Каждый обыватель мечтает об экономии электрической энергии. В качестве её альтернативы можно рассмотреть вариант использования энергии солнца, о перевоплощении которой в электричество позаботится солнечная батарея для дома, как на фото.
Принцип действия батареи
Солнечная батарея — устройство генерации постоянного тока, располагается на крыше дома. К нему подключаются аккумуляторные батареи с датчиком контроля заряда и инверторами, преобразующими ток постоянный в переменный.
Фотоэлементы, расположенные на панельном устройстве, трансформируют энергию солнца в электричество. Все фотоэлементы подключаются параллельным и последовательным способами в единое целое, в результате этого вырабатывается некоторое количество энергоресурса.
Параллельный способ подключения производит ток, а последовательный – напряжение.
Эффективное функционирование батареи без сбоев возможно благодаря объединению двух способов в единый механизм. Диоды используются в скреплении деталей панели, чтобы не было перегрева и разрядки аккумуляторов.
Контроллер заряда, которым оснащен аккумулятор, способен собирать и сохранять энергию от солнечной батареи. Резистор, подключенный к батарее, обеспечит возможное повреждение системы в целом.
Инвентор необходим для пропуска переменного тока из батареи, чтобы использовать его в быту. Возможно, для освещения дома. Установку солнечных батарей можно произвести своими руками или воспользоваться услугами профессионалов.
Составляющие батареи
Основными составляющими системы являются:
- Солнечная панель, которая непосредственно принимает излучение солнца.
- Датчик контроля заряда, стабилизирующий функциональность системы и способствующий увеличению эффективности производства электричества.
- Аккумуляторы, благодаря которым сохраняется выработанная электроэнергия.
- Инвертор, преобразующий ток из одного вида в другой, используемый различными электрическими приборами.
Положительные качества и недостатки
Достоинствами солнечной батареи для частного дома являются:
- отсутствие финансовых вложений в период работы;
- долгий срок службы;
- использование неиссякаемого источника энергии – солнечного излучения;
- отсутствие потребности в техобслуживании;
- не создает шумов при работе;
- необходимый показатель КПД;
- экологичность в применении.
К недостаткам можно отнести:
- зависимость от солнца.
- внушительную стоимость системы.
- необходимость опыта монтажной работы.
Разновидности батарей
Монокристаллические кремниевые. Происходят от процесса литья высокоочищенных кремниевых кристаллов. А нестандартное положение монокристальных атомов способно увеличить КПД до 19%.
Толщина фотоэлементов составляет 200-300 мкм. Батареи этого вида надёжны и долговечны, но стоят дорого.
Мультикристаллические кремниевые. В качестве основы для них служат разные монокристаллические кремниевые решётки. Срок их работоспособности — 25 лет, а КПД около 14-15%.
Поликристаллические кремниевые. Кремниевые атомы ориентированы иначе, поэтому уступают монокристаллу по выработке электричества. Период эксплуатации — 20 лет, КПД – 14%.
Тонкоплёночные. Для производства панельных систем используется определенная плёнка, поглощающая солнечный свет. В основном эти устройства применяют в туманных альбионах. При КПД — 10% у них достаточно привлекательная стоимость батареи.
Аморфные кремниевые. Являются экономным вариантом при КПД в 8%, но стоимость вырабатываемой электроэнергии достаточно дешевая.
Из теллуида кадмия. Производится с использованием плёночной технологии. Хотя слой пленки очень тонкий, но КПД составляет 11%. Стоимость энергии обойдется чуть дешевле, чем у кремниевых панелей.
Сфера использования
Дешёвое электричество, вырабатываемое панелями, широко востребовано в различных сферах и применяется для:
- Освещения всевозможных зданий и помещений.
- Энергообеспечения различных коммуникаций и оборудования больничных учреждений.
- Освещения улиц, трасс, территорий и пр.
- Зарядки микроэлектронных приборов и устройств.
Эффективность использования
Используя энергию солнца в доме, владелец заметно сэкономит. Тем более, при расположении дома в регионах с максимальным количеством солнечных дней. Ведь основной источник энергии – солнечное излучение.
Зимой батареи, у которых КПД около 15% смогут пользоваться горячим водоснабжением и отоплением на 70%, что значительно сэкономит расходы. 30% электроэнергии всё таки придётся позаимствовать у обычных электроносителей.
Принцип работы
Принцип работы состоит в том, что лучи солнца попадают на полупроводник, который вмонтирован в улавливатель. При обоюдном взаимодействии появляются свободные электроны, в результате чего возникает постоянный ток.
В быту потребуется применение большего количества пластин, значит, одна панель должна содержать их несколько десятков.
Система отопления при помощи солнца
Обеспечить дом теплом с помощью солнечных батарей возможно при наличии таких элементов:
- Солнечного модуля.
- Датчиков контроля.
- Насосной системы.
- Емкости (500-1000 л).
- Электротэна.
Солнечный ресурс можно применять для напора воды в трубах или «тёплого пола».
Сделать правильный выбор нужного варианта, поможет подготовленный точный расчет мощности всех возможных потребителей и при этом учесть следующие нюансы:
- Наклон крыши должен составлять более 30 град.
- Панели должны располагаться на южной стороне, насыщенной солнцем.
- Ничто не должно загораживать прямое проникновение солнца на панель.
- Усредненное число солнечных дней.
- Возможное облучение радиацией.
- Надежность стропил в конструкции крыши, которые будут подвергаться нагрузке от модулей и слоя снега.
Преимущества отопления солнцем
- экологически чистое приспособление, поэтому не загрязняет атмосферу;
- не спровоцирует пожар;
- работоспособны при незначительном солнце;
- не зависит от посторонних источников энергии;
- автоматизация системы;
- при правильном монтаже не требуется дополнительное вложение средств или текущие ремонтные работы.
Выбор устройств для домашнего использования
Батареи малой мощности можно применять для работы некоторых бытовых приборов, телефона и нескольких источников освещения.
Универсальные используют в качестве электропитания для обеспечения светом и теплом дом на 70%.
Большой мощности – для полного обеспечения необходимых источников электричеством и теплом.
Фото солнечных батарей для дома
