Солнечные батареи

Солнечные батареи – использование природного ресурса на благо человечества

Первые упоминания о небольших батарейках, работающих от солнечного света известны еще с 60х годов 20го века. Первый крупный аккумулятор создан специалистами Bell Laboratories еще в 1954 году и имел достаточно небольшую емкость. Это творение запустило новую эру развития энергетической промышленности. Впервые такие системы подачи электричества были применены на спутниках для обеспечения работы технических приборов. Главное свойство таких изделий их полная безопасность и доступность такого ресурса, как солнечные батареи. Неиссякаемый источник позволит при помощи небольших устройств получать и запасать большое количество природной энергии, без каких-либо отходов.

Продуктивность солнечной батареи

По всей территории нашей страны применение альтернативных способов выработки энергии распространено не так широко, как в других странах, однако этот способ позволил бы значительно упростить работу государственной энергосистемы. Такие модули чаще всего применяются в зонах, где рельеф не позволяет установить полноценную электрическую станцию. Наилучший результат даст сочетание солнечных модулей и ветроустановок в единый комплекс.

Фотоэлектрические модули позволяют получить экологически чистую энергию солнца без отходов от производства. Они способны работать при любых погодных условиях, в любом климате, что делает их надежными и эффективными. В зависимости от условий и потребностей можно корректировать мощность и тип батареи. Один элемент на электрической установке передает на аккумуляторную батарею порядка 8 ампер. Эти показатели позволят Вам иметь 220 Вольт постоянно в течение 10-12 часов дневного периода в летнее время.

Одним из преимуществ такой батареи является ее долгий срок службы. Средний солнечный модуль может служить порядка 50 лет, при этом, не теряя своих свойств. Коэффициент полезного действия в таких установках приблизился на сегодняшний день к 25%. Солнечные батареи для дома – один из самых распространенных, неисчерпаемых и доступных видов природной энергии. Каждый приобретенный модуль – это Ваш вклад в экологию, развитие энергосберегающих технологий и значительная экономия средств на счетах. Для полноценного обеспечения небольшого загородного домика достаточно приобрести солнечные модули, мощностью порядка 700 Вт, учитывая набор техники и время их работы. Среднесуточное потребление электроэнергии в таком доме составляет приблизительно 70-80 кВт.

Установка такой панели осуществляется на крыше дома. Наличие аккумулятора и распределителя позволит избежать перепадов напряжения и пользоваться электричеством на протяжении всех суток. Кроме всего прочего, солнечный модуль не требует обслуживания. Он абсолютно не зависит от электроснабжения и полностью автономный. Вы будете защищены от непредвиденных отключений энергии.

На сегодняшний день солнечные электростанции снабжают большинство технических устройств, для их подзарядки вне электрической сети. Фотомодули для производства энергии для дома разрабатываются из различных материалов, в современные технологии все более совершенствуют характеристики и внешние данные таких наружных панелей. Помимо прямых функций, эти панели будут придавать стильную нотку экстерьеру Вашего дома.

Сфера применения таких панелей все больше разрастается. Они пользуются популярностью в более южных областях страны, где световой день намного продолжительнее, по сравнению с северными регионами. Они не требуют топлива или других затрат при эксплуатации, работают непрерывно и регулируются автоматически, а их работа совершенно бесшумна.

Автономные фотоэлектрические системы энергии солнца

Один из наиболее приобретаемых типов современных солнечных панелей. Данная система является полностью самостоятельной и не зависит от стандартной сети электричества. Она применима для обеспечения энергией зданий, к которым подведение традиционного питания невозможно в силу каких-либо сложностей. Данная структура имеет несколько звеньев.

1. Фотоэлектрический модуль или панель. Он состоит из фотоэлементов и служит «сборщиком» солнечных лучей и впоследствии конвертирует их в энергию солнца. Он содержит специализированное покрытие, воспринимающее свет и переводящее его в энергию.
2. Инвертор переменного тока позволяет трансформировать нестандартные 12, 24 Вольта в традиционные 220 и 380. Он может сообщаться с батареей и узлом нагрузки.
3. Аккумуляторная батарея. Служит для хранения энергии, полученной от солнечной панели и стабилизации напряжения при нагрузке. Специальный контроллер заряда необходим для сбора энергии от модуля и батареи, а также он управляет этими процессами, проверяя напряжение и ток в аккумуляторе.
4. Провода, предохранители и автоматы защиты позволяют приборам работать слажено без перебоев и перепадов напряжения.

Под действием солнечных лучей в панели начинает генерироваться электрическая энергия. Через коммуникационное устройство она попадает к контроллеру, где преобразуется в энергию с напряжение 12, 24 Вольта. Солнечные панели накапливают энергию в батарее, а затем после прохождения через инвертор, поступает к техническим и осветительным приборам. При избыточной выработке, остаток энергии запасается в батарее. Чтобы наиболее полезно использовать свойства солнечных панелей стоит точно просчитать потребности электричества и соотнести их с мощностью солнечного модуля.

Сочетание солнечных элементов и внешней сети

Такие системы не имеют аккумулятора, а часть потребляемой энергии может быть получена от внешней сети. Такие модели используют как второстепенный источник. Традиционная соединенная с сетью солнечная система состоит из:

Фотоэлектрического модуля или нескольких панелей.

• Инвертора, который позволяет трансформировать солнечный свет в стандартные 220-380 вольт. Он также принимает энергию от сети переменного тока.
• Источника внешнего централизованного электроснабжения
• Коммутаторов, предохранителей и проводов для подвода сети к приборам.

Резервные системы

Если наблюдаются частые перебои с подачей электрической энергии, выручат резервные фотоэлектрические системы. Они разделены на два основных типа: малые системы и большие. Первый вариант сохранит освещение в доме при перебоях или отсутствии подачи энергии от внешней сети. Второй вариант способен поддержать в рабочем состоянии некоторую важную технику. Чем длительнее периоды отсутствия подачи энергии от внешней сети, тем большую мощность такой системы нужно выбрать. Сама система состоит из фотоэлектрического модуля, инвертора и аккумуляторной батареи небольшой емкости. Резервная система подключена к сети централизованного энергообеспечения. Также для улучшения работы приборов используют предохранители или источники бесперебойного питания.

Литий-ионные электростанции

Станции UltraSolarpro — это новейшие современные разработки, широко используемые в повседневной жизни. Это системы высшего класса, которые основаны на базе силового устройства Schneider Electric. Они надолго позволят поддержать систему в рабочем состоянии при отключении внешней сети. Долговечная аккумуляторная батарея рассчитана на большую емкость. Работа такой системы совершенно бесшумна, а само устройство занимает немного места. Продлить время автономной работы можно на счет сочетания такой батареи и фотоэлектрического модуля. Этот уникальный комплекс позволит обеспечить солнечной батареей сооружения даже в самых удаленных от цивилизации уголках.

Традиционные источники постоянного питания очень недолговечны, поскольку имеют аккумуляторы на свинцовой основе. Кроме этого, последние требуют частого обслуживания и определенных условий содержания, а завершение их работы приходит довольно внезапно. Такой неприятный инцидент в условиях полного отсутствия централизованной сети электричества может повлечь ряд трудностей, связанных с порчей технического и осветительного оборудования, а также с отключением отопительной сети в зимний период.

Учитывая все трудности со свинцовыми моделями, необходимо было использовать какие-либо новые методы для улучшения качества работы бесперебойных систем. Наша компания разработала уникальную систему, дополненную современными технологиями конвертирования и хранения энергии в солнечной батарее, что так важно в условиях ее периодического или полного отсутствия. Промышленные литий-ионные аккумуляторы изобретены еще в 90-х годах 20 века, однако не применялись в такой сфере до этого момента. UltraSolarpro — очень небольшая электростанция, которая не потребует специфического обслуживания и работает совершенно бесшумно. Для объекта со средним потреблением в 25 киловатт в час и мощностью до 54 киловатт такая энергосистема станет отличным вариантом. Она обеспечит до 24 часов полной электрической автономности в случае отключения внешнего источника. Чаще всего это устройство сочетают с системой солнечных модулей, тогда можно устанавливать такой комплект в условиях полного отсутствия электричества.

Преимущества системы UltraSolarpro

1. Большая емкость литиевой батареи. Система быстро запускается и является более надежной по сравнению со стандартной связкой свинцовая батарея – генератор. Второй вариант наиболее подвержен износу и поломкам, а также меньше держит заряд. Система UltraSolarpro, дополненная солнечными батареями не зависит от пусковых механизмов и способна к автономной работе в течение целых суток, эффективно накапливая энергию солнечными панелями.
2. Длительные эксплуатационные сроки. Гарантированный срок службы литиево-ионного комплекса составляет порядка 15-20 лет, что позволит избежать затрат на такой довольно дорогой компонент системы. Аккумуляторы такого типа способны быстро заряжаться и долго держать заряд, а их емкость довольно велика. Специализированный контроллер встроен в прибор и позволяет регулировать температуру нагрева корпуса и режим заряд-разряд.
3. Модульность оборудования. Это свойство позволяет с возрастанием потребности в электроэнергии дополнять систему Ultra Solarpro дополнительными конструкциями даже после ввода в эксплуатацию. Дополнительно можно подсоединить к устройству генератор или комплекс солнечных батарей.
4. Компактность системы. Этот многофункциональный уникальный прибор может быть заключен всего в небольшой металлический корпус небольших габаритов. Это позволит установить систему в любом удобном месте.
5. Отсутствие побочных продуктов. Система не требует топлива, соответственно не выделяет продуктов горения или других в атмосферу, что делает ее экологически не опасной.
6. Быстрый заряд аккумулятора. Всего за 100 минут солнечные панели полностью пополнит запасы батареи и будет готова к автономной работе.
7. Управление нагрузками на систему. Возможность переключения аккумулятора на подачу энергии в более важные области.
8. Отсутствие необходимости дополнительного обслуживания. Система полностью самостоятельна и имеет собственный рабочий алгоритм. Получая начальные корректировки, система больше не потребует дополнительного вмешательства.

Осветительные системы

Применение фотоэлектрических систем для освещения улиц позволит значительно сократить расходы. Сочетая такую систему с установкой энергосберегающих ламп в наружных светильниках можно снизить затраты на электроэнергию до 10%.

Автономная система освещения довольно редкий гость на наших улицах. Она состоит из небольшой солнечной батареи, аккумулятора с небольшой емкостью, контроллера. Все оборудование размещается на фонарных столбах в металлическом корпусе, аккумулируя фонари на солнечных батареях. Базовая мощность такой системы составляет от 18 до 36 Ватт, а работа в автономном режиме осуществляется до 30 часов. Погодные условия практически не оказывают влияния на эту систему. Допустимые температурные параметры для качественной работы составляют +60..-20 градусов.

Принцип работы самостоятельной осветительной системы

В дневной период панелями улавливается солнечными батареями и трансформируется в традиционное электричество. Накопление энергии происходит в накапливающей батарее при помощи контроллера заряда. В дневное время происходит блокировка включения лампы светильника. С наступлением сумерек аккумулятор уже полностью заряжен и в автономном режиме система может работать от 10 до 30 часов без перерыва.

Использование солнечных модулей в частных домах

Современные системы позволяют применять солнечные панели для обогрева частных домов и устанавливать собственную отопительную систему. При этом можно возвращать до 60% энергии. Установка такой системы в одном доме, вероятно, не окупится, а вот пользование одной системой несколькими потребителями гораздо выгоднее. Солнечные модули обладают высоким КПД, поскольку уровень абсорбции энергии значительно превышает уровень теплопотери.

Медная основа панели покрыта слоем селективного черного хрома. Панель можно монтировать на различные поверхности за счет универсальной системы крепежей. Плоская конструкция позволяет улавливать даже слабый солнечный свет в пасмурную погоду.

Солнечные коллекторы

Увеличение стоимости на обогрев помещения вызывают спрос на альтернативные источники энергии. Солнечный свет и энергия солнца в таких изделиях нагревает поверхность и впоследствии воду внутри системы. На крыше здания устанавливается комплекс, который создан из трубочек, по которым циркулирует вода. Она нагревается от материала и впоследствии используется для обогрева помещений здания.

Типы солнечных коллекторов

1. Плоский. Состоит из поглощающего элемента, стеклянного покрытия и термоизоляционного слоя. Сверху имеется черное никелевое покрытие для повышения эффективности. Трубочки для теплоносителя изготавливаются из меди или полиэтилена. Такие модели способны нагревать воду до 200 градусов, используя для этого устройство солнечной батареи.

Преимущества модели. Они способны самоочищаться от снега и грязи без использования дополнительных средств. Минимальная стоимость и отличное соотношение цена-качество являются самым главным плюсом данной модели. Такие модели можно устанавливать под любым углом. Летом они обладают наибольшей производительностью.

Недостатки. Помимо высокой производительности, данная модель имеет высокую теплопотерю. В холодное время года производительность значительно снижается. Данный коллектор довольно неудобен в монтаже.

2. Вакуумный. Коллектор полностью герметизирован, в результате этого минимизированы теплопотери. Такой тип коллекторов способен нагревать воду до 300 градусов даже при отрицательной температуре окружения.

Преимущества модели. Теплопотери довольно низкие в сравнении с плоским коллектором, а работоспособность не обусловлена температурными показателями. Такой коллектор способен работать длительное время и способен генерировать высокие температуры.

Недостатки. Коллектор неспособен самоочищаться от снега. Рабочий угол наклона изделия должен быть не менее 20 градусов. Довольно высокая цена на начальную установку оборудования.

3. Коллекторы-концентраторы. Это второстепенный элемент, который размещается для увеличения температуры нагрева воды на 120-150 градусов. Это свойство обусловлено специфическими отражателями.
4. Солнечные воздушные коллекторы. Этот аппарат работает от энергии солнца и параллельно нагревает воздух. В частных домах такими приборами можно обогревать небольшие помещения или использовать для сушки продукции. Воздух проходит через поглотитель энергии благодаря естественным процессам или при помощи вентилятора. Эти коллекторы имеют довольно простую конструкцию и удобны в монтаже. Могут служить дополнительным источником обогрева и интегрироваться в другие отопительные системы.

В случаях, когда солнечная батарея недостаточно мощная, за теплонагревателем устанавливают дополнительный источник энергии, работающий от электричества. Для автоматизации процесса отопления и обеспечения качественной и эффективной работы коллекторы используют центр управления, который основан на базе контроллера с микропроцессором.

Установка и использование солнечного коллектора

Большинство коллекторов не требуют особых требований при монтаже, однако для эффективной работы желательно, чтобы тепловоспринимающая поверхность была установлена на юг, с допустимым отклонением до 20 о на восток и до 30 о на запад. Угол наклона прибора определяется по отношению к горизонту и является постоянным. Выбирается угол в зависимости от характеристик системы.

Что касается технического обслуживания, то солнечные коллекторы в нем практически не нуждаются. Раз в некоторое время стоит проводить внешний осмотр, чтобы обнаружить  механические повреждения и нарушения целостности структур коллектора. Также необходимо проводить периодическую чистку структур, которая значительно увеличит эффективность светопоглощения.

Солнечный коллектор имеет площадь порядка двух квадратных метров, Поглощающая поверхность изделия покрыта специализированным слоем, который способен передавать до 95% энергии солнца. Специальное стеклянное покрытие коллектора сводит к минимуму потери тепла при нагревании коллектора. В отличие от традиционного солнечного модуля, коллектор способен воспринимать до 90% солнечной энергии, попавшей на светоприемник. При этом его КПД значительно превосходит КПД солнечной батареи.

Принцип работы коллектора

Солнечные коллекторы применяются для отопления как жилых, так и промышленных зданий. Их принцип основан на нагреве поглощающей поверхности, которая передает температуру незамерзающей жидкости, циркулирующей по системе. Циркуляция может происходить естественным путем либо при помощи электрического насоса, мощностью до 50 ватт. Жидкость в теплообменном аккумуляторе имеет температуру до 80 градусов, свыше этой температуры циркуляционный насос автоматически отключается. Такое свойство обусловлено защитой бака от раскола при закипании жидкости. Для работы насоса также необходима разница температур в баке и на входе в него. Давление в системе должно быть в пределах 4-5 атмосфер, оно поддерживается дополнительным расширительным баком.

При избыточном получении энергии солнца жидкость на выходе из теплоприемника имеет температуру до 220 градусов. Для снижения теплопотери при поступлении жидкости в бак необходимо провести утепление всех структур системы. Бак имеет систему клапанов для предотвращения разрыва труб и соединений.

Солнечные коллекторы не являются самостоятельной структурой и не могут полностью обеспечить здание теплом и энергией. Поэтому зачастую используют комплексный подход к оборудованию здания солнечными системами. Дополняют коллекторы ветроустановками, солнечными батареями или используют централизованное энергообеспечение.

Все устройства солнечной батареи на сегодняшний момент все больше пользуются популярностью. Каждая из них незаменима, а комплекс из этих структур позволит полностью не зависеть от централизованной сети. С такими системами Вам больше не будут страшны перебои с электричеством, порча технического или осветительного оборудования, низкая температура воздуха или воды в доме. Эти системы могут работать долго время в автономном режиме и не потребуют дополнительного обслуживания. Кроме того, они могут работать вне зависимости от погодных и климатических условий, на их установку не повлияет рельеф местности. С такой системой любой, даже самый удаленный от города дом будет снабжен всеми необходимыми коммуникациями. В эксплуатации при повышении потребности в электроэнергии Вы дополнительно сможете расширить установку просто докупив необходимое число модулей и установив их рядом с предварительно монтированными.

Использование солнечной энергии в своих целях

Солнце – уникальный источник энергии, который не иссякнет со временем. Энергия солнца дается каждому в свободном доступе и требует лишь небольшого оборудования для ее восприятия и передачи. Тем более что эта энергия совершенно безопасна и ее использование не несет вреда окружающей среде. Выбрав подходящую Вам по мощности солнечную батарею, Вы сможете снабжать энергией не только бытовые электроприборы, но и другую аппаратуру: насосы, бойлеры и другие.

Наша компания проведет комплексный анализ здания и оценку окружения. Мы поможем Вам подобрать наилучший вариант для установки оборудования и укомплектуем полную систему энергоснабжения Вашего дома. После монтажа Вы получите гарантийное сервисное обслуживание на несколько лет. Вся продукция имеет сертификаты соответствия Государственным стандартам и является оригинальной.

Мы предлагаем Вам отказаться от использования токсичных и очень затратных приборов и попробовать получать желаемое тепло из альтернативных источников энергии, таких как энергия Солнца и ветра. Эти источники качественные, невероятно компактные и стильные, а также не загрязняют окружающие территории.