Содержание

Доброго дня, посетители моего блога часто задают мне вопросы про то, какие солнечные батареи лучше поликристаллические или монокристаллические? Все зависит конечно же от условий их эксплуатации, погодных условий и грамотного специалиста, который все это будет настраивать и устанавливать. В своей работе я часто сталкиваюсь, с тем, что плохие специалисты часто вредят оборудование, устанавливают его под не правильным углом, из-за чего кпд батареи намного ниже, чем могло бы быть. В статье я собрал максимальное количество информации, которая сможет вам пригодится в процессе выбора и установке солнечных батарей.

Какие батареи лучше брать  — монокристаллические или поликристаллические?

Кремний можно раздробить, нагреть, вылить в форму и дать ему остыть. Из такого материала получится поликристаллический фотоэлемент. Но можно и вырастить кристалл, что намного сложнее и дороже.

В результате образуется один монокристаллический слиток. В принципе, как изготавливаются фотоэлементы, можно посмотреть в специальной технической литературе. Нас же интересуют практические вещи, связанные с различиями между поликристаллическими и монокристаллическими солнечными батареями.

Деградация начальная и линейная

Солнечные батареи постепенно теряют свою мощность. Здесь различают:

  1.  начальную деградацию, вызванную первичным солнечным облучением;
  2.  линейную деградацию, которая происходит на протяжении всего срока службы солнечных батарей.

Оба процесса носят необратимый характер.

Начальная деградация

Главное здесь не то, почему фотоэлементы теряют мощность в первые же часы работы на солнце, главное для нас то, что такое есть. Современные исследования показывают, что уже в первые часы работы потеря мощности может составлять до 3%.

В целом можно сказать следующее: величина начальной деградации зависит от чистоты сырья, используемого для изготовления фотоэлементов. Чем чище сырье, тем мощнее фотоэлемент, но и дороже.

Однако, следует отметить, что начальная деградация особенно сильно проявляется для монокристаллических фотоэлементов, в то время как для поликристаллических этот эффект выражен слабее, 97,5% против 97%. Очко в пользу поликристаллических солнечных батарей.

Линейная деградация

Все фотоэлементы, как монокристаллические, так и поликристаллические, теряют часть мощности в течение всего срока непрерывной работы.

И если раньше считалось, что потеря мощности у поликристаллических солнечных батарей меньше, чем у монокристаллических, то в современном исполнении как те, так и другие теряют мощность примерно на 20% от начальной через 30 лет их постоянной эксплуатации. Ничья.

Слабая освещенность

В некоторых регионах не всегда стоит солнечная погода с прямым солнечным излучением. Бывает облачно и туманно. Но современные солнечные электростанции производят электроэнергию и при облачной погоде.

Решающую роль в том, как солнечная батарея будет работать при плохой погоде, играет чувствительность, с которой фотоэлементы реагируют на свет определённой длины волн, то есть насколько хорошо они способны превращать соответствующий свет в электричество.

В плохую погоду свет в голубом диапазоне не отражается облаками и достигает поверхности солнечных батарей.

При этом монокристаллические фотоэлементы значительно лучше обрабатывают «голубой свет», чем поликристаллические. Но за счет неоднородности поверхности поликристаллическая солнечная батарея может поглощать лучи под разными углами, что позволяет ей хорошо работать как при отсутствии прямого солнца, так и в пасмурные дни.

Если же солнце вдруг окажется в просвете между облаков, произойдет нечто удивительное: поликристаллические солнечные батареи будут получать прямые солнечные лучи плюс отраженный свет облаков! Таким образом, они получат даже больше света, чем в ясный день! Опять ничья.

Потеря мощности от нагрева (температурный коэффициент)

Температура солнечной батареи является одним из факторов, влияющих на эффективную работу солнечной электростанции.

В процессе эксплуатации солнечные батареи нагреваются. Во-первых, непосредственно под воздействием солнца, а во-вторых, опосредованно за счет производства электроэнергии. Солнечные батареи нагреваются сразу же, как только начинает течь ток.

При нормальной солнечной погоде температура солнечных батарей очень быстро достигает 50-65°С. При жаркой погоде и длительным периодом генерации их температура может превышать 80°С. Чем выше температура солнечной батареи, тем ниже ее мощность.

В документации на солнечные батареи обычно указывается мощность при температуре 25°C. Каждый градус свыше 25° снижает максимальную мощность солнечной батареи. А вот насколько упадет мощность, зависит от температурного коэффициента.

В целом можно отметить, что потеря мощности у поликристаллических солнечных батарей значительно ниже, чем у монокристаллических. Кроме того, черный цвет монокристаллических батарей обеспечивает им более значительный нагрев. Небольшое преимущество поликристаллических.

Максимальная мощность

Современные монокристаллические солнечные батареи массово достигли мощности 295 – 330 Вт/пик при эффективности до 25% (60 фотоэлементов). В экспериментальных условиях они могут достигать 350 Вт/пик. Вот здесь поликристаллические существенно проигрывают монокристаллическим со своей максимальной мощностью   295 Вт/пик и эффективностью 17%.

Таким образом, выработка солнечной электроэнергии с помощью монокристаллических солнечных батарей на крыше дома будет больше, чем с помощью поликристаллических на той же площади крыши.

Но их по сравнению с монокристаллическими батареями менее низкая эффективность компенсируется значительно более низкой ценой.

Цена

Здесь можно сказать очень коротко: производство монокристаллических фотоэлементов значительно дороже, поэтому и стоимость монокристаллических солнечных батарей в расчете за ватт/пик выше, чем у поликристаллических солнечных батарей.

Вывод

Итак, если оценивать, какие батареи лучше или хуже, можно смело говорить: ничья! Как у одних, так и у других есть свои преимущества и недостатки. Практический опыт показывает, что в действительности различия в выработке солнечной электростанции на основе монокристаллических батарей и поликристаллических батарей очень незначительны.

Выбор полностью остается за вами. Хотите, чтобы на крыше вашего дома производилось как можно больше солнечной электроэнергии, то ставьте монокристаллические батареи.

Но они дороже, чем поликристалл. Если на крыше есть место для установки солнечной электростанции, которая полностью покроет ваши потребности в электроэнергии и позволит даже получать доход по «зеленому» тарифу, ставьте 30 кВт поликристаллических солнечных батарей, что даст возможность быстрее окупить станцию.

Источник: http://sunnik.com.ua/monokristallicheskie-i-polikristallicheskie-solnechnye-batarei-preimushhestva-i-nedostatki/

Монокристаллические солнечные панели и поликристаллические: что лучше

Стремясь сэкономить семейный бюджет, многие люди обращаются к альтернативным источникам энергии. Одним из таких источников являются солнечные батареи. Но в продаже представлен большой ассортимент. Как определиться с выбором? Что лучше: монокристаллические солнечные панели или поликристаллические?

Чтобы понять, какие солнечные батареи лучше, необходимо выяснить, что представляет собой каждая из моделей.

Панели из монокристаллов

Понять, что перед вами монокристаллические солнечные панели, очень просто. Их поверхность составляет большое число квадратов, которые имеют срезанные уголки. Монокристаллы с такой формой получаются в процессе изготовления, а объясняется это структурой кристаллической решетки кремния.

Из названия ясно, что при производстве используется один кремниевый кристалл. Чтобы его изготовить, запускают процесс выращивания из расплава, используя чистый кремний. В результате выходит кристаллический элемент в форме цилиндра, который в дальнейшем нарезают тонкими пластинками, и они получают форму срезанных квадратов.

Такая форма позволяет предотвратить нерациональное использование полезных площадей. Монокристаллическая панель отличается однородным цветом и структурой. Это свидетельствует о высокой чистоте кремния (до 99,99 %).

Отдельные квадратные детали складывают в единую панель, окруженную по периметру оболочкой из пластика. После этого солнечный модуль готов к функционированию.

Достоинства

Монокристаллические солнечные батареи обладают рядом преимуществ:

  1. Имеют наилучший коэффициент полезного действия среди всех современных моделей.
  2. Хорошо функционируют в условиях низких температур.
  3. Обладают длительным сроком эксплуатации (до 25 лет).
  4. Требуют меньше места по сравнению с другими аналогами при одной и той же отдаче тепла.

Панели из поликристаллов

Поликристаллические солнечные батареи имеют в своем составе элементы с большим числом кристаллов.

Какие же отличия в процессе производства поликристаллов? Их не выращивают дорогим и  долгим по времени способом, как монокристаллические. Расплавленный кремний постепенно охлаждается и затвердевает, в результате выходит заготовка из поликристаллов кремния в виде прямоугольника.

По структурной однородности и чистоте эта модель уступает монопанелям. Сырьем могут служить отработавшие свой срок солнечные панели.

Подготовленные поликристаллические элементы наклеиваются на сплошное основание и заключаются в алюминиевую рамку, которую покрывают черной краской. На заключительном этапе делают герметизацию рамки, ламинируют всю поверхность для предотвращения порчи от воздействия внешней среды (осадки, перепады температур). Именно от этого этапа зависит, как долго солнечная батарея сможет проработать.

Достоинства

  1. Процесс производства более дешевый и простой. Это сказывается на стоимости товара.
  2. Хорошая результативность при функционировании в облачных погодных условиях, этому способствует неравномерная поверхность панели.
  3. Поликристаллические солнечные панели отличаются более разнообразными параметрами по размерам и формам.
  4. Более устойчивы к перепадам температуры окружающей среды.

Минусы панелей обоих видов

Несмотря на то, какая существует разница в технологическом процессе, у названных солнечных модулей есть одинаковые недостатки, которые преимущественно связаны с характерными особенностями кремния:

  1. Поликристаллические солнечные модули, как и монокристаллические, обладают повышенной хрупкостью. Поэтому располагать их необходимо на твердом ровном основании. Если на поверхности ячейки образуется трещина, то панель не пригодна для дальнейшего использования.
  2. Продуктивность в преобразовании энергии солнца не слишком высока. Поликристаллические панели имеют КПД до 15-18 %, а монокристаллические – 22 %. Даже панели, задействованные в космических технологиях, выдают КПД не более 38 %.
  3. Производительность и тех, и других батарей полностью зависит от солнечной погоды. То есть наибольшая эффективность будет в южных областях, где солнце светит дольше и количество ясных дней преобладает над пасмурными.
  4. Чтобы обеспечить работу солнечных батарей (моно- или поли-), понадобится электростанция или аккумулятор для преобразования энергии и стабилизации напряжения на выходе.
  5. Процессу старения одинаково поддаются как поли-, так и монокристаллы. Монокристаллические элементы за четверть века теряют эффективность работы на 20 %, поликристаллические за такой же период теряют до 30 %. Несмотря на бесперебойность поступления энергии, солнечная панель со временем нуждается в обновлении.
  6. Стоимость изделия с использованием энергосберегающих технологий достаточно высока по сравнению с ценой обычных товаров.

Советы по выбору

Зная все плюсы и минусы, которыми обладают поликристаллические или подобные им монокристаллические солнечные батареи, можно определиться с их выбором:

  1. Прежде всего, стоит отталкиваться от своих потребностей. Нужно высчитать объем тепла, который вам понадобится. Наиболее рациональным считается, если солнечная батарея сможет выдавать от 40 до 80 % необходимого тепла.
  2. Приобретаемая панель должна соответствовать вашему жилью. Следует принимать во внимание климатическую зону, продолжительность светового дня: для этого делаются специальные расчеты с использованием карты освещенности.
  3. При выборе батареи нужно выяснить ее КПД; материал, из которого она изготовлена; период, на который рассчитана работа изделия.

При установке солнечных батарей лучше проконсультироваться со специалистами, которые, исходя из конкретных характеристик вашего дома и запросов, помогут подобрать самый оптимальный вариант по цене и производительности.

Источник: https://batteryk.com/monokristallicheskije-solnechnyje-paneli

Что лучше поли или монокристаллические солнечные батареи?

С появлением новейших разработок в области науки и техники, ассортимент солнечных модулей постепенно расширяется. Но неизменную популярность среди пользователей, как и прежде, занимают солнечные батареи из монокристаллического и поликристаллического кремния.

Монокристаллические солнечные батареи

За счёт более качественного исходного материала, монокристаллические солнечные батареи имеют лучшие показатели по работе при низких уровнях освещённости (в условиях облачности). Что очень важно для электрогенерации в осенне-зимний период, особенно при применении солнечных батарей в Украине.

Помимо этого, монокристаллические элементы более эффективно работают в морозную погоду, поэтому  использовать монокристаллические солнечные батареи в зимний период более практично.

В случае, если целью является получение максимальной генерации с единицы площади, следует использовать только монокристаллические модули.

Монокристаллический и поликристаллический солнечные модули

Поликристаллические солнечные батареи

Основное преимущество поликристаллических солнечных батарей – они дешевле, так как себестоимость исходного материала (мультикристаллических пластин) ниже, но и эффективность работы таких модулей ниже.

Их использование целесообразно если нет задачи получения максимальной выработки электроэнергии с единицы установленной мощности. Если в вашей местности нету значительных перепадов уровней освещенности в течении длительного периода.

Внешний вид

Сырьем для производства монокристаллических элементов солнечных батарей является монокристалл кремния, полученный путем выращивания в специальных ростовых вакуумных печах. Чистота такого изделия равна 99,999%, от сюда и значительно высший КПД по сравнению с поликристаллическими элементами. Кристалл кремния в печи растет в форме цилиндра, если его порезать на пластины – мы получим круги).

Растущий в печи кристалл кремния имеет цилиндрическую формуЕсли далее из таких круглых пластин сделать солнечные элементы и собрав их в готовую солнечную панель, у нас будет очень много неэффективной площади панели. Но если же из круглой пластины вырезать квадрат, получится много отходов производства.

Поэтому принята стандартная форма монокристаллических солнечных элементов, так называемый псевдоквадрат. Это лучшее решение по оптимизации полезной площади монокристаллической солнечной панели и уменьшении производственных отходов.

Монокристаллический солнечный элемент формы псевдоквадратПроизводство  элементов (ячеек) для поликристаллических солнечных батарей технологически на много проще, в следствии сами элементы значительно дешевле. Чаще всего, емкость – тигель с расплавленным кремнием, чистота которого намного ниже чем при производстве монокристаллических элементов, плавно охлаждают до полного остывания.

Полученный слиток кроят на пластины нужной формы. Внешне элемент для поликристаллической солнечной панели легко отличить от монокристаллического благодаря визуально неоднородной структуре.

Поликристаллический солнечный элемент имеет неоднородную структуру

Эффект старения

С каждым годом эксплуатации любых солнечных батарей их производительность немного уменьшается, можно сказать что происходит “старение”. И для монокристаллических солнечных батарей этот эффект значительно ниже, это связано с их равномерной структурой.

Сравнение по эффективности работы

Начиная с «бума» массового производства солнечных панелей в начале 2000-х годов, ведутся споры, какой из вариантов, моно- или мультикремний является более предпочтительным, с точки зрения эффективности использования.

В данной статье мы не будем проводить глубокий теоретический анализ физических процессов, а обратим внимание только на имеющиеся статистические данные.

Наиболее объективной информацией о эффективности работы фотоэлектрических модулей, являются данные об натурных испытаниях, проводимых под эгидой журнала Photon International (модули различных производителей устанавливаются в одинаковых условиях, на каждую группу устанавливается отдельный счётчик вырабатываемой энергии). Место проведения испытаний – Аахен, Германия.

В качестве результирующего параметра для сравнения взят параметр «коэффициент выработки», определяемый как соотношение выработанной энергии к расчётной, которая должна быть полученной  исходя из номинальной мощности модуля, реальных условий окружающей среды (освещённость, температура и т.д.). По результатам 2013 и 2014 года,  были получены следующие значения по лидерам:

Компания Материал подложки Место 2013 год Процент 2013
Sopray Energy Mono 1 94
Risen Energy Mono 2 93,8
ET Solar Industry Mono 3 93,4
Hanwha QCells Multi 4 93,3
Sonalis Mono 5 93,3
Risen Energy Mono 6 93,1
CSG PV Tech Multi 7 93,1
Renesola quasimono 8 93,1
Sopray Energy Multi 9 93
CSG PV Tech Mono 10 93
RealForce Power Multi 11 92,8
Seraphim Solar System Multi 12 92,6
Jinko Solar Mono 13 92,6
Jinko Solar Multi 14 92,6
Siliken Multi 15 92,4
ET Solar Industry Multi 16 92,2
JA Solar Mono 17 92,1
REC Multi 18 92,1
CSG PV Tech Mono 19 92,1
Hareon Solar Technology Multi 20 92,1

Мы видим, что:

ТОП-3: монокремний 100%; ТОП-5: монокремний 80%; ТОП-10: монокремний 60%.

Компания Материал подложки Место 2014 год Процент 2014
Sopray Energy Mono 1 94,9
Risen Energy Mono 2 94,7
Sonalis Mono 3 94,4
Sunpower mono 4 93,9
Renesola quasimono 5 93,7
Hanwha QCells Multi 6 93,6
Huanghe Photovoltaic Technology Multi 7 93,6
Sunpower mono 8 93,5
Risen Energy Mono 9 93,4
ET Solar Industry Mono 10 93,2
Jinko Solar Multi 12 92,9
Seraphim Solar System multi 13 92,6
Hareon Solar Technology Multi 14 92,4
Sopray Energy Multi 15 92,4
Phono Solar Mono 16 92,4
CSG PV Tech Multi 17 92,4
CSG PV Tech Mono 18 92,3
Runda PV multi 19 92,3
Topsolar Green mono 20 92,3

Какую батарею можно выбрать для похода?

Таким образом, образцы, где в качестве базового материала использован монокремний, при проведении данных испытаний продемонстрировали более высокую эффективность по выработке электроэнергии. Покольку результатов по другим объективным сравнительным испытаниям не приводится, мы рекомендуем использование монокристаллических солнечных панелей.

Наше предприятие “Пролог Семикор” производит солнечные модули  только из монокристаллических солнечных элементов.

Если вы заинтересованны купить солнечные батареи полностью украинского производства, посетите наш магазин, нажав в меню сайта “Наш магазин”. Так же мы можем предоставить консультацию по внедрению “Зеленого Тарифа” с 10% надбавкой за использования украинских комплектующих.

Поликристаллические и монокристаллические солнечные батареи позволяют установить независимый источник энергообеспечения в домах, а также на предприятиях. На сегодняшний день благодаря солнечным батареям можно:

  1. Обеспечивать автономное и резервное электроснабжение частных домов, офисных зданий, заправочных комплексов, тепличных и фермерских хозяйств, киосков.
  2. Обеспечивать освещение парков, садов, улиц и шоссейных дорог;
  3. Обеспечивать электроэнергией удалённые объекты телекоммуникаций.
  4. Усовершенствовать работу газопроводов и нефтепроводов;
  5. Обеспечить электропитанием системы подачи воды, а также ее опреснения.
  6. Заряжать разнообразные гаджеты (актуально в походах и поездках за город).

Источник: http://semicor.com.ua/polikristall-or-monokristall/

Солнечные батареи — отличия. Какая солнечная батарея лучше?

Давайте разберёмся, какая солнечная панель лучше по типу. Для того, чтобы понять в чём лучше та или иная панель, необходимо разобраться в чём же их отличие. Основные и самые популярные на рынке виды солнечных батарей— это поликристаллические и монокристаллические солнечные батареи.

  • Самое главное отличие — энергоэффективность. Различные солнечные батареи в зависимости от своего типа, имеют разный показатель. Разница в этом показателе основана на различном КПД одного и второго типа батарей. Эффективночть преобразования солнечной энергии — это ключевой момент, ведь чем лучше панель преобразовывает энергию, тем больше Вы получите электричества. Монокристаллическая структура выдаёт КПД до 22%, в то время как поликристаллические батареи — до 18%.
  • Разница в производительности связана с различным подходом к производству и качеству солнечных батарей. Конкретнее, для монокристаллического кремния используют только кремний высокой степени очистки, а для поликристаллического используют и вторичное сырьё, отходы, переработанные материалы. Конечно при таком подходе к производству, второй вариант панелей намного хуже не только по уровню КПД, но и по надёжности, а также у них значительно меньше рабочий ресурс. Начинаются микротрещины, попадание кислорода в систему и разрушение структурных элементов. Зато, стоимость таких батарей, ниже.
  • Качество и эффективность панелей имеют прямое воздействие на площадь. Здесь важно понимать, что при различной эффективности и качестве материалов, солнечные панели будут занимать разные площади при одной и той же мощности.
  • Стоимость. Конечно, один из самых интересных моментов для потребителя — цена солнечной панели. Понятное дело, что стоимость монокристаллов выше, чем стоимость поли, ведь качество у этих двух разных типов батарей существенно отличается. Но в то же время, в Европе куда более популярны именно поликристаллические солнечные батареи ввиду своей низкой стоимости и в то же время достаточно хорошим показателям. На европейском рынке доля поликристаллических солнечных панелей больше 50%. Можно сказать, что и в мире такой тип батарей занимает лидирующие позиции. Почему так происходит? Да потому что разница в энергоэффективности и в площади панелей на одну и ту же мощность, не так существенна, как существенна разница в цене. Особенно, если Вы хотите оборудовать большие площади. С другой стороны, если нужно покрыть сложную геометрическую поверхность, то пригодятся гибкие солнечные панели.
  • Разница во внешнем виде. Конечно, самый последний фактор, ведь нам намного интереснее технические показатели чем внешний вид батарей. Тем не менее, у монокристаллических солнечных элементов, поверхность более однородная и ровная, углы закруглены. Более ровный цвет связан с тем, что вся поверхность батареи, по сути, представляет собой один цельный кристалл кремния, просто переработанный. У поликристаллических структур цвет не такой однородный и имеет квадратную форму, благодаря производственным заготовкам. Неровномерный цвет таких батарей обоснован различными примесями в структуру и неоднородность различных кристаллов кремния.

Итак — в чём отличие монокристаллических и поликристаллических солнечных панелей?

Наверняка, Вы смогли для себя разобраться какие батареи лучше и чем отличаются солнечные батареи. Напоследок хотелось бы ещё раз повторить основные различия батарей:

  • Энергоэффективность
  • Разница в площади
  • Стоимость
  • Внешний вид

Конечно, для вашей домашней солнечной электростанции не имеет никакого значения, какие солнечные панели Вы будете использовать. Какие солнечные панели лучше поли или моно кристаллические, мы разобрались.

Что тот, что другой вариант выдаёт одно и то же напряжение и мощность. Эти факторы не зависят от выбора того или иного типа. Если только вам не грозит жёсткая форма перфекционизма и Вам не нужен однородный окрас ваших панелей.

Разве что, для поликристаллических батарей, Вам понадобится немного больше площади и меньше денег.

Или наоборот, для монокристаллических: меньше площадь — больше средств. Вот именно поэтому люди по всему миру отдают предпочтение поликристаллическим элементам. Но Вы для себя можете решить по другому и купить монокристаллические солнечные батареи, которые немного дороже.

Источник: http://www.solnpanels.com/kakaya-solnechnaya-batareya-luchshe/

Поликристаллические и монокристаллические солнечные панели, в чем отличие и какие выбрать?

Солнечные электростанции с каждым годом набирают все большую популярность в Украине и мире. Альтернативный метод получения солнечной энергии используют не только промышленные предприятия, но и владельцы частных домов или дач.

Популярность установки солнечных электростанций во всем мире привела к возрастанию интереса и в нашей стране. Выбирая оборудование для будущей солнечной электростанции, возникает вопрос, какие солнечные панели выбрать, сколько они будут служить и как правильно выбрать производителя?

Мы уже рассказывали о принципе работы солнечных батарей, что входит в состав солнечной электростанции, сегодня мы поговорим о видах солнечных панелей. На сегодня, существует три вида солнечных панелей, об этом читайте ниже.

Виды солнечных панелей, их особенности и отличия

На сегодняшний день различают три вида солнечных батарей: тонкопленочные, монокристаллические, поликристаллические.

Тонкопленочные солнечные панели пока не получил значимой популярности в мире, поэтому мы рассмотрим два типа солнечных панелей, которые пользуются большей популярность и которые мы применяем в строительстве электростанций для наших клиентов.

Монокристаллические солнечные панели

Монокристаллические солнечные панели производят из чистого кремния. Для этих целей применяют кварцевый песок и сложные технологии. Трудоемкость процесса получения монолитной тонкой пластины кремния приводит к довольно не дешевой стоимости.

Поликристаллические солнечные панели

Поликристаллический тип панелей производить значительно проще, пластина не обладает такой однородностью структуры, как монокристалл, поэтому она будет в разы дешевле.

Основные отличия поликристаллических (POLY) и монокристаллических (MONO) солнечных панелей

Несколько основных параметров, по которым можно определить эффективность, выявить преимущества или недостатки типов солнечных панелей.

Эффективность и производительность

Это главный показатель и он выше у монокристаллической батареи, ее КПД составляет порядка 18,5-23,5%, а вот поликристаллическая модель имеет КПД на уровне 15,5-18%.

Относительно производительности, соответственно исходя из КПД, она также будет выше у монокристалла на 15-20%. За десятилетнюю работу монокристаллическая батарея произведет энергии на 40% больше;

Размер солнечной панели

По этому параметру также лидирует монокристаллический тип солнечной панели. При одинаковом размере монокристаллическая панель будет иметь большую мощность и производительность, соответственно она займет меньше места на вашей крыше или другом месте для установки;

Эстетическая сторона

Монокристалл имеет однородную структуру с красивым, ровным цветом, а сами панели округлую и обтекаемую форму. Поликристалл — это панель, которая поделена на квадратные секторы, может наблюдаться неоднородность цвета;

По сроку эксплуатации

Считается, что монокристаллические панели также выигрывают и служить они могут более тридцати лет. Производители указывают срок эксплуатации по 25 лет на обоих типах панелей;

Экономические затраты

Здесь лидером однозначно является поликристаллическая солнечная панель, она дешевле в среднем на 15-30%. Стоимость производства поликристаллического солнечного модуля ниже, чем монокристаллического.

Монокристалл — имеет меньшие размеры панелей при одинаковых мощностях (примерно на 5% процентов меньше размер солнечных панелей) из-за более высокого КПД на общую площадь.

Очень важно понимать, что «Mono» не хуже и не лучше «Poly», они просто разные по способу производства. Основным различием между монокристаллическими и поликристаллическими солнечными панелями, при одинаковой номинальной мощности, будет только их габаритный размер и разница в цене, которая может быть ощутима в общей стоимости установки солнечной электростанции.

Подведем итоги и выводы

Несмотря на большую эффективность и производительность монокристаллических солнечных батарей, за счет более доступной стоимости поликристаллических их используют в 80% случаев. В своих проектах большей популярностью пользуются именно этот тип солнечных батарей.

Например, в готовом комплекте солнечной электростанции мощностью 5 кВт мы предлагаем установку солнечных панелей Trina Solar TSM-275PD05 5BB, которая является поликристаллической и состоит из аморфного кремния, производится в Китае. Также используем солнечные панели известных производителей: ABi-Solar, JA Solar, Longi Solar.

Мы готовы подобрать для Вас самый оптимальный вариант оборудования для вашей солнечной электростанции. Проконсультируем о типах солнечных панелей и предложим готовый комплект солнечных батарей по самому лучшему сочетанию: цена — качество. Обращайтесь только к профессионалам!

Источник: http://gs-energy.com.ua/articles/otlichiye-poli-i-monokristallicheskih-solnechnyh-paneley.htm

Какие солнечные батареи лучше: монокристалл или поликристалл

Перед выбором тех или иных солнечных батарей, следует изучить преимущества и недостатки каждого из видов На что нужно в первую очередь обращать внимание при покупке гелиобатарей? Конечно же, это коэффициент полезного действия, их мощность, а так же напряжение на выходе. На сегодняшний день самыми популярными считаются батареи типа монокристалл и поликристалл.

Именно по этой причине выбор чаще всего стоит между ними. Не смотря на то, что принцип их действия идентичен, различаются они очень сильно, причем это заключается не, только в КД, но и в функционировании ячеек в зависимости от условий.

Первое что бросается в глаза – внешний вид батарей. Ячейки монокристаллической батареи обладают формой квадрата, срезанными углами и поверхность однородного типа.

Эти данные связаны с производственными особенностями структуры монокристаллов. В процессе выращивания кремния выходят заготовки цилиндрического типа, которые уже потом в процессе изготовления получают форму так называемых квадратов.

Что касается поликристаллической батареи, то ее форма ровная и квадратная. В процессе производства на определенном этапе получаются призматические заготовки, которые после нарезают на квадраты или прямоугольники. Из-за особенностей структуры кремния, поверхность такой батареи неоднородна.

Монокристаллические и поликристаллические солнечные батареи имеют примерно одинаковый вес.

Так, например, поликристаллические компоненты заполняют всю нужную площадь батареи, когда в другом типе остаются пробелы, которые не задействуются. Именно по этой причине можно сказать, что поликристаллы обладают продуктивностью на несколько процентов выше.

Пленочные солнечные батареи — основные отличия

Можно сразу понять, что пленочные рулонные солнечные батареи имеют большое количество отличий от кристаллических вариантов.

Первое на что следует обратить внимание, это их толщина, она составляет меньше 1мкм, кроме того они очень гибкие, это качество позволяет расположить их на любых поверхностях, даже на цилиндрических. Кроме этих достоинств пленочные батареи обладают следующими преимуществами:

  • Они сохраняют рабочие параметры даже при рассеянном свете, как итог их суммарная энергия повышается на 15% по отношению к кристаллическим разновидностям;
  • Обладают низкой себестоимостью, а значит, их покупка будет бюджетной;
  • Их работа в высокомощных энергосистемах более эффективна;
  • В условиях жаркого климата, батареи не снижают своей продуктивности;
  • Имеют высокий показатель поглощения солнечного спектра в оптическом виде.

Конечно не смотря на все достоинства, как и любая другая установка, пленочные батареи обладают некоторыми недостатками. Сюда можно занести большие размеры, по отношению к кристаллическим панелям, пленочные занимают площадь практически в 3 раза больше. Еще одним недостатком станет то, что для использования таких батарей требуются контроллеры высоковольтного типа.

Бывают ли дешевые солнечные панели

Специалисты и ученые стремятся создать батареи , которые станут широко доступными для всего населения. Небольшими, но успешными шагами они приближаются к этой цели и при этом каждый раз совершенствуют материалы, которые используются в данной технологии.

Конечно, существуют и такие производители, которые халатно относятся к товару, который предлагают покупателям и заведомо продают низкокачественную продукцию. Именно в этом заключается основная проблема, если вы вдруг захотели приобрести недорогую солнечную батарею.

Не только жители РФ, но и стран Европы убедились в том, что недорогие установки предлагают китайские производители. Можно заметить, что именно китайские производители заполонили рынок солнечных батарей, заставив при этом признать себя банкротами многие крупные компании, которые просто не выдержали конкуренции с китайцами.

Так, например вы должны знать, какие товары могут быть бюджетными, а какие нет. Дешевые монокристаллические панели найти вряд ли удастся, так как эти типы включают в себя самые мощные элементы. Поэтому очень важно знать какие характеристики включает в себя установка.

Дешевые солнечные батареи зачастую имеют небольшой срок службы и низкий КПД

С другой стороны существуют компании гиганты, которые благодаря субсидиям государства снижают стоимость на те солнечные батареи, которые они производят. К таким можно отнести крупные немецкие и конечно же российские производства. Если же вы решились на приобретение китайской продукции, то лучше отдать предпочтение какой-то известной фирме, которая уже оправдала свое имя на рынке.

Несколько советов — как выбрать солнечную батарею для дома

Что такое солнечная батарея? Это генератор фотоэлектрического типа с постоянным током, который преобразует солнечную энергию в электрическую. В таких батареях используются кремниевые модули -полупроводники.

Для того чтобы выбрать солнечную батарею для дома вам потребуется обратить внимание на несколько наших советов.

А именно:

  1. Во время приобретения системы солнечной батарей, учтите, что она должна подходит к вашему дому. Во-первых, большую роль играет климат вашей местности. От него будет зависеть продолжительность солнечного света над домом и естественно и время накопительного режима. Для того чтобы определить насколько ваша территория подходящая потребуется воспользоваться картой освещенности.
  2. Учтите то количество тепла, которое вы желаете получить в конечном итоге. Самым оптимальным вариантом станет батарея, которая сможет покрыть примерно 40-80 потребностей в тепле. Системы, которые обладают меньшей эффективностью, будут стоить на порядок дороже. Так же нужно учесть проектировку и возможности всей системы. Это сможет гарантировать вам устойчивость установки при форс-мажорных случаях. Все эти расчеты лучше доверит специалистам.
  3. Обязательно обратите внимание на изготовителя батареи, а так же на материал, который использовался в производстве фотоэлектронного элемента модуля. Здесь может быть как моно, так и поликристаллический кремний. Именно от этих качеств будет зависеть не только цена, но и КПД, а так, же срок службы установки.

Следуя этим советам, вы сможете подобрать именно тот тип установки, который подойдет именно к вашей территории. Но все, же лучше чтобы вашими расчетами занимались люди связанные с данной сферой деятельности.

Какие солнечные батареи лучше: монокристалл или поликристалл

Напоследок, можно добавить еще несколько советов. Лучше всего отдавать предпочтение монокристаллическому кремнию, так как его продуктивность увеличивается до 20%. Часто в продаже можно встретить солнечные батареи, которые имеют название мультикристалические.

Не стоит поддаваться на эту рекламу, так как такое название они получили только для того, чтобы ввести покупателя в заблуждение.

Что касается поликристаллических батарей, то судя по отзывам, во второй сезон их продуктивность уменьшается, пример тому садовые фонарики.

Источник: http://teploclass.ru/otoplenie/kakie-solnechnye-batarei-luchshe-monokristall-ili-polikristall

Производство панелей

Для производства монокристаллических солнечных батарей используются цельные кремниевые кристаллы. При этом сырьем выступает кварцевый песок. Технология сложная и включает в себя этапы плавления сырья и синтеза с введением химических веществ.

Благодаря такой обработке получается высококачественный кристалл. После затвердевания он имеет круглую форму сечения. Чтобы добиться необходимой формы его поддают механической обработке, а потом режут с помощью алмазных пил на тонкие пластины. Поскольку процесс затратный и очень трудоемкий, то и цена на монокристаллические панели более высокая.

Для производства поликристаллических панелей используется менее дорогостоящая технология. Процесс достаточно простой: расплавленный кремний помещают в специальную отливку, потом охлаждают затравочным кристаллом. В результате получается поликристалл с неоднородной структурой.

Внешний вид

Монокристаллические элементы имеют однородную поверхность с округленными углами. Объясняется это тем, что во время производства монокристаллического кремния получаются заготовки цилиндрической формы. Цвет однородный, приятный для внешнего восприятия.

Поликристаллические элементы имеют форму квадрата, так как при их производстве применяются заготовки прямоугольной формы. Но структура и цвет таких панелей неоднородные: они состоят из разнородных кристаллов кремния, содержащих еще и незначительное количество примесей.

Также стоит отметить, что структура поликристаллов и монокристаллов отличается плотностью заполнения: если поликристалл заполняет все участки батареи, то монокристалл оставляет некоторые участки незаполненными.

Эффективность и срок службы

Монокристаллические батареи имеют и другие отличительные особенности:

  • более высокую энергоэффективность — КПД до 23%;
  • работают даже при минусовых температурах;
  • исключено появление дефектов на поверхности из-за однородной структуры кристалла;
  • за 25 лет старение ячеек понижает эффективность батареи до 20%;
  • срок службы 25 лет.

К основным особенностям поликристаллических батарей стоит отнести:

  • меньшую энергоэффективность — КДД до 18%;
  • за 25 лет старение ячеек понижает эффективность батареи на 30%;
  • эффективность работы даже в облачную погоду;
  • в конструкции фотоэлемента могут возникать разные дефекты. Объясняется это смешанной структурой поликристаллов;
  • срок эксплуатации 25 лет.

Согласно данным Grand-Overon, производительность монокристаллических панелей более высокая — примерно на 20% выше, нежели у поликристаллических образцов. Это означает, что за 10 лет такие устройства произведут на 40% больше электричества благодаря низкому уровню деградации кремния. В тоже время поликристаллические батареи могут вырабатывать энергию даже при легкой облачности, поскольку улавливают рассеянный свет.

Первые по цене более дорогие. Это не удивительно, поскольку затратное производство. Вторые стоят дешевле. Скорее всего, этим объясняется тот факт, что таких батарей ежегодно выпускают больше, чем монокристаллических.

Источник: http://vse-zdes.ua/stroidelstvo-remont-interier/item/12057-kakie-solnechnye-batarei-luchshe-monokristall-ili-polikristall.html

Аккумуляторы для солнечных батарей — гелевые, свинцово-кислотные и др

Системы альтернативной энергетики все чаще используют при обеспечении жилых домов электричеством. Так как режимы генерации и потребления электроэнергии различаются, то необходимо обеспечит ее накопление для последующей отдачи.

Поэтому применяют специальные аккумуляторы для солнечных батарей и ветрогенераторов, которые предназначены для работы в циклах зарядки и разрядки.

Аккумуляторы в системе бытовой гелеоэнергетики

Понимание способов и нюансов использования аккумуляторов при обеспечении объекта электроэнергией от солнечных батарей позволит осуществить правильный выбор устройств и обеспечит максимальный КПД системы. Поэтому необходимо знать о способах создания аккумуляторного массива (блока) и правила расчета основных характеристик.

Способ объединения устройств в единый массив

Жилые и промышленные объекты потребляют электрическую нагрузку, превышающую возможности одного аккумулятора. В том случае, если система солнечной энергетики рассчитана на большое количество электроприборов, необходимо создание массива аккумуляторных батарей по примеру подобного объединения солнечных панелей.

Подключение аккумуляторов в единый массив хранения электроэнергии можно выполнить параллельным, последовательным или смешанным способом. Выбор зависит от необходимых выходных показателей мощности и напряжения.

В зависимости от способа подключения аккумуляторов между собой можно добиться различных значений выходного напряжения, однако не следует создавать очень сложных схем во избежание образования уравнивающих током между устройствами в массиве.

Аккумуляторные батареи размещают в доме или ином строении для обеспечения значения температуры окружающего воздуха в диапазоне от 10 до 25 градусов Цельсия выше нуля и предотвращения попадания на них воды.

Это значительно продлевает срок службы устройств и уменьшает потери электроэнергии.

Современные технологии производства аккумуляторных батарей, предназначенных для размещения в жилых строениях, предусматривают повышенные меры экологической безопасности. Поэтому, предпринимать каких либо специальных мер по интенсивной вентиляции помещения нет необходимости. Однако располагать их в жилых комнатах все же не следует.

Так как аккумуляторы имеют значительный вес (прибор на 12 Вольт и 200 Ач весит около 70 кг), то их надо размещать на полу или прочных и надежно закрепленных стеллажах. Необходимо предотвратить вероятность падения аккумуляторов с высоты, так как в этом случае они выйдут из строя, а системы с жидким электролитом к тому же опасны для здоровья человека при их разгерметизации.

С увеличением длины силового кабеля возрастает электрическое сопротивление, что приводит к уменьшению КПД системы. Поэтому практикуют размещение аккумуляторов вплотную друг к другу, чтобы минимизировать общую протяженность проводов.

Стеллаж для аккумуляторных батарей должен выдерживать большой вес. Так, блок из восьми двухсотамперных аккумуляторов весит больше чем пол тонны

Особенности функционирования системы

При параллельном и комбинированном последовательно-параллельном соединении аккумуляторов в единый массив возможна разбалансировка устройств по уровню заряда. Это приводит к тому, что устройство будет функционировать не в полном цикле, а значит, его ресурс будет выработан быстрее.

Система получения электроэнергии от солнца всегда снабжена контролером, который управляет зарядом аккумулятора. В случае создания массива батарей дополнительно необходима установка выравнивающих заряд перемычек.

Во избежание проблем неравномерной зарядки и разрядки объединенных в единый массив аккумуляторов необходимо использовать устройства одной модели, а еще лучше – одной партии. Это правило актуально не только для систем солнечной энергетики.

Сейчас практически все жилье можно обеспечить приборами, работающими от сети в 12 или 24 Вольта, в том числе холодильниками, телевизорами и т.

Однако разводка с таким напряжением по всему дому не имеет смысла, так как мощность тока будет очень велика. Следовательно, при реализации такой задумки необходим дорогой кабель с большим сечением жил и будут велики потери от электрического сопротивления.

Практически для всей бытовой техники существуют модели, работающие от 12-вольтовой сети постоянного тока. Если разводка электрического кабеля не слишком длинная, то можно использовать систему с низким напряжениемПоэтому в непосредственной близости от аккумуляторных батарей устанавливают инвертор – устройство для преобразования электрического напряжения.

Кроме того, реальное выходящее напряжение от аккумуляторного блока может несколько отличаться от заявленного. Так, полностью заряженные популярные для использования в комплекте с солнечными батареями гелевые аккумуляторы выдают напряжение 13-13,5 Вольта, поэтому инвертор выполняет функции стабилизатора.

Расчет необходимой емкости батарей

Емкость аккумуляторных батарей рассчитывают исходя из предполагаемого периода автономной работы без подзарядки и суммарной мощности потребления электроприборов. Среднюю по временному интервалу мощность электроприбора можно рассчитать следующим образом:

P = P1 * (T1 / T2), Где: P1 – паспортная мощность прибора; T1 – время работы прибора; T2 – общее расчетное время.

Практически на всей территории России существуют длительные периоды, когда солнечные батареи не будут работать по причине плохой погоды.

Устанавливать большие массивы аккумуляторов для их полной загруженности всего несколько раз в год нерентабельно. Поэтому, к выбору интервала времени в течение которого устройства будут работать только на разряд необходимо подойти исходя из среднестатистического значения.

Количество генерируемой солнечными панелями энергии зависит от плотности облаков.

Если пасмурная погода в регионе не редкость, то недостаток входящей мощности необходимо учитывать при расчете объема аккумуляторного блокаЕсли планируют использовать накопленную энергию в течение суток, то лучше принять за расчет чуть больший интервал, такой как 30 часов.

А в случае длительного периода, когда нет возможности использовать солнечные батареи, необходимо применить другую систему получения электроэнергии, основанную, например, на дизель- или газогенераторе.

Заряженный на 100% аккумулятор может до своей полной разрядки выдать мощность, которую можно рассчитать по формуле: P = U x I, Где: U – напряжение; I – сила тока.

Так, один аккумулятор с параметрами напряжения 12 вольт и силы тока 200 ампер, может сгенерировать 2400 ватт (2,4 кВт). Для расчета суммарной мощности нескольких аккумуляторов, необходимо сложить значения, полученные для каждого из них.

В продаже есть аккумуляторы с большим показателем мощности, но они стоят дорого. Иногда намного дешевле приобрести несколько обыкновенных устройств в комплекте с соединительными кабелями

Полученный результат необходимо умножить на несколько понижающих коэффициентов:

  • КПД инвертора. При правильном согласовании напряжения и мощности на входе в инвертор будет достигнуто максимальное значение от 0,92 до 0,96.
  • КПД силовых кабелей. Минимизация длины проводов, соединяющих аккумуляторы и расстояния до инвертора необходима для снижения электрического сопротивления. На практике значение показателя составляет от 0,98 до 0,99.
  • Минимально допустимое разряжение батарей. Для любого аккумулятора существует нижний предел зарядки, при преодолении которого срок службы устройства значительно снижается. Обычно, контроллеры выставляют на минимальное значение зарядки 15%, поэтому коэффициент равен около 0,85.
  • Максимально допустимая потеря емкости до смены аккумуляторов. Со временем происходит старение устройств, повышение их внутреннего сопротивления, что приводит к безвозвратному уменьшению их емкости. Использовать устройства, остаточная емкость которых менее 70% нерентабельно, поэтому значение показателя нужно взять за 0,7.

Вопреки распространенному мнению, КПД аккумулятора – отношение полученной и отданной электроэнергии включать в расчет не следует. Указанный в технической документации показатель емкости аккумулятора учитывает возможный объем на отдачу.

В итоге значение интегрального коэффициента при расчете необходимой емкости для новых аккумуляторов будет приблизительно равно 0,8, а для старых, перед их списанием – 0,55.

Для обеспечения дома электроэнергией при протяженности цикла заряда – разряда равной 1 суткам потребуется 12 аккумуляторов. Когда один блок из 6 устройств будет работать на разряд, второй блок будет заряжаться

Максимально допустимые токи

Для каждого аккумулятора в технической документации прописан максимально допустимый ток заряда. Превышение этого значение ведет к перегреву устройства, резкому и безвозвратному снижению его показателей.

Поэтому при выборе батарей необходимо убедиться в том, что они могут обеспечить потребление вырабатываемого солнечными панелями электричества. Еще один важный показатель – допустимый разрядный ток:

  • Штатный разрядный ток, для работы на величине которого (или меньшем значении) предназначен аккумулятор. Работа всего подключенного в систему электрооборудования должна быть обеспечена этим показателем.
  • Максимальный разрядный ток, который кратковременно может дать устройство при пиковых нагрузках. Такие нагрузки могут возникнуть при включении некоторого оборудования, например содержащего компрессоры холодильника или кондиционера.

Превышение длительное время первого показателя или кратковременного – второго ведет к преждевременному износу аккумулятора. При старении устройств эти показатели снижаются на 20-30%, что также необходимо учитывать.

Особенности устройства и основные параметры

Автомобильные аккумуляторы не предназначены для работ с большим количеством циклов зарядки и разрядки. Для альтернативной и резервной энергетики используют устройства другого типа. Так как их стоимость велика, то необходимо тщательно изучить все параметры перед приобретением.

Режимы работы аккумулятора в автомобиле и в системе альтернативной энергетики настолько отличаются, что его предназначение указывают даже на самом устройстве

Используемые типы для альтернативной энергетики

Практически все аккумуляторы, применяемые в альтернативной энергетике и устанавливаемые в строениях, относятся к типу необслуживаемых. Пользователю нет возможности проводить с ними физические операции, затрагивающие их структуру. Это сделано для того, чтобы минимизировать риск физического или химического воздействия батарей на людей, воздух и окружающие их предметы.

Поэтому нет необходимости подробного изучения структуры и физико-химических нюансов работы аккумуляторных батарей разных типов. Большее внимание надо уделить различиям в основных технических характеристиках устройств.

OPzS аккумуляторы выполнены подобно простейшим свинцово-кислотным устройствам. Изменение в форме положительной пластины позволяет обеспечить значительно большее число циклов зарядки и разрядки, чем у автомобильных аналогов. Недостатком является наличие жидкого электролита, что может быть опасно при их разгерметизации. Средняя ценовая ниша.

Щелочные (никелевые) аккумуляторы применяют редко по причине их невосприимчивости к малым токам при зарядке и необходимости прохождения полного цикла от заряженного до разряженного состояния. В ином случае произойдет уменьшение емкости батареи. Также эти устройства имеют больший вес и габариты по сравнению с конкурентами той же емкости. Опасны при разгерметизации. Низкая ценовая ниша.

Разгерметизация аккумулятора возможна при внутреннем дефекте, чрезмерной мощности зарядного тока, падении с высоты или работы в неподходящих условиях. Наибольшие проблемы при этом создадут устройства, содержащие опасные при испарении жидкостиВ AGM аккумуляторах электролит находится в связанном состоянии в структуре из стекловолокна.

Их можно заряжать малыми токами. Практически безопасны и занимают среднюю ценовую нишу среди конкурентов.

В GE (гелевых) аккумуляторах в электролит добавлен оксид кремния, в результате чего он находится в гелеобразном состоянии. Устройства обладают высокой степенью безопасности и хорошими характеристиками. Высокая ценовая ниша.

Аккумуляторные батареи на основе лития (например, литий-железо-фосфатные модели) обладают очень хорошими характеристиками, компактны, имеют значительно меньший вес, практически безопасны. Однако их стоимость значительно выше, чем у конкурирующих типов устройств, даже гелевых.

С позиции соотношения цены и технических характеристик гелевый и литиевый тип аккумуляторов наиболее привлекателен. Однако единовременные стартовые вложения в них весьма велики, поэтому устройства других типов тоже широко распространены на рынке батарей для альтернативной энергетики.

Аккумуляторы для альтернативной энергетики не продают в автомобильных магазинах. Приобрести их можно в фирмах по продаже солнечных батарей, ветроэлектрических установок или через интернет

Выбор модели аккумулятора

Основные параметры аккумуляторных батарей для гелиоэнергетики, на которые необходимо обратить внимание при покупке следующие:

  • напряжение и емкость, определяющие мощность аккумулятора;
  • глубина безопасного максимального разряда, при соблюдении которой возможно функционирование аккумулятора заявленные производителем сроки;
  • гарантированное количество циклов зарядки и разрядки при соблюдении всех технических условий;
  • величина саморазряда, характеризующая интенсивность потери электроэнергии в заряженном аккумуляторе при простое;
  • максимальный ток заряда, определяющий количество электроэнергии за единицу времени, которое аккумулятор способен принять без ущерба для дальнейшего функционирования;
  • штатный ток разряда, определяющий количество электроэнергии за единицу времени, которое аккумулятор длительно способен отдать без ущерба для дальнейшего функционирования;
  • максимальный ток разряда, определяющий количество электроэнергии за единицу времени, которое аккумулятор кратковременно способен отдать без ущерба для дальнейшего функционирования;
  • оптимальная температура для работы устройства;
  • размер и масса аккумулятора, знание которых необходимо для выбора места их размещения и способа установки.

Все эти параметры описаны в технической документации, которую в электронном виде размещают на сайте всех крупных производителей.

Источник: http://sovet-ingenera.com/eco-energy/sun/akkumulyatory-dlya-solnechnyx-batarej.html

Какой аккумулятор для солнечных батарей лучше выбрать

Качественные аккумуляторы для солнечных батарей считаются неотъемлемой составляющей многофункциональных гелиосистем. АКБ заряжается в течение всего светового дня, а вот в ночное время уровень её производительности снижен к минимуму.

Собранная за день энергия хранится в специальном отсеке, который в случае надобности поставляет пользователю.

Краткое описание

Активное использование солнечной энергии — это доступная и экономически выгодная альтернатива привычным для всех источникам энергии.

Современные технологии позволяют всем желающим использовать солнечные панели для освещения улиц, домов, а также для отопления. В наше время все чаще встречаются такие агрегаты на загородных участках, где они обеспечивают все хозяйство электроэнергией.

Само устройство панели представлено в виде универсальных преобразователей фотоэлектрического типа, которые соединены в единую систему. Для работы такой установки необходимо наличие солнечных лучей, энергия которых постепенно преобразовывается в электричество.

Специалисты рекомендуют устанавливать аккумуляторные батареи для солнечных панелей в тех регионах, где чаще всего наблюдаются солнечные дни. Отдельное внимание нужно обратить на тот факт, что на итоговую эффективность солнечных батарей влияют географические данные.

Ведь все знают, что чем дальше от полюса, тем жарче. На сегодняшний день специалисты различают три наиболее востребованные категории АКБ:

  • Профессиональные тонкопленочные.
  • Универсальные поликристаллические.
  • Оригинальные монокристаллические.

Наиболее востребованными считаются именно поликристаллические устройства, так как их кристаллы направлены в разные стороны, что снижает уровень зависимости от прямых солнечных лучей.

Универсальность и эффективность таких батарей широко используется для освещения частных домов и больших зданий.

Даже в средней полосе России такие устройства используются для снижения количества потребляемой электроэнергии из общей сети, а в летнее время пользователи могут даже зарабатывать на продаже лишней энергии.

Эксплуатационные параметры

Прежде чем приобрести аккумулятор для солнечных панелей, нужно ознакомиться со всеми эксплуатационными нюансами. Это связано с тем, что только правильно подобранная батарея может обеспечить надёжную работу всей системы. Главными показателями считаются:

  • Уровень плотности энергии.
  • Ёмкость АКБ.
  • Тип.
  • Температурный режим.
  • Способность к саморазряду.

Специалисты определяют ёмкость батареи по величине заряда, который замеряют в процессе отдачи энергии конечным потребителям. Международная система единиц широко используется для технических измерений.

А вот в странах СНГ уже давно сложилась традиция определять ёмкость аккумулятора в амперах за час. Чтобы максимально точно сравнить имеющиеся конструктивные особенности разных агрегатов, используется плотность энергии. В этом случае обязательно учитывается общее количество энергии, которая распределяется в единице объёма аккумулятора.

Рекомендуем:  Серебряно-цинковые аккумуляторы и их пластины из серебраЧто касается саморазряда, эта функция используется для проведения точного анализа потерь заряда, когда система работает на холостом ходу.

Впервые этот термин был введён специалистами для оценки качества работы определённой установки, когда нужно было добиться длительного хранения энергии.

Разновидности аккумуляторов

В научном центре были проведены исследования, которые показали, что обычных автомобильных аккумуляторов просто не хватает для большого количества циклов заряд-разряд, так как они отличаются большим процентом саморазряда.

Для мощных гелиостанций нужно использовать совершенно другие устройства. Наиболее распространёнными в этом случае считаются:

  • Универсальные OPzS батареи. Эти устройства представлены в виде заливных систем с жидким электролитом, которые не нуждаются в периодическом обслуживании. Они были разработаны для разрядки малыми токами. Их преимущество состоит в том, что они выдерживают огромное количество глубоких циклов разрядки, а это очень важно для элитных солнечных систем. Стоит отметить, что стоят такие установки достаточно дорого.
  • Гелевые батареи для солнечных панелей пользуются большой востребованностью, так как могут эксплуатироваться в любом положении. Гелевый электролит имеет желеобразную консистенцию, содержится он в специальных порах силикагеля, который выполняет функцию разделителя пластин. Главное и неоспоримое преимущество такой установки — электроды совершенно не осыпаются, так как все свободное пространство заполнено гелем. Благодаря этому предотвращается вероятность короткого замыкания. К тому же такие батареи хорошо выдерживают полную разрядку. Стоимость таких установок все ещё остаётся достаточно высокой, но это совершенно не влияет на их востребованность. Такая тенденция связана с тем, что гелевые аккумуляторы для солнечных батарей не нуждаются в обслуживании, более экономичны и могут долго находиться в разряженном состоянии без ущерба для владельца.
  • Универсальные устройства AGM. Их конструкция отличается тем, что между абсорбирующими стекломатами находится электролит в связанном состоянии. Эксплуатировать батарею можно совершенно в любом положении. Эти устройства считаются наиболее доступными из всех существующих, отличаются 80% глубиной заряда и выдерживают до 600 циклов заряд-разряд. Стоит отметить, что срок эксплуатации таких панелей составляет всего 6 лет, а диапазон рабочих температур весьма ограничен (от+15 до +20˚С). Но, они достаточно быстро заряжаются (до 8 часов). Кроме того, они могут быть транспортированы на дальние расстояния в заряженном виде.

Рекомендуем:  Популярные модели и рейтинг современных марок аккумуляторов

Батареи с гелиосистемами

Специалисты всегда акцентируют своё внимание на том, что АКБ для солнечных батарей должна соответствовать нескольким простым требованиям. Но главное — она должна выдерживать множество циклов заряд-разряд.

При этом процент саморазряда должен быть минимальным, а объем зарядного тока большим. К тому же важен широкий диапазон рабочих температур.

Современные технологии позволяют производителям выпускать универсальные изделия, которые часто называют «солнечные аккумуляторы».

Выбор поддержанных АКБ

Многие потребители склонны думать, что своё предпочтение лучше отдать поддержанным панелям, но не новым изделиям. Но, даже в этом случае нужно знать, какой выбрать аккумулятор для солнечных батарей, чтобы он соответствовал всем поставленным требованиям. Особое внимание нужно обратить на щелочные тяговые модели, которые отличаются своей долговечностью и качеством.

Избежать неправильной покупки можно в том случае, если внимательно рассмотреть состояние клемм: наличие кристаллообразного налёта белого или же медного цвета свидетельствует о том, что аккумулятор скоро выйдет из строя.

Прежде чем подсоединить батарею к солнечной панели, её нужно зарядить через слабый ток (на 50% ниже рекомендуемого производителем). Для стабильной работы станции нужно учитывать следующие показатели батареи:

  • Низкий процент саморазряда.
  • Большой диапазон температур.
  • Отсутствие необходимости энергоёмкого обслуживания.
  • Большой ток.
  • Оптимальные показатели времени зарядки и разрядки.
  • Хорошая ёмкость.
  • Устойчивость к частому повтору циклов заряд-разряд.
  • Масса, габариты.

Оптимальный температурный режим

Любые батареи крайне негативно переносят резкие перепады температуры, это касается тех случаев, когда температура превышает отметку +45 ˚С или же понижается до -20 ˚С. Из-за того, что панели могут подвергаться внезапному нагреву и даже самовоспламенению, их строго запрещено держать возле открытого огня.

Стоит отметить, что попадание каких-либо атмосферных осадков или обычной проточной воды на батарею просто недопустимо, так как могут возникнуть токи саморазряда, которые спровоцированы дополнительными цепями электроэнергии.

Специалисты привыкли различать аккумуляторы для солнечных панелей по типу конструкции корпуса:

  • Герметические модели, использующие замкнутый цикл. Они могут быть малообслуживаемыми (требуют постоянного контроля и доливки дистиллированной воды), а также необслуживаемыми (отличаются высокой чувствительностью к перезаряду и глубокому разряду).
  • Требующие постоянного контроля над уровнем электричества и его постоянного восстановления, когда происходит выкипание паров.

Правила эксплуатации

Производители аккумуляторов всегда отмечают тот факт, что надёжность и долговечность таких устройств зависит от условий эксплуатации. Существует несколько простых рекомендаций, с помощью которых можно существенно продлить срок службы приобретённой батареи:

  1. Вентиляция помещения. Единого правила в этом случае просто нет, так как все зависит от ситуации. Если пользователь использует стандартную батарею, ёмкость которой соответствует аккумулятору солнечной панели, то создавать дополнительные вентиляционные условия просто не нужно. Помимо этого, АКБ выделяет небольшое количество газов, которые уничтожают опасные для человека грибки, плесень и бактерии. Такие газы совершенно безвредны для животных и людей, благодаря чему можно не бояться отравлений.
  2. Оптимальный температурный режим. Те, кто уже не первый год использует АКБ для солнечных батарей, знают, что лучше всего такие устройства работают при температуре от +5 до +15˚С. Главное избегать резких перепадов температуры, которые могут вывести из строя всю систему. В связи с этим аккумуляторы лучше устанавливать в просторных погребах, подвалах.
  3. Ёмкость аккумулятора. Если есть такая возможность, то своё предпочтение лучше отдать устройствам с большой ёмкостью. Это связано с тем, что пользователь сможет подключать мощные электрические приборы, которые потребляют большое количество тока. Из-за этого часто наблюдается серьёзное провисание напряжения в АКБ, что чревато полным отключением батареи. Если же пользователь приобретает аккумулятор с минимальной ёмкостью, этого может быть недостаточно для стабильной работы болгарки и шуруповёрта.
  4. Заряд АКБ для солнечных панелей. В процессе своей работы мощные аккумуляторы вырабатывают довольно большое количество газов, которые нужно эффективно ликвидировать. Стоит отметить, что некоторые производители оснастили свою продукцию специальными отверстиями для вентиляции, которые расположены на торце. В этом случае ситуация существенно упрощается, так как пользователю нужно подключить небольшую силиконовую трубку и вывести её на улицу. При желании можно задействовать обычную трубочку от медицинских капельниц.

Отдельно стоит учесть, что приобретение АКБ большой ёмкости считается более целесообразным, так как в этом случае пользователь получает множество преимуществ: процессы заряда и разряда будут происходить в наиболее щадящем токовом режиме.

Источник: https://proakkym.ru/obzor/akkumuljatory-dlja-solnechnyh-batarej

Какой выбрать аккумулятор для солнечных батарей?

Проблема сбережения электроэнергии приобрела мировой масштаб. Учёные и практики в постоянном поиске оптимальной автономной системы электроснабжения.

Аккумуляторные батареи – это результат таких поисков. Пусть пока не идеальный, но уже выполняющий две главные функции: они сохраняют вырабатываемую энергию и обеспечивают стабильное выходное напряжение на нагрузках.

Без сравнения характеристики и цены не обойтись

Функция аккумулятора – накапливать электроэнергию, чтобы вечером или ночью, словом, в тёмное время суток отдавать её. От ёмкости аккумулятора напрямую зависит время работы солнечной электростанции.

При покупке аккумулятора для солнечных батарей критерий выбора принципиально не отличается от того, которым руководствуются, приобретая любой товар. Поэтому, решая проблему, какой выбрать аккумулятор для солнечных батарей, следует ориентироваться на:

  • стоимость;
  • оптимальные условия его эксплуатации – вентиляция, температура, обслуживание, помещение, в котором будет работать солнечная батарея;
  • срок его работы

Для тех, кто с физикой и электричеством знаком на уровне «школьной тройки» ориентиром хорошего аккумулятора может стать его срок эксплуатации — он прямо пропорционален цене.

Солнечная батарея и её аккумулятор как альтернатива электросети

Сегодня солнечные батареи перестали считать лишь вспомогательным вариантом.

Аккумулятор или источник бесперебойного питания солнечной батареи способен решить вопрос обеспечения электричеством не только коттедж или дом, но и промышленное здание  в течение длительного времени. Его миссия – быть посредником в обеспечении электроэнергией потребителей.

  • источник бесперебойного питания (ИБП);
  • систему охраны и видеонаблюдения;
  • солнечную электростанцию

Параллельно с тем, где используются аккумуляторы для солнечных электростанций, необходимо знать их типы.

На каком аккумуляторе остановиться?

Надо сразу отвергнуть автомобильный аккумулятор: он не для гелиостанции, у него другое предназначение. Продолжительное время и без потери этот аккумулятор не сможет держать заряд.

Куда мощнее гелевый аккумулятор или заливная AGM батарея. У него есть явный плюс: гелевый аккумулятор не нуждается в обслуживании, он работает и в непроветриваемом помещении. Кроме того, электролит таких батарей из-за специальных стекломат обеспечивает работу в любом положении.

Если необходимы аккумуляторы для солнечных электростанций, мощность которых достаточно высока, лучше остановиться на заливных OPzS аккумуляторах. Они удобны в обслуживании: проверяют состояние жидкого электролита  тут не чаще одного раза в год.  Кроме того, такие батареи с небольшим самозарядом. Зато большое количество циклов заряд-разряд.

Есть ещё варианты. Но приступая к выбору, нельзя упускать из виду тот факт, что дешёвые, т.е. неэффективные аккумуляторы отрицательно сказываются на работе солнечной электростанции – они снижают её производительность.

При выборе консультируйтесь у специалистов!

Лучше не игнорировать мнение профессионала, если надо выбрать аккумулятор для солнечной батареи. Хотя в магазинах все они имеют маркировку. Она  поможет  разобраться или хотя бы акцентировать наиболее важные моменты в работе таких аккумуляторов.

Но это будут всего лишь азы. А чтобы обеспечить максимально эффективную работу солнечной электростанции этого не всегда бывает достаточно. Определить эффективность той или иной модели аккумулятора по плечу только опытному специалисту.

Источник: https://voltjoule.ua/2017/10/17/vybor-akkumulyatora-dlya-solnechnyh-batarej/

Солнечные батареи для дома — как выбрать оборудование

Вопрос выбора солнечных батарей для частного дома довольно непростой. Чтобы определить, какое оборудование Вам необходимо, ответить себе на несколько вопросов:

1. Тип панелей

Фото панелей трёх типовЕсть ли ограничение по площади?

Если да – лучше выбрать солнечные панели из монокристаллического кремния. Этот тип панелей обладает наиболее высоким КПД. Такие батареи могут занимать меньше места при одной и той же мощности, что и поликремниевые панели. Солнечную батарею из монокристаллического кремния легко узнать — она состоит из псевдоквадратов черного цвета.

Если ограничения по площади нет, берите солнечные батареи из поликристаллического кремния – они дешевле и немного лучше работают в пасмурную работу благодаря тому, что солнечные элементы имеют разную ориентацию кристаллов кремния.

Внешний вид солнечной батареи из поликристаллического кремния — ровные квадраты синеватого цвета с разными оттенками. Если же у Вас особые условия для размещения (например, изогнутая крыша или крыша из поликарбоната), то можно обратить внимание на гибкие солнечные панели из аморфного кремния. Они клеятся на любую поверхность и не требуют дополнительных металлоконструкций.

К тому же, эти батареи очень хорошо работают с рассеянным светом. Поэтому, если солнечные дни в Вашем регионе — редкость, можно присмотреться именно к этим панелям.

Еще одним вариантом можно считать солнечные батареи из микроморфного кремния. Это новое поколение аморфных солнечных батарей, работающих как в видимой, так и в инфракрасной части спектра.

Практика показала, что такие панели дают большую суммарную годовую выработку по сравнению с классическими. Кроме того, такие панели менее требовательны к углу наклона и ориентации по сторонам света. А еще они дешевле, потому что в производстве используется меньше кремния.

Сравним стоимость солнечных батарей для дома и дачи. Мы приводим цены в долларах, поскольку даже российские панели производятся из импортного сырья.

  • Самые дешевые — панели из аморфного или микроморфного кремния. Их цена 0,7-0,9 доллара за Вт.
  • На втором месте расположились поликристаллические солнечные панели с ценой 0.9 — 1 доллара за Вт.
  • Ну и самыми дорогими являются модули из монокристаллического кремния. Их цена 1,1 — 1,3 долларов за 1 Вт мощности.

2. Мощность панелей.

Чтобы определиться с мощностью солнечных панелей, нужно определить среднее потребление энергии в Вашем доме (например, по счетам за электроэнергию), а потом решить, какой процент от этого количества Вы хотите компенсировать при помощи альтернативных источников энергии. Допустим, в месяц Вы потребляете 300 кВт*ч электроэнергии. Это примерно 10 кВт*ч в день и 3600 кВт*ч.

Для Крыма можно считать, что солнечные батареи, мощностью 1 кВт вырабатывают в среднем 1300 кВт*ч в год. 110 кВт*ч в месяц).

Если делается расчет для лета, считается, что панель отдает свою номинальную мощность 6 часов в день (солнечная батарея на 250 Вт выработает 250-6 = 1500 Вт*ч в сутки, при условии, что стоит солнечная погода).

Тогда, для полной компенсации Вам необходимо установить 3 кВт панелей (12 панелей по 250 Вт, 1,65 м. Если установить сразу 12 панелей нет возможности, можно поставить половину, а потом добавить.

3. Тип инвертора

Есть ли сеть 220 В? Если нет и не будет, тогда выбирайте автономный инвертор. В такой системе солнечные панели будут заряжать аккумуляторы, и одновременно энергия будет расходоваться на различных нагрузках.

Рекомендуется также запастись генератором, который сможет зарядить АКБ, если выдастся особо пасмурная неделя и солнечной энергии будет недостаточно. Если сеть есть, то возникает следующий вопрос: нужно ли резервирование электроснабжения, или Вы хотите просто экономить? Если стоит цель просто экономить – достаточно поставить сетевой инвертор.

Для него не нужны аккумуляторы. Энергия, вырабатываемая солнечными батареями, преобразуется в 220 В и сразу расходуется потребителями в доме.

Несколько интереснее система, которая еще и запасает энергию. В ней используется гибридный инвертор. Основная его особенность – совместная работа сети и солнечных батарей.

При этом можно выбрать один из двух приоритетов для основного источника энергии. Если выбрать сеть – тогда инвертор будет брать не более разрешенной мощности от сети, а если не будет хватать – добирать необходимое количество энергии от альтернативных источников энергии и аккумуляторов.

Если же поставить приоритет солнечных батарей – тогда инвертор будет брать максимум энергии от них, а если не будет хватать, добирать немного из сети.

4. Мощность инвертора.

Мощность сетевого инвертора подбирается равной или немного большей, чем мощность массива панелей. Для гибридного и автономного расчет немного сложнее.

Чтобы узнать, какой мощности инвертор нужен в Вашей системе, нужно посчитать суммарную мощность электроприборов, которые могут быть одновременно включены в Вашем доме. Допустим, у Вас дома есть такие электроприборы:

  • 10 лампочек (экономок) по 20 Вт = 200 Вт,
  • Холодильник класса А+, 300 Вт,
  • Насос, 500 Вт,
  • LCD телевизор 32″, 70 Вт,
  • Зарядное устройство мобильного телефона, 5 Вт,
  • Ноутбук, 60 Вт,
  • Пылесос, 1500 Вт,
  • Микроволновка, 2000 Вт,
  • Электрочайник, 1800 Вт,
  • Кондиционер, 1500 Вт.

В сумме получим 7935 Вт. Дополнительно нужно взять запас минимум в 20% и получим 9500 Вт. В линейке инверторов МАП Энергия ближайшая модель – 12 кВт Однако если не включать одновременно пылесос, микроволновку и электрочайник, то максимальная суммарная мощность будет уже 4600 Вт + 20% = 5500 Вт – можно брать инвертор вдвое меньшей мощности – 6 кВт.

5. Тип контроллера заряда

Тут нам на выбор всего 2 типа: ШИМ и МРРТ. Разница между ними в том, что МРРТ контроллер снимает с солнечных панелей до 20% больше мощности по сравнению с ШИМ контроллером. При этом его стоимость в 2-3 раза выше. Чтобы помочь себе сделать выбор, сделайте простой расчет.

Если Вы поставили себе на дом солнечные батареи мощностью 1 кВт, то МРРТ контроллер может снять с них все 1000 Вт, в то время как ШИМ «освоит» всего 800 Вт.

Чтобы он догнал по мощности МРРТ контроллер, нужно добавить еще одну панель на 200-250 Вт. Разумеется, разрыв между контроллерами в 20% держится не 100% времени. Однако, солнечные батареи эксплуатируются не один год, и разница в 20% за 20 лет может набежать довольно большая.

Что Вам выгоднее – добавить батарей или доплатить за более совершенный контроллер – решать Вам. Из опыта могу сказать, что при мощности панелей более 1 кВт уже выгоднее ставить МРРТ контроллер.

6. Мощность контроллера заряда Мощность контроллера заряда нужно выбирать по его паспортным данным (там указано, какую мощность он может прокачать через себя в АКБ).

Эта мощность должна быть больше мощности массива батареи, установленных у Вас дома (на даче). Также желательно (для ШИМ контроллеров), чтобы класс напряжения батареи соответствовал напряжению на аккумуляторах. Тогда будет меньше потерь на преобразовании напряжения внутри контроллера.

Для МРРТ контроллеров такого ограничения нет. У них наоборот, лучше набрать большое напряжение. Тогда даже в самую пасмурную погоду контроллер сможет сохранить работоспособность и снимать мощность с батареи.

7. Тип аккумуляторов Среди всех типов аккумуляторов для систем на солнечных батареях самыми доступными являются свинцово-кислотные. Из них можно выбрать между герметизированными (AGM, GEL) и обслуживаемыми (тяговые, OPzV).

Первые есть смысл ставить, когда планируется использование АКБ в буферном режиме (редкие глубокие разряды в моменты отключения питания, неглубокие разряды в процессе работы (добавление мощности)). Еще одним их преимуществом является их герметичность – можно устанавливать в любом помещении, нет особых требований к вентиляции.

Обслуживаемые АКБ надо устанавливать в помещении, где есть вентилляция, поскольку в процессе работы из таких аккумуляторов может выделяться водород.

Однако, такие АКБ имеют очень большой ресурс — от 1500 циклов 100% разряда. Поэтому их целесообразно ставить в таких системах, где планируется постоянная циклическая работа от АКБ (автономные системы без сети 220В). Можно еще ставить автомобильные стартерные АКБ, но они плохо переносят разряд небольшими токами и имеют большой саморазряд. Поэтому срок их службы в системах на солнечных батареях очень невелик.

8. Емкость аккумуляторов Про емкость можно сказать: чем больше, тем лучше. Однако, рассчитать минимально необходимое количество АКБ можно.

Для этого нужно определить сколько и каких электроприборов должны проработать в случае отключения электроэнергии и умножить это количество энергии на желаемое время автономной работы. Например, лампы (3 по 20 Вт*ч), ТВ (70 Вт*ч), ноутбук (60 Вт*ч), холодильник А+ (40 Вт*ч в час) должны проработать 6 часов.

Суммарное потребление в час составит: 60+70+60+40 = 230 Вт. На 6 часов нужно будет 230*6 = 1380 Вт*ч (В*А*ч) Тогда ескость АКБ будет 1380 В*А*ч / 12 В = 115 А*ч. Чтобы не допустить 100% разряда и увеличить срок жизни АКБ, лучше вдвое увеличить емкость и взять АКБ на 200 А*ч. Такой аккумулятор сможет запасти в себе 2400 Вт*ч «солнечной» энергии.

Также Вы можете позвонить нам и задать любой вопрос нашим инженерам. Мы работаем с понедельника по пятницу с 9 до 18 часов без перерыва. Автор — Егор Моисеев

Источник: http://2energy.ru/solnechnye-batarei-dlya-doma-kak-vybrat-oborudovanie/

КПД солнечных батарей — от чего зависит, работают ли они в пасмурную погоду

Современные исследователи, которые занимаются гелиосистемами, постоянно ведут между собой дискуссии о КПД солнечных батарей. Это один из главных критериев, на основании которого оцениваются их эффективность и уровень производительности.

Поскольку затраты на преобразование энергии Солнца в электрическую у панелей по-прежнему велики, производители беспокоятся о том, как сделать их КПД выше.

Известно, что на 1м² площади элементов вырабатывается около 20% от общей мощности излучения Солнца, которое попадает на батарею. При этом речь идет о самых благоприятных условиях климата и погоды, которые бывают далеко не всегда.

Следовательно, для увеличения показателя нужно установить много солнечных батарей. Это не всегда бывает удобно, да и по стоимости влетает в «копеечку». Поэтому нужно понимать, насколько целесообразно использование этих альтернативных источников энергии и какие перспективы имеются в дальнейшем.

Что такое КПД

Итак, КПД батареи — это количество реально вырабатываемого ею потенциала, обозначаемое в процентах. Для его вычисления необходимо мощность электрической энергии разделить на мощность энергии Солнца, попадающей на поверхность солнечных панелей.

Сейчас этот показатель находится в пределах от 12 до 25%. Хотя на практике, учитывая погодные и климатические условия, он не поднимается выше 15. Причиной тому являются материалы, из которых производят солнечные аккумуляторы.

Кремний, который представляет собой основное «сырье» для их изготовления, не обладает способностью поглощения УФ-спектра и может работать только с инфракрасным излучением. К сожалению, из-за такого недостатка мы теряем энергию УФ-спектра и не применяем ее с пользой.

Взаимосвязь КПД с материалами и технологиями

Как работают солнечные батареи? По принципу свойств полупроводников. Свет, который падает на них, производит выбивание своими частицами электронов, находящихся на внешней орбите атомов. Большое количество электронов создает потенциал электрического тока — при замкнутых условиях цепи.

Чтобы обеспечить нормальный показатель мощности, одного модуля будет мало. Чем больше панелей, тем эффективней работа радиаторов, отдающих электроэнергию аккумуляторам, где она будет накапливаться.

Именно по этой причине эффективность солнечных батарей зависит и от количества устанавливаемых модулей. Чем их больше, тем больше энергии Солнца они поглощают, а показатель мощности у них становится на порядок выше.

Можно ли повысить КПД батареи? Такие попытки были предприняты их создателями, и не один раз. Выходом из положения в будущем может стать производство элементов, состоящих из нескольких материалов и их слоев. Материалы следуют таким образом, чтобы модули могли вбирать в себя разные типы энергии.

Например, если одно вещество работает с УФ-спектром, а другое — с инфракрасным, КПД солнечных батарей в разы повышается. Если мыслить на уровне теории, то наивысшим коэффициентом полезного действия может стать показатель около 90%.

Также на КПД любой гелиосистемы большое влияние оказывает и разновидность кремния. Его атомы можно получить несколькими путями, и все панели, исходя из этого, делятся на три разновидности:

  • монокристаллы;
  • поликристаллы;
  • элементы из аморфного кремния.

Из монокристаллов производят солнечные батареи, КПД которых составляет около 20%. Они стоят дорого, так как эффективность у них самая высокая. Поликристаллы по стоимости гораздо ниже, так как в данном случае качество их работы напрямую зависит от чистоты кремния, используемого при их изготовлении.

Элементы, в основе которых находится аморфный кремний, стали основой для производства тонкопленочных гибких солнечных панелей. Технология их изготовления гораздо проще, стоимость ниже, но и КПД меньше — не более 6%. Они быстро изнашиваются. Поэтому для улучшения срока их службы в них добавляются селен, галлий, индий.

Под каким углом устанавливать солнечные батареи?

Производительность любой гелиосистемы зависит от:

  • температурных показателей;
  • угла падения лучей Солнца;
  • состояния поверхности (она всегда должна быть чистой);
  • погодных условий;
  • наличия или отсутствия тени.

Оптимальный угол падения лучей Солнца на панель — 90°, то есть прямой. Уже существуют гелиосистемы, оснащенные уникальными устройствами. Они позволяют следить за положением светила в пространстве. Когда положение Солнца по отношению к Земле изменяется, меняется и угол наклона гелиосистемы.

Постоянный нагрев элементов тоже не лучшим образом сказывается на их производительности. Когда энергия преобразуется, возникают ее серьезные потери. Поэтому между гелиосистемой и поверхностью, на которую она монтируется, всегда нужно оставлять небольшое пространство. Воздушные потоки, проходящие в нем, будут служить природным способом охлаждения.

Чистота солнечных батарей — тоже немаловажный фактор влияющий на их КПД. Если они сильно загрязнены, они собирают меньше света, а значит, их эффективность снижается.

Также и правильная установка играет большую роль. Нельзя при монтировании системы допускать, чтобы на нее падала тень. Лучшая сторона, на которой их рекомендуется устанавливать — южная.

Переходя к погодным условиям, можно заодно ответить на популярный вопрос о том, работают ли солнечные батареи в пасмурную погоду. Безусловно, работа их продолжается, потому что электромагнитное излучение, исходящее от Солнца, попадает на Землю во все времена года.

Конечно, производительность панелей (КПД) будет значительно меньше, особенно в регионах с обилием дождливых и пасмурных дней в году. Другими словами, электроэнергию они вырабатывать будут, но в гораздо меньшем количестве, чем в регионах с солнечным и жарким климатом.

Немного о батареях-чемпионах по КПД

Рекордсменом по коэффициенту полезного действия в гелиосистемах на данный момент считаются немецкие батареи. Они созданы в Институте гелиоэнергетики им. Фраунгофера. В их основу положены фотоэлементы, состоящие из нескольких слоев. Компания «Сойтек» активно внедряет их в сферу широкого потребления, начиная уже с 2005 года.

Сами элементы — не более 4 мм толщиной, а солнечный свет фокусируется на их поверхности с помощью специальных линз. Благодаря им осуществляется преобразование световых частиц в электроэнергию, а КПД при этом составляет целых 47%.

Второе место заслуженно занимают панели, созданные путем применения фотоэлементов из трех слоев фирмы «Шарп». Это тоже солнечные батареи с высоким КПД, хотя и немного меньше — 44%.

Три слоя представлены тремя веществами: фосфидом индия (галлия), арсенидом галлия и арсенидом индия (галлия). Между ними располагается диэлектрическая прослойка, применяемая для того, чтобы получить туннельный эффект.

Что касается фокусировки света, ее получают путем применения известной линзы Френеля. Концентрация света достигается до уровня в 302 раза, а далее попадает в трехслойный полупроводниковый преобразователь.

Безусловно, подобный рекорд КПД едва ли может быть доступен широкому кругу потребителей. Кстати, Илон Маск, известный американский миллиардер, является владельцем компании «Солар Сити». Не так давно, в 2015 году, компания Маска разработала именно «потребительский» вариант солнечных батарей с коэффициентом полезного действия, превышающим 22%.

Разработки и многочисленные лабораторные опыты проводятся и по сей день. Можно быть уверенными в том, что такие технологии имеют большое будущее — в качестве экологичного альтернативного источника энергии.

Источник: https://batteryk.com/kpd-solnechnyh-batarej

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *