ЗМІСТ СТАТТІ:
- Що таке сонячні панелі?
- З чого складаються сонячні панелі?
- Як працює сонячна панель?
- Історія сонячних панелей
- Види сонячних панелей
- Кремнієві сонячні батареї
- Плівкові сонячні батареї
- Як вибрати сонячні панелі?
- Портативна сонячна панель
- Рейтинг сонячних панелей
- Як підключити сонячну панель?
- Сонячна панель своїми руками
Використання альтернативних джерел енергії останнім часом набирає популярність. Сонячні панелі – пристрої для вироблення електрики, які залежать виключно від активності УФ-променів. Для того щоб правильно вкласти гроші, потрібно знати як їх вибрати і на що звернути увагу.
Що таке сонячні панелі?
Візуально з цими пристроями знайомі багато, але лише одиниці знають, як насправді влаштовані ці прилади. Сонячна батарея включає фотоелектричні перетворювачі, виготовлені з кремнію. Їх з’єднують між собою послідовно або паралельно, що призводить до збільшення потужності, напруги та струму. Такий спосіб – страховка на випадок того, що якщо один з елементів вийде з ладу, то пристрій продовжить працювати, хоча і з меншою продуктивністю.
Використовувати даний джерело енергії можна для освітлення, роботи побутових електроприладів, а також опалення будівель. Встановлені на дах приватних будинків або в інших відповідних місцях, вони дають повну незалежність від постачальників електроенергії. Останнім часом для отримання не тільки струму, але і підігріву води використовується гібридна сонячна панель. Пристрій допомагає вирішити дві проблеми, при цьому заощадивши на матеріалах.
З чого складаються сонячні панелі?
Конструкція являє собою систему взаємопов’язаних елементів, в структурі яких використовується принцип фотоефекту. Залежно від виробника і виду установки готові комплекти сонячних панелей для приватного будинку містять такі компоненти:
- Матеріал-напівпровідник розташований під загартованим склом. Являє собою два шари матеріалів з різною провідністю. Одні мають надлишок електронів, а другий – недолік. Вони розділені тонким шаром елемента протистоїть їх змішування.
- джерело електроживлення.
- Акумулятор, що накопичує і зберігає енергію.
- Контролер заряду сонячної панелі.
- Інвертор-перетворювач.
- Стабілізатор напруги.
- з’єднують дроти.
Як працює сонячна панель?
Раніше фотоелементи використовувалися тільки в космосі в якості основного джерела енергії супутників. В даний час сонячні батареї все більше входять в наше життя, проте мало хто знає, як вони працюють. Варто з’ясувати, як відбувається перетворення променів в електрику. Без складних технологічних подробиць принцип діяльності сонячної панелі для будинку описується так:
- Є фотоелектричні комірки, що складаються з напівпровідникового матеріалу, упаковані в загальну рамку.
- Коли на їх поверхню падають промені, вони нагріваються, частково поглинаючи енергію і таким чином вивільняючи електрони всередині.
- За допомогою електричного поля відбувається рух вільних електронів в певному напрямку, що і утворює струм.
- Він рухається по мідних жилах, які покривають їхню батарею, і направляється безпосередньо в місце призначення. Це може бути електронний прилад або акумулятор, в якому струм накопичується.
Історія сонячних панелей
Про використання енергії сонця люди замислювалися давно, але раніше технологічні можливості не дозволяли це зробити. Відправною точкою в цьому напрямку вважається відкриття фотогальванічного ефекту в 1839 році вченим А.Е. Беккерель. Всерйоз про використання сонячної енергії заговорили тільки в 1883 році, коли був винайдений перший модуль працює на цьому джерелі. Прототипи були представлені у Франції на всесвітній виставці, вони сфокусували сонячні промені за допомогою дзеркал і реформували їх в пар.
Однак вченим знадобилося ще кілька десятиліть, щоб створити сонячні панелі, здатні перетворювати енергію променів в електричну. Прилади були громіздкими і малоефективними. Домогтися прийнятних результатів вдалося в 70-і роки 20 століття, але пристрої були такими дорогими, що застосовувалися тільки в космічній галузі. Перші сонячні батареї для дому з’явилися до 90-х років і з кожним роком їх модифікація постійно вдосконалюється.
Види сонячних панелей
Первісна класифікація відбувається за типом робочого шару і конструктивними особливостями, так, панелі бувають жорсткими і гнучкими. Сонячні батареї для приватного будинку по типу фотоелектричного шару поділяють на:
- кремнієві;
- телурій-кадмієві;
- полімерні;
- органічні;
- комбіновані;
- багатошарові.
Кремнієві сонячні батареї
В даний час це найпоширеніший вид, який представлений на ринку. Кремній наділений такими характеристиками: доступність, невисока вартість, хороші показники продуктивності в порівнянні з конкурентними видами. Сонячні панелі поділяються на такі підвиди:
- монокристаллические;
- гнучкі сонячні батареї аморфні;
- полікристалічні.
Плівкові сонячні батареї
Їх поява – наступний крок розвитку джерел живлення на альтернативній енергії. Виготовляються вони шляхом друку електронного чорнила на прозорих пластикових аркушах. Основною перевагою є низька собівартість в порівнянні з модульними конструкціями. Крім цього вони мають високу продуктивність навіть при розсіяному світлі. Легкість і еластичність привели до того, що комплект таких сонячних батарей можна розмістити на будь-яких поверхнях. Однією з новинок є тонка плівка, яка використовується для перетворення вікон в електричний генератор.
Крім цього плівкові батареї вирішують такі завдання:
- відображають сонячне тепло;
- пропускають потрібну кількість світла;
- поглинає шкідливе ультрафіолетове випромінювання.
Як вибрати сонячні панелі?
Які моделі краще однозначної відповіді немає, все залежить від багатьох факторів. Вибираючи сонячну панель, потрібно звернути увагу на наступні моменти:
- фінанси. Щоб не переплачувати, для домашнього використання рекомендується придбати пристрій приблизно на 12 кВт.
- потужність. У продажу є різні пропозиції. Тут необхідно враховувати кількість електроприладів і включити запас в 10-15%.
- Несуча скло. Панель фотоелементів повинна бути захована під загартованої поверхнею з обов’язковою ламінуванням. Скло вставляють в паз і закріплюють герметиком.
- Матеріал профілю і його товщина. Він повинен являти собою надійний несучий елемент з ребрами жорсткості.
- Комплектація. Крім панелей потрібно відразу купувати всі складові для створення повноцінної мережі.
- Спосіб кріплення і розташування. Потрібно вибирати місце, де спостерігається найбільша інтенсивність сонячного світла з ранку до полудня.
- Термін служби сонячних панелей. Показник залежить від якості герметизації матеріалу. Чим він більший, тим довше не варто переживати про ремонт і заміну обладнання.
Портативна сонячна панель
Популярність використання альтернативних спобличчів отримання електроенергії призвела до появи переносних пристроїв. Покращена сонячна панель використовується для отримання доступу до електрики без електромережі. Вибір моделі здійснюють в залежності від вимог:
- Для підзарядки акумулятора телефону вистачить пристрої з накопичувальної здатністю 2-3 тис. МАг. Його вага становить 300 г.
- Малу побутову техніку або ноутбуки зможе підтримати в робочому стані модель з вихідним струмом щонайменше 2500 mА. Вона виглядають як розкладна сумочка, що складається з декількох з’єднаних між собою панелей. Вага до 2-х кг.
Рейтинг сонячних панелей
Збільшення попиту на фотоелектричні модулі призвело до появи величезної кількості нових виробників на ринку. Звичайній людині складно зробити правильний вибір на користь тієї або іншої моделі. Пропонуємо познайомитися з рейтингом кращих сонячних панелей:
- Trina Solar;
- Jinko Solar;
- Canadian Solar;
- Seraphim;
- JA Solar;
- Panasonic;
- SunTech;
- LONGi Solar;
- ABi-Solar;
- Risen Solar.
Незалежно від того, що сонячні панелі російського виробництва поки не увійшли до переліку найкращих, вони випускаються у великій кількості і поступово відвойовують ринок на батьківщині. Кожному покупця вирішувати в індивідуальному порядку, на якій фірмі зупинити вибір. Це може бути вітчизняний виробник або закордонний, все залежить від фінансового стану і висуваються вимог.
Як підключити сонячну панель?
Дані пристрою не вибагливі їх можна встановити в будь-якому добре освітленому місці на даху, балконі або на ділянці. Головне, провести підключення таким чином, щоб дотримати кут нахилу від горизонту і орієнтацію розташування. Установка сонячних панелей вимагає якісного закріплення в чотирьох точках. Зробити це можна за допомогою фіксаторів або болтів. Після цього проводять послідовне підключення всіх компонентів. Рекомендується дотримуватися такої схеми:
- Підключають акумулятор до контролера за допомогою мідного кабелю.
- З’єднують фотоелемент і контролер.
- В останню чергу підключають інвертор до акумулятора.
Сонячна панель своїми руками
Перед початком збирання важливо визначитися з встановленою потужністю. Для цього потрібно підрахувати все навантаження, яка буде живитися від сонячної батареї. Сонячні батареї для приватного будинку збираються таким чином:
- підготовка каркаса. Роблять його зі звичайного або оргскла. Важливо щоб воно не пропускало ІК-спектр, що допоможе знизити нагрів сонячних елементів.
- Пайка фотоелементів. Її проводять дуже акуратно, тому що елементи тендітні. Перед цим в обов’язковому порядку наносять флюс і припій.
- збірка. Сонячні фотоелементи переносять на лицьову поверхню, зберігаючи між ними відстань 5 мм. Крайні елементи припаиваются до шин.
- герметизація. Її проводять після перевірки якості пайки. Систему поміщають в каркас, фіксують по краях і в середині, а потім заливають відстань між елементами за допомогою герметика.