Солнечные батареи для дома: особенности различных видов и правила выбора

Слишком много или мало панелей

Ошибка №20
Количество панелей для подключения к MPPT контроллеру или гибридному инвертеру ограничено!

Вы не можете собрать их в одну цепочку сколь угодно много или наоборот слишком мало (1-2 штучки). Всегда нужно ориентироваться на максимальное напряжение холостого хода панели (Voc).

После чего сравнивать эти показатели с характеристиками контроллера, а именно:

U холостого хода (Uхх)

диапазон входного напряжения

Пример расчета:

Пусть Uхх одной панели у нас составляет 36,6В. Не забываем, что это при t=+25C!

Зимой в солнечный морозный день оно будет больше, поэтому учитываем коэффициент температуры ~ 1,12.

Uхх*1,12=36,6В*1,12=40,99В

Далее Uхх гибридного инвертора (берем из паспортных данных) делим на эту величину:

Uхх=500В/Uхх панели=40,99В=12,19

То есть, получается, что к данному гибридному инвертору по напряжению вы можете последовательно подключить 12 панелей, НЕ БОЛЕЕ! Это называется длина стринга.

То же самое и с минимальным количеством. При монтаже всего двух панелек (U=36,6V+36,6V) вы уже не пройдете по “диапазону входного напряжения” – 90-280V.

Инвертор элементарно не запустится и уйдет в ошибку. Для запуска ему требуется минимум 90V.

Поэтому нельзя выбирать панели без привязки к конкретной марке контроллера или гибридного инвертора и наоборот.

Стоимость Против Эффективности

Все производители производят ряд панелей с различными рейтингами эффективности в зависимости от используемого типа кремния и от того, используют ли они технологии PERC , многошинные шины или другие технологии ячеек. Очень эффективные панели выше 21% с ячейками N-типа, как правило, намного дороже , поэтому, если стоимость является основным ограничением, они лучше подходят для мест с ограниченным монтажным пространством, в противном случае вы можете заплатить больше за ту же мощность, что и достигается за счет использования 1 или 2 дополнительных панелей. Тем не менее, высокоэффективные панели, использующие элементы N-типа, почти всегда превосходят панели, использующие элементы P-типа, и служат дольше панелей, использующих элементы P-типа, из-за более низкой скорости светоиндуцированной деградации или LID , поэтому дополнительные затраты обычно оправдывают себя в долгосрочной перспективе.

Можно ли сделать своими руками — как это сделать?

Обладая навыками работы с ручным инструментом и основами электротехники можно собрать солнечную батарею своими руками. Единственное условие успешной работы – это наличие фотоэлементов, потому как кустарным способом эту составную и главную часть устройства изготовить невозможно.

Изготовление устройства происходит в несколько этапов:

  • Изготовление каркаса батареи;
  • Соединение фотоэлементов в единую схему (пайка элементов с устройством клемм вывода);
  • Монтаж устройства с герметизацией поверхностей и выходов.

Краска можно изготовить из имеющихся в наличии материалов, это может различный пиломатериал, уголки или профиль из легких металлов или пластика. Размер каркаса определяется из геометрических размеров одного фотоэлемента и их количества.

На дно каркаса ложится уплотнитель (поролон или подобный материал). На лицевой поверхности каркаса, которая может быть изготовлена из любого вида стекла, укладываются посредством герметика фотоэлементы, после чего они соединяются в общую схему и прижимаются уплотнителем. Каркас закрывается, места выводов проводов герметизируются.

Панель готова к работе.

Срок службы солнечных батарей

Чтобы оценить выгоду, нужно разобраться, сколько служат панели и не придется ли их менять после того, как закончится гарантийный срок. Тут есть несколько особенностей, которые стоит учитывать:

  1. Монокристаллические и поликристаллические варианты самые долговечные. За 25 лет использования они теряют не больше 10% емкости. Но и далее падение мощности незначительное, за последующие 10-15 лет теряется примерно столько же. То есть, можно с уверенностью говорить, что срок службы таких вариантов составляет 35-40 лет, а может и больше.
  2. Тонкопленочные варианты имеют срок службы намного ниже – 10-20 лет. Причем, за первые 2 года потеря емкости может составить 10-30%, большинство производителей дает запас мощности, чтобы компенсировать эту проблему. В дальнейшем потери не такие существенные.
  3. Для увеличение срока службы следует исключить повреждение частей системы. Обрезать ветки близко расположенных деревьев, мыть поверхность как минимум несколько раз за сезон. Проверять надежность крепления и контактов, чтобы они не перегревались.
  4. Учитывать расходы на замену других элементов системы. Так, аккумуляторные батареи служат обычно от 6 до 10 лет (самые надежные – 15 лет), у силовой электроники ресурс примерно 10-12 лет. Затраты на замену этих узлов тоже немаленькие и это нужно учесть, рассчитывая окупаемость.

Кстати! Чем сложнее климатические условия и больше перепады температур между днем и ночью, а также между порами года, тем меньше срок службы солнечных батарей. В южных регионах они работают намного дольше.

Солнечные батареи нужно периодически мыть и исключать их повреждение ветками деревьев.

Подбирая солнечные батареи для своего дома лучше отдавать предпочтение надежным и проверенным монокристаллическим и поликристаллическим вариантам. Качественные модули прослужат около 40 лет, при этом потери мощности за это время составят около 20%.

Производители солнечных батарей для дома

В последнее время в России увеличилось производство солнечных батарей. В Москве, Краснодаре и Рязани функционируют крупные производственные индустрии по сборке, которые выпускают солнечные батареи для отопления высокой мощности. Большая часть продукции идет на экспорт, но предприятия не развиваются, потому что Китай, США, Германия и Япония стали мощными конкурентами по производству батарей.

По мнению покупателей, которые оставляют положительные отзывы о работе солнечных батарей для дома, популярные модели, имеющие доступную цену, изготовлены из поликристаллического кремния производства Германии и США.

Обзор солнечных батарей для дома смотрите на видео: 

https://youtube.com/watch?v=kzX1ua07jZI

Напряжение 12V или 24V?

Ошибка №9
Для бытового использования лучшими являются панели на 12V, а применение на 24V не оправдано.

Объясняется это во-первых, проблемами с подбором аккумуляторов для сборки на 24В:

одинаковый производитель

одинаковая емкость

применение балансиров

батареи близкие по дате выпуска

Замечания надо сказать справедливые.

Во-вторых, на 12В можно взять любые АКБ, в том числе б/у + использовать множество унифицированных приборов напрямую, минуя инвертор – зарядники, блоки питания, камеры видеонаблюдения, лампы на 12V.

Но все это справедливо для небольшой мощности до 1кВт. С массовым внедрением гелевых, LiFePO4 аккумуляторов, универсальных MPPT контроллеров и гибридных инверторов (о них чуть ниже) многое поменялось.

С ними вы спокойно можете последовательно объединять панели в большие сборки, передавать напряжение с крыши до 100 Вольт и более, а уже в контроллере преобразовывать его в 12В или 24В, параллельно сбрасывая как на балласт, так и подключая нагрузку 220В.

Схемы подключения солнечных панелей и как при этом будут себя вести напряжение и ток (нажмите на плюсик для раскрытия содержимого).

Ошибка №10
Чтобы вы понимали, когда говорят о системе 12V или 24V-48V, речь идет в первую очередь не о напряжении самих панелей, а о схеме подключения сборок АКБ.

Один и тот же контроллер может работать как на 12В, так и на 24В. Во втором случае пропуская через себя гораздо большую нагрузку.

Если грубо подытожить, то используйте солнечную электростанцию (СЭС):

на 12V – до 1кВт

на 24V – до 3кВт

на 48V – свыше 3кВт

Виды солнечных батарей

Существует шесть разных видов солнечных батарей, но лишь половина из них пользуется настоящим спросом:

  1. Монокристаллические батареи имеют скошенные углы, поэтому они запросто узнаются по своему облику. Расположенные на панелях фотоэлементы имеют форму квадрата и одинаковое направление. Монокристаллические панели имеют хороший уровень КПД – 15-25%. Во время пасмурной погоды мощность будет минимальной.
  2. Поликристаллические пластины имеют индиговый цвет. Иногда они изготавливаются с мелкими вставками кремния. Пластины используются для установки на больших поверхностях, таких как крыши дома. Их КПД составляет 12-15%. Пусть они имеют более низкий уровень полезного действия, эти панели способны служить даже в ненастный день.
  3. Кремниевые аморфные батареи радуют своей стоимостью по сравнению с предыдущими видами. Внешне они представляют собой пластичную пленку, на которой расположены небольшие фотоэлементы сине-черного цвета. Их КПД всего 6%. Кремниевые прослойки, нанесенные путем напыления, в скором времени выгорают на солнце. При этом они прекрасно поглощают рассеянный свет и ИК-лучи. По этой причине аморфные батареи пользуются спросом в местах, где бывает часто облачно.

Виды солнечных батарей

Место установки

Важно заранее продумать, где и как будут размещены солнечные батареи. Так, если место установки имеет строго ограниченные размеры (например, крыша дома), то лучше подобрать модели с монокристаллическими фотоячейками

При равной мощности они будут иметь меньшие размеры, чем панели из поликристаллов или гибкие варианты.

Если же устанавливать батареи можно свободно (допустим, на отдельных стойках), то можно предпочесть панели с поликристаллическими ячейками. Они несколько дешевле монопанелей. Отличный вариант – тонкопленочные батареи, они имеют большую площадь, чем кристаллические, но гораздо эффективнее работают в условиях пасмурного, рассеянного освещения.

Виды солнечных батарей

На сегодняшний день существует три основных типа солнечных батарей.

3.1. Монокристаллические солнечные батареи

Первый вид солнечных батарей – это монокристаллические кремниевые панели. Они являются самыми эффективными и имеют наименьший размер, в сравнении с остальными. Благодаря этому, такая установка будет занимать гораздо меньше пространства на вашей крыше. Если вы располагает финансами и главный критерий для выбора мощность и высокое качество, то это батареи именно для вас.

3.2. Поликристаллические панели

Данный вид батарей состоит из поликристаллических кремниевых ячеек. Это весьма эффективные батареи, которые пользуются наибольшей популярностью. Это объясняется тем, что такие панели обеспечивают наиболее оптимальный баланс эффективности и экономичности. При этом благодаря современным технологиям производства, такие солнечные батареи максимально приблизились к монокристаллическим панелям по таким параметрам, как габариты и продуктивность.

3.3. Тонкопленочные солнечные батареи

Данный вид батарей является самым дешевым. Он изготавливается на основе аморфного кремния. При этом такие батареи являются наименее продуктивными. Они занимаю большую территорию и способны генерировать меньше мощности на квадратный метр, в сравнении с двумя вышеуказанными типами панелей.

В подавляющем большинстве случаев рекомендуется, для домашнего использования рекомендуется использовать качественные поликристаллические солнечные батареи. Они не требуют особого ухода и являются весьма эффективными при любых погодных условиях. Помимо этого, такие батареи имеют огромный ресурс, рассчитанный на 25 лет. Только после этого срока они начинают терять свою эффективность, но не более 20%.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий