Солнечные электростанции

► Что такое солнечная электростанция её структура сколько стоит и сколько можно заработать установив СЭС в своем доме. Читайте на solarpanel.today.

Из чего состоит солнечная электростанция

Наиболее типичная солнечная электростанция состоит из 4-х основных компонентов:

  1. Солнечная панель
  2. Контроллер заряда
  3. Аккумулятор
  4. Инвертор

Ниже приведён схематический рисунок солнечной электростанции с указанием того, как соединяются между собой все компоненты системы.

Состав солнечной электростанции

Соединительное и защитное оборудование пока во внимание не принимаем, они них мы расскажем в отдельной статье.

Теперь подробнее рассмотрим каждый из компонентов солнечной электростанции.

1. Солнечные панели

Солнечные панели или еще их называют солнечными батареями – это , наверное, самый ключевой компонент солнечной электростанции. Основная задача солнечных панелей – это преобразование солнечной энергии в электрическую.

Номинальная мощность

Сама солнечная панель состоит из ячеек кристаллического  кремния, ещё эти ячейки называют солнечными элементами.  Количеством таких солнечных элементов определяется номинальная мощность солнечной панели.  Так, солнечные панели бывают мощность 100, 150, 200, 250, 300Вт. Есть и другие номиналы, но это самые популярные.  Так вот, солнечная панель мощностью 300Вт, здесь 300Вт – это максимальная мощность, которую может выдать солнечная панель.  В идеальном случае, за один час выработка такой солнечной панели составит 300Вт*ч. 

Ниже показаны несколько вариантов солнечных панелей, кликнув на каждый из них, можно детально посмотреть на характеристики и на фотографии в высоком разрешении :

Выработка электроэнергии

Выработка электроэнергии солнечной панелью сильно зависит от внешних факторов. По факту, заявленную номинальную мощность панель может обеспечить только в идеальных условиях, когда солнечные лучи падают на поверхность солнечной панели под прямым углом. Также выработка электроэнергии зависит от интенсивности самого солнечного излучения. В России пик интенсивности солнечного излучения приходится на июнь-июль. При неблагоприятных погодных условия, например, облачность, дождь или просто пасмурная погода, выработка электроэнергии снижается. Меньше солнца – меньше выработка.

Для примера, ниже показан график выработки электроэнергии четырьмя поликристаллическими солнечными панелями мощностью по 250Вт. Видно, что пик выработки приходится на период май-июль, в эти месяцы в сутки будет сгенерировано до 5кВт*час энергии. Минимум приходится на период ноябрь-январь. В зимние месяцы выработка вообще может снижаться в 10-15 раз по сравнению с летним периодом.

График выработки электроэнергии солнечной электростанцией 4*250Вт График приведён из расчета расположения солнечных панелей в Казани с углом наклона ~50° c ориентацией на юг.

Помимо мощности, солнечные панели еще отличаются номинальным рабочим напряжением.

  • до 200Вт – 12 вольт
  • от 200Вт (включительно) – 24 вольта

Номинальное напряжение солнечных панелей необходимо знать для правильного подбора остальных компонентов системы.

Монокристалл, поликристалл

Как было написано выше, ячейки солнечной панели изготовлены из кристаллического кремния, только сам кремний тоже бывает разного типа:

  • Монокриллический. Наивысшая эффективность (КПД), стоят немного дороже.
  • Поликристаллический.  Эффективность меньше (обычно на 1-2%) чем у монокристалла, но стоят дешевле.

Есть мнение, что поликристаллические солнечные панели лучше подходят для климата с частной пасмурно или облачной погодой, якобы они лучше поглощаю рассеянный свет, но явно это не замечено. Если такой эффект есть, то он совсем незначительный.

Соединение солнечных панелей

Для увеличения мощности солнечные панели соединяют в массив, например, 4 солнечные панели номинальной мощностью 250Вт могут выдать суммарную мощность 1кВт. При этом, солнечные панели можно соединить между собой 3 различными способами:

  • Параллельное соединение. При этом типе соединения номинальное напряжение 4-х соединёных солнечных панелей останется 24 вольта, ток увеличится в 4 раза.
  • Последовательное соединение. Здесь наоборот, номинальное напряжение увеличится в 4 раза и составит 96 вольт, а значение тока останется на уровне, соответствующей одной панели.
  • Параллельно-последовательное соединение. Если параллельно соединить две пары последовательное соединённых солнечных панелей до номинальное напряжение составит 48 вольт, а ток увеличится в 2 раза.
Типы соединений солнечных панелей

Какой тип соединения нужно использовать в том или ином случае, главным образом зависит от периферийного оборудования, а именно контроллера заряда, инвертора и планируемого количества аккумуляторов.

На этом про солнечные панели пока всё, далее переходим к контроллерам заряда.

2. Контроллер заряда

Контроллера заряда – это промежуточное, но очень важное звено между солнечными панелями и аккумуляторами, он по своей сути управляет потоком энергии от первого ко второму, т.е. управляет процессом заряда аккумулятора, защищает от его перезаряда и закипания.

Чтобы лучше понять для чего необходим контроллер заряда, давайте рассмотрим очень простую солнечную электростанцию состоящую из одной монокристаллической солнечной панели мощностью 150Вт, одного контроллера заряда и одного аккумулятора.

Панель мощностью 150Вт, как было написано выше, её номинальное напряжение составляет 12 вольт, но у неё есть еще такой важный параметр как рабочее напряжение и оно составляет  Vmp~17.6В, а также напряжение холостого хода Voc=21.7В,  такое напряжение выдаёт солнечная батарея без подключенной нагрузки, т.е. без какого-либо потребителя.  Если вы попробуете подключиться вольтметром к клеммам + и солнечной панели, то как раз получите напряжение ~21.7В. Все эти параметры указываются на специальной наклейке на обратной стороне солнечной панели.

Фотография шильда на обратной стороне солнечной панели Фотография обратной стороны солнечной панели

Можно ли обойтись без контроллера

Теперь что произойдёт, если солнечную панель подключить напрямую к аккумулятору? Это просто в очень короткий срок  выведет аккумулятор полностью из строя, т.к. допустимое напряжение на клеммах аккумулятора не должно превышать ~14В, а солнечная панель, как вы уже знаете, выдаст большее на несколько вольт значение. Т

Если аккумулятор был разряжен, то он конечно же зарядится, но далее пойдет процесс перезаряда (не путать с повторным зарядом, здесь речь идёт заряде сверх нормы) с последующим его закипанием. Контроллер заряда как раз всё это предотвращает, поддерживает требуемый уровень напряжения на клеммах аккумулятора, отключает заряд, если аккумулятор уже заряжен, предотвращает разряд аккумулятора в тёмное время суток, т.к. если нет выработки, от солнечные панели сами могут стать потребителем. Всё это в купе продлевает срок службы аккумулятора.

Типы контроллеров

Контроллеры заряда бывают двух типов, MPPT и ШИМ.

  •  MPPT ( сокр. от англ. Maximum Power Point Tracking)  (эМППТ) слежение за точкой максимальной мощности.
  • ШИМ (Широтно-импульсная модуляция, на анл.  PWM Puls Width Modulation).

Первые эффективнее, но стоят дороже. ШИМ контроллеры обычно устанавливаются на маломощных солнечных электростанциях, с небольшим количеством солнечных панелей.

3. Аккумуляторы

Аккумуляторы позволяют накапливать электрическую энергию, вырабатываемую солнечными панелями и использовать её после захода солнца.

Стартерные или автомобильные

Часто встречаются варианты, когда владельцы солнечных электростанций в своих системах используют обычные автомобильные стартерные свинцово-кислотные аккумуляторы. Мы не советуем это делать, поскольку такие аккумуляторы не предназначены для использования в системах резервного или автономного электроснабжения. Основная задача таких аккумуляторов – это выдать большой пусковой ток для запуска двигателя, затем восполнить потраченный заряд от генератора. Такие аккумуляторы не предназначены для эксплуатации в режиме полного разряда. Буквально через несколько таких циклов они могут полностью выйти из строя и единственно что с ними можно будет сделать – это сдать на утилизацию.

Глубокого разряда

Наиболее оптимальные аккумуляторы для использования в солнечной энергетике – аккумуляторы глубокого разряда. Почти у каждого брендового производителя есть специальная серия таких аккумуляторов, чаще всего они изготовлены по технологии
AGM и/или GEL.

 На что способны такие аккумуляторы:

  • Цикличная работа в режиме глубокого разряда/разряда
  • Малый ток саморазряда
  • Широкий рабочий диапазон температур
  • Полностью герметичные, нет выделений паров кислоты
  • Срок службы до 12 лет в буферном режиме

Ёмкость аккумуляторов

Кроме технологии изготовления, аккумуляторы также отличаются ёмкостью, чем больше ёмкостью, тем больше количество энергии в нём запасено. Например, если рассмотреть аккумулятор ёмкостью 100А*ч, то запасенная полезная мощность в нём составляет ~800Вт, это означает, есть к системе подключена нагрузка, например, с потреблением 150Вт*ч, то аккумулятор сможет проработать около 5 часов.

Наиболее часто используемый аккумулятор в солнечных электростанциях для дома – это аккумулятор ёмкостью 200А*ч. Запасённая мощность в нем ~1.5кВт. Кстати, весит такой аккумулятор около 60 килограмм.

Соединение аккумуляторов

Для создания системы с большим резервом автономности необходимо увеличивать количество аккумуляторов. Соединение аккумуляторов можно реализовать по тому же принципу, что и солнечные панели. Какой именно тип соединения использоваться зависит от номинального напряжения контролера заряда и инвертора. Так, если контроллер на 24В, то аккумуляторы (2 шт.) нужно соединять последовательно, чтобы также получить 24В. Если контроллер на 12В, а имеется два аккумулятора, то их нужно соединять параллельно.

С соединением и эксплуатацией аккумуляторов много нюансов, нам часто задают такие вопросы как, можно увеличить ёмкость системы просто докупив еще один аккумулятор, можно ли соединять аккумуляторы разной ёмкости, для чего нужно использовать балансиры заряда и пр. Об всём этом мы расскажем в отдельных статьях.

4. Инвертор

Инвертор – это устройство, которое преобразует постоянное (DC, сокр. от англ. Direct Current) напряжение аккумуляторных батарей в привычное нам переменное (AC, сокр. от англ. Alternating Current ) напряжение ~220В с частотой 50Гц. Без инвертора можно будет пользоваться только постоянным напряжением 12В, у контроллера заряда есть специальные клеммы для этого, но если нужно подключать бытовые электро-приборы, то без инвертора не обойтись.

Инверторы, применяемые в солнечной энергетике, можно разделить на 3 вида:

  • Автономные инверторы. Такой тип инверторов клеммами подключается к аккумулятору. На одной из сторон корпуса имеется разъем под вилку, для подключения нагрузка. Такой тип инвертор можно использовать вовсе без солнечных панелей, т.к. они оснащены входом ~220В, т.е. они умеют делать не только DC/AC преобразование, но работать в обратном направлении, а именно заряжать аккумулятор от сети 220В. Такой тип инверторов должен работать в паре с контроллером заряда.
  • Гибридные инверторы. Это по сути 2 прибора в 1 корпусе: контроллера заряда и инвертор. т.е. нет необходимости в отдельном контроллере заряда к в случае с автономным инвертором. Солнечные панели подключаются напрямую к инвертору, а именно к встроенному контроллеру. У данного типа солнечных инверторов также есть возможность работы с входящим напряжением 220В.
  • Сетевые инверторы.  Похожи на гибридный инвертор, также есть встроенный контроллер заряда, только работает такой инвертор без аккумуляторов, вся вырабатываемая солнечными панелями электроэнергия преобразуется в 220В и подаётся на нагрузку, т.е. потребители. Неизрасходованная электрическая энергия через двунаправленный счётчик электроэнергии подаётся во внешнюю (магистральную) электрическую сеть по зелёному тарифу (прим., в России зелёный тариф не действует). Такой тип инверторов наиболее популярен в Европе и США.

Ниже, как раз, приведены карточки товара автономного инвертора СибВольт, гибридного инвертор SILA и сетевого инвертора Sofar. Каждый из них с номинальной мощность 3000Вт. Кликнув на фотографию можно посмотреть детальные технические характеристики, описание и фотографии.

Теперь у вас есть некоторые представление о солнечной электростанции, из каких компонентов состоит, какие характеристики бываю и на что нужно обращать внимание.

Примеры солнечных электростанций

Чтобы вы могли прикинуть сколько может стоить солнечная электростанция, ниже представлены готовые комплекты для дачи, для дома, а также сетевая электростанция. Кликнув на фотографию, откроется карточка товара с подробными описанием.

Подбор индивидуального комплекта

Если вы хотите подобрать для себя солнечную электростанцию, но не знаете с чего начать или не знаете какое оборудование подобрать по вы можете пройне небольшой опрос, по результатом которого мы подберём для вас оптимальный комплект оборудования

А если вы из Казани и хотите купить солнечную электростанцию, то для вас всё еще проще – можете приехать к нам в офис, посмотреть “в живую” на оборудование и подобрать оптимальный для себя комплект. Как до нас добрать вы можете посмотреть на нашей странице контактов.

Где чаще всего используются солнечные батареи

Сфера применения солнечных батарей огромна. Уже сейчас их с успехом используют для электроснабжения частных и многоквартирных домов, хозяйств, в том числе для освещения и обогрева теплиц, построек, освещения придомовой территории, питания приборов.

Чаще всего про автономное электроснабжение задумываются в следующих случаях:

  • Если местность не электрифицирована, солнечные панели для частного дома обойдутся намного дешевле, чем использование жидкотопливных генераторов.
  • В сельской местности нередко отключают электричество, и люди буквально остаются без света. Включив автономное электроснабжение, можно жить в привычном комфорте длительное время, тем более, что в комплекте с солнечными панелями всегда идет аккумулятор.
  • В многоквартирных домах солнечные модули также применяются в качестве резервных, а также существуют проекты, предусматривающие использование солнечной энергии для горячего водоснабжения.

СЭС: из чего состоит и как работает

Солнечная электростанция представляет собой комплекс сборных фотомодулей (солнечных панелей), работающих в системе со специальным инвертором.

Фотомодули поглощают солнечный свет и преобразовывают его в постоянный электрический ток. А инвертор модифицирует постоянный ток в переменный — такой, который и применяется для бытовых потребностей. За счет двунаправленного счетчика система учитывает количество произведенной станцией и потребленной домом электроэнергии. Излишек направляется в сеть, а его количество учитывается счетчиком. Именно по этим данным будет определяться объем проданной по Зеленому тарифу электроэнергии.

Как работает СЭС

С чего начать?

Всегда есть минимум два пути для решения любой задачи: учиться самому или поручить решение задачи кому-то другому. Первый вариант предполагает изучение теоретических материалов, чтение форумов, общение с владельцами солнечных электростанций, борьбу с внутренне жабой и, наконец, покупку оборудования, а после — установку. Второй вариант: позвонить в специализированную фирму, где зададут много вопросов, подберут и продадут нужное оборудование, а могут и установить за отдельные деньги. Я решил совместить эти два способа. Отчасти потому что мне это интересно, а отчасти для того, чтобы не напороться на продавцов, которым надо просто заработать, продав не совсем то, что мне нужно. Теперь пришло время теории, чтобы понять, как я делал выбор.

tcarjnw2wdgcjblge-1riks9gzy.jpeg

На фото пример «освоения» денег на строительство солнечной электростанции. Обратите внимание, солнечные панели установлены ЗА деревом – таким образом, свет на них не попадает, и они просто не работают.

Из чего состоит

Солнечная панель представляет собой жесткое прямоугольное основание того или иного размера, на котором размещены отдельные ячейки – фотоэлементы. Для механической защиты и защиты от окружающей среды вся конструкция помещается в рамку и закрывается стеклом. Поскольку элементы очень хрупкие, с обеих сторон они дополнительно защищены полимерной подложкой, причем верхняя обязательно прозрачная.

Устройство солнечных панелей

Устройство солнечных панелей

На рисунке цифрами обозначены:

  • 1 – жесткое основание;
  • 2 – полимерная подложка;
  • 3 – рама;
  • 4 – защитное стекло;
  • 5 – ячейки фотоэлементов.

Каждая из ячеек является маленьким генератором, преобразующим свет (необязательно солнечный) в электрическую энергию. Для получения нужных выходных напряжения и тока фотоэлектрические ячейки электрически соединяются между собой тем или иным способом.

Из чего состоит и как работает солнечная батареяОтдельная ячейка солнечной панели

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Важно! Существуют и гибкие панели, которые можно буквально свернуть в трубочку. Такие панели имеют основание, на котором расположены элементы специальной конструкции (об этом ниже). Роль защитного стекла в них исполняют гибкие прозрачные полимеры.

Что такое солнечная электростанция

Любая СЭС представляет собой специализированный комплекс оборудования, способный улавливать электромагнитное излучение солнца и преобразовывать его в тепловую или электрическую энергию.

Для этого использовались разные технологии, которые с годами совершенствовались.

Наиболее ранний известный метод позволял получать энергию за счет перепада температур в герметичной прозрачной башне. Его использовали на французских фермах еще в 19 столетии.

Следующим технологическим решением стала система зеркал, размещаемых концентрическими кругами вокруг высокой центральной башни, на которой устанавливался бак с теплоносителем. Фокусировка лучей от каждого зеркала нагревала бак до температур от 500 до 700°C. Теплоноситель превращался в перегретый пар, передающийся на лопатки турбин. К сожалению, эффективные установки подобного рода требовали огромных площадей, а небольшие домашние солнечные электростанции смонтировать таким путем было невозможно.

Гораздо более прогрессивными и перспективными являются современные СЭС на базе фотоэлектрических солнечных панелей. Теоретическая эффективность таких установок может достигать 80%, а их размеры могут колебаться от миниатюрной батареи на поясе до огромных ферм, занимающих сотни квадратных километров.

В связи с этим далее мы будем рассматривать только станции, генерирующие энергию с помощью фотоэлектрических батарей.

Виды фотомодулей и их производительность

Основной материал, из которого производят солнечные панели, — кремний. От вида кремния напрямую зависит эффективность работы всей станции. Это связано с тем, что изначально кремний содержит различные примеси. Для изготовления солнечных батарей его расплавляют и очищают от примесей. Чем однороднее состав кремния, тем выше производительность солнечных батарей.

Кремний для солнечных батарей применяется двух видов:

  • поликристаллический — бюджетный и содержащий примеси. Из природного материала получают пары кремния, которые охлаждают, осаждают и преобразовывают в пластины для солнечных батарей;
  • монокристаллический — более качественный и «чистый». Его выращивают из природно цельного кристалла, который, в свою очередь, получают из расплавленной массы кремния. Это монолит, который разрезается на тончайшие пластины для будущих батарей. Сам процесс сложный и дорогостоящий, поэтому такие панели дороже поликристаллических.

Виды панелей: монокристаллические и поликристаллические

Кроме этого монокристаллические панели сильнее нагреваются, хуже ловят рассеянный свет, но лучше поглощают прямой. Их КПД на квадратный метр выше, поэтому такие панели позволяют сэкономить пространство при более высоком уровне производительности станции.

Солнечные панели двух видов легко различить между собой: поликристаллические обладают светло-синим цветом, а монокристаллические — темно-синим. Номинал мощности одной панели зависит от ее размеров. Для примера, при размерах 1,64*0,992 м. мощность монокристаллической панели может достигать 320 вт.

Оба варианта панелей широко применяются для создания солнечных станций. У нас на сайте вы найдете целый ряд разнообразных пакетов услуг по созданию солнечных станций под ключ и с установкой, — от самых бюджетных до премиум-вариантов.

Минусы

Негатива от солнечных батарей очень мало, однако иногда они могут показаться принципиальными. К примеру:

  • Солнечные батареи просто не работают в пасмурную погоду.
  • В регионах, где часто выпадают осадки, очень проблематично применять солнечные панели.
  • Стоимость батарей тоже весьма не демократична (возможно пока), восстановление затрат растягивается надолго.
  • Для установки солнечных батарей требуются большие участки.
  • Солнечные установки способны скапливать только постоянный ток, для переменного же, потребуются еще установки.
  • Генерировать энергию возможно только в дневные часы, и соответственно для темного времени суток необходимо приобретать аккумуляторы.
  • Бытует мнение, что повсеместное применение солнечных панелей, теоретически способно изменить альбедо (свойство отражать солнечные лучи) нашей планеты, и способствовать изменению климата (но при нынешнем показателе потребления солнечной энергии, это весьма маловероятно).

Установка солнечных батарей

Домашняя солнечная электростанция

Теперь попытаемся понять, зачем нужна электростанция на солнечных батареях для домашнего пользования.

  1. В первую очередь она позволяет решить проблему с поставками электричества.
  2. Солнечные батареи обеспечивают независимое снабжение электроэнергией.
  3. Смогут служить дополнением к существующим источникам электричества, таким как ветряк или бензиновый (дизельный) генератор.
  4. Это своего рода инвестиция. Тарифы на свет постоянно растут, а солнце светит всегда.
  5. Можно остатки электричества продавать государству.
  6. Для частного дома частично перекрывает традиционное отопление.

Советуем прочитать: подробно рассказываем как сделать солнечные панели своими руками.

Долговечность солнечных электростанций

В результате многочисленных испытаний в различных условиях было доказано, что термин эксплуатации станций превышает 30 лет. Часть СЭС, работающих с 80-х годов в Европе и США, показала снижение эффективности примерно на 10% после 25-го года работы. Большинство же из них не подверглось с тех пор совершенно никакой деградации. Стоит также учитывать, что каждое новое поколение панелей гораздо прогрессивнее предыдущего, так что их потенциальная устойчивость к долговременной эксплуатации только растет. Выпускаемые сегодня солнечные батареи работают еще стабильнее, эффективнее и надежнее тех, которые измерялись в исследованиях.

В среднем можно уверенно утверждать, что поликристаллические панели обладают сроком службы от 20 лет, монокристаллические — от 30 лет.

Производители панелей предоставляют на свою продукцию следующую гарантию:

Долговечность солнечных электростанций

  • от 10 до 25 лет на то, что эффективность фотомодуля не уменьшится более, чем на 10% от номинала,
  • от 1 до 5 лет на механические повреждения.

Подробно гарантийные сроки описаны в каждом из наших пакетов услуг.

От чего происходит износ модулей? Солнечные элементы обладают практически неограниченным термином эксплуатации. Многочисленные тесты и производственные испытания доказывают, что их деградация минимальна.
При этом она различна для монокристаллических и поликристаллических панелей. Первые если и снижают немного эффективность работы, то это происходит планомерно с течением времени. У вторых же производительность может незначительно просесть уже с первого года эксплуатации, но не терять своих показателей в дальнейшем.
Износ ощущается в эффективности выработки модулей. Это происходит за счет постепенного разрушения пленки, которая герметизирует панели. Чаще всего это этиленвинилацетатная и поливинил-фосфатная пленка.

Экономные солнечные генераторы: принцип работы

Для труднодоступных районов с перебойным обеспечением электроэнергией солнечные генераторы становятся спасением комфортного проживания. С помощью него можно решить проблемы энергоресурсов и обеспечить автономное энергообеспечение. В основном бытовые генераторы рассчитаны на 220 В. Устройства оснащены дисплеем, который отображает сообщение о работе батарей. Устанавливаются приборы на участках с большим поступлением солнечных лучей: крыша дома, стены здания, открытая местность.

Солнечные батареи применяются для резервного и автономного питания с большим спектром использования.

Такой прибор сможет обеспечить работу бытового оборудования: холодильника, стиральной машины, зарядки компьютерных систем, работы отопительных приборов, электроинструментов и циркулярных насосов. Бесперебойная работа гарантирована на 10 – 12 часов.

Многие предпочитают использовать солнечные генераторы, поскольку они экономные и практичныеМногие предпочитают использовать солнечные генераторы, поскольку они экономные и практичные

Достоинства системы заключаются:

  • В автономности;
  • Не зависимости от центрального снабжения;
  • Мобильности;
  • Бесшумной работе;
  • Экологической безопасности;
  • Длительном сроке эксплуатации;
  • Компактности;
  • Возможности работать на непроветриваемых участках.

Единственным минусом является стоимость устройства, которая в последствии окупает затраты на электроэнергию.

СЭС на фотоэлектрических модулях

СЭС на фотоэлектрических модулях

Фотоэлектрические гелиостанции считают классическими. В их основе лежит применение солнечных батарей и модулей. Если электроснабжение требуется для небольших объектов, применяют модули без кремниевых элементов. Их устанавливают на крышах или участке земли.

Для промышленных объектов предусмотрены более мощные фотобатареи, которые занимают значительные площади. Принцип работы такой гелиоэлектростанции прост. Для получения электричества преобразуют энергию фотонов света. Станция может работать на отдельный насос или снабжать электричеством целый поселок. Все зависит от количества и мощности панелей. Они особенно распространены в частном секторе. Правильно выбрать солнечную батарею для дома совсем несложно.

Особенности аэростатных электростанций

Важнейший фактор, сдерживающий развитие данного направления, заключается в проблеме наиболее оптимального места, где можно разместить солнечную электростанцию.

Солнечное излучение, попадающее на земную поверхность, выдает мощность примерно 1 кВт на 1 м2 при условии ясной безоблачной погоды. Следовательно, для солнечных электростанций с их довольно низким КПД, потребуются огромные площади в несколько десятков квадратных километров. Кроме того, такие площадки должны иметь ровную поверхность, быть свободными от хозяйственной деятельности, обеспечивать свободный доступ для ремонта и обслуживание систем.

80282799.jpg

В настоящее время найти такую площадку практически невозможно. Теоретически для этих целей подходят моря и океаны, однако сами конструкции солнечных электростанций совершенно не годятся для размещения на морских водных поверхностях.

Данная проблема получила удачное разрешение после того как была создана аэростатная солнечная электростанция. Эти установки, оборудованные паровыми турбинами, действуют следующим образом. Поверхность аэростатного баллона поглощает солнечные лучи, которые разогревают водяной пар, находящийся внутри. Вся площадь аэростата покрывается современными селективными материалами с высокой степенью поглощения. Даже неконцентрированные солнечные лучи способны произвести нагрев до температуры 200 градусов и выше.

Оболочка аэростатного баллона изготовлена из двух слоев. Внешняя сделана из прозрачного материала и способна пропускать солнечные лучи. Внутреннюю оболочку покрывает поглощающий селективный слой, разогреваемый солнечными лучами до 160-180 градусов. Воздушная прослойка между оболочками выполняет функцию изолятора, снижающего тепловые потери.

Внутри баллона пар разогревается до 120-150 градусов, а внутреннее давление соответствует атмосферному. Нагретый пар подается в гибкий трубопровод и далее попадает внутрь паровой турбины. Пройдя через нее, он собирается в конденсаторе, откуда в виде воды с помощью насоса вновь закачивается в баллон. Здесь вода вступает в контакт с паром, и сама превращается в пар.

00228866.jpg

Основное преимущество аэростатных установок заключается в обеспечении работы паровой турбины в ночное время за счет запасов пара внутри аэростата. Работа ночью приводит к снижению подъемной силы аэростата примерно на 15%, что не нарушает его общего положения в воздухе и не влияет на последующую производительность. Недостаток пара восполняется днем за счет его генерации под действием солнечного излучения.

Плюсы и минусы СЭС

Солнечные генераторы имеют массу достоинств. Главным из них является экологическая чистота для окружающей среды.

Плюсы солнечных электростанций:

  • Солнечная энергия постоянно возобновляется;
  • СЭС не причиняет вред окружающей среде;
  • Независимость от центральной подачи электричества;
  • Полная автономность системы;
  • Длительный срок эксплуатации;
  • Бесплатный энергетический ресурс.

Роль человека в получении электричества в данном случае сводится к нулю. Выработка энергии таким способом имеет и минусы. Покупка оборудования потребует серьезных вложений. Кроме этого необходимо приобрести аккумулятор, так как в ночное время СЭС не производит выработку электричества. Установка оборудования требует дополнительной площади. Она может осуществляться на земле, крыши дома, стене здания. К недостаткам можно отнести необходимость очищать отражающую поверхность от пыли и загрязнений, а также нагрев атмосферы над поверхностью оборудования. Мощность вырабатываемого тока напрямую зависит от погодных условий.

Если рационально подходить к вопросу установки солнечных батарей, необходимо учесть некоторые нюансы:

  • Проанализировать много ли солнечных дней в предполагаемом районе;
  • Уточнить возможность подключения к центральной сети;
  • Выяснить, как часто бывают перебои электричества;
  • Решить, приборы какой мощности будут использоваться в быту.

Достаточно много достоинств и недостатков у СЭС, однако природные ресурсы не вечны и станции на солнечной энергии смогут стать достойной заменой привычным ресурсам.

Недостатки солнечных электростанций

Электростанции, работающие на солнечной энергии, по сравнению с традиционными источниками обладают рядом минусов:

  • Дороговизна отдельных видов станций. Это в основном относится к оборудованию геотермального типа, которое продается только за границей.
  • Необходимость использования объемных аккумуляторов с большой емкостью, если потребители нуждаются в использовании электричества ночью.
  • Большая энергопотеря. Высокомощные станции преобразовывают лишь 20% от поглощенного солнечного света, а остальное идет на поддержание работы оборудования.

Сколько стоит солнечная электростанция

Основным фактором, влияющим на стоимость СЭС, является ее будущая совокупная мощность. С учетом расходов на установку, пуско-наладку и оформление документов она колеблется в пределах $0,8-1,0 за 1 кВт. Плавающий диапазон цен образуется за счет второстепенных факторов – «брендовости» и качества оборудования и сложности монтажных работ.

Наиболее дешевым вариантом считается покупка б/у обрудования из Европы. Недостаток такого приобретения очевиден, и связан с невозможностью объективной оценки реальной эффективности станции и оставшийся срок службы панелей.

стоимость СЭС

Вторым по уровню затрат является приобретение бюджетных комплектующих от малоизвестных китайских фирм. Их оборудование на 20-30% дешевле батарей, инверторов, аккумуляторов и периферии от компаний из всемирно известного рейтинга TIER-1 Bloomberg, но уступает качеством и долговечностью.

Поэтому перед покупкой специалисты советуют рассматривать только третий вариант и строить расчет на том, сколько будет стоить солнечная электростанция для дома от проверенных производителей.

Приведем несколько наиболее востребованных примеров.

1. Сколько стоит солнечная электростанция на 5 кВт

 Ориентировочно вам понадобится приобрести следующий комплект для наиболее дешевой сетевой СЭС:

Комплектующие К-во Цена, $
Панели 250-275 Вт 18-20 1800-2200
Инвертор на 5 kW 1 700-900
Электроника и периферия 700
Итого: ~ 3500

Таблица ориентировочной стоимости СЭС на 5 кВТ

 С учетом расходов на сдачу «под ключ», куда войдет оформление «зеленого тарифа» и мульти тарифный счетчик с АСКУЭ, общая сумма составит примерно $ 4800.

 Автономная станция обойдется немного дороже, поскольку потребует включения в список качественных АКБ, но исключение из него счетчика и оформления разрешений на «зеленый тариф».

2. Сколько будет стоить солнечная электростанция на 10 кВт

Принцип расчета здесь почти аналогичен. Вам потребуется приобрести:

Комплектующие Количество Стоимость, $
Панели 250-275 Вт 36-40 4000
Инвертор на 10 kW 1 1400
Электроника и периферия 1300
Мульти тарифный счетчик + установка 1400
Итого: ~ 9100

Таблица ориентировочной стоимости СЭС на 10 кВТ

3. Сколько стоит солнечная электростанция на 30 кВт

 Никаких принципиальных изменений при определении общей стоимости такой, второе более мощной СЭС, делать не нужно. Однако необходимо принять во внимание следующее соображение.

 Для такой станции потребуется более 100 батарей на 250-275 ватт, или около 200 кв. метров свободного пространства. Замена на более производительные 300-400 ваттные панели несколько сэкономит место, но южных скатов крыши даже большого дома может оказаться недостаточно. Поэтому необходимо будет рассмотреть вариант с установкой на земле. Но площадь свободного участка придется увеличить почти вдвое, чтобы не допустить падения тени от одних наклонно установленных модулей на другие, соседние.

 Если это не проблема, понадобится выделить на покупку около $25-26 тыс., или почти 700 тыс. гривен.

 Впрочем, окупаемость такой СЭС не превысит 5 лет, а далее начнет приносить постоянный доход более $4000 ежегодно.

Опрос

Примите участие в опросе!

Загрузка ...

 Загрузка …

Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Этим вы поможете развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.

Вернуться к содержанию

Принцип работы устройства

Принцип работы солнечной электростанции - изображение 61

Используемые фотоэлектрические преобразователи, которые состоят из нескольких кремниевых пластин, отличаются своей проводимостью и могут за счёт воздействия на них света генерировать электроэнергию. Солнечный свет попадает на отрицательно заряженные панели, появляется разность потенциалов между двумя крайними пластинами, которые покрыты бором и фосфором, что и приводит к возникновению напряжения, которое передается в преобразователи и далее направляется в электросеть дома.

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Как заставить панели служить дольше

Чтобы ваша СЭС проработала дольше избегайте физического повреждения модулей. К этому может привести падение деревьев или крупных веток. Чем больше на поверхности фотомодуля царапин, тем меньше его эффективность.
Но в целом панели изготовлены настолько прочными, что смело выдерживают сильный град или вес взрослого человека. Они по умолчанию достаточно долговечны. Поэтому вопрос продления срока службы панелей сам по себе пока не изучен ввиду отсутствия такой потребности.

Закажите бесплатную консультацию

Узнайте про возможность установки, стоимость и период окупаемости солнечной электростанции именно в вашем случае.

Видео

1500

Была ли эта статья полезной?

Да

Нет

0 человек ответили

Спасибо, за Ваш отзыв!

человек ответили

Что-то пошло не так и Ваш голос не был учтен.

Нашли в тексте ошибку?

Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!

Загар в солярии минусы искусственного загара

Однако, не все так безоблачно. Даже при соблюдении всех правил и рекомендаций, у искусственного солнца немало и минусов.

Несовместимость солярия и лекарственных препаратов. Если вы принимаете тетрациклин, доксициклин, бисептол, сульфадиметоксин, то посещение солярия противопоказано – эти препараты изменяют чувствительность кожи к солнечным лучам. Не стоит совмещать с солярием и гормональные таблетки (контрацептивы в том числе).

Проблемы со здоровьем и посещение солярия. Вопреки распространенному мнению, не все кожные заболевания можно лечить с помощью ультрафиолета. Напротив, многие болезни под воздействием солнечного света меняют свое течение отнюдь не в лучшую сторону, и ультрафиолет в этом случае действует как очень активный лекарственный препарат, действие которого не изучено.

Облучение ультрафиолетом категорически противопоказано при любых проблемах со щитовидкой, которую сама природа «спрятала» от солнца, и она всегда остается в тени от подбородка.

При повышенной чувствительности кожи также нельзя посещать солярий. На коже может появиться сыпь, ухудшится самочувствие, а в некоторых случаях может развиться настоящая аллергия на ультрафиолет.

Высокий уровень радиации. Сеансы загара в солярии должны быть короткими и не чаще чем 3-4 раза в месяц. Объясняется такое ограничение разрушительным действием ультрафиолетовых лучей на различные клетки организма, и оно значительно выше, чем от обычных солнечных лучей. Любой тип кожи получает стресс, повреждения на клеточном и молекулярном уровне, и чем интенсивнее облучение ультрафиолетом, тем повреждений больше. Даже самые современные турбосолярии или вертикальные солярии и сокращение длительности процедур не в состоянии решить эту проблему.

Раннее старение кожи. Чрезмерное увлечение солярием ухудшает состояние кожи – и это неоспоримый факт. Ультрафиолет высушивает кожу, она быстрее стареет, утолщается роговой слой, а это грозит закупоркой пор. К косметическим проблемам могут добавиться и проблемы со здоровьем – именно из-за моды на загар в последние годы резко выросло количество заболеваний раком кожи.

Если вы решите посещать солярий – соблюдайте разумную осторожность и не стремитесь получить бронзовый оттенок кожи любой ценой. Тогда результатом посещения солярия будет красивый загар с наименьшими рисками и пользой для здоровья

Тогда результатом посещения солярия будет красивый загар с наименьшими рисками и пользой для здоровья.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...