Гибкие солнечные панели

На сегодняшний день из всех известных человечеству источников альтернативной энергии наиболее популярными являются солнечные панели, батареи и прочие генераторы на основе гелиоэнергии. Учитывая текущую стоимость расходов на энергоресурсы, многие интересуются, где приобрести солнечные панели для своего дома, каковы цены на них и есть ли готовые решения. И поскольку рост курса валюты прямо отражается на платежной способности населения, все больше граждан стремятся узнать побольше о панелях российского производства.

Содержание

Что такое солнечные панели и как их используют для дома

Несмотря на то что данному виду энергоснабжения домов уже более 30 лет, не так много специалистов в этой области. Почему использование солнечных панелей для частного дома так выгодно? Ответ прост: платить надо только за оборудование и установку, впоследствии энергоноситель бесплатен! В таких странах, как КНР, Соединенные Штаты, Франция, Италия и Германия, до 30 % населения устанавливает на крышу батареи, чтобы пользоваться миллиардами неиссякаемых киловатт солнечной энергии. Если это бесплатно, в чем секрет?

Принцип работы батареи следующий: представим себе полупроводники из кристаллов (например, из кремния), которые преобразовывают кванты света в составляющие электрического тока. Панель содержит сотни тысяч таких кристаллов. В зависимости от требуемой мощности площадь такого покрытия составляет от пары квадратных сантиметров (вспомним калькулятор) до сотен квадратных метров – например, для орбитальных станций.

Несмотря на кажущуюся простоту устройств, их использование на территории России очень ограничено – климатом, погодой, временем года и суток. Плюс к тому, чтобы система подавала ток в сеть, необходимо приобрести:

  • аккумулятор, который будет накапливать энергию на случай перепадов напряжения;
  • инвертор, который будет переводить постоянный ток в переменный;
  • систему, контролирующую заряд аккумулятора.

Кратко о потреблении

Среднестатистическая семья из 4 человек потребляет 250–300 кВт в месяц. Солнечные модули для бытового пользования дают в среднем 100 Вт с 1 кв. м в сутки (в ясную погоду). Для того чтобы питать полностью дом, нужно установить минимум 30, в идеале 40 секций, что обойдется не менее чем в 10 000 у. е. При этом крыша должна быть ориентирована на южную сторону, а количество солнечных дней в месяц в среднем не должно быть не меньше 18–20. Ниже приведена карта солнечных дней.

Вывод: солнечные панели хороши в качестве резервного источника электрической энергии. Кроме того, нужно знать, как их подобрать, чтобы мощности хватало для обеспечения бытовых нужд. Зато, вне зависимости от аварий, ваш дом всегда будет снабжен электричеством.

Панели от ЗАО «Телеком-СТВ»

Российская компания «Телеком-СТВ» (г. Зеленоград) производит продукцию в среднем на 30 % дешевле, чем немецкие аналоги: цены начинаются от 5 600 руб. за панели на 100 Вт. Панели данного производителя имеют КПД до 20–21 %. Основной «фишкой» данного предприятия стала запатентованная технология изготовления кремниевых пластин диаметром до 15 мм и солнечных модулей на их основе.

Какую батарею от ЗАО «Телеком-СТВ» можно посмотреть? Наиболее популярная модель носит название ТСМ, далее идет маркировка в зависимости от мощности: от 15 до 230 Вт (цена указана приблизительно).

Модель Мощность, Вт Габариты, мм Вес, кг Цена, руб.
ТСМ-15 18 430 × 232 × 43 1,45 от 3 500
ТСМ-40 44 620 × 540 × 43 4,05 от 6 000
ТСМ-50 48 620 × 540 × 43 4,05 от 6 575
ТСМ-80А 80 773 × 676 × 43 6,7 от 8 500
ТСМ-80B 80 773 × 676 × 43 6,7 от 9 000
ТСМ-95А 98 1 183 × 563 × 43 7,9 от 10 750
ТСМ-95В 98 1 183 × 563 × 43 7,9 от 11 000
ТСМ-110А 115 1 050 × 665 × 43 8,8 от 12 500
ТСМ-110В 115 1 050 × 665 × 43 8,8 от 12 800
..
ТСМ-270А 270 1 633 × 996 × 43 18,5 от 23 370

Основной тип производимых панелей – монокристаллические, хотя каждая модель также может быть представлена в виде мульти (поли-) кристаллической. Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки (см. таблицу).

Тип панели Преимущества Недостатки
Поликристаллы
  • Дешевое производство, низкая стоимость.
  • Широкий ассортимент и выбор производителей
  • На жаре выходят из строя за счет низкой устойчивости кремния в поликристаллах к нагреву.
  • КПД до 14 %, ниже, чем у монокристаллов.
  • Требуют большей площади элементов
Монокристаллы
  • Самый высокий КПД – до 20 %.
  • Компактные размеры – в 1,5–2 раза меньше поликристаллов.
  • Высокая мощность.
  • Срок эксплуатации до 25 лет.
  • Дороже в среднем в 1,5 раза.
  • Требуют равномерного освещения всей системы, нужна защита от грязи и осадков.

Выбор, конечно, ограничивается возможностями бюджета, поэтому продолжим обзор других недорогих и надежных устройств от российских производителей.

Hevel – завод в Чувашии

Одним из крупнейших производителей солнечных панелей в России является компания «Хевел». В 2017 году компания провела модернизацию производства и перешла с тонкопленочной на новую гетероструктурную технологию изготовления солнечных модулей. Модули нового поколения сочетают в себе преимущества тонкопленочной и кристаллической технологий, обеспечивают эффективную работу модуля при высоких и низких температурах (от -50 °С до +85°С), а также в условиях рассеянного света. Средний КПД солнечного модуля составляет 20%. По этому показателю модули ГК «Хевел» входят в мировую тройку лидеров. Срок службы модуля составляет не менее 25 лет.

Какую батарею от Hevel можно посмотреть для примера? Вот таблица с параметрами наиболее популярного гетероструктурного модуля:

Технико-физические характеристики
Длина 1671 мм
Ширина 1002 мм
Вес 19 кг
Напряжение холостого хода 43.5 В
Напряжение при номинальной мощности 39.2 В
Номинальная пиковая мощность 300 Вт, 310 Вт, 315 Вт

Рязанский ЗМКП

Рязанский завод металлокерамических приборов функционирует с 1963 года, однако с 2002 года перешел на систему международного контроля качества ISO 9001 и выпускает панели строго в соответствии с ее требованиями, а также с нормами ГОСТ 12.2.007-75.

В прейскуранте компании можно найти две актуальные модели RZMP мощностью 130 и 220 Вт. Их КПД варьируется от 12 до 17,1 %. Наносятся солнечные элементы на окрашенную алюминиевую основу методом последовательного соединения. Вот их сравнительные характеристики:

Характеристика RZMP 220-T RZMP 130-T
Общая площадь , м² 1,61 1,00
Масса, кг 21,5 14,6
Лицевая поверхность Стекло закаленное текстурированное, 4 мм Стекло закаленное текстурированное 4 мм
Фотоэлектрические преобразователи (ФЭП) 60 шт., мультикристаллические кремниевые 6.2” 36 шт., мультикристаллические кремниевые 6.2”
Рама Окрашенный алюминиевый профиль, цвет RAL 7035 Окрашенный алюминиевый профиль, цвет RAL 7035
Вариации модулей по мощности, Вт 200–240 105–145
Рабочая температура, °C -40…+85 -40…+85

RZMP 130-Т подходит для автономного снабжения отдельных помещений, бытовых приборов (например, нагревательный котел). Более мощная модель, от 220 до 240 Вт, покупается чаще для резервного снабжения всего дома. Ее стоимость варьируется от 13 200 до 14 400 руб. за модуль.

Краснодарский «Сатурн»

Панели кубанского производства выпускаются с 1971 года, за этот период предприятие выпустило более 20 000 квадратных метров продукции. «Сатурн» использует две собственно освоенных технологии производства – на основе монокристаллического выращенного кремния или арсенид-галлиевые с германиевой подложкой. Последние показывают максимально высокие характеристики и используются для снабжения ответственных объектов (АЗС, предприятия непрерывного цикла и т. д.)

Оба типа модулей можно выполнить на любом каркасе, от сетки и пленки до металлических (из анодированного алюминия) и струнных типов. Фотоэлектрические преобразователи могут быть:

  • с полированной поверхностью;
  • со встроенными диодами;
  • с алюминиевым зеркалом.

Вот основные энергетические характеристики ФЭП «Сатурн», в зависимости от типа:

Характеристика Кремниевые Арсенид-галлиевые
Плотность тока короткого замыкания, мА/см² До 46 Всего 16,8 (чем меньше, тем лучше)
КПД, % 15 28
Напряжение в точке максимальной мощности, B 0,52 2,371
Напряжение холостого хода, В 0,61–0,63 2,6
Максимальная мощность, Вт/кв.м 211 381
Ток в точке максимальной мощности, мА/см² 44 16,1

Эти характеристики актуальны для носителей любых размеров: на предприятии «Сатурн» можно заказать как сборные модули на крышу коттеджа, так и миниатюрные солнечные панели для датчиков, преобразователей, изделий электротехники, а также аккумуляторные батареи. По прайсам вас сориентируют только в отделе продаж.

«Солнечный ветер» (Solar Wind)

Это предприятие расположено в Украине. В России существует аналогичное предприятие, которое выступает скорее в роли инвестора и реализатора. Solar Wind выпускает солнечные модули мощностью от 1 до 15 кВт/ч. В зависимости от назначения и мощности в модуль может входить от пары до нескольких десятков батарей. Так, батарея 1 000 Вт включает 5 модулей, один контроллер заряда на 30 А, аккумулятор 150 А/ч (2 шт. в наборе) и инвертор 1 200 В. Срок службы батареи составляет до 18 лет.

Совет: если вы покупаете оборудование Solar Wind для круглогодичного обеспечения жилого дома энергией, стоит брать не менее 10 кВт/ч.

Чтобы получить представление о возможностях фотоэлектрических систем «Солнечный ветер» (Украина) мощностью от 1 000 до 15 000 Вт, предлагаем сравнительную таблицу из расчета на 1 день потребления.

Мощность модуля, кВт/ч 1 3 5 10 15
Пример снабжения питанием различных систем (суммарно)
Лампочка (энергосберегающая, при работе 4 часа в день) 4 шт. по 11 Вт 10 шт. по 15 Вт 10 шт. по 20 Вт 20 шт. по 20 Вт 40 шт. по 20 Вт
Кондиционер Не хватит Не хватит Не хватит 1 час в день 3 часа в день
Ноутбук питанием 40 Вт/ч 4 часа 4 часа 4 часа 4 часа 4 часа
ТВ 50 Вт/ч, 3 часа в день 50 Вт/ч, 4 часа в день 150 Вт/ч, 4 часа в день 150 Вт/ч, 3 часа в день 150 Вт/ч, 4 часа в день
Антенна спутникового ТВ, 20 Вт/ч 3 часа в день 4 часа в день 4 часа в день 3 часа в день 3 часа в день
Холодильник Не хватит 100 Вт/ч, 24 часа в день 10 Вт/ч, 24 часа в день 150 Вт/ч, 24 часа в день 150 Вт/ч, 24 часа в день
Стиральная машина Не хватит 900 Вт/ч, 40 мин в день 900 Вт/ч, 1 час в день 1 500 Вт/ч, 1 час в день 1 500 Вт/ч, 1 час в день
Пылесос, 900 Вт/ч Не хватит Не хватит 2 раза в неделю по 1 часу 2 раза в неделю по 1 часу 2 раза в неделю по 1 часу

Солнечные батареи «Квант»

НПП «Квант» первым предложило производство кремниевых солнечных батарей с 2-сторонней чувствительностью, а также монокристаллы арсенида галлия. Наиболее популярной моделью сегодня выступает «Квант КСМ» и ее модификация КСМ-180П. Стоимость такой батареи не превышает 18 000 руб., срок службы достигает 40 лет.

Однако приведем характеристики всех модулей. Их можно заказать как в моно-, так и в поликристалической вариации. Удельная энергетическая характеристика выше у монокристаллических панелей и достигает 200 Вт/кв.м. По сравнению с зарубежными аналогами «Квант» оптимален за счет низкой цены и относительно небольшого уменьшения КПД на протяжении всего срока службы.

Sun Power – портативные солнечные панели

Компания Sun Power расположена в Украине и большей частью прославилась выпускаемыми перевозными солнечными комплексами. С их помощью можно получить электричество даже в походных условиях. Эти комплексы отличаются своей мобильностью, небольшими размерами и портативностью. Имеют выход USB и обладают мощностью до 500 Вт.

Продукт Вес Мощность Цена (прибл.)
Портативная солнечная электростанция 17 кг 500 Вт 40 000 руб.
Зарядное на солнечных модулях До 2 кг До 50 Вт 3 000 руб.
Сборные солнечные электростанции От 1 кВт до 10 кВт и выше От 1 700 у. е. за 1 кВт
Автономное освещение для билборда От 80 Вт От 610 у. е. для щита 1,5 × 3 м до 2 155 у. е. для щита 3 × 6 при круглогодичной работе

Другие характеристики портативных панелей Sun Power:

  • срок службы – до 30 лет;
  • имеет международную сертификацию CE RoHC;
  • новое поколение панелей может быть также интегрировано в фасад или крышу без потери эстетики.

Удобно использовать подобные решения в автономном освещении билбордов, дорог и участков, питании кемпингов и трейлеров, яхт и катеров.

«Квазар» – еще один украинский производитель

Компания «Квазар» выпускает широкий ассортимент фотовольтаического оборудования, в том числе солнечные панели и зарядные устройства. Солнечные батареи Kvazar изготавливаются из кремниевых кристаллов, выращенных на предприятии, и имеют усиленную алюминиевую базу. Гарантия качества, которая выдается производителем, немного настораживает – всего 10 лет. Однако электролюминесцентные и другие лабораторные тестирования подтверждают более длительный срок службы – до 25 лет.

Цена батарей – от 13 000 руб. (приблизительно) за 150 Вт. Кроме гелиопанелей «Квазар» выпускает фотоэлектрические преобразователи ячейками от 4 × 4 до 6 × 6 дюймов с КПД до 18,7 %.

ООО «Витасвет»

Московское предприятие ООО «Витасвет» выпускает одну базовую модель SSI-LS200 P3 в четырех вариациях мощности: от 225 до 240 Вт. Каждый модуль состоит из 60 кремниевых пластин типа мультикристалл и крепится на алюминиевый профиль.

Вот их основные параметры, полученные при испытаниях в нормальных условиях 800 Вт/кв.м:

Стоимость – 12 800 руб. за панель мощностью 240 Вт .

Завод «Термотрон» (г. Брянск)

Предприятие «Термотрон» производит автономные системы уличного освещения на солнечных батареях и мини-автономные солнечные станции. Первые поставляются на базе серийных модулей с высокой столбовой опорой.

Особенности автономных систем уличного освещения от «Термотрона»:

  • температурный диапазон эксплуатации – -40…+50 °C;
  • угол раскрытия луча – 135 на 90 градусов;
  • гарантированный срок работы – 12 лет в городских условиях;
  • высота опоры – от 6 до 11 м;
  • мощность – от 30 до 160 Вт.

Автономная станция «Экотерм», выпускаемая заводом, будет интересна владельцам загородных домов и участков. Ее применяют также на фермах, телефонных станциях, для оснащения сельских школ, больниц, магазинов. Станция работает от дизель-генератора 14,5 кВт. Цена вырабатываемой энергии при количестве 18 фотоперерабатывающих элементов – 5,12 руб./кВт, срок окупаемости – до 5 лет (цену станции уточнять у производителя).

Вариант Мощность станции, кВт Емкость АКБ, А/ч
«Экотерм-3» ЮКЛЯ.565216.001 3 1 000
«Экотерм-5» 5 1 500
«Экотерм-10» 10 2 000
«Экотерм-15» 15 3 000
«Экотерм-20» 20 4 000
«Экотерм-25» 25 5 000
«Экотерм-30» 30 6 000
«Экотерм-35» 35 7 000
«Экотерм-40» 40 8 000
«Экотерм-50» 50 10 000

Мы провели обзор нескольких ведущих предприятий так называемой фотоэнергетики России и Украины, который, надеемся, даст первичное представление о целесообразности применения солнечных батарей и позволит принять верное решение. Это не все бренды, однако наиболее популярные и доступные в продаже таковы.

Солнечная энергия – один из самых перспективных и стремительно развивающихся альтернативных источников электричества. Это безграничный ресурс, который можно использовать в любой точке планеты, не загрязняя окружающую среду. Согласитесь, неплохо бы было обзавестись собственным альтернативным источником электроэнергии.

Оказывается, теперь солнечную энергию можно преобразовывать в электричество прямо у себя дома. Вместо громоздких и хрупких каркасных панелей теперь все чаще применяют гибкие солнечные батареи. Но как это реализовать на практике?

Мы поможем разобраться с устройством гибких солнечных панелей и принципом их работы. Полезные рекомендации по выбору и монтажу конструкций изложены в нашей статье. А для простоты восприятия информации статья содержит тематические фотографии и видеоролики.

Что такое солнечные батареи?

Для того чтобы понять, подходят ли вам гибкие панели для получения электроэнергии, нужно разобраться с теорией.

Что такое солнечная батарея, чем строение гибких моделей отличается от остальных? А так же очень важно еще до покупки выяснить преимущества и недостатки конкретно этого типа солнечных элементов.

Строение и принципы работы гибких панелей

Принцип работы солнечной батареи построен на таком понятии, как фотовольтаика. Свет, как известно, может быть рассмотрен и как волна, и как поток частиц – фотонов. Возможность преобразовывать энергию фотонов в электричество и есть фотовольтаика.

Первые прототипы современных солнечных батарей были изобретены еще в 50-х годах. С тех пор они существенно изменились как внешне, так и по принципу работы. Фотоэлектрический эффект стал возможен благодаря использованию полупроводников

Полупроводник – это материал, который имеет особое строение атома. Полупроводник n-типа имеет лишние электроны, а у атомов полупроводника p-типа их не хватает. Чтобы собрать фотоэлемент, объединяют 2 типа материалов, образуя двуслойную конструкцию.

Галерея изображений Фото из Крепление батареи на ламель жалюзи Портативное зарядное устройство с гибким фотоэлементом Радиус изгиба солнечной батареи Формирование максимально эффективной поверхности Наклейка солнечной батареи на поликарбонат Экономное использование свободного места Разумное отношение к архитектурным формам Важное преимущество — легковесность системы

Отдельные фотоэлементы объединяются в панели. Панели могут быть жесткими, в прочной металлической раме. Сейчас идет тенденция к облегчению конструкции фото-панелей. Популярность набирают гибкие и легкие солнечные элементы.

Принцип действия солнечной батареи можно описать так:

  1. Солнечный свет попадает на поверхность фотоэлемента со стороны n-слоя.
  2. Фотоны сталкиваются с атомами полупроводника, «выбивая» лишние электроны.
  3. Свободные электроны двигаются в сторону р-слоя и попадают в атомы с недостатком частиц.
  4. В результате верхний слой выступает в качестве катода, а нижний – анода.
  5. Вырабатывается постоянный ток, которым можно легко зарядить аккумулятор.

В качестве полупроводника используют кремний, селен и еще многие, более дорогие материалы.

Постоянный ток, получаемый от солнечной панели, должен быть преобразован в переменный, поскольку большинство электроприборов работают именно на нем

Для гибких пленочных солнечных батарей применяют и полимерное напыление с алюминиевыми проводниками. Такое строение делает панели удивительно тонкими и легкими.

Эта технология только начинает развиваться, но то, что она имеет большие перспективы не вызывает сомнений. Но мы рассмотрим гибкие панели в широком смысле этого определения.

Более подробно о принципах работы солнечных батарей можно прочесть перейдя по .

Преимущества гибких солнечных элементов

Преимущества гибких солнечных панелей делают этот метод производства электричества одним из самых перспективных:

  • вес;
  • размер;
  • эластичность;
  • производительность;
  • универсальность;
  • экономичность;
  • экологичность;
  • простота эксплуатации.

Геометрические и физические параметры панелей, такие как размер и вес, имеют большое значение, поскольку для обеспечения электроэнергией целого жилого дома панелей потребуется большое количество, при использовании тяжелых моделей может возникнуть необходимость усиливать конструкцию здания, что значительно увеличит расходы на установку.

Легкие и компактные гибкие элементы не смогут существенно повлиять на распределение нагрузки на каркас здания. Они не несут никакой опасности для покрытия крыши

Производительность кремниевых батарей достаточно высокая. Оценить коэффициент полезного действия в данном случае сложно, панели из полупроводников способны преобразовывать свет в электричество на 20% в среднем.

То есть, если мощность солнечного излучения составит 200 Вт, электроэнергии будет получено около 40 Вт.

Гибкие аморфные солнечные панели гораздо более терпимы к пасмурной погоде, нежели обычные жесткие конструкции на основе кремния.

Для сравнения, стандартная солнечная батарея в пасмурную погоду способна работать только на 10% своей мощности, в то время как гибкая панель выдает около 50% от номинальных значений.

Гибкость солнечной батареи позволяет оборудовать ею крыши с неровной поверхностью, черепичные кровли, покрытия сложной формы. При этом они достаточно универсальны, подходят для установки на крышу или фасад здания

Солнечный свет – ресурс бесплатный и неограниченный. Это его несомненный плюс, в чем и выражается безусловная экономичность солнечных панелей.

Кроме того, такой метод производства энергии полностью экологически чист, никак не отражается на состоянии окружающей среды и не вредит ей. Более того, отказываясь от популярной альтернативы солнечной энергии – тепловых электростанций, человечество снижает уровень загрязнения атмосферы.

Недостатки солнечных батарей гибкого типа

Недостатков у гибких солнечных панелей тоже хватает. Во-первых, эта технология только развивается и еще не достигла пика своих возможностей. По производительности гибкие аморфные батареи уступают жестким поли- или монокристаллическим.

Строение и принцип работы гибких панелей довольно сложный, но пользоваться ими сможет каждый. Достаточно правильно установить и подключить оборудование

Во-вторых, тонкая фольга и минимальный слой напыления относительно быстро выходят из строя. Гарантийный срок эксплуатации таких панелей – около 3 лет.

После этого фотоэлементы начинают постепенно ломаться и требовать замены.

Радует тот факт, что эта отрасль развивается стремительно и уже появляются более долговечные и мощные экземпляры гибких солнечных панелей на основе аморфного кремния

Другие недостатки присущи всем типам солнечных батарей:

  • длительность окупаемости;
  • высокая стоимость;
  • большое количество дорогостоящего оборудования, помимо самих батарей;
  • зависимость от погодных условий.

Гибкая панель мощностью около 150 Вт стоит примерно 40 тыс. руб. или больше, в зависимости от производителя. 20 батарей, набор аккумуляторов и дополнительное оборудование будут стоить круглую сумму. С учетом стоимости 1 кВт часа электроэнергии окупать систему вам придется не один год.

Где и как применяют солнечную энергию?

Гибкие панели применяются в разных сферах. Прежде чем составлять проект энергообеспечения дома при помощи этих солнечных батарей, выясните, где они применяются и каковы особенности их использования в нашем климате.

Область применения солнечных батарей

Применение гибких солнечных батарей очень широкое. Они с успехом используются в электронике, электрификации зданий, автомобиле- и авиастроении, на космических объектах.

В строительстве такие панели используют для обеспечения жилых и промышленных зданий электричеством.

Солнечная энергия может быть единственным источником электричества, а может дублировать традиционную схему электроснабжения, чтобы на случай недостаточной эффективности в определенный период дом не остался обесточенным

Портативные зарядные устройства на основе гибких солнечных элементов доступны каждому и продаются повсеместно. Большие гибкие туристические панели для добычи электроэнергии в любом уголке Земного шара очень популярны среди путешественников.

Очень необычная, но практичная идея – использовать в качестве основы для гибких батарей дорожное полотно. Специальные элементы защищены от ударов и не боятся больших нагрузок.

Гибкие батареи хороши еще тем, что могут быть применены практически в любых ситуациях. Их можно без труда разместить на крыше автомобиля или корпусе яхты

Эта идея уже реализована. «Солнечная» дорога обеспечивает энергией окрестные деревни, при этом не занимая ни одного лишнего метра земли.

Особенности применения гибких аморфных панелей

Те, кто планирует начинать использование гибких солнечных панелей в качестве источника электроэнергии для своего дома, должны знать особенности их эксплуатации.

Галерея изображений Фото из Энергоэффективная вставка на рюкзаке Портативное зарядное устройство Эффективная зарядка на дачном участке Наличие встроенного аккумулятора

Солнечные панели с гибкой металлической основой находят применение там, где к износостойкости мини-электростанций предъявляются повышенные требования:

Галерея изображений Фото из Палуба морского или речного судна Тент на прогулочном речном катере Незначительный радиус гибки Установка на металлический кузов

Прежде всего пользователей волнует вопрос, а что делать зимой, когда световой день короткий и электричества не хватит на функционирование всех приборов?

Да, в условиях пасмурной погоды и короткого светового дня производительность панелей снижается. Хорошо, когда есть альтернатива в виде возможности переключения на централизованное электроснабжение. Если ее нет, нужно запасаться аккумуляторами и заряжать их в те дни, когда погода благоприятная.

Интересная особенность солнечных батарей заключается в том, что при нагревании фотоэлемента его эффективность существенно снижается.

В летний зной панели раскаляются, но работают хуже. Зимой, в солнечный день фотоэлементы способны улавливать большее количество света и преобразовывать его в энергию

Число ясных дней в году зависит от региона. Разумеется, на юге использовать гибкие батареи рациональнее, поскольку солнце там светит дольше и чаще.

Так как в течение дня Земля меняет свое положение относительно Солнца, панели лучше располагать универсально – то есть с южной стороны под углом около 35-40 градусов. Такое положение будет актуальным как в утренние и вечерние часы, так и в полдень.

Инструкция по монтажу солнечных батарей на крыше

Если вы решили, что гибкие солнечные батареи на основе аморфного кремния – это то, что вам нужно для обеспечения электричеством частного дома, приступайте к планированию работ.

Подберите подходящее оборудование и прикиньте примерное количество панелей. Затем ознакомьтесь с правилами монтажа и последующего обслуживания солнечных элементов.

Но помните, что использование традиционных кремниевых поли- и монокристаллических аналогов пока гораздо продуктивнее.

Шаг #1. Расчет количества панелей

Любые работы начинаются с проекта. Для проектирования нужно сделать необходимые расчёты, а именно:

  • суточное потребление электроэнергии;
  • суммарную необходимую мощность фотоэлементов;
  • емкость аккумуляторов;
  • количество панелей.

Самое простое – посчитать потребление электроэнергии. Для этого нужно учесть абсолютно все без исключения электроприборы, которые вы используете или теоретически можете использовать.

Простой пример:

  • холодильник – 200 Вт;
  • компьютер – 300 Вт;
  • телевизор – 150 Вт;
  • лампочки экономные – 5 штук по 20 Вт.

Мощность каждого прибора обязательно указывается в его документации или на корпусе. После сложения всех данных получаем 750 Вт. Исходя из этого значения подбирается инвертор – прибор, преобразующий постоянный ток в переменный с нужной частотой.

Обязательно сделайте небольшой запас и выберите инвертор на 0,5 кВт мощнее расчётного значения. То есть для суммарной мощности 0,75 кВт подойдет прибор не слабее 1,25 кВт

Для правильного подключения солнечные батареи соединяют с аккумуляторами через контроллер. Не перепутайте контакты – плюс к плюсы, минус к минусу. От аккумулятора ток направляется к инвертору, а затем – к электроприборам

После необходимо подобрать аккумуляторные батареи. Емкость аккумулятора (например, 200 А∙ч) показывает, ток какой силы будет выдаваться при заданном напряжении в течение часа.

Посчитать нужную емкость можно, разделив суммарную мощность потребителей на выходное напряжение солнечной батареи. В нашем примере используем 12-ти вольтовые аккумуляторы. 750 /12 = 62,5 А∙ч.

Но подобная формула не совсем верна, поскольку большинство батарей нельзя разряжать до 0. Есть определенное ограничение, например 40%. Если уровень заряда опускается ниже, это существенно сказывается на сроке службы и качестве работы аккумулятора.

Этот показатель тоже нужно добавить в формулу:

750 Вт/(12Вх0,4)=156,25 А∙ч.

Чтобы добиться такой емкости, можно объединить в систему группу из 2 батарей по 100 А∙ч каждая.

Количество панелей рассчитывается исходя из мощности выбранной модели и региона, в котором они будут установлены. Значение региона сложно переоценить. В идеале нужно найти значения дневного уровня солнечной радиации для вашей местности. Для достоверности берется минимальное значение за год, ориентировочно – в конце декабря.

Схематически уровень инсоляции в разных регионах можно изобразить так. Числовые значения можно найти в специализированных справочниках или в интернете

Умножив этот показатель на количество календарных дней месяца, получаем количество киловатт, которое приходится на 1 м2 гибкой солнечной батареи за декабрь. Для примера, в Москве это 0,33х31=10,23 кВт/м2, а для Сочи – 1,25х31=38,75 кВт/м2. Этот показатель называется количеством пикочасов.

Затем из условных максимальных 0,75 кВт, потребляемых всеми приборами одновременно, высчитываем среднемесячное потребление – около 25 кВт. За месяц наши гибкие батареи должны выработать не меньше 25 000 Вт, а лучше сделать небольшой запас и округлить до 30 кВт.

Следовательно, на 1 пикочас в Москве должно получаться 30/10,23 = 2,93 кВт. Если выбранные панели обладают мощностью 150 Вт, то посчитать их количество не трудно: 2,93/0,15= 20 штук.

После таких нехитрых расчетов вы сможете подобрать подходящий инвертор, контроллер, аккумулятор и сами гибкие фотоэлектрические панели в нужном количестве.

Шаг #2. Правила монтажа

Установка гибких солнечных элементов может быть осуществлена вами самостоятельно.

Для этого стоит определиться, где именно вы расположите свои панели:

  • на крыше здания;
  • на фасаде дома;
  • на отдельно стоящей конструкции;
  • комбинированная схема.

Самый популярный вариант – на крыше. Если форма или конфигурация кровли не позволяет этого сделать, лучше построить дополнительный каркас, на котором разместить батареи. Это более затратно, но, если крыша затенена или труднодоступна, этот вариант становится рациональным.

Расположение на фасаде используют тогда, когда места на крыше не хватает. Панели могут стать частью дизайнерской задумки и играть роль украшения дома

Гибкие солнечные фотоэлектрические элементы с нижней стороны имеют липкий смолянистый слой.

Достаточно снять защитную пленку и приклеить панель в выбранном месте. Разумеется, перед монтажом поверхность нужно очистить и вымыть.

Никакого специализированного инструмента для монтажа не нужно. Главное, позаботиться о своей безопасности во время работы на крыше. Так же очень важно соблюдать схему подключения оборудования и не нарушать последовательность

С одной стороны модуль солнечной батареи имеет 2 выведенных кабеля. Каждая панель располагается так, чтобы эти провода можно было в последствии объединить одной шиной для последовательного подключения.

Также рекомендуем прочесть другой наш материал, где подробно описаны схемы монтажа и способы подключения солнечных батарей. Подробнее – .

Шаг #3. Уход за системой после установки

После установки гибких солнечных элементов за ними нужно будет постоянно ухаживать и следить, иначе их эффективность может резко снизиться. Главное – содержать панели в чистоте. Пыль, грязь, птичий помет – все эти факторы снижают производительность системы, поскольку ограничивают поглощение солнечного света фотоэлементами.

Солнечные батареи нужно протирать по мере загрязнения. Именно поэтому размещать их в труднодоступных местах на сложной кровле не рекомендуют.

Если ваша система не может обслуживаться вами самостоятельно, всегда можно найти исполнителя с соответствующей техникой и оборудованием. Разумеется, это будет стоит дороже.

Мыть солнечные батареи на основе аморфного кремния, как и жесткие аналоги, можно обычной влажной губкой или тряпкой из микрофибры. Панель не боится воды (все-таки это оборудование устанавливается на улице), если мыть их регулярно, они прослужат дольше

Еще одна проблема, актуальная для наших регионов – снег. В зимнее время батареи засыпаются снегом и перестают функционировать. Осадки нужно постоянно счищать, но не слишком грубо, иначе можно повредить само оборудование.

Выводы и полезное видео по теме

Видеоролики и обзоры, в которых рассматриваются гибкие панели популярных производителей, помогут сделать правильный выбор. Вы сможете увидеть, как будет выглядеть ваш дом после монтажа оборудования, специалисты помогут подобрать нужное количество батарей и рассмотрят правила установки.

Как устроены гибкие солнечные батареи и из чего их изготавливают:

Устанавливать гибкую батарею можно и в квартире на фасаде многоэтажки, почему бы и нет:

Еще немного о производстве и преимуществах гибких элементов:

Солнечные батареи дают возможность стать энергонезависимым, не мониторить цены на бензин и коммунальные услуги. Если вложить определенную сумму один раз, вы сможете неограниченно потреблять энергию для пользования бытовыми электроприборами, отопления дома и подзарядки аккумулятора электромобиля. Все больше людей переходят на альтернативную энергию, потому что за ней – будущее.

Еще совсем недавно считалось, что гибкие солнечные батареи из-за своего малого веса и неприхотливости могут быть полезными только любителям путешествий. Их низкая эффективность (не более 10% — 12%) вполне могла устраивать путешественников, которые использовали эти батареи в качестве зарядников для своих гаджетов. А тех, кто хотел бы установить в своем доме солнечную электростанцию, такой низкий КПД также никак не мог удовлетворить. И хотя бурное развитие нанотехнологий, поиски и создание более эффективных полупроводниковых материалов позволили получить высокоэффективные мягкие солнечные батареи, говорить о том, что они начали вытеснять ставшие уже привычными кремниевые панели, пока рано.

Гибкие солнечные батареи от компании Power Film

Основанная в 1988 году американская компания Power Film Inc. специализируется на разработке и производстве тонкопленочных гибких гелиевых батарей и зарядных устройств на их основе. Выдержав жестокую конкуренцию, компания стала победителем в тендере, объявленном министерством обороны США на производство портативных гелиевых источников электропитания для воинского контингента, находящегося в сложных полевых условиях. Поэтому в настоящее время высококачественные мобильные солнечные источники питания являются основным видом продукции компании. Основатели компании – ученые, физики Фр. и Дж. Деррик, работавшие в области физики полупроводников. Последние разработки фирмы – портативные рулонные гелиевые зарядные устройства.


Рулонный модуль R7

Рулонные электрические фотопреобразователи, которые выпускаются фирмой Power Film, выполнены на базе аморфного кремния. В отличие от кристаллического кремния, аморфный кремний обладает более высокой эластичностью, что вполне подходит для применения его в портативных зарядных устройствах. В соответствии с техническими условиями заказа, выполняемого для военных, это мобильное зарядное устройство не имеет абсолютно никаких стеклянных компонентов, которые, кстати, присутствуют в аналогичных изделиях других производителей. Гелиевые рулонные зарядные устройства фирмы Power Film имеют высшую степень защиты от влаги, их покрытие обеспечивает также полную защиту от соленой воды, что позволяет использовать их в условиях операций на море.

Все солнечные зарядные устройства рулонного типа выполнены по принципу «лего», то есть, могут стыковаться между собой специальными соединителями, чтобы увеличить, при необходимости, выходную мощность. Самое маломощное зарядное устройство имеет индекс R7. Оно имеет выходную мощность до семи ватт и может зарядить портативную рацию, армейский фонарь, GPS-навигатор, мобильный телефон. Рулонное зарядное устройство с максимальной мощностью 60 ватт имеет индекс R60.


Рулонный модуль R60

С помощью этого устройства заряжаются смартфоны, планшеты, походный холодильник, аккумуляторы. Для удобства пользования все гелиевые рулонные зарядные устройства оснащаются фирменными стандартными аксессуарами, в состав которых помимо всего прочего входят разъемы класса «море» — свидетельство высшей степени защиты от воздействия окружающей среды. Кроме того, каждое зарядное устройство Power Film комплектуется универсальным адаптером «розетка», к которому при необходимости можно подключить любой современный гаджет.

Специально для путешественников – компактная солнечная батарея

Для любителей пешего туризма китайская компания Solar Bag Charger выпускает солнечные батареи YG-020 (более поздняя и мощная модификация YG-050). Этот гибкий герметичный, влагозащищенный модуль помещен в специальный чехол, который обеспечивает наиболее удобные условия транспортировки и зарядки гаджетов. Предусмотрена также возможность крепления устройства на боковое стекло автомобиля с помощью вакуумных присосок. Прибор имеет выходную мощность пять ватт и позволяет заряжать мобильные телефоны, видео- и аудиоплейеры, GPS-навигатор, аккумуляторы фотоаппаратов и видеокамер и др. В комплект поставки входят кабель с USB-разъемом и шесть адаптеров, которые позволяют подключать практически любые мобильные телефоны.


Гелиевая батарея YG-020

Время полной зарядки от солнечного зарядного устройства YG-020 для мобильного телефона составляет от трех до четырех часов, для срочного разговора длительностью до 20 минут достаточно заряжать телефон в течение получаса, полная зарядка плееров МР3/МР4 длится до трех часов, GPS-навигатор заряжается полностью за пять-шесть часов.

Предусмотрена возможность установки дополнительно никель-металл-гидридного аккумулятора. Изготовители прибора утверждают, что эта солнечная батарея может работать даже в пасмурную погоду и позволяет на 60 килограммов сократить выбросы в атмосферу СО2, сэкономить два дерева или 60 киловатт/часов электроэнергии.


Гелиевая батарея YG-020(тыльная сторона)

Размеры устройства – 140×180×3 миллиметра, вес – 201 грамм.

Стоимость устройства – 1900 рублей (без аккумулятора).

Для любителей путешествовать с комфортом

Если описанные выше гибкие солнечные панели предназначены, в основном, для пеших туристов, то для тех, кто предпочитает путешествовать с комфортом, например, в автомобильных домиках, мощности этих батарей будет явно маловато. Для таких путешественников немецкая компания PayPower GmbH разработала и выпускает целую линейку гибких солнечных модулей, которые идеально компонуются с любым автомобильным домом. Используя в своих разработках солнечные батареи Sunpower™, компания выпускает гибкие солнечные батареи PayPower® различной мощности с эффективностью до 21%. Кроме того, что эти солнечные батареи имеют разную мощность, они еще и выпускаются различной формы, так как жилые домики на колесах могут быть различной величины и компоновки.


Автомобильный домик с гелиевыми модулями

Все эти солнечные модули имеют систему универсальных креплений от специальных зажимов, клипс до вакуумных присосок. Они могут размещаться на крыше, стенах домика, на капоте, на зонтике, на крыше палатки. Соединяются модули между собой специальными кабелями с водонепроницаемыми разъемами. Таким образом, можно скомпоновать походную электростанцию любой разумной мощности. Линейка мощностей солнечных батарей PayPower® имеет пять значений – 60, 65, 120, 240 и 320 ватт. Специальные размеры и формы модулей могут быть изготовлены по специальному заказу. Также по спецзаказу модули могут быть выполнены в различной цветовой гамме.


Гелиевый модуль PayPower® на крыше автодома

Вес самих модулей незначителен и не оказывает существенного влияния на загрузку автомобиля. Так, например, модуль мощностью 120 ватт весит всего 2.1 килограмма. Толщина модулей всего несколько миллиметров, поэтому на внешние габариты транспортного средства они не оказывают никакого влияния. Установка модулей предельно проста. На плоских поверхностях они крепятся с помощью алеющего слоя на тыльной поверхности модуля. Для крепления на изогнутых поверхностях используется полиуретановый клей. Если крепление модулей осуществляется вакуумными присосками, то можно легко перемонтировать модули на солнечное место, оставляя сам жилой домик в тени.

Статистика показывает, что производство гибких солнечных батарей в мире растет, а стоимость их непрерывно снижается. Это обстоятельство, а также неоспоримые преимущества этих батарей над другими источниками энергии делают гибкие гелиевые модули незаменимыми спутниками в путешествиях.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *