Сколько энергии вырабатывают солнечные батареи

Расчет мощности солнечных батарей для дома

Если вы решили сэкономить на расходах электроэнергии и установить собственную солнечную электростанцию в доме или на даче, тогда необходимо начать с расчетов показателей как потребления энергии, так и мощности солнечных панелей.

Это самый важный и трудоемкий процесс, который станет залогом правильной работы солнечной системы и выработки нужного количества тока для обеспечения всех потребностей.

Кроме того, рассчитанные показатели смогут послужить основой для увеличения эффективности или экономии энергии.

Показатель мощности солнечной батареи

Если посмотреть описание разных моделей солнечных батарей, то можно обратить внимание, что показателем измерения выступает номинальная мощность (Вт). Этот показатель и будет служить главным критерием для оценки мощности солнечной батареи.

Номинальная мощность указывается из расчета, что на 1 кв. метр панели будет поступать 1 кВт солнечной энергии.

То есть вы сможете рассчитывать на такой показатель мощности батареи, если в месте, где расположена солнечная система, температура не менее 25 градусов, ориентация модулей на юг с учетом угла наклона и отсутствует затемнение.

Зачем нужен расчет мощности солнечных батарей

Сегодня на рынке представлено огромное количество солнечных батарей, они отличаются не только производителем и ценой, но и своими техническими характеристиками. Мощность – это главный показатель, от которого необходимо отталкиваться, если вы хотите получить выгоду от установки солнечной системы.

Важно понимать, что неправильно произведенный расчет или и вовсе отсутствие каких-либо анализов по планируемой мощности могут привести к неудовлетворению ваших электрических потребностей в доме, тогда придется использовать дополнительное питание от сети либо ограничивать себя в электроприборах.

В итоге сложная задумка с солнечными батареями теряет весь смысл.

Порядок расчета

Чтобы рассчитать необходимую мощность батареи, которая покроет ваши затраты электроэнергии, нужно провести ряд действий, основанных на точных расчетах.

Определение потребляемой энергии

Начинать надо в первую очередь с расчета необходимой энергии для обеспечения вашего дома. Сделать это можно двумя способами: первый – посмотреть на счетчике, сколько электроэнергии вы расходуете за месяц или в сутки, а второй – сделать более детальный расчет.

Чтобы произвести второй вариант расчета, нужно взять бумагу с ручкой и составить список всех электроприборов, которые имеются у вас в доме.

Количество потребляемой энергии каждым устройством нужно умножить на количество часов работы, а после все полученные показатели сложить и получить общий расход, который должны покрывать солнечные батареи.

Ниже приведены приблизительные значения самых часто используемых электроприборов в любом доме.

Электроприбор	Ватт	Сколько часов работы в сутки	Вт/час
Холодильник	250	24	6000
Компьютер	100	4	400
Стиральная машина	500	1	500
Электрочайник	1000	0.3	300
Телевизор	150	6	900
Радиоприемник	4	2	8
Экономлампа 1	20	6	120
Экономлампа 2	15	4	60
Экономлампа 3	10	2	20

Если вы не знаете потребление электроэнергии того или иного прибора, то для точности расчетов лучше посмотреть это значение в технической документации или на сайте производителя.

Просуммировав последнюю колонку в таблице, вы сможете посчитать суточный расход электроэнергии. Однако здесь не все так просто. Это не будет конечная цифра для выбора мощности солнечной батареи и их количества. Дополнительно нужно будет прибавить около 30% потребляемой энергии на обслуживание обязательных устройств для работы солнечной системы – аккумулятора и инвертора.

Кроме того, солнечными батареями генерируется постоянный ток, который впоследствии при помощи инвертора перерабатывается на переменный с повышением напряжения для обслуживания дома (220В), где еще теряется около 20%. И еще нужно прибавить около 10%, которые пойдут на пусковую мощность электроприборов.

Так как при запуске техника первые несколько минут потребляет в 3, а то и в 5 раз больше заявленной энергии.

Уровень инсоляции

Суть солнечных батарей заключается в выработке энергии за счет воздействия лучей солнца на фотоэлементы со специальным составом. Чем больше солнечная радиация, тем выше производительность панелей.

Максимальная эффективность зафиксирована при попадании лучей на поверхность пластин под углом 90 градусов, то есть перпендикулярно. Соответственно ночью энергия не вырабатывается, а используется та, которая накопилась в аккумуляторе за дневное время.

Поэтому очень важно правильно установить солнечную панель и рассчитать ее работоспособность в зависимости от климата того или иного региона.

Во время пасмурной погоды, а также захода солнца, уровень выработки энергии солнечной системы падает на 20-30%.

Уровень солнечной инсоляции – это еще один немаловажный показатель, который необходимо учитывать при определении мощности солнечной батареи. В каждом регионе он разный и дает четкое понятие, сколько количества солнечного тепла приходится на единицу площади панели.

Если вы проживаете в регионе с небольшим уровнем инсоляции, тогда вам нужно будет приобретать либо более мощное устройство, либо в большем количестве для полного обеспечения дома электроэнергией. Рассчитывать самостоятельно показатель инсоляции не нужно. Его значение представлено в специальных справочниках, которые можно найти без проблем в интернете.

Подобная информация также представлена на метеорологических сайтах. Указанная информация может быть представлена как за год, так и отдельно по месяцам (для крупных городов).

Выбор мощности панелей

В зависимости от рассчитанного количества потребляемой энергии количество солнечных батарей может быть разным. Также следует учитывать, какие задачи возложены на батарею – полная продуктивность или использование ее в качестве дополнительного источника питания, если в вашем доме часто бывают перебои. Если вы хотите покрыть все электрорасходы в доме, тогда придется хорошо потратиться и приобретать устройства с высокой мощностью и продуктивностью.

Мощность панели напрямую будет зависеть от количества потребляемой энергии как электроприборами в доме, так и техническими устройствами, которые являются обязательными для работы солнечной станции. Здесь нельзя не учесть и количество солнечных дней в месяце, уровень инсоляции, частоту смены угла наклона.

Максимальная производительность панели наблюдается не более 7 часов в сутки и то при условии, что небо чистое, а ночью и вовсе не будет никакой выработки, соответственно, при соотнесении расходуемой энергии с мощностью батареи нельзя приравнивать эти два показателя. Мощность должна быть на 30-40% больше.

Для примера можно взять батарею с указанной мощностью в 1кВт. Это значение нужно умножить на количество часов работы панели с максимальной производительностью, приплюсовать дополнительные расходы на снабжение инвертора и аккумулятора, а также то время в сутках, когда солнечный свет отсутствует. В результате вы сможете получить выработку одной батареи. Если показатель слишком маленький, тогда нужно присмотреться к батареям с более высокой мощностью, однако и цена их будет выше.

Расчет мощности солнечных батарей

Расчет количества панелей

Итак, мы определились, что мощность панелей измеряется в Вт. Чтобы произвести расчет, нам понадобятся все ранее полученные значения, а именно:

• Количество потребляемой электроэнергии.
• Уровень инсоляции в вашем регионе.
• Мощность одной батареи.

Формула для расчета выглядит следующим образом:

W = k*Pw*E/1000, где

к – фиксированное значение/коэффициент 0,5 в летний период и 0,7 в зимний.

Рw – мощность.

Е – значение инсоляции за выбранный период.

Итак, представим, что вы просчитали суточное потребление энергии, которое равно 5600 Вт. Скорректируем это значение на 30% с учетом потребностей инвертора, аккумулятора и преобразования энергии. В результате получается 5600*1,3=7280Вт, можно округлить до 7300 Вт. Теперь посмотрим показатель солнечной радиации для конкретного города, например, он равняется 0,79 для зимы и 4,5 для лета. Стандартная мощность составляет 260Вт.

W зимой = 0,7*260*0,79=143Втч.

W летом = 0,5*260*4,5=585Втч.

Теперь делим общую потребность в электроэнергии на выработку солнечной батареи. Зимой, чтобы обеспечить весь дом электричеством, понадобится примерно 51 панель, а летом 13 штук мощностью в 260Вт и напряжением 24В. Так как полученное значение достаточно велико и для размещения 50 панелей понадобится большая площадь, целесообразнее купить панели с более высоким напряжением и мощностью.

Как увеличить эффективность работы солнечных батарей

Первый шаг, который пытается сделать любой владелец солнечных батарей с целью увеличить эффективность выработки электроэнергии – это заменить обычные электроприборы на экономные. Но, перед тем как это сделать, ознакомьтесь с основными рекомендациями специалистов, которые помогут повысить КПД батареи.

• Следите, чтобы не происходило затемнения солнечного оборудования.
• Придерживайтесь правил монтажа, от которых зависит производительность солнечных батарей.
• Очищайте панели от грязи, пыли и наледи.
• Старайтесь регулярно менять угол наклона панелей, чтобы солнечные лучи попадали перпендикулярно, в зависимости от месяца и времени года.
• Используйте электроприборы классов А, А++, А+++.
• Выбирайте правильные крепления для солнечных батарей.

Выполнять все предложенные рекомендации необходимо в комплексе. Если, к примеру, вы будете регулярно менять угол наклона панелей, но при этом забываете их очищать от грязи, то результат от ваших действий не появится. Солнечные батареи прослужат вам долго и бесперебойно при соблюдении правил эксплуатации, которые рекомендованы производителем. Если у вас возникли сложности при расчете, то вы всегда можете обратиться за помощью к специалисту по данным вопросам.

Источник: https://www.termico-solar.com/moshhnost-solnechnyh-batarej/

Физические величины в ветровых и солнечных электростанциях

Искушенным нашим читателям данная статья вряд ли будет интересна. Речь пойдет о физических величинах, что они означают и в чем измеряются. Мы рассмотрим ряд вопросов, которые, без сомнений, уже обсуждались в средней школе, тем не менее, по прошествии лет бывает очень полезно повторить и закрепить ценные знания.

Часто, ведя речь о солнечных системах, используют понятие мгновенной мощности. Мощность измеряется в Ваттах (Вт) или киловаттах (кВт) и равняется совершенной работе за единицу времени либо изменению энергии системы за единицу времени.

Нетрудно понять, что мощность характеризует систему исключительно в определенный момент времени.

Допустим, если мы включим в розетку чайник мощностью 2 кВт, то в какой-то момент времени из сети потребляется действительно 2кВт, но в следующий момент времени чайник может закипеть и отключиться, тогда потребляемая мощность будет равняться нулю. 

В каких величинах измерять энергию солнечных электростанций?

Характеризовать систему, используя понятие мощности, конечно можно, и в случае с бытовой сетью это крайне удобно. Если к розетке можно подключать нагрузку в 2кВт, то это можно делать сколь угодно долго, электричество в розетке не кончится. Поэтому про нашу розетку можно смело утверждать: «система на 2 кВт». С солнечными и ветровыми электростанциями ситуация немного иная.

В отличие от розетки, система может выдать ровно столько электроэнергии, сколько было собрано от солнца или ветра (АИЭ). В данном случае оперировать понятием мощности неудобно, потому что всегда нужно будет делать оговорки. Допустим, солнечная электростанция имеет фотоэлектрические панели мощностью 400Вт и инвертор мощностью 2кВт.

Какой физический смысл имеют эти цифры? Если солнечные батареи освещены надлежащим образом 1000Вт/м², то они вырабатывают 400Вт и это при условии, если энергия кем-то потребляется, аккумулятором или нагрузкой. К инвертору мы можем подключить нагрузку с максимальной мощностью 2кВт (чайник).

Сможет ли чайник работать сколь угодно долго? Нет, не сможет, если мощность источника энергии значительно меньше – 400Вт. Рано или поздно разрядится аккумулятор и инвертор отключиться.

Ведя речь об АИЭ гораздо удобнее использовать понятие произведенной или потребленной энергии за какой-то большой промежуток времени, чаще всего за сутки. В энергетике принято измерять энергию в Ватт-часах (Втч) или киловатт-часах (кВтч).

Данная величина получается при произведении мощности электроприбора на время его работы.

Допустим, если наш чайник 2кВт каким-то образом работал 1час, то энергия, кот которую он «сжег», составляет 2кВтч, и электрический счетчик добавит 2кВтч к общим показаниям.

Говоря о выработке,  обычно указываю энергию в кВтч*сутки, то есть количество «собранной» энергии в сутки. Вернемся к нашей СЭС с солнечными батареями 400Вт.

Используя специальный онлайн калькулятор получаем выработку для Санкт – Петербурга в летний период 2кВтч*сутки. Это означает следующее: за день будет собрано такое количество энергии, которого хватит нашему чайнику 2кВт на 1 час работы.

Конечно, крайне неразумно растратить ценную энергию на чайник, который отлично можно нагреть на газовой плите.

Таким образом, при описании системы с АИЭ дневная выработка является гораздо более информативной величиной, чем мощность инвертора или СБ. В нашем примере следует говорить «системы с  выработкой 2кВтч в летний период».

Читать другие полезные статьи..

Вы можете приобрести готовые комплекты солнечных электростанций

С полным ассортиментом готовых решений вы можете ознакомиться в разделе Солнечные электростанции

Источник: http://www.helios-house.ru/fizicheskie-velichiny-v-vetrovykh-i-solnechnykh-elektrostantsiyakh.html

Солнечные батареи: как это работает

Солнечные батареи уже сейчас используются для питания самой разнообразной техники: от мобильных гаджетов до электромобилей. Как устроены, какими бывают и на что способны современные солнечные батареи, вы узнаете из этой статьи.

История создания

Так исторически сложилось, что солнечные батареи – это уже вторая попытка человечества обуздать безграничную энергию Солнца и заставить ее работать себе на благо. Первыми появились солнечные коллекторы (солнечные термальные электростанции), в которых электричество вырабатывает нагретая до температуры кипения под сконцентрированными солнечными лучами вода.

Солнечная термальная электростанция в испанском городе Севилья

Солнечные же батареи производят непосредственно электричество, что намного эффективнее. При прямой трансформации теряется значительно меньше энергии, чем при многоступенчатой, как у коллекторов (концентрация солнечных лучей, нагрев воды и выделение пара, вращение паровой турбины и только в конце выработка электричества генератором).

Современные солнечные батареи состоят из цепи фотоэлементов – полупроводниковых устройств, преобразующих солнечную энергию напрямую в электрический ток. Процесс преобразования энергии солнца в электрической ток называется фотоэлектрическим эффектом.

Данное явление открыл французский физик Михаил Эдмон Беккерель в середине XIX века. Первый же действующий фотоэлемент спустя полвека создал русский ученый Михаил Столетов. А уже в двадцатом столетии фотоэлектрический эффект количественно описал не требующий представления Альберт Эйнштейн.

Беккерель, Столетов и Эйнштейн – именно этому «трио» ученых мы обязаны созданием солнечных батарей

Принцип работы

Полупроводник – это такой материал, в атомах которого либо есть лишние электроны (n-тип), либо наоборот, их не хватает (p-тип). Соответственно, полупроводниковый фотоэлемент состоит из двух слоев с разной проводимостью. В качестве катода используется n-слой, а в качестве анода – p-слой.

Лишние электроны из n-слоя могут покидать свои атомы, тогда как p-слой эти электроны захватывает. Именно лучи света «выбивают» электроны из атомов n-слоя, после чего они летят в p-слой занимать пустующие места. Таким способом электроны бегут по кругу, выходя из p-слоя, проходя через нагрузку (в данном случае аккумулятор) и возвращаясь в n-слой.

Схема работы фотоэлемента

Первым в истории фотоэлектрическим материалом был селен. Именно с его помощью производили фотоэлементы в конце XIX и начале XX веков. Но учитывая крайне малый КПД (менее 1 процента), селену сразу же начали искать замену.

Массовое же производство солнечных батарей стало возможным после того как телекоммуникационная компания Bell Telephone разработала фотоэлемент на основе кремния. Он до сих пор остается самым распространенным материалом в производстве солнечных батарей. Правда, очистка кремния – процесс крайне затратный, а потому мало-помалу пробуются альтернативы: соединения меди, индия, галлия и кадмия.

Селен – исторически первый, а кремний – самый массовый материал в производстве фотоэлементов

Понятное дело, что мощности отдельных фотоэлементов недостаточно, чтобы питать мощные электроприборы. Поэтому их объединяют в электрическую цепь, тем самым формируя солнечную батарею (другое название – солнечная панель).

На каркас солнечной батареи фотоэлементы крепятся таким образом, чтобы их в случае выхода из строя можно было заменять по одному. Для защиты от воздействия внешних факторов всю конструкцию покрывают прочным пластиком или закаленным стеклом.

Мобильный телефон Samsung E1107 оснащен солнечной батареей

Существующие разновидности

Классифицируются солнечные батареи по мощности вырабатываемого электричества, которая зависит от площади панели и ее конструкции. Мощность потока солнечных лучей на экваторе достигает 1 кВт, тогда как в наших краях в облачную погоду она может опускаться ниже 100 Вт. В качестве примера возьмем средний показатель (500 Вт) и в дальнейших расчетах будем отталкиваться от него.

Наручные часы Citizen Eco-Drive с солнечной батареей вместо циферблата

Самым низким коэффициентом фотоэлектрического преобразования обладают аморфные, фотохимические и органические фотоэлементы. У первых двух типов он равен примерно 10 процентам, а у последнего – всего лишь 5 процентам. Это означает, что при мощности солнечного потока в 500 Вт солнечная панель площадью один квадратный метр будет вырабатывать соответственно 50 и 25 Вт электроэнергии.

Монтаж солнечных панелей на крыше жилого дома

В противовес вышеупомянутым типам фотоэлементов выступают солнечные батареи на основе кремниевых полупроводников. Коэффициент фотоэлектрического преобразования на уровне 20%, а при благоприятных условиях — и 25% для них привычное дело. Как результат, мощность метровой солнечной панели может достигать 125 Вт.

Гоночный электромобиль Honda Dream на солнечных батареях появился еще в 1996 г.

Конкурировать по мощности с кремниевыми солнечными батареями способны разве что решения на основе арсенида галлия. Используя это соединение, инженеры научились создавать многослойные фотоэлементы с КФП свыше 30% (до 150 Вт электричества с квадратного метра).

Портативная солнечная панель Solarland мощностью 130 Вт и стоимостью $860

Если же говорить о площади солнечных батарей, то существуют как миниатюрные «пластинки» мощностью до 10 Вт (для частой транспортировки), так и широченные «листы» на 200 Вт и более (сугубо для стационарного использования).

Беспилотный самолет, разработанный NASA Ames Research Center, способен на солнечной энергии пролететь от восточного побережья США до западного

На работу солнечных батарей может негативно влиять ряд факторов. К примеру, с ростом температуры снижается КФП фотоэлементов. Это при том, что солнечные батареи как раз-то и устанавливают в жарких солнечных странах. Получается своеобразная палка о двух концах.

Солнечную батарею Voltaic можно носить у себя за спиной

А если затемнить часть солнечной панели, то неактивные фотоэлементы не только прекращают вырабатывать электричество, но и становятся дополнительной, зловредной нагрузкой.

«Солнечное дерево – культурный и одновременно научный символ австрийского городка Глайсдорф

Крупнейшие производители

Источник: https://itc.ua/articles/solnechnyie-batarei-kak-eto-rabotaet/

Облачность и препятствия

Только малая доля солнечного излучения достигает поверхности земли
1.прямая  2.поглощение  

3.отражение  4.непрямая

Солнечный свет проходит свой путь от Солнца до Земли по прямой линии. Когда он достигает атмосферы, часть свет а преломляется, а часть достигает земли по прямой линии. Другая часть света поглощается атмосферой. Преломлённый свет — это то, что обычно называется диффузной радиацией, или рассеянным светом. Та часть солнечного света, которая достигает поверхности земли без рассеяния или поглощения — это прямая радиация. Прямая радиация — наиболее интенсивная.

Солнечные модули производят электричество даже когда нет прямого солнечного света. Поэтому, даже при облачной погоде фотоэлектрическая система будет производить электричество. Однако, наилучшие условия для генерации электроэнергии будут при ярком солнце и при ориентации панелей перпендикулярно солнечному свету. Для местностей северного полушария панели должны быть ориентированы на юг, для стран южного полушария — на север.

Влияние различных световых условий на выработку фотоэлектрических модулей (в % от полной мощности)

Яркое солнце — панели расположены перпендикулярно солнечным лучам	100%
Легкая облачность	60-80%
Пасмурная погода	20-30%
За оконным стеклом, один слой, стекло и модуль перпендикулярны солнечным лучам	91%
За оконным стеклом, 2 слоя, стекло и модуль перпендикулярны солнечным лучам	84%
За оконным стеклом, один слой, стекло и модуль под углом 45° солнечным лучам	64%
Искусственный свет в офисе, на поверхности письменного стола	0.4%
Искусственный свет внутри яркого помещения (например, магазин)	1.3%
Искусственный свет внутри жилого помещения	0.2%

Солнечные батареи в пасмурную погоду работают далеко не так хорошо, как в солнечную. Вырабатываемое солнечным элементом напряжение зависит от падающего на него светового потока, а именно: напряжение с ростом освещенности возрастает лишь до определенного предела, а дальше уже не растет.

Для кремниевого элемента это напряжение составляет 0,6 В, и для повышения напряжения солнечной батареи (панели) элементы соединяют последовательно.

Так, для заряда автомобильного аккумулятора номинальным напряжением 12 В необходима батарея из соединенных последовательно 36 элементов с общим напряжением холостого хода 36 х 0,6 = 21,6 (В).

Зачем солнечной батарее нужен запас по напряжению? Запас по напряжению обеспечивает заряд аккумулятора при падении светового потока в пасмурную погоду или заходе солнца за облака и вследствие наличия у солнечного элемента внутреннего сопротивления, снижающего напряжение на выходе при подключении нагрузки, а также для обеспечения зарядки аккумулятора до требуемых 14,4 В. Кроме того, элемент выдает максимальную мощность при нагрузке, обеспечивающей просадку напряжения до 0,47-0,5 В, и при оптимальной нагрузке батарея из 36 элементов выдает напряжение 17-18 В.

Следует учитывать также, что солнечные элементы имеют нижний предел чувствительности по освещению, ниже которого он вообще перестает вырабатывать энергию. Для кремниевых кристаллических солнечных модулей этот предел — примерно 150-200 Вт/м2. Для тонкопленочных модулей он немного ниже — в пределах 100-200 Вт/м2. Поэтому считается, что тонкопленочные солнечные панели работают в пасмурную погоду лучше, чем кристаллические.

Эффект такой действительно наблюдается. Но при принятии решения о выборе типа солнечной батареи для вашего дома нужно понимать, что энергии солнечных лучей в пасмурную погоду очень мало.

Номинальную мощность солнечные батареи вырабатывают при освещенности 1000Вт/м2 и температуре панелей 25С.  Более того, КПД солнечных элементов при низкой освещенности падает (см. ВАХ солнечного элемента при различной освещенности).

Поэтому разница пороговой освещённости в 50-100 Вт/м2  мало повлияет на общую выработку электроэнергии солнечной батареи.

Какие солнечные модули работают лучше при пониженной освещенности и рассеянном свете?

В спецификациях на солнечные модули указаны параметры при STC (стандартных тестовых условиях). Реальные условия эксплуатации могут значительно отличаться от STC.  Обычно солнечные батареи в России работают при освещенности ниже, чем 1000 Вт/м² и погода бывает облачная или даже пасмурная. Солнечные модули разных типов и даже одного типа, но разных производителей работают по-разному в реальных условиях эксплуатации. 

Поэтому возникает вопрос — какие солнечные модули лучше купить, чтобы они работали наиболее эффективно при облачной погоде и рассеянном свете? Основным параметром, который нам важен при оценке эффективности солнечных батарей, является количество вырабатываемой энергии за промежуток времени (сутки, неделю, месяц, год).  Какие же модули вырабатывают больше энергии при малой освещенности? Рассмотрим основные типы модулей — монокристаллические, поликристаллические, тонкопленочные аморфные кремниевые, монокристаллические PERC модули — это основные модули, представленные сейчас на российском рынке.

Часто задают вопрос — какие модули работают лучше при облачной погоде и рассеянном свете? При пониженной освещённости и частичном затенении лучше работают тонкопленочные модули. Также, лучше чем обычные моно и поликристаллические модули при пониженной освещённости работают модули, изготовленные по технологии PERC (у нас в ассортименте есть такие модули).

Для стандартных модуле точно сказать, какой модуль — монокристаллический или поликристаллический — будет больше вырабатывать в облачную погоду нельзя. Тут все зависит от качества производителя. Только брендовые модули будут гарантировать максимальную выработку при различных условиях работы.

Обязательно смотрите, присутствует ли производитель или бренд в списке модулей, которые прошли тестирование независимой лаборатории на параметра PCT

Дешевые модули делаются со стеклом без антибликового покрытия (один из популярных в России поставщиков продает именно такие модули). Они выдают заявленные параметры при тестировании на заводе, когда модули облучаются под прямым углом к плоскости.

Но как только угол падения солнечных лучей становится не перпендикулярным поверхности элемента, значительная часть солнечного света отражается некачественным стеклом.  Также, очень плохо такие модули работают и на рассеянном свете.

В итоге выработка энергии таким модулем может быть меньше раза в 2 по сравнению с выработкой энергии модулем такой же номинальной мощности, но сделанным известным брендом и производителем, отвечающим за свое качество.

Поэтому повторим наш настоятельный совет, которые мы даем в нашем Руководстве покупателя солнечных батарей — не покупайте солнечные модули под брендом российского импортера! Вы сэкономите на покупке, но потеряете в выработке энергии (а это главный показатель качества солнечный батарей). В итоге стоимость электроэнергии от вашей солнечной батареи будет дороже, чем если бы вы купили качественную солнечную панель известного производителя.

Солнечные батареи за стеклом

Часто нас спрашивают, насколько снизится выработка солнечных батарей, если их установить за стеклом — внутри балкона, веранды и т.п. Многие дачники боятся, что установленную снаружи солнечную батарею украдут. Некоторые пытаются сделать установку солнечных батарей неприметной.

В солнечных панелях применяется специальное стекло с повышенной прозрачностью, которая достигается пониженным содержанием железа в стекле, но даже оно снижает мощность солнечной панели на несколько процентов. Как видно из таблицы выше, оконное стекло в один слой снижает выработку солнечной панели на 9%, а двойное стекло — на 16%.

Это при условии, что эти стекла — идеально чистые и солнечные лучи падают на них перпендикулярно.  В реальности же стекла бывают пыльными или даже грязными, что дополнительно снижает их прозрачность. При падении солнечных лучей под углом, отличным от 90 градусов, на передней и задней поверхности каждого стекла возникают переотражения, которые также отводят солнечные лучи от солнечного элемента.

  Поэтому мы не рекомендуем устанавливать солнечные батареи за оконными стеклами.

Солнечные батареи за стеклом на балконе

Эта статья прочитана 5303 раз(а)!

Продолжить чтение

• Угол наклона и направление
• Интересные ссылки по солнечным батареям
• Как выбрать солнечную батарею и не пожалеть об этом?
• Срок службы солнечных батарей
• Путеводитель по теме «Солнечные батареи»

Источник: https://www.solarhome.ru/basics/solar/pv/techorient.htm

В поле света: фермерские угодья смогут вырабатывать энергию

Российские сельскохозяйственные поля оснастят солнечными панелями. Это позволит производить энергию, не выделяя специальный участок под электростанцию.

Идею планируется реализовать с помощью установки батарей на специальных мачтах — они не будут мешать выращиванию растений и проезду техники, при этом давая возможность получать 1,5 МВт энергии с 1 га земли.

Этого будет достаточно для полного самообеспечения фермерских хозяйств электричеством и продажи ее излишков в общую сеть — при условии принятия соответствующих поправок в законодательство. Однако, по мнению экспертов, установка солнечных батарей прямо на территории полей может усложнить уход за оборудованием.

Урожай с неба

Идея российских инженеров состоит в размещении на сельскохозяйственных полях специальных шестиметровых мачт с таким расчетом, чтобы они не мешали выращиванию растений и проезду техники. Далее на них будут устанавливаться солнечные панели, способные эффективно вырабатывать электроэнергию.

Как рассказали создатели проекта, используемые батареи работают на основе технологии PERC, которая позволяет добиться КПД ячеек в 21,5% при мощности солнечного модуля от 300 до 375 Вт. Таким образом, совокупная установленная мощность для 1 га земли составит около 1,5 МВт, отметил представитель разработчика Илья Лихов. По его словам, этого будет достаточно для полного удовлетворения потребностей хозяйств в электроэнергии.

Интерес вызывает и конфигурация батарей: они представляют собой безрамочные солнечные панели, состоящие из двух слоев стекла, между которыми находятся генерирующие элементы. Благодаря такой конструкции они могут пропускать часть солнечного света, который проходит через промежутки между солнечными ячейками. В конечном счете это позволяет создать легкое затенение, которое обеспечивает защиту растений от выгорания при сохранении доступа к свету.

Кроме того, установка большого количества панелей мешает распространению ветра и способствует повышению влажности, что помогает увеличить плодородность земли.

Помимо мачт и батарей для создания полноценной электростанции необходим инвертор (он переводит постоянный ток от солнечных элементов в переменный), а в некоторых случаях еще и аккумуляторные батареи, которые позволяют сохранить энергию для последующего использования (например, в ночное время).

Гарантия на батареи составляет 30 лет при сроке службы около полувека. При этом инверторы и аккумуляторы необходимо менять каждые 15–20 лет.

Специалисты уже приступили к реализации первого проекта строительства новой солнечной электростанции в Краснодарском крае — местного сельхозпроизводителя планируется оснастить системой батарей суммарной мощностью в 200 КВт.

Битва за гектары

Традиционно под станцию в 1 МВт требуется 2–3 га земли, отметил генеральный директор АО «Белгородский институт альтернативной энергетики» Владимир Бредихин. Решение использовать солнечные панели на основе технологии PERC с довольно высоким КПД должно уменьшить срок окупаемости солнечных электростанций и повысить привлекательность технологии для потребителей.

Однако некоторые эксперты выразили сомнение в целесообразности установки солнечных батарей прямо на территории сельскохозяйственных полей, поскольку это может усложнить уход за оборудованием.

— Во время вспашки, культивирования, уборки урожая и других сельскохозяйственных работ, в ходе которых используется техника, будет происходить сильное запыление панелей, что неизбежно приведет к снижению эффективности их работы, — считает заведующая кафедрой «Электрические станции, сети и системы электроснабжения» Южно-Уральского государственного университета Ирина Кирпичникова. — В результате поверхность батарей нужно будет регулярно чистить, что может стать достаточно сложной задачей, учитывая высоту их расположения.

По расчетам специалистов, срок строительства одной солнечной станции (в зависимости от размера участка) составит от одной недели до месяца — без учета времени на доставку оборудования. При этом ее цена для удаленных регионов во множестве случаев не превысит стоимости подключения к электрической сети или установки автономного дизельного генератора сопоставимой мощности, обещают разработчики.

Частная электростанция

Доступность солнечной электростанции можно повысить также благодаря отказу от использования дорогостоящих аккумуляторов (обычно на них уходит половина стоимости системы), наладив поставку излишков вырабатываемой энергии в общую сеть. Однако пока эту возможность нельзя реализовать из-за отсутствия необходимой законодательной базы.

— Судя по характеристикам проекта, при установке новой электростанции мы могли бы получать со своих 2 га 3 МВт электроэнергии, однако для растениеводства такие мощности излишни, — отметил глава одного из хозяйств станицы Казанская (Кавказский район Краснодарского края) Виктор Коломийцев.

— Думаю, более актуально это будет для хозяйств, которые совмещают выращивание растений с птицеводством и содержанием скота, поскольку это требует больших затрат электричества.

Также установка большого количества батарей может быть интересна, если появится возможность продавать излишки энергии в общую сеть, как это делают фермеры в Германии и Франции.

Как писали «Известия», в прошлом году Минэнерго разработало законопроект о частной «зеленой» микрогенерации. Согласно предложениям ведомства, монтировать солнечные панели и ветряные установки смогут только собственники домов.

Энергию с них они будут продавать так называемым гарантирующим поставщикам — это основные энергосбытовые компании регионов. Таких поставщиков обяжут заключать с жителями договоры купли-продажи электричества. В документе сказано, что таким образом они возместят теряющуюся при передаче по сетям энергию.

По оценкам экспертов, создание таких частных электростанций окупится как минимум за пять лет в Южном федеральном округе, где пасмурных дней меньше, и за 7–8 лет в регионах Поволжья и Сибири.

По мнению аналитиков, процесс развития возобновляемых источников энергии в России во многом будет зависеть от дальнейшего удешевления оборудования и темпов роста цен на электричество. Законопроект о частной «зеленой» микрогенерации в конце прошлого года был направлен в Госдуму, в первом чтении он пока не рассматривался.

Источник: https://iz.ru/896620/aleksandr-bulanov/v-pole-sveta-fermerskie-ugodia-smogut-vyrabatyvat-energiiu

Сколько энергии дает солнечная батарея

21 сентября 2018

Солнечная батарея – это ряд солнечных модулей, которые преобразуют солнечную энергию в электричество и при помощи электродов передают его дальше, в другие преобразовательные устройства. Последние нужны для того, чтобы сделать из постоянного тока переменный, который способны воспринимать бытовые электроприборы. Постоянный ток получается, когда солнечную энергию воспринимают фотоэлементы и энергию фотонов преобразуют в электрический ток.

От того, сколько фотонов попадет на фотоэлемент, зависит, сколько энергии дает солнечная батарея. По этой причине, на производительность батареи влияет не только материал фотоэлемента, но и количество солнечных дней в году, угол падения солнечных лучей на батарею и другие факторы, не зависящие от человека.

Аспекты, влияющие на то, сколько энергии вырабатывает солнечная батарея

Прежде всего, производительность солнечных панелей зависит от материала изготовления и технологии производства. Из тех, что представлены на рынке, Вы можете найти батареи с производительностью от 5 до 22%. Все солнечные батареи разделяют на кремниевые и пленочные.

Производительность модулей на основе кремния:

• Монокристаллические кремниевые панели – до 22%.
• Поликристаллические панели – до 18%.
• Аморфные (гибкие) – до 5%.

Производительность пленочных модулей:

• На основе кадмий теллурида – до 12%.
• На основе селенида мели-индия-галлия – до 20%.
• На полимерной основе – до 5%.

Существуют так же смешанные типы панелей, которые преимуществами одного вида позволяют перекрыть недостатки другого, благодаря чему повышается КПД модуля.

Так же на то, сколько энергии дает солнечная батарея влияет количество ясных дней в году. Известно, что если солнце в Вашем регионе появляется на целый день меньше чем в 200 днях в году, то установка и использование солнечных батарей едва ли будет выгодной.

Кроме того, на КПД панелей влияет так же и температура нагрева батареи. Так, при нагревании на 1̊С производительность падает на 0,5%, соответственно, при нагреве на 10̊ С мы имеем в половину уменьшенный КПД. Чтобы предотвратить такие неприятности устанавливают системы охлаждения, так же требующие расход энергии.

Для сохранения высоких показателей производительности в течение дня устанавливают системы слежения за движением солнца, которые помогают сохранять прямой угол падения лучей на солнечные панели. Но эти системы стоят достаточно дорого, не говоря о самих батареях, поэтому не всем по карману устанавливать их для обеспечения энергией своего дома.

Сколько энергии вырабатывает солнечная батарея, зависит так же от суммарной площади установленных модулей, потому что каждый фотоэлемент может принять ограниченное количество солнечной энергии.

Как рассчитать, сколько энергии дает солнечная батарея для Вашего дома?

Опираясь на вышеизложенные моменты, которые стоит учесть при покупке солнечных панелей, мы можем вывести простую формулу, по которой можем высчитать, какое количество энергии будет выдавать один модуль.

Допустим, Вы выбрали один из самых производительных модулей площадью в 2 м2. Количество солнечной энергии в обычный солнечный день равно примерно 1000 Ватт на м2. В итоге мы получаем такую формулу: солнечная энергия (1000 Вт/м2) × производительность (20%) × площадь модуля (2 м2) = мощность (400 Вт).

Если Вы хотите высчитать, сколько воспринимается батареей солнечной энергии в вечернее время суток и в облачный день, Вы можете воспользоваться следующей формулой: количество солнечной энергии в ясный день × синус угла солнечных лучей и поверхности панели × процент преобразуемой энергии в пасмурный день = сколько солнечной энергии в итоге преобразует батарея. Для примера допустим, что вечером угол падения лучей равен 30̊. Получаем следующий расчет: 1000 Вт/м2 × sin30̊ × 60% = 300 Вт/м2, и последнее число используем как основу расчета мощности.

Источник: https://altenergiya.ru/sun/skolko-energii-daet-solnechnaya-batareya.html

Сетевая солнечная станция 30 кВт

Компания Альтэко предлагает к рассмотрению типовое решение «Сетевая солнечная электростанция 30 кВт» для дополнительного электроснабжения объекта на основе возобновляемой энергии солнца и продажи избытка генерируемой энергии в сеть.

Сетевая солнечная станция используется для электроснабжении дома с возможностью продажи избытка электроэнергии в сеть по «зеленому» тарифу.

Выработанная электроэнергия обеспечивает собственное потребление дома. Если потребления нет или оно значительно меньше, чем мощность солнечной станции, тогда избыток энергии отправляется в сеть.

Такая электростанция может работать только при наличии напряжения во внешней сети (если нет напряжения во внешней сети, то солнечная станция генерировать электроэнергию не будет).

Согласно законодательству о «зеленом» тарифе, для домашних хозяйств оплата производится за избыток генерируемой  электроэнергии в конце каждого месяца. То есть за количество выработанной электроэнергии за минусом потребленной.

Предлагаемая комплектация является базовой и может быть изменена под конкретные требования для обеспечения заданных параметров. 

Основные технические характеристики станции (Вариант 2):
Мощность солнечных панелей — 30,60 кВт;
Мощность инвертора — 30,0 кВт;
Мощность панели — 340 Вт;
Количество панелей — 90 шт.

;
Тип солнечных панелей — монокристаллические;
Место расположения — скатная крыша;
Угол наклона — 34°;
Ориентация — юг;
Дополнительная нагрузка на кровлю — 20 кг/м кв.

;
Площадь солнечных панелей — 153 м кв.;

Экономические показатели станции (Вариант 2):
Сумма капиталовложений — 20 060 $;
Годовой доход — 4 761 $*;
Величина зеленого тарифа — 0,163 Евро/кВт·ч;
Срок окупаемости — 4,2 лет.
* — с учётом налогов и собственного потребления 200 кВтч/мес.

Производительность станции (Вариант 2):
Выработка эл. энергии за месяц (минимально) — до 894 кВт·ч;
Выработка эл. энергии за месяц (максимально) — до 4 285 кВт·ч;
Выработка эл. энергии за год — до 34 214 кВт·ч;

Правовое основание для получения средств по «зеленому» тарифу смотрите в разделе – «Зеленый» тариф для физических лиц

Состав и стоимость солнечной станции

№п/п	Наименование	Варианты СЭС / Стоимость, $
Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3
30,55 кВт	30,60 кВт	30,34 кВт
1.1	Солнечная батарея JA Solar JAM60S09/PR-325W,325Вт–94шт.	11 355,20
1.2	Солнечная батарея Ja Solar JAM60S10 340MR, 340 Вт – 90 шт.	11 700
1.3	Солнечная батарея JA Solar JAM72S10-410/MR,410 Вт – 74шт.	12 150,80
2.1	Сетевой инвертор Solis-30K-DC – 1 шт.	2 444
2.2	Сетевой инвертор Huawei SUN2000-33KTL-A– 1 шт.	3 120
2.3	Сетевой инвертор SolarEdge SE27,6k– 1 шт.	6 460
3*	Крепежная конструкция для солнечных модулей (наземная) – 1 к-т.	3 330
3.1*	Крепежная конструкция для солнечных модулей – 1 к-т.	2 350	2 250
Итого (основное оборудование):	16 149,20	17 070	21 940,80
4*	Дополнительные материалы (кабеля, автоматы и т.д.)	500
5*	Проектно-монтажные и пусконаладочные работы	2 240
6*	Транспортные расходы	250
Всего:	19 139,20**	20 060**	24 930,80**

* — цены уточняются после выезда на объект и по факту выполнения работ.

** — в зависимости от условий оплаты (без кредита) и сроков монтажа возможны дополнительные скидки на оборудование и работы.

В стоимости солнечной станции не учтена услуга подключения «зеленого» тарифа.

Стоимость установки и комплектация пакета «Сетевая солнечная электростанция 30 кВт» подлежит уточнению после выезда на объект.

     Дополнительно необходимо учесть стоимость двунаправленного счётчика в комплекте с АСКУЭ (стоимость формируется ОблЭнерго, на практике эквивалент 400-500 дол. США).
     При необходимости, возможно оформление «зеленого» тарифа компанией «Альтэко Груп».

     Для оптимизации монтажных работ возможно применить услугу «удаленного монтажа» или «шеф-монтаж + пуско-наладка».      Услуга «удаленный монтаж» предоставляется бесплатно при покупке всего комплекта оборудования.

     Услуга «шеф-монтаж + пуско-наладка» составляет около 25 % от стоимости монтажных и накладных расходов.

Условия кредитования

Гарантии:
на солнечные панели – 12 лет;
на инверторное оборудование – 5 лет;
на монтажные работы – 2 года;

Срок службы:
солнечных панелей – неограничен;
инверторного оборудования – 20-25 лет;

Технико-экономическое обоснование (ТЭО) установки солнечной станции можно посмотреть в разделе – Расчет окупаемости установки солнечной станции 30 кВт

Преимущества нашего оборудования

Солнечные панели

JA Solar – ведущий производитель солнечных панелей в мире. По оценке Bloomberg New Energy Finance, в III квартале 2017 года компания занимала 5 место в мировом рейтинге производителей Tier 1.

Ключевые особенности панелей:

имеют технологию 5ВВ, благодаря которой уменьшается сопротивление ячейки и потери напряжения, увеличивается надёжность соединения ячеек и повышается эффективность панели;

применяется специальное антиотражающее и пылеотталкивающее стекло, уменьшающее потери мощности от грязи и пыли;

собраны из кремниевых элементов класса А;
12-летняя гарантия на панели.

             Высокое качество материалов и сборки обеспечивает:

позитивное отклонение мощности панели от 0 до +5 Вт;КПД 16,82% для поликристаллических модулей;

классификацию панелей по току для увеличения эффективности работы всей системы;

 защиту от влияния PID эффекта (деградации от разности потенциалов);
 отличную производительность при средней и низкой освещенности.

 Продукция имеет TÜV и другие сертификаты качества.

 JA Solar – первая Китайская компания, которая получила оценку по экологической программе Intertek.

Инверторы

 • Применяем только лучшие инверторы китайского или европейского производства; • Подбор инвертора исходя из проектных расчетов и специфики задачи конкретных условий объекта: от 1 MPP-трекера до 4-х MPPT; • Внутренние компоненты инвертора рассчитаны на длительную и безотказную работу в «тяжелых» условиях; • Высокий КПД до 98,6 %; • Возможность мониторинга работы инверторов через интернет, в том числе с помощью мобильного приложения на Android и iOS.

 • Сотрудники нашего сервисного центра бесплатно отслеживают и корректируют работу инвертора на протяжении первых пяти лет работы станции.

Конструкция крепления

Специальный крепеж для кровли:

 • Качественный первичный алюминий (сплав АД31Т1); • Лёгкий вес; • Анодно-окисное покрытие для защиты от коррозии; • Универсальность для всех типов крыш;

 • Расчётный срок службы конструкции – не менее 50 лет.

Специальный крепеж на грунт:

 • Сталь С235/С355 (ГОСТ 27772-88); • Стальные элементы покрываются методом горячего цинкования с толщиной слоя до 70 мкм (ГОСТ 9.307-89); • Устойчивость к ветровым и снеговым нагрузкам; • Современный дизайн конструкции без бетонирования; • Простота масштабирования и переноса – в случае необходимости, конструкцию легко изменить, адаптировать под рельеф местности или перенести в другое место;

 • Расчётный срок службы в обычных условиях – более 25 лет.

Прим.: Все элементы конструкций рассчитываются согласно норм и требований ДБН В.1.2-2:2006 (Нагрузки и воздействия).

Структурная схема солнечной станции

Фото наших станций

Источник: https://alteco.in.ua/solution/solnechnaya-energetika/solnechnaya-elektrostanciya-30kwt-var12-setevaya

Сколько энергии дает солнечная батарея? На что хватит одной солнечной батареи?

С 2015 года количество частных СЭС в Украине ежегодно увеличивалось вдвое, к августу 2019 года превысив двенадцать тысяч домохозяйств.

В отличие от промышленных станций, где приоритетной является максимально доступная мощность, владельцам небольших домашних установок приходится скрупулезно рассчитывать расходы на каждый киловатт.

И если потенциальные потребности в электроэнергии для дома или дачи уже высчитаны, остается определить, сколько энергии дает одна солнечная батарея в зависимости от климатических особенностей региона, сезонности, величины солнечной инсоляции, места установки, наличия поворотных трекеров, разновидности панелей, КПД и т.д.

Влияет ли регион на производительность солнечной энергии?

Величина солнечной инсоляции в различных регионах Украины существенно отличается. В среднем, можно считать, что каждый 1 кВт мощности современных высококачественных панелей обеспечит следующую ежегодную выработку электроэнергии по областям при идеальных условиях:

• Северные, северо-западные – 1035 кВт*ч;
• западные – 1070 кВт*ч;
• центральные – 1125 — 1175 кВт*ч;
• восточные, южные – 1225-1275 кВт*ч;
• Крым, юго-западная часть Одесской области – 1300-1325 кВт*ч.

Чтобы рассчитать, сколько дает энергии солнечная батарея мощностью 250 Вт, приведенные цифры понадобится разделить на четыре. Это даст следующие средние ежегодные цифры:

• Ровно, Сумы – 275 кВт*ч (север, северо-запад);
• Днепр, Киев – 300 кВт*ч (центр);
• Херсона, Николаев – 325 кВт*ч (юг).

Сколько энергии дает солнечная батарея в зависимости от сезона/месяца?

Еще более значительна сезонная разница в генерации. Из-за наклона земной оси длительность светового дня максимальна летом и минимальна зимой, а 1 кВт мощности панелей генерирует примерный объем выработки согласно данным таблицы:

Север и Запад	Центр	Юг и Восток
Сутки	Месяц	Сутки	Месяц	Сутки	Месяц
Январь	0,99	30,69	1,10	34,10	1,21	37,51
Февраль	1,71	47,88	1,90	53,20	2,09	58,52
Март	2,70	83,70	3,00	93,00	3,30	102,30
Апрель	3,60	108,00	4,00	120,00	4,40	132,00
Май	4,77	147,87	5,30	164,30	5,83	180,73
Июнь	4,77	143,10	5,30	159,00	5,83	174,90
Июль	4,77	147,87	5,30	164,30	5,83	180,73
Август	4,23	131,13	4,70	145,70	5,17	160,27
Сентябрь	2,84	85,05	3,15	94,50	3,47	103,95
Октябрь	1,80	55,80	2,00	62,00	2,20	68,20
Ноябрь	0,95	28,35	1,05	31,50	1,16	34,65
Декабрь	0,81	25,11	0,90	27,90	0,99	30,69
ГОД	1034,55	1149,50	1264,45

Чтобы выяснить, сколько энергии дает солнечная батарея в любой период, соответствующие данные таблицы необходимо умножить на мощность панели в киловаттах, например:

250 Вт (июнь, центральный регион): 5,30* 0,25 = 1,325 кВт/сутки, 159,0* 0,25 = 39,75 кВт/месяц.

Какую роль играет угол наклона на производительность энергии?

Следующими факторами влияния на производительность является угол отклонения от прямой линии на солнце, и поворот рабочих поверхностей относительно сторон света.

Идеальными условиями расположения считается:

• перпендикулярность плоскости батареи к направлению падения лучей;
• ориентация на юг.

Любые отклонения приводят к падению показателей.

Приблизительный расчет процента потерь – согласно данным таблицы:

Отклонение от перпендикуляра	Эффективность	Азимут (сторона света)	Эффективность
0°	100%	Ю	100%
30°	80%	ЮЗ – ЮВ	95%
45°	60%	З – В	70%
60°	40%	СЗ — СВ	35%
90°	20%	С	0-5%

Расчет того, сколько энергии дают солнечные батареи, показывает – изменение угла наклона приводит к меньшим потерям производительности, чем азимутное отклонение. Следовательно, монтаж неподвижных маломощных систем (или поворачиваемых дважды в год – зима/лето) экономически более оправдан, чем установка дорогостоящих трекеров. Причина очевидна – угол отклонения даже неподвижных панелей от строгого перпендикуляра на протяжении года всегда оказывается < 30°.

При невозможности сориентировать панели в южных направлениях – при текущем уровне технологий покупка станции становится нецелесообразной.

Каким должен быть уровень освещения и погодные условия?

На то, сколько энергии дает солнечная батарея, наибольшее влияние оказывают погодные условия и особенно время суток. Ночью, при отсутствии солнца, генерация системы равна нулю. Сравнительно мала она ранним утром и поздним вечером.

Сильно уменьшается выработка зимой, поскольку при низко стоящем солнце угол падения лучей слишком мал. Разница между среднесуточным количеством энергии в начале лета и конце зимы достигает 5 – 5,5 раз. Это объясняет факт, почему СЭС небольшой мощности зимой практически не используются.

Важной деталью является наличие в солнечной станции аккумуляторов, без которых подача энергии ночью невозможна.

В меньшей степени влияет на уровень производства энергии снег, дождь и прочие виды осадков, при условии достаточного уровня освещения. Кроме того, отдельные виды панелей, использующие в качестве полупроводника вместо кремния редкоземельные элементы (сульфид композита медь/индий/германий либо теллурид кадмия) отличаются на 20% более высоким спектром поглощения излучения при рассеянном свете и больших углах падения лучей солнца.

Насколько важен класс и качество оборудования?

Если задаться вопросом, сколько энергии дают солнечные батареи в зависимости от производителя и прошедшего срока эксплуатации, картина образуется следующая.

1. Высококачественная продукция американских, европейских и японских компаний. Ежегодная потеря эффективности – менее 0,3%, гарантированный срок службы панелей – более 25 лет. При грамотно проведенном монтаже на протяжении всего периода эксплуатации фотовольтаика подобных фирм выдает в сутки около 120% номинальной часовой мощности системы зимой и 580% летом. Одна 250-ваттная панель способна генерировать 300 Вт/сутки в январе и 1,45 кВт в июле. Для полноценного снабжения дома этого, разумеется, недостаточно, и обеспечение потребностей электроэнергии достигается объединением нужного числа батарей.
2. Оборудование малоизвестных компаний Китая. При более низкой стоимости срок годности китайских батарей значительно короче, что связано с быстрой деградацией ячеек.
3. Б/У техника и контрабанда. Предсказать, сколько энергии дает одна солнечная батарея данного типа, не получится по причине отсутствия возможности определить стадию разрушения внутренней структуры модульных блоков и микроповреждений внешнего защитного остекления.

Советы по экономии от компании Green Tech Trade

Из приведенных расчетов следует, что даже легкая, компактная и мобильная 100-ваттная панель способна обеспечить зарядку различных мобильных устройств днем и освещение двух-трех палаток ночью, во время летнего похода в горы. Модуля из двух-трех 250-ваттных батарей будет вполне достаточно для комфортного пребывания на даче в выходные. А мини СЭС на 3-4 кВт прекрасно справится с круглосуточным снабжением электричеством небольшого загородного домика.

Увеличить производительность еще на 20% — при той же совокупной мощности системы – несложно при условии приобретения не классических, а тонкопленочных батарей компании First Solar (США). В Украине официальным дистрибьютором данного оборудования выступает фирма Green Tech Trade. Ознакомиться с ассортиментом и сделать предварительный бесплатный расчет СЭС можно на сайте компании.

Источник: https://greentechtrade.com.ua/ru/skolko-energyy-daet-odna-solnechnaya-batareya/

Расчёт солнечных батарей

Приветствую вас на сайте е-ветерок.ру, сегодня я хочу вам рассказывать о том сколько нужно солнечных батарей для дома или дачи, частного дома и пр. В этой статье не будет формул и сложных вычислений, я попробую донести всё простыми словами, понятными для любого человека. Статья обещает быть не маленькой, но я думаю вы не зря потратите своё время, оставляйте комментарии под статьёй.

Самое главное чтобы определится с количеством солнечных батарей надо понимать на что они способны, сколько энергии может дать одна солнечная панель, чтобы определить нужное количество. А также нужно понимать что кроме самих панелей понадобятся аккумуляторы, контроллер заряда, и преобразователь напряжения (инвертор).

Расчёт мощности солнечных батарей

Чтобы рассчитать необходимую мощность солнечных батарей нужно знать сколько энергии вы потребляете. Например если ваше потребление энергии составляет 100кВт*ч в месяц (показания можно посмотреть по счётчику электроэнергии), то соответственно вам нужно чтобы солнечные панели вырабатывали такое количество энергии. Сами солнечные батареи вырабатывают солнечную энергию только в светлое время суток.

И выдают свою паспортную мощность только при наличие чистого неба и падении солнечных лучей под прямым углом. При падении солнца под углами мощность и выработка электроэнергии заметно падает, и чем острее угол падения солнечных лучей тем падение мощности больше. В пасмурную погоду мощность солнечных батарей падает в 15-20 раз, даже при лёгких облачках и дымке мощность солнечных батарей падает в 2-3 раза, и это всё надо учитывать.

При расчёте лучше брать рабочее время, при котором солнечные батареи работают почти на всю мощность, равным 7 часов, это с 9 утра до 4 часов вечера. Панели конечно летом будут работать от рассвета до заката, но утром и вечером выработка будет совсем небольшая, по объёму всего 20-30% от общей дневной выработки, а 70% энергии будет вырабатываться в интервале с 9 до 16 часов.

Таким образом массив панелей мощностью 1кВт (1000ватт) за летний солнечный день выдаст за период с 9-ти до 16-ти часов 7 кВт*ч электроэнергии, и 210кВт*ч в месяц. Плюс ещё 3кВт (30%) за утро и вечер, но пускай это будет запасом так-как возможна переменная облачность. И панели у нас установлены стационарно, и угол падения солнечных лучей изменяется, от этого естественно панели не будут выдавать свою мощность на 100%.

Я думаю понятно что если массив панелей будет на 2кВт, то выработка энергии будет 420кВт*ч в месяц. А если будет одна панелька на 100 ватт, то в день она будет давать всего 700 ватт*ч энергии, а в месяц 21кВт.

Неплохо иметь 210кВт*ч в месяц с массива мощностью всего 1кВт, но здесь не всё так просто

Во-первых не бывает такого что все 30 дней в месяце солнечные, поэтому надо посмотреть архив погоды по региону и узнать сколько примерно пасмурных дней по месяцам. В итоге наверно 5-6 дней точно будут пасмурные, когда солнечные панели и половины электроэнергии не будут вырабатывать. Значит можно смело вычеркнуть 4 дня, и получится уже не 210кВт*ч, а 186кВт*ч

Так-же нужно понимать что весной и осенью световой день короче и облачных дней значительно больше, поэтому если вы хотите пользоваться солнечной энергией с марта по октябрь, то нужно увеличить массив солнечных батарей на 30-50% в зависимости от конкретного региона.

Но это ещё не всё, также есть серьёзные потери в аккумуляторах, и в преобразователей (инверторе), которые тоже надо учитывать, об этом далее.

Про зиму я пока говорить не буду так-как это время совсем плачевное по выработке электроэнергии, и тут когда неделями нет солнца, уже никакой массив солнечных батарей не поможет, и нужно будет или питаться от сети в такие периоды, или ставить бензогенератор. Хорошо помогает также установка ветрогенератора, зимой он становится основным источником выработки электроэнергии, но если конечно в вашем регионе ветренные зимы, и ветрогенератор достаточной мощности.

Расчёт ёмкости аккумуляторной батареи для солнечных панелей

Примерно так выглядит солнечная электростанция внутри дома Ещё один пример установленных аккумуляторов и универсального контроллера для солнечных батарей

Самый минимальный запас ёмкости аккумуляторов, который просто необходим должен быть такой чтобы пережить тёмное время суток. Например если у вас с вечера и до утра потребляется 3кВт*ч энергии, то в аккумуляторах должен быть такой запас энергии.

Если аккумулятор 12 вольт 200 Ач, то энергии в нём поместиться 12*200=2400 ватт (2,4кВт). Но аккумуляторы нельзя разряжать на 100%. Специализированные АКБ можно разряжать максимум до 70%, если больше то они быстро деградируют. Если вы устанавливаете обычные автомобильные АКБ, то их можно разряжать максимум на 50%. По-этому, нужно ставить аккумуляторов в два раза больше чем требуется, иначе их придётся менять каждый год или даже раньше.

Оптимальный запас еъёмкости АКБ это суточный запас энергии в аккумуляторах. Например если у вас суточное потребление 10кВт*ч, то рабочая ёмкость АКБ должна быть именно такой. Тогда вы без проблем сможете переживать 1-2 пасмурных дня, без перебоев. При этом в обычные дни в течение суток аккумуляторы будут разряжаться всего на 20-30%, и это продлит их недолгую жизнь.

Ещё одна немаловажная делать это КПД свинцово-кислотных аккумуляторов, который равен примерно 80%. То-есть аккумулятор при полном заряде берёт на 20% больше энергии чем потом сможет отдать. КПД зависит от тока заряда и разряда, и чем больше токи заряда и разряда тем ниже КПД.

Например если у вас аккумулятор на 200Ач, и вы через инвертор подключаете электрический чайник на 2кВт, то напряжение на АКБ резко упадёт, так-как ток разряда АКБ будет около 250Ампер, и КПД отдачи энергии упадёт до 40-50%.

Также если заряжать АКБ большим током, то КПД будет резко снижаться.

Также инвертор (преобразователь энергии 12/24/48 в 220в) имеет КПД 70-80%.

Учитывая потери полученной от солнечных батарей энергии в аккумуляторах, и на преобразовании постоянного напряжения в переменное 220в, общие потери составят порядка 40%. Это значит что запас ёмкости аккумуляторов нужно увеличивать на 40%, и так-же увеличивать массив солнечных батарей на 40%, чтобы компенсировать эти потери.

Но и это ещё не все потери. Существует два типа контроллеров заряда аккумуляторов от солнечных батарей, и без них не обойтись.

PWM(ШИМ) контроллеры более простые и дешёвые, они не могут трансформировать энергию, и потому солнечные панели не могут отдать а АКБ всю свою мощность, максимум 80% от паспортной мощности.

А вот MPPT контроллеры отслеживают точку максимальной мощности и преобразуют энергию снижая напряжение и увеличивая ток зарядки, в итоге увеличивают отдачу солнечных батарей до 99%. Поэтому если вы ставите более дешёвый PWM контроллер, то увеличивайте массив солнечных батарей ещё на 20%.

Расчёт солнечных батарей для частного дома или дачи

Если вы не знаете ваше потребление и только планируете скажем запитать дачу от солнечных батарей, то потребление считается достаточно просто. Например у вас на даче будет работать холодильник, который по паспорту потребляет 370кВт*ч в год, значит в месяц он будет потреблять всего 30.8кВт *ч энергии, а в день 1.02кВт*ч.

Также свет, например лампочки у вас энергосберегающие скажем по 12 ватт каждая, их 5 штук и светят они в среднем по 5 часов в сутки. Это значит что в сутки ваш свет будет потреблять 12*5*5=300 ватт*ч энергии, а за месяц «нагорит» 9кВт*ч.

Также можно почитать потребление насоса, телевизора и всего другого что у вас есть, сложить всё и получится ваше суточное потребление энергии, а там умножить на месяц и получится некая примерная цифра. Например у вас получилось в месяц 70кВт*ч энергии, прибавляем 40% энергии, которая будет теряться в АКБ, инверторе и пр. Значит нам нужно чтобы солнечные панели вырабатывали примерно 100кВт*ч. Это значит 100:30:7=0,476кВт.

Получается нужен массив батарей мощностью 0,5кВт. Но такого массива батарей будет хватать только летом, даже весной и осенью при пасмурных днях будут перебои с электричеством, поэтому надо увеличивать массив батарей в два раза.

В итоге вышеизложенного в вкратце расчёт количества солнечных батарей выглядит так:

принять что солнечные батареи летом работают всего 7 часов с почти максимальной мощностью

посчитать своё потребление электроэнергии в сутки

Разделить на 7 и получится нужная мощность массива солнечных батарей

прибавить 40% на потери в АКБ и инверторе

прибавить ещё 20% если у вас будет PWM контроллер, если MPPT то не нужно

Пример: Потребление частного дом 300кВт*ч в месяц, разделим на 30 дней = 7кВт, разделим 10кВт на 7 часов, получится 1,42кВт. Прибавим к этой цифре 40% потерь на АКБ и в инверторе, 1,42+0,568=1988ватт. В итоге для питания частного дома в летнее время нужен массив в 2кВт.

Но чтобы даже весной и осенью получать достаточно энергии лучше увеличить массив на 50%, то-есть ещё плюс 1кВт. А зимой в продолжительные пасмурные периоды использовать или бензогенератор, или установить ветрогенератор мощностью не менее 2кВт.

Более конкретно можно рассчитать основываясь на данных архива погоды по региону.

Стоимость солнечных батарей и аккумуляторов

Цены на солнечные батареи и оборудование сейчас достаточно разнятся, одна и также продукция может по цене в разы отличаться у разных продавцов, поэтому ищите дешевле, и у проверенных временем продавцов. Цены на солнечные батареи сейчас в среднем 70 рублей за ватт, то-есть массив батарей в 1кВт обойдётся примерно в 70т.руб, но чем больше партия тем больше скидки и дешевле доставка.

Качественные специализированные аккумуляторы стоят дорого, аккумулятор 12в 200Ач обойдётся в среднем в 15-20т.рублей. Я использую вот такие акб, про них написано в этой статье Аккумуляторы для солнечных батарей Автомобильные в два раза дешевле, но их надо ставить в два раза больше чтобы они прослужили хотябы лет пять. А так-же автомобильные АКБ нельзя ставить в жилых помещениях так-как они не герметичны.

Специализированные при разряде не блолее 50% прослужат 6-10 лет, и они герметичные, ничего не выделяют. Можно купить и дешевле если брать крупную партию, обычно продавцы дают приличные скидки.

Остальное оборудование наверно индивидуально, инверторы бывают разные, и по мощности, и по форме синусоиды, и по цене. Так-же и контроллеры заряда могут быть как дорогие со всеми функциями, в том числе с о связью с ПК и удалённым доступом через интернет.

Источник: http://e-veterok.ru/095-solnehnye-batarei-vraschyot.php

Сколько вырабатывает солнечная панель

В последнее время альтернативные источники энергии пользуются все большей популярностью. Это не только более экологично, но и во многом более выгодно. Солнечная энергия – практически неисчерпаемый ресурс, и при правильном использовании он может дать возможность обеспечить электричеством не только одно отдельно взятое здание, но и целые города.

Люди, интересующиеся установкой оборудования для выработки солнечной энергии, прежде всего, интересуются ответом на вопрос «Сколько энергии вырабатывает солнечная батарея?». В ответе стоит указать три влияющих фактора:

• Эффективность выбранного типа батареи – максимальная мощность, которую она может дать.

• Площадь солнечных панелей.

• Количество попадающей на поверхность панелей солнечной радиации.

Поэтому для получения точного ответа на вопрос об эффективности подобных устройств необходимо делать расчеты для каждого конкретного здания, оборудованного солнечными батареями.

Принципы и особенности работы солнечных панелей

Солнечные панели устроены достаточно просто. Они состоят из так называемых фотоэлектрических преобразователей, производимых предпочтительно из кремния. Вопреки распространенному мнению, КПД батарей зависит не от степени прогрева их солнечными лучами, а от интенсивности солнечного света и размеров фотоэлементов. Поэтому во время пасмурной погоды КПД оборудования значительно снижается.

Существует два типа преобразователей: монокристаллический и поликристаллический. Эффективность первого равна 17,5%, второго – 15%. Таким образом, в солнечный день и солнце в зените батарея может выдать до 250 Вт, имея площадь примерно 1,6 квадратных метров. Данный расчет стандартен для Украины и других стран, так как в нем использованы средние величины площади фотоэлемента, его эффективности и уровня солнечной радиации – 1000 Вт на метр квадратный.

Но количество того, сколько энергии вырабатывает солнечная панель, будет меняться в течение суток и времен года. Не стоит забывать, что в ночное время батареи не функционируют, а в пасмурную и снежную погоду их эффективность ощутимо падает. Также получается разное количество электричества утром, днем и вечером, когда солнце только встает, находится в зените и садится.  

Где прибрести инверторы для солнечных панелей в Украине?

Помимо самих батарей, необходимо приобрести солнечные сетевые инверторы, задачей которых является преобразование полученного постоянного напряжения в переменное. Без данного приспособления установка солнечных панелей бессмысленна. Купить же его на сайте компании Хуавей просто и достаточно дешево. Заказ будет оформлен быстро, консультанты ресурса готовы ответить на любые вопросы клиентов и помочь им с покупкой интересующих их приборов

Источник: http://huawei.energy/useful-know/skolko_vyrabatyvaet_solnechnaya_panel/