Как работают солнечные батареи


Развитие науки и техники сопровождается также и развитием рынка. Происходит пополнение рынка товарами, замещение существующих товаров на более дешёвые, более эффективные, в том числе и на принципиально новые товары. Солнечные батареи — это один из самых новых товаров, который появился в продаже в последние годы. Теперь есть возможность использовать энергию солнца для бытовых целей.

Принцип работы солнечной батареи основан на явлении фотоэффекта. Солнце освещает поверхность батареи, которая состоит из кремниевых модулей. Кремний преобразует электромагнитное излучение солнца, в результате чего появляется электрический ток. Поэтому солнечную батарею можно также назвать и фотоэлектрической панелью.

Устройство солнечной батареи

loading...

Устройство солнечной батареи напоминает устройство электрического фонарика. Батарейки в нём соединены последовательно своими полюсами для суммарного действия на электрическую лампочку. Аналогично и полюса на батареях солнечных соединены последовательно, а вместо электрической лампочки включены элементы электрической сети дома. Каждая фотоэлектрическая панель имеет полюсы с контактами, которые предназначены для её присоединения с другими элементами в электрическую цепь.

loading...

Напряжение на контактах панели на порядок меньше того напряжения, которое необходимо для работы большинства бытовых электроприборов. Поэтому для большей эффективности полюса на батареях солнечных следует соединять последовательно. И купить лучше несколько меньших и менее мощных фотоэлектрических панелей, нежели одну большую и мощную. В таком случае суммарные потери во всех элементах электросети будут меньше.

Особенности использования

И летом и зимой и в любую погоду элементы электрической сети дома могут получать электроэнергию от солнечной батареи. Но чтобы правильно оценить возможности, а также правильно применить фотоэлектрические панели, необходимо не только знать, как устроена солнечная батарея. Следует знать, что мощность излучения солнца, которую получают и преобразуют фотоэлектрические батареи, может составлять единицы киловатт на один квадратный метр поверхности Земли. При этом сила солнечного излучения существенно увеличивается с высотой над уровнем моря, поскольку атмосфера Земли становится тоньше.

Монтаж солнечных батарей

Атмосфера ослабляет солнечное излучение. Поэтому в тех цивилизованных местах, где размещение фотоэлектрических батарей наиболее необходимо, можно получить мощность солнечного излучения не более 0,1-0,2 киловатта на один квадратный метр. При этом КПД фотоэлектрической батареи будет около 15%.  Поэтому в среднем для нужд в электроэнергии среднего современного дома потребуется площадь фотоэлектрических панелей в полсотни квадратных метров и более.

Эта величина будет служить удобным ориентиром для определения предварительных расходов на покупку солнечных панелей для электрификации частного дома или дачи. Однако зимой их мощность будет меньше, что следует учесть при покупке фотоэлектрических панелей.

Солнце зимой светит гораздо слабее, чем летом. Поэтому при покупке панелей солнечных батарей для дома следует сделать соответствующую поправку на количество покупаемых панелей.

Как работают солнечные батареиНо и зимой и летом можно будет получать электроэнергию не только при безоблачном небе. Ток в электрическую сеть дома будет поступать всегда, когда есть даже слабый солнечный свет. Однако применение солнечных батарей зимой, скорее всего, будет дополнением к централизованному электроснабжению. Но, тем не менее, их действие будет заметно сказываться на уменьшении потребления электроэнергии из централизованной электрической сети.

Необходимо правильно сконструировать домашнюю электросеть, снабдив её аккумуляторами. Тогда в любую погоду днём, а также на закате и рассвете, электроэнергия солнечных батарей будет заряжать аккумуляторы при отсутствии электрической нагрузки в сети. Мощность при этом не будет большой, но зато она бесплатна. При этом никакие неприятности, существующие для пользователей электрических сетей в связи с удорожанием электроэнергии, не будут касаться владельцев домашней электросети на фотоэлектрических батареях.

Характеристики

  • Срок службы солнечных батарей при их правильной эксплуатации – долгий, и, скорее всего, они станут частью наследства, принеся наследникам дома с фотоэлектрической электросетью ту же пользу, что и предыдущим хозяевам. При этом никакие проблемы с напряжением сети из-за перегрузки, например, электросваркой в доме по соседству не коснутся электросети с солнечными батареями. Ведь эта сеть автономна.
  • Использование солнечных батарей предусматривает простую установку их на крыше дома или дачи.
  • При их работе не возникает никаких затруднений, что делает солнечные батареи очень удобным и привлекательным товаром. И, несмотря на относительно высокую цену, они дадут возможность лет двадцать не платить по счетам за электроэнергию, полностью обеспечивая мощности электрических приборов в доме.
  • Одним из самых больших достоинств фотоэлектрических батарей является их экологическая чистота. Причём это относится к ним и при эксплуатации, и при их утилизации. При работе солнечных батарей в окружающую среду не выделяется никаких веществ. А поскольку фотоэлектрические панели состоят из кремниевых модулей, они загрязнят окружающую среду не более чем обычный песок. Песок тоже содержит в своей основе кремний.
  • Солнечные батареи быстро становятся популярными, и купить их можно во всех экономически развитых странах по всему миру. Обычно компании-продавцы обеспечивают полное сервисное обслуживание, в том числе и установку фотоэлектрических батарей.
  • Монтаж всех элементов электросети с солнечными батареями должен выполняться специалистами, поскольку от этого может зависеть эффективность работы электрической сети при различных погодных условиях.

Польза от средств, вкладываемых в системы домашнего электроснабжения на фотоэлектрических панелях, вызывает устойчивое увеличение спроса на них. Поэтому в разных странах существует довольно много фирм-производителей, как самих модулей, так и панелей с сопутствующим оборудованием. Наиболее низкой ценой и здесь отличаются китайские фирмы. Продукция фирм из Японии и Кореи является более дорогой, но и более качественной.

Размещение устройства и цена

Принцип работы солнечных батарейСтабильность параметров солнечных панелей позволяет выполнить расчёт их окупаемости и выбрать наиболее подходящую цену панели. Более дорогие панели окупаться будут дольше, но зато более высокое качество модулей и прочих элементов будет залогом более долгой и эффективной работы фотоэлектрических панелей. В среднем расходы на покупку солнечных панелей со всеми необходимыми элементами и создание на их основе автономной электрической сети в доме окупаются через два-три года.

Важнейшими параметрами фотоэлектрических панелей, от которых зависит их электрическая эффективность, являются:

  • отсутствие пыли и грязи и снега на поверхности модулей в панелях батарей;
  • отсутствие тени от окружающих предметов;
  • угол падения солнечных лучей на модули в панелях батарей.

Для максимальной эффективности модули в панелях фотоэлектрических батарей должны размещаться под прямым углом к солнечным лучам. Поэтому наиболее эффективными являются такие панели, которые автоматически сохраняют положение модулей вслед за движением солнца в течение дня.

loading...

Подвижные панели имеют более высокие затраты на установку и эксплуатацию. Но при этом они позволяют создать более мощную электрическую сеть с меньшим количеством модулей и прочих элементов. Фотоэлектрическая батарея имеет простую конструкцию панели, на которой размещены фотоэлектрические элементы. Поэтому можно сэкономить деньги, купив фотоэлектрические элементы и своими руками изготовить и собрать фотоэлектрическую электрическую панель. Сейчас в продаже есть электрогенерирующие фотоэлектрические элементы различных типов. Поэтому можно обеспечить свой дом наиболее подходящей солнечной электростанцией, сделанной своими руками.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (2 голосов, рейтинг: 5,00 из 5)
Загрузка...
loading...