Солнечный фотоэлектрический элемент (Solar Cell)
Преобразователь солнечной энергии в электрическую на основе фотоэффекта - прямого преобразования.

Солнечный фотоэлектрический элемент кремниевый (Si Solar Cell)
Солнечный фотоэлектрический элемент, выполненный на кремниевой монокристаллической или поликристаллической подложке в виде единой пластины с контактной сеткой для обеспечения токоотвода. Может иметь круглую, псевдоквадратную или квадратную (прямоугольную) форму.
Стандартные размеры стороны псевдоквадрата 4"(100 мм), 5"(125 мм), 6"(156 мм), 8"(210 мм).

Солнечный фотоэлектрический модуль (Solar module, PV module, PV panel, Solar Panel)
Устройство конструктивно объединяющее электрически соединенные солнечные фотоэлектрические элементы и имеющее выходные клеммы (разъемы) для последующего соединения. Стандартное количество последовательно соединенных элементов в модуле:

18 (номинал 6В)
36 (номинал 12В)
48
54
60
72 (номинал 24В)
96
108

Солнечная батарея (Solar array, Solar generator, PV generator)
Соединенные электрически между собой солнечные фотоэлектрические модули.

STC (Standart Test Condition)
Стандартные условия тестирования. Применяются при измерении вольт-амперных характеристик солнечных фотоэлектрических элементов, модулей при их производстве.
Имеют следующие значения:

Энергетическая освещенность - 1000 Вт/м2
Спектральный состав - AM1.5
Температура окружающего воздуха +25, °С

NOCT (Normal Operation Cell Temperature)
Температура фотоэлектрических солнечных элементов в составе солнечного модуля при следующих условиях:

Энергетическая освещенность, - 800 Вт/м2
Спектральный состав - AM1.5
Температура окружающего воздуха +20, °С
Скорость движения окружающего воздуха вдоль плоскости модуля 1м/с

Характеризует способность модуля охлаждаться в естественных условиях. Зависит от конструкции модуля и от применяемых материалов. Измеряется в специализированных лабораториях с выдачей соответствующих сертификатов. Применяется при строгом расчете фотоэлектрической солнечной системы. Позволяет приводить стандартные вольт-амперных характеристики модуля к условиям различной освещенности и скорости ветра. Значения для стандартных монокристаллических (мультикристаллических) модулей на стекле в диапазоне 43...49°С. Чем меньше значение, тем лучше.

Системное напряжение (System Voltage)
Максимальное напряжение солнечной батареи в системе. Обычно не менее 1000В. Характеризует качество электроизоляции.

Пиковая мощность (Maximum Power)
Точка на вольт-амперной характеристике солнечного элемента, модуля, батареи, измеренной при STC, в которой произведение тока и напряжения максимально.

Номинальная пиковая мощность (Nominal Maximum Power)
Значение пиковой мощности солнечного элемента, модуля, батареи, обозначаемое на этикетке или в наименовании типа. Может оличаться от реальной пиковой мощности для конкретного модуля в определенном производителем диапазоне, например, ±3%, -1%+3%.

Максимальная мощность (Maximum Power, Pmax)
Точка на вольт-амперной характеристике солнечного модуля, измеренной при любых условиях, в которой произведение тока и напряжения максимально.

Рабочее напряжение (Maximum Power Voltage, Vmp)
Значение напряжения в точке максимальной мощности.

Рабочий ток (Maximum Power Current, Imp)
Значение тока в точке максимальной мощности.

Напряжение холостого хода (Open Circuit Voltage, Uoc)
Значение напряжения в точке вольтамперной характеристики с нулевым током.

Ток короткого замыкания (Short Circuit Current, Isc)
Значение тока в точке вольтамперной характеристики с нулевым напряжением.

КПД (Efficiency)
Отношение максимальной мощности солнечного элемента, модуля, батареи, к произведению плотности мощности падающего излучения на площадь солнечного элемента, модуля, батареи. Обычно выражается в процентах. Значения в листах технических характеристик даются при STC. Практически не зависит от плотности мощности падающего излучения вплоть до 200Вт/м2. Зависит от температуры с отрицательным температурным коэффициентом.

Достигнутые в настоящее время значения для кремниевых солнечных элементов в серийном производстве при стандартном технологическом процессе:

21.4% монокремниевые элементы
20.0% мультикремниевые элементы

Важная информация о главном приборе в электростанции.
Выбираем инвертор для дома. Данное устройство может казаться незатейливым устройством, а его задача очень простой : преобразовывать постоянный ток , запасенный в аккумуляторных батареях (далее – АКБ) или получаемый от солнечных панелей в переменный ток , который далее может использоваться домашними электроприборами и электробытовой техникой.
Выбираем инвертор для дома
Огромное количество моделей инверторов и опций к ним, имеющихся в продаже, делают задачу выбора очень затруднительной. Попробуем разобраться в этом многообразии и сузить список, чтобы выбрать инвертор, наиболее подходящий для вашего конкретного случая.
Самый первый выбор, а в нашей стране для владельца загородного дома он очень прост – это выбор между батарейным или сетевым инвертором. Первый, как правило, может работать как в случае наличия подключения к электрической сети, так и в полностью автономном (не имеющим подключения к электрической сети) доме. Такой инвертор в обязательном порядке эксплуатируется совместно с одной или несколькими аккумуляторными батареями, которые и вошли в название этого типа инверторов.
Сетевой тип инверторов работает с солнечными панелями и в обязательном порядке подключается к электрической сети.
Сетевые инверторы – самый распространенный тип в большинстве стран Европы и США. Они не используют при работе АКБ. Энергия от солнечных панелей поступает прямо для питания домашних электроприборов или в местную электрическую сеть. Но этот тип инверторов сегодня не наиболее востребован в загородных домах в России.
Питание загородных домов протяженными воздушными линиями, зачастую перегруженных распределительных электрических сетей создают большой риск отключений электроснабжения в частных домах. При этом перестает работать система отопления с циркуляционным насосом и электронным управлением, отключается автоматическая насосная станция, не работают электрические ворота. Дом остается без тепла, без воды и света. Все это породило в нашей стране спрос на автономные инверторные системы, способные обеспечить бесперебойное электроснабжение загородному дому.
Автономный Или Батарейный Инвертор.
Использует аккумуляторные батареи (АКБ) для хранения энергии. Такие инверторы, как правило, делятся на две категории, основываясь на наличии у них определенных возможностей.
Большие автономные инверторы, мощностью 3- 6 кВт, имеют широкий набор возможностей, гибко настраиваются. Эти инверторы созданы для питания целого загородного дома со всеми его системами и электроприборами. Они также следят за состоянием АКБ и способны заряжать их от электрической сети.
Малые Автономные Инверторы
Малые автономные инверторы обычно стоят гораздо дешевле. Они не включают устройств заряда АКБ от электрической сети , имеют маломощное зарядное устройство. Они используются там, где нужно обеспечить питанием пару электроприборов.
В каждом конкретном случае могут возникать разные дополнительные запросы к подобным системам. Например: возможность системы заряжать АКБ от резервного генератора ,он запускается автоматически только в случае длительных перебоев в электроснабжении.
Давайте На Конкретном Примере Разберем Спецификацию Такого Устройства.
Чтобы понять, на что нужно обращать внимание при выборе инвертора , и какие его возможности могут пригодиться в том или ином случае.
Смотрим Технические Данные
Автономный инвертор, сетевой инвертор или гибридный говорит нам, для какого типа применения инвертор создан.
Постоянная номинальная мощность точно характеризует мощность самого инвертора. Например, про инвертор сказано, что он может питать постоянную нагрузку в 2 000 Вт в автономном режиме. Эта цифра является суммарной мощностью в Ваттах всех потребителей, которые могут работать одновременно в течение длительного периода времени. Таким образом, нужно всегда подбирать инвертор, постоянная номинальная мощность которого выше, чем сумма мощностей всех ваших одновременно работающих электроприборов.
Предположим, Вы Хотите Использовать Следующие Электроприборы Одновременно:
• система кондиционирования 1 000 Вт
• шесть светильников по 15 Вт
• холодильник 130 Вт
• телевизор 120 Вт
• гидрофор 800 Вт
В этом случае будет достаточно инвертора с постоянной мощностью превышающей 2 140 Вт (1000 + 90 + 130 + 120+800). Перегрузочную способность или кратковременную пиковую мощность мы рассмотрим отдельно позднее. В случае батарейного инвертора с солнечными панелями, работающего с подключением к электрической сети, постоянную мощность инвертора нужно рассматривать в двух случаях – когда напряжение в сети есть и когда его нет.
Мощность Инвертора
Когда напряжение в сети есть, мощность инвертора должна быть достаточна для того, чтобы преобразовать всю мощность от солнечных панелей и выдавать ее на выходе инвертора. Если мощность, генерируемая солнечными панелями, выше, чем собственное потребление в доме, избыток энергии может идти на зарядку аккумуляторных батарей . На конкретном примере это означает, что если у нас имеется солнечный массив на номинальную мощность 4 000 Вт (с учетом всевозможных потерь), то постоянная мощность инвертора должна быть не меньше. Это в идеальном варианте.
Если в такой системе пропадает напряжение от сети и система фактически становится автономной, то задача инвертора – самому обеспечивать питанием все электроприборы в доме, которые могут быть одновременно включены.
ВНИМАНИЕ!
Некоторые производители инверторов с целью сделать сравнение цен на свои инверторы более привлекательными, указывают НЕ постоянную мощность инвертора, а например мощность системы под нагрузкой в течение 30 мин. Эти значения могут сильно отличаться от долговременной мощности и это становится неприятным сюрпризом для покупателя.
Технические регламенты инверторов напряжения
Номинальное напряжение постоянного тока фактически определяет, каким образом мы должны подключать аккумуляторные батареи к инвертору. Большинство инверторов для загородных домов имеет это напряжение 24В или 48В. Самые маломощные модели могут иметь напряжение 12В, чаще они используются для питания одного электроприбора.
ВАЖНО ЗНАТЬ:
Если потребляемая суммарная нагрузка по стороне 220 В не превышает 1600 Ватт (1,6 кВт) оптимальное напряжение по постоянному току (напряжение АКБ) = 12 В.
Если потребляемая суммарная нагрузка по стороне 220 В входит в диапазон 1600 Ватт (1,6 кВт) – 3 000 (3 кВт), то оптимальное напряжение по постоянному току (напряжение АКБ) = 24 В. Что потребует минимум 2 шт.
Если потребляемая нагрузка по стороне 220 В превышает 3 000 Ватт (3 кВт), то оптимальное напряжение по постоянному току (напряжение АКБ) = 48 В. К таким моделям нужно подключать как минимум 4 АКБ, соединенные последовательно для увеличения напряжения.
Перегрузочная способность или максимальная мощность отражает способность инвертора выдавать в течение короткого промежутка времени мощность, существенно превышающую постоянную номинальную мощность инвертора.

Перегрузочная Способность Инвектора
Не стоит пренебрегать перегрузочной способностью инвертора для загородного дома. Ему приходится обеспечивать старт погружного насоса, системы кондиционирования и других «тяжелых» в пуске электроприборов. Хорошим показателем будет двукратная перегрузочная способность инвертора при незначительной просадке выходного напряжения.
Способность параллельной работы ,позволяет объединить несколько инверторов в одну систему для увеличения мощности. В этом случае как правило можно назначить одно устройство главным (master) , а остальные – ведомыми (slave). Это нужно в период низкого потребления энергии. Главное устройство имеет возможность переводить ведомые в спящий режим для снижения собственного потребления энергии системой. Некоторые инверторы, могут объединяться параллельно как в однофазную так и в трехфазную конфигурации.
Пиковая Эффективность
Пиковая эффективность является отношением мощности на выходе инвертора, отдаваемой по переменному току на электроприборы, к мощности на входе инвертора от батарейного массива, получаемой по постоянному току. Чем выше эффективность, тем меньше энергии теряется в процессе ее преобразования.
Реальная эффективность инвертора в каждый момент его работы зависит от мощности, выдаваемой в данный момент инвертором на потребителей. Поэтому график или кривая эффективности может быть более полезна, чем ее пиковое значение. В этом случае для конкретного дома наиболее актуальной будет определенная по этой кривой эффективность инвертора.
Выбираем инвертор для дома.
Режим Энергосбережения

Потребление Инвертора В Режиме Холостого Хода Показывает, Какую Мощность В Ваттах Инвертор Потребляет Просто Будучи Включенным. Эту Мощность Также Необходимо Принимать В Расчет, Когда Рассчитывается Среднее Потребление Энергии Автономным Домом. Умножьте Это Значение На 24 Часа Чтобы Определить Суточное Потребление Энергии Самим Инвертором.
Выбираем инвертор для дома. Режим энергосбережения показывает, способен ли инвертор автоматически “засыпать” при снижении потребления электроприборами ниже определенного значения. И хотя в этом режиме инвертор все-таки потребляет определенную мощность, чтобы следить за текущим уровнем потребления дома, все же это потребление примерно на 75% ниже, чем в режиме холостого хода.
В зависимости от установленной минимальной мощности некоторые маломощные электроприборы могут перестать работать, когда ничего больше в доме не включено. Поэтому энергоэффективным ходом для загородного дома будет использование таких электроприборов, работающих на батарейках (например электронные часы – будильник).
Встроенное ЗУ/ максимальный зарядный ток — Большинство инверторов для дома уже имеют зарядное устройство (ЗУ), способное заряжать батареи от сети. Важной характеристикой зарядного устройства является максимальный зарядный ток, который также определяет мощность, которую устройство может брать от источника переменного тока (сети или генератора) для зарядки батарей. С его учетом подбирают генератор для автономной системы, и если зарядный ток низкий, то процесс зарядки может быть долгим, что ведет к слишком продолжительному использованию генератора. При работе нескольких инверторов параллельно их зарядный ток будет суммироваться.
Возможность управлять генератором позволяет инвертору дистанционно запускать и останавливать генератор. При этом можно задать условие старта генератора, например минимальное напряжение разрядки батарей, при достижении которого система автоматически запускает генератор и производит полный цикл зарядки. Другим условием запуска генератора может быть время максимального потребления электроэнергии или определенные часы дня.
Выбираем Инвертор Для Дома
Два входа переменного тока позволяют использовать два независимых источника переменного тока в системе, например электрическую сеть и резервный генератор, для зарядки батарей. Эта функция полезна в системе, имеющей подключение к сети и используемой для гарантированного бесперебойного электроснабжения дома, так как она позволяет заряжать аккумуляторные батареи от сети или от резервного генератора при аварии в электрической сети и отсутствия энергии от солнечных панелей, давая нам еще один запасной источник энергии. Выбираем инвертор для дома. Панель дистанционного управления удобна для организации контроля состояния и управления системой из удобного вам места (например, кухни или гостиной). Такое устройство, как правило, дает возможность включать или выключать инвертор а также изменять настойки его работы.
Дополнительные аксессуары могут сильно сократить время на монтаж системы, так как мощные системы могут содержать много различных компонентов, которые должны быть расположены вблизи аккумуляторных батарей и подключены . В таких системах может быть несколько источников энергии (таких как солнечный массив, аккумуляторы, генератор и электрическая сеть), и для каждого из них необходимо иметь выключатель и защиту от короткого замыкания.
Выбираем инвертор для дома. Другими компонентами могут быть солнечные контроллеры заряда, приборы учета энергии и контроля контура заземления и другие устройства.

Какому из типов солнечных коллекторов отдать предпочтение?
Выбирая вид солнечного коллектора, имеет смысл рассмотреть их достоинства и недостатки в сравнении:
Плоские коллекторы
Такие коллекторы, пожалуй, самые популярные для использования в бытовых условиях, для нагрева воды и в отопительных системах. Внешне, такое устройство выглядит как обычный металлический ящик. Однако внутри него находиться черная платина, которая поглощает солнечный свет. Крышка у этого ящика должна быть в обязательном порядке, стеклянной или пластмассовой, дабы лучше пропускать солнечную энергию.
Остекление плоского солнечного коллектора может быть прозрачным или матовым. Зачастую, все же, отдается предпочтение матовому остеклению, поскольку такое стекло позволяет пропускать только свет. А также, содержание железа в стекле должно быть очень низким, что бы позволить пропускать большую часть поступающего света, в коллектор. Принцип действия заключается в том, что солнечный свет, попадая на пластину, тепловоспринимающую пластину, которая и вырабатывает тепло. Стекло служит теплоизоляцией, а для повышения КПД коллектора, его стенки прокладывают теплоизолятором. Такая конструкция, позволяет снизить тепловые потери до минимума.
Пластина абсорбента, или же пластина, поглощающая солнечный свет, зачастую окрашена в черный цвет, дабы увеличить количество поглощаемой солнечной энергии, ведь тот факт, то темные тела притягивают ее больше – ни для кого не секрет. Проходя через стекло, и попадая на поглощающую пластину, солнечная радиация превращается в тепловую энергию. Далее, чтобы продолжить процесс, полученное тепло передается тепловому носителю. Тепловым носителем может выступать воздух или жидкость, которые циркулируют в трубах. К сожалению, даже полностью черные поверхности, способны отражать около 10% солнечной радиации, падающей на нее. Дабы избежать этого, абсорбирующие пластины покрываются дополнительно специальным покрытием, которое призвано удерживать солнечный свет попадающие на пластину. Такое покрытие служит дольше обычной краски и позволяет повысить КПД коллектора. В состав такого селективного покрытия входит слой аморфного полупроводника, который наноситься на металлическое основание пластины.
Абсорбирующие пластины изготавливаются из металла, который наилучшим образом проводит тепло. Высокий уровень теплопроводности металла позволит уменьшить теплопотери при передаче переработанной энергии теплоносителю. К списку таких металлов можно причислить медь и алюминий. Разница между ними заключается в том, что медная пластина способна лучше проводить тепло, и более устойчива к коррозиям, в отличии от алюминиевой пластины.
Плоские солнечные коллекторы бывают жидкостными или воздушными. А в зависимости от наличия остекления, и тот и другой вид бывает как остекленным, так и не остекленным.
Солнечный вакуумный коллектор Heat pipe
Коллекторная трубка Heat pipe – состоит из двух вставленных друг в друга трубок, между которыми находится вакуум.
За счет вакуума в трубках потери тепла сведены к минимуму. Эффективность использования солнечного излучения близится к 100%благодаря специальному селективному покрытию трубки. Из-за этого нагрев происходит быстро – температура начинает расти через 2-3 минуты после восхода Солнца.
Вакуумная трубка Heat pipe работает круглый год!
Внутри вакуумных трубок проходит медная трубка для передачи тепловой энергии Солнца в основной медный коллектор, закрытый термокожухом.
Благодаря этому, коллектор с трубками Heat pipe эффективен при любой температуре, и его работа зависит только от наличия солнечного света.
Коллекторы с трубками Heat pipe предназначены для использования в закрытых системах, подключенных к напорному водопроводу. Среднегодовая производительность одной трубки – 10 литров воды от 10 до 60С.
Они не боятся холода и способны работать при отрицательной температуре (до -50ºC) окружающей среды. Коллекторы с трубками Heat pipe используются в замкнутых системах, подключенных к напорному водопроводу. Вакуумированные коллекторы достаточно эффективны, по сравнению с обычными плоскими коллекторами. Эффективность работы вакуумированного коллектора не зависит от качества солнечного освещения. Как в условиях прямой, так и рассеянной солнечной радиации данный коллектор работает одинаково эффективно. Вакуумное строение коллектора позволяет свести к минимуму потери тепла. Такие приборы достаточно долго и качественно служат, полностью обеспечивая все водонагревательные нужды человека.
Какой тип коллекторов лучше?
Однозначного ответа нет. У каждого вида солнечных коллекторов есть свои недостатки и преимущества:
Прочность.
И плоские и вакуумные солнечные установки высокого качества легко выдерживают различные атмосферные воздействия, рассчитаны на долгий срок эксплуатации. Поврежденный плоский коллектор полностью подлежит замене, что обойдется достаточно недешево. У вакуумного же достаточно заменить несколько трубок, и он продолжит свою работу до ремонта. Возможность замены трубок оговаривается предварительно еще на стадии установки.
Сложность установки.
От типа коллектора не зависит, у каждого из них есть свои нюансы. Вес конструкции плоского достаточно велик, а установка проще, поскольку все устанавливается как единое целое. Вакуумный коллектор устанавливается по частям, сначала основная часть, затем трубки.
Эффективность для систем отопления.
В зимний период коллекторы тратят много времени на то, чтобы нагреть до требуемой температуры теплоноситель и проводящий контур. Также достаточно много энергии теряется от обмена теплом с морозным воздухом. Вакуум практически не пропускает тепло наружу, поскольку он хороший теплоизолятор, потери энергии практически не происходят. Следовательно, на расчетную мощность вакуумных коллекторов требуется в несколько раз меньше.
Потеря эффективности со временем.
Это предположение относится к вакуумным коллекторам и не имеет под собой почвы. Все соединения стеклянных трубок и медных трубок теплообмена выполняются на заводе, они прочны и долговечны, не изнашиваются и не пропускают тепло. Практика использования таких коллекторов в течение длительного времени подтверждает их надежность.
Нормальный срок службы солнечных коллекторов 15-30 лет, вакуумные коллекторы рассчитаны на такой же срок службы, но большинство существующих коллекторов пока еще не работали столь долго.
Сравнительный анализ показывает, что вакуумные коллекторы имеют больше преимуществ по сравнению с плоскими, при этом считается, что они и более дорогие. Более низкие теплопотери, простота замены трубок и возможность использования при значительно низких температурах делают более привлекательным именно вакуумные коллекторы. Считается, что они имеют большую светопоглащающую площадь, следовательно, должны быть более эффективными. Часто встречается в сети информация, что и КПД вакуумных коллекторов выше, чем у плоских. Однако если взглянуть более предвзято, то оказывается, что из-за расположения трубок и более высокого показателя отражения солнечного излучения увеличивается оптическая составляющая потерь. Это, в свою очередь, позволяет утверждать, что при положительной температуре наружного воздуха и необходимости подогрева воды до 40-60 ºС вакуумные СК не эффективней тех же плоских коллекторов. А эффективность их возрастает при необходимости нагреть теплоноситель значительно выше температуры окружающей среды. Первоначальный монтаж в том и другом случае не должен доставлять трудностей. Еще одним важным показателем является механическая прочность, которую оценивают по устойчивости к граду. Вакуумные СК способны выдерживать град до 35 мм, чего не скажешь о плоских СК с обычным стеклом.

В чём разница между различными типами АКБ?
Энергетической основой систем современного резервного электроснабжения являются специализированные необслуживаемые, то есть не требующие долива, аккумуляторные батареи (далее АКБ) большой емкости. Они могут быть изготовлены по следующим технологиям:
GEL (гелевые)
AGМ (стекловолоконные)
Внешним видом они напоминают автомобильные аккумуляторы, только несколько крупнее. На самом же деле они значительно отличаются друг от друга.
Принцип работы Gel- и AGM- аккумуляторных батарей.
Gel- и AGM- аккумулятор – это «рекомбинационная» батарея, т.е. выделяемый положительными пластинами свинцово-кислотной батареи кислород впитывается отрицательными пластинами. Это подавляет образование водорода на отрицательных пластинах. Вместо этого образуется вода, тем самым сохраняя уровень влажности внутри батареи. Никогда не следует ее открывать или доливать, т.к. это «отравит» батарею дополнительным кислородом из воздуха. Вскрытие батареи автоматически разрушает ее!
Оба типа батарей считаются «кислотно-обедненными». «Кислотно-обедненное» состояние гелиевых и АGМ-аккумуляторных батарей защищает пластины во время тяжелых глубоких разрядов (т.е. энергия (сульфат) в кислоте используется перед энергией с пластин). Гелевые батареи более обеднены и предоставляют большую защиту пластинам, т.о. они лучше подходят для супер-глубоких разрядов. АGМ-аккумуляторные батареи идеальны для применения в условиях высокого напряжения, значительной мощности и очень холодных сред.
Почему не подходят обычные автомобильные АКБ?
Для большинства людей является очевидным, что более дешевые обслуживаемые автомобильные АКБ (стартерного типа) не подходят для инверторных систем резервного электроснабжения жилых домов. Но далеко не все знают, что более дорогие необслуживаемые автомобильные аккумуляторы, которые выполнены по этой же технологии –AGM, также не рекомендовано применять в системах резервного электроснабжения.
Это объясняется принципиально разным назначением этих видов АКБ.
Предназначение автомобильного АКБ в том, что он должен в течение нескольких секунд обеспечить большой ток для работы стартера, который проворачивает внутренние части двигателя. При этом заряд АКБ должен упасть незначительно и успеть в полной мере восстановиться за очень короткий срок.
У аккумуляторных батарей с жидким электролитом нет специальных клапанов (VRLA), работающих при избыточном давлении в батарее и открывающихся при ее перезарядке, т.к. они не используют принцип рекомбинации. Они содержат жидкий электролит, который может пролиться в результате пробития или наклона батареи и вызвать коррозию. Установка допускается только «в прямом» положении. Аккумуляторных батарей с жидким электролитом теряют мощность и разрушаются, если они оставлены в разряженном состоянии на какое-либо время (из-за сульфатации). Особенно характерно для сурьмянистых и гибридных типов. Продолжительная переразрядка опасна из-за осыпания активного материала. Особенно характерно для автомобильных стартерных батарей.
Нормальным режимом резервного электроснабжения являются длительные циклы разрядки, в таком режиме автомобильные АКБ довольно быстро выходят из строя. Водители со стажем знают, что разряженный «в ноль» несколько раз подряд аккумулятор нормально функционировать уже не будет. Становится ясно, что с такими характеристиками автомобильные АКБ для резервного электроснабжения коттеджа не подходят. Технология Gel- и AGM- аккумуляторных батарей позволила увеличить срок их службы в три раза по сравнению с кислотными батареями, а срок хранения - в семь!
Преимущества специализированных АКБ
Главное требование к АКБ для систем резервного электроснабжения определяется их режимом работы - они должны выдерживать глубокий разряд.
Работоспособность специализированных АКБ, в отличие от автомобильных, после глубокого разряда сохраняется гораздо лучше. Они способны часами (и даже сутками) отдавать энергию до тех пор, пока запас энергии не падает до 20-30 % от первоначального значения (т.е. глубина разряда доходит до 70-80%), в то время как рабочая емкость АКБ практически полностью восстанавливается после зарядки.
Конечно же, глубокий разряд не проходит абсолютно бесследно для АКБ. Специализированные АКБ между собой различаются уже по количеству циклов глубокого разряда, которые они способны выдержать без серьезного ухудшения энергоемкости. По данному признаку необслуживаемые аккумуляторы делятся на две категории:
АКБ общего назначения
АКБ глубокого разряда (deep cycle)
Глубоким разрядом считается разряд с глубиной более 40-50% от полного номинала емкости АКБ.
Буферный режим, характерный для резервного электроснабжения – это режим, при котором АКБ полностью заряжены и готовы к работе, но подобные включения случаются редко, а питание от внешней электросети восстанавливается до полного разряда батареи (глубина разряда не более 30%, для «особых случаев» разрешен максимум разряда- до 80%).
Циклический режим, характерный для автономного электроснабжения – это постоянное чередование глубоких (разряд 40-50%, до 80%) разрядов и зарядов.
Крайним пределом эксплуатации батареи принято считать остаточную емкость до ~60% от номинальной. Однако график потери емкости нелинейный, таким образом по достижении остаточной емкости батареи 80% использовать ее еще возможно, но дальнейшее падение ёмкости идет быстрыми темпами.
Как Gel- и AGM- аккумуляторные батареи заряжаются?
Нужны ли особые меры предосторожности?
Несмотря на то, что наши Gel- и AGM- аккумуляторные батареи великолепно выдерживают подзарядку благодаря их низкому внутреннему сопротивлению, любая батарея получит повреждения в результате длительного пере- или недозаряда. Снижается мощность и срок службы.
Перезаряд особенно вреден для Gel- и AGM- аккумуляторных батарей из-за их герметичной конструкции. Перезаряд высушивает электролит, т.к. водород и кислород выводятся из батареи через регулирующие клапана, т.е. снижается срок службы.
Gel- и AGM- аккумуляторные батареи идеально заряжаются на транспортном средстве (скорость заряда увеличивается в 7 раз) и в большинстве случаев не требуется их дополнительная подзарядка (при условии исправности электрооборудования).
При зарядке аккумуляторной батареи вне транспортного средства требуется использовать специальное зарядное устройство. Напряжение заряда для 12-вольтовых AGM- аккумуляторных батарей составляет 14,4В ( максимально допустимое – 14,6В при 20°С) , для Gel- аккумуляторной батареи – 13,8В (максимально допустимое – 14,1В при 20°С). По определению аккумуляторная батарея может хранить только определенное количество электричества. Чем ближе аккумуляторная батарея приближается к уровню полного заряда, тем медленнее ее надо заряжать. При этом температура также оказывает свое влияние на процесс подзарядки.
При полном соответствии напряжения и температуры аккумуляторная батарея будет заряжаться с идеальной интенсивностью.
Внимание! Зарядные устройства постоянного тока нельзя применять для подзарядки Gel- и AGM- аккумуляторных батарей.
Оптимальные АКБ для систем резервного электроснабжения
Поначалу кажется, что аккумуляторы общего назначения серьезно проигрывают аккумуляторам глубокого разряда. Однако необслуживаемые АКБ Deep Cycle, в противовес АКБ общего назначения, заметно дороже.
Заявленный срок службы АКБ общего назначения (10-12 лет) рассчитан на буферный режим работы. Например на ситуацию, когда отключения происходят 1 раз в неделю и АКБ подобрана так, чтобы она разряжалась не более чем на 50% до того, как питание от сети восстановится. В таком случае 10 лет работы АКБ оправданы.
Но в жизни зачастую случаются ситуации, когда аккумуляторы, начиная заряжаться после долгой работы, не успевают набрать 100% емкость, а стационарная сеть снова отключается. В этой ситуации глубина разряда будет превышать буферную величину, и батарею придется поменять раньше, чем истечет номинальный срок службы.
Но даже если глубина разряда достигнет 80%, это около 250 – 300 циклов до выработки батареи. А это годы работы, за которые можно забыть о существовании системы резервного электроснабжения.
Идеальный вариант по соотношению цена/качество – АКБ технологии GEL. Эти батареи лучше восстанавливаются после глубокого разряда, чем AGM, причем даже если заряд начался не сразу же после разрядки батарей.
Кроме этого гелевые батареи хорошо переносят недозаряд – то есть случаи повторного отключения электропитания, когда аккумуляторы не успели зарядиться полностью. Также благодаря густому состоянию электролита, он менее склонны к расслоению на воду и кислоту, поэтому GEL-батареи лучше переносят плохие значения тока подзаряда (например подзаряд от бензогенератора).
По всем этим причинам гелевые аккумуляторы выдерживают большее количество циклов заряда-разряда, чем AGM-батареи.
АКБ технологии AGM – бюджетный вариант только для непродолжительных отключений или в комбинации с генератором, подойдут только в случае быстрого восстановления сетей в Вашем населенном пункте. Они дешевле гелевых АКБ, но после глубокого разряда требуют немедленный и желательно полный заряд. То есть они идеально подойдут для буферного режима.
И, наконец, аккумуляторы глубокого разряда целесообразно использовать для так называемого комбинированного электроснабжения (сеть + альтернативные источники энергии), а также для автономного электроснабжения «выходного дня». Их можно использовать и в системах автономного электроснабжения при постоянном проживании, но с некоторыми оговорками.
С учетом этой информации можно сделать следующие ВЫВОДЫ:
AGM-аккумуляторы являются более выгодными как вариант для резервного электроснабжения когда перебои электроэнергии нечастые и непродолжительные, а также в системах «буферного» типа – когда работа на большой мощности необходима только на небольшой промежуток времени, пока не запустится генератор.
GEL-аккумуляторы больше подойдут в случае непредсказуемого характера длительности отключений внешней электросети. Они являются особенно выгодными при длительной работе на небольшую мощность (например, котел/насосы/холодильник во время отсутствия в помещении людей), а также при кратковременных включениях мощных потребителей.
Затраты на АКБ технологии AGM ниже примерно на 10-15%, но это преимущество несущественно при длительных отключениях в сети, так как в этом случае АКБ придется менять чаще. Кроме того AGM аккумуляторы более чувствительны в эксплуатации. Поскольку длительность отключений является крайне непредсказуемой, то, если величина затрат на приобретение батарей не является определяющим критерием, рекомендуем GEL-аккумуляторы, так как они более нетребовательны в эксплуатации.
О других типах аккумуляторов для солнечной энергетики, мы расскажем в следующих статьях.

Как учитывать энергию от солнечных электростанций?
 8 декабря 2019 года Президент В.В.Путин подписал Федеральный Закон "О внесении изменений в Федеральный закон"Об электроэнергетике" в части развития микрогенерации". Таким образом, закон начинает действовать после его опубликования.
Вкратце, что нового для владельцев генерирующих мощностей ВИЭ (солнечные электростанции, ветрогенераторы, микроГЭС и т.п.) в этом законе?
1. Подключаться могут как физические, так и юридические лица
2. Гарантирующий поставщик (электрические сети) обязан заключать договор по технологическому присоединению и по покупке излишков электроэнергии у генератора
3. Мощность, отдаваемая в сеть, не должна превышать 15 кВт и должны быть установлены технологические ограничения для выполнения этого условия. Скорее всего, за счет генератора.
4. Покупать излишки электросети будут по цене "не превышающей оптовую" в данном регионе. Т.е. может быть и ниже оптовой.
5. Подключаться могут и многоквартирные дома. Не понятно, можно ли многоэтажным домам иметь свою солнечную электростанцию.

Текст закона можно скачать тут (на официальном сайте правовой информации).

Порядок выплат за переданную в сеть электроэнергию будет также максимально упрощен. "Расчет будет происходить в конце каждого месяца, как и обычные расчеты граждан с гарантирующими поставщиками электроэнергии", - пояснили в Минэнерго.

У специалистов, впрочем, эйфории после принятия закона нет. Во многих странах микрогенерацию стимулируют "зелеными тарифами": отдаваемая в сеть энергия, полученная с использованием микрогенерации ВИЭ, покупается энергокомпаниями по более высокой цене, чем они продают электричество потребителям. Разницу компенсирует государство. В России по такому пути не пошли. Излишки энергии объектов микрогенерации будут приобретаться по средневзвешенным ценам оптового рынка. По мнению экспертов, это понизит стимулирующий эффект принятого закона для продвижения ВИЭ, особенно учитывая высокую стоимость солнечных панелей и ветроустановок. Для учёта полученной и отданной энергии от ВИЭ в общую сеть, необходимо заменить имеющийся счётчик электроэнергии на счётчик нового типа.

Принцип работы счетчиков для «зеленого» тарифа

 Электрический счетчик для фотоэлектрических систем представляет собой электронный двунаправленный прибор для учета перетоков электроэнергии. Устройство может определять активную, реактивную и полную электрическую мощность. Оно считает, сколько электричества поступает от внешней сети и запитывается обратно. Разница между потреблением и отдачей записывается на условный баланс, а в конце месяца пересчитывается в денежный эквивалент.

 Двунаправленные электросчетчики подходят для сетевых и гибридных солнечных электростанций.

Модели счетчиков для солнечных батарей

Счетчики для солнечных электростанций — это двунаправленные счетчики, которые не считают отданную в сеть электроэнергию, как потребленную. Установленные в настоящее время приборы учёта (счётчики) в 99% домов,квартир, предприятий - применяемых в Российской Федерации, являются однонаправленными. В лучшем случае они просто не учитывают обратный ток, но большинство счетчиков прибавляет отданную в сеть электроэнергию к потребленной. Данные счетчики не умеют определять направление передачи электроэнергии (в сеть или из сети) и считают считают сумму отданной и потребленной энергии. Это приводит к тому, что владелец солнечной или ветряной электростанции за отдачу излишков электроэнергии в сеть обязан еще и заплатить за это электрическим сетям.

Однако, ведущие российские производители приборов учёта электроэнергии в России, имеют в своей товарной линейке приборы учёта,которые не плюсуют отданную в сеть электроэнергию к потребленной. Это как двунаправленные однофазные и трехфазные счетчики, так и однонаправленные, но не учитывающие отданную в сеть электроэнергию.

Эти счетчики можно применять без контроллера WATTRouter, при этом отданная в сеть электроэнергия будет «подарена» сетям.
 Модели счётчиков для сетевых солнечных электростанций, как трёхфазные так и однофазные - имеются у следующих производителей приборов учёта:

1. Завод измерительных приборов «Энергомера»

2. АО "ННПО им. М.В. Фрунзе"

3. ООО «Инкотекс-СК» (Меркурий)

4. Торгово-промышленная группа компаний «ТАЙПИТ» (НЕВА)
Принятые поправки в Закон, только набирают обороты. Ситуация будет развиваться и приборы учёта будут совершенствоваться, меняться функционал и повышаться точность и надёжность.

Полезная информация для выбора солнечной электростанции.
Если Вы задались вопросом, какая Вам нужна домашняя солнечная электростанция, мы предлагаем информацию, которую Вам необходимо знать
перед тем, как принимать окончательное решение по конфигурации и назначению станции.
Первое.
Площадь Вашего дома – никак не влияет на выбор мощности электростанции.

Второе.
Девяносто процентов солнечных электростанций не пригодны для отопления электрическими котлами, масляными радиаторами, длительной работы электро- бойлеров для нагрева воды, пользования электрическими плитками для приготовления пищи. Для решения этих задач существуют иные инструменты и оборудование.

Третье.
Солнечная электростанция – это не ядерный реактор с холодным термоядерным синтезом. Запас энергии ограничен ёмкостью аккумуляторной группы и мощностью солнечных панелей. Пользование станцией приглашает к дисциплинированности и экономном расходе энергии. Если нет нужды в какой либо нагрузке, её лучше отключить. Особенно при Стартовой комплектации станции не стоит её излишне нагружать и выжимать из неё максимум возможностей. Ока – не догонит Мерседес. ?
После монтажа и пуска Вашей станции Вы получаете паспорт Объекта, кроме прочей информации там имеется таблица расчёта времени работы различной нагрузки в конкретно Вашей комплектации.

Четвёртое.
Конструкция солнечной электростанции позволяет постепенное увеличение мощностей панелей и аккумуляторной группы. Это принцип конструктора Лего. Однако, сердцем системы является инвертор. Поэтому и общая мощность солнечной электростанции – это мощность инвертора. Всё остальное – мощности генерации энергии и её хранения.

Пятое
Зимой электростанция продолжает вырабатывать энергию. Необходимо помнить, что продолжительность зимнего светового дня – ниже, максимальная точка Зенита – ниже, пасмурность и прочие факторы влияют на производство энергии. Более подробно о влиянии фактора инсоляции в нашей статье на сайте.
Вопрос Недостатка Энергии Можно Решить Несколькими Способами:
Увеличить поле солнечных панелей;
Добавить в систему ветрогенератор;
Экономно расходовать запасы энергии.
Солнечная электростанция.
Солнечная электростанция – инженерное сооружение, служащее для преобразования солнечной радиации в электрическую энергию.
На официальном уровне в Российской Федерации, отсутствует нормативно-правовая база для использования сетевых домашних солнечных электростанций. Таких как в Европе, США, Австралии. Нет у нас «зелёного тарифа» и возможностей отдавать в национальную сеть «излишки» энергии от домашних электростанций. На основании этого, в России 90% домашних солнечных электростанций- накопительного типа. Принципы работы сетевых солнечных электростанций рассмотрен в других материалах и статьях на нашем Портале.
Устройство Накопительных Солнечных Электростанций.
Классическая комплектация солнечной электростанции:
1. Инвертор напряжения
2. Аккумуляторная группа
3. Солнечные панели
4. Контроллер заряда
5. Соединительные кабели, коммутация, автоматика управления
6. Крепёжная система панелей и стеллажи для аккумуляторов
Каждый прибор в этом наборе, описан нами в статьях об устройстве и принципах работы.
Теперь наша задача – из всего этого, собрать целый жизнеспособный механизм, который будет отвечать Вашим потребностям. Однако всегда важно помнить пункт Третий.
Какая нужна домашняя солнечная электростанция Вам?
Основное.
Шесть основных нагрузок, необходимых для функционирования дома:
1. Холодильник = ±130 Вт (работа компрессора 16 часов зимой и 19 часов летом)
2. Освещение (сетодиоды) = ±100 Вт (8 часов в сутки)
3. ТВ/тарелка/ = ±100 Вт (8 часов в сутки)
4. Гидрофор = ±600 Вт (1,5 – 2 часа в сутки)
5. Глубинный насос (скважина) = ±900 Вт (2-3 часа каждые 2-3 дня)
6. Цирк. насос котла + поджиг = ±80 Вт (зимний период около 17 часов в сутки)
Таким образом, минимальная мощность инвертора 2 кВт.
Дополнительные нагрузки:
Стиральная машина = ± 2000 Вт
Утюг = ± 1500 Вт
СВЧ печь = ± 1800 Вт
Пылесос = ± 1800 Вт
Практика Показала, Что Обладание Электрической Мощностью В 3 КВт – Вполне Достаточно Для Решения Бытовых Нужд.
Периодичность использования приборов, одновременность включения – решать Вам. При избыточной нагрузке на инвертор – ничего не случится. Инвертор сообщит о «перегрузке» и не позволит работать нагрузке до того момента, пока не будет уменьшена мощность потребления.
Перегрузочная (кратковременная) мощность пропускаемая инвертором = двум номиналам. То есть, при пусковых токах компрессоров, электродвигателей – прибор справляется с этими пиковыми нагрузками. Однако, это не значит, что Вы сможете «нагрузить» инвертор сверх его основного номинала.
Для корректного расчёта, необходим корректный внутренний энерго- аудит Вашей нагрузки. Только в таком порядке а не наоборот.
Важно помнить, что существуют и электротехнические требования по напряжению в системах:.
К примеру, нагрузки в диапазоне:
До 1,5 кВт = вполне жизнеспособны для систем с напряжением 12 В. DC.
1,5 – 3 кВт = требуют напряжения системы минимум в 24 В.
От 4 кВт = необходимо напряжение системы 48 В. DC.
Это связанно с уменьшением потерь на сопротивлении, нагреве проводников и прочем.
На основании этого, Вы должны учитывать, что чем точнее Вы просчитаете нагрузку, которая Вам необходима, тем точнее мы сможем рассчитать конфигурацию солнечной электростанции для Вас.
Итак – с главным компонентом определились. Анализ нагрузки, периодов её работы, назначения станции позволяет нам подойти к выбору ёмкости аккумуляторов и количеству солнечных панелей.
Условно, комплекты к домашняя солнечная электростанция разделены по мощностям: ЭКОНОМ, СТАНДАРТ, ПРЕМИУМ. Такое деление обусловлено ёмкостью аккумуляторной группы и количеством солнечных панелей. При этом мощность инвертора, как сердца системы, соответствует номиналу станции.
Пакет ЭКОНОМ:   минимально возможная группа АКБ и солнечных панелей. Оптимальные по цене комплекты для аварийно-резервного электроснабжения дачи или дома.
Пакет ЭКОНОМ – предполагает обязательное увеличение группы АКБ и суммарной мощности солнечной станции. Оптимально подходит для быстрого решения проблемы энергоснабжения, однако, система предполагает подзарядку АКБ от стороннего источника энергии. Инвертор допускает прямое подключение к городской сети и подзарядку от генератора.
Пакет СТАНДАРТ:   средняя по мощности группа АКБ и солнечных панелей.
Средние по цене комплекты для резервно-автономного электроснабжения дачи или дома.
Пакет СТАНДАРТ – предполагает увеличение группы АКБ и суммарной мощности солнечной станции. Рассчитывается из индивидуальных потребностей и возможностей Заказчика. Станция имеет возможность подзарядки АКБ от стороннего источника энергии. Инвертор допускает прямое подключение к городской сети и подзарядку от генератора.
Пакет ПРЕМИУМ: наилучшая по мощности группа АКБ и солнечных панелей.
Более дорогие по цене комплекты для автономного электроснабжения дачи или дома.
Рассчитывается из индивидуальных потребностей и возможностей Заказчика. Станция имеет возможность подзарядки АКБ от стороннего источника энергии если это необходимо. Инвертор допускает прямое подключение к городской сети и подзарядку от генератора.
Хранение энергии.
Закон «подводной лодки» – чем больше воздуха тем дольше погружение. В нашем случае – чем мощнее аккумуляторная группа – тем дольше время резервирования. Однако обратная сторона этого постулата – тем мощнее поле солнечных панелей, тем более там, где нет сетевой электроэнергии. Об аккумуляторах, которые применяют в солнечной энергетике – мы уже писали. Расчёты по времени резервирования для различных групп аккумуляторов, Вы можете прочесть внашей статье.
Напомним Два Основных Момента:
1. Не пытайтесь построить солнечную электростанцию на обычных, автомобильных аккумуляторах. Прослужит такая аккумуляторная группа – очень недолго.
2. Необслуживаемые аккумуляторы AGM типа – предназначены для работы в аварийных и бесперебойных станциях. Для полноценных станций, применяют аккумуляторы технологии Gel.
Домашняя солнечная электростанция, генерация энергии.
Домашняя солнечная электростанция ее конструкция позволяет наращивать мощности солнечных панелей. Чем больше суммарная мощность панелей, тем больше энергии получают Ваши аккумуляторы или нагрузка Вашего дома.
Гибридные Инверторы
Различные типы гибридных инверторов, применяемых в солнечных станциях обладают различными функциями, КПД, и прочими характеристиками. Более подробно Вы можете об этом узнать в наших материалах на Портале. Инверторы со встроенными солнечными контроллерами МРРТ позволяют в течении светового дня, максимально задействовать солнечную радиацию и меньше расходовать аккумуляторы.
В ночное время – нагрузка получает энергию, накопленную в аккумуляторах или может «добирать» энергию из городской сети (при её наличии). Рационально использовать и бытовые ветрогенераторы, которые позволять получать энергию и в ночное время, и в зимний период. Однако важно помнить, что ветрогенератор – это тоже «зарядное устройство» для Вашей аккумуляторной группы. Более подробно о ветрогенераторах – в наших материалах на эту тему.
О Безопасности.
В первую очередь – о безопасности самого оборудования.
Солнечные панели, аккумуляторы, контроллеры и инверторы – не представляют опасности сами по себе. Опасное и самое «слабое звено» в системе – ЧЕЛОВЕК. 70% клиентов, не утруждают себя прочтением технической документации, руководств по оборудованию и инструкций…
Аккумуляторы – не выделяют испарений.
Солнечные панели – бесшумны и защищены предохранительными диодами.
Инверторы выдерживают перегрузки, короткие замыкания и прочее, что отражается на дисплее в виде кодов ошибок.
Контроллеры заряда – тоже не представляют опасности.
Есть требования к помещениям, где устанавливается оборудование:
• отсутствие резких перепадов температуры
• отсутствие повышенной влажности
• отсутствие взрывоопасных и легковоспламеняющихся предметов (газ баллоны и пр.)
• недоступность для детей.
Резюме:
В этой статье, мы изложили основные постулаты, опираясь на которые Вы сможете получить начальные знания домашняя солнечная электростанция. Как бы Вам не хотелось обременять себя «излишней» информацией, но выбирая движение в сторону возобновляемой энергии, Вам придётся понимать основы, принципы работы и построения домашних солнечных электростанций.
Предлагаем Каждому, Профессионально, Заниматься Своим Делом.
Не пытайтесь самостоятельно подключать и строить систему. Тем более – сложную и мощную. Наш опыт за пять лет работы – это надёжная Гарантия работоспособности солнечной домашней электростанции, качество монтажных и пуско-наладочных работ, правильность расчётов и подбора оборудования.
Мы Работаем Для Вас
• Выберете время, посетите наш офис, мы индивидуально для Вас сделаем расчет станции на основании Ваших желаний и потребностей.
• Или напишите нам на электронную почту, опишите техническое задание и мы проконсультируем Вас – по почте.
• На нашем сайте – имеется on-line консультант, которым Вы можете воспользоваться и пообщаться с нами в реальном времени.
• Мы можем выехать к Вам и на месте оценить задачу, которую Вы хотите решить.

Солнечные коллекторы для отопления дома. Практически, во время отопительного сезона, солнечный коллектор и основной котёл Вашего дома работают спарено.
В дневное время – большую часть энергии вырабатывает Гелиоколлектор, а в ночное (тёмное) время суток – Основной котёл.
Современные отопительные котлы, оснащены авто розжигом и температурными датчиками. Когда теплоноситель подогретый Солнечным коллектором, поступает в котёл, то у авто розжига котла нет необходимости включаться. Когда температура теплоносителя в отопительной системе дома меньше установленной Вами на котле – котёл активируется и догревает до необходимой температуры.
В вакуумном коллекторе, в котором используется вакуумные тепловые трубки с 3-мя (100-110 °С), 5-ью (160-180°С) и 7-ью (230-260 °С) слойным селективным покрытием (Al-N-Al, Al-Cu-N-SS-Cu), поглощающее солнечное излучение, теплоизолированное вакуумированным пространством, задерживается 95-98% падающей энергии и практически полностью устранены ее потери в окружающую среду за счет теплопроводности и конвекции, а потери на излучение в значительной степени подавляются за счет применения селективного покрытия. Так как полный коэффициент потерь в вакуумном коллекторе мал (меньше 3%), теплоноситель в нем можно нагреть до температур 100-260°С в зависимости от типа вакуумной тепловой трубки.
ПРЕИМУЩЕСТВА КОЛЛЕКТОРОВ НА ВАКУУМНЫХ ТРУБКАХ
Благодаря отличной теплоизоляции вакуумные солнечные коллекторы работают очень эффективно при любых температурах окружающей среды. Преимущество вакуумных коллекторов перед плоскими наиболее очевидно при большей разнице температур теплоносителя в коллекторе и окружающей среды.
Удобство монтажа вакуумных коллекторов
Коллектор поднимается и монтируется по частям
Монтаж трубопроводов и проверка системы проводится до установки вакуумных трубок
Монтаж или замена отдельного элемента не влияет на работу системы в целом
В качестве теплоносителя может быть использована вода и высокотемпературный теплоноситель
Солнечные тепловые установки на основе вакуумных коллекторов эффективно применяются для горячего водоснабжения, отопления домов, подогрева бассейнов и кондиционирования. Это существует, прекрасно работает на бесплатной энергии, и зависит только от Вас, насколько энергонезависимым Вы строите свой дом, как Вы хотите использовать энергию солнца, и насколько экологически чистые технологии нужны Вам.
Варианты использования:
Только нагрев воды от солнца – система конфигурируется в зависимости от предполагаемого расхода горячей воды на каждого человека. Солнечный коллектор становится основным источником нагрева воды, а бак теплонакопитель компенсирует погодные изменения и ночное время. Автономность 1-2 дня. Для бесперебойного снабжения система оборудуется дополнительным источником нагрева. Стандартная солнечная система компенсирует до 80% годовых энергозатрат, а при сезонном использовании летом 100%.
Нагрев воды и поддержка отопления – система конфигурируется в зависимости от тепловых потерь дома и расхода горячей воды на каждого человека. Больший бак теплонакопитель (150-300 литров) становится центральным источником энергии, компенсирует погодные изменения, ночное время. Солнечная система работает совместно с котлом и обеспечивает автономность отопления , что позволяет сократить время использования котла в межсезонье до 80%, а зимой до 60% при 100% обеспечении горячей водой от солнца. Идеально работает с системами “тёплый пол”. Температуру в таких системах не поднимают выше 26-30°С.
ВАКУУМНЫЕ ТРУБКИ
Высокопрочные стеклянные вакуумные трубки по конструкции являются термосами – одна трубка расположена в другой, между ними вакуум, который представляет совершенную термоизоляцию – сосуд Дьюара. Сосуд Дьюара — сосуд, предназначенный для теплоизоляции содержащегося в нём вещества. Сосуд Дьюара был изобретён шотландским физиком и химиком сэром Джеймсом Дьюаром в 1892 году.
Первые сосуды Дьюара для коммерческого использования были произведены в 1904 году, когда была основана немецкая компания Термос (нем. Thermos GmbH). Сосуд Дьюара представляет собой колбу с двойными или кратными стенками, между которыми выкачан воздух, чтобы избежать конвекционной теплопередачи. Для уменьшения потери на излучение обе внутренние поверхности колбы покрывают отражающим слоем. Имея селективное двенадцатислойное покрытие, состоящее из трех или пяти групп слоев, вакуумные трубки поглощают максимум падающей энергии (в том числе отраженный свет), коллекторы работают и тогда, когда солнце закрыто облаками. Кроме этого коллекторы с цилиндрической абсорбционной поверхностью имеют ряд неоспоримых преимуществ. Благодаря цилиндрической форме трубок солнечные лучи в течение дня падают на одинаковую по площади поверхность, это как бы плоский коллектор, поворачивающийся на одной оси за солнцем.
Так конструктивно выполнено пассивное слежение за солнцем, позволяющее коллекторам работать стабильно с макс. производительностью в течение всего дня. Благодаря круглой форме элементов коллекторы не накапливают грязи, прекрасно моются дождем и устойчивы к ударам крупного града диаметром 25мм. Существуют 2 основных типа вакуумных солнечных коллекторов – с заполнением внутреннего пространства тепло носителем, и с тепловыми трубками. Почти во всех наших системах мы используем вакуумные коллекторы с тепловыми трубками. За счет улучшенной конструкции, они занимают первое место по показателю цена/производительность.
ТЕПЛОВЫЕ ТРУБКИ
Тепловые трубки (англ. heat pipe) — элемент системы охлаждения, принцип работы которого основан на том, что в закрытых трубках из теплопроводящего металла (например, меди) находится легкоиспаряющаяся жидкость. Перенос тепла происходит за счёт того, что жидкость испаряется на горячем конце трубки и конденсируется на холодном, а затем снова перетекает на горячий конец. Изначально были разработаны для системы охлаждения ядерных реакторов космических аппаратов. Сейчас широко иcпользуются в современных компьютерных системах, для охлаждения ЦПУ, чипсетов и т.п. Применяются в солнечной энергетике, для повышения эффективности нагрева воды в солнечных коллекторах. – устройство, использующееся в вакуумных коллекторах для теплопередачи. Тепловая трубка имеет низкую теплоемкость, обладает сверхбыстрой проводимостью (в 200 раз быстрее самого лучшего теплопроводника – серебра).


Тепловая трубка состоит из герметичной медной камеры-трубки, частично заполненной жидким теплоносителем, который, испаряясь, поглощает теплоту, а затем, конденсируясь, ее отдает. Тепловая трубка состоит из герметичной медной камеры-трубки, частично заполненной жидким теплоносителем, который, испаряясь, поглощает теплоту, а затем, конденсируясь, ее отдает. Солнечные коллекторы для отопления дома, максимальная рабочая температура системы с тепловыми трубками может быть управляемой благодаря физическим свойствам жидкости в тепловой трубке и специальной конструкции накопителя. Эти уникальные свойства устраняют необходимость в сложных системах контроля и обеспечивают простую и безопасную эксплуатацию. Данная трубка устойчива к замораживанию и перегреву и работоспособна без повреждений от -50°С до +280°С.
Схемы монтажа
Рекомендуется использовать солнечные коллекторы в системах, не требующих слива теплоносителя в зимний период. Теплоносителем в коллекторном контуре может быть химически очищенная вода или, при возможности замерзания, рекомендуется использовать антифризы на основе этилен- или пропиленгликоля, применяемые в системах отопления индивидуальных зданий и содержащих ингибиторы коррозии.
Для увеличения срока службы и сохранения высокой эффективности работы в течение всего периода эксплуатации солнечные коллекторы рекомендуется использовать в системах непрямого нагрева воды. В первом замкнутом контуре двухконтурных систем, имеющих специальный промежуточный теплообменник для передачи тепла в накопительный бак-аккумулятор системы. Прямой нагрев воды в коллекторах не рекомендуется из-за ускорения внутренней коррозии и возможного засорения каналов поглощающей панели механическими взвесями и отложениями солей.
В коллекторном контуре системы необходимо предусматривать установку мембранного расширительного бачка для компенсации увеличения объёма теплоносителя при нагреве и предохранительного клапана для предохранения коллектора от роста давления свыше рабочего.
Практически все солнечные системы работают в режиме аккумулирования тепла в накопительном баке. Поскольку полезно используемое тепло поступает в систему (к коллекторам) только в дневное время, а система должна обеспечивать круглосуточную подачу горячей воды потребителю.
Солнечные коллекторы для отопления дома, могут применяться как в термосифонных системах с естественной циркуляцией теплоносителя первого (коллекторного) контура, так и в системах с принудительной (насосной) циркуляцией теплоносителя.
Особенностью систем является то, что в случае термосифонной системы нижняя точка бака-аккумулятора должна располагаться выше верхней точки коллектора и не далее 3-4 м. от коллекторов, а при насосной циркуляции теплоносителя расположение бака-аккумулятора может быть произвольным.
Одноконтурные системы солнечного горячего водоснабжения с пассивной циркуляцией теплоносителя.
Коллекторы, бак-аккумулятор и соединительные трубопроводы системы заполнены холодной водой. Солнечное излучение, проходя через прозрачное покрытие (остекление) коллектора нагревает его поглощающую панель и воду в её каналах. При нагреве плотность воды уменьшается и нагретая жидкость начинает перемещаться в верхнюю точку коллектора и далее по трубопроводу – в бак-аккумулятор. В баке нагретая вода перемещается в верхнюю точку, а более холодная вода размещается в нижней части бака. Наблюдается расслоение воды в зависимости от температуры. Более холодная вода из нижней части бака по трубопроводу поступает в нижнюю часть коллектора.
Таким образом, при наличии достаточной солнечной радиации, в коллекторном контуре устанавливается постоянная циркуляция, скорость и интенсивность которой зависят от плотности потока солнечного излучения. Постепенно, в течение светового дня, происходит полный прогрев всего бака, при этом отбор воды для использования должен производиться из наиболее горячих слоев воды, располагающихся в верхней части бака. Обычно это делается подачей холодной воды в бак снизу под давлением, которая вытесняет нагретую воду из бака.
Солнечные коллекторы для отопления дома, особенностью систем является то, что в случае термосифонной системы нижняя точка бака-аккумулятора должна располагаться выше верхней точки коллектора и не далее 3-4 м. от коллекторов, а при насосной циркуляции теплоносителя расположение бака-аккумулятора может быть произвольным.
Двухконтурные системы с пассивной циркуляцией теплоносителя.
Работа такой системы аналогична работе одноконтурной системы, но в системе имеется отдельный замкнутый коллекторный контур, состоящий из коллекторов, трубопроводов и теплообменника в баке-аккумуляторе. Этот контур заправляется специальным (как правило, незамерзающим) теплоносителем. При нагреве теплоносителя в коллекторе он поступает в верхнюю часть теплообменника, отдает тепло воде в баке и охлаждаясь движется вниз ко входу в коллекторы .При этом солнечные коллекторы для отопления дома осуществляя постоянную циркуляцию при наличии солнечной радиации. Полный прогрев бака происходит постепенно, в течение всего светового дня. Но поскольку отбор воды к потребителю производится из наиболее прогретых верхних слоев, пользование горячей водой возможно и до полного прогрева.
Двухконтурные системы с активной циркуляцией теплоносителя
В системах с принудительной циркуляцией в коллекторный контур включается циркуляционный насос .Это дает возможность устанавливать бак-аккумулятор в любой части здания. Направление движения теплоносителя должно совпадать с направлением естественной циркуляции в коллекторах. Включение и выключение насоса производится электронным блоком управления, представляющим собой дифференциальное управляющее реле, сравнивающего показания датчиков температуры, установленных на выходе из коллекторов и в баке. Насос включается, если температура в коллекторах выше температуры воды в баке. Существуют блоки, позволяющие менять скорость вращения и подачу насоса, поддерживая постоянную разность температур между коллекторами и баком.
Солнечные коллекторы для отопления дома, утилизация тепла.
При использовании коллекторов для отопления, возникает резонный и правильный вопрос: А куда давать Летом излишки тепла?
Есть несколько вариантов:
Первый и самый простой – накрывать одну из секций отражающим тентом или автоматической роллетой. Так же можно использовать и следующие способы:
Сброс горячей воды канализацию
В теплообменник бассейна (если есть)
В систему отопления подвала или гаража
Отдельным контуром в землю


Солнечные коллекторы для отопления дома, Какие из вариантов выбрать – мы решим вместе с Вами.

А есть ли принципиальная разница между солнечными панелями?
Модуль солнечной батареи, при выборе потребитель часто сталкивается с вопросом, какой модуль выбрать, монокристаллический или поликристаллический? На сегодняшний момент проведено не мало тестов относительно данного вопроса, по результатам которых получены следующие результаты:
Модуль солнечной Панели
1. Температурный коэффициент.
В процессе эксплуатации в реальных условиях солнечный модуль нагревается, в результате чего номинальная мощность солнечного модуля снижается. По результатам исследований установлено, что в результате нагрева, солнечный модуль теряет от 15 до 25% от своей номинальной мощности. В среднем у моно и поликристаллических солнечных модулей температурный коэффициент составляет -0,45%. То есть при повышении температуры на 1 градус Цельсия от стандартных условия STC, каждый солнечный модуль будет терять мощность согласно коэффициенту. Этот параметр также зависит от качества солнечных элементов и производителя. У некоторых производителей температурный коэффициент модулях ниже -0,43%.
2. Деградация в период эксплуатации LID (Lighting Induced Degradation).
Монокристаллические солнечные модули имеют немного большую скорость деградации в сравнении с поликристаллическими солнечными модулями в первый год. Мощность качественного поликристаллического модуля в первый год снижается в среднем на 2%, монокристаллического на 3%. В последующие годы монокристаллический модуль деградирует на 0,85%, в то время как поликристаллический деградирует на 0,8% в год. Весьма незначительная разница.
3. Цена.
Стоимость производства поликристаллического солнечного модуля ниже, чем монокристаллического. Весомый аргумент в пользу поликристаллического модуля.
4. Фото чувствительность.
В России до сих пор живет миф, о том что поликристаллический модуль более эффективно работает в пасмурную погоду. Однако ни одного официального доказательства, что это на самом деле так никто не видел. Этот вопрос больше относится к качеству и фото чувствительности солнечных элементов.
Результаты многочисленных тестов показали, моно и поликристаллические модули практически одинаково ведут себя при различном уровне освещенности и имеют одинаковую фоточувствительность, Выработку солнечных модулей при различной освещенности Вы можете определить по коэффициенту. У 250 Вт Моно при 200 Вт/м2 и 260 Вт моно при 400 Вт/м2 они наивысшие. Но опять же, разница минимальна.
5. Суммарная выработка в год.
Всемирно известная лаборатория PHOTON регулярно опубликовывает результаты своих исследований в которых принимают участие производители со всего мира. Результаты весьма противоречивые. По результатам совершенно очевидно, что суммарная выработка поликристаллических модулей не выше, чем у монокристаллических. Многое зависит от качества солнечных элементов и их фоточувствительности, а также качества сборки и пайки.
По состоянию на 2013 год, более 70% сетевых станций собраны на основе поликристаллических солнечных модулей. Этот факт обосновывается тем, что инвесторы в первую очередь смотрят на общую стоимость проекта и сроки окупаемости, а не на максимальные показатели эффективности станций и их долговечность.
Сегодня некоторые российские продавцы убеждают покупателей, что никакой разницы между моно и поли кристаллическими модулями нет, кроме того, что поликристаллические модули менее эффективны и занимают немного больше площади, чем монокристаллические. Практически все российские производители, а точнее сборщики солнечных модулей, т.к. полного цикла производства в России просто не существует, перешли на поликристаллические солнечные элементы, чтобы максимально удешевить свою продукцию и остаться конкурентоспособными хотя бы на внутреннем рынке.
Модуль солнечной батареи, разница в моно и поли есть, но она весьма незначительна. Качественный монокристаллический модуль всегда более эффективен и выдает больше мощности при тех же размерах, но поликристалические модули всегда дешевле. Выбор всегда остается за Вами.

Особенности, назначение сетевых солнечных электростанций.
 Сетевая солнечная электростанция - комплект оборудования, предназначеный для частичного или полного замещения потребления электроэнергии от городской электросети в дневной период (световой день).
 Система работает одновременно (синхронизируется) с существующей сетью.

В ночное время, либо пасмурную погоду электроприборы продолжают питаться от основной сети. Днем, если нагрузка на сеть превышает выработку солнечных батарей, недостающая часть энергии "добирается" из основной сети.

Если основное протребление электроэнергии приходится на дневное время, то установка сетевой солнечной электростанции целесообразна уже при тарифе от 5 руб./кВт.

 Принцип работы сетевой солнечной электростанции:



если вырабатываемого солнечными панелями электричества хватает для питания потребителей, то бесплатное электричество поступает вам напрямую в "розетку"
если вырабатываемого солнечными панелями электричества не хватает для питания потребителей, то бесплатное электричество поступает вам напрямую в "розетку", а недостающая мощность добирается из "городской сети"
если есть избыток мощности от солнечных панелей можно либо ограничить выработку, либо расходовать на дополнительных потребителей, либо отдать избыток обратно в сеть (ЗЕЛЕНЫЙ ТАРИФ), зарабатывая на этом ( Приняты поправки к Закону " Об Электроэнергетике, и вступили в силу.)

Преимущества «сетевой» солнечной электростанции:

1. Отсутствие в системе дорогостоящих аккумуляторов;
2. Практически отсутствуют потери при преобразовании постоянного тока в переменный;
3. Прямое подмешивание электроэнергии к центральной линии электропередач;
4. Минимальные затраты на дополнительное оборудование (провода, автоматы защиты).
5. Срок службы системы не менее 20 лет.

Особенности, которые необходимо учитывать при установке «сетевой» солнечной электростанции?

1. Требуется установка двунапрвленного счетчика для подсчета электроэнергии потребленной из центральной сети и выработанной солнечными панелями;
2. Требуется наличие стабильной центральной электросети (при отключении центральной электросети «сетевой» инвертор тоже отключается);
3. Потребление «зеленой » электроэнергии возможно только в дневное время (т.к. система без аккумуляторов).

 Ваши возможности после установки сетевой солнечной электростанции:

- получение чистой энергии для собственных нужд
- простота установки, обслуживания и управления
- экономия на оплате счетов сетевой компании
- возможность получения дополнительной энергомощности
- возможность продажи излишков электроэнергии

Варианты комплектации сеиевых солнечных электростанций, Вы можете найти в нашем Каталоге.
Любую мощность и комплектацию, мы можем расчитать Для Вас по Вашим техгическим Заданиям.

Горячая вода круглый год от Солнца. Как?
Cолнечный водонагреватель разновидность солнечного коллектора. Предназначен для производства горячей воды путём поглощения солнечного излучения , преобразования его в тепло, аккумуляции и передачи потребителю.
Применение
Солнечные водонагреватели применяются для домашнего и коммерческого горячего водоснабжения, обеспечения индустриальным теплом, нагрева воды для плавательных бассейнов, кафе, баз отдыха, мини гостиниц и т. д.
Принцип работы.
Солнечный вакуумный коллектор (гелиосистема) обеспечивает сбор солнечного излучения в любую погоду, вне зависимости от внешней температуры. Особенность коллекторов состоит в том, что воспринимающая поверхность вакуумных трубок, обработана компонентами, которые обеспечивают максимальное тепловосприятие за счет их избирательности к тепловому спектру солнечного потока: солнечные коллекторы преобразуют прямые и рассеянные солнечные лучи в тепло. Инфракрасное излучение, которое проходит сквозь облака, также поглощается и преобразуется в тепло. Коллекторы вакуумного типа обладают наибольшим КПД из всего ряда разновидностей солнечных коллекторов. Коэффициент поглощения энергии таких коллекторов, составляет 93-98 %.
Коллекторы устанавливаются непосредственно на крыше зданий таким образом, чтобы наиболее эффективно использовать площадь крыши для сбора энергии. Либо на открытом незатененном месте.
Система горячего водоснабжения состоит из вакуумного коллектора с прямой теплопередачей солнечной энергии воде. В таких системах вакуумные трубки расположены под определенным углом и соединены с накопительным баком. Стеклянные трубы водонагревателя, улавливают солнечную энергию и отдают тепло воде. Нагретая в трубах вода поднимается вверх в бак, вытесняя воду с более низкой температурой, которая, следуя законам природы, опускается в самый низ, обратно в стеклянные трубы, и такой кругооборот воды в нагревателе продолжается в течение всего светового дня. Вакуум в стеклянной трубке – лучшая из возможных теплоизоляций для коллектора – снижает потери тепла и защищает поглотитель и теплоотводящую трубку от неблагоприятных внешних воздействий, благодаря чему вода в такой трубке не замерзает даже в холодные зимние ночи. Система адоптирована к холодному климату, поэтому и при –35 гр. мороза продолжает функционировать в своём обычном режиме. Бак-накопитель представляет собой хорошо утеплённый 6 см.слоем пенополиуретана резервуар из пищевой нержавеющей стали и не имеет сварных швов, что исключает разрушение бака и практически исключает потери тепла.
За световой день коллектор способен нагреть весь объём воды в системе до температуры кипения, в зависимости от погодных условий.
Для нашего региона сезонность подразумевается – круглый год. В зимний период (декабрь-январь), когда энергия солнечной радиации в 6 раз слабее, в особо пасмурные дни, если вода не нагрелась до необходимой температуры её можно нагреть с помощью встроенного Тэна в накопительном баке гелиосистемы, при этом на панели управления(цифровой контроллер) можно задать необходимую температуру подогрева. Работа гелиосистемы полностью автоматизирована и не требует дополнительного вмешательства.
Устройство


Солнечный водонагреватель с вакуумным коллектором состоит из двух основных элементов: солнечных вакуумных коллекторов и резервуара-теплообменника.
Главный элемент ГЕЛИОСИСТЕМ – солнечные трубки, это сосуды с двойными стенками сделанные по принципу колбы обычного походного термоса: одна трубка влита в другую с большим диаметром с особым покрытием. Внутренняя труба покрыта специальным селективным слоем, который идеально абсорбирует солнечную энергию. В пространстве между внешней и внутренней колбами создан глубокий вакуум, что представляет собой совершенную термоизоляцию.
Резервуар-теплообменник представляет собой автоматизированную систему преобразования, поддержания и сохранения тепла. Как видите, коллектор устроен наилучшим образом: максимальное поглощение солнечного излучения, максимальное преобразование его в тепло, прямая теплопередача тепла воде, циркулирующей по коллектору; и минимальные потери тепла.
Типы солнечных водонагревателей.
Солнечные водонагреватели могут быть активного или пассивного типов.
Активная система использует электрический насос для циркуляции жидкости через коллектор; пассивная система не имеет насоса и полагается только на циркуляцию за счёт конвективных потоков.
Пассивные Системы – перемещают готовую воду или теплоноситель через систему без насосов. Пассивные системы менее дороги, чем активные системы, но также менее эффективны из-за медленной циркуляции в системе.
1. Термосифонные системы (водонагреватели открытого типа или низкого давления)
Термосифонные системы работают на принципе стремления теплой воды вверх, явление, известное как естественная конвекция, используемое для циркуляции воды через коллектор и бак.
2. Термосифон со встроенным теплообменником (СВНУ магистрального давления)
Термосифон со встроенным теплообменником обеспечивает возможность работы при магистральном давлении. Нагревается теплоноситель через теплообменник из спиральной медной трубы, расположенный внутри теплоаккумулятора. Принцип работы данного типа солнечного водонагревателя такой же, как и у обычного термосифона низкого давления.
3. Коллекторы косвенного нагрева активного типа. Система с давлением.
Работает как проточный водонагреватель. Эффективен при температуре окружающей среды до -35С.
Вакуумный солнечный коллектор (система под давлением) круглогодичной эксплуатации с тепловыми трубками “Heat Pipe”. Гелиосистема получила свое название “под давлением” потому, что бак солнечного коллектора и вся система находится под давлением водопроводной сети, которая подключается непосредственно к водяному баку этого солнечного водонагревателя.
Установка
Небольшой вес нагревателей, позволяет устанавливать их везде, где это необходимо на ровных или скошенных крышах. Придорожное кафе, морской домик, строительный вагончик, сельский дом или городская квартира и так далее… Расположение накопительного бака за пределами помещения позволяет не занимать внутри свободное место, ведь найти его для бака не всегда представляется возможным.
Солнечные водонагреватели устанавливаются на крыше зданий под углом к горизонту, равным географической широте местности.
В связи с тем, что солнечный нагреватель невозможно выключить, в периоды максимального солнечного облучения и малого водозабора температура (температура застоя или stagnation temperature)в нем может достигать 300 С .
В связи с этим, в качестве трубной обвязки водонагревателей нельзя использовать пластиковые (полимерные) трубы и стальные трубы с цинковым покрытием. Следует применять трубопроводы из меди или нержавеющей стали.
Также необходимо предусмотреть теплоизоляцию первого (горячего) контура трубной обвязки водонагревателей для предупреждения ожогов и возгораний, причем материал теплоизоляции и крепежа должен соответствовать указанным температурным режимам.
Срок службы коллекторов — не менее 25 лет.
Установка трубок.
Подготовьте трубки для соединения с манифольдом коллектора.


Для этого:
нанесите тонкий слой теплопроводящей пасты на конденсатор тепловой трубки;
после этого нанесите мыльную воду на вакуумные трубки, как показано на рисунке.
Используя вращательные движения, установите трубку в манифольд коллектора, установите на защелках опорную чашку под концом трубки.
Исправность вакуумной трубки легко определить визуально:


Для поддержания вакуума между двумя стеклянными трубами используется бариевый газопоглотитель. При производстве газопоглотитель подвергается воздействию высоких температур, вследствие чего нижний конец вакуумной трубы покрывается слоем чистого бария. Этот слой бария поглощает CO, CO2, N2, O2, H2O и H2, которые выделяются из трубы в процессе хранения и эксплуатации, поддерживая таким образом состояние вакуума. Слой бария также является четким визуальным индикатором состояния вакуума. Когда вакуум исчезает, бариевый слой из серебряного становится белым. Это дает возможность легко определить, исправна ли труба. Трубка справа неисправна и не подлежит использованию.
Технические параметры:
Длина трубок, мм 1800
Внешний диаметр трубок, мм 58
Макс. давление, Мпа 0,6
Устойчивость к граду, мм до 25
Максимальная температура без повреждений трубки >250 С
Материал трубки боросиликатное стекло 3.3
Толщина стекла, мм 2
Срок эксплуатации, лет 15
Вакуумная трубка с теплопроводящим стержнем Heat Pipe


Разработана на основании трубки типа 1 для закрытых активных систем. Внутрь введена контактная пластина и теплопроводный стержень. Данная трубка устойчива к замораживанию и работоспособна без повреждений до -50°С. Внутри стержня находится небольшое количество антифриза при малом давлении, поэтому испарение жидкости начинается при достижении температуры внутри трубки +30°С. При меньшей температуре трубка “запирается” и дополнительно сохраняет тепло.

Какой выбрать и в чём различия?
Типы ветрогенераторов разделяют на горизонтальные (классические)  – с горизонтальным размещением ротора. Установки с горизонтальной осью вращения, имеющие две, три или пять лопастей , установленные на вершине башни, – наиболее распространенный тип ветрогенераторов. Расположение ведущего вала ротора – части турбины, соединяющей лопасти с генератором, считается осью машины. У турбин с горизонтальной осью вращения ведущий вал ротора расположен горизонтально.
Как это не парадоксально, но чем меньше лопастей в ветроколесе, тем выше его КПД. Это проверено как теоретическими исследованиями, так и продувками в аэродинамической трубе, хотя разница между 1, 2, 3 лопастями незначительна. Однако, с уменьшением количества лопастей также уменьшается момент страгивания и ухудшается работа при низких скоростях ветра. У однолопастных ветротурбин также есть серьезная проблема с балансировкой и надежностью ветроколеса.
Ветрогенераторы С 2-3 Лопастями
Ветрогенераторы с 2-3 лопастями относятся к быстроходных с более высоким КПД и частотой вращения, но при этом низкий стартовый момент ротора. Поэтому быстроходные ветрогенераторы выгодно объединять с электрическим генератором, так как электрический генератор имеет высокую частоту вращения (для улучшения массогабаритных характеристик) и низкий пусковой момент. Быстроходные 3-х лопастные ветрогенераторы получили большее распространение, чем 2-х лопастные, несмотря на их высокую стоимость. 3-х лопастным ротором генерируется меньше вибрация и выглядит он более эстетично. Поэтому во всем мире оптимальным количеством лопастей горизонтально-осевой ветротурбины признано - 3.
Поиск ВЭУ
Не стоит увлекаться поиском ВЭУ, начинающих работать на малых скоростях ветра — до 3 м/с, так как на этих скоростях ветра его энергия ничтожно мала. Например, для ВЭУ с диаметром винта 5 м вырабатываемая мощность при скорости ветра 2 м/с будет менее 30 Вт, причем половина этой мощности уйдет на всякие потери в механических элементах, генераторе и контроллере, а оставшиеся 15 Вт — это мизер для аккумуляторов, рассчитанных на номинальную мощность 5 кВт. Так что, кроме наслаждения от вида вращающегося ветроколеса, вы больше ничего не получите.
Вертикальные - с вертикальным размещением ротора, которые можно устанавливать в городских условиях, так как направление ветра для них не важно. Однако их стоимость на порядок выше горизонтальных. Лопасти такой турбины – длинные, обычно дугообразные, прикрепленные к верхней и нижней частям башни.
Преимущества вертикальных ветровых турбин:
Нет необходимости ориентации на ветер:
Вертикальные ветряные турбины вырабатывают энергию при любом направлении ветра. Нет необходимости наличия флюгерного устройства. Благодаря вертикальному расположению ведущего вала ротора, вертикальные турбины, в отличие от турбин с горизонталь ной осью вращения, «захватывают» ветер, дующий в любом направлении, и для этого им не нужно менять положение ротора при изменении направления ветровых потоков.
Какие типы ветрогенераторов, больше подходит для турбулентных ветровых условий:
На участках с сильной турбулентностью воздуха, системы с вертикальной осью работают зачастую более надежно, чем горизонтальные конструкции.
Скорость ветра при которой ветрогенератор запускается и производит энергию:
Стартует такой ветрогенератор уже при скорости ветра от 1,5 м/с, и вырабатываемая мощность практически равна номинальной при скорости ветра уже 3–4 м/с.
Низкий уровень шума:
Вертикальные ветряные турбины тише и поэтому подходят для жилых районов и городов.
Недостатки вертикальной небольших ветровых турбин:
Основным недостатком вертикальной небольших ветровых турбин связано с низкой эффективностью. В то время как горизонтальные системы способны преобразовывать до 50% энергии ветра, значение для вертикального ротора составляет максимум 40%. КПД горизонтальных ветрогенераторов, значительно выше, чем у вертикальных установок.
Высокие вибрации и нагрузки:
Вертикальная установка может вызвать сильные резонансы. Поэтому, как и горизонтальные ветрогенераторы нельзя крепить к крышам домов, а только на отдельную мачту.
Вывод:
Для различных условий, ландшафта, технических задач – какие типы ветрогенераторов установить , должен осуществлять специалист. Мы поможем подобрать необходимый ветрогенератор для Вашего объекта.

Солнечные контроллеры заряда. Какой подойдёт именно Вам?
Солнечные контроллеры заряда, если Вы сними знакомы и с особенностями солнечных панелей, а именно с тем, что они представляют собой источники тока, что как раз и необходимо для зарядки аккумуляторов, то может возникнуть следующий вопрос.
Зачем вообще нужен контроллер заряда для солнечной батареи?
И действительно, достаточно просто соединить солнечную панель с аккумулятором, и при наличии хоть какого-то света, а еще лучше - Солнца, от солнечной панели пойдет зарядный ток в аккумулятор и без использования контроллера.
 Так для чего же тогда покупать контроллер заряда, какие функции он выполняет и в чем отличие разных типов контроллеров:
MPPT - Maximum Power Point Tracking (отслеживание точки максимальной мощности).
PWM - Широтно-импульсная модуляция.
Попробуем разобраться с этим.
Итак, что будет, если не применять его совсем? При прямом подключении солнечной панели к аккумулятору пойдет зарядный ток и напряжение на клеммах аккумулятора начнет постепенно расти. Пока оно не достигнет предельного напряжения зарядки (которое зависит от типа аккумулятора и его температуры), прямое подключение будет равнозначно присутствию контроллера моделей PWM , поскольку в этом режиме эти модели просто соединяют вход и выход.
Kонтроллер
При достижении предельного напряжения (около 14 Вольт), ON/OFF контроллер, который является самым дешевым из всех типов, просто отключит солнечную батарею от аккумулятора и заряд прекратится, хотя в реальности аккумулятор заряжен еще не полностью и для полной зарядки требует поддержания на нем предельного напряжения в течение еще нескольких часов. Эту задачу решает PWM контроллер, который при помощи широтно-импульсного преобразования (ШИМ или, по английский — PWM) понижает напряжение солнечной батареи до нужного значения и поддерживает его.
Если же Вы не используете никакого контроллера, то Вам нужно постоянно следить при помощи вольтметра за зарядным напряжением и в нужный момент отключить солнечную батарею. И если Вы забудете ее отключить, то это приведет к перезаряду, кипение электролита и сокращению срока службы аккумуляторов. Однако, если Вы и отключите ее вовремя или же используете простой ON/OFF контроллер, аккумуляторы останутся заряженными не полностью (примерно на 90%), а регулярный не заряд в конечном итоге приведет к значительному сокращению их срока службы.
Существуют еще два важных фактора, которые должны быть учтены при заряде аккумуляторов. Качественные контроллеры заряда обязательно должны учитывать температуру аккумулятора и иметь температурную компенсацию зарядных напряжений, а также иметь выбор типа аккумуляторной батареи (AGM, GEL, жидко-кислотный), поскольку разные типы имеют разные зарядные кривые (разные напряжения в одних и тех же режимах).
Типы датчиков
Отметим также, солнечные контроллеры заряда для температурной компенсации может использоваться как встроенный температурный датчик, так и выносной. При использовании выносного температурного датчика, точность работы контроллера повышается. MPPT контроллер заряда для солнечных батарей Однако мы обошли вниманием MPPT контроллер заряда, который в действительности является самым совершенным из всех существующих типов.
MPPT в переводе с английского означает отслеживание точки максимальной мощности. Дело в том, что мощность солнечных батарей указана всегда именно в этой точке. А напряжение в точке максимальной мощности, например для 12-и Вольтовых моделей солнечных батарей обычно равно 17,5 В. При использовании не MPPT контроллера, напряжение на выходе солнечной батареи равно напряжению на заряжаемом аккумуляторе и лежит в пределах 11-14,5В. Соответственно, мощность солнечных батарей используется не полностью и часть мощности теряется. И теряется ее тем больше, чем глубже был разряд аккумулятора.
Солнечные контроллеры заряда.
Основные функция измерения напряжения и тока, реализация алгоритма MPPT (в том числе вычисление мощности, динамическое отслеживание максимальной мощности и обеспечения 16 требуемой мощности, используя импульс топологии (которая включает в себя переключение и операцию на основании относительные уровни напряжения PV и аккумулятор), значение тока нагрузки и защиты от перегрузки, конфигурации системы и передачи параметров пользователю по мере необходимости. Кроме того, если температура окружающей среды контроллера поднимается выше определенного заданного значения, то в системе контроллер заряда измеряется температура и зарядка аккумулятора.
В прикладном направлении, можно сделать следующие выводы:
При использовании не MPPT контроллера, напряжение на выходе солнечной панели равно напряжению на заряжаемом аккумуляторе и лежит в пределах 11-14,5В. Соответственно, мощность солнечных панелей используется не полностью и часть мощности теряется. И теряется ее тем больше, чем глубже был разряд аккумулятора.
Существует несколько алгоритмов поиска точки максимальной мощности.
Наиболее распространенный — когда MPPT контроллер постоянно делает итерации по произведению ток*напряжение на входе и следит, чтобы эта величина была максимальной. Тем самым отслеживается точка максимальной мощности солнечного модуля.
Напряжение на выходе MPPT контроллера равно напряжению аккумулятора. Оно зависит не от контроллера, а от уровня заряженности АБ. Естественно, ограничивается на 14,5В*n (количество 12В в цепочке).
MPPT контроллеры могут понижать напряжение солнечной батареи до напряжения аккумулятора. В этом случае, токи на стороне солнечной батареи уменьшаются, поэтому можно уменьшить необходимое сечение проводов. Также, при таком режиме появляется возможность немного заряжать аккумуляторы при низкой освещенности (например, в пасмурную погоду, в начале и конце дня и т.п.). Практически все модели MPPT контроллеров, предлагаемых нами, имеют функцию преобразования напряжения солнечной панели.
Обязательно Посмотрите В Инструкции Солнечные Контроллеры Заряда, В Каких Пределах Может Изменяться Входное И Выходное Напряжение Контроллера.
Может ли сила тока заряда (после контроллера) при разряженных АКБ превышать силу тока от СБ? Конечно, может. Мощности на входе и выходе почти одинаковы (за вычетом потерь в контроллере, это несколько процентов).
Т.к. P=U*I, при снижении U возрастает I.

Рекомендуется Использовать MPPT Контроллеры В Следующих Случаях:
1. при мощности солнечных батарей более 300-500 Вт
2. если у вас часто пасмурная погода; в этом случае вы можете использовать функцию понижения напряжения MPPT контроллера и скоммутировать модули на более высокое напряжение. Тем самым вы повысите напряжение в рабочей точке, и оно будет выше напряжения АБ даже в пасмурную погоду, что позволит заряжать АБ и при пониженных освещенностях.
3. если ваши солнечные модули имеют нестандартное напряжение (например, аморфные или тонкопленочные модули)
4. если Ваши солнечные панели находится на значительном расстоянии от аккумуляторных батарей — в этом случае желательно передавать энергию при более высоком напряжении и меньшем токе. Также, более высокое напряжение может быть нужно, если сечения проводов от СБ до контроллера ограниченное.

Для чего нужны системы балансировки заряда аккумуляторов?
 При эксплуатации энергетической системы, состоящей из 2-х и более аккумуляторных батарей (далее «АКБ») любого типа, соединенных последовательно или последовательно-параллельно, неизбежно возникает дисбаланс напряжений из-за разности внутреннего сопротивления отдельных АКБ.
Изначально (при использовании однотипных АКБ) этот дисбаланс незаметен и не влияет на энергоемкость системы. Но уже через несколько месяцев активной эксплуатации внутреннее сопротивление каждой АКБ меняет свое первоначальное значение.
Это может происходить от многих факторов: технологические отклонения при производстве, удары, вибрации, недозаряд, переразряд и пр. Причем у каждого АКБ внутреннее сопротивление может меняться по своему закону. Чем больше разница между внутренними сопротивлениями отдельных АКБ, тем быстрее энергетическая система начнет терять свою эффективность, тем чаще придется ее заряжать.
Если рассмотреть систему, состоящую из 4-х последовательно соединенных АКБ 12 В - 200 А/ч (Рис. 1). Конечное напряжение зарядного устройства стабильно и составляет 57,6 В. В начале эксплуатации напряжения конечного заряда будут 14,4 В+14,4 В+14,4 В+14,4 В=57,6 В. Но со временем хотя бы у одного АКБ изменится внутреннее сопротивление и слагаемые суммы изменятся, например так: 14,4 В+14,5 В+14,3 В+14,4 В=57,6 В. Один АКБ недозаряжен, другой перезаряжен, но оба процесса крайне губительно влияют на АКБ и дисбаланс со временем только увеличивается. Примерно через год эксплуатации общая картина напряжений заряда может выглядеть уже так: 13,5 В+15,6 В+13,2 В+15,3 В=57,6 В. Время работы оборудования от такой системы будет стремительно сокращаться и вместо положенных, к примеру, 7 - 8 лет для одного АКБ, система через 1,5 - 2 года будет иметь меньше половины первоначальной емкости.


Продлить срок жизни такой системы можно несколькими способами:
– покупать дорогие АКБ одной партии выпуска с минимальными технологическими отклонениями у надежного производителя;
– использовать многоканальное зарядное устройство. Один канал — одна АКБ. Например 8-ми канальное ЗУ-А;
– использовать систему балансировки заряда (совместно с одноканальным зарядным устройством), которая в автоматическом режиме будет следить за напряжением на каждой АКБ, шунтируя ее пассивной нагрузкой и тем самым компенсируя разброс внутренних сопротивлений. Применение такой системы дает возможность использовать АКБ одинаковой емкости, но разных производителей в уже работающих установках (например при плановой замене отработанных АКБ).

Нашим Заказчикам, мы предлагаем систему пассивной балансировки для свинцовых 12-ти вольтовых АКБ. Почему именно пассивную? Исходя из множества факторов, основными из которых являются надежность и стоимость. Основные параметры разработанной системы приведены ниже:
– выравнивание напряжений отдельных АКБ идет постоянно с самого начала заряда. Этим достигается значительное уменьшение выделяемой мощности на балластной нагрузке (в отличии от систем, начинающих реагировать на конечное напряжение заряда). Система считывает напряжения с каждой АКБ, вычисляет среднее и включает балластную нагрузку на тех АКБ, напряжение которых выше среднего;
– идет постоянный мониторинг (через интерфейс RS485), позволяющий визуально оценить работу каждого АКБ как в процессе заряда, так и в процессе разряда. Каждый балансировочный модуль имеет свой уникальный номер, который можно сопоставить с конкретным АКБ;
– есть опция отключения нагрузки в случае, если хотя бы одна АКБ просела ниже 10,5 В (нижняя граница рабочего напряжения свинцовой 12-ти вольтовой АКБ);
– благодаря гальванической развязке по шине управления есть возможность балансировать несколько групп АКБ (см. рис. 2);

– благодаря модульному исполнению можно добавлять группы АКБ к уже работающей системе, причем не обязательно искать АКБ той же фирмы-производителя;
– система позволяет решать задачи балансировки для свинцовых 2 В, 6 В и 12 В АКБ; для литиевых 3,2 В и 3,7 В; для щелочных и других типов АКБ.
– срок окупаемости такой системы составляет меньше 1 года, благодаря низкой стоимости и кратному увеличению срока жизни аккумуляторов (на примере системы для 4-х АКБ 12 В - 230 А/ч).
Основные технические характеристики системы балансировки на общее напряжение 48 В приведены здесь (ссылка на файл с описанием).
Система состоит из контроллера балансировки заряда (далее «КБЗ»), подключаемого на общее напряжение группы (групп) АКБ, и отдельных модулей балансировки заряда (далее «МБЗ»), подключаемых непосредственно на каждый АКБ. КБЗ и все МБЗ соединяются при помощи параллельного шлейфа (одного или двух).

Солнечные электростанции: 7 причин для завышения мощности PV массива.
 Завышение PV массива, также называемое как и занижение мощности сетевого инвертора, заключается в установке гелиополя с номинальной мощностью постоянного тока, которая превышает заявленную выходную мощность инвертора (т.е. DC (STC) > AC). Эта статья может быть ценным инструментом для системных инженеров, стремящихся получить максимальное количество энергии при низкой удельной стоимости. Причины завышения PV массивов и важные факторы мотивирующие к применению данного метода приведены ниже:
 1)   Делайте более эффективной работу инвертора .

Фотоэлектрические модули имеют рейтинги, которые определяют, как они будут работать.
Рейтинги их мощности, тока и напряжения определенны в стандартных условиях испытания (STC).
STC подразумевают работу солнечной батареи при следующих условиях:

Температура нагрева модуля 25°С
Масса воздуха AM 1,5
Солнечная инсоляция 1000 Вт/м2




Очевидно, что в реальных условиях солнечная батарея очень редко может быть подвергнута работе в условиях STC. Условия эксплуатации могут изменяться в течение дня и температура может сильно повлиять на выходную мощность солнечной батареи. Поскольку температура PV массива увеличивается, его напряжение и мощность будет уменьшаться. Обычно в солнечный полдень (максимальная солнечная инсоляция), PV массив будет иметь условия работы на 20-25% ниже от STC, из-за температуры гелиополя, которая непременно выше чем 25ºC. Это означает, что ясным солнечным днем, в полдень, PV массив мощностью 100 кВт будет генерировать примерно 77кВт. В итоге 23% от номинальной мощности массива недополучены!

То есть PV массив очень редко выдает свою номинальную мощность, поэтому при подборе инвертора, в соответствии с реальной пиковой мощностью, оптимальней использовать сетевой инвертор с выходной мощностью меньшей от номинальной мощности гелиополя.

2) Опустите удельную стоимость полученной энергии.

С завышением PV массива, может быть достигнута более низкая стоимость поставляемой энергии (Руб. за кВт/ч). Завышение PV массива увеличит стоимость фотоэлектрических модулей и конструкций для их монтажа. Однако, это может быть сделано без увеличения мощности инвертора и других компонентов системы, что добиться меньшего соотношением стоимости Руб./кВт. Это в свою очередь дает более низкую удельную стоимость энергии, питающей дом или отпущенной в сеть по зеленому тарифу, который скоро будет введён в РФ. Примером послужит сопоставление с использованием программы ShinePhone , которое показывает, что завышение PV массива с сетевым инвертором Growatt 5000 MTL-S (выходная мощность 5 кВт) дает годовое увеличение генерации энергия более чем на 28% при увеличении общей стоимости установки на 10%.





3) Сокращение затрат на инвертор.

С завышением PV массива, энергия выходного тока этого массива может лучше соответствовать номинальномой мощности инвертора. Это означает, что может быть использован инвертор с мощностью ниже, а это позволит понести меньше затрат. Следовательно, это может уменьшить относительную стоимость сетевого инвертора по сравнению с общей стоимостью солнечной установки.

4) Добейтесь требуемой генерацию при установке инверторов в ограниченном пространстве.

Инверторы иногда должны быть установлены в определенных местах, либо из-за ограничений владельца или согласно местным нормам. Это может означать, что было бы невозможно установить столько инверторов на участке, сколько необходимо для проектируемой мощность гелиополя. Однако после завышения PV массивов, можно достичь почти такого же годового объема энергии с меньшим количеством установленных инверторов. Например, с помощью той же программы ShinePhone, массив 100 кВт с тремя преобразователями Growatt 25000 UE(75кВт инверторов) будет производить только на 2% меньше годовой энергии по сравнению с тем же PV массивом и четырьмя Growatt 25000 UE(т.е. 100кВт инверторов). Это означает, что при уменьшении количества инверторов на 25% генерации падает лишь на 2%.

5) Максимальное значение дневной энергии для владельца системы.

Для бизнеса, который работает в течение стандартных рабочих часов, важность дневной энергии из своей PV системы может быть различной в зависимости от индивидуальных обстоятельств. Выход PV может быть использован, чтобы избежать платы за превышение разрешенной пиковой мощности (страны Евросоюза) или компенсировать постоянные нагрузки, которые запитаны на месте. В таких случаях, завышение PV массива может обеспечить бизнес большей уверенностью в своих энергетических затратах, особенно учитывая относительную низкую цену фотоэлектрических модулей на сегодняшнем рынке. С завышением PV массива, инвертор может достичь своего номинального потенциала переменного тока раньше и продолжать работу в этой точке до конца дня, как показано на графике ниже.






6) Легче подобрать инвертор в случае неисправности и необходимости замены.

Иногда, если на инвертор уже не действует его гарантия и не удается его починить, не всегда возможно заменить его той же моделью. В таких случаях возможно потребуется приобрести и установить инвертор другой выходной мощности. Установив инвертор с более низкой выходной мощностью переменного тока, существующий PV массив будет оптимально с ним работать, учитывая изложенное выше и деградацию модулей за прошедшее время эксплуатации. В итоге стоимость восстановления солнечной установки для ее владельца подойдет к минимуму.

7) Сделайте оптимальнейшие Восточно-Западные PV массивы.

Чаще всего PV массивы установлены для максимального выхода энергии и наклонены к экватору (юг в северном полушарии, на север в южном полушарии). Однако расположение кровли не всегда позволяет разместить фотомодули с ориентацией на юг. В таких случаях можно использовать восточные и западные склоны крыши, при этом разместить количество солнечных батарей, на одном склоне – равным мощности инвертора, поскольку PV массивы на восток и на запад будут иметь пики выходной мощности в зависимости от времени дня. Используя возможности калибровки инвертора, таким образом, можно обеспечить большую общую выходную энергию и более оптимальный выход переменного тока каждый день.

На какие факторы стоит обратить внимание для принятия решения в пользу завышения?
1. Входные характеристики инвертора

Наиболее важная характеристика, которая никогда не должна быть превышена для любого инвертора - это входное напряжение. Инверторы и их составные компоненты разработаны и рассчитаны на определенные уровни входного напряжения. Если входное напряжение превышает этот показатель, это почти всегда приведет к немедленному отказу инвертора. Когда планируется завышение PV массива, важно, чтобы никогда не превышалось максимальное входное напряжение инвертора. Также нужно знать диапазон рабочего напряжения MPPT трекера, чтобы PV масив не выходил за его рамки. Когда напряжение PV массива за пределами диапазона рабочего напряжения MPPT, инвертор не может увеличить производительность системы. Для наиболее легкого проектирования превышений PV массивов используйте ShinePhone, который является простым в использовании инструментом. Его использование может обеспечить предупреждение, если проект будет превышать критические входные параметры сетевого инвертора.

2. Выделение тепла при эффективной работе инвертора

Проще говоря, потеря эффективности от инвертора реализуется как выделение тепла. Инвертор имеет разные рабочие эффективности при различных показателях выходной мощности. Пример кривой ниже показывает, что для STP25000TL-30, на определенных уровнях входного напряжения, работа между 0,5-1,0% менее эффективна при полной номинальной выходной мощности по сравнению с 60% или 80% номинальной выходной мощности. Это может привести к выделению тепла более чем в два раза при 100% выходной мощности переменного тока по сравнению с 60% или 80% от мощности. И когда при завышении PV массива инвертор будет чаще работать на или близко к его выходной мощности по рейтингу переменного тока, тепловая энергия исходящая от инвертора может создать проблему для места установки, особенно если инверторы устанавливаются в помещениях заводов где поток воздуха и тепловыделение могут быть ограничены.




Выводы

Существует много разных причин для установки PV массивов превышающих мощность инвертора. Учитывая, что во время работы гелиополе почти не работает в номинальном режиме, завышение PV массива может сделать оптимальным использование инвертора с меньшей выходной мощностью и дать в итоге более низкую стоимость полученной электроэнергии. При завышение PV массивов, важно, чтобы не были достигнуты критические пределы входных характеристик инвертора. Для разработки системы с завышенным PV массивом - ShinePhone является идеальным. Важно также всегда соответствовать местным нормам и пользоваться услугами квалифицированных системных проектировщиков и инсталляторов.

У Вас электрическое отопление? Поможет ли Вам солнечная электростанция?
В этом материале хотелось бы поговорить о возможностях совместной работы солнечных электростанций и обогревательных приборов, отопления, тэнов для нагрева воды и электроплит для приготовления пищи.
В описаниях комплектации и технических параметрах солнечных электростанций, мы всегда обращаем внимание Заказчика, что длительная работа нагревательных приборов от солнечной энергии крайне не желательна. Если быть честным – работа электрических котлов, электрических плит, масляных радиаторов и электрических водонагревателей – вполне возможно и от солнечных электростанций. Мы постараемся донести до Вашего внимания техническую информацию, а выводы и решения Вы будете принимать самостоятельно.
Отопление и солнечные электростанции.
За годы нашей работы, неоднократно к нам обращаются Заказчики с просьбой сделать расчёт солнечной электростанции с учётом, что такая электростанция в зимний период будет подавать энергию на отопительные приборы. Отопительные приборы бывают разными и энергопотребление у них тоже разное. Но давайте обо всём по порядку.
Бытовое отопительное оборудование представленное на рынке, как правило это:
газовые котлы,
жидко-топливные котлы, твёрдо топливные котлы
электрические котлы.
Твёрдо топливные котлы, как правило требуют ручную подачу топлива (дров) и автоматические (электрические) элементы в управлении – отсутствуют. Присутствует только циркуляционный насос, который потребляет минимум энергии.
Газовые и жидко-топливные котлы потребляют электрическую энергию только для работы циркуляционного насоса и авто-поджига форсунки горения. То есть, суммарная мощность потребляемой энергии – невелика.
Самое мощное потребление, что естественно, у электро-котла. Средний бытовой электрический котёл отопления, имеет мощность (min.) около 9 кВт. Часто мы обогреваемся менее мощными отопительными приборами, масляными радиаторами к примеру. Средняя мощность такого обогревателя 1,8 кВт. Давайте, для начала, на таком приборе и просчитаем среднее электро потребление. В одном из наших материалов, мы рассматривали Правила выбора мощности солнечной электростанции для дома. Учитывая эту информацию, мы понимаем, что напряжение на аккумуляторной группе нашей электростанции будет (min.) 24 вольта.
Итак:
Рабочая мощность радиатора – 1,5 кВт (среднее положение термостата) или 1500 ватт.
Напряжение аккумуляторной группы – 24 В.
За час работы, Ваш радиатор будет потреблять (с учётом потерь) – около 65 ампер в час энергии их Вашей аккумуляторной группы. Подробные расчёты потребления Вы можете посмотреть тут.
Мы понимаем, что в ночное время приборы потребляют энергию из аккумуляторной группы. Средняя зимняя ночь (тёмное время суток) имеет продолжительность около 15 часов. Таким образом, потребление радиатора за такое время составит: 65 а/ч х 15 часов = 975 ампер часов.
Так же мы помним, что инвертор не позволит разрядить группу аккумуляторов ниже 40% её ёмкости. Исходя из этого, расчёт показывает, что 975 а/ч = 60% от той группы АКБ, которая Вам необходима. А необходимая (минимально) группа АКБ = 1800 ампер часов.
Группа ёмкостью 1800 ампер часов, при напряжении 24 вольт, будет состоять из 18 (!) штук аккумуляторов ёмкостью 200 ампер часов. Стоимость (средняя) гелевого аккумулятора 200 а/ч –
Около 28 000 руб. Затраты на создание такой аккумуляторной группы, составят около 504 000 руб. Но это только часть вопроса. Для того, чтобы заряжать такую аккумуляторную группу, на неё необходимо подать 180 ампер тока от солнечных панелей. Солнечная панель, к примеру 260 ватт мощности, способна подать – около 8 ампер зарядного тока. Для полноценной зарядки нашей аккумуляторной группы, потребуется (min.) 24 штуки панелей. Одна солнечная панель, 250 ватт, поликристаллическая, стоит – 15 500 руб. Затраты на такую мощность составят = 372 000 руб. Опустим стоимость инвертора, расходных материалов и пуско-наладочных работ.
Готовы ли Вы, ради того, что бы обогреться 15 часов масляным радиатором потратить около одного миллиона рублей? Уверен – не готовы. Полагаю, что нет необходимости проводить подобный расчёт по работе мощного электрического котла с потреблением в 9000 ватт??
И как же быть, спросите Вы? Ведь в доме полно ещё мощных электро приборов!
Средней мощности солнечная электростанция (от 2 кВт и выше) – способна снабжать любые Ваши электроприборы необходимой энергией.
К примеру, среднее время работы и потребление наших приборов:
Утюг – 1,5 – 2 кВт мощность – среднее время работы – 30-50 минут.
Эл. чайник – 1,5 – 2 кВт мощность – среднее время работы 10-15 минут.
Пылесос – 1,6 - 2,2. К Вт мощность – среднее время работы 30-50 минут.
СВЧ печь (микроволновка) – 1,8 - 2,5 кВт – среднее время работы – 30 минут.
Стиральная машина – 1,8 – 2,4 кВт (мощность тэна) – тэн включается и выключается периодически, в зависимости от программы стирки и греет всего 8-12 литров воды.
Насос для скважины – 0,5 – 2,5 кВт – 2-3 часа каждые 3-4 дня.
Одним словом, любые наши повседневные приборы, замечательно работают от автономной солнечной электростанции. Главное, правильно подобрать параметры этой станции и правильно её эксплуатировать.
Для решения задачи по нагреву воды для повседневных нужд, применяются солнечные водонагреватели различной ёмкости и моделей. Использование солнечных водонагревателей – избавит Вас от затрат на электрический нагрев воды в течении круглого года.
Частичной заменой (помощью) Вашему отоплению отлично служат солнечные котельные, о которых мы более детально писали в наших материалах.
Никто не запрещает Вам включать электронагревательные приборы при эксплуатации солнечной электростанции! Однако, Вы должны понимать, как быстро разрядится Ваша аккумуляторная группа, особенно в тёмное время суток, когда не поступает заряд в группу от солнечной генерации.

Наши ожидания от использования оборудования.
Окупаемость оборудования, это вообще – любимый вопрос.
Давайте попробуем разобраться вместе, объективно и не предвзято.
Если Вы читаете этот материал, значит, Вы интересуетесь возобновляемыми или альтернативными источниками энергии. А может быть Вы наш клиент или собираетесь им стать? В любом случае, экономия и окупаемость касается оборудования, которое будет давать Вам Свет и Тепло, Электроэнергию и Горячую воду.
Предлагаю начать Окупаемость оборудования.
Итак, экономический термин ОКУПАЕМОСТЬ имеет много трактовок и определений. Наиболее точный для нашего случая, пожалуй, следующий: ОКУПАЕМОСТЬ ЗАТРАТ — показатель экономической эффективности капитальных вложений; определяется отношением капитальных вложений к экономическому эффекту, обеспечиваемому ими.
Рассмотрим ситуацию, Вы купили ( или уже имеете) участок, планируете строительство дома. Коммуникации на удалённом расстоянии, необходимо решить две основных задачи:
Подключится к электроснабжению
Подключится к газовым коммуникациям.
У Вас достаточно средств, для оплаты сметы на эти подключения, хотя средства, откровенно говоря – не малые.
И вот Вы стали обладателем двух составляющих, возможности отапливать дом газом и сетевой электроэнергией. Теперь можно отправляться в магазин и покупать газовый котёл, счётчик и прочее для организации отопления в доме. Пропустим детали, Вы запустили отопление.
Стоимость Вашего котла = Х руб. Стоимость куб. м. газа + У руб.* 12 мес.
Каждый месяц, к стоимости Вашего котла Вы будете прибавлять оплату газа.
Вопрос: как скоро Вы окупите газовый котёл? А дизельный? А пиллетный?
Ответ: НИКОГДА...
Однако, Вы, как человек запасливый, понимаете, что лучше ещё купить и бензогенератор, в помощь к моментам, когда может отсутствовать электроэнергия.
Стоимость Вашего генератора = Х руб. Стоимость топлива и масла + У руб.*12 мес.
Каждый раз, к стоимости Вашего генератора Вы будете прибавлять чек за топливо и масло. Это не учитывая шума, от которого через час-два работы – становится не по себе..
Вопрос: как скоро Вы окупите бензогенератор?
Ответ: НИКОГДА...
В ситуации, когда у Вас есть все коммуникации жизнеобеспечения, но качество электроэнергии или газа плохое, частые перебои, которые способны выводить из строя бытовые приборы, Вы тоже ищите выход и решения. И снова – бензогенератор или жидко топливный котёл отопления. И весь алгоритм повторяется снова. Замкнутый круг. И снова затраты – есть, а эффективности в экономическом выражении – нет.
Как же так? Эти приборы тоже дают тепло и электроэнергию! Но они не окупятся – НИКОГДА. И, если честно, у Вас и не возникало даже вопроса такого, по отношению к этим приборам. А знаете отчего? От их малозначительной начальной стоимости.
Действительно, стоимость котла или бензогенератора – вполне по карману каждому. Но за годы эксплуатации, стоимость топлива, увеличивает первоначальную стоимость прибора.

Когда люди выбирают системы возобновляемой энергии, они хотят понимать «сроки окупаемости». Почему так происходит? Стоимость такого оборудования, монтажных и пуско-наладочных работ довольно высока. Но самое главное преимущество таких технологий – бесплатное «топливо», которое не удорожает систему, а наоборот, через некоторое время и приводит к эффективности капитальных вложений. Если быть реалистом, термин окупаемости вполне уместен в коммерческом использовании такого оборудования. Когда Ваше кафе или гостиница использует к примеру солнечные коллекторы и Вы не нагреваете воду электро тэнами, эффект «окупаемости» наступает очень быстро. Только в нашей копилке, таких примеров очень много. Но для своего дома, где Вы не создаёте прибавочной стоимости при помощи любого вида энергии – говорить об окупаемости не вполне корректно. Электричество и тепло – это жизненно необходимые виды энергии в Вашем доме. Но если у Вас нет таких проблем, то и говоритиь об окупаемости не стоит. О чём же тогда говорить?
Об Экономии! Окупаемость оборудования?
Экономия для дома:
100% затрат на обеспечения себя горячей водой круглый год.
До 70% на затратах для отопления, особенно это показательно для жидко топливных котлов. Если у Вас есть газ, то учитывая стоимость газа, экономия до 40%. Однако, тарифы на газ постоянно растут. Если Вы пользуетесь электро котлом – экономия до 70%.
С электроэнергией вопрос сложнее.
Окупаемость оборудования, актуальность солнечных электростанций там, где нет постоянного энергоснабжения или качество подаваемой энергии оставляет желать лучшего. Тогда мы говорим о Независимости от сетей а не о экономии. Хотя экономия топлива для бензогенератора – на лицо.
Экономия для бизнеса:
Экономия энергоресурсов.
Уменьшение тепло потерь в трубопроводах: как правило, солнечные коллекторы размещают в непосредственной близости от источника потребления тепла.
Независимость от центрального горячего водоснабжения. В летнее и межсезонное время система на основе солнечных коллекторов может полностью покрыть потребность системы ГВС. Это защитит потребителей от форс-мажорных обстоятельств и поломок центрального теплоснабжения (следует учитывать состояние старых трубопроводов в текущий момент!).
Уменьшение затрат на обслуживание. Солнечные коллекторы не имеют движущихся частей, поэтому не требуют постоянного контроля. Таким образом, их обслуживание требует всего несколько трудо- часов в год.
Установка сетевых солнечных электростанций, позволяет в дневное рабочее время пользоваться энергией Солнца и сократить расходы на высокий энерго тариф для бизнеса.
Перевод освещения территорий на солнечную энергию дополнительно создают отличный эффект экономии финансов.
Повышает рентабельность бизнеса;
Снижает валовые затраты на дорогие энергоресурсы;
Снижает себестоимость продукции/услуг;
Страхует от постоянного повышения цен на энергию;
Увеличивает чистую прибыль владельца бизнеса.
Все эти показатели взяты нами из нашего опыта и статистики за четыре года работы.
Читайте также: Как подобрать солнечную домашнюю электростанцию?

Можно ли напрямую преобразовывать солнечную энергию в сетевую?
Сетевой инвертор (или grid-tie) это устройства, преобразующие постоянное (DC) напряжение от солнечных панелей в переменное (AC) напряжение. И передающие его напрямую в сеть 220 (или 380)В, тем самым снижая потребление электроэнергии от энергосетей.
Сетевые инверторы также называют синхронными преобразователями.
Так как они обладают отличительной особенностью - наличием синхронизации выходного напряжения и тока со стационарной сетью.
Таким образом, сетевой инвертор осуществляет преобразование постоянного тока от солнечных модулей и других возобновляемых источников энергии в переменный. С надлежащими значениями частоты и фазы для сопряжения со стационарной сетью. Как правило, преобразование осуществляется с помощью PWM - широтно-импульсной модуляции.
Назначение.
Имея централизованную сеть и, подключенный к ней сетевой инвертор с комплектом солнечных панелей, Вы существенно сократите ежемесячную оплату за электроэнергию. То есть в дневное время счетчик электроэнергии будет насчитывать меньшее количество кВт*ч. Например, установив систему, работающую параллельно с сетью на основе сетевого инвертора , Вы сможете снизить потребление электроэнергии от сети, в зависимости от времени года и прихода солнечной радиации.
Допустим, выделенной на ваш объект энергии от ЛЭП, не достаточно. Данные системы позволяют устранить эту проблему. Например, если вам выделено 5 кВт, а желаемая нагрузка превышает данное значение, то с помощью сетевого инвертора , Вы сможете в дневное время подключать нагрузку до 10 кВт. Модели сетевых инверторов имеют широкую линейку предлагаемых мощностей (2-500 кВт). Естественно они имеют возможность установки как в однофазные, так и в трехфазные сети)
Использование сетевых инверторов позволяет исключить из системы аккумуляторные батареи, что, в свою очередь, в разы увеличивает долговечность и надежность данных систем (в автономных, гибридных системах на основе возобновляемых источников энергии аккумуляторные батареи являются самым слабым звеном).
Например, в автономных системах, используя аккумуляторы круглогодично.Вам приходится производить их полную замену раз в 3 года, что может составлять до 40% от стоимости системы. Соответственно, в системах с сетевыми инверторами часть выработанной энергии солнечными модулями не расходуется на заряд/разряд аккумуляторов, что обычно составляет до 10%.
Преимуществом такой системы является максимально эффективное использование солнечных панелей, которые всегда работают в точке максимальной мощности. Сетевые инверторы начинают выдавать энергию от солнечных батарей в сеть начиная с минимального значения.
Однако, следует помнить, что в случае отключения основной сети, останавливается и генерация от сетевого инвертора.
Прекращение генерации сетевых инверторов при пропадании напряжения в сети также связано с обеспечением безопасности при ремонтных работах в сетях. Необходимо обеспечить отсутствие напряжения на линии, если подача напряжения отключена электриком на подстанции.
Принцип работы.
Принцип работы сетевого инвертора состоит в перетекании тока, синхронизированного по частоте и фазе, при этом напряжение инвертора должно быть чуть выше напряжения в сети. Это становится возможным с помощью замера и повышения напряжения на выходе сетевого инвертора до текущего значения потока выходной мощности от источника постоянного тока.
В целях безопасности сетевые инверторы оборудуются так называемой anti - islanding защитой: в случае выхода сети из строя, либо выхода уровней напряжения или частот за допустимые пределы, автоматический выключатель отключает выход от сети.
Срабатывание данного вида защиты зависит от настроек инвертора и условий сети. В худшем случае - если напряжение в сети опускается ниже 0,5 от номинального, а частота отклоняется на 0,5 -0,7 Гц от номинального значения, сетевой инвертор должен остановить процесс генерации электроэнергии в сеть не менее чем за 100 миллисекунд.
Для того, чтобы снизить потери на преобразование постоянного напряжения в переменное, сетевые инверторы функционируют при высоких входных напряжениях – ближе к напряжению в сети. Кроме того, обычно они оборудованы встроенной системой отслеживания точки максимальной мощности солнечных батарей.
Данная система слежения (Maximum Power Point Tracking (MPPT)) позволяет определять наиболее оптимальное соотношение напряжения и тока, снимаемых с солнечных модулей, тем самым позволяя получать максимум энергии при любых внешних изменениях метеоусловий, в результате этого генерация от солнечных панелей в сеть осуществляется даже в пасмурную погоду.
В настоящее время сетевые инверторы находят широкое применение для экономии электроэнергии на производствах, в офисах, в торговых центрах и т.п. Сетевые фотоэлектрические системы строятся на таких объектах мощностью от 500 ватт и выше.
Сетевые инверторы промышленного назначения используют для передачи энергии от возобновляемых источников энергии в 3-х фазную сеть. В настоящее время для промышленного использования производят сетевые инверторы мощностью до нескольких сотен кВт. Подобные инверторы (преобразовательные станции) построены по модульному принципу, с целью минимизации потерь и извлечения максимальной эффективности использования солнечной энергии.
Сетевой инвертор, основные характеристики
1)номинальная выходная мощность – мощность, получаемая от данного инвертора.
2)выходное напряжение – показатель, определяющий к какой сети по напряжению может быть подключен инвертор. Для небольших инверторов (бытового назначения) выходное напряжение обычно равно 240В. Инверторы для промышленного назначения рассчитаны на 208, 240, 277, 400 или 480В, кроме того их можно подключать к 3-х фазной сети.
3)максимальная эффективность - наивысшая эффективность преобразования энергии, которую может обеспечить инвертор. Максимальный КПД большинства сетевых инверторов составляет более 94%, у некоторых - до 97%.
4)взвешенная эффективность- средняя эффективность инвертора, этот показатель лучше характеризует эффективность работы инвертора. Этот показатель важен, так как инверторы, способные преобразовывать энергию при различных выходных напряжениях переменного тока, имеют разную эффективность при каждом значении напряжения.
5)максимальный входной ток - максимальное количество постоянного тока, которое может преобразовывать инвертор.
6)максимальный выходной ток - максимальный непрерывный переменный ток, производимый инвертором. Этот показатель используют для определения минимального (номинального) значения перегрузки по току устройств защиты (к примеру, выключателей или предохранителей).
7)диапазон отслеживания напряжения максимальной мощности - диапазон напряжения постоянного тока, в котором будет работать точка максимальной мощности сетевого инвертора.
8)минимальное входное напряжение - минимальное напряжение, необходимое для включения инвертора и его работы. Этот показатель особенно важен для солнечных систем, так как разработчик системы должен быть уверен, что для произведения этого напряжения в каждой цепочке последовательно соединено достаточное количество солнечных модулей.
9)степень защиты IP (или код исполнения) – характеризует степень защиты корпуса от проникновения внешних твердых предметов (первая цифра), а также воды (вторая цифра).
Выводы
Фотоэлектрические системы очень надежны, и без аккумуляторные системы практически не требуют обслуживания. Также, такие системы обладают максимальной эффективностью использования энергии от солнечных панелей - от 90 до 98%. При этом сеть может использоваться как бесплатный аккумулятор практически бесконечной емкости. Обычные аккумуляторные батареи требуют регулярной замены и специальной утилизации.
Если отключения сети частые, то необходимо добавить в систему аккумуляторы и блок бесперебойного питания. Добавление в систему аккумуляторов, с одной стороны, повышает надежность электроснабжения, но, с другой стороны, требует обслуживания аккумуляторов. Также, за счет использования аккумуляторов и батарейного инвертора снижается КПД системы. КПД батарейных инверторов примерно 85-92%. А КПД заряд-разряда свинцово-кислотных АБ - около 80% (20% теряется на нагрев АКБ во время химических реакций).
Можно немного повысить КПД заряда-разряда, если использовать АКБ в режиме малых токов. Но как только АКБ заряжены, вся энергия от солнечных панелей направляется в сеть или на питание нагрузок до батарейного инвертора - именно за счет этого повышается эффективность работы соединенной с сетью системы.
Применение сетевых инверторов повышает эффективность работы системы в целом. Особенно если большая часть солнечной энергии потребляется в дневное время. Применение специальных ИБП с возможностью заряда АКБ с выхода позволяет использовать сетевые фотоэлектрические инверторы даже во время перерывов в электроснабжении от централизованной сети.
С ассортиментом сетевых солнечных инверторов, Вы можете ознакомится в нашем Каталоге.

Каждый день Солнце дарит нам миллиарды киловатт экологически чистой энергии. Ее можно использовать и превращать в столь необходимое человечеству электричество.
Во-первых, установка солнечных панелей на крыше дома позволяет значительно сэкономить на счетах за электроэнергию. А в местах, где городская электросеть отсутствует, стать полностью независимым энергетически. В нашем регионе достаточно высокая солнечная активность, чтобы солнечные панели были эффективны. Большая часть производства электроэнергии солнечными батареями приходится на период с марта по октябрь. Остальное приходится на позднюю осень и зиму, что составляет 10% от общего производства.

Во-вторых, солнечные панели не имеют никаких механических, электрических или электронных компонентов. Они работают естественным путем и совершенно безопасны для окружающей среды. Солнечные батареи не имеют никаких вредных выбросов в атмосферу, абсолютно бесшумны и ни каким образом не отражаются на здоровье людей или животных.

В-третьих, солнечные панели не нуждаются в постоянном техническом обслуживании. Однажды установив их, Вы можете быть спокойны еще много лет. Срок службы солнечной панели составляет не менее 25 лет. Каждая деталь отвечает прочностью и эффективностью, что, несомненно, также дает экономию при установке и техническом обслуживании.
В четвертых, функционирование солнечных батарей не зависит от технических неполадок энерго- поставщиков. Солнечным панелям не нужно топливо, что дает возможность не зависеть ни от цен на него, ни от проблем с транспортировкой. Солнечная энергия не иссякнет еще 5 миллиардов лет, а значит, с проблемой снабжения дома светом мы вряд ли столкнемся.
И в пятых, еще одним из преимуществ фотоэлектрических систем является модульность. При увеличении энергопотребления и финансовых возможностей домовладелец, использующий солнечные батареи в качестве источника электроснабжения, может увеличивать мощность системы за счет добавления дополнительных фотоэлектрических модулей. Это быстро и просто.

Солнечная батарея - практически волшебное слово употребляемое в любой научной фантастике. Однако настоящая солнечная батарея-это далеко не обычная панель. В науке вообще нет понятия “солнечные батареи”, равно как и “солнечная батарея”- зато есть понятия ячеек, панелей и многого другого, о чем мы расскажем вам в этой статье.
В современном мире все уже пришли к пониманию того, что на нефти и газе долго цивилизация не проживет. Следовательно надо переходить на другие источники, а именно Солнце, геотермальное тепло, ветер.
Впервые фотогальванический эффект наблюдал в 1839 году французский физик Антуан Анри Беккерель, однако первый прототип солнечной батареи сделал в 1883 году американский изобретатель Чарльз Фриттс. Устройство первой солнечной батареи представляло из себя полупроводник покрытый сверхтонким слоем золота. Эффективность батареи была около 1%.
В 1888 году Александр Столетов создал первый в мире фотоэлектрический элемент. А в 1905 году Альберт Эйнштейн в своей работе объяснил явление фотоэлектрического эффекта, за что был удостоен Нобелевской премии по физике в 1921 году. В 1946 году солнечная батарея современного вида была запатентована Расселом Олом (Russell Ohl).
Современные высокоэффективные солнечные батареи на кристаллическом кремнии были созданы в Лабораториях Белла (Bell Laboratories), инженерами Дэрил Чапин (Daryl Chapin), Кельвином Соулзером Фуллером (Calvin Souther Fuller) и Геральдом Пирсоном (Gerald Pearson) в 1954 году. С тех пор солнечная батарея начала свое победное шествие по миру.

Устройство солнечных панелей
Современные солнечные панели делаются в основном на основе кремния.
Солнечная батарея (называемые также фотоэлектрические элементы)-это твердотельные электрические устройства, предназначенные для преобразования солнечной энергии в электрическую, посредством фотоэлектрического эффекта. Каждая солнечная панель состоит из солнечных ячеек.
Сборки солнечных ячеек используются для создания модулей, для выработки электричества из солнечной энергии. Надо заметить, что в русском языке и все детали сборки вместе и по отдельности называют солнечными батареями. Это неверно, поскольку слово “батарея” подразумевает под собой аккумулирование и/или выделение энергии. По сути, батареи в солнечной панели тоже есть -это могут быть аккумуляторы, которые накапливают заряд, поступающий от солнечных сборок. Но солнечная сборка это скорее генератор.
Также следует сказать, что в английском языке присутствует упоминание как солнечного модуля, так и солнечной панели. Различие состоит в том, что солнечный модуль нельзя разобрать на солнечные ячейки, он представляет собой самостоятельное, спаянное и гидроизолированное устройство. В то время как солнечную панель можно разобрать на солнечные модули.
В данном цикле статей мы будем использовать словосочетание - солнечная панель, имея ввиду именно неразборный солнечный модуль, собранный из солнечных ячеек.
Вообще видов фотогальванических ячеек много. Они необязательно используются для создания солнечных панелей. Они могут служить для обнаружения света в любых других системах, обнаруживая, например инфракрасное излучение. Также фотоэлектрические ячейки используются для измерения интенсивности светового потока.
Присутствует несколько обозначений фотоэффекта.
Фотовольтаический эффект (греч. φῶς (phōs) означающее свет и англ. “voltaic” по имени Вольты)-это возникновение электродвижущей силы под действием электромагнитного поля.
Фотогальванический эффект - возникновение электрического тока при освещении полупроводника или диэлектрика или возникновение электродвижущей силы на освещаемом образце при разомкнутой цепи.
В тоже время фотоэффект - это испускание электронов или любого электромагнитного излучения в веществах, будь то твердые или жидкие.
Для удобства мы будем употреблять термин фотогальванические элементы.
Кремниевые полупроводники
Рассмотрим процесс высвобождения электронов на примере кремния. Атом кремния имеет 14 электронов в трех оболочках. Первые две оболочки полностью заполнены двумя и восемью электронами соответственно. Третья же оболочка наполовину пуста – в ней всего 4 электрона.
Благодаря этому кремний имеет кристаллическую форму; пытаясь заполнить пустоты в третьей оболочке, атомы кремния пытаются «делиться» электронами с соседями. Однако кристалл кремния в чистом виде – плохой проводник, поскольку практически все его электроны крепко сидят в кристаллической решетке.
Поэтому в солнечных панелях используют не чистый кремний, а кристаллы с небольшими примесями, т. е. в кремний вводятся атомы других веществ. На миллион атомов кремния приходится всего один атом, например, атом фосфора.
У фосфора пять электронов во внешней оболочке. Четыре из них образуют кристаллические связи с близлежащими атомами кремния, однако пятый электрон фактически остается «висеть» в пространстве, без всяких связей с соседними атомами.
Когда на кремний попадают солнечные лучи, его электроны получают дополнительную энергию, которой оказывается достаточно, чтобы оторвать их от соответствующих атомов. В результате на их месте остаются «дырки». Освободившиеся же электроны блуждают по кристаллической решетке как носители электрического тока. Встретив очередную «дырку», они заполняют ее.
Однако в чистом кремнии таких свободных электронов слишком мало из-за крепких связей атомов в кристаллической решетке. Совсем другое дело – кремний с примесью фосфора. Для высвобождения несвязанных электронов в атомах фосфора требуется приложить значительно меньшее количество энергии.
Большая часть таких электронов становится свободными носителями, которые можно эффективно направлять и использовать для получения электричества. Процесс добавления примесей для улучшения химических и физических свойств вещества называется легированием.
Кремний, легированный атомами фосфора, становится электронным полупроводником n-типа (от слова «negative», из-за отрицательного заряда электронов).
Кремний также легируют бором, у которого всего три электрона во внешней оболочке. В результате получается полупроводник p-типа (от «positive»), в котором возникают свободные положительно заряженные «дырки».
Что же произойдет, если соединить полупроводник n-типа с полупроводником p-типа? В первом из них образовалось множество свободных электронов, а во втором – много дырок. Электроны стремятся как можно быстрее заполнить дырки, но если это произойдет, оба полупроводника станут электрически нейтральными.
Вместо этого при проникновении свободных электронов в полупроводник p-типа, область на стыке обоих веществ заряжается, образуя барьер, перейти который не так просто. На границе p-n перехода возникает электрическое поле.
Энергии каждого фотона солнечного света хватает обычно на высвобождение одного электрона, а значит и на образование одной лишней дырки. Если это происходит вблизи p-n перехода, электрическое поле посылает свободный электрон на n-сторону, а дырку – на p-сторону.
Таким образом, равновесие нарушается еще больше, и если приложить к системе внешнее электрическое поле, свободные электроны потекут на p-сторону, чтобы заполнить дырки, создавая электрический ток.
К сожалению, кремний довольно хорошо отражает свет, а значит, значительная часть фотонов пропадает втуне. Чтобы уменьшить потери, фотоэлементы покрывают антибликовым покрытием. Наконец, чтобы защитить солнечную батарею от дождя и ветра, ее также принято покрывать стеклом.

Технические особенности солнечных панелей.
Фотогальванические модули обычно заключены в своеобразный корпус. Сверху их покрывают стеклом, которое позволяет солнечному свету проникать до самих ячеек, в тоже время защищая их от внешних механических и химический воздействий. Сзади модули защищены пластиковой крышкой с креплениями.
Солнечные ячейки обычно соединены в модулях в серии, чтобы создавать достаточное напряжение, в этом случае они соединяются по последовательной схеме. Параллельное соединение ячеек дает больший ток, но оно проблематично из-за условий внешней среды и электрических эффектов, протекающих в панелях. Например затенение отдельных строк из ячеек (солнечный модуль имеет строчную структуру) может привести к обратным токам через затененные ячейки от освещенных товарищей. Это может привести к серьезному снижению эффективности и даже выходу ячеек из строя.
Строки из ячеек должны быть самостоятельными элементами, например четыре строки по десять вольт. Для предотвращения теневых эффектов используются специальные схемы распараллеливания и защиты строк.
Солнечные модули могут соединяться в панели последовательно или параллельно, для достижения необходимого соотношения напряжения и силы тока. Однако специалистами рекомендуется использовать специальные независимые системы распределения нагрузки -MPPT (maximum power point trackers).
Системы распределения помогают избежать фиксированной цепи, переключая модули в параллельный или последовательный режимы для компенсации затененных участков солнечной панели.
Собранная с солнечной панели энергия поступает к потребителям через инверторы напряжения. В автономных системах, энергия запасается в батареях и используется по надобности.
Низкая эффективность для использования в отопительных системах. Солнечные фотовольтаические панели нежелательно использовать для основанных на электронагревательных элементах отопительных системах. Для отопления и нагрева воды значительно больший эффект дают солнечные коллекторы. Солнечная панель преобразует в электричество лишь около 15% солнечной энергии. Солнечный коллектор аналогичной площади преобразует в тепло до 90% поступающей солнечной энергии. При этом солнечный коллектор дешевле. Но тем не менее при желании можно использовать солнечные панели для нагрева воды и в отоплении в малых системах.

Как работают солнечные панели.
Солнечная панель работает следующим образом.
1. Фотоны ударяются о поверхность солнечной панели и поглощаются её рабочим материалом, например кремнием.
2. Фотоны, сталкиваясь с атомами вещества выбивают из него его родные электроны. В результате чего возникает разность потенциалов. Свободные электроны начинают двигаться внутри вещества, чтобы погасить разность потенциалов. Возникает электрический ток. Так как солнечная панель это полупроводник, электроны движутся только в одном направлении.
3. Получаемый ток солнечная панель преобразует в постоянный и отдает его потребителю или аккумулятору.



Идеальных систем не бывает. Хотя солнечные панели и являются оптимальным выбором для автономных систем электроснабжения, у них есть и ограничения:
В зимнее время производительность солнечных панелей снижается в полтора-два раза. Большое число солнечных дней в зимний период в нашем регионе частично компенсирует снижение производительности солнечных систем, но тем не менее потенциал выработки энергии является минимальным в ноябре и декабре. Этот показатель можно компенсировать, если использовать современные МРРТ контроллеры заряда. Поэтому рекомендуем дополнять систему ветрогенераторами.
Сравнительно высокая стоимость солнечных панелей делает их рентабельными лишь в случае, когда расход электроэнергии оптимально оптимизирован. Это означает необходимость использования наиболее современной энергосберегающей техники, светодиодного освещения, датчиков движения и пр. С другой стороны использование современных технологий делает жизнь комфортнее.
Необходимость достаточной интенсивности света. Хотя солнечные панели можно устанавливать практически везде, понятно, что эффективность будет выше там, где больше солнечного света. Например, если участок планируемой установки находится на северной стороне крутого холма или затенен близстоящими зданиями, то установка в этом месте может быть нерентабельной. Меньшая эффективность может быть в местах с высокой сезонной облачностью или туманами на побережье. В этом случае следует провести исследование интенсивности солнечного света, по результатам которого будет понятно какое количество энергии смогут вырабатывать солнечные панели в заданном месте и является ли установка целесообразной.

Наша компания занимается не только продажей оборудования возобновляемой энергетики, но и установкой, пуско-наладкой, гарантийным и пост- гарантийным обслуживанием этого оборудования.
Комплектация солнечных электростанций и систем для солнечного отопления и снабжения горячей водой различаются между собой как в назначении оборудования, так и в сложности монтажа этого оборудования.
Условно наше оборудование можно разделить на две основные категории:
1.

электрическое оборудование
2.

тепловое оборудование (отопление и ГВС).

Прежде, чем перейти к описанию выполняемых нами работ, хотим сказать о том, какие работы мы НЕ ДЕЛАЕМ.

Итак, мы не выполняем следующие работы:

1.

Электропроводку и электромонтаж счётчиков, розеток, распределительных коробок, автоматов защиты и прочих работ, которые лежат в компетенции профессиональных электриков. При установке и подключении нашего оборудования, мы несём ответственность «до щитка». То есть, качество проводки и вся электро-составляющая Вашего объекта – в зоне ответственности Ваших электриков.

2.

Монтаж и разводку отопительных, водопроводных и канализационных систем. А также радиаторов отопления, систем «теплый пол», отопительных котлов любого типа. Для выполнения этих работ существуют специализированные компании или специалисты, которые несут ответственность за такие коммуникации Вашего объекта.

 3. Земляные и бетонные работы. Бетонирование опор ферм, прокопку траншей. Полготовка опорных конструкций входит в зону ответственности Заказчика. Все параметры конструкций согласовываются совместно. Либо, при имеющейся у нас возможности, данный вид робот просчитывается Дополнительно.

Если Ваш объект находится в стадии подготовки коммуникаций, мы договариваемся о совместной встрече на Вашем объекте наших инженеров-монтажников и Ваших специалистов. Совместно определяется план работ для каждого подрядчика. Мы даём свои предложения, рекомендации, куда и какие коммуникации необходимо вывести для того, что бы мы могли интегрировать наше оборудование в коммуникации Вашего дома.

Первый вариант, когда Вы приобретаете оборудование и нам необходимо его установить, подключить на Вашем объекте «под ключ», включает в себя:

1.

Монтажные работы:
•

Установка солнечных модулей, солнечных коллекторов или водонагревателей на крышу, стену, несущую ферму или иную поверхность;
•

Прокладка коммуникаций, устройство теплоизоляции;
•

Установка силового оборудования, контроллеров управления, автоматических коробок распределения, аккумуляторных групп и их коммутация между собой, генерирующим оборудованием и силовой линией объекта;
•

Установка баков-аккумуляторов, тепловых контроллеров, циркуляционных и иных насосов, заправка системы теплоносителем, подключением оборудования в системы ГВС и отопительного контура объекта;
•

Прокладка технологических трубопроводов, электрораспределительных низковольтных и высоковольтных линий;
Стоимость "под ключ" монтажных и пуско-наладочных работ:
А. Солнечные электростанции и энергосистемы = до 20% от стоимости оборудования и расходных материалов;
Б. Солнечные котельные и солнечные водонагреватели = до 30% от стоимости оборудования и расходных материалов.
Верхний порог стоимости зависит от сложности установки и монтажных работ для каждого конкретного Объекта

2.

Пуско-наладка:
•

Коммутация системы в водопроводную или отопительную систему объекта;
•

Прокачка водопроводных и отопительных систем;
•

Настройка контроллеров управления и подключение датчиков, насосов, систем бесперебойного питания;
•

Коммутация электрогенерирующей системы в общую электро- систему дома, настройка контроллеров управления, автоматики, программирование инверторов, контроллеров и прочего оборудования;
•

Проверка работоспособности и общей функциональности установленной системы;
•

Устранение недочётов, выявленных в процессе монтажных работ.

Это не полный перечень, но это основные работы, которые мы выполняем при монтаже и пуско-наладке на объекте Заказчика. Иногда на сложных объектах возникают дополнительные работы, которые отражаются в общей Смете выполняемых работ. Там же отражаются и Погрузочно-Разгрузочные работы, учитывая вес, к примеру, аккумуляторов.


Когда объект не входит в разряд сложных, и Заказчик способен и готов выполнить часть работ самостоятельно, в этом случае Вам будет интересен
Второй вариант - Шеф-монтаж.
Используется такой Вариант следующим образом:

Заказчик самостоятельно, после консультаций с нами устанавливает панели, контроллеры, инверторы, аккумуляторы или коллекторы, солнечные водонагреватели. Самостоятельно прокладывает коммуникации, одним словом на 60-80 % выполняет работы, которые описаны в пункте выше.
Наши специалисты проверяют правильность и качество выполненных работ и использованных материалов. Проводят только настройку и коммутацию электроники, тепловых контроллеров коллекторов и водонагревателей. Также проводится пуско-наладка. «опрессовка» систем ГВС и отопления, проверка работоспособности системы.

При заключении сделки по приобретению оборудования, Заказчик получает Смету на оборудование,расходные материалы,доставку и услуги монтажа и пуско-наладки. Далле,Заказчик оплачивает 100 % стоимости Оборудования и расходных материалов,а так же доставки товара на объект.

После проведения монтажных, шеф-монтажных, пуско-наладочных работ с участием наших специалистов Вы получаете Паспорт Объекта, в котором подробно изложено назначение и конфигурация Вашего оборудования, описание возможных нагрузок, устройство системы и спецификации.
После выполнения всех работ Вы получаете Акт выполненных работ и Гарантийный талон на оборудование, и монтажные работы. Заказчик оплачивает стоимость монтажных и пуско-наладочных работ после подписания такого Акта. Гарантия на монтажные работы – один год.
Категорически не рекомендуем заниматься подключением сложного оборудования – САМОСТОЯТЕЛЬНО! В случае самостоятельного подключения – мы не можем гарантировать безотказную работу оборудования и правильность настроек и подключений.

Сервисное обслуживание:
В процессе эксплуатации оборудования возникает периодическая необходимость сервисных работ. Частично эти работы отражены в нашем материале: «Как правильно установить оборудование». Очистка панелей или плоскостей коллекторов от пыли и грязи Вы можете проводить самостоятельно. Однако, если доступность этого оборудования затруднена – мы сами проведём такие работы. Это же касается и проверки давления в коллекторных системах, изменения настроек контроллеров и инверторных систем. Тарифные пакеты на Сервисные работы Вы сможете найти на нашем Сайте.