Сонце - невичерпне джерело екологічно чистої енергії. Довгий час людство сприймало сонце, як джерело тепла і світла, не замислюючись про більш повне його використання в своїх цілях. З розвитком нових технологій стало можливим не тільки більш повноцінне використання енергії Сонця, але і її акумулювання. Спочатку застосування технологій з використання енергії Сонця обмежувалося дорожнечею комплектуючих і низькою продуктивністю. Зараз, з ростом ККД сонячних систем і їх поступовим здешевленням, стало можливе використання цього джерела енергії для побутових цілей в індивідуальному порядку.
Кожен бажаючий, зваживши всі за і проти, може перейти на використання екологічно чистої енергії Сонця і перестати залежати від централізованої мережі електропостачання. Особливо це актуально, коли заміський будинок знаходиться далеко від ліній електропередач. Крім того сонячні системи можна використовувати, як додатковий (резервний) джерело енергії, убезпечивши себе від перебоїв з електропостачанням.
Панелі розрізняються за технологією виробництва, за якістю, за способом використання, а також багатьма іншими параметрами. Спробуємо розібратися в цьому різноманітті пропонованих сонячних модулів і виділимо найкращі з них.
зміст
- 1 Види сонячних панелей
- 2 Область застосування сонячних панелей
- 2.1 Стаціонарні панелі
- 2.2 Мобільні модулі
- 3 На що звертати увагу при виборі сонячних панелей
- 4 Кращі сонячні панелі
- 4.1 Delta SM 150-12 P
- 4.2 Exmork ФСМ-100П
- 4.3 TOPRAY 100 ват 12В
- 4.4 Feron PS0303 150W
- 4.5 Delta SM 200-12 P
- 4.6 SOLAR.BATTERY 30W
- 4.7 BioLite SolarPanel 5
- 4.8 Feron PS0401
- 4.9 NESL AM-SF7
- 4.10 Solar Pack SW-H05
- 4.11 TOPRAY Solar TPS-102-15
- 4.12 Зіставлення технічних характеристик розглянутих моделей
- 5 Висновок
Види сонячних панелей
Сонячна панель являє собою об'єднані між собою фотоелектричні елементи, які перетворюють енергію Сонця в електричний струм.
За технологією виробництва фотоелементів все сонячні панелі діляться на дві великі групи: кремнієві і плівкові. Їх типи та особливості будуть розглянуті нижче в таблиці.
| Група | Тип | Особливості | ККД,% |
|---|---|---|---|
| кремнієві | Монокристалічні (mono-Si) | Являють собою один кристал кремнію. Мають квадратну форму з округленими кутами. Колір сірий або від чорного до синього (з антіотражающім покриттям). Найкраще перетворять пряме сонячне випромінювання. Найдорожчі. | від 15 до 22 |
| кремнієві | Полікристалічні (poly-Si) | Блок кристалів кремнію з'єднані між собою. Мають квадратну форму. Колір сріблясто-сірий або синій (з антіотражающім покриттям). Поглинальна здатність прямого сонячного випромінювання гірше. Краще використовувати для вироблення енергії з розсіяного випромінювання. Дешевше, ніж монокристали. | від 12 до 18 |
| Кремнієві, плівкові | аморфні | Займають проміжне положення, тому що виготовлені з кремнію, але у вигляді плівки. Являють собою напилення напівпровідника з кремнію на основу. Зручні у використанні. Протягом півроку-року вигоряють на сонці, в зв'язку з чим, знижується їх потужність. | від 5 до 6 |
| плівкові | На основі телуриду кадмію | Мають вигляд плівки, яка наноситься на скло. Дзеркального темно-зеленого або чорного кольору. Найчастіше застосовується в космосі і на орбіті Землі. Токсичні: виділяють шкідливий кадмій. складна утилізація. | від 10 до 12 |
| плівкові | На основі CIGS (селеніду міді-індію) | Мають вигляд плівки, полупроводником в якій використовується селенид міді-індію. Колір від темно-сірого до чорного. схильні до корозії. | від 15 до 20 |
| плівкові | полімерні | Мають вигляд дуже тонкої плівки. Дешеві у виробництві, не виділяють шкідливих речовин. | від 5 до 6 |
Тепер, орієнтуючись в видах сонячних панелей, розглянемо, в яких областях життєдіяльності людини застосовується кожен з них.
Область застосування сонячних панелей
стаціонарні панелі
Сонячні панелі можуть використовуватися як в стаціонарних умовах, так і бути переносними.
Фіксовані модулі застосовуються в наступних областях:
- на сонячних електростанціях;
- в автономних, резервних або гібридних електростанціях для будинку або дачі;
- для обігріву приміщень та нагрівання води (сонячний колектор);
- в автономних системах освітлення вулиць;
- для харчування рекламних щитів;
- в системах навігації і сигналізації;
- в насосних станціях та ін.
Розглядаючи стаціонарні сонячні електростанції, зупинимося докладніше на тих, які використовуються для електропостачання будинку. Щоб забезпечити житло електрикою за допомогою енергії Сонця, знадобляться наступні комплектуючі:
- сонячні модулі;
- акумулятор (для накопичення невитраченою енергії);
- контролер напруги (збільшує термін служби акумулятора, але не обов'язковий для установки);
- інвертор (перетворює постійний струм акумулятора в необхідний змінний струм для електроприладів).
Домашні сонячні електростанції по відношенню до централізованого електропостачання можуть бути:
- автономні.
Автономні, тобто незалежні від інших джерел живлення, сонячні електростанції використовуються там, де неможливо з певних причин (значна віддаленість від населених пунктів) підключення до загальної електромережі. Їх використання доцільне в південних районах, де довший світловий день і велика кількість ясних днів. У будь-якому випадку її бажано продублювати генератором на пальному паливі. Основні переваги автономної станції - це її екологічність, безшумність, мінімальне технічне обслуговування протягом експлуатації. Мінус - вночі або в похмурі дні електроенергія вироблятися не буде. Крім того для їх роботи необхідні вище названі комплектуючі, які роблять автономну систему досить дорогий.
- резервні.
Резервні, або мережеві, електростанції встановлюються там, де є підключення до центральної електричної мережі. Вона використовується, як додаткове джерело електроенергії. Резервна сонячна електростанція розпочинає свою роботу в разі перерви подачі електроенергії від мережі. Переваги - безшумність, надійність, можливість монтажу на дах або фасад будівлі. Також плюсом є відсутність акумулятора, контролера і інвертора, що значно здешевлює систему.
- гібридні.
По суті, являє собою автономну станцію, підключену до електричної мережі. Енергія, отримана від Сонця, використовується в першу чергу, при її нестачі подача електроенергії йде вже від централізованого електропостачання. Дозволяє значно економити на платежах за спожиту електроенергію.
Мобільні модулі
Мобільні пристрої з перетворення енергії Сонця в електричний струм можуть застосовуватися:
- для зарядки мобільних телефонів і інших мобільних пристроїв;
- для харчування радіоприймачів під час походів, риболовлі;
- для живлення систем навігації під час експедицій;
- для освітлення в темний час доби під час походів.
Портативні батареї стали незамінним аксесуаром у любителів заміських поїздок і туристів, які подорожують по диких місцях, в яких відсутня електрика. Так як сучасне життя навіть на безлюдному острові або в горах неможлива без різних гаджетів, їх підзарядка проводиться від зарядних пристроїв, що перетворюють сонячну енергію. Портативні сонячні батареї найчастіше випускаються на основі монокристалічного кремнію. Вони розрізняються розмірами, формою, потужністю. Компактні батареї з невеликою потужністю можуть поміститися в кишені, а великі і потужні можуть бути встановлені на даху автомобіля. Крім того вони забезпечені всілякими перехідниками для підключення різної техніки.
На що звертати увагу при виборі сонячних панелей
У зв'язку з тим, що використання енергії Сонця в побутових цілях ще не стало звичною справою, і вибір сонячних панелей викликає певні складнощі, пропонуємо перелік найбільш важливих параметрів. Отже, при купівлі такого модуля варто звернути увагу на наступні пункти:
- виробник.
Важливо звернути увагу, як довго цей виробник представлений на ринку даного товару, і який у нього обсяг виробництва. Чим довше виробник працює в цій галузі, тим більше йому можна довіряти.
- область використання.
Для яких цілей буде використовуватися отримана енергія: для зарядки дрібної техніки, для електропостачання великих електроприладів, для освітлення або для повноцінного електропостачання будинку. Саме від того, для яких цілей купується сонячний модуль, залежить вибір вихідного напруга і потужності панелей.
- напруга.
Для дрібних електроприладів досить 9 В, для зарядки смартфонів і ноутбуків - 12-19 В, а для забезпечення всієї енергосистеми будинку - 24 В і більше.
- потужність.
Даний параметр розраховується на основі середньодобового енергоспоживання (сума споживаної енергії усією технікою за день). Потужність сонячних панелей повинна з деяким запасом перекривати споживання.
- якість фотоелектричних елементів.
Існує 4 категорії якості фотоелементів, з яких складається сонячна панель: Grad A, Grad B, Grad C, Grad D. Природно найкраще перша категорія - Grad A. Модулі цієї категорії якості не мають відколів і мікротріщин, однорідні за кольором і структурі, мають набольший ККД і практично не схильні до деградації.
- строк служби.
Термін служби сонячних панелей варіюється від 10 до 20 років. Звичайно, тривалість повноцінної роботи такої енергосистеми залежить від якості батарей і правильності їх установки.
- додаткові технічні параметри.
Найбільш важливими є ККД, толеранс (допустиме відхилення по потужності), температурний коефіцієнт (вплив температури на продуктивність батареї).
Розібравшись в основних технічних характеристиках, пропонуємо вам рейтинг кращих сонячних панелей в 2020 році.
Кращі сонячні панелі
Delta SM 150-12 P
Полікристалічна батарея номінальною потужністю 150 Вт і напругою 12 В, що складається з 36 фотоелементів. При її виготовленні використовувалися елементи першої категорії якості (Grade A). Панель орієнтована на збір розсіяної сонячної енергії в похмуру погоду і холодний період року. Температура експлуатації модуля укладена в діапазон від -40 до + 85 ° С. Нормальна робоча температура без втрати потужності + 47 ° С. Температурний коефіцієнт потужності становить -0,45%. Ефективність фотоелектричного перетворення (ККД) 17,12%. Гарантійний термін експлуатації - 10 років. Виробник - Китай.
Вартість від 5950 руб.
Delta SM 150-12 P Переваги:- висока продуктивність навіть при суцільній хмарності;
- загартоване скло високої прозорості;
- міцний алюмінієвий профіль і жорстка конструкція захищає панель від деформації.
- зниження потужності при зростанні температури.
Exmork ФСМ-100П
Полікристалічний кремнієвий модуль з 36 клітин з номінальною напругою 12 В і паспортної потужністю 100 Вт. Клас якості - Grade A. Діапазон робочих температур від -40 до + 80 ° С. Нормальна робоча температура + 45 ° С. ККД фотоелектричного елемента в межах 17,3%. Гарантія на панелі становить 10 років. Виробник батарей - Китай.
Вартість: від 4000 руб.
Exmork ФСМ-100П Переваги:- світлопроникність скла 97%;
- загартоване скло витримує навіть великий град;
- витримує вітер зі швидкістю 60 м / с;
- термін служби, заявлений виробником не менше 30 років.
- не знайдено.
TOPRAY 100 ват 12В
Монокристалічна кремнієва гнучка сонячна панель. Напруга 12 В, потужність 100 Вт. Батарея складається з 32 осередків. Фотоелектричні елементи мають категорію якості Grade A. Їх ефективність перетворення може досягати більше 20%. Температурні умови роботи від -40 до + 85 ° С. Термін служби при правильній експлуатації доходить до 20 років. Виробник - Китай.
Вартість: від 9960 руб.
TOPRAY 100 ват 12В Переваги:- тонка і легка;
- ефективно перетворює пряме випромінювання Сонця;
- ефективно працює на морозі.
- застосовна лише для прямого випромінювання.
Feron PS0303 150W
Переносна панель з максимальною потужністю 150 Вт і вихідною напругою 17,6 В. Призначена для живлення електроприладів, розрахованих на напругу 12-14 В, а також для заряду автомобільних акумуляторів. Робоча температура від -40 до + 85 ° С. Гарантійний термін експлуатації: 3 роки. Проведена в Китаї.
Вартість 18700 руб.
Feron PS0303 150W Переваги:- зручна для транспортування складна модель;
- PWM контролер обладнаний світлодіодним індикацією рівня заряду, підключеного навантаження;
- акумулятор захищений від надлишкового заряду, переразряда і перевантаження;
- в комплекті сумка для перенесення;
- можлива зарядка мобільних пристроїв через USB роз'єм.
- малий термін гарантії.
Delta SM 200-12 P
Сонячна панель з полікристалічного кремнію потужністю 200 Вт і напругою 12 В. Кремнієві елементи відносяться до А категорії якості. Фотоелектричний модуль включає 72 осередки. Робоча температура укладена в межах від -40 до + 85 ° С. Найбільш оптимальна температура для роботи без втрати потужності становить + 47 ° С. Ефективність фотоелектричного перетворення елемента дорівнює 17,4%, всього модуля - 15,5%. Гарантійний термін експлуатації - 10 років. Виробник - Китай.
Вартість: від 8800 руб.
Delta SM 200-12 P Переваги:- втрата потужності за 10 років не більше 10%;
- міцне гартоване скло товщиною 3,2 мм;
- ефективно перетворює розсіяну сонячну енергію.
- не знайдено.
SOLAR.BATTERY 30W
Сонячна панель з кріпленням потужністю 30 Вт і напругою 12 В. Робоча температура від -40 до + 50 ° С. Призначена для використання в якості резервного джерела живлення. Гарантія: 1,5 року. Термін служби - 10 років. Виробник: "Бастіон" - Росія.
Вартість: від 7600 руб.
SOLAR.BATTERY 30W Переваги:- поворотний кронштейн дозволяє повертати панель слідом за рухом сонця;
- можна використовувати при стовідсотковій вологості повітря;
- виробник не вказує тип фотоелемента.
BioLite SolarPanel 5
Монокристалічна сонячна панель потужністю 5 Вт. Має два виходи: USB і micro USB. Виробник - США, зібрана в Китаї.
Вартість: від 5690 руб.
BioLite SolarPanel 5 Переваги:- підставка дозволяє встановлювати батарею на різні поверхні;
- вбудовані сонячні годинники допомагають встановити оптимальний кут нахилу панелі;
- є індикатор, який показує силу заряду.
- не знайдено.
Feron PS0401
Портативна акумуляторна сонячна панель з літій-іонною батареєю. Робоча температура +10 - + 45 ° С. Номінальна напруга модуля 9 В, потужність 3 Вт. Виробник - Китай.
Вартість від 2900 руб.
Feron PS0401 Переваги:- в комплект входять 2 лампочки, блок живлення і різні кабелю, необхідні для зарядки мобільних пристроїв;
- компактна, зручно брати в похід або на риболовлю;
- вузький діапазон робочої температури.
NESL AM-SF7
Мобільна компактна складна сонячна система. Складається з складаний панелі і накопичувача (powerbank). Сонячні батареї вшиті в чохол із щільної синтетичної тканини. Панель має вихід USB, який може використовуватися для зарядки невеликих мобільних пристроїв або для підключення накопичувача. Температурний режим використання від -20 до + 50 ° С. Ефективність перетворення енергії сонця складає більше 17%. Термін служби може досягати 20 років. Виробник - Китай.
Вартість від 3990 руб.
NESL AM-SF7 Переваги:- ємність накопичувача 6000 мАг;
- в комплект входить шнур для телефонів з різними роз'ємами;
- ідеально підходить для відпочинку в місцях позбавлених джерел енергії.
- powerbank не може одночасно заряджатися від сонячних батарей і живити будь-який пристрій.
Solar Pack SW-H05
Дана модель являє собою переносний зарядний пристрій. Ця сонячна панель, за заявами виробника, має високу продуктивність і ефективністю в розмірі 18,5%. Вихід USB 5 дозволяє заряджати різні телефони, відео та фотокамери, iPhone, IPOD і ін.
Вартість: від 1300 руб.
Solar Pack SW-H05 Переваги:- компактна;
- стильна;
- зручно використовувати на відпочинку на природі.
- дуже мало інформації про даний продукт в мережі.
TOPRAY Solar TPS-102-15
Портативна сонячна батарея на основі тонкоплівкової технології. Фотоелементи поглинають енергію сонця не тільки від прямих променів, але і від розсіяного випромінювання в похмуру погоду. Батарея укладена в міцний алюмінієвий корпус, а зовні закрита подвійним ударостійким склом. Дана модель орієнтована на зарядку акумуляторів (12 В), а також на харчування побутових електроприладів. Виробник: Китай.
Вартість: від 4680 руб.
TOPRAY Solar TPS-102-15 Переваги:- мінімальні втрати потужності при нагріванні;
- в комплекті акумуляторні затискачі, перехідники.
- не знайдено.
Зіставлення технічних характеристик розглянутих моделей
| Модель | Номінальна напруга, В | Номінальна потужність, Вт | ККД | Габарити, мм | вага, кг |
|---|---|---|---|---|---|
| Delta SM 150-12 P | 12 | 150 | 17,12 | 1485х668х35 | 11,6 |
| Exmork ФСМ-100П | 12 | 100 | 17,3 | 1000х670х35 | 8,8 |
| TOPRAY 100 ват 12В | 12 | 100 | 20 | 1100х570х2,5 | 2,2 |
| Feron PS0303 150W | 17,6 | 150 | 17 | 1340х780х35, в складеному вигляді 664х758х75 | 15,1 |
| Delta SM 200-12 P | 12 | 200 | 15,5 | 1330х990х35 | 16,4 |
| SOLAR.BATTERY 30W | 12 | 30 | 540х430х150 | 5,6 | |
| BioLite SolarPanel 5 | 5 | 257х208х24 | 0,34 | ||
| Feron PS0401 | 9 | 3 | 220х135х17 | 0,9 | |
| NESL AM-SF7 | 5 | 7 | 17 | 250х480, в складеному стані 25х17х1 | 0,44 |
| Solar Pack SW-H05 | 5 | 5 | 18,5 | 227х196х10 | 0,12 |
| TOPRAY Solar TPS-102-15 | 12 | 15 | 970х340х20 | 5,5 |
висновок
Сонце - це не тільки джерело світла і тепла, але і джерело невичерпної енергії. Якщо раніше альтернативна енергія Сонця використовувалася найбільше в космічній і промислової галузі, то зараз вона швидкими темпами увійшла в побутову сферу. Водонагрівачі на сонячних батареях, освітлювальні прилади з фотоелементами, зарядні пристрої для гаджетів, що працюють на фотогальванічні ефекті - все це реальні приклади використання енергії Сонця в повсякденному житті.
Якщо спочатку до плюсів використання сонячної енергії відносили тільки її екологічність і невичерпність, то зараз список переваг розширився. Отже, гідності сонячної енергії і її використання:
- незалежність від сторонніх енергосистем;
- сталість подачі електричного струму (немає стрибків напруги);
- тривалий термін експлуатації (20-30 років в залежності від якості);
- незалежність від сезону року (полікристалічні панелі вловлюють розсіяне випромінювання навіть у дощову погоду);
- мінімальне сервісне обслуговування (очищення від пилу лицьовій частині панелі).
Такий пункт, як економічність, складно віднести саме до плюсів чи мінусів. Справа в тому, що повноцінне забезпечення заміського будинку електроенергією за рахунок установки сонячних панелей вимагає одноразового великого вкладення (це може в певному сенсі мінус). Але в довгостроковій перспективі всі витрати окупаються з лихвою (це плюс). Важливо все правильно заздалегідь розрахувати і знайти оптимальний варіант для конкретної ситуації.
Єдиний істотний недолік сонячних енергосистем полягає в тому, що вони не працюють вночі. Це вимагає установки накопичувачів енергії. Сподіваємося, що наші поради і розглянуті кращі сонячні панелі допоможуть вам почати використання екологічно чистої енергії Сонця.
