Солнечные батарей виде свечи

Освещение на солнечных батареяхеях и его виды

За последние несколько лет на рынке освещения на солнечных батареях случился настоящий бум. Десятки производителей предлагают сотни моделей, в многообразии которых легко можно запутаться. Давайте попробуем немного разобраться в существующем ассортименте.

Для начала давайте вообще определимся, что же вообще такое светильник на солнечной батарее? Это осветительный прибор, работающий от аккумулятора, заряжаемого в течение дня солнечной батареей. От емкости аккумулятора зависит время работы устройства. Т.е работа светильников на солнечной батарее полностью автономна и не требует подключения источников резервного питания. Такие устройства предназначены как для уличного освещения, так и для работы в помещении, главное, чтобы на них в течение дня попадало как можно больше солнечного света.

В первую очередь все светильники на солнечной батарее можно разделить на 2 категории:

• те, что выступают как полноценная замена электрическому освещению — это так называемые автономные системы освещения.
• И модели, которые можно использовать на участке в дополнение к основному освещению или в качестве декора, их часто называют садовыми или газонными светильниками на солнечной батарее.

Садовые светильники на солнечной батарее

Для начала давайте разберемся с садовыми светильниками, так как они наиболее популярны и разнообразны. Принцип работы садовых светильниов на солнечных батареях достаточно прост — встроенная солнечная панель в течении светового дня преобразует энергию солнечного света в электрическую. Заряд накапливается в аккумуляторе, от которого с наступлением сумерек и работает светодиод. В зависимости от типа и емкости аккумулятора, а также мощности ламп, полного заряда встроенного аккумулятора достаточно для 4-12 часов непрерывного свечения. График работы устройства регулирует специальный датчик света, благодаря которому светодиод включается автоматически с наступлением сумерек, и отключается с рассветом или при полной разрядке аккумулятора. С наступлением нового светового дня цикл повторяется.

Таким образом, к ключевым преимуществам светильников на солнечной батарее можно безусловно отнести:

• простоту установки. Достаточно достать светильник из упаковки и разместить его так, чтобы на солнечную батарею падал прямой или рассеянный свет
• автономность. Они не требуют специального ухода. Нет необходимости ежедневно включать их вручную.
• экономичность. Они не требуют подключения к сети, а следовательно, и счет за электричество останется без изменений
• экологичность. Для освещения используются возобновляемые источники энергии
• мобильность. В любой момент, без особых усилий светильник можно перенести в другое место или демонтировать в несезон, не привлекая к этому специалистов.

Виды газонных светильников на солнечной батарее:

Все светильники можно условно разделить по методу установки на:

• наземные. Они не подразумевают какого-либо специального крепежа и просто устанавливаются на грунт в выбранном месте. К их числу относится подавляющее большинство декоративных фигурок — собаки, гномы, ёжики, птицы и т.д.
• ландшафтные. Это светильники «на ножке». Для установки в конструкции предусмотрен колышек, который втыкается в грунт. Сам светильник представляет из себя стойку, на вершине которой расположен плафон. Высота столбика, как и оформление плафона, очень сильно варьируются. К этой группе можно отнести и «столбики» с классическими плафонами и декоративные модели с плафонами в виде бабочек, стрекоз, птиц, цветов и т.д.
• подвесные. Эта группа садовых светильников на солнечной батарее предназначена для украшения беседок, деревьев, кустарников, архитектурных конструкций. Она включает в себя гирлянды и различные «подвесы» с объемными плафонами и декоративными элементами.
• для водоемов. Такие светильники имеют очень высокий уровень влагозащиты защиты — IP65, поэтому подходят для непосредственного запуска в воду — пруды, фонтаны, бассейны. Оформлены они, как правило, в виде лилий или прозрачных шаров.
• на стекло. В качестве крепежного элемента для таких светильников выступает присоска, с помощью которой Вы можете разместить светильник на любой стеклянной поверхности. При их установке важно учитывать, что «плафон» должен быть обращен в помещение, т.к. солнечная батарея чаще всего размещается в основании присоски и для зарядки аккумулятора должна быть обращена к солнечному свету.
• настенные. Эти светильники предназначены для крепления к вертикальной поверхности и могут использоваться для подсветки фасадов, цоколей зданий, входных групп, лестничных маршей.

Наземные	Ландшафтные	Подвесные
Для водоемов	На стекло	Настенные

Что касается оформления светильников, то на рынке сейчас можно найти предложения, удовлетворяющие самый взыскательный вкус. Неизменно стабильным спросом пользуются модели классического и современного hi-tech облика. Также на выбор покупателям производители готовы предложить целую армию гномов, котят, щенков, ежей, улиток, птиц и других представителей животного мира. Заслуженной популярностью пользуются светильники с бабочками и стрекозами. Отдельного упоминания заслуживают модели, оформленные под цветы — здесь и шикарные розы и восхитительные орхидеи, подсолнухи и хризантемы, лилии и астры.

Многообразие форм порождает и широкий ассортимент материалов, которые используются в производстве светильников. Это и долговечный металл и прочный, яркий пластик, текстиль, керамика и полистоун. В одной модели могут гармонично сочетаться разные материалы, или она может быть изготовлена только с применением какого-то одного.

Все газонные светильники на солнечной батарее оборудованы современными энергоэффективными LED или SMD LED светодиодами, срок службы которых от 30 до 100 тыс. часов! Источником питания для них служат Ni-Mh или Ni-Cd аккумуляторы, реже встречаются LiFePO4 аккумуляторы. В большинстве светильников используются аккумуляторы типоразмера AA («пальчиковые») или AAA («мизинчиковые»), иногда встречаются 2/3 AAA и «таблетки». В среднем срок службы аккумулятора составляет 1,5-2 года, после чего его необходимо будет заменить на новый. В период межсезонного хранения иногда случается, что аккумулятор разряжается полностью и мощности небольшой солнечной панели светильника уже недостаточно для придания ему стартового заряда. В этом случае аккумулятор следует вынуть и зарядить от сети через зарядное устройство. После чего его зарядка будет выполняться солнечной батареей в шататном режиме.
Что касается цвета ламп, то лидерами, безусловно, являются светильники с белым свечением и цветным (RGB), когда цвет плавно меняется и переходит из одного в другой (красный, синий, зеленый и т.д.). Реже встречаются модели с однотонными цветными светодиодами — красными, желтыми и т.д. Отдельного упоминания заслуживают светильники с имитацией горящей свечи. Они создают полную иллюзию пламени, которое немного колышется и подрагивает от ветра — такое свечение будет неровным, с изменением яркости.

Все эти модели садовых светильников на солнечной батарее широко представлены в нашем интернет-магазине, где Вы можете купить их с доставкой по всей России. Светильники на солнечной батарее помогут Вам сделать свой дом и участок более уютным, современным и удобным. Наши менеджеры с удовольствием ответят на интересующие вопросы, посоветуют, а также подробно расскажут о характеристиках каждой модели, представленной в нашем ассортименте!

Автономные системы освещения

Если газонные (садовые) светильники на солнечной батарее служат в качестве дополнительной подсветки участка, или выполняют декоративные функции, то в ситуациях, когда освещение по своей интенсивности должно быть сопоставимо с электрическим, не обойтись без автономных систем освещения (АСО). Автономные системы освещения значительно мощнее и имеют достаточно сложную конструкцию, что обуславливает более высокую их стоимость по сравнению с газонными светильниками.
В первую очередь такие системы можно разделить по типу питания на:

• полностью автономные
• с возможностью подключения к стационарной сети электроснабжения 220В.

Питание полностью автономных систем освещения могут обеспечивать солнечные батареи, ветрогенераторы или их комбинации.
Также автономные системы могут быть изготовлены из расчета возможности их подключения к стационарной сети энергоснабжения 220В в качестве резервного источника питания. Такое подключение будет происходить автоматически при недостатке солнечного света, например, в зимний период или в затяжную непогоду.

Основным преимуществом автономных систем освещения является то, что их можно изготовить полностью под заказ, учитывая потребности конкретного проекта. Заказчик может выбрать яркость освещения на заданную площадь территории, а также определить количество часов автономной работы и оптимизировать систему за счет применения датчиков света и движения. В зависимости от этих параметров, а также географии региона, где планируется их использование, можно рассчитать необходимую мощность светильников, емкость аккумуляторных батарей, требуемую мощность солнечных батарей и/или ветрогенераторов и подходящие к ним контроллеры.

Источник

Работают ли солнечные батареи в пасмурную погоду

Принцип работы

Конструкция множества солнечных батарей сделана по принципу, что они в физическом смысле являются фотоэлектрическими преобразователями. Электрогенерирующий эффект проявляется в месте «p–n» перехода.

Чтобы сконцентрировать в себе солнечную энергию, полупроводники выполнены в форме панелей. По этой причине эти конструкции получили одноимённое название в независимости от их формы (гибкие или статичные) — солнечные панели.

По какому принципу работают солнечные панели и системы на их основе? Панель включает в себя 2 кремневые пластины с различимыми друг от друга свойствами. Процесс вырабатывания электроэнергии происходит так:

1. Воздействие солнечных лучей на первую приводит к недостаче электронов.
2. При воздействии на вторую пластину, та получает избыток электронов.
3. К пластинам подведены полосы из меди, проводящие ток.
4. Полосы подключаются к преобразователям напряжения с встроенными АКБ.

Основа — это кремниевые пластины. Но чтобы данную конструкцию использовать в качестве источника бесперебойного питания (а не только во время солнцестояния), к ней подключаются не дешевые аккумуляторы (с их помощью подключенные к сети объекты расходуют энергию ночью).

В промышленности конструкция для поглощения энергии Солнца сделана из многочисленных ламинированных фотоэлектрических ячеек, связанных друг с другом и поставленных на гибкой или жесткой подставке.

Коэффициент полезного действия конструкции вычисляется исходя из применения разных факторов. Основными являются — чистота задействованного кремния и размещение кристаллов.

Процесс очищения кремния довольно сложен, да и расположить кристаллы в единой направленности не легко. Сложность процессов, отвечающих за повышение КПД конвертируются в высокую цену за подобное оборудование.

Солнечные панели — перспективное направление в энергетике, поэтому в исследования новых проектов в этой сфере инвестируется многомиллиардные вложения. Каждый квартал коэффициент фотоэлектрического преобразования повышается, благодаря манипуляциям с проводниками и элементами конструкции. При этом, за основу может браться не только кремний.

Солнечные батареи за стеклом

Часто нас спрашивают, насколько снизится выработка солнечных батарей, если их установить за стеклом — внутри балкона, веранды и т.п. Многие дачники боятся, что установленную снаружи солнечную батарею украдут. Некоторые пытаются сделать установку солнечных батарей неприметной.

В солнечных панелях применяется специальное стекло с повышенной прозрачностью, которая достигается пониженным содержанием железа в стекле, но даже оно снижает мощность солнечной панели на несколько процентов. Как видно из таблицы выше, оконное стекло в один слой снижает выработку солнечной панели на 9%, а двойное стекло — на 16%. Это при условии, что эти стекла — идеально чистые и солнечные лучи падают на них перпендикулярно. В реальности же стекла бывают пыльными или даже грязными, что дополнительно снижает их прозрачность. При падении солнечных лучей под углом, отличным от 90 градусов, на передней и задней поверхности каждого стекла возникают переотражения, которые также отводят солнечные лучи от солнечного элемента. Поэтому мы не рекомендуем устанавливать солнечные батареи за оконными стеклами.

Солнечные батареи за стеклом на балконе

Эта статья прочитана 4935 раз(а)!

Типы фотоэлектрических преобразователей

В промышленности существует классификация солнечных батарей по типу устройства и применяемого фотоэлектрического слоя.

По устройству делятся на:

• панели из гибких элементов, они же гибкие;
• панели из жестких элементов.

При развертывании панелей чаще всего используются гибкие тонкоплёночные. Они укладываются на поверхность, игнорируя некоторые неровные элементы, что делает данный тип устройства — более универсальным.

По типу фотоэлектрического слоя для последующего преобразования энергии панели делятся на:

1. Кремниевые (монокристалл, поликристалл, аморфные).
2. Теллурий–кадмиевые.
3. Полимерные.
4. Органические.
5. Арсенида–галлиевые.
6. Селенид индия– меди– галлиевые.

Хотя разновидностей множество, львиную долю в потребительском обороте имеют кремниевые и теллурий–кадмиевые солнечные панели. Эти два типа выбирают из–за соотношения кпд/цена.

Характеристики кремниевых солнечных батарей

Кварцевый порошок — это сырьевой материал для кремния. Данного материала на Урале и Сибири очень много, поэтому именно кремниевые солнечные панели есть и будут в большем обиходе, чем остальные подтипы.

Монокристалл

Монокристаллические пластины (mono–Si) содержат в себе синевато–темный цвет, равномерно размещенный на всей пластине. Для таких пластин применяется максимально очищенный кремний. Чем он чище, тем солнечные батареи имеют КПД выше и самую наибольшую стоимость на рынке таких устройств.

1. Наивысший КПД — 17–25%.
2. Компактность — задействование сравнительно с поликристаллом меньшей площади для развертывания оснащения в условиях тождества мощности.
3. Износостойкость — бесперебойная работа выработки электроэнергии без замены основных комплектующих обеспечивается за четверть века.

1. Чувствительность к пыли и грязи — осевшая пыль не дает батареям работать со светом от светила и соответственно уменьшает КПД.
2. Высокая цена равна увеличенному сроку окупаемости.

Так как mono–Si нуждаются в ясной погоде и лучах Солнца, панели устанавливаются на открытых местах и поднятые на высоту. Насчет местности, то предпочтение отдается местности, в которой ясная погода обыденность, а количество солнечных дней приближено к максимальному.

Поликристалл

Поликристаллические пластины (multi–Si) наделены неравномерным синим окрасом из–за разнонаправленности кристаллов. Кремний не настолько чист, как в используемых mono–Si, поэтому КПД несколько ниже, вместе со стоимостью таких солнечных батарей.

Положительные факты поликристалла:

1. Коэффициент полезного действия 12–18%.
2. При неблагоприятной погоде КПД лучше, чем у Mono–Si.
3. Цена данного агрегата меньше, а сроки окупаемости намного ниже.
4. Ориентация на солнце не принципиальна, поэтому можно размещать их на крышах различных строений.
5. Длительность эксплуатации — эффективность поглощения энергии и аккумулирования электричества падает до 20% спустя 20 лет непрерывной эксплуатации.

1. КПД уменьшен до 12–18%.
2. Требовательность к месту. Для развертывания нормальной станции выработки электроэнергии нужно больше места, чем при задействовании батареи из монокристалла.

Аморфный кремний

Технология производства панелей существенно отличается от предыдущих двух. В приготовлении задействованы горячие пары, опускающиеся на подложку без образования кристаллов. При этом используется меньше производственного материала и это учитывается при формировании цены.

1. Коэффициент полезного действия — 8–9% во втором поколении и до 12% в третьем.
2. Высокий коэффициент полезного действия при не совсем солнечной погоде.
3. Возможность использования на гибких модулях.
4. Эффективность батарей не падает вниз при повышении температуры, что позволяет монтировать их на всякие поверхности с нестандартной формой.

Основным недостатком можно считать меньший КПД (если сравнивать с иными аналогами), в связи с чем требуется большая площадь для получения сопоставимой отдачи от оборудования.

Какие солнечные модули работают лучше при пониженной освещенности и рассеянном свете?

В спецификациях на солнечные модули указаны параметры при STC (стандартных тестовых условиях). Реальные условия эксплуатации могут значительно отличаться от STC. Обычно солнечные батареи в России работают при освещенности ниже, чем 1000 Вт/м² и погода бывает облачная или даже пасмурная. Солнечные модули разных типов и даже одного типа, но разных производителей работают по-разному в реальных условиях эксплуатации.

Поэтому возникает вопрос — какие солнечные модули лучше купить, чтобы они работали наиболее эффективно при облачной погоде и рассеянном свете? Основным параметром, который нам важен при оценке эффективности солнечных батарей, является количество вырабатываемой энергии за промежуток времени (сутки, неделю, месяц, год). Какие же модули вырабатывают больше энергии при малой освещенности? Рассмотрим основные типы модулей — монокристаллические, поликристаллические, тонкопленочные аморфные кремниевые, монокристаллические PERC модули — это основные модули, представленные сейчас на российском рынке.

Часто задают вопрос — какие модули работают лучше при облачной погоде и рассеянном свете? При пониженной освещённости и частичном затенении лучше работают тонкопленочные модули. Также, лучше чем обычные моно и поликристаллические модули при пониженной освещённости работают модули, изготовленные по технологии PERC (у нас в ассортименте есть такие модули).

Для стандартных модуле точно сказать, какой модуль — монокристаллический или поликристаллический — будет больше вырабатывать в облачную погоду нельзя. Тут все зависит от качества производителя. Только брендовые модули будут гарантировать максимальную выработку при различных условиях работы. Обязательно смотрите, присутствует ли производитель или бренд в списке модулей, которые прошли тестирование независимой лаборатории на параметра PCT

Дешевые модули делаются со стеклом без антибликового покрытия (один из популярных в России поставщиков продает именно такие модули). Они выдают заявленные параметры при тестировании на заводе, когда модули облучаются под прямым углом к плоскости. Но как только угол падения солнечных лучей становится не перпендикулярным поверхности элемента, значительная часть солнечного света отражается некачественным стеклом. Также, очень плохо такие модули работают и на рассеянном свете. В итоге выработка энергии таким модулем может быть меньше раза в 2 по сравнению с выработкой энергии модулем такой же номинальной мощности, но сделанным известным брендом и производителем, отвечающим за свое качество.

Поэтому повторим наш настоятельный совет, которые мы даем в нашем Руководстве покупателя солнечных батарей — не покупайте солнечные модули под брендом российского импортера! Вы сэкономите на покупке, но потеряете в выработке энергии (а это главный показатель качества солнечный батарей). В итоге стоимость электроэнергии от вашей солнечной батареи будет дороже, чем если бы вы купили качественную солнечную панель известного производителя.

Обзор модулей, не использующих кремний

Солнечные панели, изготавливаемые из более дорогих аналогов, достигают коэффициента в 30%, они могут быть в несколько раз дороже аналогичных систем на основе кремния. Некоторые из них всё же имеют более низкий КПД, при этом обладая возможностью работать в агрессивной среде. Для изготовления таких панелей применяется чаще всего теллурид кадмия. Применяются и другие элементы, но реже.

Перечислим основные преимущества:

1. Высокий КПД, от 25 до 35%, с возможностью достигнуть, в относительно идеальных условиях даже 40%.
2. Фотоэлементы стабильны даже при температурах до 150 °C.
3. Концентрация света от светила на маленькой панели позволяет обеспечить водяной теплообменник энергией, в результате чего образовывается пар, который вращает турбину и генерирует электричество.

Как и говорили ранее — минусом является высокая цена, но в некоторых случаях они являются лучшим решением. Например, в экваториальных странах, где поверхность модулей может нагреться до 80 °C.

Как соединять солнечные батареи?

Солнечная панель – это простой источник питания, как аккумулятор или батарейка. Поэтому, для них действуют все те же законы, что и для источников питания. Солнечные панели можно соединять с друг другом последовательно, параллельно или даже последовательно-параллельно. Более подробно про виды соединений источников питания читайте в этой статье.

Последовательное соединение

Вот так выглядит параллельное соединение солнечный панелей. В этом случае суммируется выдаваемая сила тока, а напряжение остается таким же

параллельное соединение солнечных панелей

Параллельное соединение

Если же вы хотите увеличить напряжение, то следует соединять панели последовательно. В этом случае у вас напряжения, получаемые с каждой солнечной панели будут суммироваться.

последовательное соединение солнечных панелей

Последовательно-параллельное соединение

Если вы хотите увеличить и напряжение и выдаваемую силу тока, то в этом случае соединяют панели последовательно-параллельно

последовательно-параллельное соединение солнечных панелей

Полимерные и органические батареи

Модули, созданные на основе полимерных и органических материалов, получили своё распространение в последние 10 лет, они создаются в виде плёночных конструкций, толщина которых редко превышает 1 мм. Их КПД близок к 15%, а стоимость в несколько раз ниже кристаллических аналогов.

1. Низкая стоимость производства.
2. Гибкий (рулонный) формат.

Недостатком панелей из этих материалов является снижение эффективности на длительной дистанции. Но этот вопрос ещё исследуется и производство постоянно модернизируется, чтобы исключить минусы, которые могут проявиться в существующем поколении такого вида батарей через 5–10 лет.

Как сделать правильный выбор?

Для владельцев домов, расположенных на Европейском континенте выбор довольно прост — это поликристалл либо монокристалл из кремния. При этом, при ограниченных площадях стоит сделать выбор в пользу монокристаллических панелей, а при отсутствии таких ограничений — в пользу поликристаллических батарей. При выборе производителя, технических параметров оборудования и дополнительных систем стоит обратиться к компаниям, которые занимаются как продажей, так и установкой комплектов. Учитывайте, что вне зависимости от производителя — качество систем у «топовых» производителей вряд ли будет отличаться, поэтому не дайте себя обмануть, изучая ценовую политику.

Если решили заказать установку «солнечной фермы» под ключ, учтите, что сами панели в пакете таких услуг займут всего 1/3 общей стоимости, а окупаемость вплотную приблизится к о:

1. Бюджетным, но эффективным выбором станут панели от компании Amerisolar, поликристаллическая модель носит название AS–6P30 280W, имеет размер 1640х992 мм и выдаёт, соответственно — 280 Вт мощности. КПД модуля составляет 17.4%. Из минусов — гарантия всего 2 года. Но стоимость ∼7 тыс. рублей.
2. Аналогичным по мощности будет модуль RS 280 POLY от китайской Runda, стоимость ещё ниже — около 6 тыс. рублей.
3. Если место ограничено, стоит обратить внимание на продукт компании LEAPTON SOLAR — LP72–375M PERC, КПД составляет 19.1%, и при размерах 1960х992 мм получаем на выходе 375 Вт энергии. Стоимость такой батареи будет в районе 10 тыс. рублей.
4. Ещё одним эффективным вариантом с меньшими габаритами, 1686х1016 мм будет новинка от LG — NeOn 340 W. «Не он» может похвастаться КПД в 19.8%, но не может похвастаться стоимостью, она будет более чем в половину выше предыдущего образца — примерно 16 тысяч рублей.
5. Для тех, кто хочет обратить своё внимание на премиальный сегмент, тайваньская компания BenQ выпустила на рынок монокристальный модуль SunForte PM096B00 333W, выдающий на выходе 333 Вт мощности, имеющий номинальный КПД в 20.4% при размерах 1559х1046 мм. Этот модуль получил впечатляющую стоимость в почти 35 тысяч рублей.

Почему так важна эффективность?

Большое значение эффективность приобретает при расчёте площади, которую вы можете использовать под систему солнечных батарей. При сопоставимых размерах описанных модулей от Amerisolar AS–6P30 280W (1.63 квадратных метра) и NeOn 340 W от LG (1.71 квадратных метра), разница в мощности на один квадратный метр на выходе будет составлять 15.6%. С одной стороны, это может показаться не очень эффективным, учитывая разницу в цене более чем в два раза, но в случае с ограниченным пространством или более агрессивной внешней средой, возможно, сдвинет ваш выбор в пользу этого известного производителя.

Увеличенный коэффициент полезного действия подчеркивает не только эффективность технологии изготовления, но и качественные материалы, используемые при изготовлении. Это сможет сказаться на сроках работы устройств, на устойчивость панелей к так называемой деградации. Не стоит забывать также и про гарантийные обязательства производителя. Имея представительства и гарантийные сервисы почти во всех уголках мира — LG сможет похвастаться более лояльным подходом к клиентам и выполнением своих обязательств.

Контроллер, резистор и инвертор

• Контроллер необходим для подключения аккумуляторов в сеть. Он контролирует заряд.

• Резистор поглощает избыточную мощность выработки электроэнергии.

• Инвертор необходим для нормального снабжения электросети, кроме тех случаев, когда необходимо запитать приёмники, которые работают от постоянного напряжения, а не от переменного.

Конечно, разобраться во всех тонкостях работы солнечной батареи сложно. Но надеемся, Вы найдёте ответы на страничках нашего сайта. Более наглядно работу солнечных элементов можно понять из графических схем.

Источник