Содержание статьи:
- Мощность солнечных панелей
- Эффективность солнечных панелей
- Долговечность солнечных панелей
- В заключение
Среди других природных источников энергии, использование которых не наносит вреда окружающей среде, солнечная является достаточно эффективной. Однако несмотря на очевидную выгоду, распространение солнечной энергетики происходит не так быстро, как хотелось бы человечеству по ряду причин. Первыми потребителями солнечной энергии стали жители южных регионов. Но с применением новых, более восприимчивых к рассеянному свету материалов, и по мере увеличения выдаваемой мощности спрос на панели растет и в районах с более суровым климатом.
Мощность солнечных панелей
Под мощностью панелей подразумевается количество электрической энергии, которое система вырабатывает в единицу времени. Производитель указывает номинальный показатель при стандартных условиях, когда на 1 кв.м падает 1 кВт энергии солнечного света.
Указанная мощность будет получена, если:
- на улице безоблачная погода и оборудование не закрывают тени деревьев или зданий;
- лучи солнца падают на панели под прямым углом;
- температура окружающего воздуха не поднимается выше 25 градусов.
Если хотя бы одно из требований не выполняется, эффективность батарей снижается. Поскольку идеальных условий нет нигде, показатель производителя служит лишь ориентиром.
Реальную мощность высчитывают после перемножения следующих данных:
- солнечной инсоляции региона (СИ);
- номинальной мощности (НМ);
- суммы из солнечных дней в периоде и перемноженного количества облачных дней на процент эффективности в эти дни (СД+ОДхЭ).
- М = СИ х НМ х (СД+ОДхЭ)
Если принять за константу оптимальное расположение панелей, а процент эффективности взять средний в 50%, можно подсчитать примерное количество получаемой электроэнергии за неделю, месяц, год.
Для повышения КПД опытные пользователи устанавливают трекеры регулировки угла наклона вслед за движением солнца. В жаркую погоду будет полезна система охлаждения, так как повышение температуры панелей резко снижает эффективность и долговечность полупроводников.
Эффективность солнечных панелей
Принцип действия панелей основан на соединении двух элементов-полупроводников. Чаще используют кремний с примесями других неметаллов, например, фосфора и брома. Один элемент служит источником электронов, другой — источником положительного заряда. Между пластинами находится барьер, препятствующий нейтрализации зарядов. В результате фотоэлектрического преобразования при поглощении фотонов света и после подключения аккумулятора возникает электродвижущая сила.
Эффективность установки в первую очередь зависит:
- от чистоты кремния;
- ориентации кристаллов;
- внешних условий;
- срока эксплуатации фотоэлементов.
Монокристаллические панели характеризуются большей производительностью. Кристалл кремния выращивают специальным способом и закрепляют в стеклопластике. В результате моно ориентации коэффициент поглощения света таких панелей выше. Особенно заметно различие в эффективности с поликристаллическими моделями в солнечную погоду.
Поликристаллы выделяются большей производительностью в пасмурные дни. Они гораздо лучше поглощают рассеянный свет. Еще одно их преимущество — низкая стоимость вследствие упрощенной технологии производства. Однако плюс относительный, поскольку для выработки аналогичного количества электроэнергии поликристаллических панелей требуется больше.
Кроме типа фотоэлементов, важное значение для выбора домашней мини электростанции имеют отношение стоимости и эффективности, срок гарантии, напряжение при максимальной мощности, комплектация.
Долговечность солнечных панелей
Работоспособность панелей зависит не только от первоначального качества оборудования, но и от регулярности технического обслуживания. Оборудование функционирует в среднем 25-30 лет. Тонкопленочные модели в силу конструктивных особенностей стареют быстрее почти на 10 лет, но на рынке они представлены мало. По истечении основного периода эксплуатации эффективность выработки электроэнергии постепенно падает.
Чтобы солнечные панели служили максимальный срок, необходимо:
- Выбрать надежную компанию. Ответственный производитель заинтересован в долгосрочном присутствии на рынке, а значит использует качественные материалы, следует отработанной технологии и предоставляет гарантию. Стоимость таких моделей не может быть бюджетной.
- Установку и мониторинг комплекса доверить профессионалам. Правильный монтаж предохранит модули от механических повреждений. Решающее влияние на сохранение производительности оказывает своевременная чистка панелей. Не менее важна безопасность конструкции для окружающих.
- Учесть климатические факторы, которые могут значительно снизить срок службы. Разрушительно действуют на оборудование брызги соленой воды, загрязненный воздух, экстремальные температуры. Модели различаются по устойчивости к ветровым нагрузкам. Если климатические условия суровые, выпадает много снега и бывает град — нужна панель с высокой прочностью.
Перед тем, как остановить свой выбор на одной из моделей, рекомендуется проконсультироваться со специалистами. Опытный мастер обратит внимание как на общие факторы, включая погодные условия и экологическую обстановку в регионе, так и на частные моменты.
Обращают внимание на имеющуюся площадь для установки, уровень освещенности, возможность безопасного монтажа и дальнейшего обслуживания. В зависимости от потребностей подбирается количество модулей и вспомогательного оборудования.
Что касается чисто визуальной оценки качества, проверяют:
- целостность рамы, стекла, отсутствие сколов и повреждений;
- герметичность тыльной защиты;
- состояние пленки между стеклом и прочими элементами.
Внешне монокристаллические панели выглядят более солидно. Все элементы однообразны, имеют черный цвет. Поликристаллы похожи на мрамор. Тона смешанные, поэтому панели отличаются по цвету.
В заключение
Покупка солнечных панелей — один из способов обеспечить дом альтернативным источником питания. Стоимость качественных блоков и подготовительных работ довольно существенная, поэтому необходимо правильно подобрать технические характеристики модулей для эффективной работы системы. Надежный комплекс проработает долго. При своевременном обслуживании и замене отслуживших элементов — до 30-40 лет.
Зеленая энергетика развивается быстро. Солнечные панели совершенствуются, КПД растет. Эффективность экспериментальных моделей достигла 40%. Для широкого рынка поставляются панели с максимальной эффективностью до 22-25%. Можно приобрести как отдельные панели, так и готовые решения в комплексе с аккумулятором, инвертором, контроллером.
Какова реальная продолжительность жизни монокристаллических панелей в условиях средней полосы России?
Можно ли совмещать разные типы панелей в одной системе?
Как определить оптимальное количество и расположение панелей для моего дома?
Перешел на солнечные панели год назад и могу подтвердить, что монокристаллические действительно показывают лучшую производительность по сравнению с поликристаллическими.
Использую трекеры для оптимизации угла наклона панелей — это заметно увеличивает их эффективность.
Обслуживание и чистка панелей действительно важны для поддержания их эффективности, как указано в статье.