Эффективность солнечных панелей: Эффективность солнечных батарей: преимущества и недостатки

Содержание

Эффективность солнечных батарей: преимущества и недостатки

Если вы хотите вложить средства в установку солнечной системы, которая будет вырабатывать необходимое количество электроэнергии, то нужно все тщательно просчитать и в первую очередь эффективность. Чем выше показатель эффективности, тем быстрее окупятся ваши расходы, и тем больше вы получите тока от солнечного света. Но не все знают, что по причине неправильной эксплуатации батареи могут работать с производительностью меньше заявленного значения. Чтобы этого не допустить, нужно разобраться, какие факторы влияют на уровень выработки и как можно увеличивать общую эффективность.

Содержание статьи

Какие факторы влияют на эффективность панелей

Максимальный показатель эффективности достигается солнечными батареями только при соблюдении определенных условий. Что сюда входит?

Угол наклона панелей

Когда солнечные лучи попадают на панель под углом 90 градусов, то есть перпендикулярно, это позволяет получить наибольший процент выработки электроэнергии. Очень важно следить за углом наклона и выставлять соответствующим образом, согласно рекомендациям специалистов, хотя бы раз в сезон. Есть солнечные панели, которые оснащены функцией автоматически регулировки и слежением за солнечными лучами, однако такие конструкции не из дешевых.

Регулярное очищение поверхности

Грязь, пыль, снег засоряют фотоэлементы и не дают им с высокой эффективностью поглощать солнечный свет. Чем чище поверхность, тем больше электроэнергии вы получите. Протирать солнечные батареи необходимо несколько раз в сезон, а зимой регулярно очищать от снега и наледи.

Погодные условия

От погоды также многое зависит. Например, при пасмурной погоде эффективность солнечных батарей снижается до 5 раз, так как плотность солнечного излучения падает. В дождливые и снежные дни батареи и вовсе могут ничего не вырабатывать, так как результат напрямую зависит от того, насколько ярко светит солнце.

Температура

Утверждение, чем жарче на улице, тем больше будет производительность солнечных панелей не верное. Главное – это показатель солнечной радиации и угол попадания лучей на панель. Больше того, когда модуль от солнечного света сильно перегревается, а такая температура может доходить и до 80 градусов, эффективность работы панели снижается из-за сильного накала. Поэтому батарея сможет дать больше в зимний солнечный день, чем в летний зной. Чтобы снизить температуру модулей при нагреве, желательно оставлять между ними небольшое пространство, чтобы панели охлаждались от потока воздушных масс.

Отсутствие тени

При установке солнечных панелей следите, чтобы на протяжении дня на них не падала тень. То же самое касается деревьев, других построек и конструкций, которые могут заслонять солнечную станцию и тем самым снижать эффективность. Специалисты советуют устанавливать панели на южной стороне.

Таким образом, несоблюдение правил может привести к сильному изменению показателя эффективности работы солнечной панели и отразится на получении необходимого объема электроэнергии. Причем данный показатель может снизиться до 8 раз. Здесь очень важно соблюдать не каждый пункт в отдельности, а все в комплексе. Только так можно сохранить максимальную эффективность работы, заложенную производителем.

Что такое КПД

КПД – это коэффициент полезного действия. В работе солнечных батарей этот показатель измеряется в процентах и означает производительность одной панели – количество электроэнергии при стопроцентном использовании солнечного света. Значение эффективности указывается в паспорте солнечной батареи. Его также можно рассчитать самостоятельно: мощность электроэнергии разделить на мощность солнечной энергии, которая приходится на определенный размер площади панели.

В показатель чистой выработки уже включены энергозатраты, которые будут направлены на обеспечение работы других технических устройств, без которых получить ток от солнечной батареи и использовать его в бытовых целях не получится.

КПД – это экономическая обоснованность установки солнечных батарей. Его средний показатель находится в пределах от 12 до 25%. Наибольшее значение показывают кремниевые панели – от 17 до 22% при условии качественного сырья и правильной эксплуатации. Также не стоит рассчитывать на высокой процент эффективности, если погодные условия тому не соответствуют.

Наиболее эффективные модели батарей

В основе работы любой солнечной панели заложен принцип полупроводниковыми элементами выбивать из солнечного света атомы, которые обеспечивают электрический ток. Но одной батареи для получения большого количества будет недостаточно. Поэтому несколько штук, в среднем от 5 до 15, объединяют в целую систему. Чем больше панелей, тем больше электричества. Но количество полученного тока также зависит и от мощности панели, ее производительности.

Сейчас на рынке представлено несколько моделей солнечных батарей. Они в первую очередь отличаются между собой не только стоимостью, но и способом преобразования энергии, составом фотоэлементов, уровнем КПД, сроком службы. Наиболее эффективными считаются многослойные кремниевые модули. К ним относятся:

  • Монокристаллические.
  • Поликристаллические.
  • Амфорные.

Самыми эффективными считаются монокристаллические солнечные батареи. У них самый большой показатель КПД – 22%, потом идут поликристаллические со значением выработки 17% и амфорные – 5-7%. Но в зависимости от производительности устанавливается и цена на панели. Первый вариант наиболее дорогостоящий, зато отличается долгим сроком службы и практически отсутствием деградации.

Как увеличить КПД

Во-первых, чтобы получить максимальную эффективность работы солнечных батарей, необходимо соблюдать все вышеперечисленные правила, которые влияют на генерацию солнечного тока, а во-вторых, производительность зависит от качества панелей и заложенных в них технических характеристик. Самым важным критерием для получения высокого показателя КПД является угол наклона панелей. Смена угла наклона в зависимости от времени года и региона. Желательно при помощи точных расчетов регулировать положение модулей хотя бы один-два раза в сезон.

Увеличить эффективность смогут специальные системы слежения за солнцем. Они автоматически изменяют угол наклона панелей в зависимости от угла падения солнечных лучей на поверхность. Однако реализация такого решения обойдется недешево.

Больше, чем установлено в паспорте солнечной батареи, вы не сможете получить производительности. Этот вопрос находится в компетенции ученых, которые каждый день пытаются найти идеальную «формулу» невысокой себестоимости материалов для производства модулей и высокого КПД. На сегодняшний день уже есть модели батарей, которые состоят из разных материалов в виде слоев и поглощают не только ультрафиолетовое излучение, но и инфракрасное, тем самым вырабатывая тока в два раза больше. На сегодняшний день уже представлен ряд различных вариаций панелей, эффективность которых составляет 40% и выше. Однако они пока недоступны широкой массе потребителей.

 

Экономическая эффективность системы

Перед тем как установить солнечную станцию, необходимо просчитать ее экономическую эффективность. Стоимость солнечной батареи сегодня предельно высокая, а их вам может понадобиться от 5 до 15 в зависимости от необходимого показателя энергопотребления. С учетом значения КПД и общих затрат можно просчитать, когда окупится такое вложение средств и вы сможете бесплатно пользоваться электричеством.

Что влияет на срок окупаемости:

  • Стоимость солнечных батарей и их количество. Надежные панели из кремния с высоким показателем КПД обойдутся куда дороже, чем пленочные.
  • Тип солнечных батарей. Многослойные качественные модули смогут отработать в два, а то и в три раза дольше однослойных, более дешевых панелей.
  • Стоимость дополнительного оборудования. К общим расходам относится покупка инвертора, аккумулятора и контроллера. Без этих устройств солнечная система не сможет выдавать электричество для бытовых нужд.
  • Стоимость энергоресурсов в регионе. Если в вашем районе установлена низкая цена на электричество – 1 кВт, то срок окупаемости панелей будет намного дольше.
  • Срок службы батарей. При правильной эксплуатации надежные панели отслужат более 30 лет.
  • Месторасположение панелей и регион проживания. Если в вашем регионе благоприятные условия для работы солнечной станции, то соответственно, и эффективность их работы будет выше, а значит, быстрее окупят себя. Правильно выбранные крепления для солнечных панелей так же влиют на КПД и срок окупаемости.

Согласно статистике средний срок окупаемости солнечных батарей в Центральной и Южной Европе составляет около 5 лет.

С каждым годом ученые занимаются разработками новых технологий по созданию солнечных панелей, которые смогут выдавать больше энергии при захватывании солнечных лучей. А увеличенный показатель производительности сможет сократить срок окупаемости солнечной системы и тем самым повысить экономическую целесообразность ее установки.

 

эффективность панелей, мощность на квадратный метр

Если вы хотите самостоятельно себя обслуживать электричеством, тогда идеальным вариантом является установка солнечной системы. При помощи размещения солнечных батарей вы сможете перерабатывать солнечный свет на электричество и тем самым покрывать все свои нужды, не прибегая к услугам общей сети. Но здесь одной или двух батарей будет недостаточно. Придется обзавестись целым комплектом. Чтобы в полном объеме покрывать электрорасходы своего дома, необходимо перед покупкой солнечных батарей ознакомиться с основными техническими характеристиками, а в особенности с показателем чистой выработки (КПД).

Содержание статьи

Показатель КПД солнечных панелей

КПД – это коэффициент полезного действия, который измеряется в процентах. Для солнечных батарей – это показатель, который определяет, сколько электричества на выходе мы получим при попадании на поверхность панелей солнечного света. Другими слова – это экономическая целесообразность работы солнечной батареи. В данный показатель уже включены все затраты, которые направляются на переработку солнечного света в электричество с учетом работы и других дополнительных технических устройств.

Сегодня средний показатель КПД для качественных солнечных панелей находится в пределах от 17 до 21%.

Важно понимать, что эта цифра на выходе не всегда будет в рамках заявленной производителем. Процент эффективности работы панели указывается с учетом соблюдения всех правил, то есть угла наклона солнечных лучей и уровня радиации. В случае облачной погоды или изменения траектории солнечных лучей в зависимости от времени года показатель КПД будет снижаться. Поэтому, чтобы не терять электричество, приходится покупать больше солнечных батарей, чтобы исключить риски нехватки энергии на покрытие всех потребностей.

От чего зависит КПД

На высокий процент эффективной выработки электроэнергии батареями влияет множество факторов. Основными из них являются:

  • Угол падения солнечного света на поверхность панелей.
  • Температурный коэффициент.
  • Погодные условия.
  • Наличие тени, грязи, снега.
  • Затемнение элементов.

Максимальная эффективность солнечных панелей достигается при попадании солнечного света на поверхность модулей под углом 90 градусов, то есть перпендикулярно. При этом, даже если батарея располагается с учетом всех требований угла наклона, поверхность фотоэлементов должна быть чистой и не заслоняться деревьями или другими постройками.

Сегодня можно приобрести солнечную батарею, которая уже оснащена функцией слежения и контроля расположения солнца. То есть панель сама подстраивается под угол падения солнечных лучей. Но подобные устройства достаточно дорого стоят и применяются на промышленных объектах.

При установке солнечных модулей следуйте рекомендациям специалистов. Во-первых, выбирайте южную сторону для размещения конструкций, чтобы избежать попадания тени на них, а во-вторых, соблюдайте угол наклона согласно времени года и региона проживания. Ведь чем больше солнечного света попадает на поверхность, тем выше КПД, а соответственно, и выработка электроэнергии. Учитывайте, что в зимнее время показатель эффективности может подать в половину, а то и больше. И не забывайте очищать модули от снега и грязи, так как это становится препятствием для попадания света.

Еще одним важным препятствием, снижающим общую эффективность выработки батареями электрического тока, выступает температурный коэффициент. В результате попадания солнечных лучей на поверхность модулей они нагреваются, температура может доходить до 80 градусов. Критические температурные значения напрямую отражаются на уровне КПД. Показатель снижается. Необходимо проводить мероприятия, направленные на уменьшение потери эффективности. Например, это можно сделать за счет свободного пространства между батареями, из-за чего воздушные массы смогут охлаждать модули, а также путем периодического протирания их.

Как увеличить КПД панелей

Можно ли повысить эффективность солнечных батарей? Чтобы получить максимальный эффект от установки солнечной системы необходимо соблюдать все правила эксплуатации панелей: контролировать угол наклона, правильно разместить с возможностью проветривания, очищать поверхность фотоэлементов и исключать затемненные участки. Кроме того, отдавайте предпочтение тем батареям, которые изготовлены из высококлассного кремния. Именно они смогут обеспечить наивысший КПД.

Повысить КПД солнечной панели

Сегодня этим вопросом занимаются научно-исследовательские центры, и данное направление является приоритетным. Инженерами предпринимаются попытки производить такую солнечную систему, которая будет состоять из модулей разных материалов. Смысл такой задумки заключается в том, чтобы разные материалы и несколько слоев могли впитывать в себя все типы энергии: как инфракрасное излучение, так и ультрафиолетовое. Подобное решение сможет повысить КПД в два, а то и в три раза. Ученые предполагают, что такие современные модули смогут производить до 90% эффективности. Более высокий процент производительности позволяет не только вырабатывать больше энергии, но и сократить срок окупаемости.

Максимальные показатели КПД

Стандартной для хороших дорогих монокристаллических панелей является выработка энергии на уровне 20-25%. Если взять во внимание отдельные высококачественные панели, то максимальное значение зафиксировано на уровне 30% для домашних условий и 25% для промышленных объектов. Также на рынке есть модели с показателями КПД до 47%. На сегодняшний день это самые высокие значения. Они производятся торговой маркой «Шарп» и состоят из трех слоев на основе специальных линз Френеля, благодаря чему больше фокусируют света на своей поверхности. Между слоями находится диэлектрическая прослойка, которая служит туннелем. Здесь также в преобразовании энергии участвуют световые частицы, за счет чего мощность батареи используется на полную.

Тип батарей с показания КПД выше 40% является особым видом последних разработок и не находится в свободном доступе для широкого круга потребителей.

Среди доступных вариантов с максимальной эффективностью лидером является солнечная батарея от мировой компании «Солар Сити». Уже несколько лет она выпускает панели с КПД более 22%. Однако сразу стоит отметить высокую стоимость таких конструкций, и позволить себе целую солнечную станцию минимум из 10 панелей сможет не каждый. Но лабораторные опыты не заканчиваются, поэтому в скором времени и в данной сфере будут свои особые технологии, которые позволят быстрее окупить затраты и получить максимум от солнца. Так же добиться максимального КПД позволяет установка правильных креплений для солнечных панелей, которые обеспечат нужный угол наклона.

КПД солнечных панелей — самые эффективные фотоэлементы, расчет и схемы

КПД у разных типов солнечных панелей

Существует несколько разновидностей солнечных модулей, которые изготавливаются по собственным технологиям и обладают определенными параметрами. КПД солнечных панелей определяет их способность преобразовать солнечную энергию в электрический ток. Расчет производится путем деления мощности энергии, вырабатываемой панелью, на мощность потока света, падающего на рабочую поверхность.

Показатели панелей изначально определялись при стандартных лабораторных условиях (STS):

  • уровень инсоляции — 1000 вт/ м2
  • температура — 25°

Большинство современных производителей производят тестирование каждой собранной батареи и прилагают результаты к документации при продаже. Это дает более полную и корректную информацию о каждой панели, поскольку в процессе изготовления возможны некоторые отклонения от технологических нормативов. Поэтому сравнение любых двух (или более) панелей всегда выявляет небольшое расхождение демонстрируемых параметров.

Практически любые отклонения в первую очередь отражаются на эффективности, т. е. на КПД солнечной батареи. Из-за этого все разновидности не имеют четко определенного значения. Обычно указывают довольно широкий диапазон, который может давать заметную разницу параметров солнечных модулей, изготовленных по одинаковой технологии.

Все виды фотоэлементов обладают определенными свойствами, определяющими эффективность солнечных батарей. Каждая разновидность имеет свои пределы возможностей, обусловленные строением и составом полупроводников.

Виды солнечных фотоэлементов и их КПД

Существуют разные виды солнечных батарей:

  • кремниевые
  • теллур-кадмиевые
  • из арсенида галлия
  • из селенида индия
  • полимерные
  • органические
  • комбинированные, многослойные

Самые эффективные солнечные панели из тех, что находятся в серийном производстве — кремниевые.

Их выпускают в двух видах:

  • монокристаллические. Изготавливаются из тонких пластинок, срезанных с цельного (монолитного) кристалла кремния. Считается, что это — лучшие солнечные панели, демонстрирующие КПД от 17 до 22 %
  • поликристаллические. Заготовкой для этих элементов является брикет кремния, который был расплавлен и разлит по формам. Такие панели обладают немного сниженными показателями по всем позициям, чем монокристаллические. Их КПД находится в диапазоне 12-17 %

Есть еще одни современные солнечные батареи с высоким КПД — это панели на основе селенид-индия. Они способны выдать КПД 15-20 %. Несколько меньшими качествами обладают элементы из теллурида кадмия — не более 10-12 %.

Остальные виды значительно уступают лидерам — аморфные и полимерные элементы демонстрируют КПД не более 5-6 %. Необходимо учитывать, что приведенные показатели — усредненные. У разных производителей есть образцы, превышающие обычные нормы эффективности. Это не меняет общей картины, но демонстрирует необходимость совершенствования технологий, разработки новых методов производства фотоэлементов.

От чего зависит эффективность?

КПД солнечных фотоэлектрических установок составляет лишь малую часть от теоретически возможных показателей. Расчетный КПД доходит до 80-87 %, но изъяны технологии, недостаточная чистота материалов и неточность сборки элементов существенно снижают эти значения. Основная проблема кремниевых элементов заключается в способности поглощать лучи только инфракрасного спектра, а энергия ультрафиолетовых участков остается неиспользованной.

Проблема состоит в дороговизне процессов очистки, выращивания кристаллов и прочих тонких процедур, без которых ожидаемого эффекта не удастся добиться. Все солнечные панели с высоким КПД отличаются высокой стоимостью, что делает их недоступными для массового пользователя.

Необходимо учитывать также погодные и климатические условия. Самая производительная система не сможет демонстрировать высокие результаты, если источник энергии скрыт за тучами, или находится низко над горизонтом. Этот фактор не подлежит регулированию, единственным способом борьбы с ним может стать повышенная эффективность солнечных панелей.

Некоторые разновидности фотоэлементов способны вполне стабильно вырабатывать энергию в пасмурную погоду, например, тонкопленочные виды. Однако, их производительность невысока и не дает нужного количества энергии. Чем выше КПД батарей, тем сильнее падает количество вырабатываемой энергии при появлении облачности.

Ежегодно появляются заявления от различных компаний или групп ученых о разработке высокоэффективных образцов солнечных панелей, стабильно работающих в сложных условиях. Однако, в продаже до сих пор есть только привычные кремниевые или пленочные разновидности, а новинок не видно. Причиной этого является слишком высокая себестоимость производства и нестабильность результатов технологий, вынуждающие изготовителей пока отказываться от недоработанных новшеств.

Срок службы и окупаемость

Большинство солнечных панелей способны работать по 25 лет и более. Однако, первоначальные характеристики со временем ухудшаются, происходит падение производительности и, как следствие, уменьшение КПД. Факторы, влияющие не длительность эксплуатации фотоэлементов:

  • тип конструкции. Чем выше изначальная производительность, тем более высокие результаты панель будет показывать после многолетней службы
  • условия эксплуатации. В регионах с сильными среднесуточными и среднегодовыми перепадами температур ресурс панелей быстро уменьшается. Происходит физический износ полупроводников, нарушается прочность соединения слоев, образующих p-n переход. Все эти факторы отрицательно влияют на КПД солнечных модулей

Окупаемость панелей в первую очередь зависит от инсоляции — количества солнечной энергии, доступной фотоэлементам. Здесь необходимо учитывать следующие факторы:

  • продолжительность светового дня
  • положение солнца над горизонтом
  • погодные условия в регионе

Практика показывает, что средний процент деградации солнечных батарей составляет 0,6 % в год. Однако, к естественным процессам прибавляются внешние воздействия — температурные, механические и т.п. Поэтому производители обычно гарантируют, что в течение 10 лет эксплуатации производительность не упадет больше, чем на 10 %.

Вопрос окупаемости солнечных панелей всерьез никем не рассматривается. Существуют приблизительные расчеты, показывающие количество выработанной энергии и ее среднюю стоимость в течение 10, 25 лет. Эти данные не способны показать реальной картины, поскольку все комплексы работают в собственных условиях, подвергаются тем или иным воздействиям и не могут гарантировать заданной производительности.

Специалисты утверждают, что для некоторых регионов окупаемость солнечных батарей никогда не наступает, в других местностях она составляет около 10 или 15 лет.

Подробные исследования не производятся, или ведутся только для данного района. Если необходимо узнать технико-экономические показатели СЭС, приходится каждый раз производить индивидуальный расчет для данных условий, моделей солнечных модулей и прочих факторов воздействия.

Самые эффективные солнечные батареи

Обычный пользователь не старается глубоко вникнуть в теорию, поэтому он чаще всего задает вопрос — хочу купить солнечные панели, какие лучше? Вопрос простой, но ответить на него однозначно крайне сложно. Все зависит от возможностей и потребностей покупателя.

Споры о том, какие солнечные батареи самые эффективные ведутся с самого начала их использования. Несмотря на приоритет кристаллических кремниевых конструкций, нередко впереди оказываются другие виды панелей. Есть рекордсмены в этой области, например, фирма Sharp объявила о создании панелей с КПД 44 %. Эта же фирма создала модули с эффективностью 37,9 %. Есть образцы от других разработчиков с КПД около 32 %. Все эти модели весьма дороги и в массовое производство пока не поступают. Нерентабельность — основная проблема развития солнечных модулей.

Исследования и разработки для повышения КПД

Наиболее перспективным направлением исследований считается создание многослойных панелей. Основной упор делается на возможность получения энергии от инфракрасных и ультрафиолетовых лучей, которые во многом более активны, чем видимые части спектра. Работы ведутся и в области очистки кремниевых структур, создания наиболее однородных и чистых кристаллов.

Еще одним направлением является создание максимально плотных и ровных соединений полупроводников. Электрический ток возникает на границе двух материалов, и, если поверхность обоих изобилует впадинами и прочими изъянами, эти участки исключаются из общей рабочей зоны. Проблема технически сложная, поскольку речь идет о микронной точности шлифовки. Для промышленного производства эти методики пока слишком сложны, а цены на панели будут недоступны рядовым покупателям. Процесс исследований происходит непрерывно, поэтому ожидать положительных сдвигов можно в любой момент.

Видео-инструкция по сборке своими руками

Цены и где лучше купить солнечные батареи

23 сферы применения солнечных батарей

12.03.2018

Сложно представить сферу, где сейчас не использовались бы солнечные батареи. Некоторые из них очевидны и внедрены уже давно, некоторые же выглядят как кадры из фильмов о далеком будущем и не до конца вкладываются в головы обычных обывателей.

  1. Космонавтика. Космические спутники и космические станции с синими крыльями – это не что иное, как солнечные панели, которые позволяют данным устройствам бесперебойно выполнять свои функции в космосе.
  2. Промышленность. Использование солнечных батарей на крышах зданий и на пустых площадях – оптимальный и экологичный способ обеспечить предприятие необходимой электроэнергией, а также продать ее излишки в сеть. Полученные средства вкладываются в производство, чем увеличивает обороты продукции и прибыли.
  3. Самолеты. Благодаря использованию солнечных батарей в самолетостроении, они могут достаточно долго находится в воздухе и не использовать топливо. На данный момент изобретен самолет, который полностью состоит из солнечных панелей. Он уже совершил кругосветное путешествие, проведя в воздухе 510 часов.
  4. Владельцы яхт и катеров также активно используют на своих суднах солнечные батареи. Ведь они позволяют не только обеспечить потребности самого корабля, но и произвести электроэнергию для освещения и нужд команды.
  5. Автомобили. Работа двигателя обеспечивается за счет солнечных генераторов. Делая таким образом автомобиль не только экологически чистым, но и работоспособным на 130 км.
  6. Солнечные батареи для дома – уже обычная практика. Данный вариант может решить сразу несколько проблем: обеспечить электроэнергией дом, забыть про перебои в подаче электричества, заработать средства, продавая остатки электроэнергии в сеть по «зеленому тарифу».
  7. Солнечные батареи для дачи незаменимы в тех местах, где линий электропередач просто нет. Так как солнце светит везде, вы можете построить себе дачный домик хоть на необитаемом острове. Обеспечить его электричеством теперь не будет проблемой.
  8. Солнечные батареи в быту – отдельная тема для разговора. Калькуляторы, фонарики, мобильные телефоны, а также внешние аккумуляторы. Все это и многое другое работает на солнечных панелях либо накапливает из них энергию.
  9. Туризм. Солнечные панели встраиваются в сумки, рюкзаки, палатки, чтобы обеспечить работу всего, что нужно в походе, в далеке от дома и цивилизации.
  10. Пчеловодство. Так как пассики также часто находятся в отдаленных местах, применение солнечных батарей в этой сфере крайне необходимо. Ведь накапливаемая в аккумуляторы энергия позволяет пользоваться электрической медогонкой, электроножом для распечатывания сот, также обеспечивать нужды пчеловодов. Еще одним важным преимуществом солнечных батарей является тишина при работе, которую так любят пчелы.
  11. Маяки. Отдаленность столь необходимых объектов — главная проблема в вопросе их энергообеспечения. Но солнце светит везде, поэтому солнечные батареи и здесь приходят в помощь.
  12. Поезда. Данный вид транспорта также не брезгует использовать солнечные батареи. Чего только стоит сверхскоростной Hyperloop изобретателя Илона Маска, который планирует запустить свой поезд, используя энергию солнца.
  13. Солнечные печи и солнечные барбекю – отличный вариант для тех, кто любит устроить пикник в глухом лесу, где нет электричества. Такой вид устройств работает без дыма, поэтому поджарить мясо и овощи можно даже дома на балконе.
  14. Уличные фонари, рекламные щиты, остановки, велодорожки, лавочки и тротуары могут работать за счет энергии солнца и даже заряжать смартфоны и электрокары.
  15. В детские игрушки тоже встраивают солнечные панели маленьких размеров. Такое новшество позволяет бесконечно работать самой игрушке, а также уберечь нервы родителей, которые боятся, что дети могут проглотить обычные батарейки.
  16. Холодильники для вакцин на солнечных батареях – отличный вариант для доставки медикаментов в труднодоступные места нашей планеты. Применение альтернативной энергии в сфере здравоохранения уже спасло жизни тысячам людей.
  17. Жители квартир также могут оценить преимущества использования солнечных батарей. Их можно установить на балконе либо на крыше самой многоэтажки. Таким образом, можно забыть про коммунальные службы и быть абсолютно автономным домом.
  18. Одежда. Да-да, есть несколько примеров применения солнечных батарей и здесь. Во-первых, купальник, который изготовлен из гибких элементов, может обеспечить питанием портативный МР3. А во-вторых, бренд одежды Tommy Hilfiger выпустил женскую куртку на солнечных батареях, которые соединены с аккумулятором. Он может заряжать сразу два устройства.
  19. Лифт на солнечной энергии также может работать. Ведь, если установить солнечные батареи на крыше дома, то вырабатываемой ими энергии хватит даже для таких нужд.
  20. Солнечные окна – уже тоже реальность. Такие окна не искажают вид и не препятствуют проникновению света. Разработчики данного ноу-хау утверждают, что такие окна создают в 50 раз больше энергии, чем обычные солнечные панели.
  21. Инвалидная коляска. Крепление солнечных батарей на таком транспорте обеспечивает его движение на длительное время, и позволяет передвигаться не только по городу, но и отправиться в путешествие.
  22. Солнечный мост. В Лондоне располагается викторинский мост Блэкфрайарз, крыша которого покрыта фотоэлектрическими панелями, которые, по оценкам специалиста, будут вырабатывать до 900 тысяч кВт-ч энергии в год.
  23. Парусные дроны на солнечных батареях. Они могут отследить погоду, океанские течения и влияние изменений климата на океан.

Большинство из этих идей реализует наша компания. Подписывайтесь на наши страницы в социальных сетях и читайте все интересное из мира альтернативной энергетики прямо со своего смартфона:

Наш канал в Телеграм https://t.me/alternativesolution

Мы в Facebook https://www.facebook.com/altshop.in.ua/

Мы в Youtube https://www.youtube.com/channel/UCZNIlmXE2rCXABO9JHNYahQ?view_as=subscriber

Эффективность работы солнечных панелей: какие виды самые эффективные

Солнечные батареи – не новое изобретение. Уже больше полувека человечество использует излучение солнца для снабжения электроэнергией самых разных приборов и устройств. Тем не менее, аккумуляторы такого типа до их пор не получили повсеместного распространения и не вытеснили с рынка другие энергоносители. Одна из причин этого –  не всегда достаточная эффективность работы солнечных панелей.

Общая информация

Солнечной панелью или батареей называют устройство, способное перерабатывать энергию, содержащуюся в солнечном излучении, в электричество.

КПД солнечной батареи зависит от многих факторов:

  • материалы;
  • погодные условия;
  • тип батареи.

Стандартной эффективностью солнечных панелей, широко используемых для личных нужд, считается величина примерно равная 20%. У некоторых типов устройств этот показатель будет выше, у некоторых — ниже. Но среднее значение таково. Эта величина показывает, какой процент от попавшего на аккумулятор света был переработан в электроэнергию.

Конечно, это весьма приблизительное определение, но в целом верное. В лабораториях уже были созданы батареи с эффективностью в 50 и даже 100%. Но пока что это только опытные образцы.

Кремниевые панели

Идеальная эффективность работы солнечных панелей, в которых в качестве полупроводника используется чистый кремний, равна 34% от всего полученного света. При этом необходимо иметь ввиду, что в условиях недостаточной освещенности, при рассеянном свете батареи уловят меньше света, и количественный показатель этих 34% уменьшится.

  • Монокристаллические кремниевые панели хорошо проявляют себя при ярком свете, но малоэффективны при рассеянном.
  • Поликристаллические обладают меньшим КПД, но хорошо проявляют себя в условиях недостаточной освещенности.
  • Аморфные (тонкопленочные) панели также достаточно эффективны при рассеянном свете.

Гибридные панели

КПД кремниевых устройств сравнительно невысок, так как они могут  получать энергию только в красной части спектра. Энергия же синего, самого энергетически насыщенного фотона, остается неиспользованной. Ученые во всем мире активно работают над решением этой задачи.

Один из предложенных вариантов – использование ароматического углерода пентацена и химического соединения PbS. Это сочетание позволяет получать большее количество электронов и, как следствие, вырабатывать больше энергии.

Самые эффективные солнечные панели — многослойные ячейки, в которых  каждый слой выполняет свою задачу. Эффективность этих батарей может достигать 87%. Но в массовом производстве эти технологии пока не используются. С увеличением количества слоев увеличивается и стоимость аккумулятора. Для достижения 87% КПД придется сделать очень дорогую солнечную батарею.

Весьма перспективны устройства, в основе которых есть минерал перовскит. Сейчас они менее эффективны, чем кремниевые, но это в большей степени связано с новизной технологии. Имеющиеся результаты испытаний перовскитно-кремниевых батарей позволяют предположить, что в будущем они способны занять первое место на рынке альтернативной энергетики.

Читайте также:
Новое поколение солнечных батарей: гибридные панели

Рекомендации по установке

Эффективность солнечных батарей напрямую зависит от их расположения. Они должны быть обращены на юг рабочей поверхностью и наклонены под углом, равным широте той точки, на которой находятся. Панели нельзя ставить так, чтобы на них падала тень от соседнего здания, например.

Проблема, с которой можно столкнуться зимой – снег, закрывающий рабочую поверхность. Вариантов решения здесь, в общем-то, немного: либо чистить вручную, либо менять угол наклона. Полезное устройство, способное увеличить КПД аккумуляторов – трекер, поворачивающий панель следом за солнцем.

Важно следить за тем, чтобы система не сильно нагревалась, так как перегрев ослабляет фотоэффект. Этого можно избежать, установив вентилируемый аккумулятор. Пыль на рабочей поверхности также снижает количество выработанной энергии. Протирать систему нужно не реже, чем каждые два года.

Отзывы

Искать ответы на вопрос, достаточно ли эффективны батареи, использующие энергию солнца, можно в интернете, изучая отзывы тех, кто уже установил у себя в доме систему, включающую такие аккумуляторы. Если подводить итог большинству отзывов, получится, что пик производительности аккумулятора наступает примерно с февраля по сентябрь. В это время много солнечных дней, так что даже самые простенькие устройства будут добывать много электричества.

В остальное время придется использовать дополнительные источники электроэнергии или приобретать дополнительные аккумуляторы, контроллеры и прочие полезные изобретения.

Кроме объективных показателей эффективности панелей, есть еще и субъективный показатель. А именно, эффективность устройства для отдельно взятого пользователя. Например, даже самые эффективные солнечные батареи, установленные в регионе с большим количеством пасмурных дней, будут относительно бесполезны для владельца. Поэтому, прежде чем устанавливать у себя такую дорогостоящую вещь, стоит тщательно просчитать все плюсы и минусы этого решения.

КПД солнечных батарей: как рассчитать, повышение эффективности

Наверно, мало найдется сейчас людей, кто бы ни слышал о солнечных панелях и о домашних солнечных электростанциях. Мы сегодня поговорим об экономической целесообразности такового вида энергии, а в частности о том, какое кпд солнечных батарей.

Как устроена солнечная батарея

Все современные солнечные батареи работают благодаря открытию, сделанным физиком Александром Беккерелем в 1839 году — самого принципа работы полупроводников.

Если нагревать кремниевые фотоэлементы на верхней пластине, то атомы кремниевого полупроводника высвобождаются. Их стремятся захватить атомы нижней пластины. В полном соответствии с законами физики, электроны нижней пластины должны вернуться в первоначальное состояние. Этим электронам открывается один путь — по проводам. Сохранённая энергия передается аккумуляторам и возвращается вновь в верхнюю кремниевую пластину.

Где теряется производительность

В сами элементы заложены очень большие возможности. Теоретически, из расчета, КПД солнечной панели может составлять 80–87 %!

Но из практики мы знаем, что их эффективность крайне мала. Коэффициент полезного действия фактически находится в пределах 15–20 %. Именно такую часть электричества способны вырабатывать современные солнечные панели из всего солнечного потока, попадающего на принимающие фотоэлементы.

  1. Несовершенство технологии производства.
  2. Недостаточно чистые компоненты для изготовления.
  3. Погрешности при сборке.

Это всего лишь малая часть тех составляющих причин, куда уходит энергоэффективность.

Также необходимо учитывать и погодные условия. Какая бы современная солнечная панель не была — она не будет эффективно работать, если солнце закрыто облаками или расположено над горизонтом. Эту причину сложно регулировать. Значит единственное средство — повышать эффективность самих панелей.

К этим перечисленным трудностям следует добавить и то, что процесс очистки и получения кристаллов сам по себе – достаточно дорогая процедура. Без этого необходимого комплекса высокотехнологичных работ, трудно добиться ожидаемого эффекта.

Конечно, есть солнечные панели с высоким КПД. Но их конечная стоимость настолько высока, что недоступна для массового покупателя.

Материал для панелей

Все современные системы преобразования солнечной энергии теоретически могут выдавать до 25 %. Эти показатели достигнуты при наиболее благоприятных условиях работы. В реальной жизни этот показатель еще меньше. Практика показывает, что для многих изделий считается хорошим коэффициент полезного действия до 15 %.

Поэтому для промышленного получения электричества, используются значительные площади элементов солнечных батарей.

Немаловажным фактором является сам материал, из которого изготавливаются панели.

В массовом производстве для создания панелей используется кремний. Но проблема как раз в том и состоит, что он работает от солнечного излучения, но воспринимает только инфракрасный спектр излучения. Ультрафиолетовая энергия ими не фиксируется и пропадет напрасно.

Мало того. На КПД солнечной батареи оказывает большое влияние и сам кремний. Вернее тот тип, который применяется в фотоэлементах.

Известно, все панели различаются на три вида, по типу строения кремния:

  1. Монокристаллические. КПД таких элементов 10–15 %. По цене наиболее дороже других панелей, но наиболее эффективные. Именно метод, которым наносится кремний, определяет и стоимость конечного продукта.
  2. Поликристаллические. Эффективность значительно ниже, но по критерию «цена/качество», конечная стоимость 1 Ватта энергии гораздо ниже. При этом некоторые модели по эффективности не уступают монокристаллам.
  3. Тонкопленочные панели. В основе таких устройств — аморфный кремний. При их простоте в изготовлении и доступной цене — наверное, самый массовый вид устройств. Но большинство покупателей отмечают, что КПД таких конструкций очень мал. На уровне 5–6 %. Мало того. В процессе длительной работы этот показатель уменьшается, и отдача фотоэлементов становится еще меньше.

Солнечная погода — существенный фактор, влияющий на производительность. Те же тонкопленочные виды могут стабильно работать и в пасмурную погоду. Но при этом производительность настолько мала, что нужного эффекта трудно достигнуть. Необходим высокий уровень КПД, как у монокристаллов, но с облачностью этот показатель стремительно снижается.

Есть экспериментальная формула, которая наглядно показывает зависимость кпд солнечных батарей от угла, под которым солнечные лучи попадают на поверхность фотоэлементов.

Расчет производительности

Применение солнечной энергии и экономическую рациональность таких концепций обусловливает эффективность всех видов систем солнечных батарей. Прежде всего учитываются затраты, обращённые на преобразование энергии солнца в электрическую.

Насколько окупаемы и эффективны такие системы, определяют и такие факторы как:

  • Тип гелиопанелей и сопутствующего оборудования;
  • КПД фотоэлементов и их стоимость;
  • Климатические условия. В разных регионах — разная солнечная активность. Она же влияет и на срок окупаемости.

Как подобрать нужную производительность

Перед покупкой панелей необходимо знать, какую необходимую эффективность сможет выдавать солнечная батарея.

Если ваш домашний уровень потребления составляет, к примеру, 100 кВт/месяц (по электросчетчику), то целесообразно чтобы гелиоэлементы вырабатывали столько же.

С этим определились. Пойдем дальше.

Понятно, что гелиостанция работает только в дневное время суток. Мало того — паспортная мощность будет достигнута при наличии ясного неба. Кроме этого, пика мощности можно добиться при условии падения лучей солнца на поверхность под прямым углом.

При изменении положения солнца изменяется и угол панели. Соответственно, при больших углах будет наблюдаться заметное снижение мощности. Это только при условии ясного дня. В пасмурную погоду можно гарантировать падение мощности в 15–20 раз. Даже небольшое облачко или дымка вызывает падение мощности в 2–3 раза. Это тоже надо принимать во внимание.

Теперь — как рассчитать время работы панелей?

Рабочий период, при котором батареи смогут эффективно работать практически на всю мощность, составляет примерно 7 часов. С 9–00 до 4–00 вечера. В летнее время световой день больше, но и выработка электричества в утреннее и вечернее время совсем мала — в пределах 20–30 %. Остальная часть, это 70 %, будет вырабатываться, опять-же, в дневное время, с 9 до 16 часов.

Итак, получается, что если панели имеют паспортную мощность 1 кВт, то в самый летний, самый солнечный день выработают 7 кВт/час электроэнергии. При том условии, что проработают с 9 до 16 часов дня. То есть в месяц это составит 210 кВт/час электроэнергии!

Это комплект панелей. А одна панелька мощностью всего-навсего в 100 ватт? За день она даст 700 ватт/час. В месяц 21 кВт.

Плюсы

  1. За счет того, что в панелях нет подвижных узлов и элементов, повышается долговечность. Производители гарантируют срок службы в 25 лет.
  2. Если соблюдать все регламентные работы и правила эксплуатации работа таких систем увеличивается до 50 лет. Обслуживание довольно несложное — своевременно очищать фотоэлементы от пыли, снега и других естественных загрязнений.
  3. Именно долговечность системы — определяющий фактор для покупки и монтажа панелей. После того как все затраты себя окупят, вырабатываемое электричество получится бесплатным.

Самое главное препятствие для широкого применения таких систем — их высокая стоимость. При низком КПД бытовых солнечных панелей, есть серьезные сомнения в экономической необходимости именно в таком способе добычи электроэнергии.

Но опять же, надо разумно оценивать возможности данных систем и, исходя из этого, рассчитывать ожидаемую отдачу. Полностью заменить традиционную электроэнергию не выйдет, но получить экономию, используя и солнечные системы, вполне реально.

Кроме того, сложно не заметить такие выгоды как:

  • Получение электричества в самых удаленных от цивилизации районах;
  • Автономность;
  • Бесшумность.

Минусы

  1. Энергетическая установка нуждается в периодическом обслуживании. То есть к ним должен быть постоянный и свободный доступ.
  2. Чем выше энергоотдача, тем больше панелей требуется. Из этого вытекает вывод — чем больше элементов, тем больше места им нужно.
  3. Выработанное электричество должен хранить аккумулятор. Уровень заряда необходимо постоянно контролировать. А сами аккумуляторы, по всем нормам безопасности, держать в отдельном и вентилируемом помещении.
  4. Как уже говорилось, сами элементы в летнее время сильно нагреваются. А это практически вдвое снижает их производительность. Избежать потерь при нагреве можно, если оборудовать дополнительную приточную вентиляцию, или как минимум оставить пространство между панелями и теми поверхностями, на которых они смонтированы. Дополнительные потоки воздуха будут охлаждать работающие элементы.
  5. Эффективная работа возможна только при идеальных погодных условиях.
  6. Максимум электричества вырабатывается, если выдержан прямой угол падения лучей солнца на поверхность панели. Это условие можно выдержать если снабдить систему автоматическими поворотными механизмами, что накладывает дополнительные затраты на эксплуатацию и ремонт. Механические элементы неизбежно будут выходить из строя.
  7. Со временем использования самих панелей, их КПД, естественным образом, уменьшается.
  8. Место установки необходимо выбирать таким образом, чтобы все солнечные панели большую часть времени находились на солнце, а не в тени.

Если проектируется полновесное снабжение дома «энергией солнца», на всю систему денег надо много и сразу.

Заключение

Мы провели сравнительный анализ типов солнечных батарей. Насколько они эффективны и окупаемы. Их слабые и сильные стороны. Вывод о целесообразности их применения в быту остается, в конечном итоге, за потребителем.

Видео по теме

Facebook

Twitter

Мой мир

Вконтакте

Одноклассники

Pinterest

Хорошая реклама

КПД панели солнечных батарей | Solar.com

Вы можете часто слышать термин «эффективность», когда читаете о солнечных батареях. Звучит неплохо, но что такое эффективность солнечных панелей? Как это измеряется?

Мы рассмотрим некоторые из основных факторов, влияющих на эффективность солнечных панелей, факторы окружающей среды, которые играют роль, а также некоторые из наиболее эффективных солнечных панелей на рынке сегодня.

Какова эффективность солнечных панелей?

Эффективность солнечной панели — это показатель того, сколько солнечной энергии определенная панель может преобразовать в полезную электроэнергию. Это делается путем улавливания электрического тока, генерируемого при взаимодействии солнечного света с солнечными элементами в панели, и он передается по проводке и шинам для преобразования в энергию переменного тока. Затем энергия переменного тока отправляется на вашу главную панель и распределяется по всему дому.Вы можете узнать больше о том, как производятся солнечные панели, в этом посте.

Измерение эффективности довольно просто. Если солнечная панель имеет КПД 20 процентов, это означает, что она способна преобразовывать 20 процентов падающего на нее солнечного света в электричество. Солнечные панели с наивысшей эффективностью на рынке сегодня могут достигать эффективности почти 23%. Средняя эффективность солнечных панелей находится в диапазоне от 17 до 19 процентов.

Факторы, влияющие на эффективность солнечных панелей

Эффективность солнечных панелей постоянно увеличивается примерно на.5% ежегодно с 2010 года. Многочисленные научные факторы играют роль в уравнении эффективности солнечных элементов. Три основных компонента:

  • Компоненты листового материала
  • Коэффициент отражения
  • Термодинамический КПД

Монокристаллический по сравнению с Поликристаллический относится к составу солнечных элементов в каждом типе панели.Монокристаллический относится к солнечным элементам, вырезанным из единого источника кремния, в отличие от поликристаллических солнечных элементов, которые состоят из многочисленных кристаллов кремния, сплавленных вместе.

Монокристаллические панели имеют тенденцию быть более эффективными из-за их однородного состава. Кроме того, они имеют тенденцию достигать превосходных характеристик в менее оптимальных условиях, таких как высокая температура и слабое освещение. Сегодня почти все жилые панели монокристаллические. Поликристаллические панели обычно менее эффективны из-за их более фрагментированного состава.В результате эти панели, как правило, дешевле, чем более эффективные монокристаллические панели.

Эффективность отражения определяется тем, сколько солнечного света отражается обратно, а не поглощается и используется. Чем меньше отражений в солнечных элементах, тем лучше. Стекло, один из важнейших компонентов солнечной панели, отражает очень небольшую часть падающего на него света.

Есть способы уменьшить коэффициент отражения, например, антибликовое покрытие, которое используют почти все солнечные панели, представленные сегодня на рынке.

Термодинамический КПД — максимально возможный КПД. Это высота, на которой солнечная энергия может быть преобразована в электричество. Это число составляет около 86 процентов, предел термодинамической эффективности.

Поскольку фотоны взаимодействуют с солнечными элементами, они могут генерировать электричество только из солнечной энергии до определенного момента. После этого момента (86 процентов) создается тепловая энергия или тепло.

Одним из способов повышения термодинамической эффективности является создание многопереходных или тандемных солнечных элементов.Это повышает эффективность за счет разделения солнечного спектра на более мелкие области, что повышает предел эффективности для каждой части.

Топ-5 самых эффективных панелей на рынке сегодня

Многие производители панелей сегодня соревнуются за право похвастаться самой эффективной солнечной панелью . Ниже приведен список из 5 производителей, которые выведут на рынок одни из самых эффективных солнечных панелей для жилых домов в 2020 году:

SunPower, не только регулярно устанавливает и переустанавливает планку для единственной панели с высочайшей эффективностью на рынке, но и позиционирует себя как производитель оборудования премиум-класса по всем направлениям.Благодаря множеству предложений с эффективностью выше 20% вы всегда знаете, что рассматриваете панель высшего уровня при покупке Sunpower. Ознакомьтесь с линейкой премиальных панелей SunPower.

Компания LG, с момента выхода на рынок солнечной энергии, должна была поставлять продукцию высокого качества. И хотя они, безусловно, оправдали эти ожидания с самого начала, недавно они действительно подняли планку, выпустив серии NeON 2 и NeON R, в которых используются модули, эффективность которых превышает 21%.

REC Компания REC Group, основанная в Норвегии в 1996 году, является ведущим европейским брендом солнечных панелей и более 20 лет предоставляет экологически чистые и высокоэффективные продукты, услуги и инвестиции для солнечной энергетики . Панели REC проходят строгие внутренние испытания и сертификацию сторонних организаций, благодаря чему компания заявляет, что она установила отраслевой эталон качества. REC производит широкий спектр панелей, различающихся как по эффективности, так и по мощности.Тем не менее, серия Alpha от REC предлагает 5 вариантов панелей в диапазоне от 360 до 380 Вт, все с эффективностью более 20% и максимальной мощностью 21,7%. REC использует уникальную гибридную технику производства, называемую гетеропереходом , которая объединяет кристаллический и тонкопленочный материал для производства панелей с высокой плотностью питания на 60 ячеек.

Solaria стремится выделиться с помощью передовых технологий. В отличие от большинства солнечных панелей, панели Solaria не имеют сборных шин, которые помогают избежать точек отказа и потери эффективности, параллельных подстроков для повышения эффективности в менее оптимальных условиях и запатентованной технологии, которая разрезает солнечные элементы на перекрывающиеся полосы, что приводит к гладкой и непревзойденной эстетике черного цвета.Ознакомьтесь с передовой технологией панелей Solaria, чтобы узнать больше.

Panasonic ставит во главу угла качество, а не количество. С 1975 года Panasonic находится в авангарде исследований и разработок в области солнечной энергетики. Они начали свою работу с аморфными солнечными элементами, которые представляют собой разновидности тонкопленочных солнечных элементов. Теперь предложения Panasonic по солнечной энергии подпадают под торговую марку HIT, в которой используются кремниевые солнечные элементы с гетеропереходом. При меньшем количестве предложений панелей для жилых помещений, чем у других производителей, потребители могут быть уверены, что любая панель от Panasonic получит высокий рейтинг эффективности.Panasonic проектирует свои панели с использованием уникальной пирамидальной структуры с двусторонними ячейками и инновационной системой отвода воды; все для максимальной эффективности. Будь то хорошо известные панели мощностью 330 Вт с эффективностью 19,7% или недавно выпущенные панели мощностью 340 Вт с эффективностью 20,3%, при выборе Panasonic никогда не возникает вопроса о качестве.

Факторы окружающей среды, влияющие на эффективность солнечных элементов

Затенение близлежащих зданий и деревьев — один из важнейших факторов, влияющих на эффективность солнечных панелей.Если вы имеете дело с тенью от соседнего здания, у вас может быть вариант установки солнечного навеса, чтобы переместить панели для получения большего количества прямого солнечного света.

Деревья часто можно обрезать или даже удалить, чтобы увеличить яркость солнечной батареи. Хотя удаление дерева может показаться нелогичным по сравнению с положительным воздействием установки солнечной энергии на окружающую среду, просто помните, что компенсация выбросов CO2, достигаемая вашей солнечной системой, будет намного превышать способность этого дерева поглощать углерод!

При переходе на солнечную батарею важно убедиться, что тот, кто проектирует вашу систему, использует соответствующее программное обеспечение или другие методы для точного моделирования и измерения затенения.Например, Aurora — это программное обеспечение для моделирования премиум-класса, которое точно учитывает все соответствующие факторы окружающей среды при проектировании системы.

Значительное количество грязи и пыли также может снизить эффективность. По большей части солнечные панели самоочищаются. Дождевой душ может восстановить эффективность вашей панели всего за несколько минут. Если вы живете в особенно засушливом регионе и сильные пыльные бури являются проблемой, вы можете очистить панели самостоятельно. Вот как узнать, нужно ли чистить панели, и как это сделать.

Снег — еще одна область, в которой не понимают эффективность солнечных батарей. Тонкий слой снега не сильно повлияет на солнечную эффективность. Узнайте больше о снегопаде с солнечной батареей и решениях для сильного снегопада с солнечной батареей здесь.

Важность эффективности в домашних солнечных решениях

Сама по себе эффективность не всегда является самым важным фактором при выборе правильных панелей для вашего проекта. Возможно, вам не понадобятся самые эффективные солнечные панели, если у вас достаточно места на крыше для менее эффективных, но более экономичных панелей.

Направление вашей крыши, наклон, стиль и площадь вашей крыши — все это влияет на то, какие панели могут лучше всего подойти для вас.

КПД панели солнечных батарей | Насколько эффективна солнечная энергия

С учетом того, что по крайней мере еще 4–5 миллиардов лет солнечной энергии ежедневно бомбардирует планету, использование энергии солнца для производства электроэнергии может быть одним из лучших вариантов для тех, кто ищет более чистые источники энергии.

Хотя перспектива сокращения ежемесячных расходов на электроэнергию за счет последних достижений в области солнечных технологий может показаться отличной идеей, первоначальные вложения могут вызвать у вас сомнения, действительно ли солнечная энергия того стоит.

Чтобы лучше понять, как вы и многие другие можете получить прямую выгоду от установки систем солнечной энергии, следует учитывать эффективность выбранной вами панели, но это не означает, что более эффективная панель приведет к лучшим экономическим выгодам для вас. лично.

Различные факторы, включая размещение панелей, географическое положение, архитектурный дизайн вашей крыши, температуру и степень затемнения вашего здания, будут определять, подходит ли переход на солнечную энергетическую систему для вашего бизнеса или дома.

Эффективность солнечных панелей — это просто измерение выхода энергии на заданной площади поверхности. Чем эффективнее панель, тем меньше места она займет на вашей крыше. Однако выбор более эффективной солнечной панели не всегда может быть наиболее экономически эффективным решением.

Стоимость установки зависит от местоположения. Аризона — один из ведущих штатов в области солнечной энергетики, и она предлагает ряд стимулов для поощрения потребителей. Штат Гранд-Каньон также является одним из лучших штатов для использования систем солнечной энергии, поскольку Юма считается самым солнечным городом в стране по версии NOAA.

Эффективность солнечных панелей

Чем эффективнее фотоэлектрическая солнечная панель, тем больше энергии она будет выдавать на количество световой энергии, попадающей на элемент, который, в свою очередь, займет меньше площади для удовлетворения ваших потребностей в энергии.

Сегодня большинство солнечных панелей имеют рейтинг энергоэффективности от 11 до 15 процентов, то есть процент солнечной энергии, который преобразуется в полезную электроэнергию.

Хотя это может показаться низким процентным соотношением, прогресс в технологиях солнечной энергии постоянно совершенствуется, и современные панели могут более чем удовлетворить потребности в энергии для большинства коммерческих и жилых нужд.

Сегодня исследователи постоянно пытаются повысить эффективность фотоэлектрических технологий. Ученые достигли рекордной 40-процентной эффективности за счет использования многопереходных ячеек, которые настроены на улавливание различных частот света в электромагнитном спектре. Хотя в настоящее время это самые эффективные солнечные элементы из созданных, они еще не доступны широкой публике.

Если у вас крыша меньшего размера и ограниченное пространство, более эффективная солнечная панель может быть для вас правильным выбором.Из-за их более высокой эффективности эти панели могут быть немного дороже, но они все равно будут соответствовать вашим потребностям в энергии.

Однако, если у вас больше места, вы можете удовлетворить свои потребности в энергии с помощью менее эффективных и менее дорогих панелей, чтобы сэкономить на затратах на установку. Рассмотрение общей стоимости панелей и выработки киловатт может помочь вам выбрать, что лучше всего подходит для вашей установки.

Фотогальваника и типы солнечных батарей

Промышленный стандарт для солнечных электрических систем основан на фотоэлектрической, или фотоэлектрической, технологии, которая преобразует солнечный свет в электричество.Несколько солнечных элементов соединены между собой, образуя модуль, состоящий из панели.

Каждая панель обычно соединяется вместе в системе, в которой электричество отправляется на инвертор, чтобы обеспечить мощность, необходимую для работы бытовых электрических устройств. Эффективность часто зависит от конструкции панели и от того, как она сконструирована для улавливания различных частот световой энергии. Рассмотрим следующие конструкции:

  • Монокристаллические кремниевые панели — Самый эффективный тип фотоэлектрических солнечных панелей, доступных сегодня, — это монокристаллические или одиночные кремниевые панели.Из-за более высокого содержания кремния, используемого в конструкции, они более дорогие, чем панели альтернативных типов. Больше энергии преобразуется в электричество, поэтому на большинстве крыш требуется меньше панелей для удовлетворения тех же требований к мощности. Эти типы квадратных панелей идеально подходят для солнечных электрических систем, устанавливаемых на крыше.
  • Панели из поликристаллического кремния — Поскольку в поликристаллических или многослойных кремниевых панелях используется меньшее количество кремния, они часто дешевле, чем их более эффективные аналоги.Они реализуют конструкцию, которая помогает снизить эту потерю эффективности, что позволяет использовать их в системах, устанавливаемых на крыше. Это делает их идеальными для крупных проектов и установок, поскольку они дешевле. Панели из поликристаллического силикона также более устойчивы к нагреванию.
  • Строительство интегрированных фотоэлектрических панелей — Внешний вид — важный аспект здания. Как и в случае со многими историческими зданиями или зданиями с уникальным архитектурным дизайном, владельцы могут не решаться изменить отличительный характер строения, установив солнечную электрическую систему.Чтобы помочь смягчить эстетические изменения, которые могут принести солнечные панели, доступны встроенные фотоэлектрические элементы. Хотя они могут сохранять внешний вид традиционной кровли, эти типы панелей более дороги и менее эффективны, чем альтернативы.
  • Технология тонкопленочных солнечных элементов — Тонкопленочные элементы представляют собой новую фотоэлектрическую технологию, которая состоит из одного или нескольких слоев тонких пленок фотоэлектрических элементов, которые ламинируются на существующий материал, например металлическую крышу или стеклянные окна.Эти фотоэлектрические пленки очень тонкие, что позволяет им быть легче и гибче по сравнению с другими фотоэлектрическими системами. Хотя тонкопленочная технология чрезвычайно универсальна, за нее приходится платить. Тонкопленочные системы менее эффективны и могут деградировать быстрее, чем обычные солнечные системы, но они улучшаются с развитием технологий.

Факторы, влияющие на эффективность

Эффективность солнечной энергии зависит от множества факторов, включая правильную установку и оценку конструкции.Наем профессионала для проверки конструкции и расположения вашего здания имеет важное значение для определения того, какой тип установки наилучшим образом соответствует вашим требованиям и обеспечит вам долгосрочные экономические выгоды от использования солнечной энергии. Empire Renewable Energy предлагает ряд услуг для коммерческих и жилых приложений:

      • Большинство солнечных панелей имеют слой защитного стекла поверх ячеек, через которое должен проходить солнечный свет.Количество используемой энергии зависит от угла, под которым проходит свет, а также от снижения отражательной способности стекла.
      • Правильная установка солнечной панели важна для захвата максимального количества солнечного света. Угол наклона панели и количество падающего на нее света являются важными факторами, которые помогут вам добиться максимальной эффективности.
      • Для панелей, устанавливаемых на крышу, наклон крыши влияет на количество солнечного света, попадающего на панели в течение дня.Крупные коммерческие установки могут компенсировать движение Земли за счет установки систем слежения за солнцем, но из-за высокой стоимости они обычно не устанавливаются для использования в жилых помещениях.
      • Температура может повлиять на общую мощность солнечного элемента. Более высокие температуры могут снизить производительность и снизить эффективность. Некоторые солнечные панели предназначены для более теплого климата, где эффективность должна поддерживаться при повышении температуры. Убедитесь, что вы выбрали правильную панель, которая лучше всего подходит для вашего климата, чтобы вы могли повысить окупаемость своих инвестиций.
    • Даже небольшая затененная область на солнечных батареях может значительно снизить их мощность. Поскольку панели часто соединяются вместе в системе, даже небольшая тень на одной панели может значительно снизить общее производство энергии системой. Идеально установить панели таким образом, чтобы ни на одну из них не падала тень. В некоторых ситуациях этого может быть трудно избежать, поэтому доступны альтернативы, помогающие поддерживать эффективность.

Типы солнечных установок, предлагаемые Империей

Выбор типа установки для вашего бизнеса или дома также важен, если вы хотите получить максимальную отдачу от своих инвестиций.Поскольку пространство и архитектурный дизайн различаются для каждого клиента, доступно множество вариантов:

      • Установка солнечной энергии на крышу — Установка на крышу является популярным вариантом как для коммерческих, так и для частных клиентов. Они предлагают способ улавливать солнечную энергию, которая естественным образом попадает на вашу крышу каждый день.
      • Установка на опоре солнечной энергии — Для тех, у кого ограниченное пространство на крыше, можно установить системы на опоре, но для правильной установки требуется отведенный участок земли.
      • Наземная установка Солнечная установка — Подобно установке на столб, наземные системы размещаются во дворах и полях. Они полезны для тех, кто имеет ограниченное пространство на крыше или владеет большим количеством земли, необходимой для максимизации преимуществ солнечных энергетических систем.
      • Укрытия Солнечная установка — Для тех, кто хочет сократить расходы на электроэнергию, альтернативные наружные конструкции, такие как беседки и структурные навесы, могут быть оборудованы системами солнечной энергии.
      • Установка навесов для парковок — Для установок, в которых размещаются большие парковочные зоны, солнечная энергия может быть использована для снижения затрат на электроэнергию и создания тени для клиентов на специально отведенных стоянках.
      • Теневые навесы — Для зданий с ограниченным пространством замена традиционных навесов на солнечные панели — отличный способ снизить ежемесячные расходы на электроэнергию, сохраняя при этом ту же функцию.
      • Солнечная установка в отдельном гараже — Для многих место на крыше и парковка могут быть ограничены.Однако установка отдельно стоящего гаража может обеспечить экономическую выгоду для жилых домов, где установка на крышу невозможна.
      • Интегрированные фотоэлектрические системы для зданий — Для некоторых зданий исторический или общий эстетический характер жизненно важен для архитектурного характера сооружения. Солнечные установки, интегрированные в конструкцию здания, могут помочь минимизировать изменения внешнего вида, сохраняя при этом преимущества систем солнечной энергии.

Самые эффективные солнечные панели, предлагаемые Empire

Чтобы предоставить жителям Аризоны самые эффективные солнечные панели на рынке, Empire Renewable Energy заключила партнерские отношения с SunPower.

Модули

SunPower имеют срок службы 40 лет, а их солнечные элементы обеспечивают лучшую производительность на рынке с эксплуатационной эффективностью до 24 процентов. Если вы используете солнечные элементы SunPower, вы увидите более быстрый возврат инвестиций, примерно на 20% больше энергии по сравнению с аналогичными продуктами.

Обладая одними из самых высоких оценок в отрасли, SunPower предлагает превосходные характеристики и долговечность по сравнению с панелями аналогичного размера. SunPower также является мировым рекордсменом по производству кремниевых солнечных панелей с наивысшей эффективностью.

Преимущества солнечной энергии

Для подавляющего большинства владельцев бизнеса и домовладельцев солнечная энергия — отличный способ сократить ежемесячные расходы на электроэнергию и повысить стоимость недвижимости.

Arizona предлагает многочисленные стимулы для тех, кто хочет установить солнечные энергетические системы. Кроме того, федеральное правительство также поощряет альтернативы экологически чистой энергии и предлагает налоговые льготы и ссуды тем, кто хочет перейти на солнечную систему.

По мере роста спроса на солнечную энергию технологии развивались, а цены резко снизились с конца 1970-х годов.Сейчас дешевле, чем когда-либо, установить солнечную энергетическую систему для вашего дома или бизнеса.

Хотя первоначальные вложения в установку солнечной электрической системы в значительной степени будут зависеть от размера установки, общая экономия того стоит для большинства клиентов.

Помимо сокращения ежемесячных расходов, большинство систем, устанавливаемых на крышу, рассчитаны на долгий срок службы и требуют минимального обслуживания.

Проверки следует проводить регулярно, особенно в более холодном климате, где лед может повредить панели.Очистка также может потребоваться для поддержания эффективности, но большинство солнечных крыш рассчитано на срок службы в среднем 25 лет.

Вопросы, которые следует задать себе перед установкой солнечной энергетической системы:

  • Какой тип установки лучше всего подходит для моего здания / собственности?
  • Какой размер системы может поддерживать моя крыша?
  • Сколько прямых солнечных лучей ежедневно попадает на мою крышу?
  • Каковы мои потребности в энергии?
  • Сколько я ежегодно трачу на электричество?
  • Сколько лет моей крыше, и добавит ли солнечная электрическая система ценность моему дому или бизнесу?
  • Какие льготы доступны на местном, региональном и федеральном уровнях?
  • Предлагает ли мой местный поставщик энергии скидки на солнечные системы?

Как Империя может мне помочь?

Очень важно нанять профессионала для оценки вашего здания и собственности на предмет оптимальной эффективности.

При выполнении установки необходимо установить вспомогательную инфраструктуру и преобразователи, чтобы безопасно использовать свет и преобразовывать его в энергию, которую можно использовать в вашем офисе или дома.

Угол наклона панели, расположение, архитектурный дизайн здания и оттенок могут повлиять на эффективность солнечной электрической системы. Empire Renewable Energy предлагает бесплатную оценку, чтобы определить, какой тип установки лучше всего подходит для ваших нужд.

В течение 65 лет Empire предлагает высшее качество и обслуживает различные отрасли по всей Аризоне, включая образование, складирование, розничную торговлю, отдых, здравоохранение, общественное питание и производство.

Когда вы свяжетесь с Empire для оценки места, квалифицированный инженер определит конкретную и наиболее оптимальную доступную систему, которая поможет вам снизить затраты на электроэнергию. В ходе оценки будет определен размер необходимой фотоэлектрической системы, где ее следует разместить и под каким углом панели будут названы для захвата максимального количества солнечного света.

Кроме того, инженеры Empire определят, какой тип системы и варианты установки потребуются, сколько вы сэкономите и как быстро вы увидите возврат своих первоначальных инвестиций.Это будет включать оценку затрат на установку, доступные финансовые стимулы и оценки производства за первый год, а также прогнозы годовой экономии.

Свяжитесь с Empire Renewable Energy, чтобы начать работу сегодня.

Запросить цену

самых эффективных солнечных панелей | LetsGoSolar.com

Кто производит самые эффективные в мире солнечные панели для жилых домов? Перечисленные здесь панели заслужили право рассматриваться, когда домовладельцы ищут систему, обеспечивающую максимальную экономию на протяжении многих лет.Помните, что солнечные технологии развиваются быстро и стремятся к более высокой эффективности с каждой новой созданной панелью, поэтому производители регулярно прекращают выпуск солнечных панелей и выпускают новые,
более эффективных панелей, чтобы занять их место. Эта диаграмма поможет вам начать
понимание доступных показателей эффективности солнечных панелей от различных
производителей:

Рейтинг Производитель Страна Модель № Тип КПД Мощность Гарантия
1 SunPower США Х21-345 Моно 21.5%240 WP 25 ЛЕТ
2 JA Солнечный Китай JAC M6PA-4 Моно 20,9%290 WP 10 ЛЕТ
3 Sanyo Япония HIT двойной 195 Моно 20.5% 195 WP 20 ЛЕТ
4 SunPower США 327-320 Моно 20,4% 327 WP 25 ЛЕТ
5 SunPower США 245-235 Моно 20.1% 245 WP 25 ЛЕТ
6 Schosser Systems Photovoltaik Китай SSP180-260 Моно 20%260 WP 2 ГОДА
7 SunPower США E19-320 Моно 19.8%320 WP 25 ЛЕТ
8 AUO Тайвань Сан Форте PM318B00 Моно 19,5%318 WP 5 ЛЕТ
9 Sanyo Япония VBHN245SJ25 Моно 19.4% 245 WP 20 ЛЕТ
10 SunEdison США R355BzC Моно 18,2% 355 WP 10 ЛЕТ
11 SunTech Япония STP285S-20 / Wem Моно 17.5% 285 WP 10 ЛЕТ
12 Yingli Green Energy Китай YL225C-24b Моно 17,1% 225 WP 10 ЛЕТ
13 Фоно-солнечный Китай ПС330М-24 / Т Моно 17%330 WP 10 ЛЕТ
14 JA Солнечный Китай JAP6 60-275 / 4BB / RE Поли 16.8% 275 WP 10 ЛЕТ
15 Канадская солнечная Китай 275 млн Моно 16,8% 275 WP 10 ЛЕТ
16 REC Норвегия REC275TP Поли 16.7% 275 WP 10 ЛЕТ
17 JA Солнечный Китай JAM6 (R) 72-325 Моно 16,7% 325 WP 10 ЛЕТ
18 Jinko Solar Китай JKMS320P Поли 16.5%320 WP 10 ЛЕТ
19 JA Солнечный Китай JAM6 48-215 / SI Моно 16,4%215 WP 10 ЛЕТ
20 Трина Солнечная Китай315 Поли 16.2%315 WP 10 ЛЕТ
21 JA Солнечный Китай JAM6 (ТГ) -60-265 / SI Мульти 16,2%260 WP 10 ЛЕТ
22 Yingli Green Energy Китай YL205P-23b Поли 15.8% 205 WP 10 ЛЕТ
23 Kyocera Япония КУ255-6BCA Поли 15,5% 255 WP 10 ЛЕТ
24 Sharp Япония ND-F4Q300 Поли 15.3%300 WP 10 ЛЕТ
25 Yingli Green Energy Китай ИЛ 235 П-29б Поли 14,4% 235 WP 10 ЛЕТ

Понимание эффективности солнечных панелей

Эффективность солнечных панелей может иметь огромное значение для экономии на ежемесячных счетах за коммунальные услуги в долгосрочной перспективе.Эффективность солнечных панелей основана на способности преобразовывать солнечный свет в электричество. Если одинаковое количество солнечного света светит в течение одной и той же продолжительности на две разные панели, то наиболее эффективная будет производить больше электроэнергии.

Хотя эффективность солнечных панелей быстро растет, некоторые компании по-прежнему заявляют о показателях эффективности, которые получены только в строго контролируемых условиях испытаний — а это не то, что получают домовладельцы при установке системы.В реальном мире эффективность зависит от типа и марки используемой солнечной панели, а также от условий эксплуатации. Получение максимальной эффективности от вашей солнечной панели зависит от нескольких факторов:

  • Облученность (количество солнечного света)
  • Скорость ветра и температура
  • Угол панели
  • Направление панели
  • Оттенок

Чего разумно ожидать домовладельцам?

«Очень хорошо, около 22.1 процент, а на низком уровне около 14 процентов », — сказал МакЛауд. «Я почти никогда не видел, чтобы панель работала с максимальной эффективностью в полевых условиях. Обычно потери достигают 20 процентов ».

Чтобы солнечные панели были на высшем уровне с точки зрения эффективности, пора заняться домашней работой. Это руководство разработано, чтобы помочь домовладельцам понять, как работает эффективность, как выбрать лучшие солнечные панели для работы, и научиться сравнивать солнечные панели, чтобы найти те, которые лучше всего подходят для конкретной среды.

Солнечная панель в сравнении с эффективностью солнечной батареи

Солнечные панели настолько эффективны, насколько эффективны солнечные элементы внутри них, но почему более высокая эффективность солнечных элементов не приводит к более высокой эффективности солнечных панелей? Одна из главных причин — просто то, как эти ячейки используются в пространстве панели.

«Посмотрите на расположение ячеек на лицевой стороне панели», — сказал МакЛауд. «Некоторые производители более эффективно используют доступную площадь на передней и задней части панели.Больше ячеек, меньше ячеек, типы ячеек — все это определяет эффективность ».

Кристаллические кремниевые фотоэлементы имеют лабораторную эффективность преобразования энергии до 25 процентов для монокристаллических элементов и 20,4 процента для мультикристаллических элементов. Однако в настоящее время солнечные модули промышленного производства достигают КПД от 18 до 24 процентов.

U.S. Министерство энергетики

Производители становятся все умнее в настройке солнечных панелей, так же как промышленность становится все лучше и лучше в производстве ячеек с более высоким КПД для этих панелей.

«Восемь лет назад мы использовали панели с эффективностью 12 процентов, сейчас — до 22 процентов. Пока довольно хорошо, — сказал МакЛауд.«Все производители соревнуются друг с другом за приз за эффективность».

Производители, на которые стоит обратить внимание: SunPower, LG, Solar City, Panasonic и многие другие.

Кевин МакЛауд,
владелец KPS Solar в Нью-Йорке и Флориде

Еще одна проблема с более эффективными солнечными панелями — непомерно высокая стоимость.

«Существуют ячейки, эффективность которых достигает 44,5%, но прежде, чем они выйдут на рынок, потребуется много времени», — сказал МакЛауд. «Pathfinder на Марсе использовал элементы, которые были эффективны на 44 процента, но стоили более миллиона долларов».

Очевидно, что есть огромные возможности для роста с солнечной эффективностью, но мир солнечной энергии меняется очень быстро, и компании уже занимаются проблемами эффективности. МакЛауд сказал, что, по его мнению, в ближайшем будущем произойдут большие изменения в мощности, технологии хранения аккумуляторов и составе самих панелей.

«Эффективность будет продолжать расти по мере выхода на рынок многослойных элементов и элементов из арсенида галлия», — сказал он. «Мощность панелей также растет. Десять лет назад это были панели мощностью 185 Вт, теперь — 300, 315, 345, 360 и так далее ».

Ищите резкое повышение эффективности в следующие
5–10 лет.

Кевин МакЛауд,
владелец KPS Solar

Что влияет на эффективность солнечных панелей?

Хотя технология, из которой изготовлена ​​панель, оказывает сильное влияние на эффективность, место, где устанавливаются солнечные панели, также влияет на количество вырабатываемой энергии.В некоторых районах страны солнечные батареи будут более эффективными просто из-за более благоприятной окружающей среды. Но эффективность может сильно различаться от одного района к другому или даже от одного дома к другому на одной и той же улице, в зависимости от особенностей местности. Ниже приведены самые важные факторы эффективности использования солнечной энергии за пределами самой панели.

Оттенок

Очевидно,
количество солнечного света, попадающего на солнечную панель, будет определять, какая часть этой потенциальной энергии будет поглощена.
Но тень наносит больше вреда, чем вы думаете:
эффективность всей солнечной батареи может быть снижена
небольшим количеством тени на одной солнечной панели, поскольку она может
« отключиться » или снизить эффективность все подключенные панели. Лучшее из возможных участков
— это крыша без тени.

Температура

Хотя может показаться, что чем жарче в помещении, тем выше эффективность, но это не так.Солнечные панели не обязательно любят тепло, поэтому их устанавливают таким образом, чтобы между крышей и панелью оставалось несколько дюймов — это обеспечивает поток воздуха, который помогает им охладить. Хотя некоторые солнечные панели предназначены для работы при более высоких температурах, эффективность большинства из них на самом деле снижается при воздействии высоких температур.

Ориентация

Крыша с истинным южным уклоном оптимальна по эффективности; однако другие могут работать хорошо.Хотя прямая ориентация на восток или запад будет производить примерно на 20 процентов меньше энергии, чем истинная ориентация на юг, даже это можно улучшить с помощью правильного наклона панелей.

Наклон крыши

Угол, под которым солнечный свет падает на панель, может повышать или понижать эффективность. Когда солнце попадает на панели под небольшим углом, свет отражается, а это означает, что панели не могут собирать столько, сколько могли бы, если бы смотрели прямо на солнце. Некоторые крыши имеют наклон, что означает, что солнце никогда не попадает прямо на панели; это можно исправить, установив панели таким образом, чтобы компенсировать наклон крыши.Это требует тщательного обследования площадки и отличного дизайна для достижения максимальной эффективности панели.

Системы слежения за панелями солнечных батарей

При таком большом количестве проблем, связанных с наклоном и ориентацией солнечных панелей, некоторым домовладельцам может быть интересно узнать о системах слежения. Эти системы делают именно то, на что они похожи: они отслеживают путь солнца, перемещая солнечные панели для достижения наилучшего возможного солнечного покрытия.

Одноосные трекеры

следовать за солнцем с утра до вечера; двухосные трекеры также отслеживают с утра до вечера, но также учитывают сезонные изменения.Двухосные трекеры, очевидно, имеют больше возможностей для улавливания энергии; они могут обеспечить до 40 процентов большей мощности уборки, чем фиксированные массивы.

Пассивные трекеры

полагаются на тепло солнца для нагрева жидкости в канистрах на стороне массива; жидкость в открытой канистре превращается в газ, который выталкивает излишек жидкости в затемненную канистру, таким образом наклоняя массив в течение дня.Активные трекеры полагаются на фотосенсоры или программное обеспечение для определения маршрута солнца и используют оборудование для соответствующего перемещения массива.

Звучит как хорошая идея: это позволит домовладельцам улавливать как можно больше солнечных лучей. Но у Маклауда есть некоторые опасения.

«Трекеры в основном используются в наземных системах», — сказал он. «Они идеально подходят для таких областей, как Нью-Мексико и Невада, где коэффициенты освещенности самые высокие.У них также есть двигатели и движущиеся части, которые могут выйти из строя в экстремальных климатических условиях северо-востока. Поскольку стоимость трекеров снижается, я мог бы более положительно рассматривать их использование ».

По мере того, как солнечные панели становятся более доступными, стоимость трекеров будет продолжать снижаться, чтобы они могли конкурировать на рынке. Но помимо стоимости есть еще несколько недостатков, которые следует учитывать.


  • Ограничения по весу
    Солнечные трекеры

    могут быть очень тяжелыми в зависимости от размера массива, что не делает их жизнеспособным вариантом для многих систем, устанавливаемых на крыше.


  • Дополнительное обслуживание

    Они состоят из движущихся частей, что может привести к увеличению требований к техническому обслуживанию и возможностям выхода системы из строя.


  • Более короткая гарантия

    Гарантия также может быть проблемной: компании обычно предлагают от двух до 10 лет гарантии, в то время как гарантия на инверторы и панели обычно начинается с 10 лет и достигает 25 лет и более.

Панель солнечных батарей — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Схематический символ панели солнечных батарей

Панели солнечных батарей получают энергию солнца для использования людьми. Есть два типа солнечных панелей: те, которые собирают тепло (тепловые), и те, которые производят электричество (фотоэлектрические). Тепло от солнечных батарей часто используется для отопления помещений и горячего водоснабжения.

Солнечные панели собирают возобновляемую энергию.В 20 веке некоторые использовали солнечное тепло для производства пара для парового двигателя, который вращал генератор. В настоящее время производство электричества из солнечного света обходится дешевле. Это твердотельный способ производства электричества, что означает отсутствие движущихся частей.

Домашние солнечные панели часто устанавливают на крышах домов. Коммерческие или промышленные установки часто устанавливаются на трекерах, установленных на земле. Трекеры направляют панель на солнце, когда солнце движется по небу. Фотоэлектрические панели также широко используются в космическом пространстве, где они являются одним из немногих доступных источников энергии.

Солнечные панели для тепла обычно изготавливают из коробки с прозрачным окном сверху. Трубы проходят через коробку. Трубы и коробка обычно окрашиваются в черный цвет, потому что черный поглощает больше тепла, чем другие цвета. Трубы заполнены жидким теплоносителем, например водой или маслом. Насос перекачивает жидкость, которая нагревается под воздействием солнечных лучей. Когда горячая жидкость покидает панель, она попадает в теплообменник, который передает тепло воде или воздуху. После того, как охлаждающая жидкость покидает теплообменник, она снова закачивается в панель, чтобы снова собрать тепло.

Фотоэлектрические солнечные панели рассчитаны на срок службы около тридцати лет. Пока что большинство солнечных панелей, первоначально созданных в 1980-х годах, еще не достигли конца своего расчетного срока службы. Однако многие солнечные панели с истекшим сроком годности классифицируются как опасные отходы. Использованные солнечные панели, которые не считались опасными, могут быть переработаны для создания новых солнечных панелей. Более 90% солнечных панелей подлежат переработке для создания новых солнечных панелей или металлолома.Во-первых, панели ломаются, удаляя металлические рамы и стеклянную пластину, в результате чего группа солнечных элементов оказывается зажатой между этиленвинилацетатной смолой (EVA) и задней пленкой. Чтобы добраться до самих солнечных элементов, необходимо удалить смолу и подложку. [1] [2]

Десять основных применений солнечных панелей включают:

  • тепло для дома
  • силовые насосы
  • Зарядка батареи для внутреннего и наружного освещения в солнечный день для использования в ночное время.
  • питает ваш дом, кемпер, хижину, сарай для инструментов или любое другое здание в этом отношении.
  • при обогреве бассейнов в системе солнечного нагрева воды используются солнечные панели для нагрева воды. Их можно поставить на крышу, чтобы они собирали солнечное тепло, а затем доставить в бассейн.
  • Солнечные батареи также используются в космических исследованиях и других видах транспорта. [3]

Солнечные панели стали намного дешевле в использовании по сравнению с нефтью, дизельным топливом и сжиженным природным газом в некоторых частях Азии.Солнечная энергия скоро станет основным источником энергии. За прошедшие годы было сделано много инноваций для улучшения солнечных панелей. Солнечные панели использовались для исследования космоса и разрабатываются для питания автомобилей. Наряду с этим ученые разрабатывают солнечные элементы из силикона, чтобы повысить его удобство. [4]

Солнечная черепица — это новый тип солнечных батарей, который выглядит как обычная черепица из асфальта. Они используются там, где появление традиционных солнечных панелей может быть нежелательным, например, на крышах жилых домов.Солнечная черепица более дорогая и менее долговечная, чем обычные солнечные панели.

новостей солнечной энергии — ScienceDaily

Цветные перовскиты: технологии термохромных окон

20 октября 2020 г. — Ученые сообщают о прорыве в разработке термохромного окна следующего поколения, которое не только снижает потребность в кондиционировании воздуха, но и одновременно генерирует …


Tough Love: интенсивное сияние помогает солнечным технологиям нового поколения преодолеть неловкую фазу

Октябрь19 февраля 2020 г. — Исследователи показали, что свет высокой интенсивности будет обращать вспять индуцированную светом фазовую сегрегацию в перовскитах со смешанными галогенидами, позволяя контролировать запрещенную зону и максимизировать эффективность для потенциальных …


Обнаружение отказов на ранней стадии в устройствах преобразования электроэнергии

19 октября 2020 г. — Исследователи использовали акустическую эмиссию во время испытаний на циклическое переключение мощности для отслеживания в реальном времени полного процесса отказа — с самых ранних стадий — карбид кремниевых диодов Шоттски.Эта разработка …


Тандемные солнечные элементы из перовскита

16 октября 2020 г. — Ученые выявили значительные улучшения, которые они вносят в солнечную энергию на основе перовскита …


Новый дизайн солнечных панелей может привести к более широкому использованию возобновляемых источников энергии

8 октября 2020 г. — Исследователи говорят, что прорыв может привести к производству более тонких, легких и гибких солнечных панелей, которые можно было бы использовать для питания большего числа домов и использовать в более широком диапазоне…


Team извлекает больше энергии из солнечного света с помощью усовершенствованных солнечных панелей

6 октября 2020 г. — Исследователи, работающие над максимальной эффективностью солнечных панелей, заявили, что наслоение передовых материалов поверх традиционного кремния — многообещающий путь для получения большего количества энергии от солнечного света. Новое исследование показывает, что к …


Обучение новым трюкам старого спектроскопа

6 октября 2020 г. — Исследователи усовершенствовали метод исследования полупроводниковых кристаллов светом для обнаружения дефектов и примесей.Подробности их всенаправленной фотолюминесценции (ODPL) …


Блокирование вибраций, отводящих тепло, может повысить эффективность солнечных элементов нового поколения

5 октября 2020 г. — Исследование материала солнечной энергии с блестящим будущим показало способ замедления фононов, волн, переносящих тепло. Открытие может улучшить новые солнечные элементы на горячих носителях, которые преобразуют …


Химические инновации стабилизируют наиболее эффективную рецептуру перовскита

Октябрь1 января 2020 г. — Исследователи успешно преодолели ограничивающую проблему, стабилизировав наиболее эффективный состав металлогалогенных перовскитных пленок, ключевого игрока в ряде приложений, включая солнечную …


Существует неиспользованный потенциал для смешивания гидроэнергетики, плавающие солнечные панели

29 сентября 2020 г. — Гибридные системы плавучих солнечных панелей и гидроэлектростанций могут обладать техническим потенциалом для производства значительной части электроэнергии, ежегодно вырабатываемой по всему миру, считает А…


Загрязнение воздуха приводит к увеличению потребления электроэнергии

24 сентября 2020 г. — Высокий уровень загрязнения воздуха вынуждает людей внутри потреблять больше электроэнергии, что впоследствии вызывает еще большие экологические проблемы из-за увеличения выбросов парниковых газов …


Высокоэффективные солнечные элементы из перовскита с повышенной стабильностью и минимальной утечкой свинца

23 сентября 2020 г. — Хотя эффективность преобразования энергии перовскитных солнечных элементов (PVSC) уже значительно улучшилась за последнее десятилетие, проблемы нестабильности и потенциального воздействия на окружающую среду еще не решены…


НАСА IRIS обнаруживает наноструи: сияющий свет при нагревании солнечной короны

21 сентября 2020 г. — Исследователи сообщают о первых в мире четких изображениях наноструй — ярких тонких лучей, которые движутся перпендикулярно магнитным структурам в солнечной атмосфере, называемым короной — в процессе, который …


Исследователь анализирует использование солнечной энергии в аэропортах США

21 сентября 2020 г. — Изучив 488 общественных аэропортов в Соединенных Штатах, исследователи обнаружили, что 20% из них в последние годы перешли на солнечные фотоэлектрические системы (ФЭ), широко известные как солнечные панели…


Зеркальные фотоэлектрические устройства позволяют получить больше электроэнергии за счет тепла

21 сентября 2020 г. — Новые «солнечные» элементы, использующие тепло, которые отражают 99% энергии, которую они не могут преобразовать в электричество, могут помочь снизить стоимость хранения возобновляемой энергии в виде тепла, а также …


Теоретически два слоя лучше одного для эффективности солнечных батарей

15 сентября 2020 г. — Солнечные элементы прошли долгий путь, но недорогие тонкопленочные солнечные элементы по-прежнему сильно отстают от более дорогих кристаллических солнечных элементов по эффективности.Теперь группа исследователей предлагает использовать два …


California Offshore Winds — перспективный источник энергии

8 сентября 2020 г. — Одна из проблем перехода Калифорнии к 2045 году к полностью возобновляемой энергии — это соответствие производства спросу. Пик потребительского спроса приходится на вечернее время, когда солнечная энергия больше не доступна. …


Game Boy Runs Forever без батареи

3 сентября 2020 г. — Исследователи разработали первое в мире интерактивное устройство для сбора энергии, работающее без батарей.И это выглядит как ретро 8-битная игра Nintendo …


Новое понимание добавок к электролитам позволит улучшить чувствительные к красителям солнечные элементы

3 сентября 2020 г. — Сенсибилизированные красителем солнечные элементы могут работать лучше благодаря более глубокому пониманию добавок для оптимизации электролитов. Исследователи определили, что молекулы 4-трет-бутилпиридина (tBP) и …


Разработана молекула для хранения солнечной энергии

Августа31 января 2020 г. — Исследователи разработали молекулу, которая поглощает энергию солнечного света и сохраняет ее в химических связях. Возможное долгосрочное использование молекулы — эффективное улавливание солнечной энергии и ее хранение …


вторник, 20 октября 2020 г.

19 октября 2020 г., понедельник

пятница, 16 октября 2020 г.

Четверг, 8 октября 2020 г.

6 октября 2020 г., вторник

понедельник, 5 октября 2020 г.

Четверг, 1 октября 2020 г.

29 сентября 2020 г., вторник

Четверг, 24 сентября 2020 г.

23 сентября 2020 г., среда

Понедельник, 21 сентября 2020 г.

15 сентября 2020 г., вторник

8 сентября 2020 г., вторник

Четверг, 3 сентября 2020 г.

31 августа 2020 г., понедельник

24 августа 2020 г., понедельник

пятница, 21 августа 2020 г.

18 августа 2020 г., вторник

понедельник, 17 августа 2020 г.

Четверг, 13 августа 2020 г.

среда, 12 августа 2020 г.

Четверг, 6 августа 2020 г.

5 августа 2020 г., среда

Понедельник, 3 августа 2020 г.

Четверг, 30 июля 2020 г.

среда, 29 июля 2020 г.

Четверг, 23 июля 2020 г.

среда, 22 июля 2020 г.

понедельник, 20 июля 2020 г.

среда, 15 июля 2020 г.

Четверг, 16 июля 2020 г.

14 июля 2020 г., вторник

пятница, 10 июля 2020 г.

8 июля 2020 г., среда

7 июля 2020 г., вторник

Четверг, 2 июля 2020 г.

Понедельник, 29 июня 2020 г.

Четверг, 25 июня 2020 г.

суббота, 20 июня 2020 г.

Четверг, 18 июня 2020 г.

среда, 3 июня 2020 г.

пятница, 29 мая 2020 г.

Четверг, 21 мая 2020 г.

20 мая 2020 г., среда

18 мая 2020 г., понедельник

Четверг, 14 мая 2020 г.

11 мая 2020 г., понедельник

5 мая 2020 г., вторник

4 мая 2020 г., понедельник

среда, 29 апреля 2020 г.

пятница, 24 апреля 2020 г.

среда, 22 апреля 2020 г.

20 апреля 2020 г., понедельник

пятница, 17 апреля 2020 г.

14 апреля 2020 г., вторник

13 апреля 2020 г., понедельник

пятница, 10 апреля 2020 г.

6 апреля 2020 г., понедельник

Четверг, 2 апреля 2020 г.

среда, 1 апреля 2020 г.

31 марта 2020 г., вторник

пятница, 27 марта 2020 г.

Четверг, 26 марта 2020 г.

вторник, 24 марта 2020 г.

понедельник, 23 марта 2020 г.

пятница, 20 марта 2020 г.

18 марта 2020 г., среда

10 марта 2020 г., вторник

9 марта 2020 г., понедельник

пятница, 6 марта 2020 г.

Четверг, 5 марта 2020 г.

4 марта 2020 г., среда

2 марта 2020 г., понедельник

среда, 26 февраля 2020 г.

19 февраля 2020 г., среда

Как рассчитать площадь поверхности, необходимую для солнечных панелей

Вы определили размер солнечной системы, которая вам нужна, и готовы получить на рынке оборудование для ее установки.Но подождите, вы уверены, что в вашем саду, на заднем дворе или на крыше достаточно места для установки солнечных батарей? Как можно приблизительно оценить площадь, необходимую для солнечных батарей? Вот быстрый и простой способ сделать это.

Предположим, вы хотите установить 10 солнечных панелей мощностью 100 Вт каждая с эффективностью преобразования 18%. Общая мощность солнечной системы может быть рассчитана как:

Общая выходная мощность = общая площадь x солнечное излучение x эффективность преобразования

Мы знаем, что требуемая общая выходная мощность составляет 1000 Вт (10 панелей x 100 Вт), солнечная освещенность для поверхности, перпендикулярной солнечным лучам на уровне моря в ясный день, составляет около 1000 Вт / м. 2 и эффективность преобразования составляет 18%.Подставляя эти числа в приведенное выше уравнение, мы получаем:

1000 Вт = общая площадь x 1000 Вт / м 2 x 0,18

или

Общая площадь = 1 / 0,18 = 5,56 м 2

Если вы собираетесь установить все панели в одну линию, вам потребуется пространство примерно 1 м x 5,56 м (каждая панель имеет размер 1 м x 0,556 м) на крыше. Вот так. У вас есть приблизительная оценка пространства, необходимого для солнечных панелей вашей системы.

Примечание:

1.Помните, что солнечные панели обычно устанавливаются под углом к ​​поверхности земли, и это может несколько изменить результаты.

2. Представьте, что солнечная панель имеет эффективность преобразования 100%, то есть она преобразует всю солнечную энергию в электрическую, тогда все, что вам понадобится, это солнечная панель 1 м 2 для производства 1000 Вт электроэнергии.

Автор: Джон (Я.

Want to say something? Post a comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *