(0)

   Что такое солнечная батарея

   Для начала давайте разберем что же это такое - солнечные батареи. Если вы думаете что можно купить несколько солнечных панелей, установить их, подключить к ним розетку и можно пользоваться, то вы глубоко заблуждаетесь. Солнечые батареи - это сложная система, состоящая из: 

   - энергетический модуль (солнечная панель)

   - контроллер заряда

   - аккумулятор

   - инвертор

Солнечные панели (батареи) как источник автономного электроснабжения частного дома.

   С каждым годом всё чаще и чаще поднимается цена на электроэнергию и дешеветь не собирается. Так же как и стоимость жизни в городе очень сильно отличается от жизни в частном доме. В последнее время многие жители мегаполисов активно переезжают загород для постоянного проживания. В проживании в частном доме есть очень много плюсов и главный из них это автономность.

   Конечно очень хорошо когда к вашему участку уже подведены газ, вода и электричество. Как было сказано выше, в основном частный дом привлекает своей автономностью: вода - можно пробурить скважину, газ - можно поставить газгольдер, отопление - можно установить котел (как работающий на газу, так и твердотопливный), электричество - можно поставить газовый генератор или же использовать солнечные панели (они же солнечные батареи).

   Сегодня мы с вами подробно разберём как электрофицировать свой частный дом при помощи солнечных панелей, рассмотрим все плюсы и минусы, способы монтажа, приведем подробные расчёты целесообразности установки солнечных батарей. Так же рассмотрим продукцию самых лучших производителей комплектов солнечных батарей и где их можно купить. Вобщем рассмотрим всё-всё, что связано с солнечными панелями (батареями).

   Что такое солнечная панель

   Солнечная панель преобразовывает свет в электрическую энергию, генерируя постоянный ток. Площадь панелей может достигать нескольких квадратных метров. Когда необходимо увеличить мощность системы, увеличивают количество панелей. Их эффективность зависит от интенсивности солнечного света и угла падения лучей: от местоположения, сезона, климатических условий и времени суток.

   Какие бывают солнечные панели

   Монокристаллические

   Состоят из силиконовых ячеек, преобразующих солнечную энергию. Отличаются компактными размерами. По своей производительности это до недавнего времени самая эффективная (КПД до 22 %) солнечная батарея для дома. Комплект (цена его одна из дорогостоящих) обойдется от 100 тыс. рублей.

   Поликристаллические

   В них используется поликристаллический кремний. Они не так эффективны (эффективность до 18%), как монокристаллические фотоэлементы. Зато их стоимость существенно ниже, поэтому они доступны широким слоям населения.

   Аморфные

   Имеют тонкопленочные фотоэлементы на основе кремния. Уступают моно и поликристаллам по выработке энергии, но и стоят дешевле. Их преимуществом является способность функционировать при рассеянном и даже слабом освещении.

   Гетероструктурные

   Современные и наиболее эффективные на сегодняшний день солнечные модули, обладающие КПД 22-25% (на протяжении всего срока службы!). Эффективно работают как в облачную погоду, так и при высоких температурах).

   Что такое аккумулятор для солнечных батарей

   Автомобильные аккумуляторы не предназначены для работ с большим количеством циклов зарядки и разрядки. Для альтернативной и резервной энергетики используют устройства другого типа. Так как их стоимость велика, то необходимо тщательно изучить все параметры перед приобретением.

   Режимы работы аккумулятора в автомобиле и в системе альтернативной энергетики настолько отличаются, что его предназначение указывают даже на самом устройстве.

   Какие бывают аккумуляторы для солнечных батарей

   Практически все аккумуляторы, применяемые в альтернативной энергетике и устанавливаемые в строениях, относятся к типу необслуживаемых. Пользователю нет возможности проводить с ними физические операции, затрагивающие их структуру.

   Это сделано для того, чтобы минимизировать риск физического или химического воздействия батарей на людей, воздух и окружающие их предметы. Поэтому нет необходимости подробного изучения структуры и физико-химических нюансов работы аккумуляторных батарей разных типов. Большее внимание надо уделить различиям в основных технических характеристиках устройств.

   - OPzS аккумуляторы выполнены подобно простейшим свинцово-кислотным устройствам. Изменение в форме положительной пластины позволяет обеспечить значительно большее число циклов зарядки и разрядки, чем у автомобильных аналогов.

   Недостатком является наличие жидкого электролита, что может быть опасно при их разгерметизации. Средняя ценовая ниша.

   - Щелочные (никелевые) аккумуляторы применяют редко по причине их невосприимчивости к малым токам при зарядке и необходимости прохождения полного цикла от заряженного до разряженного состояния. В ином случае произойдет уменьшение емкости батареи.

   Также эти устройства имеют больший вес и габариты по сравнению с конкурентами той же емкости. Опасны при разгерметизации. Низкая ценовая ниша.

   - В AGM аккумуляторах электролит находится в связанном состоянии в структуре из стекловолокна. Их можно заряжать малыми токами. Практически безопасны и занимают среднюю ценовую нишу среди конкурентов.

   - В GE (гелевых) аккумуляторах в электролит добавлен оксид кремния, в результате чего он находится в гелеобразном состоянии. Устройства обладают высокой степенью безопасности и хорошими характеристиками. Высокая ценовая ниша.

   Аккумуляторные батареи на основе лития (например, литий-железо-фосфатные модели) обладают очень хорошими характеристиками, компактны, имеют значительно меньший вес, практически безопасны. Однако их стоимость значительно выше, чем у конкурирующих типов устройств, даже гелевых.

   С позиции соотношения цены и технических характеристик гелевый и литиевый тип аккумуляторов наиболее привлекателен. Но единовременные стартовые вложения в них весьма велики, поэтому устройства других типов тоже широко распространены на рынке батарей для альтернативной энергетики.

   Как выбрать аккумуятор для системы солнечных батарей

   Основные параметры аккумуляторных батарей, на которые необходимо обратить внимание при покупке следующие:

   - напряжение и емкость, определяющие мощность аккумулятора;

   - глубина безопасного максимального разряда, при соблюдении которой возможно функционирование аккумулятора заявленные производителем сроки;

   - гарантированное количество циклов зарядки и разрядки при соблюдении всех технических условий;

   - величина саморазряда, характеризующая интенсивность потери электроэнергии в заряженном аккумуляторе при простое;

   - максимальный ток заряда, определяющий количество электроэнергии за единицу времени, которое аккумулятор способен принять без ущерба для дальнейшего функционирования;

   - штатный ток разряда, определяющий количество электроэнергии за единицу времени, которое аккумулятор длительно способен отдать без ущерба для дальнейшего функционирования;

   - максимальный ток разряда, определяющий количество электроэнергии за единицу времени, которое аккумулятор кратковременно способен отдать без ущерба для дальнейшего функционирования;

   - оптимальная температура для работы устройства;

   - размер и масса аккумулятора, знание которых необходимо для выбора места их размещения и способа установки.

Главная / Всё обо всём / Солнечные панели (батареи) как источник автономного электроснабжения частного дома.

Содержание:

1. Что такое солнечная батарея

2. Что такое солнечная панель

3. Какие бывают солнечные панели

4. Что такое контроллер для солнечных батарей

5. Какие бывают контроллеры для солнечных батарей

6. Принципы работы контроллеров для солнечных батарей

7. Что такое аккумулятор для солнечных батарей

8. Какие бывают аккумуляторы для солнечных батарей

9. Как выбрать аккумуятор для системы солнечных батарей

10. Что такое инвертор для солнечных батарей

11. Какие бывают инверторы для солнечных батарей

12. Как выбрать инвертор для солнечной батареи

13. Стоит ли устанавливать солнечную батарею для частного дома

14. Как выбрать солнечную батарею для частного дома

15. Лучшие производители солнечных батарей на Российском рынке

16. Топ Российских производителей солнечных батарей

17. Топ зарубежных производителей солнечных батарей

18. Как и где установить солнечную батарею в частном доме своими руками

19. Способы соединения солнечных панелей

20. Схема сборки солнечной электросистемы

   Что такое контроллер для солнечных батарей

   Электронный модуль, называемый контроллером для солнечной батареи, предназначен выполнять целый ряд контрольных функций в процессе заряда/разряда аккумулятора солнечной батареи.

Когда на поверхность солнечной панели, установленной, к примеру, на крыше дома, падает солнечный свет, фотоэлементами устройства этот свет преобразуется в электрический ток.

   Полученная энергия могла бы подаваться непосредственно на аккумулятор-накопитель. Однако процесс зарядки/разрядки АКБ имеет свои тонкости (определённые уровни токов и напряжений). Если пренебречь этими тонкостями, АКБ за короткий срок эксплуатации попросту выйдет из строя.

    Чтобы не иметь таких грустных последствий, предназначен модуль, именуемый контроллером заряда для солнечной батареи.

   Помимо контроля уровня заряда аккумулятора, модуль также отслеживает потребление энергии. В зависимости от степени разряда, схемой контроллера заряда аккумулятора от солнечной батареи регулируется и устанавливается уровень тока, необходимый для начального и последующего заряда.

   В зависимости от мощности контроллера заряда аккумуляторных батарей солнечной энергетической установки, конструкции этих устройств могут иметь самую разную конфигурацию

   В общем, если говорить простым языком, модуль обеспечивает безопасную «жизнь» для АКБ, что периодически накапливает и отдаёт энергию устройствам-потребителям.

   Какие бывают контроллеры для солнечных батарей

   Осуществляется выпуск двух видов электронных устройств, исполнение которых подходит для установки в схему солнечной энергетической системы:

   - Устройства серии PWM.

   - Устройства серии MPPT.

   Первый вид контроллера для солнечной батареи можно назвать «старичком». Такие схемы разрабатывались и внедрялись в эксплуатацию ещё на заре становления солнечной и  ветряной энергетики.

   Принцип работы схемы PWM контроллера основан на алгоритмах широтно-импульсной модуляции. Функциональность таких аппаратов несколько уступает более совершенным устройствам серии MPPT, но в целом работают они тоже вполне эффективно.

   Конструкции, где применяется технология Maximum Power Point Tracking (отслеживание максимальной границы мощности), отличаются современным подходом к схемотехническим решениям, обеспечивают большую функциональность.

   Но если сравнивать оба вида контроллера и, тем более, с уклоном в сторону бытовой сферы, MPPT устройства выглядят не в том радужном свете, в котором их традиционно рекламируют.

   Контроллер типа MPPT:

   - имеет более высокую стоимость;

   - обладает сложным алгоритмом настройки;

   - даёт выигрыш по мощности только на панелях значительной площади.

   Этот вид оборудования больше подходит для систем глобальной солнечной энергетики.

   Под нужды обычного пользователя из бытовой среды, имеющего, как правило, панели малой площади, выгоднее купить и с тем же эффектом эксплуатировать ШИМ-контроллер (PWM).

   Принципы работы контроллеров для солнечных батарей

   Принципиальные схемы контроллеров PWM и MPPT для рассмотрения их обывательским взглядом – это слишком сложный момент, сопряжённый с тонким пониманием электроники. Поэтому логично рассмотреть лишь структурные схемы. Такой подход понятен широкому кругу лиц.

    Контроллеры PWM

   Напряжение от солнечной панели по двум проводникам (плюсовой и минусовой) приходит на стабилизирующий элемент и  разделительную резистивную цепочку. За счёт этого куска схемы получают выравнивание потенциалов входного напряжения и в какой-то степени организуют защиту входа контроллера от превышения границы напряжения входа.

   Здесь следует подчеркнуть: каждая отдельно взятая модель аппарата имеет конкретную границу по напряжению входа (указано в документации).

   Далее напряжение и ток ограничиваются до необходимой величины силовыми транзисторами. Эти компоненты схемы, в свою очередь, управляются чипом контроллера через микросхему драйвера. В результате на выходе пары силовых транзисторов устанавливается нормальное значение напряжения и тока для аккумулятора.

   Также в схеме присутствует датчик температуры и драйвер, управляющий силовым транзистором, которым регулируется мощность нагрузки (защита от глубокой разрядки АКБ). Датчиком температуры контролируется состояние нагрева важных элементов контроллера PWM.

   Обычно уровень температуры внутри корпуса или на радиаторах силовых транзисторов. Если температура выходит за границы установленной в настройках, прибор отключает все линии активного питания.

   Контроллеры MPPT

   Сложность схемы в данном случае обусловлена её дополнением целым рядом элементов, которые выстраивают необходимый алгоритм контроля более тщательно, исходя из условий работы.

   Уровни напряжения и тока отслеживаются и сравниваются схемами компараторов, а по результатам сравнения определяется максимум мощности по выходу.

   Главное отличие этого вида контроллеров от приборов PWM в том, что они способны подстраивать энергетический солнечный модуль на максимум мощности независимо от погодных условий.

   Схемой таких устройств реализуются несколько методов контроля:

   - возмущения и наблюдения;

   - возрастающей проводимости;

   - токовой развёртки;

   - постоянного напряжения.

   А в конечном отрезке общего действия применяется ещё алгоритм сравнения всех этих методов.

   Что такое инвертор для солнечных батарей

   Преобразователи или инверторы являются ключевыми компонентами солнечных батарей. Они трансформируют постоянный ток, вырабатываемый модулем в переменный напряжением 220 В, который необходим для работы электрических приборов. Инверторы имеют мощность от 250 до 8000 Вт. При покупке рекомендуют учитывать самую высокую нагрузку на сеть и соотносить напряжение и мощность. Оптимальными считаются параметры: 12 вольт и 600 ватт, 24 Вольт при 600-1500 Ватт, 48 Вольт, если мощность больше 1500 Ватт.

   Какие бывают инверторы для солнечных батарей

   Автономный.

   Перед тем как выбрать инвертор, надо определить, какие приборы будут от него питаться, и подсчитать их общую максимальную мощность в единицу времени. Рекомендуется взять мощность инвертора несколько больше. Некоторые бытовые электроприборы при включении создают резкое увеличение напряжения, из-за которого устройство может выйти из строя.

   Синхронный.

   Они накапливают энергию, а излишки передают в электрическую сеть. В случае недостатка электричества, выработанного системой, преобразователь «позаимствует» его из общей сети. Применение модели синхронного типа позволит избежать перебоя в энергоснабжении.

   Многофункциональные устройства объединили в себе преимущества первого и второго вида.

   Как выбрать инвертор для солнечной батареи

   На общую стоимость солнечных батарей для частного дома влияют и преобразователи. В зависимости от формы сигнала напряжения на выходе существует несколько видов их видов, которые различаются применением и стоимостью:

   С синусоидальным сигналом.

   Создают ток высокого качества, что сказывается на их стоимости. От них работают крупные бытовые приборы: холодильники, котлы, кондиционеры.

   Прямоугольным.

   К этим недорогим инверторам подключают осветительные приборы. Большинство домашних бытовых приборов с ними несовместимы.

   Псевдосинусоидальным.

   Их преимуществом является возможность подключения практически всей домашней техники. Но качество сигнала снижено по сравнению с первым видом, поэтому они стоят дешевле.

   Стоит ли устанавливать солнечную батарею для частного дома 

   Перед тем как устанавливать дорогостоящую систему солнечных батарей для электрофикации вашего частного дома вам необходимо определиться в каком режиме она будет работать.

   Если у вас дом подключён к центральным линиям электропередач и вы хотите установить систему резервного электропитания, то для вас больше подойдёт обычный бензо-генератор или генератор работающий на газу. Этого вам вполне хватит для того чтобы без особых хлопот и финансовых затрат пережить даже долговременные отключения электричества.

   Другой вопрос, если вы хотите полной независимости и автономности, то солнечные батареи - это для вас.

   Не стоит так же забывать и про финансовую сторону вопроса. В некоторых регионах использовать солнечные панели выгоднее, чем тратиться на электроэнергию. Бывает, за киловатт-час частному лицу надо заплатить примерно 7р., а то же количество энергии, выработанное солнечными панелями, будет стоить 4р. Но всё же итоговую оценку целесообразности надо проводить на конкретных объектах. В одном и том же субъекте РФ есть тарифы для населения с газовыми плитами и с электрическими — и они сильно разнятся. Вот немного сухих цифр зависимости стоимости киловата электроинергии от мощности солнечной батареи.

   Как выбрать солнечную батарею для частного дома 

   Если вы уже определились, что вам нужна именно солнечная батарея как основной источник электроснабжения, давайте разберём какую систему вам лучше всего установить. В самом начале вам потребуется произвести некоторые несложные расчёты.

   На что обратить внимание при расчёте и выборе солнечной батареи для частного дома:

   - Уровень инсоляции в вашем регионе

   - Объем вашего потребления электроэнергии

   - Оборудование станции

   Все солнечные батареи выбираются по мощности.

   1. Для того чтобы это сделать, заходим на сайт: https://globalsolaratlas.info/map

   2. В поиске водим ваш город ( для примера мы выбрали Астрахань)

   3. Выбираем тип объекта (в нашем случае это частный дом) и номинальную мощность солнечных панелей — 1 кВт. Получаем значение 1,301 МВт·ч в год с одного кВт мощности, или 1642 кВт·ч в год

   4. Теперь необходимо определить какое потребление электроэнергии будет в вашем доме в течении часа. Данную цифру необходимо брать максимально приближенную к пиковым нагрузкам, т.е. эта цифра показывает ваше максимальное потребление электроэнергии в час. Для небольшого частного дома в пике может доходить до 5 Квт.

   Давайте перейдём к расчётам:

   Мы знаем, что в среднем за час наш дом потребляет 5 кВт·ч. А уровень инсоляции в Астрахани позволит с 1 кВт номинальной мощности панели выработать 1642 кВт·ч в год. Но нам нужно значение выработки за час.

Из 24 часов в сутках в среднем по году только 12 светлых. Это время с 6 утра до 18 вечера — летом больше, зимой меньше. Получается 4380 часов в год.

Теперь делим значение по инсоляции, 1642 кВт·ч, на количество светлых часов — и получаем, что панель мощностью 1 кВт будет вырабатывать 0,37 кВт·ч в час. А нам нужно подогнать выработку панелей до нашего среднего уровня потребления — 5 кВт·ч в час.

 В нашем случае 5 / 0,37 = 13,5 кВт.То есть нам требуется солнечная панель мощностью 15 кВт.

   Отдельно стоит сказать, что данные расчёты приведены только для ознакомления. Более подробные и точные расчеты вам произведут сотрудники компании в которой вы будете покупать солнечную батарею. Так как сейчас с каждым днём появляются всё новые и новые технологии производства, то и расчётные формулы могут несущественно меняться.

   5. Теперь вы приблизительно знаете какой мощности вам необходима солнечная батарея. Дело останется за малым - выбрать надежного и недорогого производителя. Об этом мы расскажем далее.

   Лучшие производители солнечных батарей на Российском рынке 

   В 2022 году почти все европейские производители ушли с российского рынка солнечных батарей, а те кто остались установили такой ценник на свою продукцию, что покупка их систем становиться нерентабельной. Но на самом деле отчаиваться не стоит, на рынке остались достойные производители как китайские так и российские. Причём цена у данных производителей очень даже привлекательная.    Давайте более подробно рассмотрим лучших призводителей солнечных батарей на Российском рынке.

   Топ Российских производителей солнечных батарей 

   «Квант» (Москва). 

   Эта фирма выпускает солнечные панели, в том числе и для космоса.

   Данная фирма производит солнечные панели на основе трёхкаскадного аморфного кремния. Её изделия могут работать при температурах от -40 до +75 градусов Цельсия.

   Это важный показатель, поскольку с повышением температуры производительность солнечных панелей уменьшается. Поэтому обычно верхний предел большинство производителей указывает в 60 градусов.

   «Квант» выпускает модели солнечных батарей серии: БСА (складные), ЭПС.

   Мощность батарей БСА: от о.642 Вт, при напряжении 3.4 В до 15.408 Вт, при напряжении 20.4 В. Напряжение холостого хода несколько выше. Кроме того, чем мощнее панель, тем сильнее ток она выдаёт.

   Мощность панелей ЭПС: 50 и 100 Вт при напряжении 12.5 В. На основе этих батарей созданы различные устройства. Коэффициент полезного действия панелей у данной фирмы превышает девятнадцать процентов. А на некоторых моделях достигнут коэффициент полезного действия в двадцать пять – тридцать процентов.

   Стоимость – порядка 90 рублей за ватт.

   «Солнечный ветер» (Краснодар). 

   Фирма производит солнечные батареи на основе монокристаллического кремния.

   Выпускаются модули мощностью от 5 до 160 Ватт, но можно заказать модуль и на 200 Ватт. Коэффициент полезного действия у данных моделей невелик – от 12 до 20 процентов, в зависимости от покрытия. Производятся также двухсторонние панели.

   Напряжение на панелях для серии ФЭМ (двухсторонние) составляет 12, 20 и 24 вольта, но это не на любую мощность. Серия ТСМ (выпускается в Зеленограде) выдаёт напряжения 17, 19 и 34 вольта. 

   «Телеком-СТВ» (Зеленоград). 

   Фирма выпускает солнечные панели мощностью от 30 до 250 ватт серии ТСМ (напряжения: 16.6; 17; 19; 17.5; 30; 31; 34; 36; 38 вольт). Коэффициент полезного действия у них составляет от 24 до 26 процентов, что неплохо. Они могут быть также гибкими и двухсторонними.

   Солнечные батареи серии ФСМ могут иметь мощность 300 ватт. Максимальное напряжение у таких панелей: 18; 19; 24; 30; 36; 37; 38 вольт.

   «Рязанский ЗМКП» (Рязань). На сайте компании представлены два модуля с коэффициентами полезного действия от 12 до 70% (сравнительно мало). Мощность от 200 до 240 ватт для напряжений 28-29 вольт. Вторая панель выдаёт мощность от 105 до 145 ватт и напряжение от 20 до 22 вольт.

   «Хевел» (Новочебоксарск). 

   Компания занимается как производством солнечных панелей, так и строительством солнечных электростанций. Мощность выпускаемых солнечных панелей 120 ватт, а выдаваемое напряжение 100 вольт.

   «Сатурн» (Краснодар).

   Предприятие готовить солнечные панели, в том числе и для космоса. Для геостационарной орбиты выпускаются панели с коэффициентом полезного действия 15,5 и 28%. Удельная мощность 180 и 310 ватт на квадратный метр (соответственно).

   «СоларИннТех» (Зеленоград). 

   Данная фирма выпускает солнечные модули марки Sunways для домов. Панели выдают мощность в 30 ватт и напряжением 18 вольт. Стоит 2200 рублей. Температура эксплуатации от минус сорока до плюс восьмидесяти пяти градусов Цельсия. Самая дорога панель стоит двадцать три тысячи, выдаёт мощность сто девяносто пять ватт и напряжение 33 вольта. Коэффициент представленных панелей, в зависимости от модели, составляет пятнадцать и двадцать процентов. 

   Топ зарубежных производителей солнечных батарей 

   LG Energy

   Считается одним из ведущих мировых производителей с превосходным ассортиментом качественных, надежных и высокопроизводительных панелей. Имеет длительную историю солнечной фотоэлектрической энергетики, которая началась более 30 лет назад, когда LG впервые начали исследования кремниевых кристаллических элементов. Многолетние исследования и разработки заложили прочную основу, прежде чем LG начала масштабное производство фотоэлектрических модулей в 2009 году на своем предприятии в Гуми (Южная Корея). LG – один из немногих производителей, предлагающий длительную гарантию на производительность (25 лет). Компания является брендом с уровнем «Tier1», получившим множество наград.  Линейки панелей премиум-класса LG особенно популярны в Австралии, США и Европе. При номинальной мощности 320 Вт – 375 Вт, такие панели имеют эффективность 19,3 – 21,7%. Находятся в среднем и высоком ценовом диапазоне.

   REC Group

   Компания REC, основанная в Норвегии в 1996 году – самый большой европейский бренд с офисами, представительствами и партнерами по всему миру. Является ведущим новатором в области солнечных фотоэлектрических технологий, имеет современное производственное предприятие в Сингапуре. REC производит качественные, экономичные панели и считается одним из лидеров отрасли в области высокопроизводительных модулей. Солнечные панели от REC имеют 20-летнюю гарантию на оборудование и небольшие показатели временной деградации. Компания ориентирована на высокое качество, отслеживание эффективности работоспособности всех компонентов систем. Также известна тем, что ее солнечные батареи проходят тестирование в существенно более строгих условиях, чем действующие стандарты. При номинальной мощности  290 Вт – 355 Вт, панели бренда имеют эффективность 18 – 20,7%. Находятся в среднем и высоком ценовом диапазоне.

   SunPower

   Американская корпорация SunPower начала свою работу в 80-х годах прошлого века, имеет долгую и богатую историю в области солнечной энергетики, является рекордсменом по показателям эффективности солнечных панелей. Сегодня у компании есть  производственные мощности в США, Мексике, Европе и Азии. SunPower известна широким использованием передовых технологий, а многие считают ее лидером в области солнечной энергетики. Это очень большая претензия, но с ней трудно не согласиться, поскольку в настоящее время бренд производит наиболее эффективные бытовые солнечные панели с самой низкой степенью износа и гарантией лучшей производительности на рынке – 92% сохраняемой емкости панелей спустя 25 лет эксплуатации плюс 25-летняя гарантия на продукцию производителя. Хотя, как и большинство вещей, высокая производительность достигается за немалую цену – вот почему солнечные панели SunPower такие дорогие.

   Особой популярностью бренд пользуется в Северной Америке и считается одним из самых надежных, но дорогих производителей. При номинальной мощности 340 Вт – 400 Вт, такие панели имеют эффективность 19 – 22,8%. Находятся в среднем и очень высоком ценовом диапазоне.

   Panasonic

   Японский бренд Panasonic в специальном представлении не нуждается, а солнечные панели этой фирмы признаны одним из лучших и оптимальных решений в гелиоэнергетике. 25-летняя гарантия на продукт и производительность – одна из самых больших в отрасли производства солнечных батарей – обеспечивается столетней историей бренда. Panasonic гарантирует выходную мощность панелей до 90,76% через 25 лет их работы, что намного больше, чем у других производителей. Солнечные батареи бренда имеют комплексную долгосрочную гарантию, долговечны и износостойки, при их производстве используются инновационные технологии в постоянно меняющихся социальных ландшафтах. При номинальной мощности  245 Вт – 330 Вт, такие панели имеют эффективность 18–20,4%. Находятся в среднем и высоком ценовом диапазоне.

   Hanwha Q Cells

   Немецко-корейская компания Hanwha Q Cells (производственные мощности расположены Малайзии, Южной Корее, Китае, Турции и США) – один из крупнейших и очень известных производителей качественных панелей, предлагающий широкий ассортимент высокотехнологичных устройств для всех областей гелиоэнергетики. Компания производит полный спектр фотоэлектрических продуктов, приложений и решений – от модулей к наборам для систем до крупномасштабных солнечных электростанций. Солнечные модули бренда установили многочисленные мировые рекорды эффективности. Например, одна из применяемых компанией технологий, разработанная немецкими инженерами, – Q.ANTUM DUO, за счёт которой обеспечивается ощутимо высокая эффективность и продуктивность на ограниченных площадях. Еще одно преимущество – тщательная проверка абсолютно всей продукции бренда с помощью непредвзятой и независимой программы обеспечения качества немецкого института сертификации VDE.

Компания предоставляет 12-летнюю гарантии на продукцию, а также 25-летнюю гарантия на производительность с обеспечением, как минимум 97,5% номинальной мощности в течение первого года, 91,2 % – до 10 лет эксплуатации и, как минимум, 82% до 25 лет. При номинальной мощности  270 Вт – 330 Вт, панели бренда имеют эффективность 16–19,9%. Находятся в среднем ценовом диапазоне.

   Trina Solar

   Trina Solar – китайская компания, основанная в 1997 году. Является одним из крупнейших в мире производителей солнечных панелей и активно инвестирует в новое поколение недорогих высокоэффективных панелей. Trina Solar предлагает широкий ассортимент панелей – экономичных поликристаллических панелей, эффективных ячеистых панелей с половинным вырезом и современных двухфазных панелей. На данный момент солнечные панели Trina Solar находятся на лидирующих позициях рейтинга продаж в мире, имеют широкую сферу применения благодаря своим оптимальным характеристикам, а основным направлением их использования являются солнечные электростанции сетевого типа. Одна из самых известных линеек бренда – Trina Honey  – считается примером превосходного соотношения цены и качества.

Солнечные батареи бренда обладают 10-летней гарантией на производительность не менее 90%. При номинальной мощности  280 Вт – 340 Вт, панели Trina Solar имеют эффективность 16–19,4%. Находятся в низком и среднем ценовом диапазоне.

   Jinko Solar

   Jinko Solar – китайский бренд, несомненный лидер по объему производства и продаж солнечных батарей, хороший пример того, как производят солнечные панели для разных нужд потребителя. Является одним из крупнейших и наиболее инновационных производителей солнечных модулей в мире и выпускает широкий ассортимент экономически эффективных и надежных панелей. Jinko Solar -продает свои решения и услуги в разные страны на всех континентах. Инженеры Jinko Solar -достигли нескольких рекордов эффективности за годы работы благодаря постоянным исследованиям и разработкам в области новых технологий фотоэлементов. К примеру, панели Eagle 60 (поликристаллические) и Eagle PERC 60 (монокристаллические) от Jinko Solar -входят в число самых популярных недорогих панелей на рынке с хорошей репутацией и поддержкой местных офисов. Jinko Solar имеет линейки моделей панелей с повышенной эффективностью, улучшенной производительностью в облачные дни, а, например, такие панели, как Eagle Dual, представляют собой модули из двойного стекла с низким уровнем деградации и 25-30-летней гарантией. При номинальной мощности  280 Вт – 340 Вт, панели Jinko Solar — обладают эффективностью 16–19,4%. Находятся в низком и среднем ценовом диапазоне.

   Longi Solar

   За последние несколько лет Longi Solar быстро выросла, став не только одним из крупнейших производителей солнечных панелей по объему в Китае, но и одним из признанных лидеров по производству солнечных панелей в мире. Longi Solar выпускает широкий ассортимент экономичных и надежных панелей, в которых используются только монокристаллические элементы. Бренд предлагает высококачественные панели  уровня «Tier 1», которые показывают высокую производительность даже при низких температурах или малой освещенности. Продукцию компании отличает технологичность, надежность и приемлемая цена. К примеру, солнечные панели Hi-MO3 и Hi-MO4 mono PERC от Longi Solar считаются одними из самых популярных на рынке высокоэффективных и недорогих панелей. При номинальной мощности 310 Вт – 365 Вт, панели этого бренда имеют эффективность 18–19,6%.  Находятся в низком и среднем ценовом диапазоне.

   Canadian Solar

   Компания Canadian Solar была основана в 2001 году в Канаде и в 2006 году превратилась в одного из крупнейших мировых производителей солнечных батарей и разработчиков проектов в сфере гелиоэнергетики. Сегодня Canadian Solar имеет дочерние предприятия в более чем 24 странах на 6 континентах. Большая часть ее производственных мощностей находится в Канаде и Китае. В этих странах также расположены три современных исследовательских центра компании. Благодаря серьезным исследованиям, внедрению инновационных технологий и большим инвестициям солнечные панели и решения от Canadian Solar отличаются надежностью, хорошей производительностью, высоким качеством. Панели с усиленными рамами подходят для эксплуатации в суровых климатических регионах. Станции обеспечивают высокий уровень КПД при минимальной активности солнца. Модули бренда входят в список уровня «Tier 1», а жесткий контроль качества на всех этапах производства позволяет компании предлагать максимально высокий гарантийный срок – 25-30 лет, и обеспечивать поддержку своих заказчиков в более чем 20 странах мира. При номинальной мощности  260 Вт – 400Вт, панели бренда имеют эффективность 18–23,8%. Находятся в низком и среднем ценовом диапазоне.

   JA Solar

   Китайская компания JA Solar была основана в 2005 году и входит в рейтинг лучших производителей солнечных батарей. Ее сфера деятельности – комплексное производство от кремниевых пластин, элементов и модулей до комплектных фотоэлектрических систем электропитания, а продукция JA Solar продается более чем в 120 странах мира. Благодаря постоянным технологическим инновациям, стабильному финансовому состоянию, хорошо развитой глобальной сети продаж и поддержки клиентов, JA Solar была признана авторитетными отраслевыми ассоциациями одним из ведущих мировых производителей высокоэффективных фотоэлектрических продуктов. Компания постоянно работает над усовершенствованием своих модулей, имеет собственный исследовательский центр. Так, JA Solar стала первым производителем, который применил технологию двойной печати во всех производственных линиях по выпуску фотовольтаических ячеек, благодаря чему полностью исключается возможность отслойки токопроводящих шин, а также технику пассивации на обратной стороне. Для повышения эффективности панелей производство фотоэлектрических модулей ведется по селективной диффузной технологии. Компания дает 10-летнюю гарантию на материалы и 25 лет гарантии на производительность на уровне не менее 80%. При номинальной мощности  270 Вт – 400Вт, панели бренда  имеют эффективность 16–19,6%. Находятся в низком и среднем ценовом диапазоне.

   Как и где установить солнечную батарею в частном доме своими руками 

   Первое, что необходимо сделать перед тем, как установить и подключить солнечную батарею – это определиться с местом размещения панелей.

   Для установки солнечных панелей удобно использовать стационарные конструкции, выполненные из металлических профилей, либо же более модернизированные поворотные аналоги.

   Солнечные панели можно размещать практически в любой хорошо освещаемой точке:

   - на крыше вашего частного дома;

   - на балконе многоквартирного дома;

   - на прилегающей к дому территории.

   Главное – обеспечить необходимые условия для получения максимальной выработки электроэнергии. Одним из таковых является ориентация и угол наклона относительно горизонта. Так светопоглощающая поверхность панели должна быть направлена в южную сторону.

   В идеале солнечные лучи должны падать на нее под угло в 90°. Чтобы добиться этого эффекта, необходимо подобрать оптимальный угол уклона в зависимости от климатических условий региона. Для каждого региона этот показатель свой.

   Чтобы обеспечить максимальную производительность солнечных батарей, угол наклона устройств рекомендуется менять 2-4 раза в год: 18 апреля, 24 августа, 7 октября и 5 марта

   К примеру, в московском регионе угол наклона размещения поверхности солнечных батарей для летних месяцев составляет 15-20°, а в зимние месяцы изменяется до отметки в 60-70°.

   При размещении солнечных батарей на прилегающей к дому территории, панели лучше приподнять над поверхностью почвы как минимум на полметра – на случай выпадения большого количества снега. Такое решение правильно и в том плане, что обеспечивает достаточное расстояние для циркуляции воздуха.

   Стоит помнить, что даже небольшая тень пагубно влияет на выработку электричества панелью. Панели нужно размещать лишь в местах, которые не подвержены даже малейшему затенению.

Некоторые «умельцы» с целью защиты батарей устанавливают сверху панелей дополнительное стекло, но даже при видимой прозрачности стеклянная прослойка способна снизить КПД панелей на 30%

   Существует несколько способов фиксации панелей:

   - посредством задействования прижимных фиксаторов;

   - путем болтового соединения через сквозные отверстия, расположенные в нижней части рамки.

   Опорная конструкция должна быть выполнена из корозионностойких материалов. Независимо от способа монтажа в конструкцию панелей нельзя самостоятельно вносить изменения и просверливать дополнительные отверстии.

   Способы соединения солнечных панелей

   Солнечные батареи состоят из нескольких отдельных панелей. Чтобы увеличить выходные параметры системы в виде мощности, напряжения и тока, элементы присоединяют друг к другу, применяя законы физики.

   Соединение нескольких панелей между собой можно выполнить, применив одну из трех схем монтажа солнечных батарей:

   - параллельная;

   - последовательная;

   - смешанная.

   Параллельная схема предполагает подключение одноименных клемм друг к другу, при котором элементы имеют два общих узла схождения проводников и их разветвления.

   При параллельной схеме «плюсы» соединяются с «плюсами», а «минусы» с «минусами», в результате чего выходной ток увеличивается, а напряжение на выходе остается в пределах 12 Вольт.

   Величина максимально возможного тока на выходе при параллельной схеме прямо пропорциональна количеству подключенных элементов. Принципы расчета количества приведены в рекомендуемой нами статье.

   Последовательная схема предполагает подключение противоположных полюсов: «плюс» первой панели к «минусу» второй. Оставшийся незадействованный «плюс» второй панели и «минус» первой батареи подключают к расположенному дальше по схеме контроллеру.

   Такой вид соединения создает условия для протекания электрического тока, при котором остается единственный путь для передачи энергоносителя от источника к потребителю.

   При последовательной схеме подключения напряжение на выходе увеличивается и достигает отметки в 24 Вольт, чего бывает достаточно для запитки портативной техники, светодиодных ламп и некоторых электроприемников.

   Последовательно-параллельную или смешанную схему чаще всего используют при необходимости соединения нескольких групп батарей. Посредством применения этой схемы на выходе можно увеличить и напряжение и ток.

   При последовательно-параллельной схеме подключения напряжение на выходе достигает отметки, характеристики которой наиболее подходят для решения основной массы бытовых задач.

   Такой вариант выгоден и в том плане, что в случае выхода из строя одного из конструктивных элементов системы, другие связующие цепи продолжают функционировать. Это существенно повышает надежность работы всей системы.

   Принцип сборки комбинированной схемы построен на том, что устройства внутри каждой группы соединяются параллельно. А подключение всех групп в одну цепь осуществляется последовательно.

   Комбинируя разные типы соединений, не составит труда собрать батарею с необходимыми параметрами. Главное – число соединенных элементов должно быть таким, чтобы подводимое к аккумуляторам рабочее напряжение с учетом его падения в зарядной цепи превышало напряжение самих аккумуляторов, а нагрузочный ток батареи при этом обеспечивал необходимую величину зарядного тока.

   Схема сборки солнечной электросистемы

   Подключение солнечных панелей осуществляется посредством задействования встроенных соединительных проводов сечением в 4 мм2. Лучше всего для этой цели подходят одножильные медные провода, изоляционная оплетка которых устойчива к ультрафиолетовому излучению.

   В случае использования провода, изоляция которого не устойчива к воздействию УФ-лучей, его наружную прокладку рекомендуется выполнять в гофрорукаве.

   Независимо от выбранной схемы перед подключением солнечных панелей в обязательном порядке необходимо проверить правильность электромонтажа.

   При подключении панелей не рекомендуется превышать технические требования по допустимому току и максимальному напряжению других устройств. Важно придерживаться указанных производителем технических требований контроллера заряда и инвертора.

   Чтобы избежать поломки контроллера, при подключении элементов системы важно соблюдать последовательность.

   Монтажные работы выполняют в несколько этапов:

   - Аккумулятор подключают к контроллеру, задействуя для этого соответствующие разъемы и не забывая соблюдать полярность.

   - К контроллеру через разъемы при соблюдении все той же полярности присоединяют солнечную батарею.

   - К разъемам контроллера подключают нагрузку в 12 В.

   - Если необходимо преобразовать электрическое напряжение с 12 до 220 В, то в схему включают инвертор. Его подключают только к аккумулятору и ни в коем случае не напрямую к контроллеру.

   - К свободному выходу инвертора подключают электроприборы, рассчитанные на напряжение в 220 В.

   Выполнив соединение, нужно проверить полярность и измерить напряжение холостого хода панелей. Если показатель отличается от паспортного значения – соединение выполнено неправильно.

   На завершающем этапе солнечную батарею необходимо заземлить. Чтобы минимизировать вероятность короткого замыкания, в местах соединения между аккумулятором, инвертором и контроллером устанавливают предохранители.