Как сделать правильный выбор?
Для владельцев домов, расположенных на Европейском континенте выбор довольно прост — это поликристалл либо монокристалл из кремния. При этом, при ограниченных площадях стоит сделать выбор в пользу монокристаллических панелей, а при отсутствии таких ограничений — в пользу поликристаллических батарей. При выборе производителя, технических параметров оборудования и дополнительных систем стоит обратиться к компаниям, которые занимаются как продажей, так и установкой комплектов. Учитывайте, что вне зависимости от производителя — качество систем у «топовых» производителей вряд ли будет отличаться, поэтому не дайте себя обмануть, изучая ценовую политику.
Бюджетным, но эффективным выбором станут панели от компании Amerisolar, поликристаллическая модель носит название AS–6P30 280W, имеет размер 1640х992 мм и выдаёт, соответственно — 280 Вт мощности. КПД модуля составляет 17.4%. Из минусов — гарантия всего 2 года. Но стоимость ∼7 тыс. рублей.
Аналогичным по мощности будет модуль RS 280 POLY от китайской Runda, стоимость ещё ниже — около 6 тыс
рублей.
Если место ограничено, стоит обратить внимание на продукт компании LEAPTON SOLAR — LP72–375M PERC, КПД составляет 19.1%, и при размерах 1960х992 мм получаем на выходе 375 Вт энергии. Стоимость такой батареи будет в районе 10 тыс
рублей.
Ещё одним эффективным вариантом с меньшими габаритами, 1686х1016 мм будет новинка от LG — NeOn 340 W. «Не он» может похвастаться КПД в 19.8%, но не может похвастаться стоимостью, она будет более чем в половину выше предыдущего образца — примерно 16 тысяч рублей.
Для тех, кто хочет обратить своё внимание на премиальный сегмент, тайваньская компания BenQ выпустила на рынок монокристальный модуль SunForte PM096B00 333W, выдающий на выходе 333 Вт мощности, имеющий номинальный КПД в 20.4% при размерах 1559х1046 мм. Этот модуль получил впечатляющую стоимость в почти 35 тысяч рублей.
Характеристики
Светочувствительные элементы существуют двух типов — монокристаллические и поликристаллические. Есть еще пленочные, правда они редко используются в бытовой продукции. Технология производства монокристаллических элементов сложнее и дороже. Но она позволяет повысить производительность солнечных элементов почти на двадцать процентов. Это позволяет делать солнечные батареи меньшего размера. Кроме того, из-за того, что более чистые монокристаллы медленнее стареют, это повышает эффективность работы в течение всего срока службы на сорок процентов. Теоретически срок службы монокристаллических панелей может достигать пятидесяти лет, в то время, как поликристаллических — только около двадцати пяти лет.
Таким образом, первоначальные более высокие затраты на приобретение монокристаллических панелей со временем окупятся, и их эксплуатация выйдет выгоднее, чем поликристаллических. Однако для местности, где количество солнечных дней в году преобладает, нет особой необходимости в высокой чувствительности элементов солнечной батареи, поэтому имеет смысл использовать более дешевые поликристаллические.
В маркировке солнечных батарей присутствуют буквы BB с цифрами, например, BB4 или BB9. Это обозначение количества соединительных проводников между ячейками. Ранние солнечные батареи имели один соединительный проводник, потом их количество стало увеличиваться. Чем больше проводников, тем эффективнее работает ячейка, тем меньше ток в каждом проводнике, а, следовательно, меньше перегрев. Общее сопротивление батареи падает, что также увеличивает ее производительность на несколько процентов
Кроме того, в случае механического повреждения одного или даже нескольких проводников, остальные продолжают передавать ток, а это значит, чем большее число проводников, тем выше надежность и коэффициент полезного действия. На данный момент разработаны двенадцатипроводные ячейки.
Обозначение MBB — мультибар, то есть многошинный проводник, означает, что проводников более 9, например 12. В мультишинных устройствах используются проводники круглого сечения, а не прямоугольного, как в предыдущих моделях, что меньше затеняет светопоглотительные элементы и поэтому повышает коэффициент полезного действия.
Кроме вышеперечисленных основных различий, существуют еще интересные технологические особенности, которые упоминаются в паспорте солнечных батарей.
Например, если указано применение технологии PERC, то это означает, что задняя сторона ячейки работает более эффективно за счет микроотверстий, изготовленных с применением лазера. Это дает прирост производительности солнечной панели порядка полутора процентов. На стоимости это почти не отражается. Технологию PERC применяют и на монокристаллических и на поликристаллических панелях. Это увеличивает чувствительность ячеек, в результате они начинают лучше работать при слабом освещении. Технология PERC хороша для местности с недостатком солнечных дней.
Half Cell — это технология которая снижает внутреннее сопротивление элементов, благодаря разделению их на две половинки, что поднимает КПД. Кроме того, это повышает надежность.
Теперь возьмем десяток наиболее продаваемых моделей на текущий момент и проанализируем их характеристики.
Монтаж солнечных батарей
К установке солнечных батарей не применяется жестких требований. Смонтировать гелиоприемник можно под наклоном, на вертикальной или горизонтальной поверхности. При этом жесткие панели (моно- и поликристаллические) устанавливают на жесткий каркас, фиксируют в местах крепления при помощи комплектного крепежа. Батареи на эластичной подложке допускают укладку на неровные поверхности (например, волнистую крышу).
Соединения между панелями осуществляют многожильными проводниками с оконцевателями. Сечение токоведущих элементов рассчитывают по величине номинального и максимального тока.
Этого можно достичь:
- Ориентировкой модулей в южном направлении.
- Размещением их под углом, равным географической широте местности.
Изменением угла наклона в пределах +/- 20% соответственно в зимний и летний период.
Кроме того, для монокристаллических панелей критически важно позаботиться об отсутствии затенения – при рассеянном свете их эффективность сильно падает
Как установить и подключить
В установке солнечных панелей следует проявить внимание. Специалисты рекомендуют обращаться к опытным установщикам: специалисты подключат панели, проверят на корректность работы
Устанавливая панели, обратите внимание на несколько факторов:
- Тень — если батарея будет полностью в ней, то она не будет вырабатывать достаточное количество энергии, и за короткое время выйдет из строя.
- Ориентация — направляйте батарею в сторону солнца.
- Наклон — опытные специалисты рекомендуют устанавливать угол наклона равный широте, в которой он находится.
- Доступность — с течением времени панели покрываются слоем пыли и грязи, снегом. Аккумулирование может снизиться. Регулярно очищайте панели от различного рода налета.
Выберите, способ установки — самостоятельно или пригласите специалиста. Плюсы самостоятельного монтажа — экономия денег и приобретение бесценного опыта, который в дальнейшем может вам пригодится. Но и недостатки имеются — вы потеряете свое время, а в случае неправильной установки и, следовательно, низкой эффективности батареи виноваты будете только вы. Обращаясь к специалистам, заранее обговорите с ним тонкости установки и подключения, заключите договор об обязательствах и ответственности.
Поликристаллические кремниевые элементы
Поликристаллические кремниевые элементы
В поликристаллических батареях элемент включает множество кристаллов с хаотической ориентацией оптических осей. Для их производства не требуется сырье с высокой степенью очистки – могут использоваться вторичные источники (в частности, переработанные кремниевые батареи), отходы металлургического производства.
В результате стоимость изготовления значительно снижается. Однако при этом уменьшается и эффективность преобразования – лучшие образцы демонстрируют эффективность на уровне 15-18%.
Мнение эксперта
Гребнев Вадим Савельевич
Монтажник отопительных систем
Такие показатели позволили потеснить на рынке монокристаллические панели. В настоящее время на долю поликристаллов приходится более 53% продаж кремниевых батарей, против немногим более 30% у монокристаллических.
Внешне поликристаллические представляют собой правильной формы прямоугольные пластины насыщенного синего цвета. Стоимость генерации «синих» панелей составляет около 0.7-0.9: за 1 Вт. При этом они демонстрируют значительно меньшее снижение при рассеянном освещении и падении света под углами, отличными от 90 градусов.
Виды солнечных батарей
Тем, кому уже приходилось сталкиваться с солнечными батареями, наверняка известно о том, что они бывают кремниевыми и пленочными. Кремниевые модули принято разделять на следующие категории:
- монокристаллические;
- поликристаллические;
- аморфные.
Поликристаллические модули изготовлены из кристаллов среднего уровня чистоты. Вначале кремний расплавляют, а потом охлаждают в специальных условиях. Они подходят для применения в зонах низкой солнечной активности. Внешний вид элемента отличается неоднородностью окраски — от темно-синей до голубоватой. Коэффициент полезного действия поликристаллических элементов составляет 12-15%.
Если нужно выбрать систему для частного дома, который находится в умеренных широтах — можно остановиться именно на поликристаллах. Такой вариант будет хорош и для дачи. По стоимости поликристаллы дешевле монокристаллических панелей, но при правильной установке количества энергии, получаемого от них, будет вполне достаточно.
Модули, изготовленные из монокристаллов, имеют ровную темно-синюю или черную окраску. Они более востребованы среди покупателей. При производстве кремнию вначале придают форму цилиндра, а потом нарезают его тонкими пластинками. Этот процесс занимает много времени и считается очень дорогостоящим — отсюда и высокая цена на монокристаллы.
Коэффициент полезного действия таких элементов будет выше, чем у поликристаллов до 20%. Лучше использовать их в климатических зонах с высокой солнечной активностью. Если честно говорить о том, какие лучше выбирать модули — безусловно, монокристаллические. Однако их высокая стоимость часто является препятствием для покупки.
Кроме моно-и поликристаллических элементов существуют батареи, в основе которых находится аморфный кремний. Они примечательны тем, что могут эффективно работать даже в условиях постоянной пасмурной погоды и дождя. Кремний преобразуют с помощью электричества в кремневодород, благодаря чему происходит его оседание на подложку. Получается тонкий слой вещества с высокой степенью проницаемости.
Многие наверняка слышали о таком ноу-хау, как пленочные модули. Их выпускают в виде рулонов, которые можно в любое время свернуть или расстелить, где угодно. Пленочные элементы подходят для установки на большую площадь, а их основу составляет прочная пленка из полимерных материалов. Пока их трудно встретить в широкой продаже, но нет сомнений в том, что скоро они появятся везде.
Лучшие солнечные панели
Мы подобрали для вас топ солнечных батарей, чтобы вам было проще определиться с тем, какие солнечные батареи лучше приобрести.
Delta sm 150 12 p
Эта солнечная панель используется для сбора рассеянной энергии солнца в плохую погоду. Коэффициент полезного действия достигает 17%. Температурный диапазон от -40˚С до 85˚С.
Плюсы:
- большая производительность;
- крепкое прозрачное стекло;
- надежная защита от деформации за счет профиля из алюминия.
Минусы:
уменьшение мощности при увеличении температурного режима.
Стоимость солнечной батареи составляет 6000 рублей.
Exmork фсм 100п
Этот прибор имеет 12 вольтное напряжение и мощность 100Вт. Качество — Grade A. Температурный режим находится в пределе от -40˚С до 80°С, а рабочей является температура в 45°С. КПД достигает 17%.
Плюсы:
- проницаемость света стекла, она составляет 96%;
- надежность стекла;
- эксплуатационный срок
Минусы:
нет.
Цена – 4000 рублей.
Topray 100 ватт 12в
Эта солнечная батарея имеет 12 вольтное напряжение и мощность — 100Вт. Прибор состоит из 32 ячеек качества Grade A. Их КПД составляет 20%. Срок эксплуатации при правильном использовании составляет 20 лет.
Плюсы:
- компактная;
- хорошо выполняет преобразование прямого солнечного излучения;
- неплохо функционирует при минусовых температурах.
Минусы:
используется только для прямого солнечного излучения.
Приобрести такое устройство можно за 10000 рублей.
Feron ps0303 150w
Эта модель применяется для подзаряда АКБ. Вместе с устройством идет провод для контроллера, сам контроллер на 10 ампер, кабель, длинною в 3 м, и зажимы. Используется для питания электрических инструментов с напряжением 12В-14В и подзаряда автомобильной АКБ.
Плюсы:
- удобная транспортировка;
- индикатор заряда;
- защита от перезаряда и перегрева;
- возможность подзарядки гаджетов через разъем USB.
Минусы:
маленький гарантийный срок.
Стоимость – 19000 рублей.
Delta sm 200 12 p
Этот прибор имеет мощность 200Вт и 12 вольтное напряжение. Он относится к качеству GrandА. Самой эффективной температурой является 47°С. Коэффициент полезного действия составляет 16%.
Плюсы:
- маленькая потеря мощности;
- толщина стекла, равная 3,2мм;
- неплохо выполняет преобразование рассеянной энергии Солнца.
Минусы:
нет.
Цена – 9000 рублей.
Solar battery 30w
Эта российская модель имеет мощность 30Вт и 12 вольтное напряжение. Температурный диапазон находится в пределе от -40˚С до +50°С. Применяется для запасного источника электроэнергии.
Плюсы:
- поворотно-выдвижной кронштейн;
- можно применять при 100% содержании в воздухе водяного пара.
Минусы:
изготовитель не указывает на маркировке тип фотоэлемента.
Стоимость прибора – 7600 рублей.
Biolite solarpanel 5
Эта батарея для дома имеет мощностью 5Вт. Есть 2 выхода: один с USB-разъемом, другой с micro USB-разъемом.
Плюсы:
- наличие подставки;
- возможность настройки оптимального угла наклона батареи;
- индикатор заряженности.
Минусы:
нет.
Цена – 6000 рублей.
Feron ps0401
Это переносное устройство оснащено литий ионным аккумулятором. Напряжение прибора составляет 9В, а мощность 3Вт. Производителем солнечной батареи является Китай.
Плюсы:
- множество дополнительных инструментов;
- маленькие размеры.
Минусы:
маленький температурный диапазон от 10˚С до 45˚С.
Цена – 3000 рублей.
Nesl am sf7
Эта компактная панель с КПД в 17% имеет USB-разъем, используемый для заряда гаджетов. Диапазон температур составляет от -20˚С до 50°С.
Плюсы:
- энергоемкость;
- хорошо подойдет для загородных поездок.
Минусы:
не может одновременно заряжать свою батарею и подряжать другое устройство.
Цена – 4000 рублей.
Solar pack sw h05
Эта батарея имеет большую производительность и КПД в 19%. Есть USB 5-разъем, который позволяет подзаряжать телефоны и другие подобные устройства.
Плюсы:
- малые размеры;
- внешний вид.
Минусы:
мало информации.
Стоимость начинается от 1300 рублей.
Topray solar tps 102 15
Устройство помещено в надежный корпус из алюминия, а внешне закрыт двойным противоударным стеклом. Этот прибор нацелен на зарядку 12 вольтных АКБ, а также на питание электрических инструментов.
Плюсы:
- маленькая потеря мощности;
- наличие зажимов и переходников для АКБ.
Минусы:
нет.
Цена – 4700 рублей.
Тонкопленочные CdTe батареи
Тонкопленочные CdTe батареи
Солнечные батареи на основе теллурида кадмия (CdTe) могут стать реальной альтернативой кремниевым элементам. В настоящее время они демонстрируют эффективность преобразования, в среднем, на 20% выше аналогичных аморфных кремниевых при стоимости на 20% ниже. Достигается это за счет уникальных характеристик полупроводника, обеспечивающую оптимальную ширину запрещенной зоны.
Изготавливаются такие панели путем нанесения слоя полупроводникового материала на тонкие пленки. Технология пока доступна ограниченному кругу производителей, однако серийный выпуск таких батарей уже налажен американской компанией First Solar.
На что обратить внимание при покупке солнечных батарей для дома
Данная информация будет полезна, если вы решили перейти на солнечный источник энергии
Приобретая все комплектующие для такой системы, нужно знать, где можно сэкономить, а на что обратить особое внимание:
- Покупайте составляющие (панели, аккумулятор, инвертор) в конце зимы-начале весны. Как правило, магазины в это время предоставляют большие скидки.
- Не покупайте сразу много солнечных батарей. Помните, что эта система модульная, и добрать необходимое количество для обеспечения нужд бытовой техники очень просто.
- Желательно заменить все лампы накаливания в доме на светодиодные или LED. Они потребляют меньше энергии, а срок службы у них дольше.
- Для дома приобретайте солнечные батареи с выходным напряжением в 12 В. Именно такие значения подойдут для бытовой техники, очень мало приборов используют 24 В и 48 В. Все показатели напряжения вы можете найти в паспорте устройств.
При выборе солнечных батарей обратите внимание, что каждая должна быть помещена в защитный корпус из алюминия. Этот металл легкий, прочный, стойкий к коррозии
Сверху защитное стекло должно быть матовым, не давать глянца и бликов.
Обеспечивать свой дом уютом, теплом и не платить за электричество вполне возможно. Для этого нужно установить такую систему энергоснабжения. Но стоит учитывать, что она тоже требует значительных вложений и обладает рядом нюансов. Изучив все положительные и отрицательные стороны, мы надеемся, что вы сделаете правильный выбор.
Как работает солнечная панель и какую лучше выбрать для дома
Солнечная панель преобразует солнечную энергию в электрическую, может выступать как постоянный или аварийный источник питания для частного жилого дома. От классических генераторов на сжигаемом топливе панели отличаются экологичностью, бесшумностью работы и простотой обслуживания. Кроме того, их не нужно постоянно заправлять. Единственный недостаток — достаточно высокая стоимость, хотя с развитием технологий солнечные панели стабильно дешевеют. Посмотрим, какую солнечную панель выбрать и какие есть разновидности.
Виды солнечных батарей
Разберёмся, какие солнечные панели лучше и какими они вообще бывают. По конструктивным особенностям панели делятся на гибкие и жёсткие. Большее распространение получили гибки батареи, так как их проще монтировать, в том числе, и на вертикальных поверхностях. Также существуют различия по фотоэлектрическому полю (приводится усреднённый КПД):
Полимерные (КПД = 7%).
Теллурий-кадмиевые (КПД = 15%).
Кремниевые (КПД = 7% для аморфных, 15% для монокристаллических, 13% поликристаллических).
С использованием арсенида галлия.
Органические.
Комбинированные.
Наиболее популярные из-за соотношения цены и КПД — кристаллические.
Как работает солнечная панель
Основа солнечной панели — фотоэлектрические ячейки, они располагаются внутри общего каркаса. Чаще всего для производства таких ячеек используют кремний, хотя есть и другие варианты.
Процесс выглядит следующим образом — солнечные лучи попадают на полупроводник, он нагревается. Полупроводник под нагревом высвобождает электроны, под действием электрического поля они начинают двигаться упорядоченно, в результате вырабатывается электричество.
Контакты присоединяют к обеим сторонам фотоэлемента. Через эти контакты электричество поступает в сеть для питания бытовых приборов. Часть электроэнергии накапливается в аккумуляторе (если он предусмотрен конструкцией) и используется по мере необходимости, например — в ночное время.
Как выбрать солнечную панель для дома
Для начала стоит отметить, что система может состоять из нескольких модулей, но рассматривать вопрос, как собрать солнечную панель, не будем. Это материал для другого большого исследования. Укажем только основные принципы выборы.
Главное — определиться с необходимой мощностью. Нет смысла приобретать панель, мощностью менее 1 кВт, если планируете постоянно проживать в доме. Для отопления среднестатистического коттеджа потребуется мощность в пределах 10 кВт. Для подключения основных бытовых приборов на даче, вроде ТВ и холодильника, будет достаточно 500 Вт. То есть для начала нужно посчитать суммарное потребление электроэнергии всеми приборами.
Определяемся с типом батареи в зависимости от нужд:
Автономная. Снабжает электричеством приборы, которые не подключены к центральной сети. Днём накапливает заряд для ночного использования.
Сетевая (безаккумуляторная). Способна питать приборы только в светлое время суток.
Реверсная. Используется как для дома, так и для продажи излишков электроэнергии.
Комбинированная. Состоит из генератора, аккумулятора, инвертора и контроллера. При нехватке запаса батареи, энергия берётся из сети. Подходит в случаях, когда нет запасного количества солнечных панелей.
Если не уверены, как проверить солнечную панель, какой вариант выбрать и как установить — обращайтесь в компанию «Аксиома Электрика». Рассчитаем необходимую мощность, посоветуем оптимальный вариант именно для вашего случая, произведём монтаж на объекте. Кроме того, оказываем сервисное и гарантийное обслуживание оборудования.
Полимерные солнечные панели
В полимерных солнечных модулях фотоэффект обеспечивает слой «полимерного полупроводника» — больших молекул органических соединений. В настоящее время технология таких изделий близка к развертыванию крупномасштабного производства (некоторые европейские компании уже наладили коммерческий выпуск).
Полимерные солнечные панели
По оценкам эффективность преобразования таких устройств лежит в пределах 8-11%. За счет рекордно дешевого производства, использования гибких полимерных материалов, отсутствия проблем с утилизацией, в ближайшей перспективе полимерные гелиомодули смогут составить серьезную конкуренцию уже выпускающимся изделиям.
Производителями также ведутся активные разработки солнечных панелей на основе:
- арсенида галлия, селенидов меди-индия-галлия (CGIS);
- гибридных технологий, в которых несколько полупроводниковых элементов на разной основе работают в разных частях солнечного спектра;
- фотосенсибилизированных ячеек, с колбами Гретцеля в качестве рабочего элемента;
- наноантенн, в которых солнечный свет как электромагнитное излучение индуцирует ЭДС и др.
Мнение эксперта
Гребнев Вадим Савельевич
Монтажник отопительных систем
Многие из них демонстрируют КПД преобразования выше современных серийных панелей (например, полупроводники вплотную подошли к 50%-му рубежу, а эффективность наноантенн оценивается выше 80%), но пока эти варианты находятся на уровне лабораторных образцов и не могут заинтересовать реального пользователя.
