Сонячні батареї для дому - альтернативне джерело електрики - домашні сонячні батареї -
- Сонячна батарея для дому - альтернативне джерело електрики.
- Як працюють пристрої на сонячних батареях
- Сонячні батареї – найдешевший спосіб забезпечити себе електроенергією
Принцип дії сонячних батарей
Принцип дії сонячних батарей нескладний, що робить технологію виготовлення досить дешевою. Найдорожчою складовою такої батареї є монокристалічні кремнієві фотогальванічні елементи, які здійснюють перетворення сонячного світла в електричну енергію. Вони пов'язані між собою механічно та електрично, а також мають на виході клеми, до яких підключаються зовнішні споживачі.
Сам фотогальванічний елемент є двошаровим напівпровідником, один його шар проводить негативні заряди, другий – позитивні. Коли на кордон між цими шарами потрапляють сонячні промені, виникає електрорушійна сила, електричний струм починає текти по зовнішньому контуру, підключеному до напівпровідника. Як шар, що проводить негативні заряди, використовується кремній з домішкою фосфору, а провідний позитивні заряди - кремній з домішкою бору. Це ефективна та надійна конструкція, що не має жодних рухомих частин, що гарантує її довгий термін служби – деякі виробники обіцяють, що їхні батареї будуть справно служити 40-50 років без помітного зменшення ККД.
Варіанти підключення сонячних батарей
У тих районах, де відсутнє централізоване електропостачання, як автономне джерело необхідно встановлювати батареї досить великої площі, крім того, вони повинні бути забезпечені акумуляторами, що накопичують енергію вденний час і такими, що дозволяють витрачати її вночі. Така автономна електростанція, крім фотогальванічних модулів, у своєму складі повинна мати контролер заряду, що оберігає акумулятор від надмірної зарядки та розрядки; інверторний перетворювач, систему акумуляторних батарей у потрібній кількості.
У випадку, коли сонячна батарея буде застосовуватися як резервне, додаткове джерело електропостачання будинку, вона може мати меншу площу батареї, якої буде достатньо лише для підтримки систем життєзабезпечення – зв'язку, освітлення, холодильника, комп'ютера. До складу резервних систем також входять контролери, акумулятори та інвертори.
У тому випадку, коли електропостачання будинку стабільне, сонячну батарею можна підключити безпосередньо до електромережі, надмірну електрику можна продавати електромережам, але в Україні це не практикується, така практика прийнята в країнах, де діють закони про відновлювані джерела енергії.
Використання сонячних батарей в Україні
Існує хибна думка, що сонячні батареї можна використовувати тільки в тих краях, де багато сонячних днів, наприклад, у південних районах нашої країни, а також у тих країнах, що знаходяться ближче до екватора. Але якщо ви бували на півночі Західної Європи, могли помітити, що на дахах багатьох будинків там встановлені сонячні батареї, дбайливі іноземці намагаються використати будь-яку можливість заощадити, хоча б частково забезпечуючи себе безплатною електрикою. У випадку, коли батарея встановлюється на опорну конструкцію, необхідно забезпечити міцність і жорсткість цієї конструкції, щоб запобігти пошкодженню батарей від поривів вітру та інших несприятливих факторів.
Як показують розрахунки, для Москви,наприклад, де середньорічна потужність, що забезпечується сонячною інсоляцією, становить 90 кВт на місяць на 1 квадратний метр сонячної батареї, за добу вільної електроенергії можна отримувати до 3 кВт. Ціна однієї батареї потужністю 100 Вт, що має на виході 12 В становить близько 6 тисяч рублів, але ви можете купувати їх по 1-2 штуки, поступово нарощуючи потужність своєї домашньої електростанції.
Встановлення сонячних батарей
Щоб вартість куплених сонячних батарей окупилася якнайшвидше, необхідно правильно змонтувати та встановити їх. Кількість тієї електроенергії, яку ви зможете отримувати від батареї, залежить не тільки від її площі, а й від кута нахилу та орієнтації по відношенню до Сонця. Для території України оптимальними кутами нахилу є від 30о в південних районах країни до 45о на північних територіях.
Звичайно, найбільший ККД буде в тому випадку, коли сонячні промені падати перпендикулярно на поверхню фотогальванічних елементів батареї. Оскільки найпопулярнішим варіантом є встановлення батарей на даху, кут нахилу задається її схилом.