Солнечная панель – это устройство, которое превращает солнечный свет в электрический ток. Происходит это с помощью фотоэлектрических элементов. Такие устройства могут располагаться на крыше или стене здания. Ещё один вариант расположения – прямо на земле. Обычно их размещают группами и называют массивами или системами.
Первые прототипы солнечных батарей появились в 1839 году. Тогда для превращения света в электричество использовали селен. Современные устройства появились в 1954 году. 25 апреля публике была представлена солнечная батарея на основе кремния. На презентации от неё смогли запитать только радиопередатчик и игрушечное колесо обозрения.
Сейчас в мире существуют целые электростанции, которые работают на солнечной энергии. Они способны обеспечивать электричеством даже большие города. Для примера можно сравнить мощность атомной электростанции и солнечной. Первая составляет от 3,5 МВт до 8,8 МВт. Даже минимальных значений хватит для обеспечения электричеством города с населением 4 миллиона человек. Мощность солнечных электростанций в среднем составляет 100 МВт. Самая мощная находится в Индии. Она может вырабатывать до 2245 МВт.
Типы солнечных панелей
Сегодня такие устройства активно применяют во всех сферах. Их используют для зарядки портативной электроники, устанавливают на крыши электромобилей. Такие станции обеспечивают подсветку автомобильных дорог. Их даже пробуют использовать в авиации. Например, компания Solar Impulse разрабатывает самолёт, который будет использовать для полёта исключительно солнечную энергию.
Конечно же, солнечные панели активно используют и в энергообеспечении зданий. В частных домах и на дачах чаще всего применяют кремниевые системы, поскольку они обладают наилучшим соотношением цены и качества. Существую также аморфные и плёночные модели, но их использование не выгодно в частном доме. Кремневые станции можно разделить на две категории: монокристаллические и поликристаллические.
- К плюсам монокристаллических устройств можно отнести высокую эффективность – до 20% КПД. Но при этом такие модели более дорогие (по сравнению с поликристаллическими). Хуже воспринимают боковой и рассеянный свет. Пластины выглядят как квадрат со срезанными углами. Цвет панели – чёрный.
- К плюсам поликристаллических моделей относятся: их стоимость, широкий выбор производителей. Они вырабатывают больше энергии при рассеянном или боковом свете. Минус таких устройств – КПД. Он составляет от 11% до 16%. Цвет панели – синий.
Совет: если у вас небольшая площадь для установки солнечной станции, то лучше ставить монокристаллические модели. Если площадь большая или вообще не ограничена, то подойдут поликристаллические.
Все устройства разделяют на 4 типа: А, В, С, D (от лучшего к худшему). Где маркировка «А» означает самое высокое качество, а маркировка «D» – самое низкое. Часто продавцы переклеивают маркировку, чтобы продать некачественный товар подороже. Вы сами можете определить качество устройства, если будете знать о нескольких нюансах.
- Смотрите, чтобы квадратики, на которые разделяется панель, были однородного цвета.
- Должно быть не менее 5 токопроводящих шин. Это полоски, которые разделяют кремневые квадратики.
- Рама должна быть прочно соединена с кремниевой поверхностью. Ничего не должно болтаться и шататься.
- Стекло должно быть без царапин, отслоений. Под ним не должно быть мусора.
- Шов между рамой и панелью должен быть герметичным.
- Каждая панель должна находиться в индивидуальной защитной упаковке.
Виды солнечных станций для дома или дачи
Чтобы понять, какую солнечную станцию устанавливать дома, необходимо определиться с задачами, которые она будет выполнять. Есть три основных вида домашних солнечных станций: сетевые, автономные и гибридные.
Сетевая солнечная станция
Дом подключается к основной линии электросети. Когда хватает электроэнергии, которая вырабатывается солнечными системами, дом полностью питается от них. В случае нехватки электроэнергии (или когда она вообще не вырабатывается, например, ночью) дом подключается к центральной линии электроэнергии.
Если вырабатываемого солнечными станциями электричества становится много, избыток отправляется в общую сеть. Потом можно взять электричество из общей сети бесплатно. Срок окупаемости такой станции зависит от региона и частоты использования. Примерно он составляет 5–10 лет.
Автономная солнечная станция
Дом не подключается к энергосети, а солнечная энергостанция выполняет роль генератора. Только в отличие от дизельных генераторов, солнечные устройства более выгодны и комфортны. Не нужно производить обслуживание техники, достаточно раз в год убирать пыль с поверхностей системы и периодически очищать их от снега.
Во время работы станция не издаёт каких-либо звуков и вибраций, нет выхлопных газов, не нужно следить за уровнем дизеля. Дополнительно такой вариант комплектуется аккумуляторами, которые позволяют накапливать энергию и расходовать её тогда, когда не хватает вырабатываемой электроэнергии. Либо когда электроэнергия вообще не вырабатывается. Такой тип станций устанавливают там, куда провести электричество очень затратно или нецелесообразно. Как правило, срок окупаемости – от 10 до 20 лет.
Гибридные солнечные станции
Это комбинация сетевой и автономной солнечных станций. Её основные характеристики:
- возможность полностью автономной работы,
- накопление энергии,
- отправка излишков электроэнергии в центральную сеть,
- удобство и комфорт использования,
- возможность максимально сократить потребление платной электроэнергии,
- возможность переключаться на центральное энергообеспечение при нехватке собственной энергии и так далее.
Единственный недостаток таких систем – стоимость. Цена всего комплекса «под ключ» может доходить до 1 миллиона рублей за электростанцию мощностью 10 КВт.
Как выбрать
При выборе типа солнечной станции важно заранее продумать следующие нюансы.
- Какое суточное потребление электроэнергии всех подключаемых электроприборов.
- Какое место будет отведено для установки солнечных станций. Желательно ориентировать их на юг, на них не должно быть тени. И нужно подобрать оптимальный угол наклона для максимального попадания солнечных лучей на поверхность.
- Где будут установлены аккумуляторы. Они должны находиться в помещение, где плюсовая температура круглый год, но не превышает +25 ºС.
- Какие бывают пиковые нагрузки (включение насосов, холодильников, нагревательных приборов, электроплит и так далее).
- Какая будет эксплуатация (круглогодичная или сезонная).
При выборе таких станций обратите внимание на уровень инсоляции в вашем регионе. Проще говоря, это среднее количество солнечных дней в году. Монокристаллические модели чаще используют в регионах с высокой солнечной активностью. Поликристаллические – в регионах с низкой солнечной активностью.
Установка
Монтаж таких станций лучше доверять профессиональным компаниям. При самостоятельной установке можно допустить ошибку. Это приведёт не только к поломке солнечной станции, но и может обесточить весь дом (или вызвать пожар).
Стоимость монтажа составляет примерно 10–15% от стоимости всей системы. Так что это не так дорого. Но специалисты дают гарантию на проведённые работы и несут ответственность в случае поломки системы. Кроме того, зачастую у монтажных компаний есть скидки у поставщиков, что поможет вам сэкономить. Специалисты помогут рассчитать необходимое количество панелей, подберут оптимальное место и помогут определиться с типом батарей.
Вся система монтируется достаточно быстро. Установка стандартной станции мощностью 5 КВт занимает 1 день.
Преимущества и недостатки
К главным плюсам таких систем относятся:
- бесшумная работа,
- неисчерпаемый запас энергии,
- отсутствие технического обслуживания,
- отсутствие вредных выбросов в атмосферу,
- срок службы – 35–50 лет,
- возможность удалённо управлять энергосистемой,
- минимальные затраты при эксплуатации.
Минусов не так много, но они всё же есть:
- высокая стоимость,
- зависимость от погоды,
- необходимость привлекать профессионалов при монтаже.
Устанавливая солнечную станцию у себя дома, многие рассчитывают, что начнут экономить с первого дня использования. И быстро окупят все затраты.
Окупаемость зависит от многих факторов: регион, частота использования, тип солнечной станции, тариф на электроэнергию и так далее. Если на участке отсутствует электричество, а подвести его затратно или невозможно, то автономные станции станут отличным решением и окупятся очень быстро. Если электричество есть или вы планируете бывать на даче только по выходным, стоит рассмотреть вариант сетевой солнечной станции.
Фото: Freepik.com
