Солнечные батареи. Солнечный дом.

Солнечный дом - новый уровень культуры жилья.

Сегодня в мире развивается множество технологий, которые используют энергию солнца. Все они связаны с проблемой энергосбережения, над которой упорно работают ученые всего мира. Солнечный дом – это популярный сегодня во всем мире тренд. Это дом, способный обеспечивать себя самостоятельно горячей водой и светом на 30 – 70%.

Автономное тепло и электричество достигается за счет оснащения дома гелиоустановками, которые состоят из солнечных батарей, объединенных для достижения наибольшей мощности в модули (мини солнечные электростанции).

Солнечные батареи, или, как их еще называют, солнечные панели, предназначены для преобразования солнечного света в электрическую и тепловую энергию. Состоят они из фотоэлементов, способных производить постоянный электрический ток. От типа фотоэлементов зависят свойства и характеристики непосредственно самих панелей.  

Где купить солнечные батареи в Минске?

Расчет окупаемости.

Солнечные батареи - новая технология с большим будущим. С каждым годом применение их становится все более актуальным и выгодным по многим причинам. Поэтому при строительстве коттеджа есть смысл задуматься об обеспечении дома системами автономного электроснабжения. 

1. Энергия солнца бесплатная! Пользоваться ею можно бесконечно, пока есть солнечный свет!

2. Это абсолютно автономный дополнительный источник энергии, который сможет избавить от проблем с перебоями подачи электроэнергии от общих электросетей;
3. По мере совершенствования технологий стоимость солнечных батарей становится из года в год все дешевле;
4. Цена вырабатываемой солнечными электростанциями энергии с каждым годом становится все более сопоставимой со стоимостью электричества от других традиционных источников;
5. Для районов, отдаленных от центральных регионов и энергоресурсов, гелиоустановки становятся более дешевыми источниками энергии.
6. Солнечные батареи экологически безопасны, не загрязняют окружающую среду.

Внимание! В солнечных домах важно использовать преимущественно энергосберегающие и энергоэффективные приборы, что обернется для вас существенной экономией.

Бесперебойное снабжение электроэнергией через альтернативные источники осуществляется с помощью автоматизированных систем управления жилыми зданиями "Умный дом".

Принцип действия систем автономного электроснабжения.

Из чего состоит солнечная батарея?

Солнечная батарея на основе кристаллических фотоэлементов состоит из следующих деталей:

• Ячейки фотоэлементов, которые соединены между собой проводниками;
• Коробка с защитными диодами, предназначенными для предотвращения выхода из строя всей батареи, если выгорит какой-то отдельный фотоэлемент;
• Передняя и задняя ламинирующие пленки, предназначенные для герметизации фотоэлементов и защиты их от коррозии;
• Переднее закаленное стекло с антибликовыми свойствами, к которому очень плотно, посредством ламинирующей пленки, прилегают фотоэлементы. Такое устройство позволяет избежать появления воздушная прослойки, которая способствует преломлению света и потере мощности батареи;
• Вся конструкция помещена в алюминиевую рамку.

На характеристики батареи существенное влияние оказывает качество стекла и ламинирующей верхней пленки. Чем они прозрачнее, чем больше солнечной энергии проникает к фотоэлементам. По мере эксплуатации устройства характеристики фотоэлементов практически не меняются, а вот светопроникающие свойства пленки при длительном воздействии ультрафиолета могут значительно ухудшиться, если она не качественная.  На это нужно обращать внимание при выборе производителя, т.к. разные производители используют разные по качеству материалы. В данном случае приходится опираться на репутацию производителя, т.к. «на глаз» проверить качество не предоставляется возможным.

Количество фотоэлементов в батарее обычно бывает 36 или 72. От этого зависит номинальное напряжение модуля. Первые, как правило, рассчитаны на номинальное напряжение 12 В, вторые, соответственно на 24 В.

Из чего состоит система автономного электроснабжения?

Система автономного электроснабжения состоит из следующих основных узлов и деталей:

• Источник энергии - солнечные батареи;
• Аккумуляторная батарея - необходима по причине непостоянства источника энергии. Ее наличие позволит избежать перебоев в энергоснабжении;
• Инвертор. Поскольку фотоэлементы вырабатывают постоянный ток, инвертор необходим для преобразования постоянного тока в переменный;
• Контроллер. Солнечную батарею соединить напрямую с аккумулятором нельзя. Контроллер нужен, чтобы контролировать уровень заряда на аккумуляторной батарее во избежание ее перезаряда. Контроллер может быть встроен в инвертор.

Какие факторы влияют на эффективность солнечных батарей?

1. Производительность и эффективность солнечных батарей измеряют коэффициентом фотоэлектрического преобразования, который в основном зависит от типа фотоэлементов батареи. Этот коэффициент колеблется в пределах 9 – 24%.
2. Интенсивность солнечного света также влияет на производительность солнечных панелей. Наиболее эффективно солнечные станции работают в географических регионах с преобладающим количеством солнечных дней в году.
3. Оседающая на поверхности гелиоустановок пыль значительно снижает их эффективность. Поэтому в настоящее время активно разрабатываются и применяются технологии автоматической очистки панелей от пыли.

Компании, изготавливающие солнечные батареи, постоянно совершенствуют свою продукцию в плане эффективности преобразования солнечного излучения. Наиболее крупными являются китайские и американские производители.

Какие бывают типы фотоэлементов?

Фотоэлементы, которые используются для производства солнечных батарей, делятся на 2 основных сегмента: органические и неорганические. Из неорганических используется преимущественно кремний, реже - другие материалы. В свою очередь кремниевые фотоэлементы делятся на аморфные (еще их называют гибкие, тонкопленочные), поликристаллические и монокристаллические, преимущество отдается последним.

Преимущества монокристаллических кремниевых фотоэлементов:

• Любые кристаллические фотоэлементы дешевле, чем аморфные;
• Их всех кристаллических фотоэлементов монокристаллические кремниевые имеют более высокий КПД (15 - 24%). Для сравнения: кремниевые поликристаллические 12 - 18%, кремниевые аморфные 9 - 11%. Монокристаллические из кадмия или сплава меди с индием 9 - 12%.
• Длительный срок эксплуатации (несколько десятков лет);

Недостатки кристаллических кремниевых фотоэлементов:

• Все неорганические фотоэлементы по сравнению с органическими имеют более высокую себестоимость. Из кристаллических наибольшую стоимость имеют кремниевые;
• Производство кремния небезопасно с точки зрения экологии;
• Кристаллические фотоэлементы из-за хрупкости устанавливаются на жесткую основу или под стекло. По этой причине значительно увеличивается вес солнечных батарей.
• Производительность кристаллических батарей напрямую зависит от интенсивности солнечного света. В отличие от них гибкие тонкопленочные батареи не прекращают своей работы даже при сильной облачности, снижая при этом производительность всего на 20%;
• Кристаллические батареи легче повредить по сравнению с гибкими панелями;
• Батареи из кристаллических фотоэлементов (в отличие от гибких) необходимо систематически очищать от пыли, которая снижает их эффективность. В засушливых районах при наличии дефицита воды такая процедура становится достаточно дорогостоящей.

При выборе солнечных батарей нужно учитывать многие факторы. Прежде всего - географическое положение и метеорологические особенности региона. Во вторую - особенности архитектурного проекта застройки. Для гибких батарей не страшна пыль, но понадобится достаточно большая площадь для установки. Для кристаллических нужна прочная конструкция, выдерживающая их вес.

 Солнечные электростанции все больше становятся популярны во всем мире как альтернатива привычному электроснабжению. Солнечные батареи используются в самых различных сферах – от космической промышленности до микроэлектроники. Широкое применение они нашли в домостроении для альтернативного энергообеспечения зданий. Развивается это направление очень быстро, причем не только в странах с преобладающим количеством солнечных дней в году, но и в более северных широтах, включая нашу республику.  В Беларуси даже существует специальная комплексная программа по развитию альтернативной энергетики, частью которой является обеспечение автономным электроснабжением жилых, муниципальных, промышленных и сельскохозяйственных объектов.