Как выбрать солнечные батареи для дома: виды, принцип работы и характеристики
Уже не одно столетие прошло с тех пор, как родилась идея о применении солнечной энергии в бытовых целях, к примеру, для автономного отопления дома или езды на автомобиле. Солнечные батареи для дома – устройства, которые на сегодняшний день может позволить себе каждый человек. В большинстве стран мира с преимущественно жарким климатом солнечное электроснабжение является неотъемлемым атрибутом установки дома. Но, к сожалению, нашей страны это пока не коснулось, хотя мода неуклонно растет.
Теперь такие устройства не являются новшеством и диковинкой, а наоборот желанием многих. Некоторые путают понятия «солнечные батареи» и «коллекторы». Хотя принцип их работы и система значительно отличаются. В отличие от коллекторов батареи вырабатывают электричество под воздействием энергии Солнца напрямую без теплоносителя. А посколькуежегодно такие устройства совершенствуют, на сегодняшний день они стали максимально компактными и оригинальными по внешнему виду. Потому их чаще называют солнечными панелями. Данная статья повествует о том, как работает система солнечного электроснабжения, какие выбрать, какова стоимость.
- Определение и принцип работы
- Виды солнечных панелей
- Критерии выбора
Определение и принцип работы
Солнечные батареи – система, состоящая из фотоэлектрических преобразователей, благодаря которым возникает фотоэффект. Фотоэффект осуществляется за счет переходов р-n. Принцип работы устройства заключается в преобразовании солнечной в электрическую энергию. Основой и ключом данного преобразования является полупроводник. Самым эффективным и актуальным на сегодняшний день фотоэлементом считается кремний.
В производстве автономного электроснабжения от энергии Солнца существуют два типа кремния: поликристаллические и монокристаллические. Монокристаллический кремний характеризуется по внешнему виду темно-серым оттенком и тонкими линиями поверхности. Он производится в промышленных условиях и в процессе производства разрезается на тончайшие пластины. Поликристаллический кремний является представителем полупроводников нового поколения с большим процентом коэффициента полезного действия. Процесс изготовления поликристаллического кремния кардинально отличается отего предшественника. Применяется способ литья, а внешний вид пластины на основе поликристаллического кремния характеризуется синим оттенком с переливами. Поликристаллический кремний дополняют другими микроэлементами, такими как мышьяк и бор.
Как выше писалось, чтобы преобразовать такую энергию в электричество следует организовать все условия для создания фотоэффекта, связанного с физическими термином «переход р-n». Фотоэлемент имеет конструкцию, состоящую из двух частей, так сказать пластин, кремния. В одной из пластин находятся атомы бора, а в другой – мышьяка.еще одним отличием такой конструкции считается переизбыток электронов в одном слое и недостаток в другом. Границей верхнего и нижнего слоев является этот самый переход p-n.
Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют "Экономитель энергии Electricity Saving Box". Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.
Итогом соприкосновения солнечных лучей с полупроводником становится освещение и взаимодействие верхнего и нижнего слоев по типу электродов обычной батареи. Солнечная энергия активизирует электроны, находящиеся в пластине. Далее происходит перемещение их по кругу с одного слоя в другой. Чтобы в такой ситуации получить автономное электроснабжение следует напаять тонкий слой проводника и организовать подключение к напряжению. Поскольку такая энергия получается природным путем без применения химических реакций, срок эксплуатации системы достаточно большой, что подтверждают многочисленные отзывы пользователей.
Известно, что целенаправленное изучение данной науки на увеличение КПД солнечной батареи привело к использованию дополнительных микроэлементов, способствующих работоспособности систем. Теперь совместно с кремнием применяются в производстве солнечных станций такие элементы: галлий, арсенид, медь, селен, кадмий.
Виды солнечных панелей
Солнечные батареи для частного дома могут быть трех видов, различающихся технологией производства, а также дополнительными компонентами. В основу всех видов входит самый на данное время эффективный фотоэлемент – кремний. Вот основные виды данной батареи для частного дома:
Критерии выбора
Для того чтобы выбрать солнечные батареи для дома, следует осуществить расчет потребляемой энергии, а также расчет возможностей комплекта данного устройства. Второй пункт максимально зависит от мощности выработки энергии при определенных погодных условиях. Для расчета выработки солнечной энергии необходимо учитывать угол наклона панели.
Для круглогодичного потребления солнечной энергии рекомендуется выбрать угол больше на 15̊ от географической широты.
Расчет ожидаемой солнечной энергии требуется проводить для трех частей года: расчет для зимнего минимума, расчет для основной части года и расчет летнего максимума. В разных странах показатели этих минимумов и максимумов выработки энергии Солнцем отличаются. Среднестатистическая инсоляция вычисляется на 1 кв.м. По многочисленным отзывам, сколько бы ни была указана производителем максимальная мощность комплекта батареи ориентироваться следует на номинальную, поскольку она неизменна.
Для обеспечения частного дома автономным электроснабжением одних солнечных батарей недостаточно, в комплект нужно еще включить аккумулятор, контролер напряжения и инвертор. Основываясь на отзывы пользователей такими чудо-устройствами, можно смело заявить: сколько бы не стоила данная конструкция,если правильно рассчитать потребляемую и вырабатываемую Солнцем энергию, можно обеспечить себя отличной заменой электричества. Как известно времена меняются, и прогресс на месте не стоит, поэтому вполне вероятно, что скоро солнечная энергия полностью заменит электричество.
