Сонячні батареї для дому

Сонячні батареї для дому

 
Сонячні батареї, як джерело електроенергії, сьогодні вже важко віднести до самих передових технологій. Вперше застосовані для енергозабезпечення космічних станцій більше 40 років тому, сьогодні сонячні батареї міцно увійшли в побут як джерело екологічно чистої і безкоштовної енергії. Сонце завжди посилало і посилає на землю мільярди кіловат променистої енергії і це джерело не вичерпається ще багато мільйонів років. Здавалося б, навіщо будувати атомні, теплові та гідроелектростанції? Бери і користуйся сонячною енергією. Однак сонячні батареї, про які піде мова, поки застосовуються в Україні дуже обмежено. У чому ж причина?

Сонячні батареї ефективні тільки при хорошому освітленні
 
Принцип роботи сонячних батарей

За принципом роботи сонячна батарея являє собою фотоелектричний генератор постійного струму, який використовує ефект перетворення променистої енергії в електричну. Точніше, в сонячних батареях використано властивість напівпровідників на основі кристалів кремнію. Кванти світла, потрапляючи на пластину напівпровідника, вибивають електрон із зовнішньої орбіти атома даного хімічного елемента, що створює достатню кількість вільних електронів для виникнення електричного струму. Однак для того, щоб напруги і потужності такого джерела було достатня для застосування у господарських цілях, одного або двох кремнієвих елементів недостатньо. Тому їх збирають у цілі панелі, де з'єднання єднують паралельно або послідовно. При цьому площа таких панелей може він складати декількох квадратних сантиметрів до декількох квадратних метрів. Збільшуючи кількість панелей можна домогтися більшої виробленої потужності сонячною батареєю. Однак продуктивність сонячної батареї залежить не тільки від площі, але також від інтенсивності сонячного світла і кута падіння променів. Отже, продуктивність сонячної батареї залежить від місцевості і географічної широти, де розташований будинок, від погоди і пори року, від години доби.

Крім того, щоб система з сонячних батарей працювала і подавала енергію в мережу, потрібно встановити ряд додаткових електроприладів, зокрема:

- Інвертор, що перетворює постійний струм в змінний;
― Акумуляторну батарею, роль якої накопичувати енергію і згладжувати перепаді напруги через зміну освітленості;
― Контролер заряду акумулятора, який не дозволяє акумулятору перезарядитися або розрядитися завчасно. Все це в комплексі називається автономною системою енергопостачання на підставі сонячних батарей.

Монтаж сонячних батарей вимагає високої кваліфікації
 
Технічні характеристики сонячних батарей

Як і будь-яке технічний пристрій, сонячна батарея має свої експлуатаційні та технічні характеристики, які відрізняються для різних моделей, різних виробників, але з досить невеликою розбіжністю.

При площі сонячної батареї приблизно 0,2м2 потужність модуля складає приблизно 10Вт. Напуга при максимальному навантаженні ― близько 25В. Струм короткого замикання складає близько 500мкА. Вага такого модуля близько 2кг Типовий ККД сонячної батареї ― від 14 до 18%. Термін служби такої пластини не менше 25 років.

Переваги та ефективність батарей

Незважаючи на порівняно низький ККД сонячна батарея є найбільш ефективним джерелом електрики серед альтернативних і автономних джерел живлення. Однак зважаючи на досить високу вартість сонячної батареї, а головне залежності від погодніх умов, їх у більшості випадків позиціонують не як основний, а як додаткове джерело живлення. Викликано це двома причинами, досить високою вартістю самих сонячних батарей, і порівняно невеликим виходом енергії з одиниці площі.

У ясній сонячний день з одного квадратного метра площі сонячної батареї можна зняти максимум 120Вт потужності. Цього недостатньо навіть для роботи комп'ютера.

Тому для отримання більш вагомою потужності сонячні панелі об'єднання єднують в цілі міні електростанції. З сонячної батареї площею 10м2, пише iBud.ua можна отримувати вже більше 1 квт енергії, що може забезпечити роботу комп'ютера, телевізора, декількох лампочок. В цілому, для будинку, де живе 3-4 людини (це споживана потужність 200-300кВт на місяць), площі сонячних батарей, скажімо, в 20м2 у світлий час дня і світлий годину року може виявитися достатня. Як правило, орієнтованого на південь ділянки даху для встановлення такої площі сонячної батареї вистачить. Якщо ж площа даху орієнтованою на південь складі 40м2, то це може при 18-20 сонячних днях даті до 500кВт в місяць. Однак установка батарей такої площі складі не менше 10 тис. У. о.

Експлуатація сонячних батарей зажадає установки додаткового обладнання
 
Сонячна батарея взимку буде неефективна. У тієї ж годину не можна не помітити й очевидні достоїнства:

- Тривалий термін служби;
― Незалежність від технічних неполадок енергопостачальної організації;
― Вкрай низька ймовірність виходу сонячної батареї з ладу;
― Відсутність необхідності в постійному обслуговуванні
― Безкоштовність самої енергії (правда після того як у систему були вкладені чималі кошти).

Недоліки сонячних батарей

Недоліків у сонячних батарей як джерела енергії не так вже й багато, але вони, на жаль, дуже переконливі і конкретні:

- Висока вартість і як наслідок тривалий термін окупності;
― Залежність від погодних умов;
― Низький ККД у порівнянні з традиційними джерелами енергії;
― Неможливість використання для приладів, які споживають велику потужність.

У південних широтах виправдовують себе сонячні електростанції

 
Панелі сонячних батарей бувають самого різного розміру і потужності. Вартість найбільш потужних коливається в діапазоні від 5000 до 6000 грн. У перерахунку з площі на потужність виходить, що сума вкладень становить до 40 гривень за 1Вт отримуваної потужності, правда, ця сума розкладається не так на один десяток років. Таким чином, щоб отримувати дармову сонячну енергію необхідно інвестувати в установку сонячної електростанції відразу дуже значно суму ― стосовно до приватного будинку для 3-4 чоловік це від 10 до 20 тис. У. о. Це завжди складніше, ніж виплачувати регулярно, але потроху. Тому в більшості випадків наявність на даху приватного будинку сонячних батарей свідчить не стільки про прихильність до технічного прогресу і екологічним технологіям, скільки про наявність у власника надлишкових сум на банківському рахунку. Саме тому в європейських країнах сонячні батареї зустрічаються значно частіше, оскільки там вища купівельна спроможність. Крім того, застосування сонячних батарей змушує вибрати в будинку підходяще приміщення для установки акумуляторів, обладнати схему синхронізації напруги з тім, яке надходить від місцевої трансформаторної підстанції.
Коли сонячні батареї себе виправдовують?

У силу усього перерахованого ситуацій, коли б сонячна електростанція однозначно себе виправдовувала, на практиці не так вже й багато, але вони є. Кілька таких випадків привели в ТОВ «Андей Енерджі», існуючому на базі заводу «Кавзар»:

Одним із випадків, коли сонячні батареї себе виправдовують, є ситуація, коли в будинку або на іншому об'єкті лімітовано енергоспоживання зважаючи на недолік потужності. Місцева підстанція і обленерго не можуть змінити ліміт споживання, а ціна питання може навіть перевищувати вартість сонячних батарей. Виправдане застосування сонячних батарей у випадках, коли будинок настільки віддалений від трансформаторної підстанції (більше 10-15км), що протяжка до нього кабелів або проводів виявиться сумірною за вартістю з самостійним джерелом енергії. Має сенс застосування сонячної електростанції і в тому випадку, коли необхідно забезпечити безперебійне живлення якої-небудь системи, наприклад, охоронної сигналізації або комп'ютерній комп'ютерної мережі. Звичайно, рентабельність і окупність систем на підставі сонячних батарей тим вище, чим більше сонячних днів у році в даній місцевості, наприклад, в південних районах, у Криму, на високогірних плато і курортах, де небо велику частину дня вільно від хмар.

Статті pp-budpostach.com.ua Все про лазні

Статті по пїноблоку,пінобетону,пінобетонним блокам

Статті pp-budpostach.com.ua Статті по бетону

Статті Все про парканах

Статті pp-budpostach.com.ua Все про дахах ( види, матеріал, як краще вибрати)

Статті Все про Фундаменті

Статті по газобетону ( газоблокам ), газобетонних блоків, блоків газосиликатнных

Новини, статті, чутки, факти, різне і по чу-чуть

Статті по цеглині ( рядовому, особового,облицювальної,клинкерному, шамотною, силікатній,)