Δισεκατομμύρια κιλοβάτ ηλιακής ενέργειας φτάνουν στον πλανήτη μας κάθε μέρα. Οι άνθρωποι έχουν αρχίσει εδώ και καιρό να χρησιμοποιούν αυτή την ενέργεια για τις ανάγκες τους. Με την πρόοδο της προόδου, οι ηλιακοί συλλέκτες άρχισαν να χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή της ενέργειας του ηλιακού φωτός. Είναι όμως αποτελεσματικές αυτές οι συσκευές; Πόσο είναι η απόδοση των ηλιακών συλλεκτών και από τι εξαρτάται; Ποια είναι η περίοδος απόσβεσης και πώς μπορείτε να υπολογίσετε την κερδοφορία της χρήσης ηλιακών συλλεκτών; Αυτές οι ερωτήσεις αφορούν όλους όσους σχεδιάζουν ή έχουν ήδη αποφασίσει να αγοράσουν ηλιακούς συλλέκτες, επομένως αυτό το άρθρο είναι αφιερωμένο σε αυτό το πιεστικό θέμα.
Ας δούμε συνοπτικά σε τι βασίζεται η αρχή λειτουργίας των ηλιακών συλλεκτών. Βασίζεται στη φυσική ιδιότητα των ημιαγωγών. Λόγω της εκτροπής ηλεκτρονίων από την εξωτερική τροχιά των ατόμων από φωτόνια φωτός, αρκετά μεγάλο αριθμόελεύθερα ηλεκτρόνια. Αφού κλείσει το κύκλωμα, εμφανίζεται ηλεκτρικό ρεύμα. Αλλά, κατά κανόνα, ένα ή δύο ηλιακά κύτταρα δεν αρκούν για να παράγουν επαρκή ισχύ, επομένως, τα ηλιακά πάνελ συνήθως περιλαμβάνουν πολλά ηλιακά πάνελ. Όσο περισσότερες ηλιακές κυψέλες συνδέονται μεταξύ τους, δηλαδή όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια των ηλιακών συλλεκτών, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς που παράγουν. Εκτός από την περιοχή των πάνελ, η ένταση του ηλιακού φωτός και η γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων έχουν αξιοσημείωτο αντίκτυπο στην παραγόμενη ισχύ.
Ας κατανοήσουμε την έννοια της αποτελεσματικότητας
Η τιμή απόδοσης ενός πίνακα προκύπτει διαιρώντας την ισχύ της ηλεκτρικής ενέργειας με την ισχύ του ηλιακού φωτός που πέφτει στον πίνακα. Σήμερα, η μέση τιμή αυτού του δείκτη στην πράξη είναι 12-25%, αλλά θεωρητικά αυτό το ποσοστό είναι κοντά στο 80-85%. Ποιος είναι ο λόγος για αυτό; μεγάλη διαφορά? Πρώτα απ 'όλα, εξαρτάται από τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ηλιακών συλλεκτών. Όπως είναι ήδη γνωστό, το κύριο στοιχείο που περιλαμβάνεται στα πάνελ είναι το πυρίτιο. Ένα από τα κύρια μειονεκτήματα αυτής της ουσίας είναι η ικανότητά της να απορροφάται μόνο υπέρυθρη ακτινοβολία, δηλαδή η ενέργεια των υπεριωδών ακτίνων σπαταλιέται. Επομένως, μία από τις κύριες κατευθύνσεις στις οποίες εργάζονται οι επιστήμονες, προσπαθώντας να αυξήσουν την απόδοση των ηλιακών συλλεκτών, είναι η ανάπτυξη πολυστρωματικών μονάδων.
Οι πολυστρωματικές μπαταρίες είναι μια δομή που αποτελείται από στρώματα διάφορα υλικά. Επιλέγονται με βάση τα κβάντα διαφορετικών ενεργειών. Δηλαδή, ένα στρώμα απορροφά πράσινη ενέργεια, το δεύτερο - μπλε, το τρίτο - κόκκινο. Θεωρητικά, διάφοροι συνδυασμοί αυτών των στρωμάτων μπορούν να δώσουν μια τιμή απόδοσης 87%. Αλλά αυτό, δυστυχώς, είναι απλώς μια θεωρία. Όπως δείχνει η πρακτική, η κατασκευή τέτοιων δομών σε κλίμακα παραγωγής είναι ένα έργο πολύ υψηλής έντασης εργασίας και το κόστος τέτοιων μονάδων είναι πολύ υψηλό.
Η απόδοση των ηλιακών πλαισίων επηρεάζεται επίσης από τον τύπο του πυριτίου που χρησιμοποιείται. Τα πάνελ που κατασκευάζονται από μονοκρυσταλλικό πυρίτιο έχουν υψηλότερη απόδοση από τα πάνελ που κατασκευάζονται από πολυκρυσταλλικό πυρίτιο. Αλλά η τιμή των μονοκρυσταλλικών μπαταριών είναι υψηλότερη.
Ο βασικός κανόνας: με υψηλότερη απόδοση, για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας δεδομένης ισχύος, θα απαιτείται μονάδα μικρότερης επιφάνειας, δηλαδή μικρότερος αριθμός φωτοκυττάρων θα συμπεριληφθεί στο ηλιακό πάνελ.
Πόσο γρήγορα θα πληρώσουν τα ηλιακά πάνελ;
Το κόστος των ηλιακών συλλεκτών σήμερα είναι αρκετά υψηλό. Και λαμβάνοντας υπόψη τη χαμηλή απόδοση των πάνελ, το θέμα της απόσβεσης τους είναι πολύ σχετικό. Η διάρκεια ζωής των μπαταριών που τροφοδοτούνται από ηλιακή ενέργεια είναι περίπου 25 χρόνια ή περισσότερο. Θα μιλήσουμε για το τι προκαλεί μια τόσο μεγάλη διάρκεια ζωής λίγο αργότερα, αλλά προς το παρόν ας διευκρινίσουμε το ερώτημα που τέθηκε παραπάνω.
Η περίοδος απόσβεσης επηρεάζεται από:
- Επιλεγμένος τύπος εξοπλισμού. Τα ηλιακά κύτταρα μονής στρώσης έχουν χαμηλότερη απόδοση σε σύγκριση με τα πολυστρωματικά, αλλά έχουν και πολύ χαμηλότερη τιμή.
- Γεωγραφική τοποθεσία, δηλαδή, όσο περισσότερο ηλιακό φως στην περιοχή σας, τόσο πιο γρήγορα θα πληρωθεί η εγκατεστημένη μονάδα.
- Κόστος εξοπλισμού. Όσο περισσότερα χρήματα ξοδέψατε για την αγορά και την εγκατάσταση των στοιχείων που περιλαμβάνονται στο ηλιακό σύστημαεξοικονόμηση ενέργειας, τόσο μεγαλύτερη είναι η περίοδος απόσβεσης.
- Το κόστος των ενεργειακών πόρων στην περιοχή σας.
Η μέση περίοδος απόσβεσης για τις χώρες της Νότιας Ευρώπης είναι 1,5-2 χρόνια, για τις χώρες της Κεντρικής Ευρώπης - 2,5-3,5 χρόνια και στη Ρωσία η περίοδος απόσβεσης είναι περίπου 2-5 χρόνια. Στο εγγύς μέλλον, η απόδοση των ηλιακών συλλεκτών θα αυξηθεί σημαντικά, αυτό οφείλεται στην ανάπτυξη πιο προηγμένων τεχνολογιών που θα αυξήσουν την απόδοση και θα μειώσουν το κόστος των πάνελ. Και ως αποτέλεσμα, η περίοδος κατά την οποία το σύστημα εξοικονόμησης ηλιακής ενέργειας θα πληρώσει για τον εαυτό του θα μειωθεί επίσης.
Πόσο θα διαρκέσουν τα ηλιακά πάνελ;
Τα ηλιακά πάνελ δεν περιέχουν μηχανικά κινούμενα μέρη, επομένως είναι αρκετά αξιόπιστα και ανθεκτικά. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η διάρκεια ζωής τους είναι μεγαλύτερη από 25 χρόνια. Με σωστή χρήση, μπορούν να διαρκέσουν 50 χρόνια. Το μεγάλο πλεονέκτημα είναι ότι μια τόσο μεγάλη διάρκεια ζωής δεν απαιτεί μεγάλες βλάβες, απλά πρέπει να καθαρίζετε συστηματικά τους καθρέφτες των φωτοκυττάρων από τη σκόνη και άλλους ρύπους. Αυτό είναι απαραίτητο για καλύτερη απορρόφηση ενέργειας και, κατά συνέπεια, για υψηλότερο ποσοστό απόδοσης.
Η μεγάλη διάρκεια ζωής είναι ένα από τα κύρια κριτήρια όταν αποφασίζετε εάν θα αγοράσετε ηλιακούς συλλέκτες ή όχι. Αφού οι μπαταρίες εξοφληθούν, η ηλεκτρική ενέργεια που λαμβάνετε θα είναι εντελώς δωρεάν. Ακόμα κι αν η περίοδος απόσβεσης είναι μέγιστη (περίπου 6 χρόνια), δεν θα πληρώσετε για ενεργειακούς πόρους για τουλάχιστον 20-25 χρόνια.
Τελευταίες εξελίξεις που αυξάνουν την αποτελεσματικότητα
Σχεδόν κάθε μέρα, επιστήμονες σε όλο τον κόσμο ανακοινώνουν την ανάπτυξη μιας νέας μεθόδου για την αύξηση της απόδοσης των ηλιακών πλαισίων. Ας γνωρίσουμε τα πιο ενδιαφέροντα από αυτά. Πέρυσι, η Sharp παρουσίασε στο κοινό ένα ηλιακό στοιχείο με απόδοση 43,5%. Κατάφεραν να επιτύχουν αυτόν τον αριθμό εγκαθιστώντας έναν φακό για να εστιάσει την ενέργεια απευθείας στο στοιχείο.
Οι Γερμανοί φυσικοί δεν είναι πολύ πίσω από την εταιρεία Sharp. Τον Ιούνιο του 2013 παρουσίασαν το φωτοκύτταρο τους με έκταση μόλις 5,2 τετραγωνικά μέτρα. mm, που αποτελείται από 4 στρώσεις στοιχεία ημιαγωγών. Αυτή η τεχνολογία κατέστησε δυνατή την επίτευξη απόδοσης 44,7%. Η μέγιστη απόδοση σε αυτή την περίπτωση επιτυγχάνεται επίσης με την τοποθέτηση ενός κοίλου καθρέφτη στην εστίαση.
Τον Οκτώβριο του 2013, δημοσιεύθηκαν τα αποτελέσματα της εργασίας επιστημόνων από το Στάνφορντ. Έχουν αναπτύξει ένα νέο ανθεκτικό στη θερμότητα σύνθετο υλικό που μπορεί να αυξήσει την απόδοση των ηλιακών κυψελών. Η θεωρητική τιμή απόδοσης είναι περίπου 80%. Όπως γράψαμε παραπάνω, οι ημιαγωγοί που περιέχουν πυρίτιο είναι ικανοί να απορροφούν μόνο ακτινοβολία IR. Έτσι, η δράση του νέου σύνθετου υλικού στοχεύει στη μετατροπή της ακτινοβολίας υψηλής συχνότητας σε υπέρυθρη.
Οι επόμενοι ήταν Άγγλοι επιστήμονες. Έχουν αναπτύξει τεχνολογία που μπορεί να αυξήσει την απόδοση των κυττάρων κατά 22%. Πρότειναν να τοποθετηθούν νανοακίδες αλουμινίου στην λεία επιφάνεια των πάνελ λεπτής μεμβράνης. Αυτό το μέταλλο επιλέχθηκε επειδή το ηλιακό φως δεν απορροφάται από αυτό, αλλά, αντίθετα, διασκορπίζεται. Κατά συνέπεια, η ποσότητα της ηλιακής ενέργειας που απορροφάται αυξάνεται. Εξ ου και η αύξηση της απόδοσης της ηλιακής μπαταρίας.
Εδώ είναι μόνο οι κύριες εξελίξεις, αλλά το θέμα δεν περιορίζεται σε αυτές. Οι επιστήμονες παλεύουν για κάθε δέκατο τοις εκατό και μέχρι στιγμής τα έχουν καταφέρει. Ας ελπίσουμε ότι στο άμεσο μέλλον η απόδοση των ηλιακών συλλεκτών θα είναι στο σωστό επίπεδο. Μετά από όλα, τότε τα οφέλη από τη χρήση των πάνελ θα είναι μέγιστα.
Το άρθρο ετοίμασε η Abdullina Regina
Η Μόσχα χρησιμοποιεί ήδη νέες τεχνολογίες για φωτισμό δρόμων και πάρκων, νομίζω ότι η οικονομική απόδοση έχει υπολογιστεί εκεί:
Το SolarCity δημιουργήθηκε το 2006 από ξαδέρφους του διάσημου επιχειρηματία και ιδρυτή του Space X, Elon Musk. Γνωρίζοντας καλά τις εξαιρετικές επιχειρηματικές του ιδιότητες, του εμπιστεύτηκαν επίσης την ηγεσία της εταιρείας τους.
Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η SolarCity κατάφερε να γίνει ο μεγαλύτερος κατασκευαστής ηλιακών συλλεκτών στις Ηνωμένες Πολιτείες. Στους πελάτες του περιλαμβάνονται ιδιοκτήτες κατοικιών, επιχειρήσεις, σχολεία, μη κερδοσκοπικοί οργανισμοί και κυβερνητικοί οργανισμοί που έχουν επιλέξει την καθαρή ηλιακή ενέργεια, η οποία είναι πολύ φθηνότερη από αυτή που παράγεται από τους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με την καύση υδρογονανθράκων.
Οι εκπρόσωποι της εταιρείας είπαν ότι τα νέα τους ηλιακά πάνελ είναι τα πιο αποδοτικά στον κόσμο. Άρα σε έκταση 0,093 τ. m (1 τετραγωνικά πόδια) παράγουν περισσότερη ενέργεια από την αντίστοιχη διαθέσιμη στον κόσμο. Επί του παρόντος, η απόδοσή τους είναι 22,5% - το υψηλότερο ποσοστό μέχρι σήμερα μεταξύ των μοντέλων της αγοράς.
Αυτό κατέστη δυνατό αφού η SolarCity εξαγόρασε τη Sivelo νέα τεχνολογίαπαραγωγή ηλιακών συλλεκτών. Η νέα διαμόρφωση ηλιακών πάνελ μειώνει τις απώλειες απόδοσης στο 0,5%, ενώ οι πλησιέστεροι ανταγωνιστές της SolarCity επιτυγχάνουν 1,5 έως 2,5%.
Τα ηλιακά πάνελ θα συναρμολογηθούν στο Μπάφαλο της Νέας Υόρκης. Η ημερήσια παραγωγή του εργοστασίου αναμένεται να είναι μεταξύ 9.000 και 10.000 ηλιακών συλλεκτών. Χάρη στις νέες τεχνολογίες, το κόστος των πάνελ μπορεί να μειωθεί στα 55 σεντς ανά watt ονομαστικής ισχύος.
Τα μοναδικά πάνελ που συναρμολογούνται στα εργαστήρια του SolarCity θα παράγουν 30-40% περισσότερη ενέργεια από παρόμοιες μπαταρίες από ανταγωνιστές. Τα φιλόδοξα σχέδια των αδελφών περιλαμβάνουν την επίτευξη παραγωγικής ισχύος 1 GW. Σκοπεύουν να δημιουργήσουν ένα ηλιακό αγρόκτημα κοντά στο εργοστάσιο πάνελ που θα παρέχει καθαρή ενέργεια στους κατοίκους του Μπάφαλο.
Για να γίνετε πελάτης του SolarCity, απλώς επικοινωνήστε με τους εκπροσώπους της εταιρείας που θα φροντίσουν όλους απαραίτητους υπολογισμούςκαι σχεδιασμός ηλιακών συλλεκτών. Και τότε αρχίζει κάτι απίστευτο. Οι εγκαταστάτες εγκαθιστούν και συνδέουν τον εξοπλισμό και ο πελάτης δεν πληρώνει ούτε σεντ για όλα αυτά.
Αργότερα θα πληρώνει μηνιαία και αποκλειστικά για την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τους ηλιακούς συλλέκτες του. Με αυτόν τον ασυνήθιστο τρόπο, η εταιρεία SolarCity και οι δημιουργοί της μυούν τους συμπολίτες τους στη χρήση της ηλιακής ενέργειας.
Οι ηλιακοί συλλέκτες είναι ένα μοναδικό σύστημα που σας επιτρέπει να μετατρέπετε τις ηλιακές ακτίνες σε ηλεκτρικές και θερμική ενέργεια. Η αυξανόμενη ζήτηση για ηλιακά προϊόντα σήμερα καθορίζεται από τη γρήγορη απόσβεση, την ανθεκτικότητα και τη διαθεσιμότητα ψυκτικού μέσου. Αλλά τι τάση μπορούν να παράγουν τα ηλιακά πάνελ; Διαβάστε το άρθρο σχετικά με το πόσο αποτελεσματικά είναι τα ηλιακά συστήματα και από τι εξαρτάται η απόδοσή τους.
Ηλιακά πάνελ υψηλής απόδοσης: τύποι μετατροπέων
Η απόδοση των ηλιακών μπαταριών είναι μια τιμή που ισούται με την αναλογία της ισχύος της ηλεκτρικής ενέργειας προς την ισχύ των ηλιακών ακτίνων που προσπίπτουν στο πάνελ της συσκευής. Οι σύγχρονες ηλιακές κυψέλες έχουν απόδοση που κυμαίνεται από 10 έως 45%. Αυτή η μεγάλη διαφορά οφείλεται σε διαφορές μεταξύ των υλικών που χρησιμοποιούνται και του σχεδιασμού των πλακών της μπαταρίας.
Έτσι, οι πλάκες ηλιακών πλαισίων μπορούν να είναι:
- Λεπτή μεμβράνη?
- Πολυδιασταύρωση.
Οι τελευταίοι τύποι ηλιακών συλλεκτών, σήμερα, είναι οι πιο ακριβοί, αλλά και οι πιο παραγωγικοί. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κάθε διασταύρωση στην πλάκα απορροφά κύματα συγκεκριμένου μήκους. Έτσι, η συσκευή καλύπτει όλο το φάσμα του ηλιακού φωτός. Η μέγιστη απόδοση των μπαταριών με πάνελ πολλαπλών συνδέσεων που επιτυγχάνεται σε εργαστηριακές συνθήκες είναι 43,5%.
Οι ειδικοί στον τομέα της ενέργειας λένε με σιγουριά ότι σε λίγα χρόνια το ποσοστό αυτό θα αυξηθεί στο 50%. Η απόδοση των πλακών λεπτής μεμβράνης εξαρτάται, σε μεγάλο βαθμό, από το υλικό από το οποίο κατασκευάζονται.
Έτσι, οι ηλιακές μπαταρίες λεπτής μεμβράνης χωρίζονται στους ακόλουθους τύπους:
- Πυρίτιο;
- Κάδμιο.
Οι πιο δημοφιλείς ηλιακές μπαταρίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για οικιακούς σκοπούς είναι αυτές με γκοφρέτες μεμβράνης πυριτίου. Ο όγκος τέτοιων συσκευών στην αγορά είναι 80%. Η απόδοσή τους είναι αρκετά χαμηλή - μόνο 10%, αλλά είναι προσιτά και αξιόπιστα. Ο δείκτης απόδοσης είναι αρκετά τοις εκατό υψηλότερος για τις πλάκες καδμίου. Οι μεμβράνες με σωματίδια σεληνίου, χαλκού, ινδίου και γαλλίου έχουν υψηλότερη απόδοση, η οποία είναι ίση με 15%.
Τι καθορίζει την απόδοση των ηλιακών συλλεκτών;
Η απόδοση των φωτοηλεκτρικών μετατροπέων επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες. Έτσι, όπως σημειώθηκε παραπάνω, η ποσότητα της παραγόμενης ενέργειας εξαρτάται από τη δομή του πίνακα μετατροπέα και το υλικό κατασκευής τους.
Επιπλέον, η απόδοση των ηλιακών μετατροπέων εξαρτάται από:
- Δυνάμεις της ηλιακής ακτινοβολίας. Έτσι, με μείωση ηλιακή δραστηριότητα, μειώνεται η ισχύς των ηλιακών εγκαταστάσεων. Προκειμένου οι μπαταρίες να παρέχουν ενέργεια στον καταναλωτή τη νύχτα, προμηθεύονται ειδικές μπαταρίες.
- Θερμοκρασίες αέρα. Έτσι, οι ηλιακοί συλλέκτες με συσκευές ψύξης είναι πιο παραγωγικοί: η θέρμανση των πάνελ επηρεάζει αρνητικά την ικανότητά τους να μετατρέπουν την ενέργεια σε ρεύμα. Έτσι, σε παγωμένο, καθαρό καιρό, η απόδοση των ηλιακών μπαταριών είναι υψηλότερη από ό,τι σε ηλιόλουστο και ζεστό καιρό.
- Η γωνία κλίσης της συσκευής και η πρόσπτωση του ηλιακού φωτός. Για να εξασφαλιστεί η μέγιστη απόδοση, το ηλιακό πάνελ θα πρέπει να στοχεύει απευθείας στην ηλιακή ακτινοβολία. Τα πιο αποτελεσματικά μοντέλα είναι εκείνα των οποίων το επίπεδο κλίσης μπορεί να αλλάξει σε σχέση με τη θέση του Ήλιου.
- Καιρικές συνθήκες. Στην πράξη, έχει σημειωθεί ότι σε περιοχές με συννεφιασμένο, βροχερό καιρό, η απόδοση των ηλιακών μετατροπέων είναι πολύ χαμηλότερη από ό,τι σε ηλιόλουστες περιοχές.
Επιπλέον, η απόδοση των ηλιακών μετατροπέων επηρεάζεται επίσης από το επίπεδο καθαρότητάς τους. Για να λειτουργεί παραγωγικά η συσκευή, οι πλάκες της πρέπει να καταναλώνουν όσο το δυνατόν περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία. Αυτό μπορεί να γίνει μόνο εάν οι συσκευές είναι καθαρές.
Η συσσώρευση χιονιού, σκόνης και βρωμιάς στην οθόνη μπορεί να μειώσει την απόδοση της συσκευής κατά 7%.
Συνιστάται το πλύσιμο των οθονών 1-4 φορές το χρόνο, ανάλογα με τον βαθμό μόλυνσης. Σε αυτή την περίπτωση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν εύκαμπτο σωλήνα με ακροφύσιο για καθαρισμό. Ο τεχνικός έλεγχος των στοιχείων του μετατροπέα πρέπει να πραγματοποιείται κάθε 3-4 μήνες.
Ηλιακή ενέργεια ανά τετραγωνικό μέτρο
Όπως σημειώθηκε παραπάνω, κατά μέσο όρο, ένα τετραγωνικό μέτρο φωτοβολταϊκών μετατροπέων παρέχει την παραγωγή 13-18% της ισχύος των ακτίνων του ήλιου που πέφτουν πάνω του. Δηλαδή, υπό τις πιο ευνοϊκές συνθήκες, με τετραγωνικό μέτροΟι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να παράγουν 130-180 Watt.
Η ισχύς των ηλιακών συστημάτων μπορεί να αυξηθεί αυξάνοντας τα πάνελ και αυξάνοντας την περιοχή των φωτοβολταϊκών μετατροπέων.
Μπορείτε επίσης να αποκτήσετε περισσότερη ισχύ εγκαθιστώντας πάνελ με υψηλότερη απόδοση. Ωστόσο, η μάλλον χαμηλή (σε σύγκριση, για παράδειγμα, με επαγωγικούς μετατροπείς) απόδοση των διαθέσιμων ηλιακών κυψελών είναι το κύριο εμπόδιο για την ευρεία χρήση τους. Η αύξηση της ισχύος και της απόδοσης των ηλιακών συστημάτων είναι το πρωταρχικό καθήκον της σύγχρονης ενέργειας.
Τα πιο αποδοτικά ηλιακά πάνελ: βαθμολογία
Οι πιο αποδοτικοί ηλιακοί μετατροπείς σήμερα παράγονται από την Sharp. Οι ηλιακοί συλλέκτες τριών επιπέδων, υψηλής ισχύος, συγκέντρωσης έχουν απόδοση 44,4%. Το κόστος τους είναι απίστευτα υψηλό, επομένως χρησιμοποιούνται μόνο στην αεροδιαστημική βιομηχανία.
Τα πιο οικονομικά και αποτελεσματικά είναι τα σύγχρονα ηλιακά πάνελ από τις ακόλουθες εταιρείες:
- Panasonic Eco Solutions;
- First Solar;
- MiaSole;
- JinkoSolar;
- Trina Solar;
- Yingli Green;
- ReneSola;
- Canadian Solar.
Η Sun Power παράγει τους πιο αξιόπιστους ηλιακούς μετατροπείς με απόδοση 21,5%. Τα προϊόντα της εταιρείας είναι απολύτως δημοφιλή σε εμπορικές και βιομηχανικές εγκαταστάσεις, δεύτερες μόνο σε συσκευές από την Q-Cells.
Αποδοτικότητα ηλιακών συλλεκτών (βίντεο)
Τα σύγχρονα ηλιακά πάνελ, ως φιλικές προς το περιβάλλον συσκευές μετατροπής ενέργειας με ανεξάντλητο ψυκτικό υγρό, κερδίζουν όλο και μεγαλύτερη δημοτικότητα. Ήδη σήμερα, συσκευές με φωτοηλεκτρικούς μετατροπείς χρησιμοποιούνται για οικιακούς σκοπούς (φόρτιση τηλεφώνων, tablet). Αποδοτικότητα ηλιακές εγκαταστάσειςεξακολουθεί να είναι κατώτερη από εναλλακτικές μεθόδους παραγωγής ενέργειας. Αύξηση όμως Απόδοση μετατροπέα– αυτό είναι το πρωταρχικό καθήκον της σύγχρονης ενέργειας.
Η ιδέα της χρήσης ηλιακής ενέργειας για τη θέρμανση ενός σπιτιού ή για άλλες ανάγκες δεν είναι καινούργια που να επιτρέπουν σε οποιονδήποτε να το κάνει. Σε πολλές χώρες, τα ηλιακά πάνελ στον τελευταίο όροφο αποτελούν τον κανόνα και όχι την εξαίρεση. Η χώρα μας δεν είναι ακόμη μία από αυτές, αλλά στη χώρα μας παρόμοιες εγκαταστάσεις μπορούν ήδη να δει κανείς όλο και πιο συχνά. Τα ηλιακά συστήματα για το σπίτι μπορούν να είναι δύο τύπων. Το πρώτο είναι οι ηλιακοί συλλέκτες, οι οποίοι θερμαίνουν το ψυκτικό που ρέει μέσα τους. Το δεύτερο είναι τα ηλιακά πάνελ που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Θα μιλήσουμε για αυτούς παρακάτω.
Τα ηλιακά πάνελ μετατρέπουν το ηλιακό φως σε ηλεκτρική ενέργεια. Η μπαταρία αποτελείται από έναν αριθμό φωτοηλεκτρικών μετατροπέων, οι οποίοι ονομάζονται συχνότερα φωτοκύτταρα. Ο αριθμός των μετατροπέων στην μπαταρία είναι αυθαίρετος, η σύνδεση είναι παράλληλη σειρά. Πώς προσδιορίζεται ο αριθμός των φωτοκυττάρων; Απαιτούμενο ρεύμα και τάση. Οι μορφοτροπείς τοποθετούνται σε οποιαδήποτε επίπεδη επιφάνεια, ο ένας δίπλα στον άλλο. Εξαιτίας εμφάνισηΤέτοιες κατασκευές ονομάζονται συχνά «ηλιακά πάνελ».
Τα ηλιακά πάνελ για μια ιδιωτική κατοικία είναι κοινά σε ορισμένες χώρες
Οι ηλιακοί συλλέκτες που είναι πολύ μεγάλοι σε εμβαδόν δεν είναι βολικοί για χρήση στην καθημερινή ζωή και εάν η μεγαλύτερη ισχύς δεν είναι αρκετή, πολλές συσκευές συνδέονται σε έναν καταρράκτη. Εάν απαιτείται μεγάλη ισχύς, μπορεί να χρειαστεί μια σημαντική περιοχή: ολόκληρη η οροφή, μερικές φορές οι τοίχοι του σπιτιού και μέρος της τοπικής περιοχής μπορεί να καταλαμβάνεται. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα ηλιακά πάνελ χρησιμοποιούνται συχνά για ιδιωτικές κατοικίες: υπάρχει χώρος για να τοποθετήσετε μεγάλο αριθμό από αυτά. Οι ιδιοκτήτες διαμερισμάτων μπορούν να διαμένουν μόνο σε παράθυρα και μπαλκόνια.
Δυνατότητα χρήσης
Πώς μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ηλιακούς συλλέκτες για να θερμάνετε το σπίτι σας; Μόνο για μείωση των λογαριασμών ρεύματος, αλλά και ως εφεδρική πηγή σε περίπτωση διακοπής. Αυτό θα βοηθήσει στην επίτευξη της ίδιας ενεργειακής ανεξαρτησίας και δεν θα παγώσει το σύστημα θέρμανσης απουσία κεντρικής παροχής ρεύματος.
Πόσο ρεαλιστικά μπορεί ένα ηλιακό πάνελ να καλύψει τις ανάγκες σας σε ηλεκτρική ενέργεια; Αν μιλάμε για θέρμανση νερού, τότε αυτό είναι ρεαλιστικό: για να διατηρηθεί η λειτουργικότητα του συστήματος, θα απαιτηθούν το πολύ 200-300 W/h. Αυτός είναι ο μέσος χρόνος που τα ηλεκτρονικά του λέβητα «τραβούν» + αντλία κυκλοφορίας+ πιθανές συσκευές ελέγχου και ελεγκτές. Εάν το σύστημά σας είναι μεγαλύτερο, πάρτε τα φύλλα δεδομένων και υπολογίστε την απαιτούμενη ισχύ. Για 300 Wh, αρκούν δύο ηλιακά πάνελ μέσης ισχύος (η συνολική τους απόδοση θα πρέπει να υπερβαίνει ελαφρώς την απαίτηση).
Και δεν χρειάζεται να πιστεύετε ότι αν δεν υπάρχει ήλιος δεν θα υπάρχει ηλεκτρισμός. Το σύστημα περιλαμβάνει απαραίτητα μπαταρίες και μετατροπέα. Επιλέξτε τη σωστή ισχύ μπαταρίας και ακόμη και στις χειρότερες καιρικές συνθήκες, η φόρτισή τους θα σας κρατήσει για αρκετές ημέρες λειτουργίας του συστήματος.
Παρεμπιπτόντως, πολλοί ευρωπαίοι κατασκευαστές εξοπλισμού θέρμανσης προβλέπουν την κοινή λειτουργία του εξοπλισμού τους με ηλιακούς μετατροπείς (για παράδειγμα, λέβητες αερίουΚαι ). Αλλά λειτουργούν με ηλιακούς συλλέκτες (θερμικό νερό) ή με ηλιακούς συλλέκτες, πρέπει να εξετάσετε κάθε τύπο εξοπλισμού.
Αν ναι, όλα είναι πιο σοβαρά. Η ισχύς των περισσότερων από αυτές τις θερμάστρες υπολογίζεται σε κιλοβάτ. Για να παραχθεί αυτή η ποσότητα ενέργειας θα απαιτούσε πολλά πάνελ για την επεξεργασία της ενέργειας του ήλιου. Η εγκατάσταση ενός συστήματος ηλιακών πάνελ για τη θέρμανση μιας ιδιωτικής κατοικίας με ηλεκτρικά δάπεδα μπορεί να κοστίσει ένα πολύ αξιοπρεπές ποσό. Αλλά το καλό με το σύστημα είναι ότι η ισχύς του μπορεί να αυξηθεί σταδιακά. Εάν είναι δυνατόν, θα αυξήσετε τον αριθμό των πάνελ και την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται.
Εάν θέλετε, μπορείτε να αποθηκεύσετε: . Τέτοιες σπιτικές επιλογές θα κοστίζουν αρκετές φορές λιγότερο από τις εργοστασιακές. Και αυτό παρά το γεγονός ότι θα πρέπει να αγοράσετε έτοιμους φωτομετατροπείς: κατασκευάζονται σε βιοτεχνικές συνθήκες- ένα μη ρεαλιστικό έργο. Επομένως - μόνο έτοιμα. Η απόδοση των σπιτικών ηλιακών συλλεκτών θα είναι χαμηλότερη από τα εργοστασιακά, αλλά η τιμή είναι αρκετές φορές χαμηλότερη.
Υπολογισμός ηλιακών συλλεκτών για ένα σπίτι
Η ηλιακή ακτινοβολία (η ποσότητα της ηλιακής ενέργειας) ποικίλλει πολύ από μήνα σε μήνα. Επομένως, πρέπει πρώτα να αποφασίσετε ποιο μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας πρόκειται να παράγετε και για ποια περίοδο. Εάν θέλετε να παράγετε 100% μόνοι σας οποιαδήποτε εποχή του χρόνου, θα πρέπει να μετρήσετε σύμφωνα με τον χειρότερο μήνα με τον ελάχιστο αριθμό ηλιόλουστων ημερών. Τότε όμως θα προκύψει το ερώτημα: τι να κάνουμε με την υπερβολική ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που θα παραχθεί άλλους μήνες. Εάν σκοπεύετε να μείνετε μόνο κατά την περίοδο της κηπουρικής, υπολογίστε σύμφωνα με τη χαμηλότερη ηλιοφάνεια κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Σε γενικές γραμμές, η αρχή είναι σαφής.
Στη συνέχεια, πρέπει να υπολογίσετε πόση συνολική ενέργεια πρέπει να παράγει το ηλιακό σας σύστημα για το σπίτι σας. Για να το κάνετε αυτό, εισαγάγετε όλες τις ηλεκτρικές συσκευές στον πίνακα και από τα διαβατήριά τους, εισαγάγετε δεδομένα σχετικά με την ισχύ, την κατανάλωση ρεύματος και το φορτίο watt. Πατώντας τα ηχεία, θα μάθετε πόση ηλεκτρική ενέργεια ανά ώρα χρειάζεται όλος ο εξοπλισμός και οι συσκευές σας. Είναι σαφές ότι είναι απίθανο να ενεργοποιηθούν όλα ταυτόχρονα. Μπορείτε να δοκιμάσετε να υπολογίσετε ποια από αυτά λειτουργούν ταυτόχρονα και να επιλέξετε ηλιακούς συλλέκτες με βάση αυτό το σχήμα.
Ας δούμε πώς να μετρήσουμε τον αριθμό των ηλιακών συλλεκτών χρησιμοποιώντας ένα παράδειγμα. Έστω η ανάγκη για ηλεκτρική ενέργεια 10 kW/h, η ηλιακή ακτινοβολία τον εκτιμώμενο μήνα είναι 2 kW/h. Η ισχύς της μπαταρίας που επρόκειτο να αγοράσουμε είναι 250 W (0,25 kW). Τώρα μετράμε 10 / 2 / 0,25 = 20 τμχ. Δηλαδή, θα χρειαστείτε 20 ηλιακούς συλλέκτες.
Για να μειώσετε την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, πρέπει να αντικαταστήσετε όλους τους λαμπτήρες πυρακτώσεως με λαμπτήρες LED και όλο τον παλιό άχρηστο εξοπλισμό με εξοικονόμηση ενέργειας - τότε θα χρειαστείτε έναν όχι και τόσο μεγάλο αριθμό ηλιακών συλλεκτών.
Τύποι ηλιακών συλλεκτών
Υπάρχουν διάφοροι φωτοηλεκτρικοί μετατροπείς. Επιπλέον, το υλικό από το οποίο κατασκευάζονται και η τεχνολογία διαφέρουν. Η απόδοση αυτών των μετατροπέων εξαρτάται άμεσα από όλους αυτούς τους παράγοντες. Ορισμένες ηλιακές κυψέλες έχουν απόδοση 5-7%, και οι πιο επιτυχημένες πρόσφατες εξελίξεις δείχνουν 44% και άνω. Είναι σαφές ότι η απόσταση από την ανάπτυξη στην καθημερινή χρήση είναι τεράστια, τόσο σε χρόνο όσο και σε χρήμα. Μπορούμε όμως να φανταστούμε τι μας περιμένει στο άμεσο μέλλον. Για την απόκτηση καλύτερων χαρακτηριστικών, χρησιμοποιούνται άλλα μέταλλα σπάνιων γαιών, αλλά με βελτιωμένα χαρακτηριστικά έχουμε μια αξιοπρεπή αύξηση στην τιμή. Η μέση παραγωγικότητα των σχετικά φθηνών ηλιακών μετατροπέων είναι 20-25%.
Τα πιο κοινά ηλιακά κύτταρα πυριτίου. Αυτός ο ημιαγωγός είναι φθηνός, η παραγωγή του έχει κατακτηθεί εδώ και πολύ καιρό. Αλλά δεν έχουν την υψηλότερη απόδοση - τα ίδια 20-25%. Επομένως, με όλη την ποικιλομορφία, τρεις τύποι ηλιακών μετατροπέων χρησιμοποιούνται κυρίως σήμερα:
- Οι φθηνότερες είναι οι μπαταρίες λεπτής μεμβράνης. Είναι μια λεπτή επίστρωση πυριτίου στο υλικό στήριξης. Το στρώμα πυριτίου καλύπτεται με προστατευτική μεμβράνη. Το πλεονέκτημα αυτών των στοιχείων είναι ότι λειτουργούν ακόμη και σε διάχυτο φως και, ως εκ τούτου, είναι δυνατή η τοποθέτηση τους ακόμη και στους τοίχους των κτιρίων. Μειονεκτήματα - χαμηλή απόδοση 7-10%, και επίσης, παρά το προστατευτικό στρώμα, σταδιακή υποβάθμιση του στρώματος πυριτίου. Παρόλα αυτά, καταλαμβάνοντας μεγάλη έκταση, μπορείτε να πάρετε ρεύμα ακόμα και με συννεφιά.
- Τα πολυκρυσταλλικά ηλιακά κύτταρα κατασκευάζονται από λιωμένο πυρίτιο, ψύχοντάς το αργά. Αυτά τα στοιχεία διακρίνονται από το έντονο μπλε χρώμα τους. Αυτά τα ηλιακά πάνελ έχουν καλύτερη παραγωγικότητα: η απόδοση είναι 17-20%, αλλά στο διάχυτο φως είναι αναποτελεσματικά.
- Τα πιο ακριβά της τριάδας, αλλά ταυτόχρονα αρκετά διαδεδομένα, είναι τα μονοκρυσταλλικά ηλιακά πάνελ. Λαμβάνονται με διαίρεση ενός μόνο κρυστάλλου πυριτίου σε γκοφρέτες και έχουν χαρακτηριστική γεωμετρία με λοξότμητες γωνίες. Αυτά τα στοιχεία έχουν απόδοση από 20% έως 25%.
Τώρα, όταν δείτε τις λέξεις «μονό ηλιακό πάνελ» ή «πολυκρυσταλλικό ηλιακό στοιχείο», θα καταλάβετε ότι μιλάμε για μια μέθοδο παραγωγής κρυστάλλων πυριτίου. Θα ξέρετε επίσης τι είδους αποτελεσματικότητα μπορείτε να περιμένετε από αυτά.
Μπαταρία με μονοκρυσταλλικούς μετατροπείς
Αποδοτικότητα των ηλιακών συλλεκτών το χειμώνα
Μπορεί να εκπλαγείτε, αλλά μια χειμωνιάτικη μέρα, μόνο 1,5-2 φορές λιγότερη ενέργεια πέφτει σε κάθετη επιφάνεια από ό,τι το καλοκαίρι. Αυτά είναι δεδομένα για την κεντρική Ρωσία. Η εικόνα είναι χειρότερη την ημέρα: κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου το καλοκαίρι λαμβάνουμε 4 φορές περισσότερη ενέργεια. Προσοχή όμως: σε κάθετη επιφάνεια. Δηλαδή στον τοίχο. Αν μιλάμε για οριζόντια επιφάνεια, εδώ η διαφορά είναι ήδη 15 φορές.
Η πιο θλιβερή εικόνα της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ηλιακούς συλλέκτες σας περιμένει όχι το χειμώνα, αλλά το φθινόπωρο: σε συννεφιασμένο καιρό, η απόδοσή τους είναι 20-40 φορές χαμηλότερη, ανάλογα με την πυκνότητα της νέφωσης. Το χειμώνα, μετά την πτώση του χιονιού, η ηλιακή ακτινοβολία (η ποσότητα του φωτός που πέφτει στις μπαταρίες) τις ηλιόλουστες μέρες μπορεί να πλησιάσει τις τιμές του καλοκαιριού. Γι' αυτό τα ηλιακά συστήματα για το σπίτι σας παράγουν περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια το χειμώνα παρά το φθινόπωρο.
Αποδεικνύεται ότι για να επιτευχθεί σχεδόν η μέγιστη απόδοση το χειμώνα, πρέπει να τοποθετήσετε ηλιακούς συλλέκτες κάθετα ή σχεδόν κάθετα. Και, αν τα κρεμάσετε σε τοίχους, τότε είναι σκόπιμο να τα αντιμετωπίσετε στα νοτιοανατολικά: σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, ο καιρός είναι συχνά καθαρός το πρωί. Εάν δεν υπάρχει νοτιοανατολικός τοίχος ή είναι αδύνατο να εγκαταστήσετε οτιδήποτε πάνω του, μπορείτε να βγείτε από την κατάσταση φτιάχνοντας ειδικές βάσεις. Στη συνέχεια έβαλαν ηλιακούς συλλέκτες στην οροφή. Δεδομένου ότι η γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του ήλιου αλλάζει ανάλογα με την εποχή, καλό είναι να φτιάξετε μια βάση με ρυθμιζόμενη γωνία. Υπάρχει μια πιθανότητα - γυρίστε τους ηλιακούς συλλέκτες «βλέποντας» προς τα νοτιοανατολικά, δεν υπάρχει τέτοια επιλογή, αφήστε τους να «κοιτάξουν» προς τα νότια.
Κανόνες εγκατάστασης
Η απόδοση των ηλιακών κυψελών πυριτίου εξαρτάται από την ποσότητα της ηλιακής ενέργειας που πέφτει πάνω τους (όλο το φάσμα της ακτινοβολίας). Παράγοντες που μπορούμε με κάποιο τρόπο να επηρεάσουμε είναι:
Η απόδοση πολλών τύπων μετατροπέων επηρεάζεται από δείκτες θερμοκρασίας: το εύρος χρήσης στοιχείων πυριτίου είναι από -40 o C έως +50 o C. Τόσο οι χαμηλότερες όσο και οι υψηλότερες θερμοκρασίες έχουν αρνητική επίδραση στην απόδοση. Εάν έχετε ενεργό ήλιο το καλοκαίρι, είναι σημαντικό να αποφύγετε την υπερθέρμανση. Για να το κάνετε αυτό, μπορείτε να βάλετε λευκό πανί ή αλουμινόχαρτο κάτω από το πάνελ (πιο αποτελεσματικό). Εάν αυτό δεν βοηθήσει και το πάνελ υπερθερμανθεί, περιστρέψτε το ή κρεμάστε το ξανά. Θα χρειαστεί να επιλέξετε μια θέση στην οποία θα διατηρηθεί το θερμικό καθεστώς και η απόδοση θα παραμείνει αρκετά υψηλή.
Αυτές οι συσκευές δείχνουν τη μέγιστη παραγωγικότητά τους εάν οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν υπό γωνία 90 o. Δυστυχώς, αυτό δεν είναι δυνατό όλη μέρα, αλλά μόνο για ένα μικρό χρονικό διάστημα. Υπάρχουν ειδικά συστήματα παρακολούθησης που αλλάζουν τη γωνία του πίνακα ώστε το φως να πέφτει συνεχώς στην επιθυμητή γωνία, αλλά πρόκειται για ακριβές εγκαταστάσεις.
Κι όμως, μπορείς να βρεις βέλτιστη γωνίαεγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών. Απλώς, με μια μικρή απόκλιση από το ιδανικό (λιγότερο από 50 o), η παραγωγικότητα πέφτει ελαφρά, κατά περίπου 5%. Μπορείτε να δείτε την πραγματική επιβεβαίωση αυτού στο βίντεο.
Κάθε περιοχή έχει τη δική της γωνία εγκατάστασης ηλιακών συλλεκτών. Μπορεί να προσδιοριστεί πειραματικά (όπως είδατε) ή μπορεί να οριστεί με βάση το γεωγραφικό πλάτος - αυτή η κλίση θεωρείται η καλύτερη. Πολλά εξαρτώνται από τον προσανατολισμό του πάνελ: αν τον κοιτάξετε βόρεια ή ανατολικά, η βέλτιστη γωνία θα είναι μικρότερη.
Ηλιακά πάνελ στην οροφή
Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να μάθετε εάν η οροφή μπορεί να αντέξει το πρόσθετο φορτίο. Οποιαδήποτε ενότητα μπορεί να χειριστεί μία ή δύο ενότητες, αλλά για περισσότερες θα πρέπει να μετρήσετε.
Για αξιόπιστη στερέωση, πρέπει να στερεωθούν τουλάχιστον σε τέσσερα σημεία. Επιπλέον, εάν εγκαθιστάτε εργοστασιακά πάνελ, μην τεμπελιάζετε να μελετήσετε τις οδηγίες εγκατάστασης: εάν παραβιαστεί τουλάχιστον ένα από τα σημεία, ο εξοπλισμός θα αφαιρεθεί από την εγγύηση. Στις περισσότερες περιπτώσεις οι απαιτήσεις είναι:
Τα συστήματα τοποθέτησης ηλιακών πάνελ μπορεί να είναι διαφορετικά. Υπάρχουν έτοιμα (πωλούνται στο ίδιο μέρος όπου πωλούνται τα ίδια τα πάνελ), αλλά μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε αυτά που κατασκευάζετε μόνοι σας. Είναι σημαντικό μόνο να χρησιμοποιείτε αξιόπιστα, ανθεκτικά στη διάβρωση υλικά. Το πάχος των πτερυγίων και των συνδετήρων πρέπει να είναι μεγάλο: πρέπει να αντέχουν τόσο τα φορτία ανέμου όσο και τη μάζα των πάνελ με το παχύτερο κάλυμμα χιονιού.
Μία από τις μεθόδους για την τοποθέτηση ηλιακών συλλεκτών στην οροφή μιας ιδιωτικής κατοικίας μπορεί να δει στο βίντεο.
Τώρα λίγο για το ηλεκτρικό συγκρότημα. Το διάγραμμα σύνδεσης ηλιακής μπαταρίας, εκτός από τους ίδιους τους μετατροπείς, προβλέπει την παρουσία:
- ελεγκτής φόρτισης με συνδεδεμένες μπαταρίες.
- μετατροπέας (inverter), που μετατρέπει D.C.σε μεταβλητή?
- ασφάλειες για προστασία από βραχυκύκλωμα(θα αυξήσει την ασφάλεια τόσο της δικής σας όσο και του συστήματος).
Ο ελεγκτής και ο μετατροπέας έχουν όρια ρεύματος και τάσης. Οι συνολικές παράμετροι του ηλιακού συστήματος που είναι συνδεδεμένο στο σπίτι σας δεν πρέπει να τις υπερβαίνουν. Για ηλεκτρική σύνδεσημπαταρίες σε ένα ενιαίο σύστημα, χρειάζεται μόνο να χρησιμοποιήσετε αυτά τα καλώδια που δρομολογούνται έξω.
Για τη σύνδεση των πάνελ, χρησιμοποιείται ένας αγωγός χαλκού σε μόνωση ανθεκτική στην υπεριώδη ακτινοβολία. Εάν δεν βρεθούν καλώδια με κατάλληλη μόνωση, κρύψτε τα σε έναν κυματοειδές σωλήνα για εξωτερική χρήση. Το πάχος των πυρήνων του σύρματος εξαρτάται από την αναμενόμενη ισχύ ρεύματος στο σύστημα και το μήκος της γραμμής, αλλά η ελάχιστη διατομή είναι 4 mm 2. Συνιστάται να συνδέσετε τους αγωγούς χρησιμοποιώντας συνδέσμους και όχι με νήματα. Το MC4 συνιστάται επειδή οι αγωγοί που βγαίνουν από τα περισσότερα ηλιακά πάνελ τερματίζονται με αυτούς ακριβώς τους συνδετήρες. Αυτοί οι σύνδεσμοι είναι καλοί επειδή παρέχουν μια σφιχτή σύνδεση, η οποία είναι σημαντική στις στέγες. Αλλά δεν εγκαθιστούν όλες οι εταιρείες συνδέσμους αυτού του προτύπου. Τα φθηνά μοντέλα (ειδικά τα κινέζικα) μπορεί να έχουν κάτι διαφορετικό, οπότε ελέγξτε κατά την αγορά.
Τώρα σχετικά με τη σειρά σύνδεσης του εξοπλισμού στο σύστημα. Για ασφαλή σύνδεση, ακολουθήστε την ακόλουθη σειρά:
- Οι μπαταρίες συνδέονται στον ελεγκτή με σωστή πολικότητα. Τα καλώδια είναι χάλκινα, η διατομή επιλέγεται ανάλογα με την ισχύ του ελεγκτή.
- Οι ηλιακοί συλλέκτες συνδέονται με τον ελεγκτή. Πρέπει επίσης να τηρείται η πολικότητα.
- Οι καταναλωτές 12 V συνδέονται στον ελεγκτή μέσω μιας ασφάλειας.
- Ένας μετατροπέας είναι συνδεδεμένος με τις μπαταρίες (μέσω μιας ασφάλειας) και οι καταναλωτές 220 V είναι ήδη συνδεδεμένοι στην έξοδό του Η απευθείας σύνδεση του μετατροπέα στον ελεγκτή αποκλείεται: θα πρέπει να αγοράσετε νέες συσκευές. Και αυτό είναι περίπου $600-1000 ανάλογα με την εταιρεία και την ισχύ.
Μην παραμελείτε τη σειρά σύνδεσης - αυτός είναι ο πιο ασφαλής αλγόριθμος που εγγυάται (με την επιφύλαξη πολικότητας) την κατάσταση λειτουργίας του συστήματος.
Τέλος, άλλη μια επιλογή για τοποθέτηση στην ταράτσα εξοχικής κατοικίας με ρυθμιζόμενη γωνία κλίσης. Ίσως σας φανεί χρήσιμο το βίντεο.
Artem Chuikov, εκπρόσωπος της εταιρείας Sunways:
Οι μπαταρίες δεν λειτουργούν από το φως του ήλιου, αλλά από το φως του ήλιου καταρχήν. Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολίαφτάνει στο έδαφος οποιαδήποτε εποχή του χρόνου. Απλώς παράγεται λιγότερη ενέργεια σε συννεφιασμένο καιρό. Για παράδειγμα, εγκαταστήσαμε αυτόνομα φωτιστικά με ηλιακή ενέργεια. Φυσικά, υπάρχουν μικρά διαστήματα που οι μπαταρίες δεν έχουν χρόνο να φορτιστούν πλήρως. Γενικά όμως αυτό δεν συμβαίνει πολύ συχνά κατά τη διάρκεια του χειμώνα.
Είναι ενδιαφέρον ότι, ακόμη και αν πέσει χιόνι στο ηλιακό πάνελ, συνεχίζει να μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια. Και λόγω του γεγονότος ότι τα φωτοκύτταρα θερμαίνονται, το ίδιο το χιόνι ξεπαγώνει. Η αρχή είναι η ίδια με τη θέρμανση του τζαμιού ενός αυτοκινήτου.
Ο ιδανικός χειμερινός καιρός για ένα ηλιακό πάνελ είναι μια παγωμένη, χωρίς σύννεφα μέρα. Μερικές φορές τέτοιες μέρες μπορείς ακόμη και να κάνεις ρεκόρ γενιάς.
Oleg Lezhnev, Γενικός Διευθυντής της εταιρείας Solar Energy Empire:
Το χειμώνα, η απόδοση του ηλιακού πάνελ μειώνεται. Στη Μόσχα και στην περιοχή της Μόσχας, κατά μέσο όρο, παράγει 8 φορές λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια το μήνα. Ας υποθέσουμε ότι εάν το καλοκαίρι χρειάζεστε 1 kW ενέργειας για να λειτουργήσετε ένα ψυγείο, έναν υπολογιστή και έναν εναέριο φωτισμό στο σπίτι (δηλαδή 4 πάνελ των 250 watt το καθένα), τότε το χειμώνα είναι καλύτερο να εφοδιαστείτε με 2 kW για αξιοπιστία.
Ταυτόχρονα, στις Άπω ΑνατολήΗ διάρκεια της ηλιοφάνειας (δηλαδή ο χρόνος που η επιφάνεια της γης φωτίζεται από τις άμεσες ακτίνες του ήλιου, που δεν μας κρύβουν τα πυκνά σύννεφα) είναι μεγαλύτερη, η απόδοση μειώνεται μόνο κατά μιάμιση έως δύο φορές. Και, φυσικά, όσο πιο νότια πηγαίνετε, τόσο μικρότερη είναι η διαφορά μεταξύ χειμώνα και καλοκαιριού.
Η γωνία κλίσης των μονάδων είναι επίσης σημαντική. Μπορείτε να ορίσετε μια καθολική γωνία στο ολόκληρο το χρόνο. Και μπορείτε να το αλλάζετε κάθε φορά, ανάλογα με την εποχή. Αυτό δεν γίνεται από τους ιδιοκτήτες του σπιτιού, αλλά από ειδικούς που πηγαίνουν στο χώρο.
Οι άνθρωποι αγοράζουν πάνελ από εμάς ανεξάρτητα από την εποχή του χρόνου. Η κανονική τιμή είναι 60 ρούβλια ανά watt. Επιπλέον, πρέπει να αγοράσετε έναν ελεγκτή φόρτισης (25.000 ρούβλια). Σύνολο - τουλάχιστον 100.000 ρούβλια ανά σπίτι.