Використання сонячної енергії в побуті набирає все більшої популярності з кожним роком. При цьому далеко не кожному відомо, як можна використовувати сонячні електростанції для живлення свого будинку або квартири. У цій статті ми розглянемо основні принципи роботи такого обладнання, його будову та види.
Купити сонячні батареї, інвертори та контролери сьогодні не проблема. При цьому важливо розуміти, що при правильному виборі даного обладнання воно здатне повністю закрити потреби будинку або навіть невеликого промислового підприємства. Сонячна енергія вважається максимально екологічною та ефективною.
Основною суттю і принципом роботи сонячних батарей є використання спеціальних модулів-фотоелементів. Вони потрібні для захоплення енергії сонця і подальшого її перетворення в струм за допомогою напівпровідникових пристроїв.
З чого складається сонячна панель? В одній стандартній батареї є близько 36 елементів. Конструкція сонячної панелі, як правило, прямокутна. Розміри можна порівняти з листом шиферу. Звісно, є інші варіації, але це найпоширеніший.
Модулі покриті склом або спеціальною плівкою і з'єднані один з одним. Через такі доріжки струм подається в інвертор. Останній видає електрику у звичному нам вигляді. Її вже можна використовувати для електроживлення вашого будинку або дачі.
Особливості роботи
Що стосується роботи сонячної батареї, вона складається з двох пластин із кремнію. З одного боку покриття фосфором, з іншого бором. Сторона з бором не має частинок. У пластині з фосфором під дією світла сонця починають з'являтися вільні електрони. Вони переміщуються, тим самим створюючи енергію. Кількість енергії безпосередньо залежить від величини сонячної радіації. Ефективність роботи сонячної електростанції максимальна в разі перпендикулярного потрапляння променів.
Не менш важливо і те, як виконується відведення заряджених частинок за призначенням. Цим займаються тонкі мідні жили. Вони відіграють роль з'єднувального елемента. Через них струм потрапляє в акумулятор. В АКБ електрика накопичується і подається в інвертор. В інверторі постійний струм стає змінним з необхідною споживачеві напругою (220В).
Багатьох турбує питання: як працює сонячна батарея, коли похмура погода? Відповідь проста — вона працює, але її ефективність істотно падає. Все сильно залежить від типу панелі та умов експлуатації.
Види сонячних панелей
Розділяють 3 основні види сонячних панелей:
Перші 2 використовують чистий кремній і напилення легуючих матеріалів. 3 вид виготовляють з аморфного кремнію або інших напівпровідників. Також є додаткове напилення.
Під час вибору відповідного для будинку варіанта панелей потрібно враховувати ККД, вагу, ціну, термін служби. Крім цього, слід враховувати температурний коефіцієнт, гарантію вироблення і розмір.
Монокристалічний вид є найважчим і найдорожчим. Але ККД у нього сягає 25%. Термін служби значний — 20-25 років. Втрати потужності від часу і температури найнижчі.
Тонкоплівкові легкі та доступні. Гарантійний термін у них не більше 3 років і є висока залежність від погоди.
Полікристалічний тип для виробництва 1 кВт потребують значно більшу площу порівняно з попередніми варіантами. Але за іншими показниками вони майже аналогічні монокристалічним і суттєво кращі за плівкові.
Якщо ви бажаєте використовувати сонячні батареї для електроживлення будинку, важливо не тільки знати принцип їхньої роботи. Для цього потрібно дізнатися, як загалом працює побутова сонячна електростанція.
Схема електричного живлення від сонця містить у собі кілька ключових елементів:
Базовий принцип роботи сонячної батареї ми вже дізналися. А ось навіщо ж потрібне все інше обладнання?
Акумулятор дасть змогу зібрати потрібний обсяг енергії і зберегти її до моменту подачі споживачеві. Наприклад, у темний час доби або похмуру погоду, коли одержуваної сонячної енергії недостатньо для ваших потреб.
Контролер не обов'язково встановлювати. З його допомогою можна гарантувати захист батареї та АКБ від стрибків напруги або повного розрядження. У підсумку це позитивно позначається на терміні служби вашої сонячної електростанції для дому.
Інвертор — те, без чого не можна використовувати за прямим призначенням отриману з сонячної панелі енергію. За допомогою інвертора постійний струм перетворюється на змінний з підвищенням напруги. Найчастіше батареї вибирають на 12, 24 і 48В. Інвертор трансформує його в стандартні 220В. Різновидів інверторів кілька. Радимо зупинити вибір на трифазних синусоїдних інверторах. Вони досить надійні і здатні працювати за низьких температур.
Як бачите, сьогодні практично кожен може обрати і купити відповідний для себе варіант сонячних панелей. Для цього достатньо знати особливості їхнього устрою, різновиди і принцип роботи. Якщо виникли питання, завжди можна звернутися по допомогу до професіоналів.