Фотоэлектрические модули и системы

Опубликовано: 2012-06-20 01:16:35 ; Прочитано: 1444 раз (а)

Солнечные элементы, взятые по отдельности, не способны обеспечить нужным количеством электричества весь дом, поэтому они применяются в работе совместно и образуют панели. Такие панели (рис. 2.8) различаются по размерам и типам. Чаще всего используются кремниевые фотоэлектрические модули размером от 0,4 до 1,6 м2, мощность которых от 40 до 160 Вт при хорошем освещении. Панели, объединяясь, образуют солнечные батареи для получения большой мощности. КПД выпускаемых панелей составляет от 5 до 15 %. Это означает, что из всего света, попавшего на модуль, только 15 % будет преобразовано в электричество. Сегодня ученые разрабатывают панели, КПД которых составит до 30 %.

Солнечные батареи вместе с дополнительным оборудованием, проводящим электричество в дом, контроллером заряда, аккумуляторной батареей и инвертором образуют фотоэлектрическую систему. По-другому она называется солнечной станцией.

Фотоэлектрические модули и системы

Рис. 2.8. Состав фотоэлектрической батареи: а — монокристаллический солнечный элемент; 6—фотоэлектрический модуль; в — фотоэлектрическая батарея

Фотоэлектрические модули и системы

Рис. 2.9. Устройство автономной фотоэлектрической системы: 1 — солнечные панели; 2—аккумуляторная батарея; 3 — контроллер; 4 — нагрузка

Далее рассмотрим принцип работы автономной фотоэлектрической станции (рис. 2.9).

Если на вашем участке нет центрального электроснабжения, этот вариант подойдет как нельзя лучше. Поскольку электричество от солнца вырабатывается только в светлое время суток, для запаса на ночь используется аккумуляторная батарея. Малая фотоэлектрическая станция позволит пользоваться светом в доме и смотреть телевизор, а более мощная — качать воду, использовать бытовую технику и электроинструменты.

В станцию входит следующий набор оборудования: солнечная панель, контроллер, аккумуляторная батарея, кабели, электрическая нагрузка и поддерживающая структура.

При частых перебоях в электроснабжении можно использовать солнечную систему в качестве аварийного источника энергии (рис. 2.10). Система резервного снабжения электричеством состоит из фотоэлектрического модуля, контроллера, аккумуляторной батареи, инвертора, нагрузки и поддерживающей структуры.

Фотоэлектрические модули и системы

Рис, 2.10. Резервная фотоэлектрическая система: 1 — солнечные панели; 2—инвертор; 3—батарея; 4 — сеть; 5—нагрузка

Стоимость одного модуля на 12 Вт составляет 2700 руб. Это самый дешевый вариант без алюминиевой рамки. Кремниевый монокристаллический модуль в алюминиевой рамке максимальной мощностью 110 Вт стоит 19800 руб.

Укомплектованная фотоэлектрическая станция для небольшого дома, в состав которой входят четыре модуля мощностью 115 Вт каждый, две аккумуляторные батареи, инвертор мощностью 1 кВт и контроллер заряда для солнечной батареи, будет стоить 125 тыс. руб.

Чтобы рассчитать, какая фотоэлектрическая система подойдет вашему дому (рис. 2.11), необходимо проделать несколько шагов. В первую

Фотоэлектрические модули и системы

очередь определите нагрузки и потребляемую энергию. Для этого снимайте показание счетчика регулярно раз в месяц, чтобы определить расход электричества. Если свет не проведен и счетчик не использовался, тогда придется составить список всех источников потребления электроэнергии. Посмотрите на маркировку, где обозначено потребление в ваттах или киловаттах за единицу времени. Можно также прибегнуть к справке, где указаны значения потребляемой мощности для основной бытовой техники. Помните, что такие приборы работают на переменном токе. Необходимо умножить потребляемую мощность на количество часов работы в неделю. Затем сложите все значения, и получится число энергозатрат за неделю.

Обязательно оптимизируйте ваши энергозатраты. Используйте энергосберегающие лампочки, они хоть и стоят дороже, но сэкономят вам немало киловатт. Продумайте, какие объекты смогут работать на газе или постоянном токе. Использование последнего позволит избежать потерь в инверторе (10-40 %). Необходимо будет только учесть специфику построения систем постоянного тока. Поможет также использование дополнительных источников энергии, к примеру, ветроустановки или дизельного генератора.

Без оптимизации количества потребляемой энергии вам придется привыкнуть к ее частым перебоям.

Пожалуй, одним из самых дешевых и современных способов вечернего и ночного освещения дачного участка считается фонарь, работающий на солнечных батареях (рис. 2.12). Это маленькое, но полезное устройство отличается простотой использования. Весь день фонарь заряжается от солнечных лучей энергией, а вечером и ночью освещает дорожки, веранду и беседку.

Безусловно, электроэнергия отлично экономится. Вместо лампочки и сжигания киловатт из сети рядом бесплатный источник электроэнергии.

Компактный фонарик устанавливается в любое место на участке. Главное, чтобы на него попадали солнечные лучи, от которых заряжается встроенный в фонарь аккумулятор. Если солнце ярко светило днем, полной зарядки аккумулятора может хватить на 14-15 ч работы. Правда, такого результата вряд ли удастся добиться при пасмурной погоде. Аккумулятор зарядится меньше, и фонарь будет светить ночью недолго.

Фотоэлектрические модули и системы

С наступлением темноты фонарь автоматически переключается в режим освещения, а утром снова переходит к накоплению электроэнергии. Фонари удобны в тех местах, куда сложно тянуть провода электричества. Можно также выстроить их вдоль дорожки и осветить путь к уборной или беседке.

Самый простой фонарь на солнечной батарее Рис. 2.12. Фонарь на солнечной батарее стоит 75 руб.

« Предыдущая страница Оглавление Следующая страница »