Słońce to niewyczerpane źródło czystej energii. Przez długi czas ludzkość postrzegała słońce jako źródło ciepła i światła, nie myśląc o jego pełniejszym wykorzystaniu do własnych celów. Wraz z rozwojem nowych technologii stało się możliwe nie tylko pełniejsze wykorzystanie energii słonecznej, ale także jej akumulacja. Początkowo wykorzystanie technologii do wykorzystania energii słonecznej było ograniczone wysokimi kosztami komponentów i niską wydajnością. Teraz, wraz ze wzrostem sprawności systemów solarnych i stopniowym obniżaniem ich kosztów, stało się możliwe indywidualne wykorzystanie tego źródła energii do celów domowych.
Każdy, po rozważeniu wszystkich za i przeciw, może przestawić się na korzystanie z czystej energii słonecznej i przestać w zależności od scentralizowanej sieci zasilającej. Jest to szczególnie ważne, gdy dom wiejski znajduje się z dala od linii energetycznych.Ponadto systemy solarne mogą służyć jako dodatkowe (zapasowe) źródło energii, chroniąc się przed przerwami w dostawie prądu.
Panele różnią się technologią produkcji, jakością, sposobem użytkowania, a także wieloma innymi parametrami. Spróbujmy zrozumieć tę różnorodność proponowanych modułów słonecznych i wyróżnić najlepsze z nich.
Zawartość
Panel słoneczny to połączenie ogniw fotowoltaicznych, które przekształcają energię słoneczną w prąd elektryczny.
Zgodnie z technologią produkcji ogniw fotowoltaicznych wszystkie panele słoneczne dzielą się na dwie duże grupy: krzemową i folię. Ich rodzaje i cechy zostaną omówione w poniższej tabeli.
Grupa | Typ | Osobliwości | Efektywność, % |
---|---|---|---|
Krzem | Monokrystaliczny (mono-Si) | Są pojedynczym kryształem krzemu. Mają kształt kwadratu z zaokrąglonymi rogami. Kolor szary lub czarny do niebieskiego (z powłoką antyrefleksyjną). Bezpośrednie promieniowanie słoneczne jest najlepiej konwertowane. Najdroższy. | od 15 do 22 |
Krzem | Polikrystaliczny (poli-Si) | Blok połączonych kryształów krzemu. Mają kwadratowy kształt. Kolor srebrnoszary lub niebieski (z powłoką antyrefleksyjną). Zdolność absorpcji bezpośredniego promieniowania słonecznego jest gorsza. Najlepiej nadaje się do generowania energii z promieniowania rozproszonego. Tańsze niż monokryształy. | 12 do 18 |
Krzem, folia | amorficzny | Zajmują pozycję pośrednią, tk. wykonany z silikonu, ale w formie folii. Przedstawiają osadzanie półprzewodnika krzemowego na podłożu. Wygodny w użyciu. W ciągu sześciu miesięcy lub roku wypalają się na słońcu i dlatego ich moc maleje. | 5 do 6 |
Film | Na bazie tellurku kadmu | Wyglądają jak folia nałożona na szkło. Lustro ciemnozielone lub czarne. Jest najczęściej używany w kosmosie i na orbicie ziemskiej. Toksyczny: wydzielają szkodliwy kadm. Trudna utylizacja. | 10 do 12 |
Film | Na podstawie CIGS (selenek miedzi i indu) | Wyglądają jak film, w którym jako półprzewodnik zastosowano selenek miedzi i indu. Kolor od ciemnoszarego do czarnego. Podlega korozji. | 15 do 20 |
Film | Polimer | Wyglądają jak bardzo cienki film. Tani w produkcji, nie wydziela szkodliwych substancji. | 5 do 6 |
Teraz, skupiając się na rodzajach paneli słonecznych, zastanówmy się, w jakich dziedzinach życia człowieka każdy z nich jest wykorzystywany.
Panele słoneczne mogą być używane zarówno w warunkach stacjonarnych, jak i przenośnych.
Stałe moduły są stosowane w następujących obszarach:
Mając na uwadze stacjonarne elektrownie słoneczne, bardziej szczegółowo omówimy te, które służą do zasilania domu. Aby zapewnić domowi energię elektryczną przy użyciu energii słonecznej, potrzebne będą następujące elementy:
Domowe elektrownie słoneczne w odniesieniu do scentralizowanego zasilania mogą być:
Autonomiczny, czyli niezależne od innych źródeł energii, elektrownie słoneczne znajdują zastosowanie tam, gdzie z pewnych powodów (znaczna odległość od osiedli) nie jest możliwe podłączenie do wspólnej sieci energetycznej. Ich stosowanie jest wskazane w regionach południowych, gdzie godziny dzienne są dłuższe, a dni pogodnych jest dużo. W każdym razie pożądane jest powielenie go za pomocą generatora paliwa palnego. Główne zalety stacji autonomicznej to przyjazność dla środowiska, cicha praca i minimalna konserwacja podczas pracy. Minus - w nocy lub w pochmurne dni prąd nie będzie wytwarzany. Dodatkowo do ich działania wymagane są wyżej wymienione podzespoły, przez co system autonomiczny jest dość kosztowny.
Elektrownie rezerwowe lub sieciowe są instalowane tam, gdzie istnieje połączenie z centralną siecią elektryczną. Służy jako dodatkowe źródło energii elektrycznej.Rezerwowa elektrownia słoneczna rozpoczyna pracę w przypadku przerwy w dostawie prądu z sieci. Zalety - cisza, niezawodność, możliwość montażu na dachu lub elewacji budynku. Plusem jest również brak baterii, kontrolera i falownika, co znacznie obniża koszt systemu.
W rzeczywistości jest to stacja autonomiczna podłączona do sieci elektrycznej. Energia otrzymywana od Słońca jest wykorzystywana w pierwszej kolejności, przy jej niedoborach dostarczanie energii elektrycznej pochodzi ze scentralizowanego źródła zasilania. Pozwala znacznie zaoszczędzić na opłatach za zużytą energię elektryczną.
Urządzenia mobilne do przetwarzania energii słonecznej na prąd elektryczny mogą być stosowane:
Przenośne baterie stały się nieodzownym akcesorium dla podróżników po wsiach i turystów podróżujących w dzikie miejsca, gdzie nie ma prądu. Ponieważ współczesne życie, nawet na bezludnej wyspie czy w górach, jest niemożliwe bez różnych gadżetów, ładujemy je z ładowarek konwertujących energię słoneczną. Przenośne panele słoneczne najczęściej produkowane są na bazie monokrystalicznego krzemu. Różnią się wielkością, kształtem, mocą. Kompaktowe akumulatory o małej mocy zmieszczą się w kieszeni, a duże i wydajne akumulatory można zamontować na dachu samochodu. Dodatkowo wyposażone są we wszelkiego rodzaju przejściówki do podłączenia różnego sprzętu.
W związku z tym, że wykorzystanie energii słonecznej do celów domowych nie stało się jeszcze powszechne, a wybór paneli słonecznych sprawia pewne trudności, przedstawiamy listę najważniejszych parametrów. Kupując taki moduł, należy więc zwrócić uwagę na następujące punkty:
Ważne jest, aby zwrócić uwagę na to, jak długo ten producent istnieje na rynku tego produktu i jaka jest jego wielkość produkcji. Im dłużej producent jest w branży, tym bardziej można mu ufać.
W jakim celu otrzymana energia zostanie wykorzystana: do ładowania małych urządzeń, do zasilania dużych urządzeń elektrycznych, do oświetlenia, czy do pełnowartościowego zasilania w domu. Wybór napięcia wyjściowego i mocy paneli zależy od przeznaczenia modułu fotowoltaicznego.
W przypadku małych urządzeń elektrycznych wystarczy 9 V, do ładowania smartfonów i laptopów - 12-19 V, a do zasilania całego systemu zasilania w domu - 24 V lub więcej.
Ten parametr jest obliczany na podstawie średniego dziennego zużycia energii (suma energii zużytej przez wszystkie urządzenia na dzień). Moc paneli słonecznych powinna pokrywać zużycie z pewnym marginesem.
Istnieją 4 kategorie jakości fotokomórek, które składają się na panel słoneczny: Grad A, Grad B, Grad C, Grad D. Oczywiście pierwsza kategoria to Grad A. Moduły tej kategorii jakości nie mają chipów i mikropęknięć, są jednolite w kolorze i strukturze, mają najwyższą wydajność i praktycznie nie ulegają degradacji.
Żywotność paneli słonecznych waha się od 10 do 20 lat.Oczywiście czas pełnego działania takiego systemu zasilania zależy od jakości akumulatorów i prawidłowej instalacji.
Najważniejsze z nich to wydajność, tolerancja (tolerancja mocy), współczynnik temperaturowy (wpływ temperatury na wydajność baterii).
Po zrozumieniu głównych cech technicznych oferujemy ocenę najlepszych paneli słonecznych w 2025 roku.
Bateria polikrystaliczna o mocy nominalnej 150 W i napięciu 12 V, składająca się z 36 fotokomórek. W jego produkcji wykorzystano elementy pierwszej kategorii jakości (Grade A). Panel skupia się na zbieraniu rozproszonej energii słonecznej przy pochmurnej pogodzie i zimnej porze roku. Temperatura pracy modułu mieści się w zakresie od -40 do +85°C. Normalna temperatura pracy bez strat mocy +47°С. Współczynnik temperatury mocy wynosi -0,45%. Sprawność konwersji fotoelektrycznej (COP) 17,12%. Okres gwarancji eksploatacji - 10 lat. Producent - Chiny.
Koszt wynosi od 5950 rubli.
36-ogniwowy moduł z polikrystalicznego krzemu o napięciu znamionowym 12V i mocy znamionowej 100W. Klasa jakości — klasa A. Zakres temperatur pracy od -40 do +80°С. Normalna temperatura pracy +45°C. Sprawność ogniwa fotowoltaicznego mieści się w granicach 17,3%. Gwarancja na panel wynosi 10 lat. Producent baterii - Chiny.
Koszt: od 4000 rubli.
Elastyczny panel słoneczny z monokrystalicznego krzemu. Napięcie 12 V, moc 100 watów. Bateria składa się z 32 ogniw. Ogniwa fotowoltaiczne należą do kategorii jakości Grade A. Ich sprawność konwersji może sięgać ponad 20%. Warunki temperaturowe pracy od -40 do +85 °C. Żywotność przy prawidłowej eksploatacji sięga 20 lat. Producent - Chiny.
Koszt: od 9960 rubli.
Przenośny panel o maksymalnej mocy 150 W i napięciu wyjściowym 17,6 V. Przeznaczony do zasilania urządzeń elektrycznych przeznaczonych na napięcie 12-14 V, a także do ładowania akumulatorów samochodowych. Temperatura pracy od -40 do +85°С. Okres gwarancji: 3 lata. Wyprodukowano w Chinach.
Koszt to 18700 rubli.
Panel słoneczny wykonany z polikrystalicznego krzemu o mocy 200 W i napięciu 12 V. Ogniwa silikonowe należą do kategorii jakości A. Moduł fotowoltaiczny zawiera 72 ogniwa.Temperatura pracy waha się od -40 do +85°C. Najbardziej optymalna temperatura do pracy bez strat mocy to +47°C. Sprawność konwersji fotoelektrycznej elementu wynosi 17,4%, całego modułu 15,5%. Okres gwarancji eksploatacji - 10 lat. Producent - Chiny.
Koszt: od 8800 rubli.
Panel słoneczny o mocy montażowej 30 W i napięciu 12 V. Temperatura pracy od -40 do +50°C. Zaprojektowany do użytku jako zapasowe źródło zasilania. Gwarancja: 1,5 roku. Żywotność - 10 lat. Producent: „Bastion” – Rosja.
Koszt: od 7600 rubli.
Monokrystaliczny panel słoneczny o mocy 5W. Posiada dwa wyjścia: USB i micro USB. Wyprodukowano w USA, zmontowano w Chinach.
Koszt: od 5690 rubli.
Przenośny ładowalny panel słoneczny z baterią litowo-jonową. Temperatura pracy +10 - +45°С. Napięcie znamionowe modułu wynosi 9 V, moc 3 W. Producent - Chiny.
Koszt wynosi od 2900 rubli.
Mobilny kompaktowy składany system solarny. Składa się ze składanego panelu oraz napędu (powerbanku). Panele słoneczne są wszyte w pokrowiec z gęstej tkaniny syntetycznej. Panel posiada wyjście USB, które można wykorzystać do ładowania małych urządzeń mobilnych lub do podłączenia urządzenia pamięci masowej. Tryb temperaturowy użytkowania od -20 do +50 °C. Sprawność konwersji energii słonecznej wynosi ponad 17%. Żywotność może osiągnąć 20 lat. Producent - Chiny.
Koszt wynosi od 3990 rubli.
Ten model to przenośna ładowarka. Ten panel słoneczny, według producenta, ma wysoką wydajność i sprawność 18,5%. Wyjście USB 5 umożliwia ładowanie różnych telefonów, wideo i kamer, iPhone'a, IPODa itp.
Koszt: od 1300 rubli.
Przenośny panel słoneczny oparty na technologii cienkowarstwowej. Ogniwa słoneczne pochłaniają energię słoneczną nie tylko z promieni bezpośrednich, ale także z promieniowania rozproszonego przy pochmurnej pogodzie.Bateria jest zamknięta w wytrzymałej aluminiowej obudowie, a na zewnątrz pokryta jest podwójnie odpornym na uderzenia szkłem. Model ten nastawiony jest na ładowanie akumulatorów (12 V), a także zasilanie sprzętu AGD. Producent: Chiny.
Koszt: od 4680 rubli.
Model | Napięcie znamionowe, V | Moc znamionowa, W | efektywność | Wymiary, mm | Waga (kg |
---|---|---|---|---|---|
Delta SM 150-12P | 12 | 150 | 17,12 | 1485x668x35 | 11,6 |
Exmork FSM-100P | 12 | 100 | 17,3 | 1000x670x35 | 8,8 |
TOPRAY 100 W 12V | 12 | 100 | 20 | 1100x570x2,5 | 2,2 |
Feron PS0303 150W | 17,6 | 150 | 17 | 1340x780x35, składany 664x758x75 | 15,1 |
Delta SM 200-12P | 12 | 200 | 15,5 | 1330x990x35 | 16,4 |
BATERIA SŁONECZNA 30W | 12 | 30 | 540x430x150 | 5,6 | |
BioLite SolarPanel 5 | 5 | 257x208x24 | 0,34 | ||
Feron PS0401 | 9 | 3 | 220x135x17 | 0,9 | |
NESL AM-SF7 | 5 | 7 | 17 | 250x480, składany 25x17x1 | 0,44 |
Zestaw solarny SW-H05 | 5 | 5 | 18,5 | 227x196x10 | 0,12 |
TOPRAY Solar TPS-102-15 | 12 | 15 | 970x340x20 | 5,5 |
Słońce to nie tylko źródło światła i ciepła, ale także źródło niewyczerpanej energii. O ile wcześniej alternatywna energia słoneczna była wykorzystywana przede wszystkim w sektorze kosmicznym i przemysłowym, to teraz szybko weszła do sfery domowej. Ogrzewacze wody zasilane energią słoneczną, fotowoltaiczne oprawy oświetleniowe, fotowoltaiczne ładowarki do gadżetów to realne przykłady wykorzystania energii słonecznej w życiu codziennym.
Jeśli początkowo zaletom korzystania z energii słonecznej przypisywano tylko jego przyjazność dla środowiska i niewyczerpalność, teraz lista zalet rozszerzyła się. A więc zalety energii słonecznej i jej wykorzystania:
Taką pozycję jak rentowność trudno przypisać konkretnie do plusów lub minusów. Faktem jest, że pełne zaopatrzenie wiejskiego domu w energię elektryczną poprzez instalację paneli słonecznych wymaga jednorazowej dużej inwestycji (może to w pewnym sensie być minusem). Ale na dłuższą metę wszystkie koszty zwracają się wraz z odsetkami (to plus). Ważne jest, aby wszystko poprawnie obliczyć z góry i znaleźć najlepszą opcję dla konkretnej sytuacji.
Jedyną istotną wadą systemów solarnych jest to, że nie działają w nocy. Wymaga to zainstalowania urządzeń magazynujących energię. Mamy nadzieję, że nasze wskazówki i sprawdzone najlepsze panele słoneczne pomogą Ci zacząć korzystać z czystej energii Słońca.