Обзор солнечных батарей для туристов: какие солнечные панели лучше

Обзор солнечных батарей для туристов: какие солнечные панели лучше

Использование солнечной энергии с помощью панелей — отличный способ снизить расходы на постоянно дорожающее электричество, поэтому такие конструкции все чаще можно видеть на крышах российских домов. Однако иногда без них вовсе не обойтись. Речь идет о людях, оказавшихся вдалеке от всех благ цивилизации, о тех, кому надоела городская суета, но расставаться со своими любимыми гаджетами они не готовы ни при каких обстоятельствах. В этом случае мобильному телефону или планшету обязательно понадобится зарядка, для этих целей и придуманы портативные солнечные устройства. Беда одна — их в продаже так много, что выбрать гаджет проблематично: трудно понять, какие солнечные панели лучше. Чтобы помочь покупателю найти свою «половинку», сайту необходим обзор солнечных батарей для туристов.

Критерии выбора

Выбирая один из видов солнечных батарей для дома, покупатель всегда ориентируется по трем главным критериям:

  1. цена комплекта солнечных батарей;
  2. их КПД;
  3. экологическая чистота.

Каждый пункт зависит од двух других, и конструктивных особенностей входящих в комплект панелей.

Цена определяется типом батарей и вспомогательного оборудования, входящего в комплект системы. Трудно назвать точную цифру, ведь видов много. Но можно привести пример среднего по параметрам и стоимости комплекта, который хорошо подойдет для энергоснабжения дачи.

В комплект входят:

  • четыре солнечные панели поликристаллического типа, которые стоят 900 долларов;
  • контролер (нужен для автоматизации зарядных и разрядных процессов аккумуляторов), цена которого – 250 долларов;
  • инвертор (преобразует постоянный ток от батарей в переменный) стоит 970 долларов;
  • два аккумулятора обойдутся в 870 долларов.

Итого – 2990 долларов.

Чем лучше солнечные панели, тем выше их КПД. Все виды солнечных панелей обеспечивают разный КПД. Функциональность каждого вида батарей будет детально рассмотрена в посвященном ему разделе статьи.

А сейчас в качестве примера посмотрим, насколько действенным является описанный выше комплект.

• Мощность входящих в него фотоэлектрических панелей достигает 1000 Вт.
• Месячная выработка энергии – 125 кВт/ч.
• Допустимая степень нагрузки – 2,8 кВт.

«Единственный вредный эффект этих источников энергии заключается в выделении токсических веществ при их изготовлении. Речь идет о таких химикатах, как кадмий. Но этот вред можно свести к минимуму, если правильно подойти к процессу утилизации модулей».

С этой точки зрения самыми небезопасными являются элементы, сделанные на основе теллурида кадмия, о которых будет идти речь ниже. Но подобные батареи трудно найти в продаже, поэтому вряд ли эту проблему стоит рассматривать детальнее.

Поли или моно кристалл

Внешне поликристаллические фотоэлементы отличаются от монокристаллических более светлым оттенком лицевой поверхности. Также у монокристаллов — скругленные углы, а у поликристаллов — прямые. Технология изготовления поли – элементов более дешевая, отсюда более низкая цена один элемент «моно» стоит 2.1$, «поли» 1.8$.

Есть несколько фактов в поддержку первого и второго:

  1. Поликристалл выдает более устойчивое напряжение при облачности/рассеянном свете.
  2. Монокристалл – имеет большее КПД – 17-18% против 14 у поли.
  3. Срок службы у обоих фотоэлементов примерно одинаков – 20 лет.
  4. Деградация (потеря мощности) у моно – 3% в первый год эксплуатации и 0,85% каждый последующий год. У «поли» — 2% за первый и 0,8% за каждый последующий. Т.е. через 10 лет эксплуатации моно потеряет 10,65% а поли – 9,2%

На самом деле, разница между производительностью этих двух технологий изготовления солнечных элементов незначительна, что подтверждают многочисленные исследования в этой сфере.

Наиболее востребованной является поликристаллическая технология. На ней работают около 80% всех солнечных электростанций в мире. Для примера приводим таблицу сравнения эффективности модулей, выполненных на обоих технологиях, от одного популярного производителя CSG PVtech (Китай):

Сравнение эффективности поли и монокристаллов в фотоэлементе

Как видно из данных в таблице – у этого конкретного изготовителя разница между поли и моно кристаллами практически не ощущается, но у других фирм все может быть иначе и следует принимать во внимание реальные показатели

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.

Советы по выбору

В вопросе, какие солнечные батареи лучше брать для дома, важно сначала определиться, в каком режиме они будут работать. Использование солнечной энергии в быту может обеспечивать:

  • Аварийное электроснабжение. Для выбора мощности панели необходимо рассчитать, сколько потребляют приборы, которые должны работать при отключении энергии. Чаще это 4-5 кВт/ч, которые обеспечивают резервное отопление и освещение.
  • Базовое электроснабжение. В этом случае батареи замещают электрическую энергию почти полностью. Рассчитать потребуется уже суточное потребление электроэнергии.
  • Комфортный режим. На работу батарей приходятся только некоторые приборы. Чаще это духовые шкафы, телевизор, чайник и вытяжка.

Кроме ожидаемой нагрузки, имеет значение время автономной работы батареи. Оно напрямую зависит от емкости аккумулятора. Чем она выше, тем больше панель сможет накопить энергии, которая будет расходоваться в пасмурные дни. Решая вопрос, как правильно выбрать солнечную батарею для частного дома, необходимо обратить внимание и на ее разновидности.

Читайте также  Клапан на вытяжку

Монокристаллические

Если цена не важна, стоит выбирать монокристаллические панели. Их КПД за 25 лет снижается не более чем на 20%. Они состоят из одного кремниевого кристалла и за счет его одностороннего направления эффективнее. Такие панели выбирают в регионах с более высокой активностью солнца.

Поликристаллические

При выборе недорогих батарей для дачи или дома оптимальный вариант – поликристаллические кремниевые. Они стоят дешевле, чем монокристаллические, но вполне могут обеспечить дом достаточным количеством электричества. Здесь мелкие кристаллы объединены в фотоэлементы. По сравнению с монокристальными они менее эффективны, но лучше работают в условиях невысокой активности солнца.

Аморфные

В пасмурную погоду максимально эффективны аморфные батареи. Они работают в любых условиях: при рассвете, закате, запыленном воздухе и в дождь. Рассеянный свет обеспечивает им на 10% больше эффективности, чем у поликристалла. Благодаря гибкости, панели удобно монтировать на криволинейные поверхности, поэтому они не требовательны к углу наклона. Их располагают на крыше дома, покатых и неровных частях.

Многие интересуются, какая солнечная батарея лучше – монокристаллическая или поликристаллическая. Первая эффективнее, но требует много света. Если площадь ограничена и из нее нужно выжать максимум, лучше взять монокристаллические элементы. Когда места много, обходятся поликристаллическими. Для удобства эффективность и отличия разных панелей представлены в таблице.

Тип панелей КПД, % Стоимость, долларов
Монокристаллические 17-22 170-200
Поликристаллические 12-18 150
Аморфные 5-6 250

Расчет мощности гелиосистемы

Для того чтобы электроснабжение от солнечных батарей было бесперебойным и стабильным, необходимо провести расчет мощности гелиосистемы. Можно сделать это самостоятельно, но если возникают сомнения и сложности, лучше обратиться к специалисту.

Как выбрать солнечную батарею для дома, чтобы она работала эффективно? Сразу стоит отметить, что во избежание потери мощности и стабильности работы гелиоустановки лучше сразу обзавестись таким устройством, как солнечный трекер. Для оптимальной работы панели должны быть постоянно наклонены под углом 90 градусов (по отношению к Солнцу). Тогда два модуля средних размеров смогут вырабатывать мощность до 100 Вт. При невозможности установки трекера рекомендуется обзавестись механической системой вращения на шарнирах. Ее нужно будет поворачивать 3-4 раза в день.

Расчет показателя мощности системы проводят исходя из того, сколько электричества в киловаттах потребляют в месяц. Допустим, в месяц мы тратим 120 кВт электроэнергии. В месяце 30 дней. 120 нужно разделить на 30. У нас получится 4 киловатта в день. Однако потребление электроэнергии за сутки может быть разным. Например, в какой-то день мы были дома, а какой-то — нет. Также следует учитывать особенности летнего и зимнего периода.

Это означает, что для точного расчета нам понадобится средний показатель в час. Для этого нужно полученные 4 киловатта разделить на 24 (количество часов в сутках). Получаем 166 Вт. Далее проводим расчет исходя из длительности светового дня. Обычно, он длится от 4 до 8 часов, в зависимости от широты и времени года. Необходимо 4 киловатта, которые мы потребляем в течение суток, разделить на 4-5 часов ( усредненный показатель длины светового дня). Итоговая сумма — 800 ватт. Это и есть необходимая нам мощность гелиосистемы. Она покроет все: и освещение, и работу бытовых приборов, и обогрев.

Как уже было отмечено, очень желательно установить солнечный трекер — для того, чтобы батареи накапливали в течение дня необходимые 4 кВт мощности в день. Есть и другой выход из положения: если нет возможности установить ни трекер, ни механическую системы вращения панелей, следует увеличить мощность гелиоустановки в 2 раза. Для этого придется монтировать еще одну панель дополнительно.

Плюсы и минусы солнечных батарей

К несомненным плюсам этого оборудования можно отнести:

  • возможность иметь автономный источник энергии;
  • экономию на счетах за свет;
  • долговечность и надежность;
  • заботу об экологии.


У нас такой способ подачи электроэнергии только приживается. И надо сказать, весьма успешно

Есть у них и минусы:

  • высокая стоимость;
  • зависимость от погоды, времени суток и времени года;
  • риск «нарваться» на некачественный товар и непрофессиональных установщиков, поскольку услуга по монтажу гелиосистем не так распространена.

Достойная альтернатива это централизованному электричеству или нет, покажет время. А пока солнечные батареи только начинают свой путь на наши дачи.

Да. Весор-64, Ерик абсолютно прав. В подавляющем большинстве в Турции на крышах установлены нагреватели воды. Там они достаточны просты по конструкции. Ставь на крышу панель, заполняй ее водой и будет тебе счастье (простите, теплая вода).
Однако есть конструкции, которые вполне подойдут и для климата среднерусской полосы.
Водонагреватели (гелиосистемы) на солнечных батареях работают следующим образом. Теплоноситель, нагретый солнцем, поступает в теплообменник, расположенный в накопительном баке. Чаще всего используют баки-аккумуляторы с двумя теплообменниками, сделанными из меди, так как этот материал имеет хорошую теплопроводность. Такая конструкция дает возможность применять нагретую воду не только в бытовых целях, но и для отопления.
Благодаря естественной конвекции горячая вода поднимается вверх, а холодная поступает вниз. Встроенный датчик регулирует температуру в устройстве и реагирует на ее изменение. Таким образом, дачнику практически не нужно контролировать работу домашней гелиосистемы. Тучи не являются препятствием для нагрева воды, так как эти гелиосистемы улавливают даже ультрафиолетовое излучение.
Реально только пласт снега на коллекторах помешает работать такой системе

Гелиосистемы для подготовки теплой воды.

Спасибо, Валерий, за подсказку-наводку! Отличное технологическое кино из Сибири. Разумеется, я смотрел его не только с 29 минуты. Сообщенные автором кино технические данные абсолютно опровергают информацию, высказанную Любовью Владимировной 31 мая прошлого года. Это я имею ввиду высказанные ею возможности обеспечить солнечной энергетикой двухкиловаттный утюг солнечными батареями площадью менее шести квадратных метров. Я еще тогда переспросил ее о возможностях ее аппарата. Пол мнению автора кино такой аппарат «потянет» на более 600 ватт. Хотя владелица живет в Сочи.
Валерий, наш портал в 2016 году предложил читателям статью на схожую тему
Как обеспечить автономное энергоснабжение на даче В ней, в частности мы информировали наших читателях по обоим безвыходным позициям, с которыми столкнулся наш славный автор кино.
А именно,
— что ветряк генерирует низкочастотные колебания, исключающие нормальную жизнь представителей фауны любой степени развития (от человека до селедки)
— что съем энергии с поверхности солнечных батарей крайне скромный и даже нагреть себе чайку в приличном чайнике не удастся.
На фотографии, сделанной в декабре, виден хорошо рекламируемый в Белоруссии дом, позиционируемый как энергоэффективный. Утренний снежок, запорошив панели, исключил панели из активной жизни.
Еще раз спасибо за кино!

Поселок Гонолес под Минском

Конструкторы солнечных батарей «не сидят на месте» и разрабатывают новые модели, порой совершенно оригинальные и неожиданные. За время прошедшее с первой публикации профильной статьи, появились инновационные модели. Компанию Тегола наши дачники хорошо знают благодаря ее гибкой кровле. Однако у них появилась совершенно неожиданное предложение, превращающая кровлю в небольшую электростанцию.
В лаборатории компании был создан уникальный кровельный материал — гибкая черепица TEGOSOLAR. Это инновационное покрытие, образованное из закреплённых на битумном основании гибких полимерных фотогальванических элементов, позволяет превратить кровлю дома в источник бесплатной электроэнергии. Фактически это первая кровля, которая помимо защиты от осадков еще и окупает сама себя. Недавно компания представила ее второе поколение.
Солнечные ячейки гибкой черепицы TEGOSOLAR выполнены из трёхслойного кремния, поэтому они вырабатывают больше энергии по сравнению с традиционными солнечными панелями из моно- и поликристаллического кремния. При облачности их производительность составляет 60-65% от максимальной, рассчитанной на солнечную погоду. Кроме того, такой материал устойчив к ультрафиолетовым лучам и атмосферным воздействиям. При этом фотогальваническая кровля не отражает свет и не создаёт бликов. Мощность панели площадью один квадратный метр составляла 68 Вт.
Тегосолар

Тегосолар

Виды солнечных панелей

Что касается ячеек, то они бывают двух типов – монокристаллические и поликристаллические. Отличаются они по материалу изготовления, форме, эффективности преобразования энергии.

Читайте также  Индукционный нагреватель из сварочного инвертора

В монокристаллических ячейках при создании используются однородные по структуре кристаллы кремния.

У второго же типа ячеек применяются кристаллы кремния с разной структурой.

Структура кристаллов влияет на общую эффективность преобразования энергии.

У монокристаллических она выше, поэтому модуль с такими ячейками способен обеспечить выработку энергии по количеству одинаковую с поликристаллическим модулем, но при значительно меньших размерах самой панели. Но и стоимость монокристаллических панелей выше.

По внешнему виду эти модули различить легко. У монокристаллических панелей углы ячеек закруглены.

Ячейки поликристаллического модуля имеет прямоугольную форму.

Недавно появились модули, ячейки которых выполнены из аморфного или микроморфного кремния.

Такие модули не имеют каркаса, и сделаны они в виде пленки, которая наклеивается на поверхность. Следует отметить, что такие модули являются самыми дешевыми из-за меньшего расхода кремния.

Критерии выбора солнечных электростанций для дома

Чтобы знать, как выбирать солнечные электростанции (СЭС), следует ознакомиться с конструкцией оборудования. Сетевая разновидность электростанции включает солнечную батарею, инвертор, автоматику управления и защитную систему. В комплектацию гибридной и автономной СЭС входит панель, контроллер, аккумулятор, инвертор, система управления и защиты.

Работа автономной станции не зависит от работы сети. Комплекс обеспечивает электроэнергией помещения полностью или частично при отключениях света, перебоях.

Как выбрать солнечные батареи?

Для того чтобы точно определить комплектацию СЭС, необходимо уточнить такие моменты:

  1. Для начала рекомендуется рассчитать количество энергии, которое должна вырабатывать станция. На базе этих расчетов можно определить количество батарей и площадь, которую они будут занимать. Лучше всего размещать модули с южной стороны. Средние значения составляют 140-150 Вт на 1м2.
  2. Чтобы батареи вырабатывали электроэнергию круглый год, их нужно располагать на наиболее освещенных участках кровли. Если даже часть модуля окажется затененной, то это отразится на эффективности работы системы.
  3. Если планируется подключить станцию к сети, то требуется уточнить мощность, которая выделена для дома. Обычно этот показатель составляет 5 кВт. Если при регистрации станции окажется, что мощность батарей превышает норму, то придется повышать лимит, что отразиться и на оплате коммунальных услуг.
  4. Дальше требуется оценить состояние крыши и ее пригодность к монтажу электростанции. Кровля должна выдержать нагрузку, которая поступает от батарей. Она составляет приблизительно 11-12 кг на квадратный метр площади. Также важно предусмотреть доступ к панелям для комфортного обслуживания (чистка поверхности от пыли, уборка мусора).

Идеальная форма крыши для монтажа солнечных модулей – скатная (угол наклона составляет 30-45 градусов). Для плоской кровли требуется устанавливать дополнительные опоры, чтобы создать необходимый угол.

Нюансы по выбору комплектующих СЭС для дома

Производство электроэнергии зависит от времени года и погоды. При переходе на автономное энергоснабжение требуется приобрести аккумуляторы, так как ночью выработка электричества прекращается, а в пасмурные дни ее эффективность значительно меньше.

К критериям, как выбрать солнечные панели, относится мощность и стоимость. Размер и количество батарей зависит от состояния крыши. Устанавливать лучше новые заводские модули, которые имеют маркировку и гарантию.

Основным элементом является инвертор для солнечной электростанции. Прибор перерабатывает энергию солнца в электричество. Контролировать работу устройства можно удаленно с помощью ноутбука или другого гаджета. При выборе инвертора учитывается мощность и разновидность станции (автономная, гибридная, сетевая).

Правила выбора аккумулятора для солнечной системы отопления

Аккумуляторы – это расходные материалы, которые приходится периодически менять. Чтобы устройство прослужило длительный срок, важно точно знать, как выбрать аккумулятор для солнечной батареи отопления.

Основным критерием при покупке АКБ является емкость устройства. Для каждой системы этот показатель отличается. При выборе емкости нужно обязательно учитывать планируемое потребление энергии.

Существует простой расчет, как выбрать аккумулятор для солнечной батареи 12 вольт. Для этого требуется взять расход энергопотребления за двое суток с запасом 10 %, вычесть из него количество энергии, которое производит модуль за пару дней. А затем полученное число разделить на 12 (напряжение АКБ).

При выборе аккумулятора учитывается его марка, вес, тип, срок службы, возможность к самозаряду. АКБ бывают AGM, гелевыми и жидко-кислотными. Для солнечных панелей лучше всего подходят автомобильные аккумуляторы.

Правила подбора солнечной батареи для частного дома и дачи

Перед тем как выбрать солнечную батарею для дома требуется рассчитать мощность солнечной электростанции. Лучшим вариантом будет приобрести панель или договориться с подрядчиком по монтажу провести контрольные замеры конкретной марки батареи, которая будет использоваться в СЭС. Это позволит оценить эффективность выработки энергии в конкретной локации. Обычно такие показатели компании проводят заранее и готовы поделится ими с потенциальным заказчиком. Если панели демонстрируют хороший результат, то можно смело оборудовать электростанцию.

Кроме мощности устройства, перед тем как выбрать солнечную батарею для дома, необходимо ознакомиться со следующими характеристиками:

  • Гарантийный срок;
  • Эффективность работы модуля;
  • Температурный коэффициент.

Все эти нюансы должны быть прописаны в техническом паспорте модуля. Чем выше эффективность и ниже температурный коэффициент – тем более продуктивная панель.

Гарантию производитель обычно дает на 5-10 лет работы без дефектов.

Важно не только знать, как выбрать солнечную батарею для дачи и дома, но и правила установки панелей. Для этого требуется обладать умениями монтажных работ на крыше и знаниями по подключению электроприборов. Если таких навыков нет, то лучше довериться сертифицированным подрядчикам.

Тонкости приобретения солнечных панелей для квартиры

Существуют определенные нюансы в том, как выбрать солнечную батарею для квартиры. Так, для многоэтажных домов подойдет только гибридная станция. Автономную конструкцию не удастся установить из-за наличия сети. А при монтаже сетевого варианта часто возникают трудности с оформлением разрешений.

При обустройстве частичной автономной станции для квартиры (например, освещение/отопление балкона или отдельной комнаты) особое внимание требуется уделить тому, как выбрать аккумулятор для солнечной батареи. Заранее нужно рассчитать распределение нагрузки по перекрытию. Обычно модули монтируются на стене или на крыше балкона. При этом обязательно учитывается освещенность выбранного места.

Затраты на установку панелей для квартиры будут больше, чем при оборудовании станции в частном доме. Обслуживание многоквартирных зданий всегда связано с высотными работами. К тому же не всегда удается смонтировать модули с южной стороны, из-за чего система вырабатывает меньшее количество энергии.

Компания Green Tech Trade не только реализует тонкопленочные панели First Solar, но и оказывает весь спектр услуг по подготовке, монтажу и запуску солнечных электростанций. Команда специалистов компании проведет все необходимые расчеты, подберет оптимальное оборудование, осуществит установку, настройку и запуск всего комплекса станции.