Х
X | закрыть

Солнечные батареи для дома: принцип работы, типы, рейтинг ТОП 7 лучших производителей, отзывы

Солнечная система (батарея солярных элементов), девайс, преобразующий энергию светового излучения напрямую в электроэнергию. Чаще представлен кристаллом кремния р-типа, сверху покрытого кристаллом n-типа. Вследствие солнечного излучения, попадающего на фотоэлемент, высвобождаются электроны и возникает разность потенциалов, так что ток может течь между электродами, присоединенными к этим двум кристаллам.

Все фотонные волны, длина которых меньше 1 мкм, способны провоцировать выработку электрической энергии. Солнечные системы способны конвертировать в электроэнергию порядка десятой части солнечного излучения. Они часто используются в качестве элементов питания в небольших электронных устройствах типа карманного калькулятора. Панели из нескольких тысяч батарей могут вырабатывать энергию мощностью несколько сотен ватт.

Так сложилось, что солярные батареи – это не первая попытка ученых умов укротить бесконечную энергию звезды нашей солнечной системы и использовать в качестве источника энергии. Первыми в истории были разработаны солярные коллекторные системы (они же солнечно-термальные электростанции). Работали по принципу огромного кипятильника – собранная при помощи линз в одну точку энергия кипятила воду, горячая вода, в свою очередь, вращала лопасти.

Солнечные же батареи генерирую саму электроэнергию, что куда более эффективнее. При непосредственной конвертации теряется куда меньше энергии, чем при многоступенчатой, как у коллекторов (концентрация солнечных лучей, нагрев воды и выделение пара, вращение паровой турбины и только в конце выработка электричества генератором).

Нынешние солярные батареи состоят из серии фотоэлементов – полупроводниковых компонентов, которые преобразуют солнечные лучи прямиком в электричество. Процесс конвертации солнечной энергии в ток называют фотоэлектрическим эффектом.

Подобное явление впервые открыл французский ученый Александр Эдмон Беккерель в середине девятнадцатого века. Пионером в данной сфере стал Александр Столетов – он создал рабочий фотоэлемент спустя полвека. А уже в двадцатом столетии фотоэлектрическое явление исследовал и описал знаменитый ученый Альберт Эйнштейн.

А если вы хотите узнать, какие солярные батареи стоит приобрести, то мы вам рекомендуем ознакомиться со статьей на тему: “Солнечные батареи для дома”. Принцип работы, типы, рейтинг ТОП 7 лучших производителей, отзывы – все подробности изложим ниже.

мегаполис

Принцип работы

Как уже говорилось, основой для создания фотоэлемента стали полупроводники. В них “лишние” отрицательно заряженные частицы из насыщенного слоя способны покидать свои энергетические уровни, тогда как ненасыщенный слой эти частицы принимает. Именно световая энергия “выбивают” заряженные частицы из атомов одного из слоев кристалла. Согласно описанному эффекту электроны “бегают” по кругу, заряжая элемент нагрузки (аккумуляторные батареи).

Первым фотоэлектрическим материалом в истории разработки и создания солнечных систем был селен. Сугубо с его помощью создавали фотокристаллы в конце девятнадцатого века. Но после непродолжительных тестов от селена отказались – коэффициент полезного действия кристалла не превышал один процент.

Массовая разработка солярных аккумуляторных систем стала возможной после наработок телекоммуникационной компании Bell Telephone – они создали фотоэлемент на базе силициума (кремния). И до сих пор весь мир создает батареи на основе именно данного материала.

солнечные батареи

Мощности дискретных кристаллов оказалось мало – потребителям (например, бытовым электроприборам) требовался мощный ток. Именно по этой причине отдельные элементы соединяют в цепь, формируя тем самым целую солнечную панель.

В общем виде, панель выглядит так: на жесткий каркас элементы крепятся так, чтобы их при некорректной работе возможно было заменить не нарушая целостность системы. С целью защиты от атмосферных осадков и прочих негативных влияний панель накрывают толстой пластиковой поверхностью или закаленным стеклом.

Плюсы и минусы

  • Возобновляемость. В отличие от газа или угля, энергия солнца почти бесконечна. По заверениям НАСА Солнце будет согревать Землю еще не менее 6.5 млрд лет.
  • Доступность. Солнечные лучи освещают планету в должной мере почти везде (может быть кроме полюсов), продолжительности солнечного дня хватит для конвертации в электричество.
  • Экологичность. Солнечная энергетика – наиболее перспективная отрасль добычи энергии под человеческие нужды с точки зрения борьбы с загрязнениями. В процессе добычи не выделяются вредные соединения, не портится ландшафт, не сбрасываются отходы.
  • Бесшумность. Добыча электроэнергии из панелей не создает шума.
  • Отсутствует необходимость в ежедневном обслуживании. При эксплуатации системы нет необходимости наблюдать за ней, достаточно раз в год очистить панели и раз в пять лет провести техническое обслуживание.
  • Высокая стоимость. Оборудовать дом солярными панелями может вылиться в копеечку.
  • Применение дорогостоящих и редких материалов. Вытекает из предыдущего пункта. Основной фактор высокой стоимости и редкости (особенно в наших широтах) применения.

на крыше дома

Виды

Различают следующие виды батарей:

  1. Кремниевые. В свою очередь разделяются на моно-, мульти- и поликристаллические. Друг от друга отличаются технологией изготовления, небольшой разницей КПД (от 15 до 19%) и стоимостью изготовления. Наиболее популярный вариант (поликристаллические) благодаря адекватному соотношению цены и качества.
  2. Тонкопленочные. Батареи промышленного применения. Используются в огромных солнечных “фермах”. Стоят дешевле кремниевых, но занимают много места и требуют узкоспециализированное сопроводительное оборудование (высоковольтные контроллеры и инверторы).
  3. Аморфный кремний. Элементы на базе “обедненного” (технологически не очищенного) кремния, имеют КПД не более 8%, стоят дешево, применяются редко.
  4. Теллурид кадмиевые (CdTe). Продвинутая пленочная технология, дешевле примерно на треть, КПД не более 11%.
  5. CIGS. Батарея из полупроводникового материала, изготовляющегося из меди, индия, галлия и селена. Наиболее перспективная сфера развития. КПД на нынешней стадии разработок составляет порядка 15%.

Рейтинг ТОП 7 лучших производителей солнечных батарей

В наш сегодняшний рейтинг войдут:

  • E-Power 25Вт;
  • SilaSolar 30Вт;
  • E-Power 50Вт;
  • TopRaySolar 65П;
  • ТСМ-95 А;
  • ФСМ-160П;
  • Seraphim SRP-270-6PB.

Рассмотрим их подробнее.

E-Power 25Вт

E-Power 25Вт

В гибкой солнечной панели E-Power 25Вт используются фотоэлементы SolarCity, что делает ее на 20% эффективней, чем обычные солнечные панели с использованием китайских фотоэлементов и значительно дешевле чем солнечные батареи на основе фотоэлементов SunPower, благодаря чему мы получаем ту же мощность при меньшем размере и цене. В качестве основы используется не алюминий а TPT, что делает ее более гибкой и легкой (1,4 кг на 100 Вт) по сравнению с аналогами.

Тип пленка/монокристалл
Мощность 25 Вт
Ток 18В 1.4А
КПД 20.5%
Размер 560х277х3 мм

Цена: от 2 500 до 2 890 рублей.

солнечные батареи E-Power 25Вт
  • высокий коэффициент полезного действия (20.5%);
  • рама на базе ТРТ.
  • панель без выходов на клеммы.

Небольшая, но функциональная штука. Представляет из себя готовую панель, закрытую защищенным стеклом. Она односторонняя, с 4 кронштейнами по периметру. Не особо массивная, масса целиком чуть более пяти килограмм. Выгодная покупка, брал несколько, все в лучшем виде. Советую!

SilaSolar 30Вт

SilaSolar 30Вт

Монокристаллическая солнечная батарея SilaSolar 30Вт произведенная по технологии 4BB (4 bus bar) используется для небольших электростанций автономного или резервного электроснабжения и для систем автономного освещения. Для полного комплекта необходимо использовать аккумуляторы, инвертор, контроллер заряда и дополнительное оборудование для монтажа.

Тип монокристалл
Мощность 30 Вт
Ток 18В 1.67А
КПД 17.12%
Размер 540х440х25 мм

Обойдется от 2 100 до 2 450 рублей.

солнечные батареи SilaSolar 30Вт
  • технология “4 шины”;
  • рамка из анодированного алюминиевого сплава.
  • небольшое суммарное КПД – 17.12% сравнительно с другими позициями рейтинга.

Популярная модель. Собрана из китайских фотоэлементов. Легка в монтаже, есть выходы клемм на нижней части, панели собираются между собой без переходников – просто зацепил кабель напрямую, изолировал и вперед. Поставил небольшую аккумуляторную систему на подсветку двора, все функционирует исправно. Советую!

E-Power 50Вт

E-Power 50Вт

Гибкие солнечные панели E-Power идеально подходят для установки и использования на катерах, яхтах и автомобилях.

Благодаря гибкому материалу, пленка может быть установлена даже на неровной поверхности. Для ее крепления не требуется сверление отверстий.

Тип пленка/монокристалл
Мощность 50 Вт
Ток 17.6В 2.8А
КПД 21.5%
Размер 545х535х3 мм

Цена: от 4 099 до 4 500 рублей.

солнечные батареи E-Power 50Вт
  • пленочная технология позволяет сгибать полотно до 30°;
  • водонепроницаемый;
  • внушительный КПД (21.5%).
  • высокая парусность полотна.

Хочу вам порекомендовать отличные панели от И-Павер. Они универсальны – выходы питания и коммутации унифицированы, теоретически можно соединить с любой другой панелью. Состоит из тридцати двух фотоэлементов, соединенных последовательно. Общее впечатление от покупки – положительное, поэтому рекомендую!

TopRaySolar 65П

TopRaySolar 65П

Солнечная система 65П TopRaySolar (TPS107S) изготовлена из высокоэффективных поликристаллических солнечных элементов первой категории качества, что гарантирует повышенную производительность и надежность модуля.

В процессе производства используются только высококачественные и сертифицированные компоненты производителей с мировым именем и многолетним опытом работы в области солнечной энергетики. Солнечный модуль изготавливается из 72 поликристаллических солнечных элементов размером 125х31,2 мм.

КПД 19%
Тип поликристалл
Ток 12В 3.2А
Мощность 65 Вт
Размер 661х628х25 мм

Стоимость: от 3 800 до 4 370 рублей.

солнечные батареи TopRaySolar 65П
  • унифицированные клеммы;
  • закаленное стекло с повышенной проницаемостью;
  • анодированный алюминиевый профиль.
  • минусы не найдены.

Выбирал среди всего многообразия и остановился таки на TRS. Производят элементы, естественно, в Китае, собирают там же. По качеству мне все понравилось, есть крепления на верхней и нижней части. Стекло действительно закаленное и очень толстое, впервые с таким столкнулся. Так-то я доволен, советую!

ТСМ-95 А

ТСМ-95 А

Кремниевый монокристаллический модуль под стеклом в алюминиевой рамке. На обратной стороне находится клеммная коробка.

Модуль односторонний, в нем применено специальное текстурированное стекло, в котором потери световой энергии минимизированы. Это позволило получить примерно на 15% больше мощности с единицы площади модуля.

Тип монокристалл
Размер 1183х563х43 мм
Ток 18В 5.28А
Мощность 95 Вт
КПД 18.7%

Обойдется от 11 000 до 12 700 рублей.

солнечные батареи ТСМ-95 А
  • предусмотрена клеммная коробка на тыльной стороне;
  • плотный защитный слой стекла сверху.
  • массивна (7.9 кг).

Повседневная практика показывает, что затраты на освещение дома могут быть действительно большими. Значимость подобной проблемы высока, поэтому я решил перевести (частично) свет на автономное питание и приобрел ТСМ-95А. Отлично справился сам по видеоурокам в Интернете с монтажом и подключением, все работает. Я доволен.

ФСМ-160П

ФСМ-160П

Использование новейших контактных коробок с диодами минимизирует потери мощности при затемнении, обеспечивает стабильную работу и длительный срок эксплуатации. Класс защиты IP 65.

Высококачественный анодированный алюминиевый профиль с дренажными отверстиями и жесткой конструкцией, которая предотвращает деформацию модуля в экстремальных погодных условиях. Солнечные модули серии ФСМ сертифицированы по ГОСТ Р МЭК 60065-2005.

Мощность 160 Вт
КПД 17.5%
Ток 18.8В 8.51А
Тип поликристалл
Размер 1482x674x35 мм

Цена: от 7 350 до 8 500 рублей.

солнечные батареи ФСМ-160П
  • 8.5 ампер выходного тока;
  • распределительная коробка с защитой IP67.
  • массивность общей конструкции (13 кг).

Ставил на крышу дачи. Брал две панели, с расчетом на питание коттеджа (примерно 800 ватт). Собственно, получилось не особо дорого. Живем в Сочи, недостатка солнца у нас тут нет, система работает на ура. Использую как резервный источник, иногда бывают перебои с электропитанием. Все здорово, я доволен!

Seraphim SRP-270-6PB

Seraphim SRP-270-6PB

Высокая эффективность и производительность каждого элемента; безбликовое закаленное стекло с повышенной светопроницаемостью и низким содержанием железа; высокая надёжность и сильное механическое сопротивление; стандартная водонепроницаемая распределительная коробка с 6 обходными диодами; высокая устойчивость к различным жестким климатическим условиям.

Тип поликристалл
Мощность 270 Вт
Ток 31В 8.6А
КПД 19.6%
Размер 1640х992х35 мм

Придется раскошелиться от 10 770 до 12 000 рублей.

солнечные батареи Seraphim SRP-270-6PB
  • один ватт перерабатываемой энергии обойдется всего в 40 рублей от себестоимости панели;
  • закаленное стекло с двух сторон;
  • модуль выдерживает сильный ветер давления (2400Pa) и снеговой нагрузки (5400Pa);
  • отличная производительность в условиях низкой освещенности.
  • недостатки не обнаружены.

Советую покупать именно панели от фирмы Серафим. Во-первых, они качественные и имеют сертификат соответствия стандарту ISO9001. Во-вторых – очень выгодные по себестоимости. Я покупал в том году, с дедом зацепили на гараж, все настроили. Отлично функционирует, запитали телевизор и свет в том же гараже.

Сравнительная таблица представленных моделей

Краткие характеристики рассмотренных моделей собраны в таблице ниже:

Модель

Тип Мощность, Вт Ток, В/А КПД, %

Размер, мм

E-Power 25Вт пленка/монокристалл 25 18/1.4 20.5 560х277х3
SilaSolar 30Вт монокристалл 30 18/1.67 17.12 540х440х25
E-Power 50Вт пленка/монокристалл 50 17.6/2.8 21.5 545х535х3
TopRaySolar 65П поликристалл 65 12/3.2 19 661х628х25
TCM-95A монокристалл 95 18/5.28 18.7 1183х563х43
ФСМ-160П поликристалл 160 18.8/8.51 17.5 1482x674x35
Seraphim SRP-270-6PB поликристалл 270 31/8.6 19.6 1640х992х35

Списки лучших

Предлагаем ознакомиться с еще несколькими моделями, представленными в данных категориях:

  • Портативные – Goal Zero Nomad 7 Plus;
  • Российского производства – ТСМ-50;
  • Китайского производства – Yingli Solar 100.

Рассмотрим их поближе.

Портативные – Goal Zero Nomad 7 Plus

Goal Zero Nomad 7 Plus

Новинка от компании Goal Zero – портативная солнечная панель Nomad 7 Plus. Благодаря прочному погодозащищенному корпусу, малому весу и габаритам, а также высокой эффективности Nomad 7 Plus станет незаменимым спутником в ваших путешествиях.

Тип поликристалл
Мощность 7 Вт
Размер 240х330х20 мм

Цена: от 7 000 до 8 000 рублей.

солнечные батареи Goal Zero Nomad 7 Plus

Российского производства – ТСМ-50

ТСМ-50

Российская компания «Телеком-СТВ» (г. Зеленоград) производит продукцию в среднем на 30 % дешевле, чем немецкие аналоги: цены начинаются от 5 600 руб. за панели на 100 Вт. Панели данного производителя имеют КПД до 20–21 %. Основной «фишкой» данного предприятия стала запатентованная технология изготовления кремниевых пластин диаметром до 15 мм и солнечных модулей на их основе.

Тип монокристалл
Мощность 50 Вт
Размер 870х433х27 мм

Обойдется от 3 250 до 4 000 рублей.

солнечные батареи ТСМ-50

Китайского производства – Yingli Solar 100

Yingli Solar 100

Китайский завод с объемом производства 800 МВт в год. Его продукцию импортируют в страны СНГ, перемаркированными под других производителей. Качественные, недорогие и популярные панели.

Тип поликристалл
Мощность 100 Вт
Размер 970х620х32 мм

Стоимость: от 5 200 до 6 000 рублей.

солнечные батареи Yingli Solar 100

На что смотреть при выборе

При покупке стоит обратить внимание на:

  1. Тип фотоэлемента. Предпочтительнее брать поликристаллический.
  2. Мощность. Следует посчитать, какие и с какой мощностью панели выгоднее будет взять.
  3. Выходной ток. Исходя из номинальных данных, следует подобрать соответствующий трансформатор и аккумулятор, так как с токами 18 вольт 10 ампер работать бытовая техника не способна.
Оцените материал:
Поделитесь в СоцСетях:
Фотографии к статье взяты из Яндекс.Картинок