Как работает солнечная батарея: Как работают солнечные батареи — Naked Science

Как работают солнечные батареи ночью и в пасмурную погоду

Многими движет желание дистанцироваться от общих электросетей и стать независимыми , а также сэкономить значительные средства на оплате квитанций за электроэнергию. Российское правительство разрабатывает ряд мер, способствующих распространению альтернативной энергетики в нашей стране. Готовиться законопроект, согласно которому, излишки можно продавать в государственные энергетические компании. Ведущие европейские страны давно ведут грамотную политику в новой для нас области и уже добились определенных успехов. Жители Германии, Швеции, Австралии могут не только пользоваться собственными источниками, но и продавать.

Принцип работы:

• лучи падают на поверхность,
• происходит поглощение света,
• он преобразуется в электрический ток.

Чем больше попадает на поверхность лучей, тем выше КПД. А если их нет? Получается, и панель не работает и энергия не вырабатывается. Это не так.

Эффективность в пасмурную погоду

В плохую погоду гелио-модули способны вырабатывать электроэнергию. Дело лишь в том, насколько темно на улице. Ведь панели способные поглощать прямые лучи и рассеянный свет.

Ясно, что коэффициент полезного действия снизится, но не настолько критично, как многим кажется. В зависимости от степени облачности в среднем он снижается на 10-25%.

Хочется отметить деталь, которую обязательно нужно учитывать, при установке. Крыша дома, где планируется монтаж гелио-системы, не должна находиться в тени. Следует избавиться от всего, что даёт эту тень: лишних деревьев, построек, вышек. Либо перенести установку на другое место. Это даст вам более эффективную работу всей мини-электростанции.

Что касается осадков в виде дождя и снега, они несколько снижают КПД, но в целом глобально не влияют на работу. Если идёт дождь, но солнце, панели будут стабильно накапливать энергию. При эксплуатации зимой, важно грамотно произвести монтаж установки, правильно выставить наклон (не забываем, зимой солнце расположено несколько ниже, чем летом), а также регулярно производить очистку от снега и наледи. 

Работают ли батареи ночью?

Понятно, что солнца нет, а, значит, батарея не вырабатывает. Ночью модули не работают. Здесь есть два варианта пути: либо, как только батарея переходят в режим ожидания, вы должны будете подключаться к общей сети и брать энергию оттуда. Либо использовать аккумуляторы, способные накапливать, когда светло, а потом отдавать ее.

Таким образом, в ночное время, зимой, в любой момент, когда света не хватает для получения достаточного количества энергии, вам на помощь придут аккумуляторы, где хранится запас. Использование аккумуляторов также целесообразно в случае постоянных отключений электроэнергии.

Использование в других странах

Вы не поверите, но, например, Германия является достаточно пасмурной страной. Однако, именно там в 2006 году открылся самый большой в мире парк электростанций. Во многих городах США преобладает пасмурная дождливая погода. Это и Сан-Франциско, и Сиэтл, и Бостон. Но солнечная энергетика там продолжает развиваться и не сдаёт свои позиции.

Кроме того, не стоит забывать и о том, что в области солнечной энергетики постоянно происходит развитие, совершенствуются технологии, модули год от года становятся всё более эффективными, показывают наилучший КПД. А, кроме того, снижается их стоимость, что также сказывается на активности населения по их установке и эксплуатации.

Многие ученые занимаются разработкой модулей, которые будут даже ночью поглощать. Пока ведутся многочисленные разработки, ставятся эксперименты, но, будем надеяться, в скором времени они появятся на рынке.

Как работают солнечные батареи — Hi-News.ru

Cолнце есть и будет всегда! Возможно, это слишком смелое заявление, но это действительно так. По крайней мере, с точки зрения человечества. Пусть оно и взорвется через сколько-то там миллионов лет, но к тому времени мы уже покинем эту планету или сами, или в виде кучки пепла, которую развеет в космосе очередной огромный камень, налетевший на наш голубой шарик. Именно из-за такой стабильности Солнца его можно и нужно использовать для получения энергии. Люди уже давно научились это делать и сейчас продолжают совершенствовать технологии солнечной энергетики. Но как же работают солнечные панели, батареи и вообще, как можно превратить свет в электричество внутри розетки?

Солнечные панели позволяют сделать электричество чуть ли не бесплатным.

Когда появились солнечные батареи

Солнечные батареи были изобретены достаточно давно. Впервые эффект преобразования света в электричество был обнаружен Александром Эдмоном Беккерелем в 1842 году. Для создания первых прототипов потребовалось почти сто лет.

В 1948 году, а именно 25 марта, итальянский фотохимик Джакомо Луиджи Чемичан смог сделать то, что мы теперь используем и развиваем. Спустя 10 лет в 1958 году технология впервые была опробована в космосе в качестве элемента питания американского спутника, названного ”Авангард-1”. Спутник был запущен 17 марта, а уже 15 мая того же года это достижение повторили в СССР (аппарат ”Спутник-3”). То есть технологи начала массово применяться в разных странах почти одновременно.

Использование солнечных панелей в космосе — обычная практика.

Подобные конструкции применяются в космосе до сих пор, как важный источник энергии. А еще их используют на Земле для обеспечения энергией домов и даже целых городов. А еще их начали встраивать в гражданские электромобили для обеспечения большей автономности.

Вообще, важность подобных элементов невозможно переоценить. Только так можно добиться получения энергии в любой точке планеты. Гидроэнергетика, атомные станции, ветряки и тому подобные системы могут быть размещены только в определенных местах, стоят очень дорого или требуют соответствующей инфраструктуры. И только солнечные панели позволяют построить дом в пустыне и электрифицировать его. За относительно небольшие деньги. На «ветряк» их точно не хватит.

Как работают солнечные панели

Стоит немного уточнить, что понятие ”солнечная батарея” не очень правильное. Точнее правильное, но не имеющее отношение к тем системам питания, о которых мы говорим. Батарея там обычная, но получает энергию от солнечных панелей, которые преобразуют в электричество свет солнца.

Есть и еще одна энергия будущего - токамак. Просто о термоядерном реакторе, которого пока нет.

В основе солнечной панели лежат фотоэлектрические ячейки, которые помещены внутрь общей рамы. Для создания таких ячеек чаще всего используется кремний, но возможно использование и других полупроводников.

Энергия вырабатывается в тот момент, когда на полупроводник попадают солнечные лучи и нагревают его. В результате этого внутри полупроводника высвобождаются электроны. Под действием электрического поля электроны начинают двигаться более упорядоченно, что и приводит к появлению электрического тока.

Примерно так выглядит солнечная панель.

Для того, чтобы получить электричество, надо подключить контакты к обеим сторонам фотоэлемента. В результате этого он начнет питать электричеством подключенный потребитель или просто заряжать батарею, которая потом будет отдавать электричество в сеть, когда это понадобится.

Tesla может сделать электрическую «маршрутку» на базе Model 3

Основной упор на кремний делается из-за его кристаллических особенностей. Впрочем, в чистом виде кремний сам по себе является плохим проводником и для изменения свойств к нему делается крайне малое количество примесей, которые улучшают его проводимость. В основном в число примесей входит фосфор.

Как полупроводники вырабатывают электричество?

Полупроводник является материалом, в атомах которого либо есть лишние электроны (n-тип), либо их не хватает (p-тип). То есть полупроводник состоит из двух слоев с разной проводимостью.

В качестве катода в такой схеме используется n-слой. Анодом является p-слой. То есть электроны из первого слоя могут переходить во второй. Переход происходит за счет выбивания электронов фотонами света. Один фотон выбивает один электрон. После этого они, проходя через аккумулятор, попадают обратно в n-слой и все идет по кругу.

Когда энергия выработана, все начинается по кругу, а свет всегда горит.

В современных солнечных панелях в качестве полупроводника используется кремний, а начиналось все с селена. Селен показал крайне низкий КПД — не более одного процента — и ему сразу стали искать замену. Сейчас кремний в целом удовлетворяет требования промышленности, но есть у него и один существенный минус.

Как связаны коронавирус, солнечные панели и загрязнение воздуха?

Обработка и очистка кремния для приведения его к тому виду, в котором его можно будет использовать, является достаточно затратной процедурой. Чтобы снизить стоимость производства, проводят эксперименты с его альтернативами — медью, индием, галием и кадмием.

Эффективность солнечных панелей

Есть у кремния еще один минус, который не так существенен, как стоимость, но с которым тоже надо бороться. Дело в том, что кремний очень сильно отражает свет и из-за этого элемент вырабатывает меньше электричества.

Даже повесив столько панелей, все равно надо обеспечивать их нормальную работу. В том числе бороться с отражением света.

Как солнечный свет влияет на продуктивность человека?

Для того, чтобы уменьшить такие потери, фотоэлементы покрывают специальным антибликовым покрытием. Кроме такого слоя, надо использовать и защитный слой, который позволит элементу быть более долговечным и противостоять не только дождю и пыли, но даже падающим веткам небольшого размера. При установке на крыше дома это очень актуально.

Солнце -сила! Ее надо использовать!

Несмотря на общую удовлетворенность технологией и постоянную борьбу за улучшение показателей, современным солнечным панелям все равно есть куда стремиться. На данный момент массово производятся панели, которые перерабатывают до 20 процентов попадающего на них света. Но есть и более современные панели, которые пока ”доводятся до ума” — они могут перерабатывать до 40 процентов света.

А вообще, солнечная энергетика это круто! И помните, даже при таком «пАлящем» солнце система будет работать.

как работают и методы повышения генерации

Многие домовладельцы, которые приняли решение установить дома или на даче солнечную электростанцию, интересуются особенностями ее использования в зимние месяцы. Отличия в функционировании гелио систем летом и зимой действительно существуют. Именно о том, как работают солнечные панели зимой, а также варианты увеличения их выработки и обслуживания мы и расскажем в данной статье.

Отличительные черты генерации энергии СЭС в зимнее время

Вопреки распространенному мифу, удельная эффективность поглощения света фотоэлектрическими панелями зимой выше, чем летом. Это связано с особенностями функционирования полупроводниковых материалов, чей КПД при понижении температуры растет, а при повышении – падает. 

Дополнительным позитивным фактором является состояние атмосферы. При отрицательных температурах мельчайшие пылевые частицы оседают вниз, и воздух становится чище. Это повышает «интенсивность» света, что тоже способствует росту генерации.

Последним положительным моментом служит наличие снежного покрова. Поскольку с декабря по февраль солнце расположено наиболее близко к горизонту, оптимальный угол наклона панелей увеличивается. Его рекомендуемая величина равна географической широте плюс 10-15 градусов, и солнечные батареи зимой в идеале располагаются почти вертикально. Это позволяет рабочим поверхностям поглощать не только прямой свет от солнца, но и отраженный от снега.

Почему генерация в зимние месяцы ниже, чем летом?

К сожалению, все перечисленные позитивные стороны не компенсируют низкую зимнюю выработку. Любая СЭС производит в декабре примерно в 4-5 раз меньше энергии, чем в июне. Виной тому следующие факторы:

1. Короткая продолжительность дня. Наиболее существенный недостаток фотоэлектрических систем  — быстрое снижение КПД при недостаточной освещенности. Фактически максимальная производительность солнечных панелей зимой по времени составляет всего 2-2,5 часа, а летом – 10-12 часов. Это и приводит к пятикратной суточной разнице в генерации.
2. Удлиненный путь лучей через атмосферу. В безвоздушном пространстве рассеивания света не происходит. Более плотная среда – воздух – такому рассеиванию способствует. Из-за большого угла наклона потоку фотонов зимой приходится преодолеть в 4-5 раз больший путь через атмосферу, чем летом. 
3. Фактор географической широты. Также влияет на уровень солнечной инсоляции. Правда, для высоких широт падение выработки заметно и летом, но в холодное время года СЭС небольшой мощности там отключаются и не используются вовсе.

Варианты увеличения выработки солнечных батарей зимой

Таковых не так много, и все они связаны с особенностями функционирования полупроводниковых ячеек при неблагоприятных условиях. Самыми действенными вариантами являются следующие два:

• Установка гелио станций с панелями, позволяющими менять угол наклона. Это позволит направлять рабочие поверхности строго вертикально относительно направления лучей и немного увеличит выработку.
• Правильный монтаж и обязательная очистка от налипшего снега. Модули на земле необходимо монтировать на достаточно высокие опоры. Это обезопасит Вас от перекрытия их нижнего края снеговым покровом при сильных снегопадах. При налипании снега толщиной свыше 10 см поверхность батареи рекомендуется очищать.

Как работают солнечные панели зимой при отсутствии очистки

Небольшой, до нескольких сантиметров, слой снега практически не влияет на эффективность фотоэлектрических батарей. Но более толстый покров снижает их эффективность.

В подобных ситуациях очистку рекомендуется проводить с помощью специальных щеток, а еще лучше – доверить работы по обслуживанию зимой солнечной электростанции профессионалам. 

Важно! При работе на высокой и покатой кровле обязательна надежная страховка!

Как работают солнечные батареи

Популярным способом получения альтернативной энергии является установка и эксплуатация солнечных станций. Системы состоят из солнечных батарей, преобразователей, аккумуляторов и некоторых других элементов. Главная задача такого комплекта получить солнечную энергию, трансформировать ее в электрический ток, накопить электричество и при необходимости отдать его на точку забора – розетку, выключатель.

И хоть все составляющие системы крайне важны, большинству потребителей, которые хорошо помнят уроки физики из школьной программы, понятно, как каждый элемент работает. А как работает солнечная батарея? Этот вопрос интересует многих потребителей, кто намерен установить панели на крышу или на специальные столы наземным способом. Во всей системе, наверное, именно это конструктивное звено остается менее понятным для большинства пользователей.

Чтобы прояснить этот момент, эксперты «GREEN SYSTEM» решили рассказать простыми словами, как работают солнечные батареи. Если после прочтения статьи у вас останутся вопросы, специалисты компании готовы ответить на них в телефонном режиме или при личной встрече в нашем офисе. Приглашаем к сотрудничеству частных лиц, фермерские хозяйства, коммерческие организации и предприятия промышленности. Мы проектируем, устанавливаем и обслуживаем солнечные станции нужной мощности с учетом потребностей и возможностей конкретного объекта. Ну а теперь перейдем к ответу на вопрос: «Как работает солнечная батарея?».

Комплектация

Основными компонентами батареи являются солнечные панели, состоящие из кремниевых фотоэлементов. Из монокристаллического или поликристаллического кремния делаются тончайшие пластины, которые и являются элементами, способными «вбирать» солнечный свет для его последующего преобразования в традиционное электричество. Фотоэлементы соединяются параллельно-последовательным способом друг с другом в единую цепь. Модуль дополнен алюминиевой рамкой, проводами, распределительной коробкой. Все перечисленные детали соединены в один блок герметиками.

Интересная информация: Кремниевые пластины, к сожалению изобретателей, сильно отражают свет. Соответственно часть солнечной энергии отражается, не используется модулем. Для уменьшения потерь фотоэлектрические пластинки покрываются антибликовым слоем. А чтобы предотвратить повреждение пластины из кремния от ветра, дождя, града, сверху модуль закрывается ударопрочным стеклом.

При этом работа солнечных панелей сама по себе не даст никакого результата, если блок не будет подключен к следующим дополнительным компонентам:

• Аккумулятор. Его роль накопительная. Аккумулятор накапливает энергию, которую получили и преобразовали фотоэлементы. Установка АКБ позволяет использовать электричество тогда, когда возникает потребность в нем. Аккумулятор обеспечивает здание или оборудование электроэнергией в темное время суток и в пасмурную погоду, если не хватает энергии от фотомодулей. Нужно понимать, что в АКБ заряд идет постоянным током большого ампеража и низкого вольтажа. Для преобразования такого тока в переменный 200 вольт нужны специальные устройства.
• Контроллер заряда. Критически важно обеспечить правильную нагрузку и вольтаж для заряда АКБ. Часто контроллеры заряда входят в состав гибридных инверторов или блока литий ионных батарей. Это BMS контроллеры
• Инвертор-преобразователь. Важнейший элемент системы, задача которого состоит в преобразовании постоянного тока, поступающего контроль заряда АКБ, контроль нагрузки потребителей, преобразование гармоник, всплесков и других характеристик сети (у электрического тока с нашей с вами сети есть еще ряд параметров и характеристик кроме 200 вольт и 50 герц)в переменный заряд.
• Стабилизатор напряжения. Этот компонент отвечает за поддержание оптимальных показателей напряжения в сети. 

Итак, без любого из перечисленных элементов, система работать не сможет. А чтобы она не просто работала, а демонстрировала надежность и стабильность, компоненты должны быть грамотно подобраны. Их характеристики должны соответствовать общим расчетам, поэтому проектирование системы нужно доверять профессионалам, работающим в данной сфере.

Кристаллы фотоэлементов: виды и различия

Уже упоминалось, что пластины солнечных панелей могут быть монокристаллическими и поликристаллическими. Чем они отличаются?

• Монокристаллические фотоэлементы изготавливаются из пластин кремния, которые, в свою очередь, представляют собой тончайшие срезы кремниевого кристалла, выращенного из очищенного сырья. Они демонстрируют высокий КПД до 22%. Первые фотомодули в лабораториях были из селена, который давал КПД около 1% !!! Вот такой путь от лаборатории до эффективной технологии прошли фотомодули за почти полвека Панели с монокристаллическими элементами достаточно дорогие, что объясняется дороговизной производственного процесса.
• Поликристаллические фотоэлементы производятся путем расплавления кремниевого сырья и его постепенного охлаждения. Степень очистки кремния в них ниже, производственный процесс – проще, чем в первом случае. Но и результат, который можно получить при использовании таких фотоэлементов, не такой высокий. КПД достигает всего 15%.

Итак, фотоэлектрические элементы выбранного типа в нужном количестве соединяется между собой последовательно-параллельно. Такой принцип соединения позволяет получить высокие показатели напряжения и тока. Кроме того, при выходе одного элемента из строя, цепь сохраняет работоспособность, и панель может функционировать без сбоя.

Интересно знать: Монокристаллические и поликристаллические кремниевые панели не единственные доступные. Это самые популярные варианты, которые наиболее часто используются в солнечной промышленности. Но ученые, неудовлетворенные сложность выращивания кристаллов и недостаточно высоким КПД, продолжают искать им альтернативу. К примеру, конкурентами кремниевых батарей можно считать тонкопленочные кремниевые, кадмиевые фотоэлементы, пленки селенида меди-индия-галлия. Хоть КПД у этих устройств также варьируется на показателе 10-11%, но есть у них свои плюсы. Тонкая пленка эластична, долговечна, может наноситься на поверхности с неправильной геометрией. И, как показывают тесты, пленочные фотоэлектрические элементы лучше принимают лучи в пасмурную погоду. Когда речь идет о небольших объемах необходимой альтернативной энергии, такой вариант может быть рассмотрен.

Крупнейшими производителями солнечных панелей являются Китай и США. Китайские батареи отличаются конкурентной ценой. При этом они полностью соответствуют мировым стандартам, сертифицированы, надежны и долговечны.

Принцип работы солнечных панелей

Теперь, когда мы разобрались, что такое солнечная панель, рассмотрим принцип работы солнечных батарей. Важно отметить, что в конструкции модулей есть два вида полупроводников:

• n-слой с избыточным числом электронов;
• p-слой с дефицитом электронов.

При попадании солнечных световых потоков на n-слой его электроны высвобождаются из атомов и под действием электрического поля перемещаются на p-слой, где изначально наблюдалась их недостача. После перенаправления выработанной энергии на АКБ они вновь перемещаются на первый слой, где для них есть свободное место. Направленное движение электронов – это и есть электрический ток. Процесс не прекращается, пока аккумулятор не наберет заряд. Мощность солнечной панели длиной в метр может достигать 125 Вт.

Интересно знать: Солнечная панель может иметь многослойное строение или конструкцию с несколькими p-n переходами. Многослойные блоки улавливают солнечные потоки разного спектра, лучи разной длины. Пока такие вариации используются только в космической сфере, но скоро могут появиться и в широком доступе в солнечной промышленности. Их конструктивная особенность заключается в наличии специальных призм, разделяющих разные световые потоки. Что касается эффективности, то трехслойные панели демонстрируют КПД до 49%, а модели с бесконечным числом слоев имеют КПД до 68%.

 

Важная информация: Так как батарея устанавливается, чтобы получать и преобразовывать энергию солнца, то вполне понятно, что панели монтируются на площадках, где открыт доступ к солнечному свету. Если часть конструкции оказывается затемненной, это может вызвать падение выходного напряжения. Поэтому место установки тщательно продумывается, убираются все, что может создать тень. Например, крона деревьев формируется так, чтобы она не отбрасывала тень на панели.

Какие плюсы получает владелец солнечных батарей

Солнечные батареи – это современные технологии. И все же. Какие преимущества получает владелец станции? Даже одна батарея позволяет:

• существенно экономить на электроэнергии, ведь ее мощности хватит, чтобы частично или полностью отказаться от тока из центральных электросетей;
• окупаемость солнечных станций 3-5 лет, далее владелец получает чистую прибыль;
• при правильно спроектированной системе энергии солнца после трансформации в электрический ток может хватать, чтобы отапливать дом и подогревать горячую воду;
• излишки электричества можно продавать по «Зеленому тарифу».

Интересно знать: Многие люди уверены, что зимой солнечная батарея не будет эффективной, так как световой день короткий, энергии солнца гораздо меньше, чем летом. Но не стоит забывать, что снег прекрасно отражает лучи. Поэтому на панели, при правильной их установке, будет попадать часть отраженного света. И мощность модуля сократиться в зимнее время незначительно. С 2019 года производители начали выпускать двухсторонние фотомодули, которые эффективно улавливают отраженное излучение. КПД таких модулей выше на 5-7 % по сравнению с обычными.

В рамках данного материала эксперты компании GREEN SYSTEM рассказали, из чего состоят солнечные панели, как работают батареи. В офисе компании в г. Запорожье бул Парковый 1ф оф 4 вы сможете увидеть образцы солнечных панелей различных типов, комплектующие солнечных электростанций. Действует реальная модель автономной СЭС. Мы покажем аналитику и статискиу по работающим объектам, построенным нашей компанией, расскажем о ньюансах этих объектов и о том как строить эффективные солнечные станции.

Если вы хотите узнать больше про возможные выгоды от установки солнечных батарей или про принцип действия солнечной панели, свяжитесь с нашим менеджером по телефону. Специалист даст консультацию в телефонном режиме или назначит встречу на удобное для вас время.

Солнечные батареи. Как работают солнечные батареи

Дорого отапливать дом газом? Или у вас на даче постоянно отключают свет? А может быть вы устали переплачивать за электроэнергию? Вам поможет установка солнечной батареи, которая обеспечит вас не только электричеством, но и отоплением. В этой статье мы рассмотрим принцип работы солнечной батареи, и ее отличия от солнечного коллектора.

В чем суть работы солнечной батареи?

Солнечная батарея, она же фотобатарея, представляет собой фотопластину, изменяющую под воздействием солнечных лучей проводимость в отдельных своих участках.

Это позволяет преобразовать энергию этих переходов в электрическую, которая либо используется сразу, либо накапливается.
Для того, чтобы понять принцип работы солнечной батареи, необходимо знать несколько моментов:

Итак, как же работает солнечная батарея?

На отрицательно заряженную панель падает солнечный свет. Он вызывает активное образование дополнительных отрицательных зарядов и «дырок». Под воздействием электрического поля, которое присутствует в p-n переходе, происходит разделение положительно и отрицательно заряженных частиц. Первые направляются в верхний слой, а вторые в нижний. Таким образом, появляется разность потенциалов, иными словами, постоянное напряжение (U). Исходя из этого видно, что один фотопреобразователь работает по принципу батарейки. И в случае, когда к нему подсоединяется нагрузка, в цепи возникает ток. Сила тока будет зависеть от таких параметров, как:

Выделяют несколько типов солнечных батарей: поли- и монокристаллические, а также аморфные.
Монокристаллические являются наименее продуктивными, но при этом самыми недорогими. В связи с этим их использование оправдано в качестве дополнительных источник энергии на случай отключения централизованной подачи электроэнергии.
Поликристаллы занимают промежуточные позиции по этим двум параметрам, в связи с чем могут быть использованы в отдаленных районах, лишенных централизованной подачи электроэнергии.

Аморфные солнечные батареи отличаются высокой эффективностью, однако и очень высокой стоимостью. В их основу входит аморфный кремний.

Данные разработки еще не вышли на промышленный уровень и находятся на экспериментальной стадии.

Зачем нужен контроллер в солнечной батарее?

Солнечные батареи, принцип работы которых был описан выше, не смогли бы эффективно заменить системы центральной подачи электроэнергии, если бы не были оснащены контроллерами, способными контролировать степень заряда солнечной батареи.

Контролеры позволяют перераспределять энергию, полученную от солнечных батарей, направляя ее при необходимости напрямую к источнику потребления, либо сохраняя ее в аккумуляторе.
Выделяют несколько типов контроллеров солнечных батарей, отличающихся между собой степенью увеличения общей эффективности системы солнечных батарей.

Для того, чтобы приобщиться к использованию альтернативных источников энергии, вовсе не обязательно приобретать дорогостоящую солнечную батарею. Есть более доступные примеры использования солнечной энергии для получения электрической. Речь идет о популярных в настоящее время садовых фонарях на солнечных батареях.

Такие фонарики позволяют освещать приусадебный участок в темное время суток, не затрачивая на это дополнительную электроэнергию.

Принцип работы таких фонарей заключается в том, что посредством фитопластины, вмонтированной в верхнюю часть фонарика, происходит улавливание и преобразование солнечной энергии, которая аккумулируется в небольшой батарее, расположенной в основании фонарика. Расход накопившейся энергии происходит в темное время суток.

В профессиональных кругах панели, преобразующие солнечный свет в электроэнергию, называют фотоэлектрическими преобразователями, которые в разговорной речи или при написании понятных для широких масс статей принято называть солнечными батареями. Принцип работы этих устройств, первые рабочие экземпляры которых появились достаточно давно, на самом деле достаточно простой для понимания человеком, имеющим только знания со школьной скамьи.

Не секрет, что p-n переход может преобразовывать свет в электроэнергию. В школьных опытах нередко проводят эксперимент с транзистором со спиленной верхней крышкой, позволяющей свету падать на p-n переход. Подключив к нему вольтметр, можно зафиксировать, как при облучении светом такой транзистор выделяет мизерный электрический ток. А если увеличить площадь p-n перехода, что в таком случае произойдет? В ходе научных экспериментов прошлых лет, специалисты изготовили p-n переход с пластинами большой площади, вызвав тем самым появление на свет фотоэлектрических преобразователей, называемых солнечными батареями.

Принцип действия современных солнечных батарей сохранился, несмотря на многолетнюю историю их существования. Усовершенствованию подверглась лишь конструкция и материалы, используемые в производстве, благодаря которым производители постепенно увеличивают такой важный параметр, как коэффициент фотоэлектрического преобразования или КПД устройства. Стоит также сказать, что величина выходного тока и напряжения солнечной батареи напрямую зависит от уровня внешней освещенности, который воздействует на неё.

На картинке выше можно видеть, что верхний слой p-n перехода, который обладает избытком электронов, соединен с металлическими пластинами, выполняющими роль положительного электрода, пропускающими свет и придающими элементу дополнительную жесткость. Нижний слой в конструкции солнечной батареи имеет недостаток электронов и к нему приклеена сплошная металлическая пластина, выполняющая функцию отрицательного электрода.

Технология, по которой изготовлена солнечная батарея, влияет на её КПД

Считается, что в идеале солнечная батарея имеет близкий к 20 % КПД. Однако на практике и по данным специалистов сайта www.сайт он примерно равен всего 10 %, при том, что для каких солнечных батарей больше, для каких то меньше. В основном это зависит от технологии, по которой выполнен p-n переход. Самыми ходовыми и имеющими наибольший процент КПД продолжают являться солнечные батареи, изготовленные на основе монокристалла или поликристалла кремния. Причем вторые из-за относительной дешевизны становятся все распространеннее. К какому типу конструкции солнечная батарея относится можно определить невооруженным глазом. Монокристаллические светопреобразователи имеют исключительно чёрно-серый цвет, а модели на основе поликристалла кремния выделяет синяя поверхность. Поликристаллические солнечные батареи, изготавливаемые методом литья, оказались более дешевыми в производстве. Однако и у поли- и монокристаллических пластин есть один недостаток — конструкции солнечных батарей на их основе не обладают гибкостью, которая в некоторых случаях не помешает.

Ситуация меняется с появлением в 1975 году солнечной батареи на основе аморфного кремния, активный элемент которых имеет толщину от 0,5 до 1 мкм, обеспечивая им гибкость. Толщина обычных кремниевых элементов достигает 300 мкм. Однако, несмотря на светопоглощаемость аморфного кремния, которая примерно в 20 раз выше, чем у обычного, эффективность солнечных батарей такого типа, а именно КПД не превышает 12 %. Для моно- и поликристаллических вариантов при всем этом он может достигать 17 % и 15 % соответственно.

Материал, из которого изготовлены пластины, влияет на характеристики солнечных батарей

Чистый кремний в производстве пластин для солнечных батарей практически не используется. Чаще всего в качестве примесей для изготовления пластины, вырабатывающей положительный заряд, используется бор, а для отрицательно заряженных пластин мышьяк. Кроме них при производстве солнечных батарей все чаще используются такие компоненты, как арсенид, галлий, медь, кадмий, теллурид, селен и другие. Благодаря ним солнечные батареи становятся менее чувствительными к перепадам окружающих температур.

Большинство солнечных батарей могут накапливать энергию, представляя собой системы

В современном мире отдельно от других устройств солнечные батареи используются все реже, чаще представляя собой так называемые системы. Учитывая, что фотоэлектрические элементы вырабатывают электрический ток только при прямом воздействии солнечных лучей или света, ночью или в пасмурный день они становятся практически бесполезными. С системами на солнечных батареях всё иначе. Они оборудованы аккумулятором, способным накапливать электрический ток днем, когда солнечная батарея его вырабатывает, а ночью, накопленный заряд может отдавать потребителям.

Для увеличения мощности, выходного напряжения и тока на основе солнечных батарей создаются панели, где отдельные элементы соединяются последовательно или параллельно.

В наше время практически каждый может собрать и получить в свое распоряжение свой независимый источник электроэнергии на солнечных батареях (в научной литературе они называются фотоэлектрическими панелями ).

Дорогостоящее оборудование со временем компенсируется возможностью получать бесплатную электроэнергию. Важно, что солнечные батареи — это экологически чистый источник энергии. За последние годы цены на фотоэлектрические панели упали в десятки раз и они продолжают снижаться, что говорит о больших перспективах при их использовании.

В классическом виде такой источник электроэнергии будет состоять из следующих частей: непосредственно, солнечной батареи (генератора постоянного тока), аккумулятора с устройством контроля заряда и инвертора, который преобразует постоянный ток в переменный.

Солнечные батареи состоят из набора солнечных элементов (фотоэлектрических преобразователей) , которые непосредственно преобразуют солнечную энергию в электрическую.

Большинство солнечных элементов производят из кремния, который имеет довольно высокую стоимость. Этот факт определят высокую стоимость электрической энергии, которая получается при использовании солнечных батарей.

Распространены два вида фотоэлектрических преобразователей: сделанные из монокристаллического и поликристаллического кремния. Они отличаются технологией производства. Первые имеют кпд до 17,5%, а вторые — 15%.

Наиболее важным техническим параметром солнечной батареи, которая оказывает основное влияние на экономичность всей установки, является ее полезная мощность . Она определяется напряжением и выходным током. Эти параметры зависят от интенсивности солнечного света, попадающего на батарею.

Э.д.с. (электродвижущая сила) отдельных солнечных элементов не зависит от их площади и снижается при нагревании батареи солнцем, примерно на 0,4% на 1 гр. С. Выходной ток зависит от интенсивности солнечного излучения и размера солнечных элементов. Чем ярче солнечный свет, тем больший ток генерируется солнечными элементами. Зарядный ток и отдаваемая мощность в пасмурную погоду резко снижается. Это происходит за счет уменьшения отдаваемой батареей тока.

Если освещенная солнцем батарея замкнута на какую либо нагрузку с сопротивлением Rн, то в цепи появляется электрический ток I, величина которого определяется качеством фотоэлектрического преобразователя, интенсивностью освещения и сопротивлением нагрузки. Мощность Pн, которая выделяется в нагрузке определяется произведением Pн = IнUн, где Uн напряжение на зажимах батареи.

Наибольшая мощность выделяется в нагрузке при некотором оптимальном ее сопротивлении Rопт, которое соответствует наибольшему коэффициенту полезного действия (кпд) преобразования световой энергии в электрическую. Для каждого преобразователя имеется свое значение Rопт, которая зависит от качества, размера рабочей поверхности и степени освещенности.

Солнечная батарея состоит из отдельных солнечных элементов, которые соединяются последовательно и параллельно для того, чтобы увеличить выходные параметры (ток, напряжение и мощность). При последовательном соединении элементов увеличивается выходное напряжение, при параллельном — выходной ток. Для того, чтобы увеличить и ток и напряжение комбинируют два этих способа соединения. Кроме того, при таком способе соединения выход из строя одного из солнечных элементов не приводит в выходу из строя всей цепочки, т.е. повышает надежность работы всей батареи.

Таким образом, солнечная батарея состоит из параллельно-последовательно соединенных солнечных элементов . Величина максимально возможного тока отдаваемого батареей прямо пропорциональна числу параллельно включенных, а э.д.с. — последовательно включенных солнечных элементов. Так комбинируя типы соединения собирают батарею с требуемыми параметрами.

Солнечные элементы батареи шунтируются диодами. Обычно их 4 — по одному, на каждую ¼ часть батареи. Диоды предохраняют от выхода из строя части батареи, которые по какой-то причине оказались затемненными, т. е. если в какой-то момент времени свет на них не попадает. Батарея при этом временно генерирует на 25% меньшую выходную мощность, чем при нормальном освещении солнцем всей поверхности батареи.

При отсутствии диодов эти солнечные элементы будут перегреваться и выходить из строя, так как они на время затемнения превращаются в потребителей тока (аккумуляторы разряжаются через солнечные элементы), а при использовании диодов, они шунтируются и ток через них не идет. Диоды должны быть низкоомными, чтобы уменьшить на них падение напряжения. Для этих целей в последнее время используют диоды Шоттки.

Получаемая электрическая энергия накапливается в аккумуляторах, а затем отдается в нагрузку. — химические источники тока. Заряд аккумулятора происходит тогда, когда к нему приложен потенциал, который больше напряжения аккумулятора.

Число последовательно и параллельно соединенных солнечных элементов должно быть таким, чтобы рабочее напряжение подводимое к аккумуляторам с учетом падения напряжения в зарядной цепи немного превышало напряжение аккумуляторов, а нагрузочный ток батареи обеспечивал требуемую величину зарядного тока.

Например, для зарядки свинцовой аккумуляторной батареи 12 В необходимо иметь солнечную батарею состоящую из 36 элементов.

При слабом солнечном свете заряд аккумуляторной батареи уменьшается и батарея отдает электрическую энергию электроприемнику, т.е. аккумуляторные батареи постоянно работают в режиме разряда и подзаряда.

Это процесс контролируется . При циклическом заряде требуется постоянное напряжение или постоянный ток заряда.

При хорошей освещенности аккумуляторная батарея быстро заряжается до 90% своей номинальной емкости, а затем с меньшей скоростью заряда до полной емкости. Переключение на меньшую скорость заряда производится контроллером зарядного устройства.

Наиболее эффективно использование специальных аккумуляторов — (в батарее в качестве электролита применяется серная кислота) и свинцовыех батарей, которые сделанны по AGM-технологии. Этим батареям не нужны специальные условия для установки и не требуется обслуживание. Паспортный срок службы таких батарей — 10 — 12 лет при глубине разряда не более 20%. Аккумуляторные батареи никогда не должны разряжаться ниже этого значения, иначе их срок службы резко сокращается!

Аккумулятор подсоединяется к солнечной батарее через контроллер, который контролирует ее заряд. При заряде батареи на полную мощность к солнечной батареи подключается резистор, который поглощает избыточную мощность.

Для того чтобы преобразовать постоянное напряжение от аккумуляторной батареи в переменное напряжение, которой можно использовать для питания большинства электроприемников совместно с солнечной батарей можно использовать специальные устройства — .

Без использования инвертора от солнечной батареи можно питать электроприемники, работающие на постоянном напряжении, в т.ч. различную портативную технику, энергосберегающие источники света, например, те же светодиодные лампы.

Когда-то, с помощью зеркал, нагревали воду, а сейчас создают целые электростанции на солнечных батареях. Разберем принцип работы солнечной батареи, и почему они так эффективны для получения энергии.

Фотоэлектрические преобразователи солнечной энергии (ФЭП)– это полное название солнечных батарей. Принципы их работы известны более 30 лет, но активно внедряться в быту они начали всего несколько лет назад. Для того чтобы правильно подобрать панели для системы альтернативного обеспечения энергией, необходимо понять принцип их работы.

Принцип работы солнечной батареи

Панель преобразователя состоит из двух тонких пластин из чистого кремния, сложенных вместе. На одну пластину наносят бор, а на вторую фосфор. В слоях, покрытых фосфором, возникают свободные электроны, а в покрытых бором – отсутствующие электроны. Под влиянием солнечного света электроны начинают движение частиц, и между ними возникает электрический ток. Чтобы снять ток с пластин их пропаивают тонкими полосками специально обработанной меди. Одной кремниевой пластины хватит для зарядки маленького фонарика. Соответственно, чем больше площадь панели, тем больше энергии она вырабатывает.

Спаянные между собой пластины,пропускающие УФ лучи, ламинируют пленкой и крепят на стекло. Скрепленные слои заключают в алюминиевую раму.

КПД солнечных батарей

Коэффициент полезного действия панелей преобразователя зависит от нескольких факторов и для традиционных солнечных батарей не превышает 25%, хотя сейчас, используя следящую систему, можно достигнуть показателя и в 40-50 %. Эта система устроена так, чтобы батарея поворачивалась в сторону солнца. Площадь батареи напрямую влияет на ее мощность – первые солнечные батареи, с которыми мы познакомились, были в калькуляторах. Для обеспечения нагрева воды потребуется минимум шесть панелей установленных на крыше.

Также КПД зависит от материала модулей. Пластины изготавливают из монокристаллического, поликристаллического и аморфного кремния и пленок. Самые распространенные и популярные на сегодня (благодаря доступной стоимости) тонкопленочные панели. Они сделаны из тех же материалов, но немного легче, правда, проигрывают по производительности. Максимальный КПД равен 25 %.

Фотоэлектрические системы

Для обеспечения жилья энергией солнца одних панелей не достаточно, для этого понадобится фотоэлектрическая система (ФЭС). Такие системы бывают трех типов:

• автономные ФЭС – для отдельно стоящих частных домов, в нежилой местности
• ФЭС соединенные с электросетью – часть приборов запитана от ФЭС, а часть – от централизованной электросети
• резервные ФЭС – используется только в случае отключения централизованного энергоснабжения.

ФЭС любого типа обязательно состоит из кабелей, контроллера, инвертора и аккумулятора.

Будущее солнечных батарей

По данным исследований экологов и геологов, запасов нефти и газа осталось еще лет на 100. Источники природной энергии (воды, ветра и солнца) неисчерпаемы.

В передовых европейских странах обеспечение новостроек альтернативной энергией – прямая обязанность застройщиков уже с 2007 года. В нашей стране эти проекты продвигаются благодаря энтузиастам от экологии, собирающим вручную ФЭС из подручных материалов. Но таких единицы, веди самому сделать их довольно сложно.

Ряд украинских производителей («Аванте», «Атмосфера», «Ітнелкон України», «СІНТЕК», «Техно-АС») уже выпускают такие панели и обустраивают ФЭС по всей стране. Стоимость продукции, к сожалению, в том же диапазоне, что и зарубежные бренды (Buderus, Wolf, Rehau, Vaillant, Viessmann, Chromagen, Ferroli, Rucelf, Solver).

Эффективное преобразование бесплатных лучей солнца в энергию, которую можно использовать для электроснабжения жилья и иных объектов, – заветная мечта многих апологетов зеленой энергетики.

Но принцип работы солнечной батареи, и ее КПД таковы, что о высокой эффективности таких систем пока говорить не приходится. Было бы неплохо обзавестись собственным дополнительным источником электроэнергии. Не так ли? Тем более что уже сегодня и в России с помощью гелиопанелей “дармовой” электроэнергией успешно снабжается немалое количество частных домохозяйств. Вы все еще не знаете с чего начать?

Ниже мы расскажем вам об устройстве и принципах работы солнечной панели, вы узнаете, от чего зависит эффективность гелиосистемы. А размещенные в статье видеоролики помогут собственноручно собрать солнечную панель из фотоэлементов.

В тематике «солнечной энергетики» достаточно много нюансов и путаницы. Часто новичкам разобраться во всех незнакомых терминах поначалу бывает трудно. Но без этого заниматься гелиоэнергетикой, приобретая себе оборудование для генерации “солнечного” тока, неразумно.

По незнанию можно не только выбрать неподходящую панель, но и попросту сжечь ее при подключении либо извлечь из нее слишком незначительный объем энергии.

Максимум отдачи от солнечной панели можно будет получить, только зная, как она работает, из каких компонентов и узлов состоит и как все это правильно подключается

Вначале следует разобраться в существующих разновидностях оборудования для гелиоэнергетики. Солнечные батареи и солнечные коллекторы – это два принципиально разных устройства. Оба они преобразуют энергию лучей солнца.

Однако в первом случае на выходе потребитель получает энергию электрическую, а во втором тепловую в виде нагретого теплоносителя.

Второй нюанс – это понятие самого термина «солнечная батарея». Обычно под словом «батарея» понимается некое аккумулирующее электроэнергию устройство. Либо на ум приходит банальный отопительный радиатор. Однако в случае с гелиобатареями ситуация кардинально иная. Они ничего в себе не накапливают.

Солнечной панелью генерируется постоянный электроток. Чтобы преобразовать его в переменный (используемый в быту), в схеме должен присутствовать инвертор

Солнечные батареи предназначены исключительно для генерации электрического тока. Он, в свою очередь, накапливается для снабжения дома электричеством ночью, когда солнце опускается за горизонт, уже в присутствующих дополнительно в схеме энергообеспечения объекта аккумуляторах.

Батарея здесь подразумевается в контексте некой совокупности однотипных компонентов, собранных в нечто единое целое. Фактически это просто панель из нескольких одинаковых фотоэлементов.

Внутреннее устройство гелиобатареи

Постепенно солнечные батареи становятся все дешевле и эффективней. Сейчас они применяются для подзарядки аккумуляторов в уличных фонарях, смартфонах, электроавтомобилях, частных домах и на спутниках в космосе. Из них стали даже строить полноценные солнечные электростанции (СЭС) с большими объемами генерации.

Гелиобатарея состоит из множества фотоэлементов (фотоэлектрических преобразователей ФЭП), преобразующих энергию фотонов с солнца в электроэнергию

Каждая солнечная батарея устроена как блок из энного количества модулей, которые объединяют в себе последовательно соединенные полупроводниковые фотоэлементы. Чтобы понять принципы функционирования такой батареи, необходимо разобраться в работе этого конечного звена в устройстве гелиопанели, созданного на базе полупроводников.

Виды кристаллов фотоэлементов

Вариантов ФЭП из разных химических элементов существует огромное количество. Однако большая их часть – это разработки на начальных стадиях. В промышленных масштабах сейчас выпускаются пока что только панели из фотоэлементов на основе кремния.

Кремниевые полупроводники используются при изготовлении солнечных батарей из-за своей дешевизны, особо высоким КПД они похвастаться не могут

Обычный фотоэлемент в гелиопанели – это тонкая пластина из двух слоев кремния, каждый из которых имеет свои физические свойства. Это классический полупроводниковый p-n-переход с электронно-дырочными парами.

При попадании на ФЭП фотонов между этими слоями полупроводника из-за неоднородности кристалла образуется вентильная фото-ЭДС, в результате чего возникает разность потенциалов и ток электронов.

Кремниевые пластины фотоэлементов различаются по технологии изготовления на:

1. Монокристаллические.
2. Поликристаллические.

Первые имеют более высокий КПД, но и себестоимость их производства выше, нежели у вторых. Внешне один вариант от другого на солнечной панели можно различить по форме.

У монокристаллических ФЭП однородная структура, они выполняются в виде квадратов со срезанными углами. В отличие от них поликристаллические элементы имеют строго квадратную форму.

Поликристаллы получаются в результате постепенного охлаждения расплавленного кремния. Метод этот предельно прост, поэтому такие фотоэлементы и стоит недорого.

Но производительность в плане выработки электроэнергии из солнечных лучей у них редко превышает 15%. Связано это с “нечистотой” получаемых кремниевых пластин и внутренней их структурой. Здесь чем чище p-слой кремния, тем более высокий выходит КПД у ФЭП из него.

Чистота монокристаллов в этом отношении гораздо выше, нежели у поликристаллических аналогов. Их делают не из расплавленного, а из искусственно выращенного цельного кристалла кремния. Коэффициент фотоэлектрического преобразования у таких ФЭП уже достигает 20-22%.

В общий модуль отдельные фотоэлементы собираются на алюминиевой раме, а для защиты их сверху закрывают прочным стеклом, которое нисколько не препятствует солнечным лучам

Обращенный к солнцу верхний слой пластинки-фотоэлемента делается из того же кремния, но уже с добавлением фосфора. Именно последний будет источником избыточных электронов в системе p-n-перехода.

Принцип работы солнечной панели

При падении солнечных лучей на фотоэлемент в нем генерируются неравновесные электронно-дырочные пары. Избыточные электроны и «дырки» частично переносятся через p-n-переход из одного слоя полупроводника в другой.

В итоге во внешней цепи появляется напряжение. При этом на контакте p-слоя формируется положительный полюс источника тока, а на n-слоя – отрицательный.

Разность потенциалов (напряжение) между контактами фотоэлемента появляется из-за изменения числа «дырок» и электронов с разных сторон p-n-перехода в результате облучения n-слоя солнечными лучами

Подключенные к внешней нагрузке в виде аккумулятора фотоэлементы образуют с ним замкнутый круг. В результате солнечная панель работает, как своеобразное колесо, по которому вместе белки “бегают” электроны. А аккумуляторная батарея при этом постепенно набирает заряд.

Стандартные кремниевые фотоэлектрические преобразователи являются однопереходными элементами. Переток в них электронов происходит только через один p-n-переход с ограниченной по энергетике фотонов зоной этого перехода.

То есть каждый такой фотоэлемент способен генерировать электроэнергию только от узкого спектра солнечного излучения. Вся остальная энергия пропадает впустую. Поэтому-то и эффективность у ФЭП так низка.

Чтобы повысить КПД солнечных батарей, кремниевые полупроводниковые элементы для них в последнее время стали делать многопереходными (каскадными). В новых ФЭП переходов уже несколько. Причем каждый из них в этом каскаде рассчитан на свой спектр солнечных лучей.

Суммарная эффективность преобразования фотонов в электроток у таких фотоэлементов в итоге возрастает. Но и цена их значительно выше. Здесь либо простота изготовления с невысокой себестоимостью и низким КПД, либо более высокая отдача вкупе с высокой стоимостью.

Солнечная батарея может работать как летом, так и зимой (ей нужен свет, а не тепло) – чем меньше облачность и ярче светит солнце, тем больше гелиопанель сгенерирует электрического тока

При работе фотоэлемент и вся батарея постепенно греется. Вся та энергия, что не пошла на генерацию электротока, трансформируется в тепло. Часто температура на поверхности гелиопанели поднимается до 50–55 0 С. Но чем она выше, тем менее эффективно работает фотогальванический элемент.

В итоге одна и та же модель солнечной батареи в жару генерирует тока меньше, нежели в мороз. Максимум КПД фотоэлементы показывают в ясный зимний день. Тут сказываются два фактора – много солнца и естественное охлаждение.

При этом если на панель будет падать снег, то электроэнергию она генерировать все равно продолжит. Более того, снежинки даже не успеют на ней особо полежать, растаяв от тепла нагретых фотоэлементов.

Эффективность батарей гелиосистемы

Один фотоэлемент даже в полдень при ясной погоде выдает совсем немного электроэнергии, достаточной разве что для работы светодиодного фонарика.

Чтобы повысить выходную мощность, несколько ФЭП объединяют по параллельной схеме для увеличения постоянного напряжения и по последовательной для повышения силы тока.

Эффективность солнечных панелей зависит от:

• температуры воздуха и самой батареи;
• правильности подбора сопротивления нагрузки;
• угла падения солнечных лучей;
• наличия/отсутствия антибликового покрытия;
• мощности светового потока.

Чем ниже температура на улице, тем эффективней работают фотоэлементы и гелиобатарея в целом. Здесь все просто. А вот с расчетом нагрузки ситуация сложнее. Ее следует подбирать исходя из выдаваемого панелью тока. Но его величина меняется в зависимости от погодных факторов.

Гелиопанели выпускаются с расчетом на выходное напряжение, кратное 12 В – если на аккумулятор надо подать 24 В, то две панели к нему придется подсоединить параллельно

Постоянно отслеживать параметры солнечной батареи и вручную корректировать ее работу проблематично. Для этого лучше воспользоваться контроллером управления, который в автоматическом режиме сам подстраивает настройки гелиопанели, чтобы добиться от нее максимальной производительности и оптимальных режимов работы.

Идеальный угол падения лучей солнца на гелиобатарею – прямой. Однако при отклонении в пределах 30-ти градусов от перпендикуляра эффективность панели падает всего в районе 5%. Но при дальнейшем увеличении этого угла все большая доля солнечного излучения будет отражаться, уменьшая тем самым КПД ФЭП.

Если от батареи требуется, чтобы она максимум энергии выдавала летом, то ее следует сориентировать перпендикулярно к среднему положению Солнца, которое оно занимает в дни равноденствия по весне и осени.

Для московского региона – это приблизительно 40–45 градусов к горизонту. Если максимум нужен зимой, то панель надо ставить в более вертикальном положении.

И еще один момент – пыль и грязь сильно снижают производительность фотоэлементов. Фотоны сквозь такую “грязную” преграду просто не доходят до них, а значит и преобразовывать в электроэнергию нечего. Панели необходимо регулярно мыть либо ставить так, чтобы пыль смывалась дождем самостоятельно.

Некоторые солнечные батареи имеют встроенные линзы для концентрирования излучения на ФЭП. При ясной погоде это приводит к повышению КПД. Однако при сильной облачности эти линзы приносят только вред.

Если обычная панель в такой ситуации будет продолжать генерировать ток пусть и в меньших объемах, то линзовая модель работать прекратит практически полностью.

Панели устанавливать надо так, чтобы на пути солнечных лучей не оказалось деревьев, зданий и иных преград.

Схема электропитания дома от солнца

Система солнечного электроснабжения включает:

1. Гелиопанели.
2. Контроллер.
3. Аккумуляторы.

Контроллер в этой схеме защищает как солнечные батареи, так и АКБ. С одной стороны он препятствует протеканию обратных токов по ночам и в пасмурную погоду, а с другой – защищает аккумуляторы от чрезмерного заряда/разряда.

Аккумуляторные батареи для гелиопанелей следует подбирать одинаковые по возрасту и емкости, иначе зарядка/разрядка будут происходить неравномерно, что приведет к резкому снижению срока их службы

Инвертор нужен для трансформации постоянного тока на 12, 24 либо 48 Вольта в переменный 220-вольтовый. Автомобильные аккумуляторы применять в такой схеме не рекомендуется из-за их неспособности выдерживать частые перезарядки. Лучше всего потратиться и приобрести специальные гелиевые AGM либо заливные OPzS АКБ.

Выводы и полезное видео по теме

Принципы работы и схемы подключения солнечных батарей не слишком сложны для понимания. А с собранными нами ниже видеоматериалами разобраться во всех тонкостях функционирования и установки гелиопанелей будет еще проще.

Доступно и понятно, как работает фотоэлектрическая солнечная батарея, во всех подробностях:

Как устроены солнечные батареи:

Сборка солнечной панели из фотоэлементов своими руками:

Каждый элемент в системе солнечного электроснабжения коттеджа должен быть подобран грамотно. Неизбежные потери мощности происходят на аккумуляторах, трансформаторах и контроллере. И их обязательно надо сократить до минимума, иначе и так достаточно низкая эффективность гелиопанелей окажется сведена вообще к нулю.

цены, как работает, эффективность в 2021 году

Рынок солнечных батарей растет вот уже более сорока лет. И с каждым годом использование экологически чистой и бесплатной солнечной энергии становится все более массовым. Если раньше солнечные батареи применялись в основном в космической промышленности, то сегодня эта технология активно используется в бытовой электронике, а также для снабжения электричеством помещений самого разного назначения. В жилых домах и квартирах солнечные батареи используются для отопления и горячего водоснабжения, для выработки электроэнергии.

Широкое распространение домашние солнечные батареи получили в странах, где много солнечных дней в году: Испания, США, Япония, Италия, Турция, Швеция, Дания, Германия, Австрия, Израиль. Во многих развитых странах действует государственная программа поддержки использования солнечных батарей, например в Германии и США. Суть этих программ заключается в частичном финансировании из госбюджета установки солнечных батарей, а также в предоставлении налоговых льгот и беспроцентных кредитов. В Украине  солнечные батареи пока устанавливаются в частном порядке.

Впервые солнечные батареи применили при освоении Космоса в 1957 году. Они были установлены на спутнике и вырабатывали электрическую энергию для его работы.

Типы систем солнечных батарей

Солнечная батарея – это система устройств, преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток. В зависимости от характеристик, существует несколько типов таких систем: автономные, резервные и подключенные к сети.

Автономные системы. Данный тип солнечных батарей используется в условиях хорошей освещенности солнцем, а также при отсутствии возможности подключения к централизованной сети.

Резервные системы. Использование резервных систем применимо в случаях ненадлежащего качества напряжения в сети для покрытия нагрузки или же в сетях с плохим качеством.

Системы, подключенные к сети.  Возможно использование солнечных батарей, совмещая их с подключением к сети централизованного электроснабжения. В этом случае обычно бывает переизбыток собственного электричества, который продается электросетям. Такая практика широко распространена в Европе.

Обычно солнечные батареи подразделяются на два основных вида: солнечные коллекторы и солнечные батареи.Солнечные коллекторы используются для обеспечения дома горячим водоснабжением и отоплением. Солнечная батарея, или другими словами фотоэлектрический преобразователь (ФЭП), используется для преобразования солнечной энергии в электричество.

Если же необходимо полное автономное обеспечения дома электричеством, отоплением и горячим водоснабжением, то используются целые комплексные системы.

Устройство и принцип работы солнечной батареи

Солнечная батарея в домашних условиях представляет собой систему модулей, соединенных между собой по заданным параметрам и подключенных с помощью сетевого кабеля  к сетевому инвертору или к контроллеру заряда. Обычно размещается солнечная батарея на крыше дома по направлению в южную сторону. Есть и более усовершенствованные конструкции, позволяющие двигаться за солнцем.

Основными составляющими комплексной системы солнечных батарей являются: фотоэлектрические модули, соединительные кабели, электронный инвертор и контроллер зарядки с аккумуляторной батареей. Также в зависимости от характеристик в комплектацию могут входить дополнительные аккумуляторы, предохранители, лампы и прочие аксессуары.

Использование и эффективность

Средний срок службы мощной солнечной батареи более 25 лет. Коэффициент полезного действия солнечной батареи — 14%. Эффективность и производительность работы солнечной батареи, в первую очередь, зависит от её номинальной мощности, а также от активности солнца. Более выгодно использовать батареи в тропических и субтропических регионах с большим количеством солнечных дней. Чтобы добиться максимальной экономической выгоды, солнечные батареи необходимо использовать большую часть года, наиболее активно — в весенне-летний период. В зимнее время года использование солнечных батарей лучше совмещать с подключением к электросети.

Цена вопроса: сколько стоит солнечная батарея

Для полного обеспечения дома электроэнергией одних только батарей мало. Необходимы аккумуляторы, контролеры, инверторы и немало других составляющих. Другими словами, нужна комплексная система, стоимость которой довольно высокая. В Украине базовая система стоит около 10 тыс. долларов.  А если вы решите установить комплексную энергоустановку, обеспечивающую полное энерго- и тепло обеспечение дома, то вам придется выложить от 15 до 20 тыс. долларов. Гарантированный срок эксплуатации — около 25 лет. Срок окупаемости таких систем — 7-10 лет. На сегодняшний день устанавливать гибкие солнечные батареи выгодно только в тех странах, где это частично финансируется правительством.

сколько нужно аккумуляторов для частного дома

Большую часть времени людям приходится тратить средства на обогрев своих домов. В таком случае любая помощь пригодится. Солнечная энергия идеально подходит для таких целей: экологически чистая, безопасная и бесплатная. С помощью современных технологий можно выполнить солнечный обогрев коттеджа не только в южных районах, но и в средней климатической зоне.

Солнечные батареи

Что такое солнечные батареи?

Солнечные батареи для отопления дома являются устройствами, которые заряжаются от света. Они созданы очень давно. Солнечные батареи для подзаряда калькулятора, часов – все это появилось в начале 90-ых годов. Но иностранные ученые научились рационально использовать солнечную энергию еще да этого времени. Одним из успешных достижений можно назвать энергию, где применяются лучи солнца для обогрева дома. Причины спроса альтернативных источников энергии очевидны: возможность сэкономить на топливе и воплотить в реальность мечту об экологическом доме.

Достоинства солнечных батарей

Отопление на солнечных батареях имеет ряд привлекательных преимуществ:

• в течение всего года вы будете обеспечены теплом;
• возможность регулировки температуры в доме;
• полная независимость от жилищно-коммунальных служб. Больше вы не будете с ужасом получать листовки со счетами;
• солнечная энергия – это резерв, который можно применять на разные бытовые потребности;
• длительный срок эксплуатации. Такие установки редко подвергаются поломкам.

Существуют некоторые нюансы, на которые стоит заострить внимание перед покупкой солнечной системы. Солнечная батарея подходит не всем. Качество установки зависит от локации проживания. Если вы живете в Беларуси, где солнце светит не каждый день, то такие системы принесут мало хороших результатов. Еще одним минусом можно назвать высокую стоимость.

Для обеспечения дома нужным количеством тепла нужно от 15 до 20 квадратных метров площади солнечных батарей. 1 квадратный метр выделяет до 120Вт. Важным условием считается монтаж батарей на южную сторону крыши, так как именно на нее приходится больше всего тепла. Чтобы отопление дома с помощью солнечных батарей было эффективным, угол наклона крыши должен составлять 45 градусов.

Хорошо, если рядом с домом не будут деревья или другие предметы, создающие тень. Стропильная система дачи или коттеджа должна быть максимальной прочной и надежной. Так как солнечные батареи тяжелые, необходимо тщательно продумать, чтобы они не нанесли ущерб зданию и не вызвали разрушительные процессы. Риск обрушения наблюдается зимой, так как в этот период, кроме тяжелых конструкций, будет скапливаться снег.

Несмотря на то, что солнечные установки стоят дорого, они набирают колоссальную популярность среди владельцев загородных домов. Они применяются даже там, где климат не совсем жаркий. Данную установку можно легко использовать в качестве вспомогательного отопления дома. Наиболее эффективны системы летом, когда солнце светит каждый день. Но важно помнить, что дом обогревать нужно в зимой.

Виды солнечных батарей и их комплектации

Батареи делятся на два главных вида:

• маленькие фотоэлектрические установки;
• большие фотоэлектрические установки.

В первом случае это аккумуляторные панели, функционирующие от напряжения в 12-24В. Такие конструкции позволяют получить электроэнергию для телевизора и нескольких осветительных устройств в доме. Большие установки не только обеспечивают дом энергией, но и играют важную роль в системе отопления. Солнечные батареи не обеспечивают нужным теплом и электричеством большие дома с несколькими этажами. Если вы установите обогрев солнечными батареями, то вдобавок получите еще горячее водоснабжение.

Более того, можно дополнительно установить систему теплый пол. Если в семье проживает три человека, то потребуется в месяц от 200 до 500 кВт энергии. Если вы хотите снабдить дом горячим водоснабжением, то понадобится еще больше электроэнергии. Наиболее продуктивной является универсальная отопительная система, позволяющая подстраховать людей на случай, если вдруг произойдут аварии.

Выбор солнечной батареи и монтаж

Перед тем как выбрать подходящее отопление от солнечных батарей, необходимо тщательно изучить ее особенности. Необходимо рассчитать площадь дома и нужное количество тепло, которое будет уходить на обогрев. Также важно подобрать место установки. Лучше обратиться в проверенную компанию, специалисты которой составят правильный расчет. Ведь даже незначительный уклон от заданных показателей уменьшит эффективность солнечной установки.

Если система отопления грамотно поставлена, то она прослужит более 30 лет. Окупаемость составляет 3 года. Для многих это время покажется длительным. Но вы больше не будете зависеть от коммунальных служб. Солнечный коллектор должен стоять на площади с максимальным естественным свечением. Если задние не пригодно для монтажа коллектора, то данную систему можно установить на соседнем участке.

Гибкие солнечные батареи

Накопитель можно поставить в подвале. Часто встречаются такие конструкции, где накопителей несколько. В такой ситуации они обладают минимальными габаритами. Если вы выбрали для обогрева такую систему, т сделали правильное решение. Солнечная энергия используется безвозмездно и является бесконечным тепловым источником. Изначально вы потратите на оборудование и установку большую сумму денег, но она полностью окупится через несколько лет и избавит вас от необходимости оплачивать счета коммунальных служб.

Сколько нужно солнечных батарей?

Если вы задаете вопрос, сколько нужно солнечных батарей для отопления частного дома, то выбор объема аккумулятора зависит от потребности в энергии и от числа панелей – от зарядного тока. Если это аккумуляторы AGM, то требуется 10% зарядный ток. Для панели на 90 Вт требуется маленькая емкость аккумулятора 60 А*ч, а самой оптимальной является 100 А*ч. Она накапливает 1,2 кВт *ч при напряжении 12В. Если это системы до 1,5 кВт*ч в день, то лучше применять аккумуляторы и панели на 12В. Устройства, потребляющие больше 3 кВт* ч в день, то лучше использовать солнечный генератор и аккумулятор с напряжением 48В.

Самыми недорогими считаются автомобильные аккумуляторы, но они созданы для передачи больших токов в течение короткого времени. Эти аккумуляторы не устойчивы к длительным циклам зарядки-разрядки. Особые солнечные аккумуляторы обладают низким порогом чувствительности для работы в циклическом режиме и низким самостоятельным разрядом. Производитель предлагают аккумуляторы с различным временем разрядки.

Выбранный аккумулятор должен держать батарею около 4 суток. Чтобы он прослужил как можно дольше времени, необходимо применять его совместно с качественным зарядным контролером. Контролируется ток заряда, который уменьшается при полностью заряженном аккумуляторе. Получение энергии прерывается при разрядке до критического состояния.

Все технологические новшества и солнечные установки имеют тенденцию устаревания. Ежегодно появляется все больше продуктивных и недорогих солнечных панелей, аккумуляторов и других компонентов. И хозяева домов, стремясь получить еще большую эффективность и больше заработать на зеленом тарифе, меняют их раньше положенного срока. Это приводит к возникновению огромного числа свалок с ненужными панелями и аккумуляторами в Америке и Европе. В России такой проблемы нет, но появляется заманчивая возможность купить такие заграничные устаревшие детали и установки на популярных интернет-площадках.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your <a href="/youtube/v3/getting-started#quota">quota</a>.

Загрузка…

Как работает домашнее хранилище солнечных батарей?

Наша электросеть

Наша электросеть считается одним из самых выдающихся инженерных достижений 20 века. И это огромно. ⁴ Эта сеть электростанций, подстанций, трансформаторов, проводов, датчиков и столбов доставляет электричество в ваш дом — иногда на сотни миль — для поддержания вашего дома под напряжением.

Но сетка старая. Частям сети более ста лет. В то время как наше правительство работает над обновлением сети, домовладельцы теперь могут работать над сокращением своего углеродного следа с помощью новейших технологий использования возобновляемых источников энергии — и экономии денег — за счет использования солнечной энергии с использованием аккумуляторов.

Главный распределительный щит или сервисный щит

Сеть обеспечивает питание через набор проводов, подключенных к вашей распределительной панели. (Вы это видели. Это металлический ящик с выключателями цепи, который обычно можно найти в вашем подвале или гараже.)

Местное коммунальное предприятие обеспечивает электричеством ваш дом через эту панель. Затем панель распределяет электричество по различным частям вашего дома по отдельным цепям. ⁵

Ваша солнечная батарея

Ваша солнечная батарея заряжается от ваших солнечных панелей и действует как подушка между вашей распределительной панелью и вашим домом.Когда происходит отключение электроэнергии, ваша солнечная батарея включается и отключается от распределительной панели. (Это сделано в целях безопасности. Солнечные панели отключаются во время отключения электроэнергии вашей энергосистемой, чтобы исключить опасность поражения электрическим током своих рабочих.)

Солнечная батарея установлена ​​возле вашего распределительного щита. Затем он подключается к «панели критических нагрузок». (Вы можете указать комнаты или приборы, которые важны для вас и вашей семьи.) Во время отключения электроэнергии или отключения электроэнергии ваша батарея разряжается, и ваш дом продолжает гудеть так, как вы хотите.

Больше экономии на солнечных батареях за счет увеличения времени использования

Вы также можете сэкономить больше денег, используя накопленную энергию батарей, когда коммунальные предприятия заряжают больше всего в течение дня. В тех штатах, где установлен показатель времени использования (TOU), ваша батарея заряжается, чтобы вы могли стирать одежду, заряжать цифровые устройства, готовить ужин или включать свет в патио, когда захотите. (И не платить ни копейки больше.) Узнайте больше о ставках TOU.

Панель критических нагрузок и резервная батарея работают вместе

Когда вы решаете, какие приборы или освещение вам нужны во время отключения электроэнергии, панель критических нагрузок отделяется от вашей распределительной панели.Во время отключения электроэнергии ваша главная распределительная панель отключится, но панель критических нагрузок будет непрерывно питаться во время отключения электроэнергии. ⁶

Ваша система резервного аккумулятора также предназначена для защиты критических нагрузок, таких как холодильник, морозильная камера, печь, давление воды, освещение, система безопасности и кондиционирование воздуха. Если ваша местная электросеть выйдет из строя, ваша солнечная батарея и инвертор изолируются и продолжат подавать электроэнергию в ваш дом. ⁷

Ваши солнечные панели

Вы видели солнечные батареи на крышах соседей.Солнечные панели состоят из фотоэлектрических элементов или фотоэлектрических панелей. Когда солнечный свет попадает на солнечную панель, фотоэлементы начинают вырабатывать электричество.

Солнечные панели вырабатывают энергию постоянного тока. Но наши дома работают на энергии переменного тока. Таким образом, требуется солнечный инвертор для преобразования электроэнергии постоянного тока в электроэнергию переменного тока, удобную для электроприборов, для питания вашего дома. (Во время первоначальных консультаций с вами специалисты Sunrun по солнечной энергии определят, сколько солнечных панелей вам понадобится для питания вашего дома.)

Инвертор

Бытовая техника и гаджеты в вашем доме обычно работают от переменного или переменного тока. Инвертор, подключенный к вашим солнечным панелям, преобразует мощность постоянного тока в мощность переменного тока, чтобы ваш дом продолжал работать.

Некоторые домашние батареи включают специальный инвертор для преобразования электроэнергии постоянного тока от батареи в электроэнергию переменного тока для использования в домашних условиях. Некоторые солнечные панели, как упоминалось выше, поставляются с инвертором, уже установленным на задней панели. Получите более подробную информацию о питании постоянного и переменного тока и о том, как оно работает.

Метр

Когда устанавливаются солнечные панели, обычно устанавливается новый счетчик коммунальных услуг. Некоторые владельцы солнечных батарей могут сохранить свой традиционный счетчик коммунальных услуг и установить в доме второй, более новый, счетчик. Обычно эти измерители показывают, сколько энергии вы потребляете и сколько вырабатываете солнечной энергии. Как правило, тип счетчика зависит от того, где вы живете, от вашей коммунальной компании и от вашей солнечной системы. ⁸

Sunrun обычно устанавливает новый счетчик. Это позволяет нам контролировать производство солнечной энергии в вашей системе, выявлять любые потенциальные проблемы и устранять их — обычно до того, как вы заметите проблему.

Sunrun Brightbox ™ держит вас в напряжении, когда все становится темно

Благодаря резервной аккумуляторной батарее, такой как литий-ионная батарея Sunrun, ваши огни будут продолжать работать, а ваши приборы будут продолжать работать в суровых погодных условиях, отключениях электричества, отключениях электроэнергии или просто при заходе солнца.

Создавайте, храните и управляйте собственной чистой доступной солнечной энергией с помощью Brightbox. Присоединяйтесь к тысячам американцев, которые стали солнечными благодаря Sunrun. Получите бесплатную расценку на солнечную энергию сегодня.

Как работает солнечная батарея?

Солнечная батарея может стать важным дополнением к вашей солнечной энергетической системе.Это помогает хранить избыточную электроэнергию, которую вы можете использовать, когда ваши солнечные панели не вырабатывают достаточно энергии, и дает вам больше возможностей для питания вашего дома.

Если вы ищете ответ на вопрос «Как работают солнечные батареи?», Эта статья объяснит, что такое солнечная батарея, наука о солнечных батареях, как солнечные батареи работают с системой солнечной энергии и общие преимущества с использованием солнечной батареи.

Что такое солнечная батарея?

Давайте начнем с простого ответа на вопрос: «Что такое солнечная батарея?»:

Солнечная батарея — это устройство, которое вы можете добавить к своей солнечной энергетической системе для хранения избыточной электроэнергии, вырабатываемой вашими солнечными панелями.

Затем вы можете использовать эту накопленную энергию для питания своего дома в периоды, когда солнечные панели не вырабатывают достаточно электроэнергии, в том числе ночью, в пасмурные дни и во время перебоев в подаче электроэнергии.

Назначение солнечной батареи — помочь вам использовать больше солнечной энергии, которую вы создаете. Если у вас нет аккумуляторной батареи, любое избыточное электричество от солнечной энергии идет в сеть, что означает, что вы генерируете электроэнергию и предоставляете ее другим людям, не используя в полной мере электричество, которое вырабатывают ваши панели в первую очередь.

Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашим Руководством по солнечным батареям : преимущества, особенности и стоимость

Наука о солнечных батареях

Литий-ионные батареи являются наиболее популярной формой солнечных батарей, представленных в настоящее время на рынке. Эта же технология используется для смартфонов и других высокотехнологичных аккумуляторов.

Литий-ионные аккумуляторы работают посредством химической реакции, которая накапливает химическую энергию, прежде чем преобразовать ее в электрическую. Реакция происходит, когда ионы лития высвобождают свободные электроны, и эти электроны текут от отрицательно заряженного анода к положительно заряженному катоду.

Это движение стимулируется и усиливается литиево-солевым электролитом, жидкостью внутри батареи, которая уравновешивает реакцию, обеспечивая необходимые положительные ионы. Этот поток свободных электронов создает ток, необходимый людям для использования электричества.

Когда вы потребляете электричество от батареи, ионы лития возвращаются через электролит к положительному электроду. В то же время электроны перемещаются от отрицательного электрода к положительному электроду через внешнюю цепь, питая подключенное устройство.

Домашние солнечные аккумуляторные батареи сочетают в себе несколько ионных аккумуляторных элементов со сложной электроникой, которая регулирует производительность и безопасность всей солнечной аккумуляторной системы. Таким образом, солнечные батареи функционируют как перезаряжаемые батареи, которые используют энергию солнца в качестве начального входа, запускающего весь процесс создания электрического тока.

Сравнение технологий хранения аккумуляторов

Когда дело доходит до типов солнечных батарей, есть два распространенных варианта: литий-ионные и свинцово-кислотные.Компании по производству солнечных батарей предпочитают литий-ионные батареи, потому что они могут хранить больше энергии, удерживать эту энергию дольше, чем другие батареи, и имеют более высокую глубину разряда.

Также известная как DoD, глубина разряда — это процент использования батареи по отношению к ее общей емкости. Например, если батарея имеет степень разряда 95%, она может безопасно использовать до 95% емкости батареи, прежде чем ее потребуется перезарядить.

Литий-ионный аккумулятор

Как упоминалось ранее, производители аккумуляторов предпочитают технологию литиево-ионных аккумуляторов из-за их более высокого DoD, надежного срока службы, способности сохранять больше энергии дольше и более компактных размеров.Однако из-за этих многочисленных преимуществ литий-ионные батареи также более дороги по сравнению со свинцово-кислотными батареями.

Свинцово-кислотный аккумулятор

Свинцово-кислотные аккумуляторы (такая же технология, как и у большинства автомобильных аккумуляторов) существуют уже много лет и широко используются в качестве домашних систем хранения энергии для автономных источников питания. Хотя они все еще находятся на рынке по доступным ценам, их популярность падает из-за низкого уровня DoD и более короткого срока службы.

Запоминающее устройство с сопряженным переменным током vs.Связь по постоянному току

Под соединением понимается то, как солнечные панели подключаются к системе хранения аккумуляторов, и возможны варианты: связь по постоянному (DC) или по переменному току (AC). Основное различие между ними заключается в пути, по которому проходит электричество, создаваемое солнечными панелями.

Солнечные элементы создают электричество постоянного тока, и это электричество постоянного тока необходимо преобразовать в электричество переменного тока, прежде чем его можно будет использовать в вашем доме. Однако солнечные батареи могут хранить только электричество постоянного тока, поэтому есть разные способы подключения солнечной батареи к вашей солнечной энергетической системе.

Накопитель постоянного тока

При подключении постоянного тока электричество постоянного тока, создаваемое солнечными панелями, проходит через контроллер заряда, а затем непосредственно в солнечную батарею. Перед хранением не происходит изменения тока, а преобразование из постоянного в переменный происходит только тогда, когда аккумулятор отправляет электричество в ваш дом или обратно в сеть.

Аккумуляторная батарея с постоянным током более эффективна, потому что электричество нужно только один раз переключить с постоянного тока на переменный. Однако хранилище с постоянным током обычно требует более сложной установки, которая может увеличить начальную стоимость и увеличить общий срок установки.

Накопитель переменного тока

При подключении по переменному току электричество постоянного тока, вырабатываемое вашими солнечными панелями, сначала проходит через инвертор, чтобы преобразовать его в электричество переменного тока для повседневного использования бытовой техникой в ​​вашем доме. Этот переменный ток также может быть отправлен на отдельный инвертор для преобразования обратно в постоянный ток для хранения в солнечной батарее. Когда приходит время использовать накопленную энергию, электричество вытекает из батареи и обратно в инвертор, который снова преобразуется в электричество переменного тока для вашего дома.

При подключении к сети переменного тока электричество инвертируется три раза: один раз при переходе от солнечных панелей в дом, другой при переходе из дома в аккумуляторное хранилище и третий раз при переходе из аккумуляторного хранилища обратно в дом. Каждая инверсия действительно приводит к некоторым потерям эффективности, поэтому хранилище с подключением по переменному току немного менее эффективно, чем система с подключением по постоянному току.

В отличие от хранилища с подключением по постоянному току, которое хранит энергию только от солнечных панелей, одним из больших преимуществ хранилища с подключением по переменному току является то, что оно может хранить энергию как от солнечных панелей, так и от сети.Это означает, что даже если ваши солнечные панели не вырабатывают достаточно электроэнергии для полной зарядки аккумулятора, вы все равно можете заполнить аккумулятор электричеством из сети, чтобы обеспечить вас резервным питанием, или воспользоваться арбитражем тарифов на электроэнергию.

Также проще модернизировать существующую солнечную энергетическую систему с помощью аккумуляторной батареи с переменным током, потому что ее можно просто добавить поверх существующей конструкции системы, а не интегрировать в нее. Это делает аккумуляторные батареи с подключением по переменному току более популярным вариантом для модернизации.

Как солнечные батареи работают с солнечной энергетической системой

Весь этот процесс начинается с солнечных панелей на крыше, вырабатывающих электроэнергию. Вот пошаговая разбивка того, что происходит с системой со связью по постоянному току:

1. Солнечный свет попадает на солнечные панели, и энергия преобразуется в электричество постоянного тока.
2. Электричество поступает в аккумулятор и сохраняется как электричество постоянного тока.
3. Электричество постоянного тока затем покидает аккумулятор и поступает в инвертор для преобразования в электричество переменного тока, которое может использоваться в доме.

Процесс немного отличается в случае системы со связью по переменному току.

1. Солнечный свет попадает на солнечные панели, и энергия преобразуется в электричество постоянного тока.
2. Электроэнергия поступает в инвертор и преобразуется в электроэнергию переменного тока, которую можно использовать в доме.
3. Избыточное электричество затем проходит через другой инвертор, чтобы снова превратиться в электричество постоянного тока, которое можно сохранить на потом.
4. Если дому необходимо использовать энергию, запасенную в батарее, это электричество должно снова пройти через инвертор, чтобы стать электричеством переменного тока.

Как солнечные батареи работают с гибридным инвертором

Если у вас есть гибридный инвертор, одно устройство может преобразовывать электричество постоянного тока в электричество переменного тока, а также может преобразовывать электричество переменного тока в электричество постоянного тока. В результате вам не нужны два инвертора в вашей фотоэлектрической (PV) системе: один для преобразования электроэнергии от ваших солнечных панелей (солнечный инвертор), а другой для преобразования электроэнергии от солнечной батареи (аккумуляторный инвертор).

Также известный как аккумуляторный инвертор или гибридный сетевой инвертор, гибридный инвертор объединяет аккумуляторный инвертор и солнечный инвертор в единое оборудование.Это устраняет необходимость иметь два отдельных инвертора в одной и той же установке, работая как инвертор как для электричества от вашей солнечной батареи, так и для электричества от ваших солнечных панелей.

Популярность гибридных инверторов растет, потому что они работают как с аккумулятором, так и без него. Вы можете установить гибридный инвертор в свою безбатарейную солнечную энергосистему во время первоначальной установки, что даст вам возможность добавить в линию накопитель солнечной энергии.

Преимущества хранения солнечных батарей

Добавление резервного аккумулятора для солнечных панелей — отличный способ обеспечить максимальную отдачу от вашей солнечной энергосистемы.Вот некоторые из основных преимуществ домашней системы хранения солнечных батарей:

Накапливает избыточную выработку электроэнергии

Ваша система солнечных батарей часто может производить больше энергии, чем вам нужно, особенно в солнечные дни, когда никого нет дома. Если у вас нет аккумуляторов солнечной энергии, дополнительная энергия будет отправлена ​​в сеть. Если вы участвуете в программе чистых измерений , вы можете получить кредит на эту дополнительную генерацию, но обычно это не соотношение 1: 1 для электроэнергии, которую вы производите.

Благодаря аккумулятору дополнительное электричество заряжает аккумулятор для последующего использования, а не в сеть. Вы можете использовать накопленную энергию в периоды низкой генерации, что снижает вашу зависимость от сети для получения электроэнергии.

Обеспечивает защиту от перебоев в подаче электроэнергии

Поскольку ваши батареи могут накапливать избыточную энергию, создаваемую солнечными панелями, в вашем доме будет электричество во время отключения электроэнергии и в других случаях, когда сеть выходит из строя.

снижает ваш углеродный след

Используя аккумуляторы для солнечных батарей, вы можете стать экологически чистыми, максимально используя чистую энергию, производимую вашей системой солнечных батарей.Если эта энергия не сохраняется, вы будете полагаться на сеть, когда ваши солнечные панели не вырабатывают достаточно для ваших нужд. Однако большая часть электроэнергии в сети производится с использованием ископаемого топлива, поэтому вы, скорее всего, будете работать на грязной энергии при потреблении энергии из сети.

обеспечивает электроэнергией даже после захода солнца

Когда солнце садится и солнечные панели не производят электричество, сеть вмешивается, чтобы обеспечить столь необходимую электроэнергию, если у вас нет аккумуляторной батареи. С солнечной батареей вы будете использовать больше собственного солнечного электричества в ночное время, что обеспечит вам большую энергетическую независимость и поможет снизить расходы на электроэнергию.

Тихое решение для резервного электропитания

Солнечная батарея — это 100% бесшумный резервный накопитель энергии. Вы получаете выгоду от необслуживаемой чистой энергии и вам не нужно иметь дело с шумом, который исходит от резервного генератора, работающего на газе.

Ключевые выводы

Понимание того, как работает солнечная батарея, важно, если вы думаете о добавлении аккумуляторов энергии солнечных панелей к вашей солнечной энергетической системе. Поскольку он работает как большая перезаряжаемая батарея для вашего дома, вы можете использовать любую избыточную солнечную энергию, которую создают ваши солнечные панели, что дает вам больше контроля над тем, когда и как вы используете солнечную энергию.

Литий-ионные батареи — самый популярный тип солнечных батарей, они работают посредством химической реакции, которая накапливает энергию, а затем высвобождает ее в виде электрической энергии для использования в вашем доме. Независимо от того, выбираете ли вы систему со связью по постоянному току, по переменному току или гибридную систему, вы можете повысить окупаемость инвестиций в свою солнечную энергетическую систему, не полагаясь на сеть.

Правильная конструкция системы жизненно важна для максимально эффективного использования солнечных панелей и батарей. В Palmetto мы обладаем знаниями и опытом, которые помогут вам на пути к чистой энергии.От солнечной энергии установки и обслуживания до хранилища энергии и мониторинга , наши специалисты по солнечной энергии готовы помочь вам воспользоваться преимуществами чистой энергии.

Как именно работают солнечные батареи?

Солнечные системы для жилой и коммерческой недвижимости прошли долгий путь за последние годы, и крупнейшими технологическими достижениями стали решения для аккумуляторов.

Все начинается с солнечных панелей, установленных на вашей крыше, которые собирают солнечные лучи и преобразуют их в энергию.Как только солнечный свет попадает на эти панели, он немедленно преобразует видимый свет в электрический ток.

Раньше это означало, что электроэнергию нужно было сразу же потреблять или экспортировать в сеть, а если солнце не светило, солнечная система не работала.

Современные солнечные системы по-прежнему отдают предпочтение потребностям вашего дома или бизнеса, но вся избыточная энергия затем направляется в аккумулятор, а не в сеть. Это означает меньшее количество кредитов, но также означает, что у вас есть солнечная энергия в любое время дня и ночи и в ненастную погоду.

Четыре типа солнечных энергетических систем

Все они имеют свои уникальные преимущества и способы работы. Так что вы можете рассмотреть лучший вариант для вас, лучше всего знать, как работают эти разные типы батарей. В их число входят:

• Свинцово-кислотные батареи: Если вы ищете элегантный и элегантный вид, поищите в другом месте. Это большие блочные коробки, которые не так эстетичны, как более современные дизайны. Тем не менее, они используют самые проверенные и проверенные технологии на рынке, и они всегда сверхнадежны.Однажды они будут лишними, но не в ближайшее время.
• Литий-ионный: Популярный Tesla Powerwall — это литий-ионный аккумулятор. Поскольку эта технология аналогична батареям, используемым в электромобилях, она постоянно развивается и становится лучше с каждым годом. Все текущие модели работают очень хорошо, но тем, что планируются в ближайшем будущем, суждено быть еще более впечатляющими.
• Проточные батареи : новая технология, в которой ячейка заполнена водным раствором бромистого цинка.К сожалению, их бывает труднее найти, и они все еще считаются новой технологией, но эти конструкции обещают иметь гораздо более длительный срок хранения, чем свинцово-кислотные и литий-ионные, поэтому за этой технологией нужно следить.
• Никель-хлоридно-натриевые батареи: Это еще одна новая технология, которая напрямую бросает вызов конструкциям литий-ионных аккумуляторов. У них есть несколько преимуществ, включая отсутствие риска возгорания, нулевую потребность в охлаждении, и все компоненты полностью пригодны для вторичной переработки, но на этой ранней стадии они непомерно дороги и имеют короткий срок службы.

Нужны ли для работы солнечным панелям батареи?

Нет. Вы все еще можете использовать традиционный метод подачи электроэнергии в свой дом и отгрузки избыточной энергии обратно в сеть для получения скидок.

Что происходит с солнечной энергией, когда батареи полностью заряжены?

Эти системы хранения аккумуляторов включают в себя контроллер заряда, который предотвращает утечку энергии обратно на солнечные панели и будет продолжать подпитывать аккумулятор по мере использования энергии, чтобы он оставался полным.Любая избыточная мощность затем отправляется в сеть.

Сколько солнечных батарей необходимо для питания дома?

В большинстве случаев одной или двух батарей будет более чем достаточно, хотя некоторым более крупным домохозяйствам или предприятиям может потребоваться три, чтобы полностью работать от солнечной энергии.

Если вы хотите узнать, как солнечная энергетическая система может принести пользу вашей собственности, получите три бесплатных предложения на индивидуальное решение через Energy Matters.

Хранение солнечной энергии: как работают солнечные батареи

The Ultimate Guide to the Federal Tax Credit for Solar

21 мая, 2021

Как и многие, вы, возможно, думаете о том, чтобы перейти на солнечную энергию для вашего дома или бизнеса. Федеральное правительство предлагает федеральный налоговый кредит на солнечную энергию, также известный как ITC (инвестиционный налоговый кредит) на 2021 год, чтобы помочь субсидировать покупку и установку системы солнечных панелей для домовладельцев жилых домов и коммерческих предприятий на всей территории Соединенных Штатов.Налоговый кредит для солнечной энергии изначально должен был истечь в 2021 году, но в рамках продвижения чистой энергии федеральное законодательство просто расширило этот невероятный финансовый стимул. Если вы хотите воспользоваться налоговой льготой для своего дома и бизнеса до истечения срока ее действия, воспользуйтесь этой удивительной возможностью, прежде чем она исчезнет навсегда! Вот как РАБОТАЕТ НАЛОГОВЫЙ КРЕДИТ НА СОЛНЕЧНУЮ ИНФОРМАЦИЮ Федеральный налоговый кредит на инвестиции в солнечную энергетику (ITC) делает переход на солнечную энергию более доступным для американцев при переходе на солнечную энергию.Вы можете потребовать 26% от вашего федерального подоходного налога независимо от стоимости солнечной фотоэлектрической системы и аккумуляторов. Это позволяет вам вычесть 26 процентов стоимости установки солнечной энергетической системы и резервного аккумулятора из ваших федеральных подоходных налогов. Солнечные проекты во всех секторах, включая жилую, коммерческую и промышленную, строительство которых начнется в 2021 и 2022 годах, имеют право на 26-процентную налоговую скидку.В 2023 году размер стимула снизится до 22 процентов, а с 2024 года для домовладельцев он снизится до 0 процентов. Коммерческий и коммунальный рынки будут по-прежнему получать выгоду от постоянного 10-процентного кредита, начиная с января 2024 года. ITC применяется как к жилым, так и к коммерческим системам, и его стоимость не ограничена. КОГДА ЗАКАНЧИВАЕТСЯ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ НАЛОГОВЫЙ КРЕДИТ? Немного истории: налоговая скидка на солнечную энергию для домовладельцев была создана в 2005 году, давая налогоплательщикам 30% скидки на домашнюю солнечную установку.ИТЦ продлевался ежегодно или два раза в год до 2015 года, после чего он получил долгосрочное продление, которое включало поэтапное сокращение до 26 процентов в 2020 году, 22 процентов в 2021 году и до нуля после 2021 года. Однако Конгресс недавно принял обширный Комплексный пакет расходов, который включал 900 миллионов долларов в помощь в связи с коронавирусом, и часть этой помощи включала продление налоговой скидки на солнечную энергию.Согласно новому законодательству, налоговый кредит на солнечную энергию для жилых домов не истечет после 2021 года. Вместо этого он будет сохраняться в размере 26 процентов в течение дополнительных двух лет, что поможет сделать солнечную энергию более доступной для всех. КТО МОЖЕТ ПОЛУЧИТЬ ПРАВО НА ITC? Если вы соответствуете следующим критериям, вы можете иметь право на получение налогового кредита на инвестиции в солнечную энергетику: Ваша солнечная фотоэлектрическая система была введена в эксплуатацию до 31 декабря 2021 года, чтобы получить кредит в 2022 году; или ваша солнечная фотоэлектрическая система была введена в эксплуатацию до 31 декабря 2022 года, а заявка будет востребована в 2023 году.Ваша солнечная электростанция находится в жилом или коммерческом районе США. Вы приобрели фотоэлектрическую систему и являетесь ее владельцем. Ваша солнечная панель новая или используется впервые.Это различие важно, потому что налоговая скидка на солнечную батарею может быть востребована только при первоначальной установке вашего солнечного оборудования. МОЖНО ЛИ ПРОВЕСТИ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ НАЛОГОВЫЙ КРЕДИТ? Пока вы приобретаете солнечную энергетическую систему, вы имеете право на налоговую скидку на солнечную энергию.Даже если у вас недостаточно налоговых обязательств, чтобы потребовать весь кредит в течение одного года, вы можете «перенести» оставшиеся кредиты на будущие годы, пока действует налоговый кредит. КАК Я МОГУ ПОЛУЧИТЬ СОЛНЕЧНЫЙ НАЛОГОВЫЙ КРЕДИТ ДЛЯ ДОМА ИЛИ БИЗНЕСА? Вы претендуете на налоговый кредит за солнечную энергию при подаче годовой федеральной налоговой декларации.Не забудьте сообщить своему бухгалтеру, что за последний год вы перешли на солнечную энергию. Если вы подаете собственную налоговую декларацию, вы просто используете налоговую форму 5695. Если вы готовы начать производство зеленой энергии на всю жизнь, мы здесь, чтобы помочь вам начать этот путь.Свяжитесь с нами сегодня для бесплатной консультации!

Как работает домашний аккумулятор?

Как работает домашний аккумулятор?

Принцип системы домашних аккумуляторов очень прост, но есть некоторые интересные нюансы, в частности сезонное поведение, которые заслуживают дальнейшего объяснения.

Электрические нагрузки внутри дома

Чтобы понять преимущества домашней аккумуляторной системы, сначала необходимо понять, что вы используете.Использование электроэнергии в индивидуальном доме имеет тенденцию быть очень резким, особенно когда используются мощные электроприборы, такие как чайники. Мы также наблюдаем более высокий уровень использования, когда дом занят, что, как показано для рабочей семьи, будет преимущественно во время завтрака и вечером. Это когда включено освещение и другая бытовая техника, например, телевизоры, бытовая электроника.

К сожалению, этот типичный профиль не очень хорошо подходит для солнечной генерации, и работающие домашние хозяйства, использующие солнечную энергию, будут экспортировать большую часть своей солнечной генерации.По нашим оценкам, в доме используется только 30% электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями.

Вполне естественно хотеть использовать больше собственной солнечной электроэнергии, и батареи позволяют вам это делать. Они могут повысить уровень самопотребления примерно до 70%.

Батареи улавливают солнечную электроэнергию, которая в противном случае была бы экспортирована обратно в сеть. После захода солнца аккумулятор может разрядиться, чтобы выдерживать вечерние и ночные нагрузки, поэтому вы можете использовать солнечную электроэнергию в течение всего дня.

Пока все просто! Однако летом в Великобритании мы получаем примерно в 8 раз больше солнечной энергии, чем в середине зимы. Важно понимать, на что ваша батарея может и чего нельзя делать в разное время года.

Летом ваша фотоэлектрическая система будет вырабатывать много энергии, поэтому к середине дня вы можете обнаружить, что ваша домашняя аккумуляторная система полностью заряжена. После этого любая солнечная электроэнергия экспортируется, как если бы это была обычная солнечная фотоэлектрическая система.

Это означает, что вы никогда не сможете на 100% уловить всю солнечную электроэнергию. Мы думаем, что вы сможете получать около 70% солнечной электроэнергии в течение года. Но будьте осторожны — любой, кто говорит, что вы можете получить стопроцентный захват, вас не продает.

Батарея, конечно же, будет полностью заряжена к вечеру, и при правильном размере она будет соответствовать вашему пиковому использованию в вечернее время, а также в течение всей ночи. Летом использование электроэнергии из сети может быть почти нулевым.

Зимой у нас обратная проблема.При низком уровне выработки солнечная энергия может только покрывать нагрузку в доме в течение дня. Для заполнения батареи будет очень мало избыточной солнечной энергии, поэтому у вас может не хватить энергии для удовлетворения вечернего спроса.

Это означает, что вы не можете быть самодостаточными на солнечной энергии. Нас часто спрашивают, можете ли вы полностью отключиться от сети! По этой причине вы не можете находиться в Великобритании — вам придется импортировать электроэнергию из сети зимними вечерами и ночами.

Аккумуляторы для хранения солнечной энергии — Работа и преимущества солнечных батарей

Как работает солнечная батарея и преимущества установки батарей?

Развитие солнечной энергии как ценного источника энергии для жилого и коммерческого рынка увеличило потребность в устройствах хранения энергии, которые могут сохранять солнечную энергию, генерируемую в течение дня, для последующего использования в ночное время.

Соединяя солнечную батарею с фотоэлектрической батареей и гибридным инвертором или контроллером заряда, фотоэлектрические модули, установленные на вашей крыше, будут отправлять электричество постоянного тока для питания электрических нагрузок вашего дома и использовать избыточную солнечную энергию для зарядки батарей.Это позволяет максимизировать использование и ценность вырабатываемой солнечной энергии

По-настоящему понять, как работают солнечные батареи, может быть сложной задачей, но мы можем упростить ее для вас.

Как работают солнечные батареи?

Процесс хранения солнечной батареи на самом деле очень похож на процесс хранения автомобильной батареи.

В основном, контроллер заряда устанавливает определенное напряжение, которое выбирается в соответствии с напряжением самой батареи.Когда фотоэлектрическая матрица вырабатывает электричество постоянного тока, устройство контроллера регулирует выходное напряжение и подает соответствующий электрический ток на батарею.

Этот электрический ток проходит через процесс преобразования энергии, который переходит из электричества в химическую энергию во время процесса зарядки. Между тем, при разряде происходит преобразование химической энергии в электрическую.

Чтобы произвести эти преобразования энергии, два электрода из разных металлических компонентов должны быть помещены в проводящую среду, называемую электролитическим раствором.Эти электроды представляют собой положительные и отрицательные клеммы, которые будут подключены к устройству контроллера, а раствор электролита — это среда, через которую электроны будут проходить от одной стороны электрода к другой.

Типы солнечных батарей

В основном на рынке представлены солнечные батареи двух типов. Давайте проанализируем их обоих

Они состоят из двух электродов, погруженных в раствор серной кислоты и воды. Положительный электрод изготовлен из оксида свинца, а отрицательный — из чистого свинца.Электроизоляционная мембрана предотвращает их столкновение друг с другом при перемещении аккумулятора.

Эти батареи требуют большего обслуживания и внимания, чем литий-ионные. Однако они дешевле литиевых.

Здесь вы можете найти список различных типов и подтипов свинцово-кислотных аккумуляторов:

• • Свинцово-кислотный (FLA)
  • Свинцово-кислотный клапан с регулируемым клапаном (VRLA)
    • Мат из абсорбированного стекла (AGM)
    • Гелевые ячейки

Безопасные аккумуляторные батареи, состоящие из анода и катода, которые накапливают ионы лития и погружены в электролит, который переносит их от одного к другому через сепаратор.Это движение частиц создает свободные электроны на аноде, создавая заряд на положительном коллекторе тока.

См. Рисунок ниже, чтобы получить более наглядный подход к последнему объяснению.

Рис.1: Механизм зарядки литий-ионных аккумуляторов.

Почему я должен устанавливать солнечные батареи?

Существует внутренняя проблема с солнечной энергией, которая связана с перемежаемостью.Картины солнечной радиации меняются в течение дня, а также меняются в зависимости от сезона. Несмотря на то, что существуют модели и данные для прогнозирования этих изменений, ваша солнечная батарея может быть не в состоянии покрыть все потребности ваших нагрузок в течение всего дня, особенно в пасмурные дни.

Однако, используя солнечную батарею, у вас будет резервный резерв, который позволит вам покрыть ваши потребности в энергии в течение дня.

Кроме того, вы сможете перенести избыточную солнечную энергию, которую ваша фотоэлектрическая батарея генерирует в течение дня, чтобы хранить ее внутри батареи и использовать ее ночью.Это сэкономит вам деньги при тарифах на электроэнергию на время использования, когда ночные тарифы будут намного дороже, чем дневные тарифы, по которым вы будете получать оплату за дополнительную солнечную энергию.

Более того, наиболее важным преимуществом установки системы резервного питания с привязкой к сети является то, что у вас будет питание в случае отключения электроэнергии или отключения электроэнергии для покрытия критических нагрузок в вашей установке.

Как работают батареи солнечных батарей? Разъяснитель

За более чем столетие решения в области солнечной энергии претерпели революцию и стали серебряной пулей для высоких коммунальных расходов как для домашнего, так и для коммерческого использования.Солнечные батареи заставляют миллиарды людей из развитых стран отключаться от электросети.

Ассоциация предприятий солнечной энергетики утверждает, что весь рынок солнечной энергии может вырасти и достигнуть к 2023 году, по оценкам, 4,5 миллиардов долларов. Системы солнечной энергии породили автомобили, работающие на солнечной энергии, а также здания или инфраструктуры, работающие на солнечной энергии. Удобный и экономичный эффект достижений в области возобновляемых источников энергии предлагает ответы на неизбежное истощение поставок электроэнергии для многих потребителей в мире.

Фактически, Соединенные Штаты возвращаются к Парижскому климатическому соглашению. Все больше стран все больше осознают альтернативные источники энергии, которые они могут использовать для своих домашних хозяйств и промышленности, не нанося дальнейшего ущерба окружающей среде.

Учитывая многообещание, которое он дает людям, большинство из них до сих пор не знают, как работают солнечные энергетические системы. В этой ситуации возникает вопрос: как работают солнечные батареи?

Как работают солнечные батареи

Солнечные панели собирают всю энергию солнца, а затем помещают ее в систему батарей для использования в будущем.Проще говоря, солнечные панели собирают солнечную энергию для будущего использования. Солнечные батареи не всегда подключаются к инвертору; вместо этого некоторые солнечные батареи имеют свои инверторы и предлагают интегрированное преобразование энергии. Емкость батареи обратно пропорциональна количеству солнечной энергии, которую она может хранить.

Установка солнечной батареи, когда у нас есть система солнечных панелей дома, означает хранение избыточной солнечной электроэнергии в доме вместо того, чтобы отправлять ее обратно в электросеть. Если солнечные панели производят больше электроэнергии, чем нам нужно, дополнительная энергия используется для зарядки аккумуляторной батареи.

Позже, когда солнечные батареи не производят электричество, мы можем использовать энергию, ранее накопленную в батарее, для использования в ночное время. Батарея будет отправлять электричество обратно в сеть только тогда, когда она полностью заряжена, и она сможет получать электричество из сети только тогда, когда батарея разряжена.

На практике все это означает, что дома солнечной энергии и хранилища могут накапливать излишки солнечной энергии на месте для дальнейшего использования, когда солнце не светит. Кроме того, солнечные батареи имеют как долгосрочное, так и краткосрочное хранение энергии.

Они полезны при длительных перебоях в подаче электроэнергии, поскольку могут обеспечить временное резервное питание дома. Солнечные батареи работают так, что солнечная энергия не расходуется зря, и каждая капля топлива расходуется не зря.

Преимущества использования солнечной энергетической системы

1. Возобновляемый источник энергии

Одним из главных преимуществ использования солнечной энергии является отсутствие проблем с ее истощением. В отличие от известных ископаемых видов топлива, таких как нефть и природный газ, возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия, не сталкиваются с теми же опасностями, что и предыдущие, поскольку солнце всегда светит каждый день, 365 дней в году.

Он доступен каждый день, и мы можем получить его где угодно. Нам не о чем беспокоиться, поскольку продолжительность жизни Солнца составляет 5 миллиардов лет, и поэтому оно может снабжать всех людей во всем мире — и даже больше. Ему не грозит опасность истощения, и он может зависеть от солнечных лучей, чтобы и дальше обеспечивать свои дома и недвижимость необходимым им электричеством.

2. Снижает счета за электричество вдвое

Счета за электроэнергию снизятся, поскольку у нас есть альтернативный источник энергии для снабжения наших приборов.Сумма экономии, которую мы получим, по-прежнему зависит от того, как часто мы используем наши устройства и машины дома и сколько электроэнергии они потребляют при использовании.

Мы можем использовать пример, чтобы сделать концепции более понятными. Например, бизнес, использующий коммерческие солнечные панели, может получить огромные преимущества, потому что большой размер системы может покрыть большую часть счетов за электроэнергию.

Нам не нужно зависеть от электроэнергетических компаний, поскольку мы можем производить энергию самостоятельно. Это очень легальный источник энергии, который широко поддерживается многими странами и организациями по всему миру.

3. Низкие эксплуатационные расходы

Некоторые могут подумать, что солнечные панели, аккумуляторная батарея и солнечные аккумуляторы могут быть дорогостоящими, поэтому люди немного опасаются солнечной энергетической системы. Они думают, что их обслуживание может стоить еще дороже.

Хорошие новости: нам не нужно много тратить на обслуживание систем солнечных батарей. Частой очистки, которую мы будем проводить, должно хватить, чтобы справиться с этим, поэтому мыть их один раз в два года будет достаточно.

Если мы не уверены, хотим ли мы делать уборку самостоятельно, специализированные компании предлагают эту услугу примерно за 35-50 долларов.

Большинство надежных производителей солнечных панелей предлагают гарантию 20-25 лет.

Еще одно известное преимущество этой конструкции — отсутствие износа из-за отсутствия движущихся частей. Примерно через десять лет инвертор почти всегда остается единственной деталью, которую необходимо заменить. Он постоянно работает над преобразованием солнечной энергии в электричество и тепло. Помимо инвертора, кабели также требуют регулярного обслуживания, чтобы солнечная энергетическая система работала с максимальной эффективностью.

И поскольку покрыта только начальная стоимость солнечной системы, ожидается, что мы будем платить совсем немного денег за техническое обслуживание и ремонтные работы.

Наш вынос

Солнечные панели работают, используя солнечную энергию солнца и сохраняя ее в системе солнечных батарей, которую люди могут использовать в любое время.

Он имеет множество преимуществ, например, помогает людям экономить на счетах за электроэнергию. Поскольку это известный возобновляемый источник энергии, мы можем быть уверены, что солнечная энергия может прослужить нам всю жизнь.

С развитием технологий и внедрением инноваций, технологии хранения энергии становятся более эффективными и удобными для пользователя, делая их доступными для все большего числа людей во всем мире.