Розвиток сучасних технологій дозволило отримувати альтернативну електроенергію шляхом використання природних ресурсів. Сонячні батареї перетворюють енергію сонячного джерела в ресурс електроживлення. Комплекс такого пристрою становлять окремі фотоелектричні деталі, які при з'єднанні дають потрібну потужність. Панелі для отримання сонячної енергії відрізняються між собою за типом матеріалу, з якого вони виготовлені. На даний момент існує п'ять різновидів даних батарей, яких ми розповімо в цій статті.

різновиди конструкцій

1. Найбільшого поширення на сьогоднішній день отримали батареї, виготовлені на основі фотоелектричних полікристалічних елементів. Затребуваність даного типу альтернативних енергоресурсів пояснюється найбільш оптимальним співвідношенням вартості виробу і кількості одержуваної з його допомогою енергії. Даний різновид можна визначити по синього кольору і кристалічній структурі утворюють деталей, а установка сонячної батареї на дачі не складе домовласникові особливих зусиль.
2. Наступним видом є панелі, утворені монокристаллическими фотоелектричними деталями. Вони перевершують по своїй ефективності попередній полікристалічний тип, однак і установка сонячних батарей за ціною значно вищою. Відрізнити даний вид панелей можна по багатокутної формі заповнюють деталей. Слід також зазначити, що повністю заповнити площу батареї такими багатокутниками досить складно, тому в результаті споруди окремі елементи мають більшу питому потужність, ніж батарея.
3. Сонячні панелі, виконані на основі амфорного кремнію, мають порівняно низьку ефективність роботи. Але вони користуються певним попитом завдяки тому, що виробляють найбільш дешеву енергію.
4. Вироби з телуриду кадмію також мають незначну потужність. В основі виготовлення даних панелей лежить плівкова технологія. Напівпровідники в кількості декількох сотень мікрометрів наносять на поверхню тонким шаром. При порівняно невисоких показниках ефективності такі батареї відрізняються достатньою потужністю.
5. Ще одним видом сонячних панелей є вироби на основі напівпровідника CIGS. Батареї цього різновиду також виготовляється згідно плівкової технології, але вони більш ефективні, ніж панелі попереднього типу.

Переваги і недоліки

Можна виділити наступні позитивні аспекти установки сонячних батарей для дому:

1. Досить тривалий період служби. При цьому експлуатаційні показники обладнання не погіршуються.
2. Дані технології рідко виходять з ладу і відповідно практично не вимагають сервісного обслуговування.
3. Устаткування будинку або квартири таким альтернативним джерелом електроенергії дасть можливість в значній мірі заощадити витрати на газ і електрику.
4. Сонячні панелі відрізняються простотою в експлуатації.

Як недоліки сонячних панелей слід виділити:

• високу вартість виробу;
• батареї поступаються за ефективністю традиційним джерелам енергії;
• також для синхронізації енергії, одержуваної від батарей і традиційної енергії, буде потрібно установка додаткового обладнання, що спричинить за собою витрати;
• панелі для отримання сонячної енергії можна застосовувати для тих приладів, які потребують більшої потужності.

Принцип роботи

Щоб визначитися з вибором панелей для отримання сонячної енергії, слід ознайомитися з кількома нюансами їх дії:

1. В першу чергу потрібно розуміти, що кількість енергії, яку виробляють батареї, безпосередньо не може залежати від ефективності вироби. Всі види сонячних установок здатні дати однакову потужність. Відмінність полягає в тому, що для апаратів, які мають більшу ефективність, буде потрібно менше місця.
2. Так, наприклад 8 м ² панелей з монокристалічного кремнію дадуть 1 кіловат енергії. Для отримання аналогічного результату при застосуванні батареї з амфорного кремнію знадобиться вже 20 м ² вироби.
3. Крім площі батареї, на підсумковий результат вироблення енергії впливає і інтенсивність сонячного випромінювання.

Установка сонячних батарей

Панелі монтуються на спеціальну конструкцію. Завдяки їй система фотоелементів здатна витримати атмосферні дії, наприклад сильні пориви вітру, а також забезпечується необхідний кут нахилу. Така конструкція ділиться на кілька видів:

1. Перший вид - похилий. Він призначений для установки на будь-якому типі ската даху.
2. До другого відноситься горизонтальна конструкція, яка монтується на плоскі дахи.
3. Третій тип представлений свободностоящей моделлю. Установка сонячних батарей на даху даного виду також може бути проведена на покрівлю будь-якого типу.

Процес монтажу сонячної батареї виглядає наступним чином:

1. Для фіксації каркаса конструкції будуть потрібні металеві косинці розміром 50х50 мм, а також косинці для розпірних поперечин товщиною 25х25 мм. Завдяки наявності даних деталей конструкція отримує необхідну міцність, стійкість і необхідний кут нахилу.
2. Збирається каркас за допомогою болтів діаметром 6 і 8 мм.
3. Під покриття даху конструкція підвішується за допомогою шпильок розміром 12 мм.
4. У косинцях слід просвердлити отвори, в яких за допомогою шурупів потрібно закріпити панелі.
5. У процесі роботи необхідно стежити за тим, щоб в каркасі були відсутні перекоси. Інакше скло може лопнути внаслідок перенапруги.
6. Установка сонячної батареї на балконі здійснюється за аналогічним принципом, за винятком того, що підвішується така конструкція на похилий каркас. Його слід фіксувати між торцевою і несучою стіною, на сонячній стороні будівлі.

Рекомендації до процесу

Щоб в процесі експлуатації отримати максимальний ККД панелей слід дотримуватися деяких рекомендацій:

1. Як правило, батареї для отримання альтернативної енергії встановлюють на дахах або стінах будівель. В окремих випадках для монтажу конструкції застосовуються спеціальні опори.
2. У всіх випадках повинні бути відсутніми затемнення. Батареї слід розташовувати так, щоб на них не потрапляла тінь від дерев, сусідніх будинків і т.д.
3. Також слід врахувати, що монтаж панелей здійснюється рядами, тому потрібно подбати про те, щоб верхні лав не затемнювали нижні.
4. Небезпека попадання тіні на виріб полягає в тому, що це стане причиною часткового або повного припинення вироблення енергії. Крім цього існує ймовірність утворення струмів «зворотного зв'язку», що в свою чергу спровокує несправність пристрою.
5. Для ефективності роботи батареї особливе значення має правильна орієнтація щодо сонця. Це потрібно для того, щоб поверхня батареї отримувала максимальний потік сонячних променів. Слід обчислювати необхідну орієнтацію виходячи з географічного положення будівлі. Наприклад, якщо установка здійснюється з північного боку, то панелі повинні монтуватися в напрямку півдня.
6. Також в процесі установки необхідно враховувати і кут нахилу вироби. Його слід визначати, також орієнтуючись на географічне місцезнаходження. Кут повинен дорівнювати широті розташування будівлі. Так як сонце в залежності від сезону змінює свою висоту над горизонтом, потрібно передбачити коригування кута установки сонячних батарей. Як правило, виконувати корекцію доводиться приблизно на 12 °.
7. Монтувати вироби слід таким чином, щоб до них був доступ. Дані конструкції не вимагають особливого догляду, але час від часу їх необхідно очищати від забруднень і снігу. У міру свого накопичення дощові розлучення, пил і залишки снігу здатні знизити ефективність установки.

підключення

Енергію, що виробляється батареєю, не можна використовувати безпосередньо в будь-яких приладах. Для отримання напруги слід встановити інвертор між панеллю і мережею споживання. Існує три варіанти підключення сонячних батарей:

1. Перший варіант схеми установки сонячних батарей передбачає автономне підключення. Даний спосіб є найбільш підходящим в тих місцях, де відсутня централізована система електропостачання. Автономну систему утворюють акумуляторні батареї з великою потужністю. Принцип їх дії полягає в нагромадженні енергії в денний час і сонячну погоду. Після чого потоки направляються в мережу, коли настає період недостатнього освітлення.
2. Другим способом є резервне підключення. Даний варіант використовується там, де є централізована мережа енергозабезпечення. Підключення резервного характеру, як правило, виконує роль додаткового джерела енергії і застосовується у випадках, коли основні джерела в силу будь-яких обставин виходять з ладу. Також дана система може бути використана для стабілізації електричного струму, що проходить по мережі, в разі зниження його характеристик.
3. Третій варіант полягає в підключенні до мережі і передбачає вироблення надлишкової енергії сонця і подальшого її надходження в мережу для продажу.

висновок

Батареї, що дозволяють отримувати електроенергію за допомогою акумуляції сонячної енергії, є досить зручною альтернативою дозволяє економити традиційні ресурси. Установка сонячних батарей своїми руками посильна для кожного домовласника, варто лише врахувати деякі правила і особливості робочого процесу. Але приймаючи рішення про монтаж такого обладнання, слід розуміти, що дані батареї мають і недоліки. Це значна вартість, низька ефективність в холодну пору року і невелика ефективність порівняно з традиційними джерелами.

Установка сонячних батарей на відео показана нижче: