Как выбрать солнечную панель: какие нюансы следует учитывать

Солнечный свет можно рассматривать как альтернативный источник энергии. Такой подход является весомым вкладом в экологию и позволяет обрести независимость от природных ископаемых. Солнечные батареи или панели – это популярный способ получения данного вида энергии. Также ещё их называют фотоэлектрическими панелями.

Функционирование фотоэлектрических систем энергоснабжения основано на превращении солнечного света в электрические микроразряды. Многие задумаются над тем фактом, что лишь незначительная часть энергии солнца доходит к поверхности земли. Но современным панелям требуется не более 45% от её количества, поэтому такого объёма более чем достаточно.

Благодаря своим возможностям, солнечные батареи уже давно используются в промышленных масштабах. Этот подход особенно актуален для стран, в которых солнечной активности отводится большая часть года. В последнее время эти системы стали популярным решением и для частных домовладений, дач. В данном случае они рассматриваются как основной или дополнительный источник энергоснабжения.

Перед установкой такой системы потребуется определиться с определёнными моментами, которые имеют непосредственное влияние на эксплуатацию и эффективность установки. Сюда же можно причислить вид самих панелей, комплект необходимого оборудования.

 Выбор солнечной панели: разнообразие систем

Зачастую в комплект солнечных панелей (систему) входит сама батарея, контроллер, инвертор и аккумулятор. Батарея выступает в качестве приёмника и источника энергии. Она принимает солнечный свет и выполняет его преобразование в электрический сигнал, поступающий через контроллер на аккумулятор. АКБ соединён с инвертором и отвечает за выдачу потребителям переменного напряжения.

Все элементы располагаются внутри объекта, за исключением солнечной панели. Её под определённым углом необходимо закрепить на крыше.

В отдельных случаях стандартный «набор» может быть другим, в зависимости от своего назначения.

Система автономного типа

Она станет оптимальным выбором для объекта, который не подключен к стационарной сети. В дневное время электроснабжение обеспечивается панелями, а для накопления остатка энергии используются аккумуляторные батареи. При недостаточности солнечного света, в вечернее и ночное время энергоснабжение объекта осуществляется за счёт накопленного заряда.

Системы открытого типа

Такой вариант солнечных панелей не оснащается аккумулятором, поэтому отличается от предыдущего более доступной стоимостью. Но следует учитывать, что обеспечение объекта электроэнергией возможно лишь при дневной солнечной активности. Далее через инвертор потребление происходит из сети. Выбор источника потребления выполняется с учётом текущей нагрузки. Такой вариант будет оправдан с позиции экономии в тех локациях, городах или странах, где энергопотребление в ночное время обходится значительно дешевле.

Системы комбинированного типа

Этот вариант включает в себя полный комплект оборудования. В момент пиковых нагрузок энергопотребление будет осуществляться из двух источников – сети и аккумуляторов солнечной панели. Такая система станет оптимальным выбором для объектов, нуждающихся периодически в большом объёме электричества, а также при отсутствии резервных батарей.

Системы реверсного типа

Этот вариант скорее относится к промышленному сегменту, чем к установке в частных домовладениях. Системы оснащены большим количеством батарей, которые вырабатывают значительный объём электричества и через реверсный счётчик направляют его в сеть. Солнечные панели устанавливаются с целью продажи электроэнергии. Киловатты оплачиваются по «зеленому тарифу», что позволяет заметно снизить энергозависимость и сделать масштабный шаг к улучшению экологической обстановки.

 Разновидности солнечных модулей

В зависимости от конструкционных и функциональных особенностей солнечные панели классифицируются по следующим видам:

• монокристаллические – благодаря своему высокому КПД (20-24%) они отличаются наибольшей эффективностью и популярностью. Каждый отдельный фотоэлемент – это кремниевый кристалл. Одностороннее направление этих элементов обеспечивает лучшее преобразование солнечной энергии по всем параметрам. Износостойкость таких панелей варьируется в пределах 25-30 лет;
• поликристаллические – фотоэлементы создаются из мелких кремниевых кристаллов, поэтому получить однородную поверхность не получится. Это обеспечивает более низкую эффективность, в сравнении с предыдущим видом. КПД варьируется в пределах 12-17%. Весомым преимуществом поликристаллических панелей является их доступная стоимость;
• аморфные – они представляют собой кремневодород, который напыляется на подложку. Полупроводник можно получить при воздействии на кремний электрического тока. Это обеспечивает его испарение и оседание на гибкую подложку. Средний КПД составляет 10,4-12%. Однако аморфные панели характеризуются более высоким поглощением солнечного света, поэтому будут эффективны в пасмурные дни. За счёт своей гибкости они прекрасно монтируются на поверхностях с неровностями;

 КПД: важный аспект при выборе солнечных панелей

Этот критерий является одним из главнейших при выборе батареи. Чем выше показатель, тем фотоэлектрическая система энергоснабжения будет отличаться лучшей работоспособностью.

В любительских целях оптимально приобрести модули с КПД до 18%. Если приобретение солнечных панелей планируется с целью полноценного энергоснабжения объекта, то стоит приобрести батареи с КПД от 20% и выше.

Учтите, что показатель эффективности на «выходе» всегда будет несколько отличаться от данных, которые предоставляет производитель. Своё влияние на данный аспект будет иметь угол наклона панелей и угол падения солнечных лучей, наличие тени, уровень радиации.

Максимальная эффективность обеспечивается при размещении солнечных батарей перпендикулярно поверхности (под углом 90°).

Также обращайте внимание на чистоту панелей, их не должны заслонять ветки или прочие конструкции.

Отличным вспомогательным приобретением станут трекеры с функцией контроля расположения солнца и слежения. Устройства самостоятельно будут подстраиваться под «правильный» угол.

 Срок службы и старение солнечных панелей

Правильный монтаж фотоэлектрических систем энергоснабжения и уход за конструкциями обеспечивает их максимальную эффективность, долгий срок эксплуатации. Большинство систем рассчитано на длительное использование (от 20 до 30 лет). Зачастую многие батареи функционируют через 35 и более лет.

Владельцу следует не допускать повреждений механического характера, при необходимости произвести установку ветрозагородительной конструкции, периодически чистить поверхность солнечной панели.

Изначально необходимо понимать, что даже при соблюдении всех вышеперечисленных рекомендаций, производительность системы будет ежегодно снижаться. Этот процесс происходит постепенно и называется «старение» панелей. Монокристаллические системы за 25 лет снижают свою производительность на 17%, а поликристаллические – на 30%.

 Выбор аккумулятора для солнечных панелей

Данный элемент необходим для накапливания излишков электроэнергии при максимальной солнечной активности и её раздачи в случае необходимости. Оборудование следует выбирать правильно, для получения максимальной выгоды.

В первую очередь внимания заслуживает количество циклов «заряд-разряд», которые выдержит панель. То есть, батарея в течение светового дня заряжается, а в ночное время отдаёт свой заряд. Даже если он отдан не полностью, цикл всё равно считается полным.

Среди наиболее популярных вариантов значатся:

• АКБ литий-железо-фосфатная является оптимальным вариантом для автономных солнечных панелей. Она имеет высокий КПД (95-98%), срок службы до 15 лет, не нуждается в обслуживании и не боится перепадов напряжения. Количество циклов может достигать 10 000. Среди недостатков можно выделить лишь достаточно высокую стоимость и большой размер;
• АКБ свинцово-кислотная обладает КПД около 80%, сроком службы до 10 лет и количеством циклов 2000. Среди недостатков значатся немалые габариты и уязвимость к низким температурным режимам.

АКБ AGM признаны достаточно слабыми по всем параметрам, что делает их неконкурентоспособными, относительно вышепредставленных типов.