Монтаж сонячних батарей.

«Альтернативні джерела енергії» - ще недавно чуючи це словосполучення, ми скептично зітхали: так, існують, але це дорого і малодоступним. І якщо років двадцять тому сонячні батареї в наших будинках можна було побачити тільки на калькуляторах, то в останні роки ситуація змінилася докорінно. Тепер сонячні батареї для дому широко використовуються в якості додаткового або автономного джерела електричної енергії, більш того, їх можна не тільки придбати в готовому вигляді, але і зробити самостійно (якщо є деякі навички роботи з паяльником і електричною мережею).

зміст

Сонячні батареї: допомога в економії електроенергії

Будучи практично невичерпним джерелом енергії, сонце вже давно відчувала уми народних винахідників. І ось результат - сонячні батареї стали доступні не тільки для наукових інститутів і космічних станцій, а й впроваджуються в наше повсякденне життя, а також допомагають економити електроенергію в наших будинках. Погодьтеся, в умовах постійного зростання цін на ці послуги, це вагомий аргумент на користь вкладення коштів в установку на даху будинку сонячних батарей.

Пристрій сонячної батареї

Сонячні батареї - поняття багатоскладне і включає в себе кілька фотоелементів, спаяних воєдино. Спайка декількох фотоелектричних модулів допомагає домогтися виробництва більшого обсягу електроенергії.

Одиничний фотоелемент - це «пиріг», вироблений з моно- або полікремнієвих фотоелектричних перетворювачів і складається з таких шарів:

герметик;
скло;
герметизирующая плівка (використовується EVA);
сонячні елементи (вживають запобіжних засобів від перегрівання чотирма діодами);
захисна плівка;
корпус.

Найбільш поширені кремнієві сонячні модулі з максимальною потужністю в 40-260 Вт.

Сонячні модулі з'єднуються паралельно і послідовно, що при поломці одного елемента не призведе до псування всієї батареї. Така комбінація сполук допомагає досягти найвищої потужності і сили струму батареї.

Принцип дії системи автономного електрозабезпечення

Фотоелементи складаються з двох листів, покритих кремнієм і іншими елементами. Верхній лист виробляється з надлишком електронів, а нижній - з недоліком. Коли яскраве сонячне світло потрапляє на фотоелектричний перетворювач, виникає взаємодія між кремнієвими пластинами, що викликає рух електронів і перетворює таким чином енергію сонця в електрику.

Сонячні елементи, складові батарею, перетворять сонячну енергію, яку можна використовувати для домашніх електроприладів або накопичувати в акумуляторних пристроях. Найефективнішими і довго службовцями є свинцеві і гелієві батареї.

Процес розрядки і підзарядки акумулятора відбувається під «наглядом» контролера. Він включається в роботу при заряді акумуляторних батарей на 90%: при надходженні на нього даних про їх майже повній зарядці, контролер зменшує швидкість заряду акумулятора. Оптимальний показник розряду батарей - 20%.

У ситуаціях, коли акумулятори заряджені повністю, до системи сонячного електрозабезпечення підключають резистор - для поглинання надлишку потужності.

Батареї виробляють струм з постійною напругою, що не підходив для більшості електроприладів (крім світлодіодних ламп і портативних гаджетів). Щоб перетворити його в струм змінної напруги в систему встановлюють інвертор.

Сфера застосування

Екологічно чисті системи постачання електроенергії - перетвореної енергії сонця, застосовуються всюди: сонячні батареї можна зустріти не тільки в якості джерел енергії дорожніх знаків і відео- і фотокамер на трасах і вулицях міст, а й на дахах будинків. Сонячна батарея для дачі і заміського котеджу - це відмінний варіант, адже потреба в електроенергії в такому сезонному житло збігається з періодом максимально ефективної його вироблення. Системи, що встановлюються на дахах, здатні забезпечити повністю всі електроприймачі житла, а також послужити резервним варіантом електропостачання.

Сонячні батареї застосовують:

в недоступних для електрифікації місцях планети;
у космосі;
для економії ресурсів в житлових будинках;
в техніці і автомобілях;
для накопичення енергії та підзарядки портативних пристроїв;

Варто відзначити, що з кожним роком це джерело екологічно чистої електрики дешевшає, завдяки успіхам вчених, які постійно удосконалюють використовувані матеріали, здешевлюють їх вартість і збільшують термін їх служби. Вартість мережевий електроенергії, навпаки, з кожним роком зростає. Тому термін окупності сонячних батарей при використанні їх в побуті неухильно зменшується, що не може не радувати.

Різновиди сонячних елементів і їх вартість

Тонкоплівкові фотоелементи. Відрізняються дешевизною, але не дуже продуктивні. Працюють навіть при похмурій погоді і на них не впливає кут падіння сонячних променів. Займають велику площу, ніж інші види панелей і, незважаючи на їх легкість, рідко застосовуються для побутових потреб.
Мультикристалічні елементи. Трохи дорожче попередніх, але більш ефективні. Підходять для неінтенсивній освітленості.
Монокристалічні фотоелектричні компоненти. Найбільш поширені в домашньому використанні за рахунок своєї продуктивності. Залежать від яскравості сонячного освітлення, але легкі і міцні. Найдорожчі.

Придбати фотоелементи можна як в наборах для самостійної збірки, так і готові системи у приватних фірм, які також надають і послуги з їх встановлення. Вартість модуля сонячних батарей в залежності від розмірів, потужності і виду елементів починається від 1800-2000 рублів за 30 Вт. Вартість 1 Квт встановленої потужності для полі- і монокристалічних елементів становить 200-250 тис. Рублів. Модулі, виготовлені із застосуванням аморфного кремнію, дешевше - 120-150 тис. Рублів за 1 Квт потужності. Ціна, звичайно, залежить ще й від виробника.

Як розрахувати потужність сонячних батарей

Якщо до процесу обладнання свого житла сонячними батареями підходити грунтовно, то варто визначитися із загальною потужністю всіх приладів, які споживають електроенергію в ньому. Проведіть підрахунок споживаної енергії кожним споживачем за певний період. Для цього складіть список кожного приладу, запишіть, скільки годин він працює в добу, і помножте номінальну потужність на кількість передбачуваних годин роботи. Потім складіть всі показники і отримаєте потужність всієї системи. Щоб дізнатися номінальну потужність - зверніться до паспортів електроприладів.

Ще потрібно продумати, яка буде ємність акумуляторів. Для цього проаналізуйте, який період в годинах на фотоелектричні батареї не будуть потрапляти сонячні промені.

Потужність батарей безпосередньо залежить від кількості сонячного світла, що надходить на фотоелементи, і їх температури (при підвищенні температури фотоелектричного елемента, вироблення їм енергії знижується в середньому на 0,45%).

При складанні сонячної батареї своїми руками вибираються фотоелементи в кількості, що забезпечує в спайці загальну потужність всіх енергоспоживачів.

Як самостійно зробити сонячну батарею

Отже, вибір сонячних елементів і їх кількості зроблений, тепер можна приступити безпосередньо до збірки сонячної батареї. Споювати фотоелементи рекомендують дуже обережно, дуже сильно натискати на паяльник не варто - це богато розколом елемента і виходом його з робочого стану.

У продажу є фотоелементи з припаяними провідниками - в цьому випадку пайки буде менше. Якщо таких не виявилося, то приготуйтеся до копіткої і вимагає максимальної акуратності роботі. Намагайтеся не наносити на місце спайки багато олова, щоб не лопнув елемент. Спочатку готуємо місце, де буде провідник олівцем, наносимо олово і прикріплюємо провідник. Споює всі елементи між собою.

схема сонячної батареї

Після закінчення, спаяні елементи поміщаються в каркас. Його роблять з алюмінієвих куточків, скла або оргскла, головне, щоб захисний екран допомагав в захисті сонячних елементів від перегріву. Для каркаса використовують і ДСП або фанеру. Фотоелементи закріплюються на лицьовій стороні каркаса, і крайні припаиваются до більш широким провідникам. Припаюємо діоди - по одному на кожну ¼ частина фотоелемента. Визначаємо «+» і «-» системи.

Після складання потрібно герметизувати конструкцію, попередньо перевіривши її працездатність. Для цього можна використовувати універсальний силіконовий герметик.