Как выбрать солнечную батарею: разновидности и подбор оборудования

Как выбрать солнечную батарею: разновидности и подбор дополнительного оборудованияСроки окупаемости солнечных батарей составляют 5-10 лет, что весьма не мало, однако этот факт не мешает широкой популяризации возобновляемых источников энергии.

Одна из главных причин, почему люди решаются приобрести солнечные панели для частных домов или дач заключается в том, что их установка делает своих владельцев независимыми от центрального энергоснабжения.

Что входит в комплект?

Преобразование световой энергии в электрическую достигается посредством работы следующих видов оборудования:

  • солнечная панель-собирает лучи;
  • аккумуляторы-накапливают полученную энергию для обеспечения автономного режима подключаемых приборов;
  • инвертор-преобразователь напряжения, из постоянного в переменное;
  • контроллер заряда-обеспечивают эффективную работу аккумуляторов.

Заказать солнечные батареи можно на сайте компании METALVIS.
Общая схема работы солнечной батареи

Общая схема работы солнечной панели

Разновидности солнечных батарей

Прежде чем ответить на вопрос как выбрать солнечную батарею, сначала следует понять, а какие они вообще бывают. В целом их разделяют на два вида: кремневые и плёночные. Второй вариант слишком редкий и используется в 10% случаях, поэтому будем рассматривать только подвиды кремневых панелей:

1) Поликристаллические-при изготовлении используют кремниевые кристаллы не самого высокого качества. Внешне это проявляется в неоднородности цветовой гаммы, т.е. на панели присутствуют различные оттенки синего цвета. КПД составляет порядка 15%. Цена ниже, чем у монокристаллических панелей.

2) Монокристаллические-рекомендуются для регионов с повышенной солнечной активностью. Процесс изготовления более дорогостоящий, если сравнивать с получением поликристалов. Рабочее КПД примерно 20%, а эффективный срок службы 25 лет.

3) Аморфные-приемлемый вариант для регионов, где погода часто бывает пасмурной и дождливой. Такие панели хорошо подходят для установки на покатных крышах и не ровных поверхностях. Эта разновидность батарей считается самой дешёвой и часто используется на дачах.

Солнечная батарея будет работать с наибольшей эффективностью, если её  установить под правильным углом. Обычно этого можно добиться лишь экспериментальным путём, наблюдая за интенсивностью зарядки аккумуляторов.

Что бы выбрать солнечную батарею исходя из мощности, нужно определиться с потребностями в альтернативном питании.

→ 1. Полное энергозамещение. В этом случае солнечные панели будут единственным источником электричества. Тут важно уделить особое внимание подбору сопутствующего оборудования, что бы успевать аккумулировать требуемые объёмы энергии.

→ 2. Умеренное потребление. Альтернативная энергия расходуется на питание лишь маломощных приборов.

→ 3. Аварийное питание. Часто солнечные батареи устанавливают с целью подстраховки на случай отключения центрального электроснабжения. Например для бесперебойной работы электрических нагревателей (отопление) или просто для освещения.

Мощность солнечных панелей напрямую зависит от площади поверхности. Благодаря широкому выбору размеров, можно подобрать подходящий вариант, при этом не переплачивая.

Что бы дом был полностью не зависим от городского энергоснабжения, потребуется установить 18-20 панелей, общей мощностью 6 кВт.

Как выбрать контроллер

Различают два вида:

  • МРРТ-способствует максимально эффективному использованию энергоёмкости АКБ (аккумуляторов).
  • ШИМ-эффективность освоения заряда составляет порядка 80%.

Второй вид контроллера дешевле в 2 раза, но его покупка может привести к необходимости установки дополнительных солнечных батарей.

Как выбрать контроллер для солненых батарей

Выбирая контроллер, следует руководствоваться следующими критериями:

  • мощность и напряжение солнечных батарей;
  • тип АКБ;
  • максимальная нагрузка и зарядный ток АКБ;
  • тип регулировки и преобразование напряжения;
  • требуемые функции;
  • производитель и стоимость.

Выбор контроллера по мощности

К основным параметрам контроллера относят максимальную силу тока и рабочее напряжение, поэтому при его выборе нужно обращать внимание на следующие характеристики солнечных панелей:

  1. Рабочее (номинальное) напряжение
  2. Максимальное напряжение контура (напряжение холостого хода). Подключая контроллер к солнечным батареям, он должен выдерживать данную нагрузку.
  3. Максимальная сила тока от солнечных панелей (ток короткого замыкания). Если в характеристиках контроллера данного параметра нет, то его можно рассчитать, зная номинал предохранителя.
  4. Рабочая сила тока солнечных батарей, т.е. величина тока, вырабатываемая в режиме нормальной работы.
  5. Номинальная мощность должна быть либо ниже, либо равной мощности контроллера. В противном случае, если у контроллера не будет предохранителей, он может сгореть. Многие виды контроллеров имеют предохранители, способные выдерживать перегруз в 10-20% в течении нескольких минут.

Выбор контроллера по типу аккумуляторов

Способы зарядки АКБ зависят от его химического состава. Контроллер регулирует силу тока и напряжение в нужном диапазоне, следуя определённому алгоритму заряда. Например ШИМ контроллеры работают по технологии широтно-импульсной модуляции, а в основе работы более дорого MPPT контроллера заложен поиск точки максимальной мощности, и затем при помощи ШИМ преобразователя происходит зарядка АКБ в соответствии с заданной программой.

Виды АКБ:

  1. Свинцово-кислотные (электролит в жидком состоянии)-зарядка обычно происходит с напряжением 14-15 В. Могут выделять взрывоопасный газ, поэтому заряжать их нужно в хорошо проветриваемых помещениях и обязательно открывать клапаны.
  2. Свинцово-кислотные (электролит загущённый или абсорбированный)-зарядка должна осуществлять напряжением не более 14 В. При нагреве структура такого электролита разрушится, в результате чего АКБ лишится своих свойств.
  3. Щелочные. Зарядка при напряжении 10-17 В, нуждаются в контроле за процессом.
  4. Литиевые
  5. Никелевые

Выбор контроллера по функционалу

Какими функциями может обладать контроллер:

  • возможность зарядки разных видов аккумуляторов;
  • дисплей отображения данных для удобства;
  • порты USB, RS232;
  • наличие внешних датчиков тока и температуры;
  • защита от короткого замыкания, перегруза;
  • возможность ручной установки параметров;
  • таймер для отключения нагрузки;
  • реле для управления внешними устройствами;
  • возможность проведения комплексной диагностики.

Какие могут быть минусы при использовании солнечных батарей

1) Зимой с панелей нужно убирать снег и лёд. Что бы свести подобную проблему к минимуму, их надо устанавливать под большим углом, однако это может привести к снижению эффективности работы.

2) Для нормальной зарядки аккумуляторов, их требуется разместить в тёплом помещении.

3) В зимнее время, особенно в ноябре, декабре и январе, может ощущаться нехватка солнечной энергии.