Batéria je dôležitým článkom v systéme solárneho napájania. Návod na inštaláciu solárneho panelu Ako pripojiť 2 solárne batérie

Alternatívny zdroj energie založený na solárnych paneloch je vynikajúcou možnosťou na organizáciu nezávislého napájania. Poskytne vysokú energetickú účinnosť nielen v horúcich dňoch, ale aj v zamračenom počasí. Bolo by pekné mať doma takéto zariadenie, nie?

Aby ste to dosiahli, stačí správne vybrať technické komponenty a vykonať inštaláciu. Každý to môže urobiť, ak pozná schémy a spôsoby pripojenia solárnych panelov. Povieme vám, ako vybudovať produktívny systém, ktorý premieňa „zelenú energiu“ na elektrinu potrebnú na napájanie zariadení domácnosti.

Okrem toho sa dozviete, ako si vybrať miesto na inštaláciu solárnych panelov a ako ich skombinovať so stacionárnou elektrickou sieťou. Užitočné tipy a dôležité odporúčania poskytnú účinnú pomoc domácim remeselníkom. Na uľahčenie pochopenia sú poskytnuté tematické fotografie, schémy a videá.

Pri plánovaní vlastného zapojenia solárnych panelov musíte mať predstavu o tom, z akých prvkov sa systém skladá.

Solárne panely pozostávajú zo sady, ktorej hlavným účelom je premena slnečnej energie na elektrickú energiu. Intenzita prúdu systému závisí od intenzity svetla: čím jasnejšie je žiarenie, tým väčší je generovaný prúd.

Okrem solárneho modulu obsahuje zariadenie takejto elektrárne fotoelektrické meniče - regulátor a invertor, ako aj batérie, ktoré sú k nim pripojené.

Hlavné konštrukčné prvky systému sú:

• Solárna batéria- premieňa slnečné svetlo na elektrickú energiu.
• Batéria– chemický zdroj prúdu, ktorý akumuluje vyrobenú elektrinu.
• Ovládač nabíjania– monitoruje napätie batérie.
• Invertor, ktorý premieňa jednosmerné elektrické napätie batérie na striedavé 220V, ktoré je nevyhnutné pre fungovanie osvetľovacej sústavy a prevádzku domácich spotrebičov.
• Istič, inštalovaný medzi všetkými prvkami systému a chrániaci systém pred skratmi.
• Sada štandardných konektorov MC4.

Okrem hlavného účelu regulátora - monitorovať napätie batérie, zariadenie podľa potreby vypína určité prvky. Ak indikátor na svorkách batérie počas dňa dosiahne 14 voltov, čo znamená, že sú prebité, regulátor preruší nabíjanie.

V noci, keď napätie batérie dosiahne extrémne nízku úroveň 11 voltov, regulátor zastaví prevádzku elektrárne.

Kde je najlepšie umiestniť panely?

Prvá vec, ktorú musíte urobiť pred inštaláciou a pripojením solárnej batérie, je rozhodnúť o umiestnení jednotky.

Spojenie viacsmerných prvkov

Pri použití sekvenčnej schémy inštalácie solárnych panelov, aby sa neznížila účinnosť zariadení, všetky panely spoločného okruhu by mali byť umiestnené v rovnakom uhle a v rovnakej rovine.

Ak sú panely umiestnené v rôznych rovinách, môže to viesť k tomu, že najbližší alebo viac osvetlený bude pôsobiť silnejšie ako tie, ktoré sa nachádzajú o niečo ďalej.

To znamená, že blízky panel bude generovať elektrinu, z ktorej časť sa uvoľní na ohrev vzdialených panelov. A dôvod spočíva v tom, že prúd tečie pozdĺž cesty najmenšieho odporu. Pre minimalizáciu strát je lepšie použiť samostatný ovládač pre každý panel.

Hlavnými požiadavkami pri použití regulátora sú výkon pripojených panelov nad 1 kW a vzdialenosť medzi batériami v dostatočne veľkej vzdialenosti

Problém je možné vyriešiť aj inštaláciou vypínacích diód. Sú umiestnené vo vnútri medzi platňami. Vďaka tomu sa pri podávaní maximálneho výkonu dosky neprehrievajú.

Dôležitý je aj pokles napätia v prípojkách, ako aj samotných vodičoch nízkonapäťovej časti systému.

Tabuľka nesúladu medzi prenášaným výkonom a prierezom vodiča, ktorá označuje červenou farbou parametre, pri ktorých hrozí silné zahriatie ohňom

Príkladom je skutočnosť, že na metrovom kábli s prierezom 4 mm2 pri prechode prúdu 80A (napätie 12V) hodnoty klesnú o 3,19%, čo je 30,6W. Keď je aktivované krútenie, pokles napätia sa môže meniť od 0,1 do 0,3 V.

Kombinácia solárnej energie a stacionárnej siete

Pri plánovaní využívania elektriny zo slnka paralelne s vybavenou centralizovanou stacionárnou sieťou sa schéma zapojenia mierne líši. A hlavným dôvodom tohto rozhodnutia je, že súkromný spotrebiteľ nemá možnosť „vyhodiť“ zostávajúcu energiu.

A to môže vyvolať napäťové rázy trvajúce až jednu sekundu.

Pri kombinovaní solárnej elektriny so stacionárnou centralizovanou sieťou sa riadia rovnakým pravidlom: čím viac zdrojov je pripojených, tým zložitejšia je schéma.

Podľa vyššie uvedeného diagramu je napätie z heliopoľa najprv nasmerované na batériu a odtiaľ je prenášané do záťaže.

Pri navrhovaní tejto možnosti inštalácie je potrebné vziať do úvahy dva typy zaťaženia:

• nerezervovateľné– svetlá v dome, domáce spotrebiče atď.;
• rezervované– núdzové osvetlenie, chladnička, elektrický bojler.

Majte na pamäti: čím väčšia je kapacita batérie, tým dlhšie budú záložné elektrospotrebiče pracovať v autonómnom režime.

Pri výbere tohto spôsobu výroby energie do siete sa pripravte na to, že budete musieť požiadať o povolenie z miestnych energetických sietí.

Napriek tomu, že produkujú napätie, ktorého kvalita je niekedy vyššia ako v centralizovanej sieti, miestne energetické siete nedávajú prednosť otáčaniu elektromera v opačnom smere.

Z tohto dôvodu podľa schémy solárne invertory prestanú fungovať pri strate napätia v sieti. A redundantná záťaž sa začne „napájať“ z batérie.

Závery a užitočné video na túto tému

Video #1. Príklad montáže a inštalácie štandardného výrobného systému:

Video č. 2. Ako správne nainštalovať panely:

V procese spájania niekoľkých panelov s inými prvkami systému nie je nič zložité. Ale pre začínajúceho majstra môže byť tento proces ťažký. Preto ak nemáte skúsenosti s výpočtami a inštalačnými schopnosťami, mali by ste kontaktovať špecialistu, ktorý má potrebné znalosti.

Chceli by ste nám povedať, ako ste si zostavili vlastnú solárnu elektráreň pre vašu chatu alebo vidiecky dom? Možno poznáte jemnosti procesu, ktoré nie sú popísané v článku? Do nižšie uvedeného bloku píšte komentáre, pýtajte sa, zdieľajte svoj názor a fotografie k téme článku.

Rozhodol som sa napísať samostatný článok pre začiatočníkov o možnostiach pripojenia solárnych panelov. Mnoho ľudí nevie, ako správne zapojiť solárne panely do okruhu, aký kábel použiť, kam nainštalovať diódy, ale môžete to rozšíriť, ak napíšete pod tému.

A tak začnime s možnosťou pripojenia pre 12 V SB:

Je lepšie použiť drôty zo solárnych panelov 2 kW/mm do 100 Watt, 2,5 KW/mm do 150 Watt, 3 kW/mm 200 Watt atď.

Pre šesť solárnych panelov 4 A * 6 = 24 A by mal byť prierez drôtu aspoň 6 m2/mm, najlepšia možnosť je 12 m2/mm.

Výhody takéhoto systému: maximálny prúd, lacnejšie prevedenie a nie pre iné napätia, široká použiteľnosť takéhoto zapojenia, mnohé zariadenia sú určené pre napájanie 12 Voltov.

Nevýhody: Drahé čisté sínusové meniče.

Pripojenie 12 V solárnych panelov na získanie výstupného napätia na nabíjanie 24 V batérií:

Na výstupe, pri zapojení 2 do série, dostaneme zvýšené napätie; prúd sa bude rovnať najslabšiemu z dvoch SB.

Je lepšie použiť drôty zo solárnych panelov 2 kW/mm do 150 Watt, 2,5 KW/mm do 250 Watt, 3 kW/mm 350 Watt atď.

Vodiče, na ktoré pripájame solárne panely, vyberáme na základe dĺžky vodiča Zo všetkých solárnych panelov k ovládaču.

Pre tri páry solárnych panelov 4 A * 3 = 12 A by mal byť prierez drôtu aspoň 4 m2/mm, najlepšia možnosť je 8 m2/mm.

Výhody: Lacné meniče, lacnejšie káble na prepojenie napájacieho zdroja a ovládača. Ak máte párny počet SB a identické batérie, potom môžete svoj 12 voltový systém ľahko premeniť na 24 voltový.

Mínus: nemôžete spájať rôzne panely v pároch, aby ste predišli výpadkom prúdu! Panely navrhnuté špeciálne pre toto napätie sú príliš objemné na bežné nabíjanie dvoch batérií zapojených do série pri 180 -200 A. Ťažkosti so správnym zapojením.

Zvážme pripojenie 48 V SB:

Na výstupe, pri zapojení 4 do série, dostaneme zvýšené napätie, prúd sa bude rovnať najslabšiemu SB.

Je lepšie použiť káble zo solárnych panelov 3 kW / mm až do 400 wattov

Vodiče, na ktoré pripájame solárne panely, vyberáme na základe dĺžky vodiča Zo všetkých solárnych panelov k ovládaču.

Pre štyri solárne panely 4A *1 = 4A by mal byť prierez drôtu aspoň 3 m2/mm, najlepšia možnosť je 6 m2/mm.

Plusy: no, neviem, aké výhody majú tieto systémy!, Okrem hrúbky drôtov.

Nevýhody: Drahý regulátor nabíjania, drahé SB, drahé batérie. Ťažkosti s inštaláciou, ak zostavíte systém samostatne, je potrebné zvýšené ovládanie napätia, dodatočné. inštalácia ochranných systémov.

Solárne panely sú veľmi výnosným spôsobom, ako sa stať nezávislým od slabého výkonu všeobecnej elektrickej siete. Navyše elektrická energia, ktorú vytvárajú, je úplne zadarmo.

Funkcie pripojenia

1. Solárny panel.
2. Zariadenie, ktoré riadi nabíjanie.
3. Batéria.
4. Invertor.
5. Elektrická sieť v dome.

Tento obvod musí obsahovať skratové poistky a žiarovku., ktorá zobrazuje úroveň zaťaženia. Poistky sú inštalované na drôtoch s kladným nábojom pred batériou, žiarovkou, meničom.

Žiarovka a batérie sú pripojené k regulátoru nabíjania.

Táto schéma zabezpečuje prítomnosť jedného alebo viacerých solárnych panelov pracujúcich s rovnakým zaťažením.

Niekoľko batérií je spojených jedným vodičom, ktorého prierez je vždy väčší ako 4 mm². Ak plánujete nainštalovať niekoľko solárnych panelov na strechu domu a niektoré z nich budú naklonené pod iným uhlom, potom schéma zapojenia poskytuje ovládač pre každý panel.

Prax ukázala:

• Monokryštalické sú schopné generovať prúd 3 desaťročia alebo aj viac.
• Lacnejšie polykryštalické budú fungovať 20 rokov.
• Flexibilné panely majú životnosť 7-20 rokov. Výrobky prvej generácie majú najkratšiu „životnosť“, výrobky druhej generácie najdlhšiu. Hlavnou nevýhodou je rýchla degradácia. Počas prvých 24 mesiacov prevádzky ich výkon klesne o 10-40%.

Moduly používané vo veľkých solárnych staniciach boli schopné pracovať pri rovnakom výkone 25 rokov. Vlastnosti uvedené v popise boli splnené na 100%. To naznačuje neprítomnosť degradácie. Niektoré panely znížili výkon o 10 %. Výrobcovia garantovali zníženie výkonu o 20 %.

Bez ohľadu na dobu používania nestrácajú fotosenzitívne prvky svoj výkon. To znamená, že môže uplynúť 50 rokov a dokážu vyrobiť rovnaké množstvo elektriny. Na znehodnotenie výroby má vplyv deštrukcia ochranných fólií, ktoré umožňujú prenikaniu vlhkosti do vnútra panelu a spôsobujú koróziu všetkých spojov. Toto mínus vedie k zvýšeniu odporu, nadmernému zahrievaniu a zničeniu spojov. Batérie vydržia 2-15 rokov, výkonová elektronika - 5-20 rokov.

V roku 2017 som na mieste nainštaloval jeden 260W solárny panel na výrobu elektriny. V júni panel vyrobil 34 kW elektriny, čo bolo 4,5-krát viac ako jeho štandardná kapacita.

Pre koho je vhodná domáca solárna elektráreň?

1. Pre tých, ktorí nemajú vo svojom okolí elektrinu. Solárne panely budú schopné autonómne zásobovať zariadenie elektrinou. Ako alternatívu môžete zvážiť aj veterný mlyn (pre ktorý musí byť vhodná veterná ružica) alebo dieselagregát (ktorý nie je príliš pohodlný na obsluhu a nie je ekonomický).
2. Aj solárnu stanicu možno považovať za investíciu, aby sa v budúcnosti platilo menej za elektrinu na pozadí neustále rastúcich taríf. Navyše výdrž batérie je veľmi dlhá a slnko stále svieti.
3. A posledná možnosť je pre všetkých, ktorí si chcú zarobiť. Na Ukrajine platí zákon o výkupnej cene, podľa ktorého štát vykupuje vyrobenú elektrinu za špeciálnu cenu.

Ako funguje solárna batéria?

Solárna batéria (alebo PEM - fotovoltaický modul) pracuje s použitím kremíkových prvkov, ktoré premieňajú svetelnú energiu na elektrickú energiu (na rozdiel od tých, ktoré fungujú pomocou solárneho tepla).

Na zadnej strane panela je výstup dvoch káblov, ktoré sa pripájajú k meniču alebo batérii v závislosti od spôsobu používania (viac o tom neskôr).

Ako sa pripojiť, ak na mieste nie je elektrina

Ak lokalita nie je pripojená k sieti, hlavnou úlohou je akumulovať elektrickú energiu, aby sa v budúcnosti mohla použiť podľa potreby.

Aké vybavenie budete potrebovať:

• Solárne panely.
• Batéria na ukladanie náboja.
• Regulátor nabíjania (na ovládanie nabíjacieho prúdu batérie).
• Menič na 220V. Štandardne má solárny panel výstup 12V, 24V, pričom väčšina elektrospotrebičov je pripojená na 220V. Ak používate zariadenia, ktoré fungujú na 12V, nebudete potrebovať prevodník.
• Zariadenie na upevnenie a upevnenie samotnej batérie.

Najjednoduchšia možnosť, „urob si sám“

Najprimitívnejšia, ale pracovná možnosť „pre dachu“: solárna batéria + batéria, ktoré sú navzájom spojené svorkami. V tejto podobe je stanica už pripravená na prevádzku a nemusíte ju ani dávať na strechu, ale jednoducho ju nainštalovať na zem. Elektrina bude uložená v batérii, z ktorej si môžete nabíjať telefón, pripojiť osvetlenie atď.

Táto stanica sa dá veľmi ľahko zostaviť vlastnými rukami. Stačí si dokúpiť batériu (stačí aj bežná autobatéria), solárny panel, vodiče a svorky. Ak prídete na svoju daču len cez víkendy, potom môže byť stanica prenosná, pretože sa dá ľahko rozložiť a skryť (alebo vziať so sebou).

Zložitejšia implementácia

Schéma pre každodenné použitie a zapojenie do zásuviek. Solárne panely sú inštalované na streche (alebo samostatnej kovovej konštrukcii) a kábel z nich je položený na batériu, z ktorej je elektrina dodávaná do zásuviek cez menič.

Stanicu je možné jednoducho škálovať podľa potreby pripojením ďalších batérií a akumulátorov.

Ako sa pripojiť, ak je na mieste elektrina

Ak je lokalita pripojená k sieti, potom inštalácia solárnej elektrárne urobí dom energeticky nezávislejším, zníži náklady na energiu a dokonca na ňom zarobí peniaze vďaka výkupnej tarife.

V tejto schéme zapojenia nie je žiadna batéria, pretože nie je potrebné skladovať elektrickú energiu (ak však chcete mať záložný zdroj energie pre prípad zhasnutia svetiel, potom je potrebná batéria).

Na pripojenie takejto stanice potrebujete iba solárnu batériu (alebo niekoľko), ktorá je pripojená do zásuvky cez sieťový menič. V tejto podobe je už stanica pripravená na prevádzku. Batéria vyrába elektrinu a vy ju ihneď spotrebúvate pre vnútorné potreby: chod chladničky, osvetlenie, rýchlovarná kanvica atď.

Napríklad denný výkon stanice je 1 kW elektriny a budova spotrebuje celkovo 5 kW. V skutočnosti si zo siete odoberiete len 4 kW. Ale ak stanica vyrobí 5 kW za deň a vy skutočne spotrebujete len 2 kW, potom sa spáli zvyšok (3 kW). V takom prípade môžete rozdiel pripojiť a predať štátu za vyššiu cenu alebo nainštalovať batériu a nahromadiť prebytok za ňu.

Teraz existujú firmy, ktoré pripájajú zelené tarify na kľúč. Počnúc výberom a montážou stanice až po uzatvorenie zmluvy s OBLENERGO.

Reálny výkon solárnej elektrárne pre dom

Výkon závisí od výkonu a uhla sklonu panelov, intenzity slnka a dĺžky denného svetla.

Batérie sa líšia oblasťou, ktorá ovplyvňuje ich výkon. Môže to byť 10W, 100W, 150W, 260W atď. Skutočný výkon panelu je však zvyčajne vyšší ako jeho menovitý výkon, keďže treba brať do úvahy faktor slnečnej intenzity. V južných oblastiach slnko svieti silnejšie a dlhšie a v severných oblastiach slabšie a menej, takže ten istý panel vyrába rôzne množstvá elektriny.

Prípadová štúdia

Toto je graf výroby elektriny z jedného 260W panelu za jún 2018. Celkový výkon stanice za mesiac je 34,89 kW. Na základe výpočtu, že nominálny mesačný výkon batérie je 7,8 kW (260 W X 30 dní), vyšiel jej skutočný výkon 4,5-krát vyšší (korekčný faktor). V lete je väčší, v zime je menší alebo úplne chýba.

Graf ukazuje, že produkcia nie je konštantná a dochádza k prudkým poklesom – ide o zamračené dni, kedy je denný čas kratší a slnečná aktivita veľmi slabá. Najhorší výkon bol zaznamenaný 17. júna - asi 0,4 kW, a maximum 25. júna - asi 1,4 kW.

A takto vyzerá výstup solárnej batérie každú hodinu počas dňa:

Výroba začína okolo 9:00, vrcholí okolo 13:00, potom postupne klesá a zastaví sa okolo 19:00. Cez deň dochádza k malým poklesom – keď slnko zakryli mraky.

Výroba elektriny bola nestabilná od približne 13:00 do 15:00 kvôli oblačnosti. To však výrazne neovplyvnilo konečný výkon stanice - 1,32 kW.

Počas dňa došlo k mnohým poruchám, ktoré ovplyvnili konečný výkon stanice - 0,98 kW.

A to je zamračený daždivý deň, kedy je slnečná aktivita veľmi slabá a generovanie cez deň bolo 0,45 kW.

Z toho môžeme vyvodiť záver, že spoliehať sa výlučne na solárnu elektrinu je ťažké. Výkon stanice je značne závislý od intenzity slnka a aj v lete môže byť v dôsledku zamračeného počasia nekonzistentný.

Uhol sklonu solárneho panelu

Panel generuje maximum elektriny, keď naň slnečné lúče dopadajú v pravom uhle. V tomto prípade sa lúče prakticky neodrážajú a energetické straty sú minimálne. Ale keďže sa slnko počas dňa neustále pohybuje a mení nadmorskú výšku, je ťažké udržať konštantný uhol dopadu 90°.

Na tento účel existujú špeciálne mechanizmy, ktoré otáčajú panel podľa slnka počas dňa a menia jeho uhol, čo poskytuje maximálnu možnú výrobu elektriny. Pre domácu stanicu sú však nepraktické: pri nízkom výkone stanice ďalších 5 – 15 % elektriny nepokryje náklady na ich inštaláciu.

Preto sa odporúča univerzálna poloha solárneho panelu: pre severnú pologuľu smer na juh (ktorý pokrýva maximálnu trajektóriu slnka) a uhol sklonu 30° pre leto a 60° pre zimu. Alebo priemerná možnosť je 45 °, ak panel funguje po celý rok.

Ako vypočítať výkon solárnej elektrárne

Musíte vychádzať z toho, koľko elektriny potrebujete na normálne fungovanie budovy. Najjednoduchší spôsob je vypísať všetky e-maily. zariadenia, ktoré plánujete používať, ich prevádzkový čas a spotrebu energie.

Príklad:

• Chladnička: 100W – 24h – 2400W
• Osvetlenie: 100W – 5h – 500W
• Rýchlovarná kanvica: 15min – 1,5kW – 0,03kW
• Práčka:
• laptop:
• Celkový výkon: 3 kW

3kW je výkon, ktorý musí solárna elektráreň vyrobiť pre normálne fungovanie budovy. Tie. budete potrebovať 12 panelov s výkonom 260W každý. V praxi bude ich produktivita vyššia (pri koeficiente slnečnej aktivity 4,5 bude denný výkon stanice 14 kW), vychádzame však z najpesimistickejšieho scenára, v ktorom je každý deň zamračené. Majte tiež na pamäti: ak nie ste pripojení k výkupnej tarife alebo neskladujete energiu v batérii, prebytok sa spáli.

Ak inštalujete solárnu elektráreň, aby ste si zarobili na výkupnú cenu, potom môžete začať s akoukoľvek kapacitou a postupne ju zvyšovať.

Záver

Solárne elektrárne pre domácnosť riešia dva hlavné problémy:

• môže poskytnúť elektrinu oblasti, ktorá nie je pripojená k sieti. V najjednoduchšej verzii potrebujete iba panel, batériu a regulátor nabíjania, ktoré sú už schopné vyrábať elektrickú energiu. Možná je aj zložitejšia realizácia, kedy stanica vyrába elektrickú energiu a prenáša ju do zásuviek cez striedač. Tento obvod navyše vyžaduje menič z 12V na 220V.
• slúži ako investícia a zdroj príjmu. Na Ukrajine platí zákon o výkupnej tarife, podľa ktorého je štát pripravený vykupovať elektrinu vyrobenú z alternatívnych zdrojov energie od obyvateľstva za vyššiu tarifu. Inými slovami: ktokoľvek si môže nainštalovať solárnu elektráreň vo svojom dome a predávať elektrinu štátu.

Výkon stanice závisí od výkonu panelu a faktora slnečnej intenzity. Pre južné regióny, kde slnko svieti dlho a intenzívne, môže byť výroba panelov 4,5 - 5-krát vyššia ako nominálna hodnota. V zime koeficient prakticky chýba.

V zamračených dňoch, dokonca aj v lete, produkcia výrazne klesá. Preto by ste sa nemali úplne spoliehať na solárnu energiu (najmä ak máte autonómne napájanie zariadenia) a bolo by dobré mať záložný zdroj, napríklad dieselový generátor.

Všetko o solárnej elektrárni pre domácnosť: pripojenie, skutočný výkon, pripojenie, funkcie

Alternatívna energia sa stáva dostupnejšou. Tento článok vám poskytne úplné pochopenie miestnej solárnej energie, typov solárnych článkov a panelov, princípov budovania solárnych fariem a ekonomickej realizovateľnosti.

Vlastnosti slnečnej energie v stredných zemepisných šírkach

Pre obyvateľov stredných zemepisných šírok je alternatívna energia veľmi atraktívna. Aj v severných zemepisných šírkach je priemerná ročná denná dávka žiarenia 2,3-2,6 kWh/m2. Čím bližšie k juhu, tým vyššie je toto číslo. Napríklad v Jakutsku je intenzita slnečného žiarenia 2,96 a v Chabarovsku - 3,69 kWh/m2. Ukazovatele sa v decembri pohybujú od 7 % do 20 % ročného priemeru a v júni a júli sa zdvojnásobujú.

Tu je príklad výpočtu účinnosti solárnych panelov pre Archangelsk, región s jednou z najnižších intenzity slnečného žiarenia:

• Q je priemerné ročné množstvo slnečného žiarenia v regióne (2,29 kWh/m2);
• To off - koeficient odchýlky plochy kolektora od južného smeru (priemerná hodnota: 1,05);
• P nominálny výkon solárneho panelu;
• Kpot - stratový koeficient v elektrických inštaláciách (0,85-0,98);
• Q test je intenzita žiarenia, pri ktorej bol panel testovaný (zvyčajne 1000 kWh/m2).

Posledné tri parametre sú uvedené v pase panelov. Ak teda v Archangeľsku pracujú panely KVAZAR s menovitým výkonom 0,245 kW a straty v elektroinštalácii nepresiahnu 7 %, potom jeden blok fotobuniek zabezpečí výrobu cca 550 Wh. Podľa toho bude pre objekt s nominálnou spotrebou 10 kWh potrebných asi 20 panelov.

Ekonomická realizovateľnosť

Doba návratnosti solárnych panelov sa dá ľahko vypočítať. Vynásobte denné množstvo energie vyrobenej za deň počtom dní v roku a životnosťou panelov bez zníženia výkonu - 30 rokov. Vyššie diskutovaná elektrická inštalácia je schopná generovať v priemere od 52 do 100 kWh za deň, v závislosti od dĺžky denného svetla. Priemerná hodnota je asi 64 kWh. Za 30 rokov by tak elektráreň mala teoreticky vyrobiť 700-tisíc kWh. S jednotnou tarifou 3,87 rubľov. a náklady na jeden panel sú asi 15 000 rubľov, náklady sa vyplatia za 4-5 rokov. Realita je však prozaickejšia.

Decembrové hodnoty slnečného žiarenia sú totiž približne rádovo nižšie ako ročný priemer. Preto je pre plne autonómnu prevádzku elektrárne v zime potrebných 7-8 krát viac panelov ako v lete. To výrazne zvyšuje investíciu, ale znižuje dobu návratnosti. Perspektíva zavedenia „zelenej tarify“ vyzerá celkom povzbudivo, ale už dnes je možné uzavrieť zmluvu na dodávku elektriny do siete za veľkoobchodnú cenu, ktorá je trikrát nižšia ako maloobchodná tarifa. A aj to stačí na to, aby sa v lete výhodne predal 7-8 násobok prebytku vyrobenej elektriny.

Hlavné typy solárnych panelov

Existujú dva hlavné typy solárnych panelov.

Solárne články z pevného kremíka sa považujú za články prvej generácie a sú najbežnejšie: asi 3/4 trhu. Sú dva typy:

• monokryštalické (čierne) majú vysokú účinnosť (0,2-0,24) a nízku cenu;
• polykryštalické (tmavomodré) sú lacnejšie na výrobu, ale menej účinné (0,12-0,18), hoci ich účinnosť menej klesá s rozptýleným svetlom.

Mäkké solárne články sa nazývajú filmové články a sú vyrobené buď nanesením kremíka alebo viacvrstvovou kompozíciou. Kremíkové prvky sú lacnejšie na výrobu, ale ich účinnosť je 2-3 krát nižšia ako u kryštalických. V difúznom svetle (šero, zamračené podmienky) sú však účinnejšie ako kryštalické.

Niektoré typy kompozitných fólií majú účinnosť okolo 0,2 a stoja oveľa viac ako pevné prvky. Ich použitie v solárnych elektrárňach je veľmi otázne: filmové panely sú v priebehu času náchylnejšie na degradáciu. Ich hlavnou oblasťou použitia sú mobilné elektrárne s nízkou spotrebou energie.

Súčasťou hybridných panelov je okrem bloku fotobuniek aj kolektor - systém kapilárnych trubíc na ohrev vody. Ich výhoda nie je len v úspore miesta a možnosti dodávky teplej vody. V dôsledku chladenia vodou strácajú fotobunky pri zahrievaní menej výkonu.

Tabuľka. Prehľad výrobcov

Model	SSI Solar LS-235	SOLBAT MCK-150	Kanadský solárny CS5A-210M	Chinaland CHN300-72P
Krajina	Švajčiarsko	Rusko	Kanada	Čína
Typ	Polykryštál	Monokryštál	Monokryštál	Polykryštál
Výkon pri 1000 kWh/m2, W	235	150	210	300
Počet prvkov	60	72	72	72
Napätie: naprázdno/zaťaženie, V	36,9/29,8	18/12	45,5/37,9	36,7/43,6
Prúd: pri zaťažení/skrat, A	7,88/8,4	8,33/8,58	5,54/5,92	8,17/8,71
Hmotnosť, kg	19	12	15,3	24
Rozmery, mm	1650x1010x42	667x1467x38	1595 x 801 x 40	1950x990x45
cena, rub.	13 900	10 000	14 500	18 150

Zariadenie pre komplex solárnej energie

Batérie počas prevádzky generujú jednosmerný prúd až do 40 V. Pre použitie na domáce účely je potrebný rad transformácií. Za to sú zodpovedné nasledujúce zariadenia:

1. Balenie batérií. Umožňuje využiť vyrobenú energiu v noci a počas hodín s nízkou intenzitou. Používajú sa gélové batérie s menovitým napätím 12, 24 alebo 48 V.
2. Regulátory nabíjania udržiavajú optimálny cyklus batérie a prenášajú potrebnú energiu na spotrebiče. Potrebné vybavenie sa vyberá podľa parametrov batérií a akumulátorov.
3. Napäťový menič transformuje jednosmerný prúd na striedavý a má množstvo doplnkových funkcií. Po prvé, menič nastaví prioritu na zdroj napätia a ak nie je dostatočný výkon, „zmieša“ výkon z iného. Hybridné invertory vám tiež umožňujú dodávať prebytočnú vyrobenú energiu do mestskej siete.

1 - solárne panely 12 V; 2 - solárne panely 24 V; 3 - regulátor nabíjania; 4 - batéria 12 V; 5 - osvetlenie 12 V; 6 - menič; 7—inteligentná domáca automatizácia; 8 — batériový blok 24 V; 9 — núdzový generátor; 10 - hlavné spotrebiče 220 V

Domáce použitie

Solárne panely je možné použiť na absolútne akýkoľvek účel: od kompenzácie prijatej energie a napájania jednotlivých vedení až po úplnú autonómiu energetického systému vrátane vykurovania a dodávky teplej vody. V druhom prípade zohráva významnú úlohu rozsiahle využitie energeticky úsporných technológií – rekuperátorov a tepelných čerpadiel.

Pre zmiešané využitie solárnej energie sa používajú invertory. V tomto prípade môže byť výkon smerovaný buď do prevádzky jednotlivých liniek alebo systémov, alebo čiastočne kompenzovať využitie mestskej elektriny. Klasickým príkladom efektívneho energetického systému je tepelné čerpadlo poháňané malou solárnou elektrárňou s akumulátorom.

1 - mestská sieť 220 V; 2 - solárne panely 12 V; 3 - osvetlenie 12 V; 4 - menič; 5 — regulátor nabíjania; 6 - hlavní spotrebitelia 220 V; 7 - batéria

Tradične sa panely inštalujú na strechy budov a v niektorých architektonických riešeniach úplne nahrádzajú strešnú krytinu. V tomto prípade musia byť panely orientované na južnú stranu tak, aby dopad lúčov na rovinu bol kolmý.