Альтернативный источник энергии — солнечные панели.

Исследовательский проект по физике «Солнечная батарея»

III . Вывод. Результаты использования солнечной батареи.

V . Информационные источники

I .Введение

Современный человек не может представить свою жизнь без использования энергии. Ежедневно каждый человек на Земле использует около 500 кВт/ч электрической энергии.

Электрическая энергия позволяет человеку удовлетворят потребности в качественном освещении, тепле. Ну и, конечно же, использовать так называемые «блага» (электрические чайники, утюги, телевизоры, микроволновые печи, стиральные и посудомоечные машины и многое другое). Вряд ли в сегодняшнем мире компьютеров, телефонов и других полезных (или не очень) вещей найдётся человек, который не использует электричество и тепло.

Чаще всего для получения электроэнергии используются гидро – и атомные электростанции. Однако их использование отрицательно сказывается на экологии.

Сегодня всё чаще можно услышать о таких способах получения энергии, как ветровые генераторы, солнечные батареи, энергия приливов и отливов и другие. Такие источники энергии получили название альтернативные. Связано это, конечно, со многими факторами. Среди основных — исчерпаемость ресурсов планеты, экологичность и экономичность.

В связи с этим нас заинтересовал вопрос: можно ли создать альтернативный источник энергии своими руками? Насколько это затратно и рационально?

Цель работы: Изучить преимущества и недостатки альтернативных источников энергии на примере действующей модели солнечной батареи.

1. Изучить альтернативные способы добычи энергии, в том числе тепловой.

2. Выявить достоинства и недостатки солнечной батареи (коллектора).

3. Изготовить действующую модель солнечной батареи (коллектора).

II .Основная часть

2.1. Устройство и принцип работы солнечной батареи.

Солнечные батареи – устройства, генерирующие электроэнергию с помощью фотоэлементов. Прежде чем говорить о том, как сделать солнечную батарею своими руками, необходимо понять устройство и принцип ее работы.

Солнечная батарея включает в себя фотоэлементы, соединенные последовательно и параллельно, аккумулятор, накапливающий электроэнергию, инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный и контроллер, следящий за зарядкой и разрядкой аккумулятора.

Как правило, фотоэлементы изготавливают из кремния, но его отчистка обходиться дорого, поэтому в последнее время начали использовать такие элементы, как индий, медь, селен. Каждый фотоэлемент является отдельной ячейкой, генерирующей электроэнергию. Ячейки сцеплены между собой и образуют единое поле, от площади которого зависит мощность батареи.То есть, чем больше фотоэлементов, тем больше электроэнергии генерируется.

Для того чтобы изготовить солнечную панель своими руками в домашних условиях, необходимо понимать сущность такого явления, как фотоэффект. Фотоэлемент – кремниевая пластинка, при попадании света на которую с поверхности кремния выбивается электрон. Передвижение потока таких электронов вырабатывает постоянный ток, который впоследствии преобразуется в переменный. В этом и заключается явление фотоэффекта.

Солнечные батареи подразделяются на следующие виды.

Кремний – самый популярный материал для батарей. Кремниевые батареи также делятся на:

— монокристаллические (для производства таких батарей используется очень чистый кремний);

— поликристаллические (дешевле монокристаллических); поликристаллы получают постепенным охлаждением кремния.

Такие батареи подразделяются на следующие виды:

— на основе теллурида кадмия (КПД 10%): кадмий обладает высоким коэффициентом светопоглощения, что и позволяет использовать его в производстве батарей.

— на основании селенида меди – индия: КПД выше, чем у предыдущих.

Солнечные батареи из полимеров очень тонкие, порядка 100н M (нанометров). Несмотря на КПД 5%, батареи из полимеров имеют свои преимущества: дешевизна материала, экологичность, эластичность.

КПД аморфных батарей составляет 5%. Такие панели изготавливаются из силана (кремневодорода) по принципу пленочных батарей, поэтому их можно отнести, как к кремниевым, так и к пленочным. Аморфные батареи эластичны, генерируют электричество даже в непогоду, поглощают свет лучше других панелей.

2.2. Достоинства и недостатки солнечных батарей

Преимущества солнечные батареи имеют следующие:

— безвредность для экологии; долговечность; бесшумная работа; легкость изготовления и монтажа; независимость поставки электричества от распределительной сети; неподвижность частей устройства;

— перспективность, доступность и неисчерпаемость источника энергии в условиях постоянного роста цен на традиционные виды энергоносителей;

— теоретически полная безопасность для окружающей среды, хотя существует вероятность того, что повсеместное внедрение солнечной энергетики может изменить характеристику отражающей способности земной поверхности и привести к изменению климата;

— незначительные финансовые затраты; небольшой вес; работа без механических преобразователей;

Однако, одновременно с преимуществами, солнечные батареи имеют ряд недостатков:

— зависимость от погоды и времени суток;

— сезонность в средних широтах и несовпадение периодов выработки энергии и потребности в ней;

— нерентабельность в высоких широтах;

— необходимость аккумуляции энергии;

— при промышленном производстве – необходимость дублирования солнечных элементов маневренными элементами сопоставимой мощности;

-высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов (индий, теллур);

— необходимость периодической очистки отражающих/поглощающих поверхностей от загрязнения;

-нагрев атмосферы над электростанцией;

2.3. Как изготовить солнечную батарею своими руками

Солнечную батарею можно сделать своими руками из подручных материалов. Рассмотрим самые популярные варианты.

Солнечная батарея из фольги

Многие удивятся, узнав, что фольгу можно применять для изготовления солнечной батареи своими руками. На самом деле, в этом нет ничего удивительного, ведь фольга увеличивает отражающие способности материалов. Например, для уменьшения перегрева панелей их кладут на фольгу.

Как сделать солнечную батарею из фольги? Нам понадобится 2 «крокодильчика»; медная фольга; мультиметр; соль; пустая пластиковая бутылка без горлышка; электрическая печь; дрель. Очистив медный лист и вымыв руки, отрезаем кусок фольги, кладем его на раскаленную электрическую плиту, нагреваем полчаса, наблюдая почернение, затем убираем фольгу с плиты, даем остыть и видим, как от листа отслаиваются куски. После нагревания оксидная пленка пропадает, поэтому черный оксид можно аккуратно удалить водой. Затем вырезается второй кусок фольги такого же размера, как и первый, две части сгибаются, опускаются в бутылку так, чтобы у них не было возможности соприкоснуться. Далее «крокодильчики» прицепляются к панели, провод от нагретой фольги – к плюсу, от нагретой – к минусу, соль растворяют в воде и выливают раствор в бутылку. Батарея готова. Также фольгу можно применять для подогрева. Для этого ее необходимо натянуть на раму, к которой затем нужно подсоединить шланги, подведенные, например, к лейке с водой. Вот мы и узнали, как самому сделать солнечную батарею для дома из фольги.

Солнечная батарея из транзисторов

У многих дома завалялись старые транзисторы, но не все знают, что они вполне подойдут для изготовления солнечной батареи для дачи своими руками. Фотоэлементом в таком случае является полупроводниковая пластина, находящаяся внутри транзистора. Как же изготовить солнечную батарею из транзистора своими руками? Сначала необходимо вскрыть транзистор, для чего достаточно вскрыть крышку, так мы сможем разглядеть пластину: она небольших размеров, чем и объясняется низкий КПД солнечных батарей из транзисторов. Далее нужно проверить транзистор. Для этого используем мультиметр: подключаем прибор к транзистору с хорошо освещенным p — n переходом и замеряем ток, мультиметр должен зафиксировать ток от нескольких долей миллиампера до 1 или чуть больше; далее переключаем прибор в режим измерения напряжения, мультиметр должен выдать десятые доли вольта. Прошедшие проверку транзисторы размещаем внутри корпуса, например, листового пластика и спаиваем. Можно изготовить такую солнечную батарею своими руками в домашних условиях и использовать ее для зарядки аккумуляторов и радиоприемников малой мощности. Сделать солнечную батарею своими руками из диодов совсем несложно. Нужно вскрыть диод, оголив кристалл, являющийся фотоэлементом, затем нагревать диод 20 секунд на газовой плите, и когда припой расплавится, извлечь кристалл. Остается припаять вытащенные кристаллы к корпусу. Мощность таких батарей невелика, но для электропитания небольших светодиодов ее достаточно.

Солнечная батарея из жестяных банок

Такой вариант изготовления солнечной батареи своими руками из подручных средств большинству покажется очень странным, но сделать солнечную батарею своими руками из жестяных банок просто и дешево. Корпус сделаем из фанеры, на которую поместим поликарбонат или оргстекло, на задней поверхности фанеры зафиксируем пенопласт или стекловату для изоляции. Фотоэлементами нам послужат алюминиевые банки. Важно выбрать именно банки из алюминия, так как алюминий менее подвержен коррозии, чем, например, железо, и обладает лучшим теплообменом. Далее в нижней части банок проделываются отверстия, крышка срезается, и ненужные элементы загибаются для обеспечения лучшей циркуляции воздуха. Затем необходимо очистить банки от жира и грязи с помощью специальных средств, не содержащих кислоты. Далее необходимо герметично скрепить банки между собой силиконовым гелем, выдерживающим высокие температуры. Обязательно нужно очень хорошо просушить склеенные банки в неподвижном положении. Прикрепив банки к корпусу, окрашиваем их в черный цвет и закрываем конструкцию оргстеклом или поликарбонатом. Такая батарея способна нагревать воду или воздух с последующей подачей в помещение.

2.4. Этапы разработки солнечной батареи (коллектора)

В данной работе рассмотрим этапы изготовления солнечной батареи (коллектора) из жестяных банок, так как этот вариант самый дешёвый из предложенных выше.

Солнечная батарея из жестяных банок

1. Жестяные банки – 20 штук

2. Фольга – 1 лист размер 30х52см

3. Утеплитель – 1 лист 30х52см

4. Доска толщиной 2см – 1,7м

5. Оргстекло – 1 лист размер 58х32см

6. Краска чёрная – 1 баллон

Для начала мы собрали пустые банки, из которых составим панели солнечных батарей. В днище каждой баночки специальным пером для сверления делаются аккуратные отверстия. Верхняя часть банки режется ножницами и изгибается так, чтобы получился «плавник». Его миссия заключается в содействии турбулентному потоку воздуха, чтобы собрать как можно больше тепла от нагретой стенки банки. Всё это необходимо сделать до склеивания банок (Приложение)

Далее необходимо приступить к склеиванию банок. Для склеивания применяется любой клей, подходящий для таких материалов, как жесть. Банки склеиваются следующим образом: дно одной банки соединяется с верхней частью другой. И так последовательно, пока не получится необходимого размера «лента» из банок». В нашем случае мы склеили 4 банки в длину. Затем полученные «ленты» склеиваем между собой. Получается панель из банок. Производим окрас банок в чёрный цвет, чтобы лучше притягивать солнечные лучи и поглощать больше тепла (с помощью краски в баллончиках).

Готовим каркас будущей батареи. Для этого собираем короб длиной 60см, шириной 34 см (по внешним границам), в который поместится панель из банок. В боковых стенках прорезываем отверстия, совпадающие с отверстиями в банках. На дно полученного короба кладём теплоизоляцию. Мы применили для этого фольгу и мягкую подложку из пенопласта.

Полученную панель из банок укладываем в короб и накрываем оргстеклом, размеры которого должны максимально соответствовать размерам короба (для наименьшего попадания пыли в панель). Дальше мы проделываем два выходных канала в коллекторе, к которому потом присоединим алюминиевую трубку. Одну — на вход, а другую — на выход воздуха.

III .Выводы. Результаты использования солнечной батареи (коллектора).

В ходе работы над проектом были:

— изучены альтернативные способы добычи энергии, в частности, тепловой;

— выявлены достоинства и недостатки солнечных батарей (коллекторов);

— изготовлена модель солнечной батареи (коллектора).

В результате использования модели солнечной батареи (коллектора) мы отметили следующее:

1. Для непрерывной работы солнечной батареи (коллектора) необходимо постоянное освещение его солнечными лучами.

2. Чтобы нагреть 1 кг (л) воды на 1°С потребуется приблизительно 1,16 Вт энергии. Теперь представим солнечный коллектор, площадь которого составляет 1 м 2 . Поглощение тепла стороны, которая обращена к солнцу, составляет практически 100%. Из этого следует, что наш коллектор, площадью 0,15м 2 сможет нагреть воду от 10 до 45°С за 2,3ч.

3. Чтобы разогреть 150 литров воды с помощью электроэнергии, с учетом теплопотерь, вы заплатите от 7 до 8 кВт.ч. х 2,68 рубля=от 16 до 22 рублей. Зимой один солнечный коллектор, площадь которого составляет 3 м 2 , сэкономит ваши расходы от 20 до 40 рублей в день.

4. Небольшой размер солнечного коллектора не позволяет нагревать воду большой массы. Требуется более крупная в размерах установка.

IV .Заключение

Электрическая и тепловая энергия – неотъемлемая часть жизни человека. Во многих странах мира (особенно южных, солнечных) на крышах домов устанавливают солнечные батареи (коллекторы). А в некоторых, таких как Италия и Япония, солнечные батареи установлены на крышах поездов, они вырабатывают электроэнергию и обеспечивают теплом вагоны.

Таким образом, солнечные батареи в современном мире – это один из эффективных способом добычи тепловой и электрической энергии.

Наша работа в большей степени доказывает преимущества тепловых коллекторов, позволяющих экономить на нагреве воды в домашних условиях.

В ходе работы мы доказали, что у человека есть возможность изготовить солнечную батарею в домашних условиях. Это не только эффективный способ удовлетворения потребностей в тепле и электроэнергии, но и повод сэкономить значительную сумму денег.

Альтернативный источник энергии — солнечные панели.

С каждым годом на нашей планете неумолимо увеличивается потребление энергоресурсов. Параллельно с этим происходит истощение естественных полезных ископаемых, отвечающих за выработку так необходимого для нормальной жизнедеятельности человека электрического тока. В связи с этим, ученые, исследователи и разработчики всего мира стараются как можно быстрее осваивать новые, альтернативные источники энергии. Основным направлением среди альтернативных и безопасных источников выделяется энергия солнца, выработку которой осуществляют солнечные панели.

Обоснованность применения альтернативных источников.

В настоящее время солнечная батарея является единственным полноценным альтернативным источником энергии, не просто способным вырабатывать электричество, но и единственным источником способным удовлетворить растущие потребности человечества.

Уже много лет подобные солнечные модули активно применяются на космической орбите. Связано это конечно не с тем, что это самый выгодный источник, а скорее с невозможностью использования какого либо другого источника в подобных условиях.

Уменьшение запасов угля и нефти постепенно приводит нашу планету к похожему сценарию, когда не останется привычных на сегодняшний день энергоносителей. К этому моменту у человечества обязаны быть созданы и запущены не опытные разработки, а уже вполне рабочие модули, способные выдавать электричество в масштабах не отдельного дома или города, а в масштабах страны.

Уже сейчас можно ощутить постепенное повышение тарифов на самый необходимый вид энергии. В связи с этим все чаще в магазинах электроники можно встретить солнечные элементы. Купить солнечные батареи можно без особого труда. Распространение таких устройств получает поистине широкий размах. Солнечные батареи с аккумуляторами устанавливают не только в жилых домах, но и на приусадебных участках. Это обусловлено абсолютной автономностью и простотой солнечных батарей.

Лидеры по выработке световых мегаватт.

Многие владельцы загородных домов предпочитают один раз потратиться на покупку солнечной панели, чем постоянно оплачивать растущие платежи. Некоторые страны достаточно активно включились в так называемую гонку за господство в будущей энергетической области. Так, к примеру, в Корее, только за 2008 год продано и активно используются солнечные панели общей мощностью чуть менее 300 мегаватт. В Японии эта мощность приближается к 3 000 мегаватт. На сегодняшний день Япония приближается к отметке в 9 000 мегаватт.

Лидером в использовании солнечных батарей на данный момент считаются Германия и Италия. Германия по своим показателям превысила установленную Японией высоту и уже несколько лет к ряду держит лидирующее место в этой области. США в этой гонке пока отстает, но по наращиванию скорости равных себе не имеет.

Постоянное совершенствование устройства и мощностей солнечных батарей, способствовало приближению мирового сообщества к отметке выработки альтернативной энергии в 32 000 мегаватт по всей планете. По прогнозам мировых энергетических исследователей суммарный объем энергии, полученный с помощью солнечных панелей, к 2020 году должен составить порядка 320 000 мегаватт.

Немного истории.

Принцип работы солнечных панелей основан на фотовольтаическом эффекте. Впервые это явление было доказано в 1939 году. После этого момента прошло еще несколько десятилетий, до того как были произведены первые солнечные батареи с аккумулятором.

Свое основное применение солнечные панели поначалу нашли в узких областях. К таким местам можно отнести те, которые в силу своих географических или отдаленных условий не могут пользоваться устоявшимися источниками энергии. Широкое распространение автономные панели получили в космической промышленности, так как другого источника энергии, который мог бы автономно поддерживать работу человека в течении нескольких лет, просто не существует.

Первые аналоги панелей имели очень маленький КПД, и прогнозировать им такое блистательное будущее никто не осмелился бы. Но уже через несколько лет показатели уверенно стали ползти вверх, и к сегодняшнему дню эффективность обычных и самых распространенных панелей на основе моно и поликристаллов возросла до 20 %.

Самые распространенные солнечные панели выпускаются на основе поли и монокристаллов. Эффективность таких панелей примерно одинакова. Но с развитием солнечных батарей стали появляться сплавы, способные поднять производительность всего модуля. К таким материалам можно отнести аморфный кремний и теллурид кадмия.

Важные компоненты световых источников.

Не маловажным аспектом в повышении производительности автономных панелей является аккумулятор для солнечных батарей. Дома, которые имеют в своем арсенале солнечные панели, представляют собой целостную систему. Если в процессе подбора оптимального варианта энергоснабжения допустить огрехи, связанные с любой частью системы, то общая производительность может серьезно снизиться.

Самыми важными составляющими каждого подобного дома является солнечная батарея и аккумуляторы. Выбор накопителей не мене важен, чем подбор самих панелей. Дело в том, что система питается от солнечных батарей только при наличии солнечного света. Но при наступлении темноты всю работу по снабжению дома электроэнергией берет на себя именно аккумуляторы, и от их качества зависит половина всего мероприятия.

С каждым днем можно встретить дома, использующие солнечные батареи для энергоснабжения, все чаще и чаще. Многие видят перспективность подобных устройств и не жалеют вкладывать деньги в развитие этого направления. Существуют дома, которые полностью автономны и используют альтернативные модули не только для снабжения электричеством, но и отапливаются за счет альтернативной энергии. Это стало возможно благодаря изобретению коллекторов на основе автономных панелей.

Полезные изобретения на автономных источниках.

Автономные модули все чаще находят применение у людей ведущих активный образ жизни. Портативная солнечная панель, которая может обеспечить человека электричеством далеко от дома, давно перестала быть уникальным устройством. Аккумуляторная солнечная батарея стала неотъемлемой частью обязательных вещей, которые собирают в поездку. Автономные батареи помогают оставаться на связи в любом месте, начиная от пустыни и заканчивая высокогорьем.

Портативная солнечная панель, имеющая небольшие размеры и достаточно легкий вес, помогает путешественникам нагреть еду и зарядить карманную электроаппаратуру.

Аккумуляторы на солнечных батареях встраивают во всевозможные устройства, такие как калькулятор, телефон или фонарик. Одним из полезных изобретений для экстрималов стал фонарик с устройством GPS поиска. Такое устройство, используя световые модули, помогает находить людей в самых отдаленных участках планеты.

Конечно, солнечные батареи со встроенным аккумулятором не смогут позволить пользоваться мощными электроприборами, такими как телевизор, фен или утюг, но в походе это не самое главное. Автономные батареи позволят зарядить фотоаппарат и телефон, что уже достаточно полезно вдали от цивилизации.

Внедрение световых панелей с такой интенсивностью в повседневную жизнь человечества, показывает не только быстрые темпы развития автономных источников энергии, но востребованность альтернативной энергетики начиная от самого простого потребительского уровня и заканчивая альтернативными электростанциями.

Перспективы развития.

На сегодняшний день полноценных солнечных электростанций совсем мало. Связано это со следующими недостатками подобных построек:

• приличная стоимость всей установки,
• наличие большого открытого пространства для размещения модулей, не каждый город может позволить себе освободить пространство в несколько десятков футбольных полей,
• неустойчивость панелей к механическим повреждениям и постоянный уход за поверхностью модулей,
• неспособность электростанции выдавать электрический ток в полном объеме при длительных пасмурных периодах.

Но несмотря на все недостатки, ученые самых передовых стран уже имеют проекты, которые способны обойти все эти негативные стороны альтернативных источников. Эти проекты связаны с размещением солнечных электростанций на орбите нашей планеты. Пускай проект пока еще не готов полностью к внедрению, но такое направление является наиболее перспективным в области нестандартных источников энергии. К слову сказать, на 2040 год уже намечен первый запуск модели первой такой электростанции, которая вполне возможно уже в скором времени будут снабжать землю электричеством.

Солнечные батареи: виды, свойства и принцип действия

Солнечные батареи (панели) относятся к альтернативным источникам энергии. Они состоят из солнечных элементов, которые преобразуют солнечный (и не только) свет в электроэнергию. А полный комплект состоящий из солнечных панелей, инверторов, аккумуляторов, контроллеров называется солнечной электростанцией. Может показаться, что у таких устройств нет недостатков, но перед покупкой и установкой следует изучить основные характеристики. Это позволит ответить на вопрос, как подобрать солнечные батареи для дома с учетом Ваших нужд, ведь стоимость одного комплекта достаточно высокая.

Область применения

Сегодня отсутствуют ограничения на использование солнечных батарей. Это обусловлено их преимуществами, в частности, выработкой достаточного количества электроэнергии для энергообеспечения всего объекта или решения локальных проблем (применения в качестве элемента питания и пр.). Освещение – это пока основное направление применения таких модулей. Реже их используют для обогрева, причем в большинстве случаев солнечные батареи обсуживают малогабаритные объекты. Их применяют:

Условия, при которых предпочтительно устанавливать такие модули:

• для обогрева/освещения местности, где отсутствуют ЛЭП, в данном случае применение преобразователей солнечной энергии позволит сократить затраты на энергообеспечение объекта, это более выгодный метод, если сравнивать с применением дизельных генераторов;
• в некоторых многоквартирных домах, построенных за последние годы, использовался альтернативный источник энергии (в системах водоснабжения) или в качестве резервного;
• в местности (селах, деревнях) время от времени случается отключение электричества, такие модули позволяют обеспечить бесперебойную работу техники.

Сколько служат солнечные батареи?

• Поликристаллические. По стоимости они предпочтительнее, т. к. производятся из мультикристаллических пластин. Еще одна причина низкой цены – недостаточно высокая производительность. Рекомендуется применять такие модули, если в местности сравнительно одинаковый уровень освещенности в разное время, отсутствуют резкие перепады.

• Аморфные. Другое название – тонкопленочные солнечные батареи. Они отличаются универсальным действием (применяются на разных объектах, в различных целях). Могут устанавливаться там, где жаркое солнце внезапно сменяется облачной погодой. Теоретически аморфные панели в будущем будут использоваться не только на крышах, но и на сумках, других бытовых изделиях. Минусом таких панелей является более низкая производительность, если сравнивать с поли-, монокристаллическими.

• Гетероструктурные. Считаются наиболее эффективными, их КПД достигает 25%. Панели вырабатывают электроэнергию при солнечной и пасмурной погоде. В России такую продукцию представляет марка «Хевел». Компания-производитель разрабатывает и внедряет собственную технологию производства гетероструктурных панелей.

Основные элементы конструкции:

• аккумулятор, позволяющая устранить перепады напряжения, вызванные изменением освещенности панели, а еще одна накапливает энергию;
• инвертор – преобразователь тока (из постоянного в переменный);
• контроллер: обеспечивает стабильную работу модуля, т. к. контролирует все параметры (температуру, зарядное напряжение аккумулятора и др.).

В продаже встречаются готовые системы, а также отдельные элементы для сбора с учетом собственных потребностей.

Как работают солнечные батареи

Солнечный свет попадая на элементы солнечных панелей, преобразуется в постоянный электрический ток. Инвертор преобразовывает постоянный ток в переменный ( в привычные нам 220в), а он, попадая в контроллер, отправляется к потребителям (бытовой технике, осветительных устройств). Аккумулятор же выполняет роль буфера между солнечными батареями и инвертером. Мощность инверторов может быть разной: 250-8000 Вт. Главные параметры, на которые следует обращать внимание: напряжение, мощность. Причем нужно не просто изучить характеристики, а соотнести эти параметры друг с другом. Отмечают наиболее подходящие варианты, исходя из напряжения (В) и мощности (Вт):

• 12 В, 600 Вт;
• 24 В, 600-1500 Вт;
• 48 В, от 1500 Вт и выше.

Цена устройства формируется с учетом комплектующих:

• модуль;
• аккумуляторная батарея;
• контроллер;
• инвертор;
• кабель;
• клеммы;
• стеллаж.

Цена солнечных батарей разная. В зависимости от комплектующих стоимость меняется в пределах диапазона: от 300 тыс. руб. до 2 млн руб. Малогабаритные изделия для локального применения можно приобрести и за 10 тыс. руб., однако их допустимо применять для простейших нужд (в качестве элемента питания и др.). При выборе устройства обращают внимание на параметры:

• энергоэффективность;
• габариты панелей (могут составить несколько метров по одной стороне);
• мощность;
• температурный коэффициент (оказывает влияние на мощность и другие электрические параметры).

Несмотря на высокую стоимость, солнечные батареи приобретают достаточно часто. Это обусловлено сравнительно быстрой их окупаемостью. Срок возврата затраченных средств зависит от количества потребителей. Для сравнения, панели, обслуживающие дом, где проживает семья из 4 человек, окупятся уже через 4 года (средний показатель).

Для удовлетворения простых нужд может быть достаточно панелей «Хевел» сетевой солнечной электростанции мощностью не выше 5 кВт. Их допустимо устанавливать на крыше частного дома, объектах малого и среднего бизнеса (кафе, небольшие магазины, павильоны, гостевые дома). Такой способ позволяет снизить затраты на электроэнергию от основного источника.

Однако самостоятельно сложно понять, какой комплект следует приобрести. Не всегда просто рассчитать и достаточную мощность солнечных батарей. Если выбор пал на панели «Хевел», консультант поможет подобрать модель. От компании приходит специалист, ориентируется на месте: делает замеры, расчеты. Дома останется выполнить пусконаладочные работы. Производитель «Хевел» предоставляет гарантию (до 25 лет) на все комплектующие, а также модули.

Коллекторы: получение тепла из солнечной энергии

Солнечные батареи могут применяться для обогрева объектов, нагрева жидкости. Возможность получения тепла обусловлена способностью батареи накапливать энергию. Это позволяет повышать температуру теплоносителя в трубах, за счет чего обеспечивается не только нагрев жидкости, но и обогрев всего объекта. Солнечные коллекторы функционируют по определенной схеме. Их основные элементы конструкции:

• насосная станция;
• бак-аккумулятор;
• контроллер;
• трубы и фитинги.

• плоские: состоят из плоского абсорбера, покрытия, теплоизолирующего слоя;
• вакуумные (трубчатые): состоят из стеклянной колбы, теплоизоляционный материал заменен на вакуум, который заполняет емкость (в ней также находится абсорбер).

У второго варианта есть существенное преимущество – низкие теплопотери. По этой причине вакуумные коллекторы применяются повсеместно там, где не могут быть установлены плоские аналоги.

Обзор производителей

Лидером продаж является продукция китайских марок. Это обусловлено их доступностью. Для сравнения, цена китайских солнечных батарей в 2 раза ниже, чем немецких со сходными характеристиками. Популярные марки:

• Suntech Power Ко;
• Yingli Green Energy;
• HiminSolar.

Распространены также отечественные панели марок:

• «Sun Shines» (ООО «Автономные Системы Освещения»);
• ООО «Хевел»;
• ОАО «Рязанский завод металлокерамических приборов»;
• «Телеком-СТВ»;
• ЗАО «Термотрон-завод» и др.

Как выполнятся монтаж

Выбирают место, где будут фиксироваться панели. Оценивают факторы:

• тень: следует найти наиболее ярко освещаемый на протяжении всего дня участок;
• ориентация по сторонам света: если объект расположен на севере, модуль располагают лицевой панелью к югу и, наоборот;
• угол наклона: он должен соответствовать широте, в которой находится объект (в зависимости от положения относительно экватора осуществляется коррекция 12°).

Строительный портал о строительстве и ремонте собственного дома, благоустройства участка, а также обзоры строительных материалов и технологий с пошаговыми инструкциями.

Источник https://infourok.ru/issledovatelskij-proekt-po-fizike-solnechnaya-batareya-5037290.html

Источник https://ekobatarei.ru/alternativnyj-istochnik-energii-solnechnye-paneli

Источник https://svoydom.info/%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%BF%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D0%BB%D0%B8/