Выбор солнечных батарей для дома

   Использование альтернативных видов источников электроэнергии, для энергоснабжения дома в наше время стало реальностью. Используемые ранее только на космических летательных аппаратах солнечные батареи все чаще появляются на крышах зданий. Они состоят из ячеек кремниевых фотоэлементов, вставленных в каркас и закрытых стеклом с антибликовым листом. Примененная технология обеспечивает сборку батарей для получения необходимых величин тока и напряжения. При поломке любого фотоэлемента его не сложно заменить работоспособным.

Солнечные батареи

   Солнечные батареи на крыше дома

Принцип работы

   В основу работы батареи заложен фотогальванический эффект, когда при облучении солнечным светом n-слоя кремниевого полупроводника в нем начинается движение электронов и образуется разность потенциалов между контактами n-слоя и p-слоя. Малые величины фотоэлементов обуславливают незначительные значения вырабатываемой мощности электрического тока. Для увеличения напряжения батареи все фотоэлементы собирают в последовательную цепь. Параллельное соединение ячеек предназначено для увеличения суммарного тока. Комбинации из различного количества ячеек и способов их подключения обеспечивают получение необходимых параметров по мощности, току и напряжению в солнечной батарее.

На величину вырабатываемой электроэнергии устройством в наибольшей степени влияют:

  • интенсивность падающего на фотоэлемент светового потока
  • угол наклона солнечных лучей к поверхности батареи
  • температура среды, окружающей полупроводник

   Для оценки рабочей характеристики солнечной батареи введено понятие пиковой мощности. Она выражается в ваттах и оценивает максимальную мощность устройства на выходе при идеальных условиях освещения, которые подразумевают облучение поверхности батареи в 1 м2 мощностью солнца в 1 кВт при базовой температуре в 25°С и оптимальной ширине солнечного спектра. На практике-же, такие условия встречаются достаточно редко, поэтому указанная пиковая мощность служит в качестве ориентировочной характеристики. Очевидно, что для увеличения мощности системы требуется использовать большие площади.

Какими бывают солнечные батареи?

   Солнечные батареи делятся на монокристаллические, тонкопленочные и поликристаллические. Рассмотрим каждый из них отдельно.

Монокристаллические батареи

   Монокристаллические батареи уже широко используются потребителями. Такая батарея состоит из множества ячеек из силикона. Они и преобразуют солнечную энергию. Чаще всего их используют на различных судах, так как их устройство таково что влага не может попасть на них. Их можно установить на крыше, как на солнечной, так и на теневой стороне. Также их используют в местах, где много солнечных дней.

   Преимущества: небольшая масса, компактные размеры, долговечность, надежность, простота монтажа, гибкость. Минус заключается в зависимости от прямых солнечных лучей. Даже легкие облака закрывающие солнце способны заблокировать процесс производства энергии монокристаллической батареи.

Тонкопленочные солнечные батареи

   Самые дешевые из солнечных батарей. Тонкопленочные солнечные панели состоят из натянутой пленки, которая легко устанавливается в любое место. Главное преимущество – пыль не может нанести вреда такой батарее. Также в отличие от монокристаллических собратьев даже сильная облачность не остановит работу тонкопленочной батареи. При неблагоприятных условиях эффективность снижается всего на 20%. Небольшой недостаток заключается в необходимости большой площади для установки.

Поликристаллические солнечные батареи

   Имеют практически такое же устройство, как и монокристаллические, но имеют меньшую стоимость. В такой батарее кристаллы имеют красивый синий цвет, разной формы и располагаются в разные стороны. В основном с их помощью освещаются дома, школы, административные здания и даже улицы.

Какие причины делают выгодными энергию солнечных батарей?

   Есть несколько причин, по которым имеет смысл использование именно солнечных батарей для выработки электроэнергии для дома. Рассмотрим их.

   Такой источник энергии как солнечная батарея, доступна в любой точке земного шара, где есть солнце. Он надежен, энергия его бесплатна. Энергия будет вырабатываться, пока есть солнечный свет. Еще одна весомая причина – автономность. То есть вы не зависите от производителей электроэнергии, не платите им за потребление. Солнечные батареи не загрязняют окружающую среду, не выделяют вредных отходов в процессе производства электроэнергии и безопасна. 

   Стоимость на батареи становится дешевле год от года, так как принципиальная технология производства уже известна, и возможны только усовершенствования конструкции. Для этого не нужно фундаментальных открытий и дальнейших исследований. Уже сейчас энергия вырабатываемая солнечными батареями по цене вполне конкурентоспособна с другими традиционными видами топлива. В сельской местности и отдаленной от центральных регионов такая энергия становится выгодной по сравнению обычными ресурсами энергии. Солнце и его свет доступен всем и его может использовать любой житель планеты. На него не нужно исключительных прав и лицензии на потребление. Пользуйтесь на здоровье! Автономность позволяет потребителю самому решать, сколько электроэнергии использовать и сколько ее вырабатывать.

Нужны ли солнечные батареи дома?

   Наверное, многие думают, что солнечные батареи лишь блажь состоятельных слоев населения. Однако именно людям со средними доходами стоит подумать об их приобретении. Почему? Да потому что они помогут сэкономить значительные средства. Один раз вложившись в приобретение и установку (которую, кстати, можно сделать самому) вы на протяжении 25 лет будете получать только отдачу от использования бесплатной электроэнергии. Не все так гладко конечно, если вы не проживаете на юге или в тропиках. Но даже если установить батарею в наших широтах, а сезон интенсивного солнца у нас длится с апреля по ноябрь месяцы, экономия электроэнергии получается существенной. 

   Если привести в пример обеспечение горячей водой дома, то с помощью солнечной батареи эта потребность обеспечивается на 70%. Оставшуюся часть придется получать с помощью традиционных источников. Но следует учитывать тот факт, что в вышеуказанный сезон интенсивного солнца батарея может обеспечивать дом водой на 100%! Но даже в осенне-зимние месяцы с помощью солнечной энергии можно обеспечить подогрев воды, так что это существенно сэкономит семейный бюджет в зимние месяцы. В наши цели не входит реклама солнечных батарей или ее продвижение, поэтому будет справедливым упомянуть и некоторые недостатки:

  • Некоторые батареи имеют низкий коэффициент полезного действия
  • Для эффективной работы следует постоянно чистить поверхность батареи
  • Отдельные фотоэлементы при высокой температуре воздуха могут снижать свою производительность
  • По истечении некоторого времени возможны ухудшения технических характеристик
  • Относительно высокая стоимость

   Конечно, большая часть этих проблем уже решается или будет решена в ближайшее время. Поэтому их нельзя использовать сейчас как полностью автономный источник энергии. Но как дополнительный – он оправдывает себя полностью. Поэтому купить солнечные батареи для дома – вполне разумный поступок, который принесет только выгоды.

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!