Для чего нужны солнечные батареи: Почему нужно устанавливать солнечные батареи в вашем доме?

Содержание

Зачем нужны солнечные панели?

Использование солнечной энергии – единственный выход человечества для обеспечения не то чтобы счастливого будущего, а просто будущего. А все потому, что на сегодняшний день наиболее часто используемыми ископаемыми для топлива являются: нефтепродукты, газ и естественно уголь и прочее. Однако, постоянное их использование привело к их необратимому сокращению энергоресурсов на Земле. А это в свою очередь может привести к самым пагубным последствиям, а именно глобальному потеплению и созданию так называемого парникового эффекта. Поэтому, как можно скорее нужно находить выход из этой сложнейшей ситуации. И он найден – нужно искать альтернативные источники энергии, не наносящие вреда окружающей среде.

Одним из таких качественных и недорогих источников и является солнечная энергия. Среди объективных и не обсуждаемых преимуществ выделяют: легкодоступность, неисчерпаемость, побочных эффектов нет, то есть атмосфера загрязняться не будет. Однако и недостатки все же имеются. Так, применения солнечной энергии будет в первую очередь зависеть от рельефа местности, погоды, различных циклов и прочее. Сегодня же энергию солнца уже начали применять. Так используют ее для того, чтобы отапливать помещения, подогревать воду, преобразовывать солнечную радиацию в электроэнергию. Для этого и приобретают солнечные панели цена на которые, вовсе не космическая, как можно предположить.

Как правило, солнечные панели используют там, где не проходят линии электропередач. Причины на это бывают разные. Основная работа солнечных панелей заключается в том, что они преобразовуют солнечную энергию в электрический ток. Бывают они нескольких видов: монокристаллические, поликристаллические, тонкопленочные и так далее.

Происходит продажа солнечных панелей чаще всего именно по принципу их эксплуатации, то есть соответственно, чем тип панели мощнее и долговечнее, тем он и дороже. Вполне понятная логическая цепочка. Таким образом, тонкопленочный тип солнечных панелей относится к наиболее доступному и по цене является намного дешевле, нежели его собратья. Однако для установки панелей такого типа потребуется большая территория.

В свою очередь, монокристаллические панели подтверждают более повышенную стоимость своей компактностью и надежностью. Такие панели защищены от влаги и их очень легко устанавливать. Состоят же они из многочисленного количества ячеек, которые связаны между собой.

Если сравнивать все виды энергоресурсов, то солнечная энергия является наиболее выгодной. Особенно это касается применения ее, например, в селах и других отдаленных от городов местностей.

Зачем нужны солнечные панели?

Энергосберегающие системы уже давно перестали относиться к технологиям будущего. В настоящее время данное решение выбирают многие люди. В связи с тем, что мы живем во время недостатка топливных ресурсов – нефти, газа и угля, то в скором будущем мы просто останемся без традиционных источников энергии. Но человека не зря назвали существом разумным, сегодня мы знаем, как использовать дары природы, при этом, не нанося ей урон. Ярким примером является установка оборудования, вырабатывающего альтернативную энергию. К данному оборудованию принято относить электростанции, функционирующие от солнечных батарей. Заказать качественное оборудование можно на сайте компании Solar Technology.

Как купить солнечные батареи?

В наши дни солнечные электростанции безоговорочно считаются одним из наиболее удачных достижений.

Solar Technology компания предлагает:

  • солнечные электростанции;
  • солнечные батареи и коллекторы;
  • инверторы и преобразователи энергии;
  • аккумуляторы;
  • стабилизаторы;
  • источники постоянного питания;
  • зарядные устройства;
  • накопительные емкости.

В магазине вы найдете все, что может понадобиться для обеспечения дома альтернативной энергией. Компания предлагает высококачественное оборудование по выгодным ценам. К каждому клиенту подбирается индивидуальный подход, независимо от суммы заказа.

Где купить солнечную панель?

Если Вы неравнодушны к будущему планеты и всего человечества, и хотите добиться существенной экономии бюджета, то следует серьезно задуматься о том, чтобы приобрести солнечные панели. Вы не знаете, как лучше это сделать? Специалисты компании Solar Technology готовы оказать помощь в выборе, проектировании, установке солнечных систем. Также компания осуществляет поставки комплектующих и других сопутствующих товаров для СЭС.

Выбор компании Solar Technology однозначен, поскольку она имеет большой опыт в области альтернативной энергетики. За время работы компания выполнила сотни проектов, и данный показатель растет с каждым годом. Сертифицированные специалисты могут выполнить работы любой сложности, начиная проектированием и заканчивая введением оборудования в эксплуатацию.

Решения компании позволят вам сделать неоценимый вклад в улучшение условий окружающей среды. Если вы хотите, чтобы у ваших детей было будущее, то сотрудничайте с компанией Solar Technology.

Назад к разделу

Кому нужны солнечные батареи?

Чем больше мы слышим про солнечные батареи, тем противоречивее сведения. Компания «Автономка» знает о таких электростанциях все и даже больше, благодаря многолетнему опыту


Одни говорят о бесспорной эффективности солнечных батарей, другие считают их слишком дорогими и не окупающимися, а многие и вовсе понятия не имеют о подобных электростанциях. Компания «Автономка» устанавливает солнечные батареи с 2010 года и гарантирует, что это — новый формат быта, удобный и современный. Общая годовая выработка установленных электростанций составляет 360 МВт*ч, и с каждым годом показатели только увеличиваются. «Автономка» знает все об эффективности солнечных батарей. 

Кому нужны?
Солнечные батареи пригодятся:

— владельцам производственных помещений, складов с большим потреблением энергии;
— владельцам офисных зданий;
— жителям частных домов с проблемами частого отключения сети;
— людям, стремящимся сделать свое жилье максимально экологичным.

Альтернативные электростанции незаменимы там, где нет электроэнергии, но необходима бесперебойная работа маломощного электрооборудования (освещение, пешеходные светофоры, сигнализация, видеонаблюдение).

Как работают?
Эффективность и выгоду оборудования наглядно демонстрирует один из последних объектов, установленных компанией «Автономка» в Ростове-на-Дону. В марте 2016 года в частном доме была установлена солнечная электростанция. Цель — резервное и автономное электроснабжение дома. Это почти 100% экономии электроэнергии в доме! К началу сентября с момента установки эта небольшая система выработала 2500 кВт*ч — хозяин забыл о счетах за электричество! И таких примеров у компании «Автономка» найдется масса.

  • Система состоит из оборудования премиум-класса, имеющего многолетнюю гарантию. При отключении электричества, потребление дома продолжается за счет электроэнергии от солнечных панелей и аккумуляторных батарей. Массив солнечных панелей имеет мощность 6 кВт, что позволяет полностью автономно питать дом электроэнергией и зимой, и летом. 
  • В систему включен блок дистанционного наблюдения, который позволяет с любого устройства, имеющего доступ в интернет, просматривать состояние системы, статистику работы и менять настройки при необходимости.
  • Используя солнечные электростанции, жители частного дома с легкостью получат полную автономию электроснабжения, значительную экономию электроэнергии и надежное решение проблемы с перебоями электроснабжения. Они могут быть установлены как в частном доме, так и в офисе: в обоих случаях будет решена поставленная задача — экономить электроэнергию и обеспечивать автономное электроснабжение!


Обращайтесь к специалистам компании «Автономка»: профессионалы своего дела предоставят всю информацию и подберут для вас максимально эффективную систему!  

Юрий Несинов, директор компании «Автономка»
«На солнечную батарею попадает яркий солнечный свет. В результате мы получаем электроэнергию для наших сплитов и холодильников. Превращая жару в холод, мы не тратим внешних ресурсов. Основной ресурс — неиссякаемый солнечный свет, который каждый день дает нам новую порцию электроэнергии»

Компания «Автономка»
г. Ростов-на-Дону, тел. (863) 279-93-53, 
www.avtonomka.net

 

Как работают солнечные батареи

В рамках международных программ по устойчивому развитию и глобального «озеленения» специалисты ищут альтернативные источники энергии. Одним из таких решений являются солнечные батареи, которые все чаще используются в новых домах — в том числе в России. Т&Р рассказывают, как рассчитать необходимую для солнечных батарей энергию, и объясняют, почему их нельзя считать полностью экологичными.

Устройство солнечных батарей

Согласно данным Statista, мировая мощность солнечных батарей выросла с 5 гигаватт в 2005 году до 509,3 гигаватта к 2018 году. В одной только Германии совокупное количество солнечных батарей достигло 42,4 гигаватта. Эта технология остается одним из наиболее финансируемых возобновляемых источников, а стоимость рынка солнечной энергии продолжает расти.

Система с солнечными батареями может полностью обеспечивать электроэнергией средний дом в течение нескольких часов, если он подключен к сети. Даже если электричество отключить, батареи продолжат работу.

Система накопления солнечной энергии состоит из четырех основных частей:

Солнечные панели — они обеспечивают электричеством систему при достаточном солнечном свете.

Контроллеры заряда солнечных батарей — управляют мощностью, поступающей в батареи, и предотвращают обратный ток, который истощает батареи, когда солнце не светит.

Батареи — запасают энергию постоянного тока от солнечных панелей для последующего использования в доме.

Инвертор — преобразует мощность постоянного тока от солнечных панелей или батарей в мощность переменного тока для дома.

Две кремниевые пластины покрыты разными веществами (бор и фосфор). На пластинке с фосфором образуются свободные электроны. Они начинают двигаться под воздействием солнечного света. Образуется электрический ток, который впоследствии направляется в сами батареи, где и накапливается солнечная энергия.

Чем больше панель, тем больше энергии вы можете собрать. Иногда собирается больше энергии, чем необходимо, поэтому на более крупных панелях устанавливается стабилизатор напряжения для управления потоком энергии и предотвращения повреждения батареи. При выборе солнечной батареи нужно знать, сколько энергии она может хранить. Затем вы можете выбрать солнечную панель, которая может пополнить ваш запас энергии в батарее с учетом того, как часто вы пользуетесь какой-то техникой.

Как рассчитать солнечную энергию

Теоретически, чтобы рассчитать энергию солнечной батареи, нужно умножить ватты (солнечной панели) на количество часов нахождения на солнце. Например, если телевизор мощностью 20 Вт будет включен в течение двух часов, его батарея потребует 20×2 = 40 Вт в день.

На практике этот способ не работает, так как есть множество внешних факторов, таких как сезонные различия, климатические и так далее.

Британская организация Solar Technology International приводит пример: в средний зимний день в Великобритании период солнечного света составляет всего один час, в летние дни — около шести часов солнечного света. Таким образом, зимой 10-ваттная панель будет обеспечивать 10-ваттную энергию обратно в батарею (10 Вт x 1 = 10 Вт). А летом 10-ваттная панель будет обеспечивать 60-ваттную энергию обратно в вашу батарею (10 Вт x 6 = 60 Вт).

Солнечные батареи — это экологично?

Для изготовления солнечных панелей требуются едкие химические вещества, такие как гидроксид натрия и плавиковая кислота, а в процессе используется вода, а также электричество, при производстве которых выделяются парниковые газы.

Согласно данным National Geographic, в Китае производитель панелей Jinko Solar столкнулся с протестами, на него подали в суд, так как один из его заводов в восточной провинции Чжэцзян сбрасывал токсичные отходы в близлежащую реку.

Кроме того, до сих пор не решена проблема с переработкой солнечных батарей. Бен Сантаррис, директор по стратегическим вопросам SolarWorld, сказал, что его компания прикладывает усилия по переработке панелей, но результата пока нет. По словам Дастина Малвани, доцента экологических исследований в Государственном университете Сан-Хосе, переработка крайне важна из-за материалов, используемых для изготовления панелей, так как при попадании в мусорку они становятся опасны для окружающей среды. По данным Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation, на переработку солнечных панелей, выпущенных за все время в Японии, потребуется не менее 19 лет.

Что такое солнечные батареи и зачем они нужны?

Что такое солнечные батареи и зачем они нужны? Вопрос о том, как сэкономить деньги на коммунальных услугах возникает у многих. Ведь тарифы растут, а хочется быть более независимыми в потреблении энергии. В Европе очень популярными стали солнечные батареи.

Они превращают солнечный свет в электроэнергию. Их устанавливают на крыше дома, например, на Кипре практически на каждом доме установлена солнечная батареи. Она дает достаточно электроэнергии и даже остается излишек. Оборудование стоит очень дорого, но со временем это окупается. Это экологически чистый вид получения энергии, в воздух не выбрасываются никакие вредные вещества, не используются и природные ресурсы земли, которые и так в дефиците. Цены на солнечные панели стали падать, по сравнению с тем временем, когда они только появились.

Солнечная батарея состоит из четырех частей: инвертора, контроллера, аккумулятора и панели. Смотрите больше про качественные аккумуляторы, на сайте — аккумуляторы AGM. Панели ловят свет, контролер не дает аккумулятору разрядится и следит за энергией, которая поступает, ток преобразуют из постоянного в переменный инвертор и аккумулятор. Преимущества солнечной батареи:

• Независимость от других источников энергии. Вы заплатите всего один раз за установку солнечной батареи, вскоре ее стоимость окупится, и вы будете только в плюсе.

• Экологично.

• Безграничный ресурс получения энергии – солнце. Солнечные батареи накапливают энергии, так что не подумайте, если солнце зайдет, то энергии не будет. Недостатки:

• Регулярная чистка поверхности фотоэлементов.

• На данный момент стоимость солнечной батареи довольно высока.

• Влияние на работу солнечной батареи многих факторов.

Например, климатические условия окружающей среды, загрязнения, изменения температуры. Несмотря на недостатки солнечные батареи это путь к экологичной независимой электроэнергетики. Этот вид электроснабжения набирает все большую популярность во многих странах мира. Экологические проблемы сейчас на первом месте. И решение этих проблем не требует отлагательств. Установка солнечной батареи позволит вам не только сэкономить, но и сохранить природные ресурсы земли.

Как использовать солнечные панели

Популярность альтернативной энергетики, основанной на использовании возобновляемых источников, увеличивается с каждым годом. Мировой тренд на экологичность применяемых технологий задает курс многим отраслям науки и техники. Показатели годовой выработки солнечной энергии в мире уверенно растут, ежегодно наращивая 33-36%.

Для пользователя главным плюсом солнечной энергии является ее автономность. Устройства, подключенные к солнечной батарее, не зависят от центральных сетей и локальных поставщиков. К тому же за счет отсутствия движущихся механизмов и узлов работа таких устройств абсолютно бесшумная.

Принцип работы солнечной батареи

Поскольку на сегодняшний день нет технологии, которая могла бы применять электромагнитное излучение Солнца в чистом виде, то энергию, полученную таким путем, требуется преобразовывать в другой тип – электрический ток. Именно для этого и нужны солнечные батареи.

Панели состоят из фотоэлектрических ячеек, упакованных в общую рамку.

На кремниевую пластину наносят небольшое количество бора и фосфора. Полупроводниковый фотоэлемент включает два слоя, каждый из которых имеет разную проводимость. В верхнем слое кремния с добавками фосфора (так называемый n-слой) появляются свободные электроны, а в нижнем слое кремния с добавками бора (слой p-типа) образуются «дырки». Попадание света на солнечную батарею провоцирует перемещение частиц из одного слоя в другой. Таким образом, генерируется электрический ток и по каналам движется в аккумулятор.

Мощность батареи зависит от площади панелей. Особенность всей конструкции заключается в том, что при выходе из строя одного фотоэлемента, его можно легко заменить на другой, а оболочка из пластика или закаленного стекла накрывает всю конструкцию и не дает факторам окружающей среды нарушить работоспособность системы. Важно сохранять в чистоте поверхность, так как грязь и пыль препятствуют прохождению солнечных лучей. Обязательным требованием также является равномерность освещения панелей солнцем. Если окружающие деревья и здания перекрывают доступ к солнечному свету или даже создают частичное затемнение на некоторых панелях, производительность системы неуклонно падает.

Эффективность солнечных панелей зависит еще и от температуры воздуха. Чем ниже температура, тем лучше. Кроме того угол падения лучей играет немаловажную роль. Если цель обеспечить максимальную энергию, то предпочтительно выбрать прямой угол.

Контроллеры

Чтобы использование энергии солнца было максимально эффективным, рекомендуется применять контроллер заряда для солнечных батарей. Он автоматически подбирает оптимальный режим работы, что в конечном итоге повышает производительность. Существует несколько видов контроллеров:

  • простые;
  • ШИМ;
  • mppt.

Простые контроллеры практически вышли из употребления, поскольку их срок службы крайне мал. Их главная функция – отключить батарею в том случае, когда будет достигнута заданная величина напряжения, и подключить вновь при снижении напряжения.

Применение контроллеров на основе широтно-импульсной модуляции (ШИМ) тока заряда является более современным решением. Эта технология позволяет использовать заряд на 100% и препятствует нагреванию аккумулятора. Главная цель: поддерживать постоянное напряжение.

Однако самой продвинутой на сегодняшний день можно назвать технологию на основе динамического алгоритма. Для того чтобы человек смог получать максимальное количество энергии от солнца, в панель встраивают специальный контроллер заряда mppt. Он сканирует систему и находит так называемую точку максимальной мощности (ТММ). Такие контроллеры особенно актуальны при мощности модулей от 200 Вт и в том случае, если напряжение нестандартное.

Каждый элемент системы должен быть подобран со знанием дела, чтобы функционирование ее было эффективным, бесперебойным и комфортным для человека.

Широкое применение системы солнечного энергоснабжения в бытовых целях позволяет сделать уверенный шаг в будущее. Это возможность сократить выбросы в атмосферу, но при этом оставить за человеком право пользоваться привычными благами цивилизации.

Часто задаваемые вопросы

Какую емкость аккумуляторной батареи выбрать?

     Для автономной системы электроснабжения дома желательно выбирать аккумуляторную батарею такой емкости, чтобы ее можно было зарядить за один день с помощью выбранного Вами оборудования (массив солнечных панелей , МPPT контроллер, инвертор). Если мы говорим о свинцово-кислотных батареях типа AGM и GEL, то они заряжаются токами 0,1 С ( 10% от емкости), но не более 0,2 С или 0,3 С.Кстати говоря , на многих импортных аккумуляторах производитель пишет прямо на корпусе рекомендуемое напряжение заряда, подзаряда и максимальный зарядный ток. Например, если Вы выбрали батарею 100 Ампер-часов, то ее надо заряжать током 10 Ампер (но не более 20 или 30 ампер) в течении нескольких часов, в зависимости от степени разряженности. Если вы не успели зарядить батарею за один хороший яркий солнечный день, то на следующий солнце может скрыться за тучами и выработка существенно снизиться.

     Также емкость батареи подбирается в зависимости от суточного потребления энергии, а также из расчета времени автономии, когда используется только накопленная в аккумуляторах солнечная энергия. Чем больше время автономии и чем более мощные электроприборы Вы используете , тем больше емкость аккумуляторных батарей должна быть  и, соответственно, выше стоимость оборудования (не только аккумуляторов).

Какое количество солнечных панелей мне необходимо?

     Количество солнечных панелей выбирается так, чтобы за один хороший солнечный день можно было бы этим массивом панелей полностью зарядить аккумуляторную батарею, от которой Вы будете питаться ночью, а может быть и следующий день, если он не будет солнечным.

     Надо отметить, что выработка энергии от солнечных панелей существенно снижается, если день облачный, сумрачный, но полностью не прекращается. Лучше всего иметь некоторый запас мощности солнечных батарей (излишек мощности), так как в пасмурный день выработка электроэнергии будет не соответствовать расчетам и ожиданиям. Также количество панелей зависит от конфигурации оборудования (инвертора и МРРТ контроллера).

Что такое технология PERC ?

     Технология PERC ( The Passivated Emitters and Rear Cells ) переводится как пассивирование излучателей на задней стороне ячейки. Надо отметить , что технология PERC касается только технологии изготовления солнечных кремниевых ячеек. И если солнечные панели изготовлены из PERC ячеек , то такие панели можно называть PERC солнечные панели . Технология заключается в том , диэлектрическая пленка на задней поверхности ячейки пассивирована и получается локальный металлический контакт, что значительно снижает скорость рекомбинации поверхности и улучшает отражение света на задней поверхности

     В 2006 году эффект пассивации диэлектрической пленки AlOx на задней панели PERC-батареи P-типа привлек внимание людей, что сделало возможным индустриализацию батареи PERC. Впоследствии, со зрелостью технологий промышленной подготовки и оборудования для осаждения AlOx и внедрения лазерной технологии, технология PERC стала постепенно индустриализироваться. Примерно в 2013 году производитель начал импортировать производственные линии PERC, ячейка PERC в последние годы привлекла все больше внимания отрасли, производство может быть быстро расширено. Ожидается, что глобальные производственные мощности увеличатся на 6,5 ГВт в 2017 году и 2,5 ГВт по сравнению с существующими стандартными линиями батарей. По оценкам, к концу 2017 года глобальная емкость батареи PERC достигнет 20 ГВт. Стоит отметить, что 2017 год, вероятно, стал поворотным годом для клеток PERC и обычных ячеек. С расширением емкости ячейки PERC доля рынка обычных ячеек будет постепенно снижаться.

      Эффективность ячейки PERC

      Всего за несколько лет эффективность массового производства ячейки PERC постоянно растет на большой площади. Эффективность производственной линии монокристаллической ячейки PERC в целом достигла 21-21,5%, а поликристаллическая ячейка PERC достигла 20-20,5%. Максимальная эффективность преобразования промышленно развитых монокристаллических PERC и поликристаллических PERC модулей на большой площади составляла 22,6% (Changzhou Trina solar) и 21,63% (JINKO SOLAR) соответственно.

Могу ли я продавать излишки солнечной энергии в сеть ?

Да можете. Но необходимо несколько условий.

  1. Наличие Федерального закона  РФ, разрешающее это делать. 28 декабря 2019 года  Федеральный закон о внесении изменений в закон » Об электроэнергетике» в части развития микрогенерации  принят , опубликован и вступил в полную силу. Эти изменения к закону «Об электроэнергетике» дают возможность собственникам небольших солнечных ( ветро и гидро)  электростанций  продавать излишки электроэнергии до 15 кВт в сеть. Данная продажа не является предпринимательской деятельностью, а соответственно — не нужно платить никакие налоги. Для того , чтобы продавать в сеть ( в обратную сторону) электроэнергию — необходимо иметь электрический счетчик, который учитывает энергию как в прямом , так и в обратном направлениях. Прежде чем приобретать двунаправленный счетчик , рекомендую согласовать выбранную модель с сетевой компанией. Такой счетчик должен находится в государственном реестре электрических счетчиков. Сам закон можно скачать здесь http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001201912280019?index=0&rangeSize=1

  2. Наличие двунаправленного электрического счетчика для учета электроэнергии в разных направлениях.                                                                                                                                                                                                   Надо заметить, что не все инверторы могут продавать( отдавать)  электроэнергию в сеть. Это могут делать лишь сетевые инверторы  и те гибридные инверторы, у которых производитель прямо обозначил наличие этой функции.

Чем отличается сетевой инвертор (on grid invertor) от вне сетевого (батарейного) инвертора (off grid invertor)?

     Сетевой инвертор (on grid invertor) работает без использования аккумуляторных батарей. Он сразу преобразует постоянную энергию от солнечных батарей в переменный ток, например 220 вольт. И мы можем сразу пользоваться этой энергией для наших нужд. Есть некоторые ограничения. Сетевой инвертор вырабатывает энергию только днем, когда есть солнце. Естественно ночью никакой выработки энергии нет и нет запасов ее, так как аккумуляторные батареи отсутствуют. Еще одно ограничение – это необходимость наличия питания для сетевого инвертора. Если в общественной сети не будет электроэнергии, соответственно сетевой инвертор не будет работать. Это оборудование как правило в дневное время питает нагрузку в доме, а излишки энергии отдает в сеть, а в вечернее и ночное время электроснабжение дома происходит только от общественной сети.

     Вне сетевой (батарейный) инвертор (off grid invertor) работает в паре с аккумуляторной батареей. Он накапливает энергию солнца за день, а в вечернее и ночное время снабжает дом накопленной энергией, преобразуя постоянный ток аккумулятора в переменный, который нужен нам для потребления. Конечно же в дневное время он также отдает энергию для питания нагрузки в доме.

 

Я имею свой дом 100 кв.м . Сколько будут стоить ваши солнечные батареи для моего дома?

    Во первых чтобы  было понятно : одни только солнечные батареи не смогут обеспечить Вас электроэнергией.  Комплект оборудования на основе солнечной энергии состоит из нескольких элементов : солнечные батареи ( определенное количество — рассчитывается), инвертор  со встроенным контроллером ( или по раздельности)  и аккумуляторные батареи. Если  Вы используете  сетевой инвертор , то аккумуляторные батареи не нужны , хотя сейчас появляются гибридные модели инверторов , которые работают с аккумуляторами , когда сеть неисправна ,  и в сетевом режиме без них — когда сеть исправна. То есть совмещают режим on grid и off grid. 

  Все это оборудование рассчитывается , подбирается и собирается как конструктор. В зависимости от требований заказчика.

 По поводу площади дома. Прямой зависимости стоимости оборудования  от площади дома нет. Понятно , что чем больше площадь дома , тем , возможно , больше электрооборудования в доме , но не обязательно.

  Стоимость ( количество) оборудования зависит в основном от 2-х факторов :

1. Среднесуточное потребление электроэнергии в доме в КВТ-часах. Лучше рассматривать зимний период , когда потребление электроэнергии больше. Хотя  бывает и на оборот : летом больше расход электроэнергии : обычно у кого в летний период работают мощные кондиционеры.

Среднесуточное потребление электроэнергии лучше всего высчитывать по счетчику. Взять разницу показаний за определенный период и разделить на количество дней в этом периоде.  Например : взять  разницу показаний за месяц и разделить на 30 ( 31) день.

2.Пиковая мощность. Это сумма мощностей всех электроприборов , которыми Вы пользуетесь в доме.

Когда будет полная информация по этим двум пунктам , после этого можно приступать  к расчету оборудования и определения стоимости этого  основного оборудования( солнечные батареи , аккумуляторы, инверторы и контроллеры). Надо добавить , что  есть еще дополнительное оборудование , относительно недорогое , которые подбирается индивидуально , по месту : кабель для солнечных батарей, коннекторы МС4, автоматы , УЗИП , а также крепления для солнечных батарей.

 

Я хочу использовать электроэнергию от солнечных батарей для отопления частного дома при помощи электрического котла.  Могу ли я это делать и сколько будет стоить оборудование ?

Надо отметить , что в зимние месяцы солнечная радиация на всей территории России намного меньше, чем весной и летом и , таким образом, солнечные батареи в зимний период не работают на полную мощность( из-за недостатка солнечной радиации). Сам световой день в декабре очень короткий, около 6 часов. Выработка электроэнергии  от солнечных батарей зимой значительно снижается.

  Но начиная с 15 февраля солнечная радиация начинает значительно увеличиваться. И достигает своего пика в мае, июне и июле. И затем опять идет на уменьшение.

 Именно в зимние месяцы ( ноябрь, декабрь и январь) отдача от солнечной электростанции будет очень слабой ( за исключением региона Сочи или  Забайкальский край , где достаточно солнечной энергии в зимний период). А в остальных регионах России свой эффект солнечная электростанция будет давать  в период с февраля по ноябрь. Понятно, что обогрев дома  требуется и в феврале , и в марте и в апреле, в некоторых регионах и в мае включают теплые полы. ООО «Чистая энергия» рекомендует использовать сетевые солнечные электростанции Энерговольт. Надо понимать , что сетевые солнечные электростанции не имеют аккумуляторов, энергию не накапливают , и вырабатывают только в дневное время, когда светит солнце. По сути , сетевая солнечная электростанция, она не заменяет полностью электрическую сеть , а только лишь в дневное время, помогает сокращать расходы электроэнергии. 

  Дополнительный бонус , который имеет сетевая солнечная электростанция , это возможность продавать  излишки энергии в сеть. Огорчает то, что цена покупки у электросетей, не соответствует цене продажи в сеть. Разница может достигать 2-3 раза. В каждом регионе должны утвердить свои нормы. Получается , что надо продать в сеть 2 или 3 кВт*ч излишков электроэнергии от солнца , чтобы затем ночью или в зимний период получить «бесплатно» 1 кВт*ч  электроэнергии от сетевой компании. 

 

Какое количество электроэнергии содержит в себе полностью заряженный аккумулятор на 12 В и емкостью 100 Ач и для каких электроприборов этого достаточно?

    Аккумулятор 12В 100Ач  , содержит в себе около 1000 Втч ( или 1 КВтч) запасенной электроэнергии. Как рассчитывается? 12Вх100 Ач = 1200 Втч. Но учитывая , что при зарядке , при закаченных в него 1200 Втч ( или 1,2 Квтч)  электроэнергии , мы сможем получить обратно на 10-15 процентов меньше. Так устроен АКБ.  Поэтому примерно можно «выкачать» из полностью заряженного аккумулятора указанной емкости и напряжения около 1000 Втч ( или 1Квтч) электроэнергии. На что этого хватит?  Например , одна светодиодная лампочка 10 Ватт на 12 Вольт будет гореть 100 часов подряд. 1000Втч /10Вт = 100 часов. Если мы используем лампочку на 220 Вольт , то за счет потерь на преобразователе ( инверторе )  будет уже не 100 часов , а около 90 часов, учитывая КПД преобразования из постоянного тока в переменный. Если у Вас газовый котел , то его потребление около 100-150Ватт в час. Значит  время работы газового котла ( без других электроприборов) от полностью заряженного  аккумулятора 12В 100 Ач , через инвертор ( преобразователь напряжения) в случае аварийного отключения электричества ,  будет около 6-7 часов. Надо отметить , что часто разряжать аккумулятор в «ноль» , на 100% — не рекомендуется. Это сильно укорачивает срок службы АКБ. К тому же не все аккумуляторы предназначены для циклического режима использования (постоянный ежедневный разряд-заряд) . Из свинцово-кислотных АКБ  для циклического режима пригодны гелевые и OPzV. Также литиевые АКБ. У всех добросовестных производителей АКБ в спецификациях на аккумулятор указано в виде графика : сколько циклов разряда-заряда выдержит  АКБ при  разряде  на  100% емкости, при разряде на 50% , при разряде на 30%. Каждый человек может ознакомится с этой информацией и сделать достойный выбор того или иного аккумулятора.

 


Наши контакты:

Что такое солнечная панель? Как работает солнечная панель?

Солнечная энергия начинается с солнца. Солнечные панели (также известные как «фотоэлектрические панели») используются для преобразования солнечного света, состоящего из частиц энергии, называемых «фотонами», в электричество, которое можно использовать для питания электрических нагрузок.

Солнечные панели могут использоваться для самых разных целей, включая удаленные системы электропитания для кабин, телекоммуникационное оборудование, дистанционное зондирование и, конечно же, для производства электроэнергии в жилых и коммерческих солнечных электрических системах.

На этой странице мы обсудим историю, технологию и преимущества солнечных панелей. Мы узнаем, как работают солнечные панели, как они производятся, как они производят электричество и где вы можете купить солнечные панели.

Краткая история солнечных панелей

История развития солнечной энергетики насчитывает более 100 лет. Раньше солнечная энергия использовалась в основном для производства пара, который затем можно было использовать для привода механизмов. Но только после открытия Эдмондом Беккерелем «фотоэлектрического эффекта», который позволил преобразовывать солнечную энергию в солнечную электрическую энергию.Затем открытие Беккереля привело к изобретению Чарльзом Фриттсом в 1893 году первого настоящего солнечного элемента, который был образован путем покрытия листов селена тонким слоем золота. И из этого скромного начала возникло устройство, которое мы знаем сегодня как солнечная панель .

Рассел Ол, американский изобретатель, работающий в Bell Laboratories, запатентовал первый в мире кремниевый солнечный элемент в 1941 году. Изобретение Ола привело к производству первой солнечной панели в 1954 году той же компанией.Солнечные панели нашли свое первое широкое применение в космических спутниках. Для большинства людей первая солнечная панель в их жизни, вероятно, была встроена в их новый калькулятор — примерно в 1970-х годах!

Сегодня солнечные панели и полные системы солнечных панелей используются для питания самых разных приложений. Да, солнечные панели в виде солнечных батарей все еще используются в калькуляторах. Однако они также используются для обеспечения солнечной энергией целых домов и коммерческих зданий, таких как штаб-квартира Google в Калифорнии.

Как работают солнечные панели?

Солнечные панели собирают чистую возобновляемую энергию в виде солнечного света и преобразуют этот свет в электричество, которое затем можно использовать для обеспечения питания электрических нагрузок. Солнечные панели состоят из нескольких отдельных солнечных элементов, которые сами состоят из слоев кремния, фосфора (который обеспечивает отрицательный заряд) и бора (который обеспечивает положительный заряд). Солнечные панели поглощают фотоны и при этом инициируют электрический ток.Результирующая энергия, генерируемая фотонами, ударяющими по поверхности солнечной панели, позволяет электронам сбиваться с их атомных орбит и превращаться в электрическое поле, создаваемое солнечными элементами, которые затем тянут эти свободные электроны в направленный ток. Весь этот процесс известен как фотоэлектрический эффект. В среднем доме имеется более чем достаточно площади на крыше для необходимого количества солнечных панелей для выработки солнечной энергии, достаточной для удовлетворения всех его потребностей в электроэнергии. Избыточная выработка электроэнергии поступает в основную энергосистему, окупаясь за счет использования электроэнергии в ночное время.

В хорошо сбалансированной конфигурации с подключением к сети солнечная батарея вырабатывает энергию в течение дня, которая затем используется дома в ночное время. Программы чистых измерений позволяют владельцам солнечных генераторов получать деньги, если их система производит больше энергии, чем требуется в доме. В автономных солнечных приложениях необходимыми компонентами являются аккумуляторный блок, контроллер заряда и, в большинстве случаев, инвертор. Солнечная батарея отправляет электричество постоянного тока (DC) через контроллер заряда в аккумуляторную батарею.Затем энергия поступает из аккумуляторной батареи в инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный ток (AC), который может использоваться для устройств, не работающих на постоянном токе. С помощью инвертора размеры панелей солнечных батарей могут быть изменены в соответствии с самыми высокими требованиями к электрической нагрузке. Переменный ток можно использовать для питания нагрузок в домах или коммерческих зданиях, транспортных средствах для отдыха и лодках, удаленных каютах, коттеджах или домах, удаленном управлении движением, телекоммуникационном оборудовании, мониторинге потока нефти и газа, RTU, SCADA и многом другом.

Преимущества солнечных панелей

Использование солнечных батарей — очень практичный способ производства электроэнергии для многих приложений. Очевидное — это автономная жизнь. Проживание вне сети означает проживание в месте, которое не обслуживается основной электрической сетью. Отдаленные дома и коттеджи хорошо извлекают выгоду из систем солнечной энергии. Больше не нужно платить огромные сборы за установку опор электроснабжения и прокладку кабелей от ближайшей точки доступа к основной сети. Солнечная электрическая система потенциально дешевле и может обеспечивать электроэнергию более трех десятилетий при правильном обслуживании.

Помимо того факта, что солнечные панели позволяют жить вне сети, возможно, самое большое преимущество, которое вы получите от использования солнечной энергии, заключается в том, что это одновременно чистый и возобновляемый источник энергии. С наступлением глобального изменения климата стало более важным, чтобы мы делали все возможное, чтобы уменьшить давление на нашу атмосферу из-за выбросов парниковых газов. Солнечные панели не имеют движущихся частей и не требуют значительного обслуживания. Они прочны и служат десятилетиями при надлежащем уходе.

Последнее, но не менее важное, из преимуществ солнечных панелей и солнечной энергии заключается в том, что после того, как система окупит первоначальные затраты на установку, электричество, которое она вырабатывает на оставшийся срок службы системы, который может составлять до 15- 20 лет в зависимости от качества системы, абсолютно бесплатно! Для владельцев солнечных энергосистем, подключенных к сети, преимущества начинаются с момента запуска системы, потенциально устраняя ежемесячные счета за электроэнергию или, и это лучшая часть, фактически принося владельцу системы дополнительный доход от электрической компании.Как? Если вы потребляете меньше энергии, чем производит ваша солнечная электрическая система, эту избыточную мощность можно продать, иногда с наценкой, вашей электроэнергетической компании!

Есть много других применений и преимуществ использования солнечных панелей для выработки электроэнергии — их слишком много, чтобы перечислять здесь. Но, просматривая наш веб-сайт, вы получите хорошее общее представление о том, насколько универсальной и удобной может быть солнечная энергия.

Сколько стоят солнечные панели?

Цены на солнечные панели существенно снизились за последние пару лет.Это здорово, потому что в сочетании с федеральным налоговым кредитом на инвестиции в солнечную энергию в размере 30 долларов и другими применимыми льготами СЕЙЧАС — лучшее время для инвестиций в солнечную энергетическую систему. И учтите: солнечная энергетическая установка стоит примерно столько же, сколько автомобиль среднего размера!

Где я могу купить солнечные батареи?

Ну, прямо здесь, на этом сайте, конечно!

В число наших брендов солнечных панелей входят самые уважаемые производители солнечных панелей. Эти бренды включают, среди прочего, такие названия, как BP Solar, General Electric и Sharp.Мы предлагаем солнечные панели только высочайшего качества от производителей, зарекомендовавших себя в области производства солнечных панелей. Имея более чем 30-летний опыт работы в сфере солнечных панелей, вы можете быть уверены, что на MrSolar.com мы знаем о солнечных батареях!

Сохранить

Сохранить

солнечных энергетических систем: что такое солнечные панели?

С тех пор, как в 1954 году ученые Bell Telephone обнаружили, что кремний — элемент, обнаруженный в песке, — создает электрический заряд при воздействии солнечного света, солнечная технология развивалась и была принята более чем в 2 миллионах домов по всей стране.Сегодня солнечные панели представляют собой очень привлекательный вариант для домов и предприятий в качестве экологически чистого и доступного источника энергии.

Системы солнечных панелей: основы

Благодаря развитию солнечных батарей мы можем использовать энергию неиссякаемого источника энергии — солнца. Системы солнечных батарей работают очень просто:

  • В течение дня солнечные элементы в ваших солнечных батареях поглощают энергию солнечного света;
  • Цепи внутри ячеек собирают эту энергию и превращают ее в энергию постоянного тока (DC);
  • Электроэнергия постоянного тока пропускается через устройство, называемое инвертором, чтобы преобразовать его в полезную электроэнергию переменного тока (AC), которая выходит из настенных розеток;
  • Все это означает, что вы можете использовать это электричество в своем доме, хранить его на солнечной батарее или отправлять обратно в сеть.

Ниже мы кратко рассмотрим системы солнечных панелей, а также оборудование, необходимое для выработки энергии с использованием солнца. Вы уже знаете, как работает солнечное оборудование? Большой! Ознакомьтесь со следующими статьями в нашем разделе Solar 101 или перейдите к следующему разделу, чтобы узнать о преимуществах солнечной энергии.


Какие компоненты составляют систему солнечных батарей?

Установка солнечных панелей — очень простая система. В любой системе солнечных панелей есть только четыре основных компонента и нет движущихся частей, что делает их очень эффективными в установке и обслуживании.Четыре компонента системы солнечных батарей:

  1. Солнечные фотоэлектрические панели — для преобразования солнечной энергии в электричество
  2. Инверторы –для преобразования электроэнергии постоянного тока в электроэнергию переменного тока
  3. Стеллажи и системы крепления — для крепления солнечных панелей к крыше (или к земле, в зависимости от типа установки)
  4. Системы мониторинга производительности — для отслеживания и контроля производительности и состояния ваших солнечных панелей и инверторов

Солнечные панели

Солнечные панели состоят из серии кремниевых солнечных элементов, покрытых листом стекла и скрепленных металлическим каркасом, с проводкой и схемой внутри и позади элементов для сбора электрического тока, выходящего из солнечных элементов.Каждая солнечная панель, также называемая солнечным модулем, обычно имеет размер около 4 на 6 футов и весит около 30 фунтов.

Несмотря на отсутствие движущихся частей, «активный» компонент солнечной панели находится в самих кремниевых элементах: когда солнечный свет попадает на кремниевые солнечные элементы, он активирует электроны, которые начинают проходить через элемент. Провода в элементах улавливают этот поток электронов, который затем объединяется с выходом других элементов солнечной панели. Чтобы подробнее узнать, как на самом деле работают солнечные панели и солнечные элементы, ознакомьтесь с нашей статьей по этой теме.

Обычно солнечные элементы выпускаются в форматах на 60 или 72 элемента. Тем не менее, многие компании экспериментируют с новыми способами повышения эффективности солнечных элементов при преобразовании солнечного света в электрический ток, поэтому теперь вы увидите множество солнечных панелей с половинным разрезом, где каждая ячейка разрезана пополам, поэтому у вас есть двойная количество ячеек на солнечном модуле (например, 120 или 144).

Не все панели созданы одинаковыми

Чтобы найти подходящие солнечные панели для вашего дома и вашего кошелька, необходимо учитывать множество критериев, в том числе качество продукции, долговечность и долговечность.Узнайте больше о том, как оценить солнечные панели, в Руководстве покупателя EnergySage для солнечной энергии.

Инверторы

Ячейки в ваших солнечных панелях собирают солнечную энергию и превращают ее в электричество постоянного тока. Однако в большинстве домов и предприятий используется переменный ток (AC). Инверторы превращают электричество постоянного тока от ваших панелей в пригодное для использования электричество переменного тока. Есть два основных типа солнечных инверторов: струнные (или централизованные) инверторы и микроинверторы.Струнные инверторы также могут добавлять оптимизаторы мощности, чтобы работать аналогично системе микроинверторов.

Струнный (или централизованный) инвертор: Один инвертор соединяет весь массив солнечных панелей с электрической панелью. Струнные инверторы часто являются наименее дорогим вариантом инвертора и представляют собой очень надежную технологию, которая исторически была наиболее часто устанавливаемым типом инверторов. К каждому инвертору можно подключить несколько групп панелей; однако, если выработка электроэнергии одной из панелей в цепочке падает (что может произойти из-за затенения), это может временно снизить производительность всей цепочки.

Микроинверторы: Если вы выбираете микроинверторы, по одному (обычно) устанавливается на каждой солнечной панели, что позволяет каждой панели максимизировать производительность. Если некоторые из ваших панелей затемнены в разное время дня или если они не все установлены в одном направлении, микроинверторы минимизируют проблемы с производительностью. Стоимость микроинверторов обычно выше, чем стоимость струнных инверторов.

Оптимизаторы мощности: Системы, в которых используются оптимизаторы мощности, представляют собой гибрид микро-инверторных и струнных инверторных систем.Как и в микроинверторах, на каждой панели установлены оптимизаторы мощности. Однако вместо того, чтобы преобразовывать электричество постоянного тока от солнечных панелей в электричество переменного тока, оптимизаторы «кондиционируют» электричество постоянного тока перед отправкой его в централизованный инвертор. Как и микроинверторы, они хорошо работают, когда одна или несколько панелей затенены или если панели установлены в разных направлениях. Системы оптимизатора мощности обычно стоят больше, чем системы струнных инверторов, но меньше, чем системы микроинверторов.


Стеллажи и монтажные системы

Солнечные стеллажи и монтажные системы — это элементы оборудования, с помощью которых солнечные панели крепятся к крыше или земле.

Для максимальной производительности солнечные панели должны быть обращены на юг и установлены под углом от 30 до 45 градусов (в зависимости от того, как далеко вы находитесь от экватора). Панели, обращенные на восток или запад и с углом наклона в пять градусов или более, по-прежнему будут работать хорошо, но будут производить на 10-20 процентов меньше электроэнергии, чем те, которые установлены в идеальных условиях. Для жилых солнечных панелей большинство систем, устанавливаемых на крышу, являются системами «плоского расположения», что означает, что наклон ваших солнечных панелей параллелен наклону вашей крыши.Однако в некоторых случаях вы можете использовать стеллажи, чтобы наклонить или расположить панели под углом, который лучше всего подходит для улавливания солнечных лучей.

Существует два типа креплений: фиксированные крепления, в которых панели остаются неподвижными, и крепления для отслеживания, которые позволяют панелям «следовать» за солнцем, когда оно движется по небу в течение дня (одноосные крепления на направляющих) и во время смена времен года (двухосные гусеницы). Крепления для трекеров подходят только для наземных солнечных батарей.

Системы мониторинга производительности

Системы мониторинга производительности предоставят вам подробную информацию о производительности вашей системы солнечных батарей.С помощью системы мониторинга вы можете измерять и отслеживать количество электроэнергии, производимой вашей системой на почасовой основе.

Наиболее часто используемые инверторы на рынке жилой недвижимости поставляются с приложениями для мониторинга производства , чтобы вы могли отслеживать производительность ваших панелей. В некоторых случаях приложение также обеспечивает мониторинг потребления , чтобы помочь вам отслеживать общую экономию от вашей системы солнечных батарей. Примечание: этот дополнительный мониторинг потребления может осуществляться за дополнительную плату.

Мониторинг вашей системы солнечных панелей может помочь вам выявить любые проблемы с производительностью, чтобы обеспечить максимальную выработку электроэнергии — и финансовую отдачу! — вашей системы солнечных панелей.

Существует два основных типа систем мониторинга:

  • Мониторинг на месте: Устройство мониторинга физически находится на вашей территории и регистрирует количество произведенной электроэнергии.
  • Удаленный мониторинг: Ваша солнечная фотоэлектрическая система передает данные о своей работе в службу мониторинга, к которой вы можете получить доступ онлайн или с мобильного устройства.

Что такое солнечная энергия и как работают солнечные панели?

Перейти к разделу «Как работают солнечные панели»

Что такое солнечная энергия?

Проще говоря, солнечная энергия — это самый распространенный источник энергии на Земле. Около 173 000 тераватт солнечной энергии попадает на Землю в любой момент времени, что более чем в 10 000 раз превышает общие потребности мира в энергии.

Улавливая солнечную энергию и превращая ее в электричество для вашего дома или бизнеса, солнечная энергия является ключевым решением в борьбе с текущим климатическим кризисом и сокращении нашей зависимости от ископаемого топлива.

Как работает солнечная энергия?

Наше солнце — это естественный ядерный реактор. Он испускает крошечные пакеты энергии, называемые фотонами, которые преодолевают расстояние в 93 миллиона миль от Солнца до Земли примерно за 8,5 минут. Каждый час на нашу планету воздействует достаточно фотонов, чтобы произвести достаточно солнечной энергии, чтобы теоретически удовлетворить глобальные потребности в энергии в течение всего года.

В настоящее время фотоэлектрическая энергия составляет лишь пять десятых процента энергии, потребляемой в Соединенных Штатах.Но солнечные технологии улучшаются, и стоимость перехода на солнечную энергию быстро падает, поэтому наша способность использовать изобилие солнечной энергии растет.

В 2017 году Международное энергетическое агентство показало, что солнечная энергия стала самым быстрорастущим источником энергии в мире — это первый раз, когда рост солнечной энергии превысил рост всех других видов топлива. С тех пор солнечная энергия продолжает расти и бить рекорды по всему миру.

Как погода влияет на солнечную энергию?

Погодные условия могут влиять на количество электроэнергии, производимой солнечной системой, но не совсем так, как вы думаете.

Идеальные условия для производства солнечной энергии включают, конечно же, ясный солнечный день. Но, как и большая часть электроники, солнечные панели на самом деле более эффективны в холодную погоду, чем в теплую погоду. Это позволяет панели производить больше электроэнергии за то же время. При повышении температуры панель вырабатывает меньше напряжения и вырабатывает меньше электроэнергии.

Но даже несмотря на то, что солнечные панели более эффективны в холодную погоду, они не обязательно производят больше электроэнергии зимой, чем летом.Более солнечная погода часто бывает в более теплые летние месяцы. В дополнение к меньшему количеству облаков солнце обычно не светит большую часть дня. Таким образом, даже если ваши панели могут быть менее эффективными в теплую погоду, они все равно, вероятно, будут производить больше электроэнергии летом, чем зимой.

Получают ли одни государства больше солнечной энергии, чем другие?

Очевидно, что в одних штатах солнца больше, чем в других. Итак, реальный вопрос: если погода может повлиять на производство солнечной энергии, являются ли одни государства лучшими кандидатами на использование солнечной энергии, чем другие? Краткий ответ — да, но не обязательно из-за погоды.

Возьмем, к примеру, облака. Любой, кто получил солнечный ожог в пасмурный день, знает, что солнечное излучение проникает сквозь облака. По той же причине солнечные панели все еще могут производить электричество в пасмурные дни. Но в зависимости от облачности и качества солнечных панелей эффективность производства электроэнергии солнечными панелями обычно снижается с 10 до 25 процентов или более по сравнению с солнечным днем.

Другими словами, солнечная энергия может работать в обычно облачных и холодных местах.Нью-Йорк, Сан-Франциско, Милуоки, Бостон, Сиэтл — во всех этих городах ненастная погода, от дождя и тумана до метели, но это также города, где люди получают огромную экономию за счет использования солнечной энергии.

Независимо от того, где вы живете, солнечная энергия может быть отличным вложением средств и отличным способом помочь в борьбе с изменением климата. Сколько вы сэкономите — и как быстро вы увидите окупаемость своих инвестиций в конкретном штате — зависит от многих факторов, таких как стоимость электроэнергии, доступные солнечные льготы, чистые измерения и качество ваших солнечных панелей.

Как работают солнечные панели?

Когда фотоны попадают в солнечный элемент, они выбивают электроны из их атомов. Если проводники присоединены к положительной и отрицательной сторонам ячейки, она образует электрическую цепь. Когда электроны проходят через такую ​​цепь, они вырабатывают электричество. Несколько ячеек составляют солнечную панель, а несколько панелей (модулей) могут быть соединены вместе, чтобы сформировать солнечную батарею. Чем больше панелей вы можете развернуть, тем больше энергии вы можете ожидать.

Из чего сделаны солнечные панели?

Фотоэлектрические (PV) солнечные панели состоят из множества солнечных элементов. Солнечные элементы сделаны из кремния, как и полупроводники. Они состоят из положительного и отрицательного слоев, которые вместе создают электрическое поле, как в батарее.

Как солнечные панели вырабатывают электричество?

PV солнечные панели вырабатывают электроэнергию постоянного тока. При использовании электричества постоянного тока электроны движутся по цепи в одном направлении.В этом примере показана батарея, питающая лампочку. Электроны движутся с отрицательной стороны батареи через лампу и возвращаются к положительной стороне батареи.

При использовании электричества переменного тока электроны толкаются и притягиваются, периодически меняя направление, подобно цилиндру двигателя автомобиля. Генераторы создают электричество переменного тока, когда катушка проволоки вращается рядом с магнитом. Многие различные источники энергии могут «повернуть ручку» этого генератора, например, газ или дизельное топливо, гидроэлектроэнергия, атомная энергия, уголь, ветер или солнце.

Электроэнергия переменного тока

была выбрана для электросети США, прежде всего потому, что ее дешевле передавать на большие расстояния. Однако солнечные панели создают электричество постоянного тока. Как получить электроэнергию постоянного тока в сеть переменного тока? Используем инвертор.

Что делает солнечный инвертор?

Солнечный инвертор получает электричество постоянного тока от солнечной батареи и использует его для создания электричества переменного тока. Инверторы подобны мозгу системы. Наряду с преобразованием постоянного тока в переменный, они также обеспечивают защиту от замыканий на землю и статистику системы, включая напряжение и ток в цепях переменного и постоянного тока, выработку энергии и отслеживание точки максимальной мощности.

Центральные инверторы доминируют в солнечной промышленности с самого начала. Внедрение микро-инверторов — один из крупнейших технологических сдвигов в фотоэлектрической индустрии. Микроинверторы оптимизируются для каждой отдельной солнечной панели, а не для всей солнечной системы, как это делают центральные инверторы.

Это позволяет каждой солнечной панели работать с максимальным потенциалом. Когда используется центральный инвертор, проблема с одной солнечной панелью (возможно, она находится в тени или испачкалась) может снизить производительность всей солнечной батареи.Микроинверторы, такие как те, что используются в домашней солнечной системе Equinox компании SunPower, делают это несложным. Если одна солнечная панель неисправна, остальная часть солнечной батареи по-прежнему работает эффективно.

Как работает система солнечных батарей?

Вот пример того, как работает домашняя солнечная энергетическая установка. Сначала солнечный свет попадает на солнечную батарею на крыше. Панели преобразуют энергию в постоянный ток, который течет к инвертору. Инвертор преобразует электричество из постоянного тока в переменный, который затем можно использовать для питания вашего дома.Это красиво, просто и чисто, и со временем становится все более эффективным и доступным.

Однако что произойдет, если вы не дома, чтобы использовать электроэнергию, которую ваши солнечные батареи вырабатывают каждый солнечный день? А что происходит ночью, когда ваша солнечная система не вырабатывает электроэнергию в реальном времени? Не волнуйтесь, вы все равно можете получить выгоду от системы, называемой «нетто-счетчик».

Типичная фотоэлектрическая система, подключенная к сети, в часы пик в дневное время часто производит больше энергии, чем нужно одному потребителю, так что избыточная энергия возвращается в сеть для использования в другом месте.Заказчик, имеющий право на чистое измерение, может получать кредиты за произведенную избыточную энергию и может использовать эти кредиты для получения электроэнергии из сети в ночное время или в пасмурные дни. Счетчик нетто регистрирует отправленную энергию по сравнению с энергией, полученной из сети. Прочтите нашу статью о чистых счетчиках и о том, как это работает.

Добавление накопителей в солнечную систему еще больше усиливает эти преимущества. С помощью системы хранения солнечной энергии клиенты могут хранить свою собственную энергию на месте, что еще больше снижает их зависимость от электросети и сохраняет способность обеспечивать электроэнергией свой дом в случае отключения электроэнергии.Если система хранения включает программный мониторинг, это программное обеспечение контролирует производство солнечной энергии, использование энергии в домашних условиях и тарифы на коммунальные услуги, чтобы определить, какой источник энергии использовать в течение дня — максимизируя использование солнечной энергии, предоставляя заказчику возможность снизить пиковую плату и возможность сохранять электроэнергию для последующего использования во время отключения электроэнергии.

Если вы хотите узнать, сколько может сэкономить ваш дом или бизнес, запланируйте время, чтобы мы разработали индивидуальный дизайн и расценки на потенциальную экономию.

Похожие сообщения

Солнечная панель — Energy Education

Рис. 1. Солнечная панель, состоящая из множества фотоэлектрических элементов. [1]

Солнечная панель или солнечный модуль является одним из компонентов фотоэлектрической системы. Они построены из серии фотоэлектрических элементов, собранных в панель. Они бывают различных прямоугольных форм и устанавливаются в комбинации для выработки электроэнергии. [2] Солнечные панели, иногда также называемые фотоэлектрическими батареями собирают энергию Солнца в виде солнечного света и преобразуют ее в электричество, которое можно использовать для питания домов или предприятий.Эти панели можно использовать для дополнения электричества здания или для обеспечения электроэнергией в удаленных местах.

Помимо жилого и коммерческого использования, солнечная энергия используется в крупных промышленных или коммунальных целях. В этом случае тысячи или даже миллионы солнечных панелей объединяются в обширную солнечную батарею или солнечную ферму, которая обеспечивает электричеством большие городские жители.

Из чего сделаны солнечные панели?

Главный компонент любой солнечной панели — это фотоэлемент.В частности, несколько солнечных элементов используются для создания одной солнечной панели. Эти клетки являются частью устройства, преобразующего солнечный свет в электричество. Большинство солнечных панелей изготовлено из солнечных элементов кристаллического кремниевого типа. [2] Эти элементы состоят из слоев кремния, фосфора и бора (хотя существует несколько различных типов фотоэлектрических элементов). [3] Эти ячейки после создания выкладываются в виде сетки. Количество используемых ячеек во многом зависит от размера создаваемой панели, так как существует множество различных вариантов размеров. [2]

После размещения ячеек панель герметизируется для защиты ячеек внутри и покрывается неотражающим стеклом. Это стекло защищает солнечные элементы от повреждений и не является отражающим, чтобы солнечный свет все еще мог достигать элементов. [2] После герметизации эта панель помещается в жесткий металлический каркас. Эта рама предназначена для предотвращения деформации и включает дренажное отверстие для предотвращения скопления воды на панели, поскольку скопление воды может снизить эффективность панели.Кроме того, задняя часть панели также герметична, чтобы предотвратить повреждение. [2]

Как работают солнечные батареи

основная статья

Солнечные панели служат способом установки ряда солнечных элементов, чтобы их уникальные свойства можно было использовать для выработки электроэнергии. Отдельные клетки поглощают фотоны от Солнца, что приводит к выработке электрического тока в клетке за счет явления, известного как фотоэлектрический эффект. [3] Инвертор используется для преобразования постоянного тока, генерируемого солнечной панелью, в переменный ток. Вместе эти две технологии создают фотоэлектрическую систему. [3] При установке солнечной панели выбирается правильная ориентация, чтобы солнечная панель была обращена в направлении, наиболее подходящем для конкретного применения. Чаще всего это необходимо для получения максимальной годовой энергии, но не всегда.

Для дальнейшего чтения

Для получения дополнительной информации см. Соответствующие страницы ниже:

Список литературы

Как работают солнечные панели? Объяснение науки о Солнце.

Все мы знаем, что солнечные фотоэлектрические (PV) панели преобразуют солнечный свет в полезное электричество, но мало кто знает настоящую науку, лежащую в основе этого процесса. На этой неделе в блоге мы поговорим о мельчайших подробностях науки о солнечной энергии. Это может показаться сложным, но все сводится к фотоэлектрическому эффекту; способность материи испускать электроны, когда купается в свете.

Прежде чем мы перейдем к молекулярному уровню, давайте кратко рассмотрим базовый процесс производства электроэнергии:

Основные этапы производства и передачи солнечной энергии

  1. Солнечный свет попадает на солнечные панели и создает электрическое поле.
  2. Произведенное электричество течет к краю панели и попадает в проводящий провод.
  3. Токопроводящий провод подводит электричество к инвертору, где оно преобразуется из электричества постоянного тока в переменный ток, который используется для питания зданий.
  4. Другой провод передает электроэнергию переменного тока от инвертора к электрической панели на участке (также называемой блоком выключателя), которая распределяет электричество по всему зданию по мере необходимости.
  5. Любая электроэнергия, которая не требуется при генерации, проходит через счетчик в коммунальную электрическую сеть.Поскольку электричество проходит через счетчик, он заставляет счетчик работать в обратном направлении, кредитуя вашу собственность за избыточную выработку.

Теперь, когда у нас есть базовое представление о генерации и потоке солнечной электроэнергии, давайте глубже погрузимся в науку, лежащую в основе солнечных фотоэлектрических панелей.

Наука о солнечных фотоэлементах

Солнечные фотоэлектрические панели состоят из множества небольших фотоэлектрических элементов — это означает, что они могут преобразовывать солнечный свет в электричество. Эти элементы сделаны из полупроводниковых материалов, чаще всего из кремния, материала, который может проводить электричество, сохраняя при этом электрический дисбаланс, необходимый для создания электрического поля.

Когда солнечный свет попадает на полупроводник в фотоэлементе (шаг 1 в нашем высокоуровневом обзоре), энергия света в форме фотонов поглощается, выбивая ряд электронов, которые затем свободно дрейфуют в элементе. Солнечный элемент специально разработан с положительно и отрицательно заряженными полупроводниками, зажатыми вместе, чтобы создать электрическое поле (см. Изображение слева для визуализации). Это электрическое поле заставляет дрейфующие электроны течь в определенном направлении — к проводящим металлическим пластинам, выстилающим ячейку.Этот поток известен как энергетический ток, и сила тока определяет, сколько электричества может произвести каждая ячейка. Как только незакрепленные электроны попадают в металлические пластины, ток направляется в провода, позволяя электронам течь, как в любом другом источнике генерации электричества (шаг 2 в нашем процессе).

Поскольку солнечная панель генерирует электрический ток, энергия течет по проводам к инвертору (см. Шаг 3 выше). В то время как солнечные панели вырабатывают электричество постоянного тока (DC), большинству потребителей электроэнергии требуется электричество переменного тока (AC) для питания своих зданий.Функция инвертора состоит в том, чтобы переключать электричество с постоянного тока на переменный, делая его доступным для повседневного использования.

После того, как электричество преобразуется в пригодное для использования состояние (мощность переменного тока), оно отправляется от инвертора на электрическую панель (также называемую коробкой выключателя) [шаг 4] и распределяется по всему зданию по мере необходимости. Электричество теперь доступно для питания фонарей, приборов и других электрических устройств с помощью солнечной энергии.

Любая электроэнергия, которая не потребляется через блок выключателя, направляется в коммунальную сеть через счетчик коммунальных услуг (наш последний шаг, как описано выше).Счетчик коммунальных услуг измеряет поток электроэнергии из сети в вашу собственность и наоборот. Когда ваша солнечная энергетическая система производит больше электроэнергии, чем вы потребляете на месте, этот счетчик фактически работает в обратном направлении, и вам засчитывают избыточную электроэнергию, произведенную в процессе чистого измерения. Когда вы используете больше электроэнергии, чем вырабатывает ваша солнечная батарея, вы получаете дополнительную электроэнергию из сети через этот счетчик, заставляя ее работать нормально. Если вы полностью не отключились от сети через решение для хранения, вам нужно будет вытащить часть энергии из сети, особенно ночью, когда ваша солнечная батарея не производит.Однако большая часть этой сетевой энергии будет компенсирована избыточной солнечной энергией, которую вы производите в течение дня и в периоды меньшего использования.

Хотя детали, лежащие в основе солнечной энергии, носят в высшей степени научный характер, не требуется ученого, чтобы рассказать о преимуществах, которые солнечная установка может принести бизнесу или владельцу недвижимости. Опытный разработчик солнечной энергии расскажет вам об этих преимуществах и поможет понять, подходит ли солнечное решение для вашего бизнеса.

Как работают солнечные панели? Все, что вам нужно знать

Содержание

Как работают солнечные панели?

Какие компоненты составляют солнечную систему?

Как изготавливаются солнечные панели?

Как устроены солнечные системы?

Узнайте больше об основах солнечной энергии, подписавшись на наш блог.

От ископаемого топлива до гидроэнергии — большая часть энергии начинается с солнца. Солнечные панели получают энергию непосредственно из этого невероятного ресурса, преобразовывая фотоны в электричество.

Солнечные панели могут служить источником энергии для самых разных энергетических приложений. Солнечная энергия может обеспечивать энергией удаленную кабину и поддерживать свет на Международной космической станции, но все мы знаем, что солнечная энергия предназначена не только для обеспечения удаленных потребностей в энергии.

Поскольку солнечные панели стали дешевле, они стали конкурентоспособным вариантом энергии для домов и предприятий.Помимо экономии энергии, переход на солнечную энергию — один из лучших способов снизить потребление энергии потребителями. Солнечные батареи обеспечивают значительные экологические преимущества, потенциально устраняя зависимость от ископаемых видов топлива, выделяющих углерод, и улучшая качество воздуха.

По этим причинам миллионы домов и предприятий «перешли на солнечную энергию». Вот лишь несколько интересных примеров:

  • В 2016 году в доме в Род-Айленде была установлена ​​система мощностью 9,5 кВтч. Эта система экономит домовладельцам 3 845 долларов в год и окупится к 2022 году.
  • Санитарный округ округа Лейк в Калифорнии в 2008 году установил около 9 500 солнечных панелей для питания трех санитарных сооружений. Проект направлен на то, чтобы сэкономить налогоплательщикам 5 миллионов долларов в течение 20-летнего срока службы системы, и обеспечивает достаточную мощность для снижения нагрузки электросети от электростанции на 90 процентов.
  • Vintage Wine Estates в калифорнийской долине Напа установили солнечную систему мощностью 945 кВтч, которая обеспечит экономию энергии на 10 миллионов долларов в течение 30 лет.

Как работают солнечные панели?

Вот краткое изложение того, что происходит при подключении солнечной батареи к розетке в фотоэлектрической системе:

  1. Фотоэлектрические элементы поглощают фотоны от солнца и преобразуют их в электричество постоянного тока (DC)
  2. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный (AC) для электроприборов
  3. Переменный ток проходит по проводам к распределительной коробке для распределения по всему зданию
  4. Любая неиспользованная электроэнергия возвращается в коммунальную сеть или в накопитель солнечной энергии

Понимание солнечной энергии

Солнечная энергия — это лучистый свет и тепло, исходящие от солнца.Его собирают множеством способов, таких как фотосинтез растений и солнечное отопление.

Солнечная энергия для производства электроэнергии зависит от субатомных частиц, называемых фотонами. Эти частицы начинают свое путешествие в центре Солнца, проходя через различные слои, прежде чем устремиться в космос. Путешествие от центра Солнца к поверхности может занять от 100 000 до 50 миллионов лет.

После того, как фотоны покидают Солнце, им требуется немногим более 8 минут, чтобы достичь Земли, где они сталкиваются с солнечными панелями и вызывают фотоэлектрический эффект.

Фотоэлектрический эффект (как солнечные панели вырабатывают электричество)

Секретный соус солнечной панели заключается в ее способности преобразовывать фотоны в электроны. Короче говоря, солнечная панель преобразует фотоны в постоянный ток, который затем преобразуется в переменный ток для использования в домашних и деловых приложениях.

Солнечные элементы обычно изготавливаются из кремния, полупроводника, способного производить электричество. Когда солнечный свет попадает на панель, фотоны взаимодействуют с атомами кремния, высвобождая электроны. Это явление называется фотоэлектрическим эффектом.

Солнечный элемент изготавливается из положительного и отрицательного кремниевых листов, соединенных вместе. Верхний слой кремния наполнен фосфором для отрицательного заряда, а нижний слой, наполненный бором, поддерживает положительный заряд. Результирующее поле направляет электроны к проводящему металлу и из панели.

Подключение к сети

Как только фотоэлектрический процесс производит ток, электричество должно куда-то течь. Поскольку ток, производимый солнечной панелью, является постоянным, его необходимо преобразовать в переменный, прежде чем его можно будет использовать в большинстве ситуаций.После преобразования в переменный ток энергия солнечной энергии может использоваться разными способами.

Самый распространенный метод — это вход в систему с привязкой к сетке. Подключенная к сети система потребляет значительную часть своей потребности в энергии от солнечных батарей в течение дня. В зависимости от размера системы может производиться больше энергии, чем требуется месту, поэтому излишки электроэнергии отправляются обратно в сеть. Когда солнце садится, потребитель получает дополнительную энергию от электросети.

Хотя сетевые системы не являются полностью самодостаточными, они представляют собой эффективный способ снизить счета за электроэнергию и принести пользу окружающей среде.

Чистое измерение

Основным преимуществом сетевой системы является возможность продавать излишки солнечной энергии обратно коммунальному предприятию посредством процесса, называемого чистым счетчиком. В пасмурные дни и ночью солнечная система может не производить достаточно энергии для удовлетворения спроса. Обратное верно для очень солнечных дней: когда потребление энергии низкое, но производство высокое, панели будут собирать излишки энергии, обычно более чем достаточно для удовлетворения энергетических потребностей клиента.

Net metering измеряет электрический поток в обоих направлениях: сколько энергии система потребляет от электросети и сколько вводится.Когда солнечная система производит избыточное количество энергии, счетчик фактически работает в обратном направлении, в результате чего коммунальная компания вознаграждает кредиты за избыточную мощность.

Эти кредиты можно использовать для покупки энергии у коммунального предприятия, когда солнечная система не может удовлетворить спрос.

Какие компоненты составляют солнечную систему?

Солнечные панели являются наиболее очевидными компонентами фотоэлектрической системы, но составляют лишь около 30% от общей стоимости системы. Высокотехнологичное мерцание солнечных панелей — это лишь верхушка айсберга, который фотоэлектрическая система использует для получения возобновляемой энергии солнца.

Давайте подробнее рассмотрим важные компоненты, из которых состоит солнечная система.

Солнечные фотоэлектрические панели

Типичная солнечная панель состоит из кремниевых элементов, металлического каркаса, элементов проводки и стекла. Изолирующий слой и защитный задний лист защищают панель от чрезмерного нагрева и влажности.

Хотя общая конструкция солнечных панелей довольно стандартна, кремниевые элементы производятся в двух различных форматах:

  • Монокристаллические ячейки представляют собой один твердый кристалл кремния.Моноэлементы предоставляют больше пространства для движения электронов, что приводит к уменьшению размеров и большей эффективности панели. Обратной стороной является то, что они, как правило, дороже.
  • Поликристаллические ячейки состоят из множества отдельных осколков кремния, сплавленных вместе. Хотя полиэлементы не так эффективны, как моноэлементы, они имеют более низкую цену.

Одно- и многоячеечные элементы служат одной и той же цели. Эстетика и бюджет помогут вам определить, что подходит для вашего следующего проекта.Монопанели, как правило, имеют более темный и однородный цвет, а поли-панели светлее (обычно синего цвета). Если пространство ограничено, лучше всего подойдут монопанели благодаря их более высокой эффективности. Но если пространство не является проблемой или у вас ограниченный бюджет, поли панели по-прежнему являются отличным выбором.

Инверторы

Солнечная энергия поступает прямо с панели в виде постоянного тока. Но энергия должна быть преобразована в переменный ток, прежде чем ее можно будет использовать в коммерческой электрической сети.К счастью, постоянный ток легко конвертируется в переменный, и эта работа остается за инвертором.

Инверторы

делятся на 4 большие категории:

  1. Автономные инверторы потребляют энергию постоянного тока от батарей, заряжаемых солнечными панелями, и не взаимодействуют с сетью.
  2. Сетевые инверторы согласовывают электрический ток от солнечных панелей и электросети. Сетевые инверторы отключаются во время перебоев в подаче электроэнергии, поэтому на них нельзя полагаться в качестве резервного источника питания.
  3. Инверторы резервного питания от батарей потребляют энергию от батареи и экспортируют излишек энергии в сеть.Инверторы с резервным аккумуляторным питанием могут обеспечивать питание переменного тока при отключении электроэнергии.
  4. Интеллектуальные гибридные инверторы — это комплексные решения, которые можно использовать для сетевых, автономных или резервных приложений. Интеллектуальные гибридные инверторы часто подключаются непосредственно к солнечным батареям и управляют солнечной нагрузкой, хранением аккумуляторов и взаимодействием с сетью.

Система стеллажа и монтажа

Стеллаж и монтажное оборудование делают гораздо больше, чем просто крепят панели к крыше или земле — они обеспечивают правильное расположение для максимального воздействия солнечных лучей.Выбор правильной конфигурации и положения для монтажа важен для обеспечения максимальной производительности любой системы.

Солнечные стеллажи и монтажные системы делятся на 3 категории:

  1. Системы наземного монтажа . Традиционные системы крепления на земле закрепляют штабелированные панели на земле, часто от двух до четырех панелей в высоту. Две направляющие обычно поддерживают каждую панель, которую можно ориентировать в портретной или альбомной ориентации. Эти системы крепятся к земле с помощью стальных стержней, винтов или балластов, например бетонных блоков.
  2. Системы слежения . Моторизованные системы слежения следят за солнцем в течение дня, максимально увеличивая воздействие солнечного света. Системы слежения подразделяются на одноосные и двухосные. Одноосные системы следуют за солнцем с востока на запад по прямой. Двухосевые системы отслеживают солнце по круговой схеме для улучшения воздействия солнечного света.
  3. Системы крепления на крышу . В наиболее распространенных системах крепления на крыше используются рельсы, надежно прикрепленные к крыше.В других системах, устанавливаемых на крышу, панели крепятся непосредственно к болтам или винтам, закрепленным на крыше, что исключает необходимость использования рельсов и обеспечивает более гладкую эстетику и меньшую нагрузку. Балластные и непроникающие системы обычно используются на плоских крышах или крышах, которые не могут поддерживать монтажное оборудование.

Системы мониторинга производительности

Система мониторинга производительности — это панель, которая дает полную картину производительности вашей системы. Помимо нечетких ощущений, когда вы видите, как ваш счетчик вращается в обратном направлении, система мониторинга производительности солнечной энергии предлагает ценную информацию о фотоэлектрической системе.

Система мониторинга производительности предлагает информацию о мощности и потреблении энергии, оптимизирует использование энергии и может информировать вас о проблемах в вашей солнечной системе. Системы мониторинга солнечной энергии работают через инверторы, обычно через программное обеспечение для мониторинга, которое обеспечивает связь между инвертором и другими устройствами.

Системы мониторинга производительности

собирают информацию, когда инвертор преобразует постоянный ток в переменный, и делают эту информацию доступной для домовладельца через сопутствующие приложения и устройства умного дома.Лучшие системы мониторинга производительности собирают данные через центральный инвертор или от отдельных микроинверторов, прикрепленных к каждой солнечной панели. Более поздний вариант обеспечивает более полное представление о производительности отдельных солнечных панелей и позволяет быстрее диагностировать потенциальные проблемы.

Как изготавливаются солнечные панели?

Базовая конструкция солнечных панелей не сильно изменилась за последние десятилетия. Подобно массивам, которые впервые начали появляться в домах несколько десятилетий назад, большинство современных солнечных панелей по-прежнему построены из кремниевой матрицы между передней стеклянной пластиной и задним полимерным листом.

Солнечные панели должны выдерживать суровые погодные условия в течение своего 25-летнего срока службы. Лучшие солнечные панели созданы, чтобы выдержать испытание временем, для чего требуются несколько основных материалов и строгие стандарты производства.

Материалы

Солнечные панели лучше всего изображать в виде сэндвича из силикона и стекла. Материалы, из которых изготавливаются солнечные панели, относительно просты:

  • Кремниевые элементы
  • Металлический каркас
  • Стекло
  • Провод 12 В
  • Провод шины
  • Оргстекло

Кремний, элемент, придающий солнечным панелям их магию генерирования электричества, является активным ингредиентом в рецепте солнечных панелей-сэндвич, а также является наиболее энергоемким в производстве.Кремний — один из самых распространенных элементов на Земле и основной компонент пляжного песка. Но преобразование песка в чистый кремний, подходящий для солнечных батарей, — это энергоемкий процесс, требующий доработки в высокотемпературных дуговых печах.

После очистки кремния сырье готово для производства солнечной панели.

Производство

Изолированные кусочки кремния формуют в цилиндрические слитки, при этом особое внимание уделяется правильной ориентации атомов.На этом этапе добавляется бор, чтобы кремний получил положительный заряд. Затем слитки разрезают на тонкие пластины толщиной с бумагу и обрабатывают антибликовым покрытием, которое помогает лучше поглощать солнечный свет.

Затем на поверхность каждой пластины добавляются токопроводящие металлы. Фосфор рассеивается по поверхности, обеспечивая отрицательный заряд, чтобы уравновесить положительный заряд бора и обеспечить контролируемый поток электронов.

На этом этапе индивидуальный фотоэлемент готов.Далее ячейки с металлическими коннекторами впаиваются в матрицу. Эта сборка зажата между защитным задним листом и стеклянным покрытием и завершается распределительной коробкой и рамой.

Как устроены солнечные системы?

При проектировании солнечных систем учитываются два важных фактора: доступное пространство и потребность в энергии. Все гайки и болты при проектировании солнечной системы зависят от этих двух факторов, поэтому тщательное их понимание важно для хорошо спланированной солнечной установки.

Для начала проектировщик солнечной энергии рассчитает ежедневные потребности в энергии, обычно глядя на счет за коммунальные услуги. Далее дизайнер определит идеальное количество солнечных панелей для проекта и доступное пространство для их размещения. Определив потребности в энергии и доступное пространство, дизайнер может начать покупать компоненты.

Проектирование солнечной системы может быть сложным. Дизайнер должен определить требования к пространству, потенциальный оттенок, оптимальный угол наклона панели, необходимые разрешения и многое другое.Программные решения могут помочь оценить потребности в солнечной энергии и спланировать лучшую солнечную систему.

Программное обеспечение для проектирования Aurora Solar.

Например, просто выставив счет за электроэнергию, программное обеспечение для проектирования Aurora Solar автоматически предоставляет рекомендации по высококачественному дизайну и материалам для любого места. Aurora также предоставляет несколько инструментов планирования и проектирования в одном интуитивно понятном пакете, включая дизайн сайта, профили нагрузки, анализ оттенков, автоматическое проектирование системы, коммерческие предложения, шаблоны разрешений и многое другое.

Заключение

Конечно, тонкости работы солнечных панелей — это только первый шаг. Если вы хотите узнать больше о солнечной энергии и солнечной индустрии, вот несколько дополнительных ресурсов:

В разделе нашего блога Solar 101 также есть ряд других ресурсов, которые помогут ответить на все ваши вопросы, связанные с солнечной батареей.

Запланируйте демонстрацию сегодня и ускорите выполнение следующего проекта солнечной установки.

Как работают солнечные панели? | Фотоэлементы

На протяжении десятилетий рекламируемые как многообещающий альтернативный источник энергии, солнечные панели венчают крыши домов и придорожные знаки, а также помогают поддерживать питание космических аппаратов.Но как работают солнечные панели?

Проще говоря, солнечная панель работает, позволяя фотонам или частицам света выбивать электроны из атомов, создавая поток электричества. Солнечные панели на самом деле состоят из множества небольших блоков, называемых фотоэлектрическими элементами. (Фотоэлектрические элементы просто означают, что они преобразуют солнечный свет в электричество.) Многие элементы, соединенные вместе, составляют солнечную панель.

Каждый фотоэлектрический элемент представляет собой сэндвич, состоящий из двух пластин полупроводящего материала, обычно кремния — того же материала, что и в микроэлектронике.

Связанный: Как работают атомные часы?

Для работы фотоэлектрическим элементам необходимо создать электрическое поле. Подобно магнитному полю, которое возникает из-за противоположных полюсов, электрическое поле возникает, когда противоположные заряды разделены. Чтобы получить это поле, производители «смешивают» кремний с другими материалами, придавая каждому кусочку сэндвича положительный или отрицательный электрический заряд.

В частности, они вводят фосфор в верхний слой кремния, который добавляет к этому слою дополнительные электроны с отрицательным зарядом.Между тем, нижний слой получает дозу бора, что приводит к меньшему количеству электронов или положительному заряду. Все это складывается в электрическое поле на стыке между слоями кремния. Затем, когда фотон солнечного света выбивает электрон, электрическое поле выталкивает этот электрон из кремниевого перехода.

Пара других компонентов ячейки превращает эти электроны в полезную энергию. Металлические проводящие пластины по бокам ячейки собирают электроны и переносят их на провода.В этот момент электроны могут течь, как любой другой источник электричества.

Недавно исследователи создали ультратонкие гибкие солнечные элементы толщиной всего 1,3 микрона — примерно 1/100 ширины человеческого волоса — и в 20 раз легче листа офисной бумаги. Фактически, элементы настолько легкие, что могут находиться на вершине мыльного пузыря, и при этом они производят энергию с такой же эффективностью, как и солнечные элементы на основе стекла, сообщили ученые в исследовании, опубликованном в 2016 году в журнале Organic Electronics.Такие более легкие и гибкие солнечные элементы могут быть интегрированы в архитектуру, аэрокосмические технологии или даже в носимую электронику.

Существуют и другие типы технологий солнечной энергии, в том числе солнечная тепловая энергия и концентрированная солнечная энергия (CSP), которые работают иначе, чем фотоэлектрические солнечные панели, но все они используют энергию солнечного света для производства электричества или нагрева воды или воздуха. .

Примечание редактора : эта статья была первоначально опубликована 7 декабря.16 декабря 2013 г., и 6 декабря 2017 г. была обновлена ​​информация о последних достижениях в области солнечных технологий.

Первоначально опубликовано на Live Science .

.

Добавить комментарий