+38 (044) 364 35 44 +38 (097) 827 44 54 info@comfortsellers.com.ua

Сонячні батареї: типи та принцип роботи

 

Виробляти самостійно електричний струм для власного будинку можливо, а головне – просто, завдяки сонячним фотомодулям. Це вирішить проблему екології, фінансових витрат і вашої енергонезалежності.

Популярність сонячних фотоелементів з кожним роком все більше зростає і в Україні. Це пов’язано з декількома факторами:

  • Вигідно, оскільки окупається.
  • Незалежність від центрального енергопостачання. Коливання державних тарифів електроенергыю у країні жодним чином не будуть Вас стосуватися.
  • Автономна робота. Особливо актуально для віддалених дільниць.
  • Універсальність. Можна застосовувати як для великих підприємств, так і приватних будинків.
  • Екологічність. Встановлюючи фотомодулі ми рятуємо себе і світ, так як сонячне світло безкоштовне і невичерпне на відміну від земних ресурсів, які доступні людині.

 

Принцип роботи фотомодуля

Фотомодуль, а в народі сонячна панель, називають напівпровідникову пластину n-p типів різної провідності. В результаті попадання певного світлового потоку на панель, промені світла вибивають електрони з напівпровідникової пластини. Тому, якщо таке коло замкнути вольтметром у нас виникне напруга з певною силою струму. Сила цього струму, а відповідно потужність буде залежати від будови, типу та фізичних розмірів самої сонячної панелі. Простими словами: сонячні промені потрапляють на поверхню батарей, які виробляють постійну напругу. Вона заряджає акумулятори за допомогою інвертора, який перетворює цю енергію в електричний струм.

Типи фотомодулів

 

В основі сонячної батареї знаходиться фотоелемент, який збирає промені Сонця для подальшого перетворення в електричну енергію.
Цю функцію забезпечують аморфний, моно – або полікристалічний кремній у складі фотомодуля.

Амфорний модуль

Амфорний модуль (або тонкоплівкова панель) характеризується хорошою роботою при підвищенні температури. Тонка плівка не дозволяє знижувати потужність при нагріванні у теплу пору року, що є перевагою над кристалічними модулями. Продовжує працювати навіть при розсіяному світлі або низькій освітленості. Може інтегруватися в приміщенні (заміна вікон, засклення стін) і ззовні як стильне дизайнерське рішення, чого не можна сказати про традиційні модулі з кристалічного кремнію. На відміну від кристалічних, при досить простому виготовленні аморфного модуля не використовується пайка, а значить можна не турбуватися про технічні дефекти. При затіненні потужність майже не втрачається. Відмінно підходить для використання як в регіонах зі значною хмарністю, так і для тих, де стовпчик термометра у літній період перевалює за 30-40 градусів.

Монокристалічний модуль
Монокристалічним сонячним панелям характерна скручена форма (краї обрізані), однорідний темно-синій колір, який викликаний однорідним вирощуванням кристалу. Такі панелі мають найвищу енерого-ефективність порядку 22 %. Ці показники обумовлені високою степеню очистки сировини (99,999%).
        
Конструктивно, монокристалічна панель складається з десятків силіконових фотомодулів, зібраних в єдину панель. Дані фотоелектричні елементи, змонтовані в склопластиковий, надійний і довговічний корпус, який надає хороший захист цим фотомодулям, як від пилу, так і від атмосферної вологості.  Переваги таких систем полягають у компактних розмірах, можливості гнутись в розумних межах та кращою ефективністю у похмурий день у порівнянні з полікристалами. За різними даними термін придатності монокристалічних пенелей складає від 25 років у подальші роки енерго-ефективність панелі буде повільно спадати.
Полікристалічні сонячні панелі

Полікристалічні панелі найбільш поширені через їхню низьку вартість, ККД таких установок сягає приблизно 12-14%. Полікристалічній панелі характерний неоднорідний яскраво синій колір та квадратна форма елемента.

Такі панелі характеризуються нижчою енерго ефективністю у порівнянні з монокристалічними панелями. Причина нижчої ефективності пов’язана з процесом створення полікристалічної панелі. Кремній тут використовується не самого вищого степеня очищення, також використовують вторинну використану сировину (кремнієві відходи, перероблені сонячні панелі) Все це призводить до появи різних дефектів, та відповідно заниженої вартості. Но існують багато проектів де реалізовують полікристалічні панелі, це переважно великі сонячні електростанції, як для дому так і для невеликого міста.  За даними в США та Європі полікристалічних панелі за 20 років неперервної роботи втрачають свою потужність приблизно на 10 %.

Для повноцінної роботи системи енергопостачання достатньо:

  • фотомодуля;
  • акумулятора;
  • контроллера заряду (генератор теплоти);
  • інвертора (система перетворення енергії);
  • лічильника;
  • з’єднувальних кабелів, роз’ємів.
Головне правило – всі елементи системи повинні бути якісними, від надійних виробників. Треба обачливо і дуже грамотно підходити до проектування систем альтернативної енергетики, установки, монтажу і використання обладнання. У такому разі результат буде бездоганним.

Переваги та недоліки сонячних електростанцій

Сонячна альтернативна енергетика стрімко розвивається, а ціна на таку систему поступово спадає за рахунок постійних інвестицій закордонних партнерів та великого попиту серед споживачів. Ще до недавна сонячна енергетика здавалась чимось недосяжним, а тепер все більше та більше споживачів переходять на такий тип енергії. Особливо це розуміють власники заміських домівок або новобудівель, де відсутня можливість в прокладці електромережі оскільки весь цей процес займе немало часу та фінансових затрат, часто в туристичних кемпінгах, мисливські і рибальські будиночки, для приватних будинків як додаткове джерело електроенергії і інше.

До переваг сонячної альтернативної енергетики слід віднести такі фактори:

  • Загальнодоступність і невичерпність джерела;
  • Теоретично, повна безпека для навколишнього середовища;
  • Повна або часткова енерго незалежність від зовнішніх джерел електропостачання;
  • Відсутність скачків в електромережі, які призводять до поломки техніки.

Як Ви розумієте тут і є своя темна сторона медалі:

  • Залежність від погодних умов і часу доби;
  • Необхідність додаткових елементів ( АКБ, інвертор, контролер зараду);
  • Необхідність періодичного очищення від пилу.