Сколько энергии дает солнечная батарея и на что ее хватит?
Популярность солнечной энергетики привела к тому, что все больше людей начали задумываться над покупкой фотоэлектрических панелей для личных нужд. При этом многие из них, не имея желания или возможности установить полноценную станцию, останавливались на выборе всего одного или нескольких модулей. И вопрос, сколько энергии дает одна солнечная батарея, для таких покупателей становился критически важным. В данной статье мы попробуем ответить на него подробно.
Что влияет на производительность гелио панели?
Перечислим основные факторы, от которых зависит величина генерации.
1. Технические характеристики
Относятся к «внутренним» параметрам. Наиболее существенны:
- Мощность – самый важный критерий. Очевидно, что модель на 500 ватт обеспечит более высокую выработку, чем 250-ваттная. Даже если вторая панель относится к более совершенному классу.
- Тип ячеек – влияет на выработку в различных условиях освещения. Без учета данного фактора ответить, сколько энергии дают солнечные батареи в зависимости от времени дня или угла наклона относительно солнца невозможно. Монокристаллические варианты обладают самым высоким КПД, но только при идеальных условиях. Поликристаллы показывают лучшие результаты при облачной погоде и меньше теряют при отклонении от строгой вертикали направления падения лучей.
2. Сторонние причины
Включают в себя:
- Уровень инсоляции для данной местности. Преимущественно зависит от географической широты. Если Вы живете в Краснодаре, одна и та же панель при прочих равных условиях будет вырабатывать в 1,5 раза больше электроэнергии, чем в Ленинградской области.
- Погода. Чтобы понять, сколько энергии дает солнечная батарея при умеренной облачности, достаточно замерить показатели генерации и сравнить их с данными при ярком солнце. Результат окажется на 20 – 50% ниже, в зависимости от плотности облачного слоя.
- Время суток. Примерно такие же потери из-за изменения угла падения и толщины атмосферы, которую приходится преодолеть солнечному лучу, возникают рано утром и поздно вечером.
- Температура. Низкие температуры на производительность практически не влияют. Но при нагреве кремниевой панели выше 25% с каждым последующим градусом эффективность снижается примерно на 0,5%. Причем сказанное относится к нагреву рабочей поверхности, а не окружающей среды. Из-за этого при 30-градусной жаре и нагреве модуля до 60-70°C Вы можете потерять до 20% номинального КПД.
Сколько дает энергии солнечная батарея в месяц и в сутки
В качестве примера рассмотрим фотоэлектрический модуль средней мощности 250 Вт.
Для справки заметим, что выгоднее покупать его в комплекте с дополнительным оборудованием, чтобы получить мини-станцию, например, для дачи. В этом случае набор будет содержать:
- Гелио панель — 250 Вт/24V, монокристалл. — 400W, 12/24/48V. – 10A, 12/24V. — 50 A*ч, 24V (1,2 кВт*ч).
Объем выработки: около 100 кВт*ч (летом), 250 кВт*ч (с марта по октябрь), до 300 кВт*ч – год.
В сумме покупка обойдется Вам примерно в 600-630 долларов, или 50 тыс.руб.
В средней полосе России выработка составит:
На что хватит выработанной электроэнергии?
Мы определили, сколько энергии дает одна солнечная батарея за разные периоды времени. Для понимания вопроса рассмотрим вариант питания с ее помощью различных устройств на протяжении суток на обычной даче. Особенно это актуально там, где подключение к сети невозможно, либо подача электроэнергии происходит с перебоями и/или сильными перепадами напряжения.
Приблизительный список потребляющих устройств
Как следует из таблицы, с мая по август всего одна панель на 250 Вт может без проблем обеспечить работу ноутбука, просмотр телевизора, освещение и подзарядку гаджетов. Если взять несколько более мощную модель, в перечень вполне можно будет добавить несколько минут работы микроволновой печи и/или кипячения чайника.
Как оживить часы на солнечной батарее
Если часы на солнечной батарее перестали работать, у этого может быть несколько причин и, соответственно, несколько вариантов решения этой проблемы. Основными являются два варианта: либо села зарядка, либо вышел из строя аккумулятор.
Содержание статьи
- Как оживить часы на солнечной батарее
- Как сделать солнечные часы
- Что делать, если встали часы
Определите причину
Часы с солнечным элементом включают в себя обычный часовой механизм, аккумулятор, солнечный элемент и схему управления зарядкой часов. Если зарядка подходит к концу, часы могут перейти в экономичный режим, сигнализировать о низком уровне заряда батареи. Если часы электронные, то цифры могут стать бледнее, а затем вовсе все изображения с дисплея исчезнут.
Если дело лишь в том, что часы израсходовали всю зарядку, их нужно просто подзарядить.
Правила «солнечной» зарядки
Время зарядки часов зависит от интенсивности света. Заряжать часы можно от солнечного света — просто положите их перед окном, если день выдался солнечным. Никакая тень не должна заслонять светочувствительные элементы, однако следите и за тем, чтобы часы не перегрелись — летнее солнце бывает жарким. Это самый эффективный, быстрый и экономичный по энергозатрате способ.
Можно заряжать солнечную батарею и от искусственного освещения: от лампы накаливания или флуоресцентной лампы. В этом случае тоже следует помнить о температуре: лампы накаливания нагреваются достаточно сильно, поэтому не подносите часы к лампе ближе, чем на 60 см. Максимальный нагрев часов не должен превышать 600 С. Стоит учесть, что на этот способ зарядки потребуется много времени.
Флуоресцентные лампы в этом плане удобнее. Они нагреваются значительно меньше, так что производители часов даже рекомендуют заряжать часы на расстояниях около 5 см до лампы. При этом желательно держать часы ближе к середине лампы, где температура ниже.
Иногда необходимо разобрать часы
Если часы очень сильно разрядились, зарядка от солнечных батарей может и не помочь — для этого они дают слишком малый ток. Следует разобрать часы и зарядить непосредственно аккумулятор. Либо заменить его на новый. Самостоятельно делать это — рискованно, ведь можно повредить часы. Лучше обратиться к специалистам.
Если из строя вышел аккумулятор, следует его заменить. Покупая часы на солнечных батареях, нужно быть готовым к тому, что этот механизм тоже не вечен. И если с самими панелями солнечной батареи все в порядке, срок годности аккумулятора все равно рано или поздно закончится. У разных часов этот срок разный: некоторые работают меньше двух лет, иные — более четырех.
Профилактика
Время, на которое хватит зарядки аккумулятора, по большей части зависит от температуры окружающей среды, времени случайных подзарядок на руке и «свежести» аккумулятора. В среднем часы могут работать без подзарядки около полугода. Срок службы литий-ионного аккумулятора также зависит от условий эксплуатации, а также от его качества.
Если вы собираетесь оставить часы в тумбочке или в другом темном месте, включите режим энергосбережения, если он предусмотрен в ваших часах. Так заряд батареи будет расходоваться по-минимуму.
Как собрать зарядку для телефона из солнечных панелей
В этом материале разберём интересную и довольно простую самоделку, позволяющую заряжать телефон и многие другие гаджеты от солнечной энергии. Не сказать, что это практично и позволит забыть об обычных способах питания устройств, но зарядка для телефона из солнечных панелей своими руками — интересный опыт, который должен пройти каждый, кто увлекается альтернативной энергетикой.
Солнечная зарядка без аккумулятора
Самый простой вариант — это сразу заряжать гаджет от солнечных батарей. Единственная загвоздка в том, что телефону нужна подзарядка со стабильным напряжением 5V, а солнечные панели могут иметь разный диапазон этой характеристики. Проблема решается добавлением в схему преобразователь напряжения — устройство, которое изменяет входное напряжение на нужное нам.
Комплектующие
- Солнечные панели.
- Преобразователь напряжения на 5V с USB-выходом.
- Монтажная плата (при необходимости).
- Провода.
Солнечная панель или набор из нескольких пластин должен в совокупности выдавать не меньше 5V. В противном случае зарядка будет невозможна. Лучше перестраховаться и взять панелей с совокупным напряжением 6-8V.
Лучше сразу брать преобразователь с USB, чем мучится с правильностью подключения контактов порта. Бывают преобразователи, понижающие напряжение и повышающие. При питании напрямую от солнечных батарей будем использовать понижающий преобразователь. Если мы сначала заряжаем аккумулятор от панелей, а потом телефон, то скорее всего понадобится повышающий преобразователь — зависит от мощности аккумулятора. Выглядит нужное нам устройство так:
Всё несложно найти на AliExpress, отечественных интернет-магазинах или поискать на местных рынках радиоэлектроники.
Из инструментов понадобится только паяльник, набор для пайки и нож.
Сборка
Если у вас несколько солнечных панелей, каждая из которых выдаёт на выходе не менее 5V, то можно спаять их параллельно. Так можно повысить их итоговую мощность, а следовательно увеличить скорость зарядки. Подключаем панели к преобразователю и всё готово. Схема выглядит так:
Солнечные панели можно закрепить на плоской поверхности, например, дощечке. А преобразователь размещается на обратной стороне.
Если нужна зарядка на солнечных батареях с аккумулятором (Powerbank)
Будет круто, если ваше самодельное зарядное устройство оборудовать батареей, накапливающей поступающий с панелей заряд.
Кроме аккумулятора, к комплектующим необходимо добавить плату защиты аккумулятора TP4056 и диод 1N4007, который обеспечит защиту от обратного напряжения. Защитная плата поможет избежать предельных значений для аккумулятора: превышение заряда и разряда, высокое напряжение. Плата TP4056 имеет два светодиода: красный — идёт зарядка, синий — аккумулятор заряжен.
Также можно заморочиться с держателем для аккумулятора и SPDT-переключателем. Теперь схема будет выглядеть так:
Солнечные панели припаиваются к местам IN+ и IN- защитной платы, на батарею выводим через BAT+ и BAT-, соблюдая полярность. Диод должен расположиться на плюсовой клемме панелей. Учтите, что плата TP4056 сильно греется, поэтому для вентиляции её лучше разместить немного выше над монтажной платой.
От батареи выводим схему на преобразователь напряжения, не забывая переключатель. Если использовать аккумулятор, как в примере на 3.6V, то преобразователь должен быть повышающий, чтобы на выходе мы получали стабильные 5V.
Осталось собрать конструкцию, как вам будет удобно. Учтите, что аккумулятор лучше не размещать на солнце.
Источник https://mywatt.ru/poleznaya-informaciya/skolko-energii-daet-solnechnaya-batareya-na-chto-hvatit-odnoj-solnechnoj-batarei
Источник https://www.kakprosto.ru/kak-901504-kak-ozhivit-chasy-na-solnechnoy-bataree-
Источник https://nova-sun.ru/solnechnye-paneli/zaryadka-na-solnechnyh-batareyah
