Популярність альтернативних джерел енергії зростає з кожним днем. Сонячні батареї – один з таких джерел – володіють безперечною перевагою – неиссякаемостью. Сонячні батареї ефективно збирають і акумулюють енергію Сонця, переводячи її на харчування техніки.
Особливості та види
На сьогоднішній день найбільш поширені батареї на основі фотоелектричних полікристалів. У таких моделях поєднується оптимальна вартість і великий обсяг виробленої енергії; для них характерна кристалічна структура і яскраво-синє забарвлення. Простота схеми підключення сонячних батарей дозволяє самостійно встановлювати їх у приватному будинку.
За рівнем ККД фотоелектричні панелі ефективніше полікристалічних аналогів, притому що їх ціна вища, а монтаж – складніше. Для них характерна багатокутна форма заповнюють елементів.
Значно меншою ефективністю володіють сонячні батареї, виготовлені з аморфного кремнію. Втім, це не заважає їм користуватися попитом у власників заміських будинків зважаючи доступною вартості. Їх виробництво грунтується на плівковій технології: на поверхню високої міцності наноситься шар з мікрометрів телуриду кадмію. Всупереч низькому рівню ефективності такі моделі сонячних батарей володіють високою потужністю.
Різновиди сонячних батарей на основі напівпровідника CIGS створюються на основі плівкової технології і володіють високою ефективністю. Варто відзначити, що кількість виробленої енергії не залежить від ефективності пристрою, оскільки потужність у них всіх практично ідентична.
Переваги сонячних батарей
- Екологічна установка.
- Тривалий експлуатаційний термін із збереженням характеристик.
- Відсутність необхідності в дорогому ремонті, технічному і сервісному обслуговуванні через рідкісного виходу з ладу.
- Скорочення витрат газу і електрики в будинку завдяки використанню сонячних батарей.
- Простота експлуатації.
Недоліки
Серед найбільш істотних мінусів відзначають наступні:
- Висока вартість панелей.
- Необхідність монтажу додаткового обладнання для більш ефективного розподілу енергії.
- Сонячні батареї не можуть працювати з приладами, що вимагають високої потужності.
Схема підключення
Сонячні батареї виробляють енергію, яка не може безпосередньо живити електричні прилади. Перетворення необхідного напруги здійснюється за допомогою інверторів, що підключаються в ланцюг між основним споживачем та панеллю.
Виділяють три основні схеми підключення сонячних батарей.
Автономне підключення
Схема підключення сонячних батарей, найчастіше використовувана в зонах з відсутністю централізованої мережі електропостачання. Включає акумуляторні батареї високої потужності. Функціонують за принципом накопичення енергії в світлий час доби. Вироблена енергія спрямовується в мережу енергоспоживання при недостатньому рівні освітлення.
Резервне підключення
Схема монтажу і спосіб підключення сонячної батареї, що підходить для використання за умови наявності централізованого електропостачання допомогою мережі змінного струму. Резервна система використовується в якості запасного варіанту, до якого вдаються при виникненні аварійної ситуації. Для заміських будинків і дач перебої з електропостачанням – не рідкість, тому багато споживачі вдаються до додаткових можливостей отримання світла і тепла.
Послідовне підключення
Схема підключення сонячних батарей заміського будинку, передбачає надмірне формування енергії і її подальший вступ в мережу. Метод досить популярний і використовується при електрифікації приватних будинків.
Установка
За перерахованими схемами підключення до акумулятора сонячні батареї кріпляться на спеціальну конструкцію, що забезпечує стійкість фотоелементів до впливу несприятливих атмосферних впливів і створює конкретний кут нахилу.
Подібна конструкція пропонується в декількох варіантах:
- Похилий. Оптимальний для установки на скатних покрівлях.
- Горизонтальний. Конструкція, монтаж якої здійснюється на плоскі дахи.
- Свободностоящий. Сонячні батареї, які підходять під покрівлі будь-якого типу.
Для монтажу використовується наступна схема підключення сонячної батареї для дому:
- Каркас кріпиться металевими кутами розміром 50х50 мм, розпірні поперечини – косинцями 25х25 мм Деталі забезпечують міцність і надійність всієї конструкції і надають необхідний кут нахилу.
- Для складання каркаса потрібні болти розміром 6 і 8 мм
- Під покриття покрівлі конструкція монтується 12-міліметровими шпильками.
- У металевих косинцях просверліваются отвори, за допомогою яких кріпляться панелі. Шурупи забезпечують міцне з’єднання.
- Каркас повинен збиратися максимально точно і без перекосів. Наявність помилок і перекосів може призвести до перенапруження системи і розтріскування панелей.
Схема підключення сонячних батарей до мережі балкона або лоджії в квартирі аналогічна. Різниця полягає лише в кріпленні конструкції до похилої поверхні: його розміщують між торцем і стіною будівлі, обов’язково з доступом сонця.
Використовувати схеми підключення контролерів сонячних батарей можна без наявності відповідного досвіду, але можуть знадобитися навички монтажних робіт. Самостійна установка дозволяє заощадити на послугах фахівців.
Поради
Фахівці рекомендують дотримуватися декількох критеріїв при укладанні та підключення сонячних батарей:
- Пристрої, що використовують альтернативні джерела енергії, найчастіше розміщуються на стінах або покрівлі будівель. Трохи рідше вдаються до високоміцних опор. Батареї повинні бути орієнтовані таким чином, щоб на них не падала тінь розташованих поблизу об’єктів.
- Пластини монтуються паралельними рядами, при цьому вищерозташованих ряди не повинні перекривати ті, що перебувають під ними. Це вимога обов’язково має дотримуватися, оскільки часткове або повне затінення може призвести до скорочення або припинення вироблення енергії. Не варто виключати ефект “зворотних струмів”, здатний вивести обладнання з ладу.
- Ефективність роботи панелей безпосередньо залежить від їх грамотної орієнтації відносно сонячного світла. Вся поверхня батареї повинна отримувати повний потік ультрафіолетових променів. Розрахунок правильної орієнтації здійснюється на підставі даних про географічне розташування будівлі.
- Від географічного положення будови також залежить кут нахилу конструкції. Даний показник ґрунтується на широті координат будинку; зважаючи на те, що сонце протягом року постійно змінює своє положення над горизонтом, розраховується можливість коригування кута нахилу панелей. Максимальний кут корекції в більшості випадків не перевищує 12 градусів.
- Монтаж батарей здійснюється із забезпеченням вільного доступу до них. Це потрібно для спрощення очищення панелей від слідів атмосферних опадів, суттєво знижують ефективність функціонування батарей.
- Широкий асортимент сонячних панелей різної цінової категорії європейських і азіатських виробників дозволяє споживачу підібрати оптимальну модель.
Основним постачальником альтернативної енергії вважаються сонячні батареї, що гарантують високу енергетичну ефективність не тільки в світлі, але і в похмурі дні. Для забезпечення будівлі харчуванням потрібне придбання спеціального обладнання та його грамотна установка. Зробити це можна як самостійно, так і з залученням фахівців.
Виділяють кілька схем монтажу і підключення сонячних панелей. Способи установки батарей різняться в залежності від географічного місця їх розташування, клімату у конкретному регіоні, питаемой техніки та електроприладів, а також – типу будівлі, в якій вони зводяться.
