Строительство и ремонт своими руками
Войти

Альтернативні джерела енергії: сонячна електрика


Альтернативні джерела енергії: сонячна електрика Минуло вже понад півстоліття з тих пір, як світ побачив першу сонячну панель. Сьогодні ці пристрої вийшли далеко за межі космічної галузі: десята частина електрики на нашій планеті виробляється з сонячного світла. Ми розповімо вам про використання сонячних панелей в побуті.

Використовувані види сонячних батарей


У сучасній геліоенергетики застосовується два основних типи панелей: плівкові і монокристалічні. Відмінність в тому, що останні досить пластичні, але мають низький ККД у порівнянні з важкими жорсткими панелями в металевих рамах.

Сучасні панелі можуть перетворювати на електроенергію від 15 до 30% потужності світлового потоку. Продукція з більш високою ефективністю представлена в спеціальному сегменті ринку. Примітно, що з ростом ефективності панелей підвищується також термін їх служби.

Останнє — досить відносний показник. Термін служби до 30 років не означає, що після закінчення цього строку панелі перестануть працювати. Виробник просто не гарантує, що з часом деградація фотоелементів не перевищить 50% від початкового показника ККД.
Сфера застосування сонячних електростанцій

Електрика сонця добувають в самих різних куточках планети: як на національних станціях геліоенергетики, так і в невеликих приватних комплексах. Специфіку застосування панелей визначає, швидше, набір екстремальних обмежень для споруджуваного об'єкта.

Для комерційних будівель це може бути необхідність у безперервному енергопостачанні, що характерно для дата-центрів, або, наприклад, систем підтримки мікроклімату та холодильних установок. Будь-яке статусне заклад (приватний косметологічний центр, ресторан, парковка) також може подбати, щоб комфорт клієнтів не був порушений раптовим відключенням електрики.
Для приватних забудовників сонячна енергетика корисна, в основному, коли немає ніякого іншого способу електрифікувати об'єкт. Панелі — найдешевший на даний момент джерело автономного енергопостачання для невеликого будинку. У всякому разі, він значно дешевше, ніж будівництво та утримання вітряка, і вже тим більше економічніше дизельної електростанції.


Обслуговування в процесі експлуатації


Один з головних недоліків панелей в тому, що вони можуть повністю втратити потужність при частковому затіненні поверхні. Панелі, не виробляють електроенергію, але залишаються послідовно з'єднаними з іншими, починають працювати як споживачі електрики і зводять до нуля вироблення всій ланцюга. Тому основна робота по обслуговуванню панелей — очищення їх від пилу, патьоків і дрібного сміття. Легкі забруднення з панелей краще просто здувати, плями на зразок пташиного посліду видаляються тільки м'якою щіткою з неабразивним миючим засобом. Після миття панель необхідно вручну витерти насухо і відполірувати.

Було згадано, що в процесі експлуатації батареї можуть втратити до половини первісної потужності. Насправді, ці цифри дещо менше: 15-30%, залежно від якості панелі і умов експлуатації. І це потрібно враховувати при проектуванні системи: розрахувавши потужність «впритул» ви ризикуєте, що через десять років енергосистема не впорається з вашими потребами. У той же час більшість сучасних геліоенергетичних комплексів легко розширювана, треба лише передбачити достатню пропускну потужність керуючих і комутаційних пристроїв.

В кінці експлуатаційного строку захисне скло панелей заново полірують, повертаючи 3-5% втраченої потужності, а потім додають до парку панелей ще половину її складу. Після закінчення наступних 30 років все повторюється, але тепер нові панелі замінюють частину старих. Так номінальна ефективність в процесі всієї служби енергоустановки залишається стабільною, хоч це і вимагає своєчасних капітальних вкладень. Ці дані допоможуть зацікавленому громадянину інакше поглянути на питання окупності установки.

Вимоги до умов розміщення


У місці розміщення сонячних панелей повинен бути досить високий рівень інсоляції — кількості сонячної радіації на конкретній ділянці місцевості протягом дня, тижня, року. Хмарність впливає на ефективність роботи в меншій мірі, ніж сусідні будівлі, дерева та інші об'єкти, здатні відкидати тінь.

Саме з цих причин панелі традиційно розміщують на дахах будівель. Вважається, що для енергопостачання будинку загальна площа сонячної ферми повинна бути приблизно еквівалентна житлової площі. До того ж на даху панелі гарантовано не будуть затінені, але для такого розміщення потрібні кошти для підходу і переміщення людей, які обслуговують ферму. Іноді панелі на даху розглядають як замінник покрівлі. Але, по-перше, не всі панелі для цього придатні, а по-друге, це вимагає ґрунтовного підходу до монтажу.

Коли придатного для монтажу панелей місця на даху недостатньо, частина їх збирають на наземних конструкціях. Часто всю ферму спускають на землю для більш зручного обслуговування, але це несе ряд негативних факторів:

- скорочення періоду опромінення на кілька десятків хвилин;
- високий ризик раптового затінення;
- неможливість використовувати зайняту територію.

Найчастіше всі вони нівелюються підвищеною ефективністю панелей як наслідком їх своєчасної та регулярної очистки. Що до рівня інсоляції, його можна розрахувати за панорамним фото з точною прив'язкою до азимуту і GPS-координатами.

Азимутально-кутове відстеження


Ще одна особливість сучасних геліосистем. Технологія, призначена для теплових концентраторів, так само добре прижилася в фотоелектричних установках. Суть системи в тому, що невеликий механізм коригує нахил площини панелі щодо джерела випромінювання. Таким чином, світ майже завжди падає на панель під прямим кутом, що підвищує добову генерацію на 15-25%.

Є два типи таких систем. Перший відстежує реальне положення сонця світлочутливим сенсором і повертає панель до нього. Інший має вбудовану програму, в якій є точні дані про розташування сонця в кожну годину світлового дня на наступні 50-100 років. Системи другого типу більш надійні, хоча їх налагодження та монтаж не позбавлені труднощів.

Потенціал розширення системи


Зазвичай будівництво сонячної ферми починається при необхідності мати аварійне джерело хоча б мінімальної потужності (для живлення котельні, сигналізації, нічного освітлення). З часом все змінюється, ведеться серйозна доробка системи для підвищення її продуктивності.

Незалежно від числа сонячних панелей, придбайте спецобладнання, потужність якого відповідає вашим загального енергоспоживання. Навіть якщо батареями буде генеруватися в десять разів менше енергії, в такому режимі обладнання прослужить довше, а систему можна буде доповнити без втручання в основні ланцюги.

Не забувайте також, що загальною точкою в системі розподілу є акумуляторний парк. Його ємність завжди розрахована таким чином, щоб залишалася можливість зберегти надлишки електроенергії і не дати системі виробити заряд за кілька похмурих днів.
Радимо прочитати
Інформаційне повідомлення
Відвідувачі, які знаходяться в групі Гости, не можуть залишати коментарі до даної публікації.
Авторизация