Солнечные панели для катера

Гибкие солнечные панели для катеров и яхт

Солнечные панели – это удобный и надежный способ зарядки аккумуляторов на катере или яхте. Первыми на судах появились жесткие модули на алюминиевом каркасе. Однако с развитием технологий они все чаще уступают место гибким и полугибким солнечным панелям.

Если солнечная панель нужна вам, чтобы заряжать на борту яхты телефон или планшет, то не гонитесь за самыми эффективными ячейками. Эффективность преобразования солнечного света в электричество не имеет для вас решающего значения. Она не повлияет на выходную мощность и не поможет вашему телефону зарядится быстрее. Ячейки с высокой эффективностью уменьшают площадь поверхности, необходимую для получения заданной мощности. Для зарядки небольших аккумуляторов в нормальных условиях эксплуатации солнечные элементы с наивысшей эффективностью, как правило, не нужны.

Однако если на яхте установлены холодильник, водонагреватель, телевизор, инвертор и солнечные панели станут еще одним источником энергии наряду с генератором и береговым зарядным устройством, то потребуется иной подход.

Есть несколько способов установки гибких панелей — монтажные скобы, клей, двухсторонний скотч. Какой из этих вариантов подходит вам больше всего? Захотите ли вы установить стандартную готовую панель, на свою яхту или катер и чем вам при этом придется пожертвовать? Или предпочтете заказать, то что подходит именно под ваши конкретные требования?

Эффективность ячеек, %	22,2-22,4
Мощность в рабочей точке (Pmpp), Wp	310
Напряжение холостого хода (Uoc), B	23,1
Напряжение в рабочей точке (Umpp), B	18,8
Ток в рабочей точке (Impp), А	16,46
Ток короткого замыкания, (Isc), A	17.54
Тип	Монокристаллические. Гибкие. Материал поверхности ETFE или PET
Количество ячеек, вес, габаритные размеры	Панели изготавливаются под заказ исходя из требований заказчика и размеров предполагаемого места установки

Солнечные панели с ETFE покрытием

Срок службы гибких солнечные панелей меньше, чем покрытых стеклом жестких. Полугибкие модули низкого качества живут всего 1-3 года. Продолжительность работы зависит от качества ячеек и стойкости внешнего покрытия к физическим воздействиям. Например, царапины или трещины препятствуют проникновению солнечных лучей и уменьшают производительность, более серьезные повреждения пропускают внутрь панели влагу и воду

Повреждения возникают в самых обычных условиях. Сильный ветер, поднял мелкие предметы, которые упав на солнечную панель оставили на ней следы. Птицы испачкали солнечные элементы, налипшая грязь резко снизила выходную мощность, а при попытке отчистить ее, пыль и мелкий песок стали абразивом и оставили на мягком защитном пластике глубокие царапины..

В стандартной гибкой панели солнечную ячейку защищает несколько слоев. Первый — это EVA, распространенный в промышленности пластиковый полимер, который используется для герметизации фотоэлементов в процессе термического ламинирования. EVA изолирует ячейку от любого контакта с жидкостями, порошками, парами или газами.

Внешний слой делают из PET, еще одного пластичного полимера, широко распространенного во всех областях промышленного производства. В гибких солнечных панелях он используется в качестве наружного покрытия, поскольку обладает хорошей механической прочностью, пластичностью в процессе производства и сохраняет гибкость после нанесения

Однако PET имеет низкое термическое сопротивление и его не рекомендуется использовать в очень жарких условиях. Кроме того, PET плохо противостоит химическим воздействиям, не стоек к кислотам и щелочам растворенным в воде. Под действием агрессивной соленой среды PET желтеет, расслаивается, а затем разрушается.

Хорошая морская гибкая солнечная панель должна иметь ETFE покрытие. ETFE — этилен тетрафторэтилен – это пластик на основе фтора. Он легко выдерживает высокую температуру и хорошо пропускает свет. Его прозрачность для солнечных лучей — 95%. Гибкие солнечные панели использующие ETFE обладают антиотражающей способностью, имеют высокую коррозионную стойкостью и прочность. По сравнению с PET они эффективнее и экономичнее.

Pricing table with an Table ID of «classic-blue_11» is not defined.

ETFE — это фторполимер. Макромолекула, состоящая из цепочки одинаковых молекул, содержащих атомы фтора. Главная особенность фторсодержащих полимеров, в том, что их молекулы очень стабильны. Фторполимеры выдерживают высокие уровни термического напряжения и химической агрессии, гораздо лучше чем другие полимеры. Это одна из важных причин, почему ETFE солнечные панели рекомендуют использовать на морских катерах и яхтах.

ETFE не только долговечный и «дружественный» к ультрафиолету материал, но он еще и «интеллектуальный». Благодаря химическим свойствам молекул фторполимер самоочищается и сохраняет прозрачность на протяжении всего своего жизненного цикла. В отличие от PET, ETFE имеет высокий коэффициент огнестойкости, поэтому подходит для жаркого и сухого климата.

Показатель	ETFE	PET	На что влияет
Толщина, мм	0,025	0,15	Более тонкая пленка делает панель гибче
Прочность	Высокая	Низкая	Из-за невысокой прочности PET ячейку легче сломать при сгибании панели
Светопропускающая способность	95%	90-93	Светопропускающая способность ETFE лучше чем PET. Благодаря этому коэффициент преобразование света в электричество выше
Теплостойкость	150 С длительное время	150 С короткое время	Термостойкость ETFE покрытия выше чем PET. PET хуже подходит для регионов с жарким климатом
Атмосферостойкость	Стойкая к воздействия растворов кислот и щелочей	Не стойкая	Из-за невысокой стойкости к агрессивным средам, PET хуже подходит для использования на воде
Поверхностное сцепление (адгезия)	Не прилипает	Клейкая липкая	Поверхность ETFE не липкая, устойчивая к загрязнению, имеет хорошие самоочищающие свойства. Липкая поверхность PET легко собирает грязь во время использования, что уменьшает мощность панели
Огнестойкость	При достижении температуры возгорания не горит	При достижении температуры возгорания загорается	Огнестойкость сказывается на интенсивности пламени во время пожара.
Срок службы	Срок службы до 10 лет в условиях высокой влажности и и температуры	Срок службы до 5 лет в условиях высокой влажности и и температуры	Срок службы ETFE вдвое больше, особенно при эксплуатации на воде и в жарком климате
Цена	Дороже	Дешевле	PET панели дешевле, но по многим показателям проигрывают ETFE

Панели с ETFE покрытием лучше подходят для использования на воде и в жарком климате

Оба типа панелей имеют свои преимущества и недостатки как в экономическом, так и в практическом отношении. Стоимость панели ETFE на 60% выше, чем эквивалент ПЭТ при той же выходной мощности. Однако ПЭТ вариант требует дополнительной заботы и внимания, если вы хотите продлить срок службы солнечных батарей до максимально возможного

Задайте вопрос,

и получите консультацию по лодочным электромоторам, аккумуляторам или зарядным устройствам для катера или яхты

Источник

Солнечные батареи для яхт и катеров

Какой тип лодок может использовать солнечные панели?

• Маленькие лодки:

Солнечная панель может полностью заряжать батарею, когда лодка находится на швартовке. Все батареи саморазряжаются, а небольшая панель может устранить все проблемы жизнедеятельности судна. Поскольку солнечные батареи производят чистую энергию постоянного тока, они являются отличными зарядными устройствами.

• Крейсерские и гоночные яхты:

Они могут использовать солнечные батареи для увеличения или замены других источников заряда. Многие парусники, которые ходят по долгу, должны использовать свой двигатель в течение 1-2 часов в день для зарядки батарей и замены потребляемой энергии. С установкой пары солнечных батарей эти лодки часто могут продлевать свое время между использованием двигателя на день или более. По-настоящему эффективные лодки, оборудованные солнечной батареей, возможно, не должны использовать двигатель для зарядки вообще.

Сколько энергии вы хотите создать?

Панели солнечных батарей заряжают батареи 12V, сами могут иметь напряжение 20V. Измеряются либо в ваттах, либо в амперах. Мы оцениваем их в амперах, так как у большинства яхтсменов есть представление о том, сколько в ампер-часах их емкость батареи, или сколько ампер-часов они используют за один день во время круиза. Мы также используем упрощающее предположение, что панель будет выводить максимальную производительность в течение пяти часов в день.

Мы достигаем этих значений, усредняя количество часов, которые панель проводит на полном солнце (определяется как 1000 Вт энергии на квадратный метр, большинство мест получают не более 80-85% полного солнца).

Проблема с поломками ячеек (затенение)

Неработающие (теневые) ячейки, покрывающие даже небольшую часть панели, оказывают огромное влияние на выходную мощность. Теневые ячейки показывают большое падение напряжения, которое выступает в качестве барьера для полезного производства энергии. Поломка двух или более ячеек отключает панель, пока проблема не будет удалена.

Этот дефект несколько корректируется за счет использования байпасных диодов на каждой ячейке, что позволяет модулю генерировать мощность даже при частичном затенении.

Чем холоднее температура на поверхности панели, тем выше выход энергии. Производительность в ясное холодное зимнее утро может быть на 30-40% выше номинальной.

Калибровка панелей для аккумулятора

Возьмите выход солнечной панели (в миллиамперах) и разделите значение на два. Это размер батареи, которую он может поддерживать. Солнечная панель 150 мА может поддерживать аккумулятор примерно до 75 Ач. Панель 1500 мА может обеспечить достаточную мощность, чтобы поддерживать батареи, при условии, что на аккумуляторах не будет нагрузки, кроме саморазряда.

Вам нужен контроллер заряда?

Как правило, панели, которые производят менее 1,5% номинальной емкости батареи в ампер-часах, не требуют регулирования. Это означает, что панель 1.5A является самой большой, которую вы должны использовать без регулятора на 100-часовом аккумуляторе. Регуляторы обычно должны использоваться, когда у вас есть две или более панели, подключенные к вашим батареям.

Если вы обеспокоены повреждением новых гелевых AGM из-за чрезмерной зарядки, вы можете добавить небольшой недорогой контроллер заряда. Эти контроллеры, также называемые регуляторами, рассчитаны на максимальное количество усилителей в вашей солнечной батарее, и мы предлагаем варианты обработки между 7А и 50А.

Постоянно монтируется или временно?

Большие жесткие панели могут быть постоянно смонтированы в специальном кронштейне, особенно при использовании на борту крейсерского судна. Сальниковые панели изготовлены для морской среды и могут устанавливаться на постоянной основе с помощью угловых прокладок. Их также очень легко удалить и хранить компактно. Складные панели обычно изготавливаются для временного использования, поскольку они менее защищены от атмосферных воздействий, чем другие типы.

Типы солнечных батарей

Существует два типа панелей, которые в основе используют:

• кремниевые кристаллы;
• тонкие химические пленки;

Монокристаллические и многокристаллические (c-Si) панели являются самой старой технологией, а также самой мощной. При правильном размере и согласовании с соответствующими батареями это панели служат для использования при больших нагрузках постоянного тока, таких как освещение, телевизор, радио или видеомагнитофон.

В кристаллических панелях кремний, выращивается в кристаллы, очищается (дорогостоящий процесс), нарезается на тонкие пластины и «легируется» с добавлением химических веществ. Солнечные элементы создают электрический ток, количество определяется размером и эффективностью ячейки, а также количеством света. Солнечные модули создаются путем соединения ячеек параллельно с увеличением силы тока и последовательно для увеличения напряжения. Типичные солнечные модули имеют 30 или 36 ячеек (генерирующих от 14 до 18 В постоянного тока).

Аморфные тонкопленочные панели Silicon (a-Si) имеют примерно 50% эффективности многокристаллических, но могут быть изготовлены в гибких формах, чтобы они могли огибать предметы или складываться. Они более эффективны при низких или рассеянных условиях освещения и менее подвержены падениям напряжения при нагревании. Это панели чаще всего используются для низкого заряда и поддержания заряда батареи. Обычно они не имеют достаточной мощности для серьезного пополнения энергии.

Тонкопленочные панели и их производительность при различных уровнях освещенности

Вот реальный пример того, как панели работают под разными уровнями света. В следующей таблице показана энергия, доступная от аморфных панелей PowerFilm, таких как их гибкие солнечные панели, при различных условиях освещения относительно полного состояния солнца:

Простые правила для лучшего производства энергии

Держите панели как можно перпендикулярно лучам входящего солнца. Мы понимаем, что, если вы устанавливаете панели на лодке при швартовке – то не сможете гарантировать, перпендикулярное расположение, но все панели будут получать больше энергии, если они получат прямой солнечный свет. Это убедительная причина для монтажа панелей на крейсерских лодках, чтобы их можно было направлять в соответствующем направлении, независимо от того, какой сезон, курс или широта.

Избегайте теней: выход панели (особенно кристаллической панели) резко падает при затенении, даже если только 10% панели находится в тени. Небольшая тень может уменьшить выход на 50% и более.

Держите свои панели прохладными. Выход панели падает, когда температура повышается, поэтому, если вы можете обеспечить некоторую вентиляцию — непременно сделайте это.

Источник