьих, стоимость одного хорошего удлинителя равна канистре бензина и бутылке масла, а работать этот удлинитель будет куда дольше. В-четвертых, работа электрических косилок в солнечный день для меня бесплатна.

То есть все энергозатратные работы перенесены на дневное время, когда много солнца. Иной раз стирку можно отложить на день, если это не критично, ради ясной погоды.

Нагрузку в течение дня можно увидеть на следующем графике. Здесь видно, как в 11 часов включился бойлер и он закончил нагрев воды в районе 12 часов, тогда же включались другие электроприборы. После 13 часов использовалась электрическая газонокосилка, когда резко подскакивала выработка от солнечных панелей. Если бы лишнюю энергию можно было продавать, то график выработки был пологий, а излишки просто утекали в сеть, где потреблялись моими соседями.

Таким образом, за 11 месяцев, включая пасмурную осень и зиму, моя солнечная электростанция выработала 1,2 мегаватт*часа энергии, которая досталась мне абсолютно бесплатно.

Итог эксплуатации: Монокристаллические панели TopRay Solar за год не потеряли своей эффективности, так как выработка выскакивает даже за заявленные 2520 Вт ( 9 панелей по 280 Вт) при неоптимальном угле установки. Жить с помощью солнечной электростанции можно летом полностью автономно, а весной и осенью-экономно, если отказаться от электроплиты и электрочайника. Отапливаться электричеством от солнечных панелей невозможно. Зато летом кондиционер отлично работает только за счет вырабатываемой энергии.

Доступ в Интернет

В июне прошлого года я протестировал роутер Tandem-4GR от российской компании Microdrive. Он зарекомендовал себя настолько хорошо, что я даже установил один экземпляр себе в машину и он до сих пор обеспечивает меня доступом в сеть во время поездок. А вот дома я поставил параболическую сетчатую антенну, которая обладает минимальной парусностью, и подключил её ко второму такому же роутеру. Но меня терзала мысль о необходимости резервирования, ведь если закончатся деньги на балансе, сломается вышка оператора или у него отвалится канал связи, то и я останусь без выхода в сеть. Кстати, во время осенней грозы именно так и произошло, когда связь исчезла на 4 часа.

В начале этого года эта же компания выкатила на рынок устройство с поддержкой двух сим-карт и я не смог пройти мимо. Я даже выпустил обзор этого роутера, который оказался просто фантастически живучим и удобным в эксплуатации. Я его смонтировал на кронштейн антенны и теперь у меня не только минимальное расстояние от излучателя до роутера, то есть я не теряю сигнал на длинных проводах, но и зарезервирован канал на два разных провайдера.

Роутер периодически пингует заданные хосты и в случае отсутствия отклика переключается на другую симку. Для пользователя это проходит совершенно незаметно и это реально полезная функция. Мне же еще повезло, что вышки находятся примерно на одной линии, так как «луч» такой антенны очень узкий и вероятность получить хороший сигнал сразу от двух операторов не очень высокий. Но подобную задачу у знакомого я решил применив панельную антенну, диаграмма направленности которой заметно шире. В итоге, работают оба оператора, но основной симкой выбрана та, где оператор дает больше скорости.

После установки этого роутера я забыл о необходимости что-либо делать со своей сетью и теперь только жалею, что роутер поддерживает LTE Cat.4 и имеет интерфейс 100 Мбит/с, не давая качать файлы еще быстрее. Хотя один из операторов в моем наборе симок поддерживает агрегацию каналов и способен дать скорость выше, но тут я упираюсь в скорость стомегабитного интерфейса. Компания Microdrive очень охотно откликается на пожелания пользователей и обещает в этом году выпустить роутер с поддержкой LTE Cat.6 и гигабитным интерфейсом, а значит можно будет иметь такую скорость, что проводной провайдер просто остается за бортом. Минус мобильного интернета только один – время отклика заметно выше, чем у операторов проводной связи, но это критично лишь заядлым геймерам, где заметна разница между 5 и 40 мс. Остальные пользователи оценят возможность свободного перемещения.

Итог: две сим-карты всегда лучше одной, а операторы сотовой связи куда быстрее исправляют проблемы на линии, чем операторы проводного интернета. Уже сейчас роутеры с поддержкой LTE Cat.4 могут конкурировать в цене ежемесячного доступа в сеть с проводными провайдерами, а при появлении роутера с поддержкой LTE Cat.6 разница в скорости доступа в сеть нивелируется и останется только разница отклика в несколько десятков миллисекунд, которые критичны только геймерам.

Заключение

Все идеи, заложенные при проектировании дома себя оправдали. Теплые водяные полы отлично греют, обладая большой инертностью. Нагревая я их электрокотлом по ночному тарифу, а днем полы медленно отдают тепло — хватает без догревов при температуре до -15 на улице. Если температура ниже, то приходится включать на несколько часов котел днем.

Однажды скважина замерзла, когда на улице было -28, но колодец не пригодился. Я проложил греющий саморегулирующийся кабель вдоль трубы от скважины до ввода в дом и это решило проблему. Надо было сделать это сразу летом. Теперь у меня подогрев магистрали включается на ночь, если на улице температура ниже -15 градусов. Днем его включать нет необходимости, так как разбор воды достаточный, чтобы размораживать наледь, возникающую за время простоя.

Солнечная электростанция часто работает в режиме ИБП для всего дома, так как в частном секторе за городом отключения от получаса до 8 часов — привычное дело. В этом году энергетики постарались и с января по март аварий не было, но с наступлением апреля начались ремонтные работы на всем протяжении линий и отключения электроэнергии стали постоянными. Вторая функция солнечной электростанции — генерация собственной энергии: первый выработанный мегаватт*час собственной энергии произошел за 10,5 месяцев, включая осень и зиму. А будь возможность продавать излишки выработки в сеть, то первый мегаватт был бы выработан заметно раньше.

Что касается мобильного интернета, то уже можно смело заявлять, что по скоростям он приблизился к витой паре, которую затягивает большинство провайдеров в квартиры, а по надежности даже выше. Это заметно по тому, как быстро восстанавливают связь проводные провайдеры и операторы сотовой связи. У опсосов, даже при «падении» одной вышки, роутер переключается на другую и связь восстанавливается. А если оператор вообще перестал работать, то двухсимочный роутер просто переключается на другого оператора и происходит это незаметно для пользователей.

Пандемия и всё с ней связанное, продемонстрировала, что в своём доме жить гораздо безопаснее и вольготнее: никаких пропусков на прогулки по участку, отсутствие соседей с гиперактивными детьми, которые будут скакать по всему дому, нормальная связь и возможность удаленной работы, а также зарезервированные системы жизнеобеспечения делают жизнь очень привлекательной.

А теперь я готов ответить на ваши вопросы.

Солнечные электростанции для дома, готовые решения, комплекты.

Мы подобрали готовые комплекты солнечных электростанций (готовые решения) для того, чтобы Вам было проще определиться с выбором оборудования.

Солнечные электростанции, готовые решения, что в комплекте.

Солнечные электростанции позволяют организовать электроснабжение объектов, которые не имеют подключения к центральной сети электроснабжения. Данный вид организации электроснабжения позволяет обеспечить объекты необходимым количеством электроэнергии в любом месте. Солнечная электростанция представляет собой набор фотоэлектрических элементов, аккумуляторных батарей и инвертором (контроллер + инвертор). Количество и мощность необходимых компонентов рассчитывается в зависимости от необходимого количества энергии потребляемого объектом в течении суток. Стоимость и услуги монтажа солнечных батарей смотрите по ссылке.

Как работает солнечная электростанция

Солнечная электростанция накапливает в течении светового дня электроэнергию в аккумуляторных батареях, в ночное время для питания объекта используется энергия аккумуляторов, для преобразования 12В в 220В применяют инверторы. В дневное время часть энергии идет на заряд аккумуляторов, а другая часть непосредственно на питание объекта.
Возможно использовать в этой системе бензиновый генератор в качестве резервного источника в зимнее время и пасмурные дни, когда солнечной энергии будет не достаточно для заряда аккумуляторных батарей. Возможна установка генераторов с автоматическим запуском, для минимального участия человека в процессе переключения источников питания. Так же солнечные электростанции дополняются ветрогенераторными установками для получения большего количества электроэнергии в пасмурные дни и ночное время. Все представленные комплекты солнечных электростанций возможно комплектовать в различных вариациях оборудования.

Предложенные комплекты солнечных электростанций включают в себя все необходимые устройства для организации автономного источника питания.

Автономные солнечные электростанции

Современное общество давно оценило преимущество альтернативных способов получения энергии, таких как ветровые и солнечные электростанции. У них масса преимуществ: их можно установить в любом городе, любом доме и даже на балконе в квартире. Они являются экологически чистыми и используют неиссякаемые ресурсы, что минимизирует вред для окружающей среды до нуля. Стоимость небольшой солнечной электростанции вполне адекватная и приемлема для среднестатистического россиянина с нормальным годовым доходом. Стоимость покупки окупается за время работы в несколько раз, так как солнечная энергия абсолютно бесплатна и не требует никаких дополнительных финансовых вложений от владельца. Такие автономные солнечные электростанции являются гарантом обеспечения электроснабжения независимо от энергосети и проблем коммунальных служб. Если использовать ее в сочетании с обычным электричеством, можно существенно сократить статью расходов на последнее.

А купить автономные солнечные электростанции по самой низкой стоимости можно в компании ИК «ЭнергоПартнер». Безупречная репутация надежного поставщика в сочетании с идеальным качеством и надежностью поставляемой продукции, низкими ценами и первоклассным обслуживанием просто не оставляет шансов на отказ. Компания предлагает, как готовые решения, с идеально выверенной и высчитанной эффективностью, подобранной под индивидуальные запросы клиента, так и модели, требующие самостоятельной сборки и расчетов. Любая такая электростанция представляет собой целый комплект устройств: аккумуляторов, солнечных панелей, контроллеров, инверторов и различных расходных материалов. Самостоятельно разобраться и правильно подобрать такой комплект достаточно проблематично, поэтому готовые решения – идеальный вариант для тех, кто не хочет забивать голову сложной терминологией и большим объемом сложных данных. Специалисты «Энергопартнер» помогут подобрать решение, максимально подходящее конкретному человеку с конкретными запросами и предпочтениями, а также размером бюджета, выделенного на покупку.

Так же рекомендуем прочитать статью на тему: «Расчет солнечных батарей и солнечных электростанций»

Как собрать солнечную электростанцию для дома своими руками

Собственное электроснабжение выручит как в условиях отсутствия централизованной сети (в удаленных и труднодоступных регионах, на даче, в походе), так и при построении более экологичного подхода к потреблению природных ресурсов.

Автономная солнечная электростанция для дома своими руками

Собрать собственную гелиостанцию несложно, она содержит всего четыре составных элемента:

• солнечные панели;
• аккумулятор заряда;
• контроллер;
• инвертор.

Все их легко найти и заказать через интернет-магазины. А вот как сделать солнечную электростанцию своими руками, чтобы создать полноценную автономную систему энергоснабжения дома? Для начала необходимо собрать информацию о ваших потребностях, возможностях местности, где будет работать гелиостанция, и произвести все необходимые расчеты для подбора составных элементов.

Как рассчитать количество гелиопанелей

Выбор гелиостанции начинается с поиска информации по инсоляции в вашей местности — количеству солнечной энергии, которое попадает на земную поверхность (измеряется в ваттах на кв. метр). Эти данные можно найти в специальных метеосправочниках или интернете. Обычно инсоляцию указывают отдельно для каждого месяца, потому что уровень сильно зависит от сезона. Если вы планируете пользоваться гелиостанцией круглый год, то ориентироваться нужно по месяцам с самыми низкими показателями.

Далее нужно подсчитать ваши потребности в электроэнергии на каждый месяц. Помните, что для автономной системы электроснабжения роль играет не только эффективность накопления энергии, но и экономное ее использование. Меньшие потребности позволят значительно сэкономить при покупке гелиопанелей и создании бюджетной версии солнечной электростанции своими руками.

Сравните ваши потребности в электричестве с уровнем инсоляции в вашей местности и вы узнаете площадь гелиопанелей, которая необходима для вашей гелиостанции. Учтите, что КПД панелей составляет всего 12-14%. Всегда ориентируйтесь на самый низкий показатель.

Таким образом, если уровень инсоляции в самый неблагоприятный месяц в вашей местности равен 20 кВт-час/м², то при КПД равном 12% одна панель площадью 0.7м² будет вырабатывать 1.68 кВт-час. Ваша энергопотребность, например, составляет 80 кВт-час/месяц. Значит, в самый несолнечный месяц удовлетворить эту потребность смогут 48 панелей (80/1,68). Подробнее о том, как выбирать солнечные батареи, вы можете почитать в нашей предыдущей статье.

Как установить гелиопанель

Для наилучшего КПД устанавливать гелиопанель нужно так, чтобы лучи солнца падали на нее под углом 90 градусов. Поскольку солнце постоянно перемещается по небу, то здесь есть два решения:

• Динамичная установка. Используйте сервопривод, чтобы гелиопанель поворачивалась по мере того, как солнце перемещается по небосводу. Сервопривод позволит собрать на 50% больше энергии, чем статичная установка.
• Стационарная установка. Чтобы извлечь максимальную пользу из неподвижного положения гелиопанели, необходимо найти тот угол установки, при котором панель соберет максимально возможное количество лучей солнца. Для круглогодичной работы этот угол рассчитывается по формуле +15 градусов к широте местности. Для летних месяцев это -15 градусов к широте местности.

Как подобрать контроллер заряда

Еще один способ, как самому собрать солнечную электростанцию, чтобы заставить ее работать эффективно, это использовать контроллер заряда, который позволяет отслеживать точки максимальной мощности (англ. MPPT). Такой контроллер может накапливать энергию даже во время низкой освещенности и продолжает подавать ее на аккумулятор в оптимальном режиме.

Как выбрать аккумулятор

Итак, от солнечных панелей энергия поступает на аккумулятор. Это позволяет накапливать энергию, чтобы использовать ее даже при отсутствии солнечного света. Кроме того, аккумуляторы сглаживают неравномерное поступление энергии, например, при сильном ветре или облачности.

Чтобы правильно выбрать и установить аккумулятор для домашней солнечной электростанции своими руками, необходимо учесть два параметра:

• Очень важно, чтобы ток зарядки (от панелей) не превышал 10% от уровня номинальной емкости для кислотных аккумуляторов и 30% — для щелочных устройств.
• Конструкция инвертора с напряжением на низкой стороне.

Учитывайте показатели саморазряда аккумуляторов (не всегда указываются производителями). Например, кислотные устройства во избежание поломки подзаряжают каждые полгода.

Как выбрать инвертор

Описание параметров и обязательных функций идеального инвертора:

• сигнал синусоидальный с искажениями не выше трех процентов;
• при подключении нагрузки амплитуда напряжения изменяется не более чем на десять процентов;
• двойное преобразование тока — постоянного и переменного;
• аналоговая часть преобразования переменного тока с хорошим трансформатором;
• защита от короткого замыкания;
• запас по перегрузке.

При моделировании электросистемы вашего дома сгруппируйте нагрузки так, чтобы разные их виды получали питание от разных инверторов.

Другие схемы солнечных электростанций своими руками

Гелиостанции — это работающий альтернативный способ энергоснабжения дома. Но не во всех регионах инсоляция достаточна для окупаемости гелиооборудования и для полноценного обеспечения электроэнергией. Иногда стоит обратить внимание на гибридные солнечные электростанции, которые тоже можно построить своими руками, но где кроме солнечных батарей могут быть ветряки, а также дизельные или даже бензиновые генераторы.

Если же вы хотите лишь попробовать «приручить» гелиоэнергию, но не готовы полностью изменить электроснабжение своего дома, сделайте мини солнечную электростанцию своими руками. Она будет состоять из нескольких солнечных панелей, аккумулятора и контроллера. Это все поместится в чемодане, но обеспечит вас энергией при внезапном отключении электричества, поездке на дачу или на природу. Расчеты и подбор компонентов происходят по тому же принципу, что и для полноценной домашней станции.

Проект солнечной электростанции

— Как построить солнечную электростанцию ​​за 10 шагов

солнечных электростанций выросли как грибы в разных частях мира, поскольку глобальный спрос на солнечную энергию увеличился более чем на 150% в 2010 году. Солнечные электростанции, построенные на земле, отличаются от тех, что устанавливаются на крышах домов, поскольку они требуют проверки осуществимости, экологическая оценка, подключение к сети, размещение и т. д., что типично для крупного промышленного проекта. Время, затрачиваемое на строительство солнечной электростанции, также намного больше, чем просто установка солнечных батарей на крыше жилого дома.Солнечные фермы в основном строятся в странах, где есть программы субсидирования, такие как налоговые льготы, льготные тарифы и т. Д. Однако строительство солнечной электростанции стало довольно простым делом, в отличие от прошлого, поскольку солнечные панели, солнечные инверторы и опыт установки стали более доступными. С другой стороны, правила и разрешения на строительство солнечной электростанции или солнечной фермы различаются от страны к стране и от региона к региону в зависимости от федеральных законов и законов штата. Для большой солнечной электростанции, такой как Aqua Caliente, существует ряд разрешительных шагов, которые должны быть пройдены до того, как завод будет построен.Для небольших электростанций в диапазоне 5 МВт требования меньше. Как правило, чем меньше размер солнечной установки, тем меньше требуемых нормативов. Вот шаги, необходимые для строительства солнечной электростанции

1) Идентификация места — Определение подходящего места для строительства солнечной электростанции. Обратите внимание, что на территории не должно быть большого количества лесов и иметь легкий доступ к дорогам и электросети.

2) Предварительный финансовый анализ — Предварительное финансовое обоснование с такими исходными данными, как стоимость земли, солнечная инсоляция, возможность соединения с оператором энергосистемы

3) Аренда или покупка земли — После того, как шаг 2 пройден, начинается приобретение земли через аренду или владение.

4) Базовый технический проект / выбор технологии — Технический план подготовлен вместе с выбором технологии и поставщиков солнечного оборудования

5) Разрешение — На этом этапе необходимо соблюдать различные разрешительные процедуры. Это относится к Району и может быть довольно громоздким. в США получение разрешения связано с очень высокими затратами, составляющими почти 15-20% стоимости солнечного проекта.

6) Соглашение о покупке электроэнергии — Соглашение о покупке электроэнергии (PPA) необходимо подписать с энергокомпанией, которая будет покупать электроэнергию

7) Выбор EPC — Выбран системный интегратор или подрядчик EPC по солнечной энергии.В случае выбора подрядчика EPC, тогда необходимо приобрести солнечные панели, монтаж и инверторы, если контракт не является «под ключ»

8) Необходимо осуществить финансирование проекта по солнечной энергии . Обратите внимание, что солнечные электростанции требуют больших начальных инвестиций при очень низких затратах на эксплуатацию и техническое обслуживание. В целом 60-80% проекта финансируется за счет заемных средств.

9) Тестирование и подключение к электросети — После того, как солнечные электростанции построены, необходимо провести тестирование электростанции, прежде чем она будет подключена к электросети

10) Текущие O&M — Солнечная электростанция имеет срок службы 25-30 лет и требует минимального обслуживания и мониторинга.Солнечные инверторы необходимо заменять через 10-15 лет. В случае выхода из строя солнечного модуля его необходимо заменить, так как это снижает производительность других солнечных панелей.

Обратите внимание, что описанные выше шаги являются базовой процедурой для проекта солнечной энергетики. Ее можно дополнить несколькими шагами.

Сводка

Примечание. Для строительства солнечной электростанции требуются навыки управления проектами, типичные для промышленного проекта с некоторыми уникальными характеристиками. Вышеупомянутые шаги представляют собой упрощенную процедуру построения солнечной электростанции.На самом деле процесс требует более детализации и твердых навыков выполнения. Солнечная электростанция может быть построена за 3 месяца до 2 лет в зависимости от опыта и необходимых разрешений. Обратите внимание, что строительство солнечной тепловой электростанции занимает гораздо больше времени, как правило, от 3-5 до лет.

Google+.

Преимущества и недостатки солнечной энергии (2020)

Каковы преимущества и недостатки солнечной энергии?

Знаете ли вы, что энергия, которую Солнце обеспечивает Земле в течение одного часа, может удовлетворить глобальные потребности в энергии в течение одного года? Несомненно, солнце является мощным источником энергии, и хотя мы не можем не собирать часть этой энергии, тем не менее, использование этой энергии путем установки солнечных панелей может иметь большое значение для нашей планеты.

Несмотря на то, что солнечная энергия подвергалась широкой критике за ее дороговизну или неэффективность, теперь она оказалась чрезвычайно полезной — не только для окружающей среды, но и для частной экономики.

Благодаря доступным грантам на солнечные панели, а также все более конкурентным ценам на рынке, солнечная энергия становится основным источником энергии для все большего числа семей. В последние годы эта технология была значительно улучшена, и она была дополнена системами хранения солнечных батарей, превратив солнечную энергию в значительно более эффективный источник чистой энергии.

Однако всегда есть недостатки, независимо от того, какой источник энергии вы выберете для анализа. GreenMatch обозначил ключевые преимущества и недостатки солнечной энергии в следующих пунктах:

Преимущества солнечной энергии

1. Возобновляемые источники энергии

Среди всех преимуществ солнечных панелей наиболее важным является то, что солнечная энергия является действительно возобновляемым источником энергии. Его можно использовать в любой точке мира, и он доступен каждый день.У нас не может закончиться солнечная энергия, в отличие от некоторых других источников энергии. Солнечная энергия будет доступна до тех пор, пока у нас есть солнце, поэтому солнечный свет будет доступен нам как минимум 5 миллиардов лет, когда, по мнению ученых, солнце умрет.

2. Снижает счета за электроэнергию

Так как вы будете удовлетворять часть своих потребностей в энергии за счет электричества, произведенного вашей солнечной системой, ваши счета за электроэнергию уменьшатся. Сколько вы сэкономите на счете, будет зависеть от размера солнечной системы и вашего потребления электроэнергии или тепла.Кроме того, вы не только сэкономите на счетах за электроэнергию, но и сможете получать платежи за излишки энергии, которые вы экспортируете обратно в сеть. Если вы производите больше электроэнергии, чем используете (учитывая, что ваша система солнечных батарей подключена к сети).

3. Разнообразные приложения

Солнечная энергия может использоваться для различных целей. Вы можете производить электричество (фотоэлектрическая энергия) или тепло (солнечная энергия). Солнечная энергия может использоваться для производства электроэнергии в районах, не имеющих доступа к энергосистеме, для дистилляции воды в регионах с ограниченными запасами чистой воды и для питания спутников в космосе.Солнечная энергия также может быть интегрирована в материалы, используемые для строительства. Не так давно Sharp представила прозрачные окна для солнечной энергии.

4. Низкие затраты на обслуживание

Солнечные энергетические системы обычно не требуют значительного обслуживания. Вам нужно только содержать их в относительной чистоте, поэтому вы можете чистить их пару раз в год. Если вы сомневаетесь, вы всегда можете положиться на специализированные клининговые компании, которые предлагают эту услугу от £ 25 до £ 35 .Самые надежные производители солнечных панелей предлагают 20-25 лет гарантии . Кроме того, поскольку нет движущихся частей, нет никакого износа. Инвертор обычно является единственной деталью, которую необходимо заменить после 5-10 лет , потому что он постоянно работает для преобразования солнечной энергии в электричество и тепло (солнечные фотоэлектрические системы против солнечного тепла). Помимо инвертора, кабели также нуждаются в обслуживании, чтобы ваша солнечная энергетическая система работала с максимальной эффективностью. Таким образом, после покрытия первоначальной стоимости солнечной системы вы можете рассчитывать на очень небольшие затраты на техническое обслуживание и ремонт.

5. Развитие технологий

Технологии в солнечной энергетике постоянно развиваются, и в будущем их усовершенствования будут усиливаться. Инновации в квантовой физике и нанотехнологиях могут потенциально повысить эффективность солнечных панелей и удвоить или даже утроить электрическую мощность солнечных энергетических систем.

Недостатки солнечной энергии

1. Стоимость

Первоначальная стоимость покупки солнечной системы довольно высока. Это включает в себя оплату солнечных панелей, инвертора, батарей, проводки и установки.Тем не менее, солнечные технологии постоянно развиваются, поэтому можно с уверенностью предположить, что в будущем цены будут снижаться.

2. В зависимости от погоды

Хотя солнечная энергия все еще может собираться в пасмурные и дождливые дни, эффективность солнечной системы падает. Солнечные панели зависят от солнечного света для эффективного сбора солнечной энергии. Поэтому несколько пасмурных дождливых дней могут оказать заметное влияние на энергетическую систему. Также следует учитывать, что солнечная энергия не может быть собрана в ночное время.С другой стороны, если вам нужно, чтобы водонагреватель работал ночью или зимой, можно рассмотреть термодинамические панели.

3. Накопление солнечной энергии — дорогое удовольствие

Солнечная энергия должна использоваться сразу, или ее можно хранить в больших батареях. Эти батареи, используемые в солнечных системах, не подключенных к сети, можно заряжать днем, чтобы энергия использовалась ночью. Это хорошее решение для использования солнечной энергии в течение всего дня, но оно также довольно дорогое.В большинстве случаев разумнее просто использовать солнечную энергию в течение дня и брать энергию из сети в ночное время (вы можете сделать это, только если ваша система подключена к сети). К счастью, ваша потребность в энергии днем ​​обычно выше, поэтому вы можете удовлетворить большую ее часть за счет солнечной энергии.

4. Занимает много места

Чем больше электроэнергии вы хотите производить, тем больше солнечных панелей вам потребуется, поскольку вы хотите собирать как можно больше солнечного света. Солнечные фотоэлектрические панели требуют много места, а некоторые крыши недостаточно велики, чтобы вместить то количество солнечных панелей, которое вы хотели бы иметь.Альтернативой является установка некоторых панелей во дворе, но они должны иметь доступ к солнечному свету. Если у вас нет места для всех панелей, которые вам нужны, вы можете установить меньшее количество панелей, чтобы удовлетворить некоторые из ваших потребностей в энергии.

5. Связано с загрязнением

Хотя загрязнение, связанное с системами солнечной энергии, намного меньше по сравнению с другими источниками энергии, солнечная энергия может быть связана с загрязнением. Транспортировка и установка солнечных систем были связаны с выбросами парниковых газов.В процессе производства солнечных фотоэлектрических систем используются также некоторые токсичные материалы и опасные продукты, которые могут косвенно влиять на окружающую среду. Тем не менее, солнечная энергия загрязняет гораздо меньше, чем другие альтернативные источники энергии.

Сделайте переход с GreenMatch!

Вызвало ли это ваш интерес к солнечной энергии? Мы поможем вам найти лучшее предложение! Просто заполните контактную форму вверху этой страницы, и мы свяжемся с вами и предоставим вам до 4 предложений от наших профессиональных установщиков. Найдите минутку, чтобы заполнить форму, и сэкономьте часы исследований! Наш сервис абсолютно бесплатный и ни к чему не обязывает!

Написано

Арис Вурвулиас

Начальник отдела содержания
Арис Вурвулиас — руководитель отдела контента GreenMatch. Арис — увлеченный писатель и маркетолог с образованием в области журналистики. Он постоянно пишет, анализирует и получает образование в области бизнеса, финансов и возобновляемых источников энергии.Он имеет управленческий опыт на многих европейских рынках, включая Великобританию, Данию, Швецию и Финляндию. Он и его команда по контенту были представлены на авторитетных сайтах, таких как GreenPeace, Guardian, iNews, Gizmodo и других.

.

Как работают солнечные панели? Пошаговое руководство

Время чтения: 5 минут

Поскольку стоимость солнечной энергии резко упала в последние годы наряду с значительным повышением технической эффективности и качества производства, многие домовладельцы в США начинают рассматривать солнечную энергию как жизнеспособное альтернативное энергетическое решение. И когда солнечная энергия выходит на основные энергетические рынки, большой вопрос : «Как работают солнечные панели?» В этой статье мы подробно разберем, как солнечные панели производят энергию для вашего дома и насколько прагматично переходить на солнечную энергию.

Посмотрите варианты использования солнечной энергии в вашем районе в 2020 году

Основные выводы: как работают солнечные панели?

• Солнечные элементы обычно изготавливаются из кремния, который является полупроводником и может генерировать электричество.
• Этот процесс известен как «фотоэлектрический эффект».
• Посмотрите, как солнечные панели могут работать на вас, с индивидуальными ценами на EnergySage Marketplace

Как солнечные панели работают в вашем доме? Пошаговый обзор

Солнечные панели работают, поглощая солнечный свет с помощью фотоэлектрических элементов, вырабатывая энергию постоянного тока (DC), а затем преобразовывая ее в полезную энергию переменного тока с помощью инверторной технологии.Затем энергия переменного тока проходит через электрическую панель дома и распределяется соответствующим образом. Вот основные этапы того, как солнечные панели работают в вашем доме:

1. Фотоэлектрические элементы поглощают солнечную энергию и преобразуют ее в электричество постоянного тока
2. Солнечный инвертор преобразует электричество постоянного тока от ваших солнечных модулей в электричество переменного тока, которое используется большинством бытовая техника
3. Электроэнергия течет через ваш дом, питая электронные устройства
4. Избыточное электричество, произведенное солнечными панелями, подается в электрическую сеть

Вот короткое видео, объясняющее, как солнечные панели работают для выработки электроэнергии для вашего дома:

Как солнечные панели вырабатывают электричество?

Стандартная солнечная панель (также известная как солнечный модуль) состоит из слоя кремниевых элементов, металлического каркаса, стеклянного кожуха и различных проводов, позволяющих току течь от кремниевых элементов.Кремний (атомный номер 14 в периодической таблице) — неметалл с проводящими свойствами, которые позволяют ему поглощать и преобразовывать солнечный свет в электричество. Когда свет взаимодействует с кремниевой ячейкой, он приводит в движение электроны, что вызывает прохождение электрического тока. Это известно как «фотоэлектрический эффект», и он описывает общую функциональность технологии солнечных панелей.

Фотоэлектрический эффект

Наука о производстве электричества с помощью солнечных батарей сводится к фотоэлектрическому эффекту .Впервые он был обнаружен в 1839 году Эдмоном Беккерелем и может рассматриваться как характеристика определенных материалов (известных как полупроводники ), которая позволяет им генерировать электрический ток при воздействии солнечного света.

Фотогальванический процесс включает следующие упрощенные этапы:

1. Кремниевый фотоэлектрический солнечный элемент поглощает солнечное излучение
2. Когда солнечные лучи взаимодействуют с кремниевым элементом, электроны начинают двигаться, создавая поток электрического тока
3. Захват проводов и подать это электричество постоянного тока (DC) в солнечный инвертор, чтобы преобразовать его в электричество переменного тока (AC)

Мы собрали инфографику ниже, чтобы объяснить, как работают солнечные панели:

Инфографика: как работают солнечные элементы ?

Как работает подключение к сети с солнечными батареями?

Хотя производство электроэнергии с помощью солнечных панелей может иметь смысл для большинства людей, все еще существует большая путаница в отношении того, как сеть влияет на домашний солнечный процесс.В любом доме, подключенном к электросети, будет так называемый счетчик коммунальных услуг, который ваш поставщик энергии использует для измерения и подачи электроэнергии в ваш дом. Когда вы устанавливаете солнечные панели на крыше или на наземном креплении на своей территории, они в конечном итоге подключаются к счетчику коммунальных услуг в вашем доме. С помощью этого измерителя можно получить доступ и измерить производство вашей солнечной системы.

Большинство домовладельцев в США имеют доступ к сетевым счетчикам, что является основным стимулом для солнечной энергии, который значительно улучшает экономику солнечной энергии.Если у вас есть нетто-счетчики, вы можете отправлять электроэнергию в сеть, когда ваша солнечная система перегружена (например, днем ​​в солнечные летние месяцы) в обмен на кредиты на счет за электричество. Затем, в часы низкого производства электроэнергии (например, в ночное время или в пасмурные дни), вы можете использовать свои кредиты для получения дополнительной энергии из сети и удовлетворения ваших потребностей в электроэнергии. В некотором смысле, нетто-учет предлагает бесплатное решение для хранения для владельцев недвижимости, которые используют солнечную энергию, что делает солнечную энергию универсальным энергетическим решением.

Учитывая, что наиболее распространенным отвращением, которое люди испытывают к использованию солнечной энергии, является вопрос о том, что делать ночью или в дни с плохой погодой, бесплатное решение для хранения, столь же эффективное, как чистые измерения, меняет правила игры с точки зрения использования солнечной энергии. Эти типы стимулов, а также тот факт, что стоимость солнечной энергии упала почти на 70 процентов за последнее десятилетие, могут объяснить, почему солнечная промышленность растет в Соединенных Штатах экспоненциально.

Дополнительные важные детали к солнечным панелям

Помимо кремниевых солнечных элементов, типичный солнечный модуль включает в себя стеклянный кожух, который обеспечивает прочность и защиту кремниевых фотоэлементов.Под стеклянной внешней стороной панели есть слой для изоляции и защитный задний лист, который защищает от рассеивания тепла и влажности внутри панели. Изоляция важна, потому что повышение температуры приведет к снижению эффективности, что приведет к снижению производительности солнечных панелей.

Солнечные панели имеют антибликовое покрытие, которое увеличивает поглощение солнечного света и позволяет кремниевым элементам получать максимальное воздействие солнечного света. Кремниевые солнечные элементы обычно производятся в двух формах ячеек: монокристаллических или поликристаллических.Монокристаллические ячейки состоят из одного кристалла кремния, тогда как поликристаллические ячейки состоят из фрагментов или осколков кремния. Моноформаты предоставляют больше места для движения электронов и, таким образом, предлагают более эффективную солнечную технологию, чем поликристаллические, хотя обычно они более дорогие.

Как домовладельцы могут гарантировать значительную экономию на солнечной энергии

Для тех, кто начинает рассматривать солнечные панели для своего дома, следует учитывать ряд факторов, включая финансирование, оборудование, выбор установщика и гарантии.В дополнение ко всем этим темам стоит вопрос о том, как убедиться, что вы можете получить выгодную сделку и добиться значительной экономии энергии в долгосрочной перспективе. Для людей, плохо знакомых с процессом покупки солнечных батарей, у нас есть несколько ключевых советов, которые гарантируют, что вы получите лучшее предложение на свою систему солнечных модулей.

Три совета для покупателей солнечной энергии

1. Домовладельцы, которые получают несколько предложений, экономят 10% или более

   Как и в случае любой крупной покупки билета, покупка установки солнечной панели требует большого количества исследований и рассмотрения, включая тщательный анализ компаний в ваш район. В недавнем отчете Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) Министерства энергетики США рекомендовалось, чтобы потребители сравнивали как можно больше вариантов солнечной энергии, чтобы не платить завышенные цены, предлагаемые крупными установщиками в солнечной отрасли. Чтобы найти более мелких подрядчиков, которые обычно предлагая более низкие цены, вам необходимо использовать сеть установщиков, такую ​​как EnergySage. Вы можете получить бесплатные предложения от проверенных установщиков, проживающих в вашем регионе, когда зарегистрируете свою собственность на нашем рынке солнечных батарей — домовладельцы, получившие 3 или более предложений, могут сэкономить тысячи на установке солнечных батарей.

2. Крупнейшие установщики обычно не предлагают лучшую цену

   Мантра больше — не всегда лучше — одна из основных причин, по которой мы настоятельно рекомендуем домовладельцам рассматривать все варианты солнечных батарей, а не только бренды, достаточно крупные, чтобы за них платить самая реклама. Недавний отчет правительства США показал, что крупные установщики на 2000-5000 долларов дороже, чем небольшие солнечные компании . Если у вас есть предложения от некоторых крупных установщиков солнечной энергии, убедитесь, что вы сравниваете эти предложения с предложениями местных установщиков, чтобы не переплачивать за солнечную энергию.

3. Не менее важно сравнивать все варианты оборудования.

   Специалисты по установке в национальном масштабе не просто предлагают более высокие цены — у них также, как правило, меньше вариантов солнечного оборудования, что может оказать значительное влияние на производство электроэнергии в вашей системе. Собирая разнообразные предложения по солнечной энергии, вы можете сравнить затраты и экономию на основе различных пакетов оборудования, доступных вам. При поиске лучших солнечных панелей на рынке следует учитывать несколько факторов.Хотя одни панели будут иметь более высокий рейтинг эффективности, чем другие, инвестирование в современное солнечное оборудование не всегда приводит к более высокой экономии. Единственный способ найти «золотую середину» для вашей собственности — это оценить расценки с различным оборудованием и предложениями финансирования.

Для любого домовладельца, только начинающего покупать солнечную батарею и желающего получить приблизительную оценку установки, можно попробовать наш солнечный калькулятор, который предлагает предварительные затраты и оценку долгосрочной экономии в зависимости от вашего местоположения и типа крыши.Для тех, кто хочет получить расценки от местных подрядчиков сегодня, ознакомьтесь с нашей платформой сравнения расценок.

содержание солнечной энергии в ядре

Посмотрите варианты использования солнечной энергии в вашем районе в 2020 г.

.

Информация и факты о солнечной энергии

Солнечная энергия — это технология, используемая для использования солнечной энергии и использования ее. По состоянию на 2011 год эта технология обеспечивала менее одной десятой процента мирового спроса на энергию.

Многие знакомы с так называемыми фотоэлектрическими элементами или солнечными панелями, которые используются в космических кораблях, крышах домов и портативных калькуляторах. Ячейки сделаны из полупроводниковых материалов, подобных тем, которые используются в компьютерных микросхемах. Когда солнечный свет попадает на клетки, он выбивает электроны из их атомов.Когда электроны проходят через ячейку, они вырабатывают электричество.

В гораздо большем масштабе солнечно-тепловые электростанции используют различные методы для концентрации солнечной энергии в качестве источника тепла. Затем тепло используется для кипячения воды, чтобы приводить в действие паровую турбину, которая вырабатывает электричество почти так же, как угольные и атомные электростанции, снабжая электричеством тысячи людей.

Солнце вырабатывало энергию миллиарды лет.Каждый час Солнце излучает на Землю больше энергии, чем необходимо для удовлетворения глобальных потребностей в энергии в течение всего года.

Фотография Отиса Имбодена.

Как использовать солнечную энергию

В одном методе длинные впадины U-образных зеркал фокусируют солнечный свет на масляной трубе, проходящей через середину.Затем горячее масло кипятит воду для производства электроэнергии. В другом методе используются подвижные зеркала для фокусировки солнечных лучей на коллекторной башне, где находится приемник. Расплавленная соль, протекающая через ресивер, нагревается для запуска генератора.

Другие солнечные технологии пассивны. Например, большие окна, расположенные на солнечной стороне здания, пропускают солнечный свет к теплопоглощающим материалам на полу и стенах. Эти поверхности затем отдают тепло ночью, чтобы сохранить тепло в здании. Точно так же абсорбирующие плиты на крыше могут нагревать жидкость в трубках, которые снабжают дом горячей водой.

Солнечная энергия считается неисчерпаемым источником топлива, не загрязняющим окружающую среду, а зачастую и бесшумным. Технология также универсальна. Например, солнечные элементы генерируют энергию для далеких мест, таких как спутники на околоземной орбите и хижины глубоко в Скалистых горах, так же легко, как они могут питать здания в центре города и футуристические автомобили.

Подводные камни

Солнечная энергия не работает ночью без запоминающего устройства, такого как аккумулятор, а в пасмурную погоду эта технология может быть ненадежной в течение дня.Солнечные технологии также очень дороги и требуют большой площади земли для сбора солнечной энергии со скоростью, удобной для многих людей.

Несмотря на недостатки, использование солнечной энергии росло примерно на 20 процентов в год за последние 15 лет благодаря быстрому падению цен и повышению эффективности. Япония, Германия и США являются основными рынками солнечных батарей. Благодаря налоговым льготам и эффективной координации с энергетическими компаниями солнечная электроэнергия может окупиться за пять-десять лет.

.