Солнечные панели

Солнечная панель

Со́лнечная батаре́я или солнечная фотоэлектрическая панель — объединение фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток, в отличие от солнечных коллекторов, производящих нагрев материала-теплоносителя. Солнечные батареи бывают различного размера: от встраиваемых в микрокалькуляторы до занимающих крыши автомобилей и зданий. Обычно в состав солнечной электростанции входит одна или более солнечная панель, инвертор, а также в некоторых случаях аккумулятор и солнечный трекер.

История создания

В 1839 году Александр Эдмон Беккерель открыл эффект преобразования света в электричество. Чарльз Фриттс (англ. Charles Fritts) начал использовать селен для превращения света в электричество. Первые прототипы солнечных батарей были созданы итальянским фото-химиком Джакомо Луиджи Чамичаном.

25 апреля 1954 года специалисты компании «Bell Laboratories» заявили о создании первых солнечных батарей на основе кремния для получения электрического тока. Это открытие было произведено тремя сотрудниками компании — Кельвином Соулзером Фуллером (Calvin Souther Fuller), Дэрилом Чапином (Daryl Chapin) и Геральдом Пирсоном (Gerald Pearson). Эффективность их солнечной батареи составила 6 %[1]. Во время пресс-конференции батарея успешно служила источником энергии для игрушечного «колеса обозрения» и радиопередатчика

Типы солнечных панелей

• Монокристаллическая панель

Монокристаллические солнечные панели, цена которых более дорогая, имеют более высокий КПД, до 25%, отличаются небольшой площадью, низкими потерями мощности и долговечностью.

• Поликристаллическая панель

Поликристаллический аналог служит также долго и стоит дешевле, однако требует больше места.

• Тонкопленочные солнечные панели

Панели из тонкой пленки – решение самое легкое и бюджетное, но имеет короткий срок эксплуатации (до 3 лет) и гораздо более скромную производительность.

Детальная информация

Солнечные панели

Инвертор

Солнечная панель выдает исключительно постоянный ток, но в быту и на производстве большая часть оборудования, бытовых приборов и электротехники использует переменный ток. Для того чтобы преобразовать: необходим будет инвертор. Инвертор - электрический преобразователь, который преобразует постоянный ток (DC) на выходе солнечной панели в переменный (AC), с дальнейшей подачей потребителям или в стационарную сеть. Другими словами, он адаптирует электрическую энергию к параметрам бытовой нагрузки и энергосистемы. Он является обязательным элементом солнечной станции наряду с самими панелями, накопителями, контроллерами. Необходимо определить нужную вам модель с необходимым функционалом

Виды солнечных инверторов

Классификация преобразователей фотоэлектрического оборудования производится, исходя из типа самой электростанции.

• Автономный инвертор для солнечной электростанции работает исключительно с электрическими потребителями, не подключенными к централизованному энергоснабжению. Такие модели инверторов обычно помечены маркировкой off-grid.
• Сетевой — напротив, подключается к станциям, работающим параллельно с централизованными электросетями и поставляющими электроэнергию в общую сеть по специальному «зелёному тарифу». Он одновременно служит преобразователем постоянного тока в переменный и регулирует частоту напряжения в общей сети.
• Аккумуляторно-сетевой (гибридный) сочетает в себя качества обоих предыдущих видов. Он имеет перечень настроек, подходящих для использования как в автономных, так и в сетевых станциях.

Также различаются преобразователи и по типу выходящего сигнала.

• Инвертор для солнечных панелей с синусоидальным выходным сигналом дороже, но они обеспечивают питание для оборудования с любой нагрузкой переменного тока, в том числе асинхронных двигателей, насосного оборудования, холодильных установок или трансформаторов.
• Преобразователь с квазисинусоидальным выходным сигналом (меандром) имеет ограничения по нагрузке переменного тока. Цена на него ниже, но потери выше, а качество электроэнергии немного н

Дополнительные параметры инвертора

• Номинальная выходная мощность преобразователя: она должна быть не меньше суммарной мощности всех нагрузок, а лучше, если вы решите купить инвертор для солнечных панелей с выходной мощностью выше суммы максимальных нагрузок.
• Правильное охлаждение: если инвертор оснащён вентилятором, важно, чтобы его работа была не постоянной. У качественных моделей вентилятор включается при перегрузках, а при низких нагрузках отключается, обеспечивая низкий уровень шума оборудования.
• Наличие защиты от перепадов напряжения, короткого замыкания, перегрузок и перегревания.
• КПД не ниже 90% - если КПД менее 90%, потери энергии нивелируют саму пользу от гелиосистемы.
• Диапазон рабочих температур — чем он шире, тем больше возможностей для эксплуатации фотоэлектростанции.

Характеристики солнечной панели Jinko Solar

Характеристика солнечной панели

	JKM590N-72HL4-V
Максимальная мощность, Вт	590
Тип панели	Монокристалл N-Type
Напряжение при максимальной мощности, В	43.71
Ток при максимальной мощности, А	13.50
Напряжение холостого хода, В	52.63
Ток короткого замыкания, А	14.13
Количество ячеек, шт	144 [6*24]
Степень защиты	IP68
Рамка материал / цвет	Анодированный алюминий/серебро
Цвет панели	темно-синий
Стекло	3,2 мм , антибликовое покрытие, высокая светопропускаемость, низкое содержание железа, закаленное;
Рабочая температура, °С	-40 +85
КПД. не менее, %	22.45
Габаритные размеры, мм	2278x1134x35
Вес брутто, кг	28.6
Вес, кг	27
Количество в упаковке, шт	36

Мощность инвертора и солнечных батарей

Номинальная мощность на стороне переменного тока AC определяет максимальную мощность потребителей, которые могут быть подключены к инвертору, или максимальный объем энергии, который может быть подключен к сети. Этот параметр всегда указывается в техническом паспорте. Инвертор для оптимальной эффективности должен работать как можно ближе к номинальной мощности. Эффективность преобразования может составлять до 98% в зависимости от модели. Если мощность генерируемого тока от солнечных батарей падает, например, в пасмурный день, когда солнечная интенсивность не превышает 200 Вт/м², эффективность инвертора резко падает.

Мощность по постоянному току DC, как правило не фиксированная и определяется на основании выходной мощности. Оптимальный диапазон мощности массива солнечных батарей составляет от 80 до 120% от номинальной выходной мощности инвертора. Производители инверторов обычно рекомендуют немного «перегружать» инвертор по стороне постоянного тока, поскольку мощность солнечных батарей редко достигают максимума достигаются на практике. Энергия максимальная солнечных батарей в течение всего года составляет всего от нескольких дней до нескольких часов, что составляет всего 1-2% от общего времени солнечного излучения. Это означает, что 98% времени солнечные батареи работают максимум на 80-90% от их мощности.

Повышение эффективности солнечной станции

Повышение эффективности панелей может помочь снизить затраты на электроэнергию и повысить рентабельность всей солнечной установки. Кроме того, повышение эффективности также может продлить срок службы панелей и снизить затраты на техническое обслуживание.

КПД солнечных батарей — почему он такой низкий и что с этим делать? Это связано с тем, что солнечный свет отдает максимум энергии при падении на панели под определенным углом. Если бы панели всегда располагались под идеальным углом, они бы генерировали наибольшую мощность и отличались бы высоким коэффициентом полезного действия.

• Правильно регулируя угол наклона солнечных панелей, можно увеличить выходную мощность, сводя к минимуму возможные ее потери. При этом возможности по регулировке углов наклона могут быть сильно ограничены, если панели устанавливаются на крыше или на стене здания.

• Следующий способ повысить эффективность — по возможности увеличить расстояние между отдельными рядами панелей. Если ряды панелей расположены слишком близко друг к другу, они могут перекрывать солнечный свет и препятствовать передаче максимальной мощности. Эмпирическое правило — стараться выстраивать ряды на расстоянии 150-180 см. Естественно, добиться этого довольно сложно на ограниченной площади кровли, например. Однако для крупных промышленных солнечных станций это условие является обязательным.

• Настройка правильной ориентации панелей также может повысить производительность. Мало правильно выставить угол наклона, необходимо, по возможности выбрать южную ориентацию при установке панелей. Это связано с тем, что солнечный свет будет максимально эффективен именно при таком расположении.

• Регулярная очистка от пыли, песка, листьев и прочих загрязнений. Производительность солнечной установки напрямую зависит от того, насколько чистыми будут фотоэлектрические элементы на панелях.

• Препятствия на пути солнечного света напрямую влияют на эффективность использования ваших панелей. Деревья, здания, строения и сооружения могут отбрасывать тени на фотоэлектрические панели, что уменьшит их производительность. Особенно это критично в зимний период, когда интенсивность солнечного излучения снижается.

• Крайне важно убедиться в том, что в течение всего дня на панели попадает свет по всей их площади. Чаще всего проблемы с затенением могут возникать при установке системы на свободном участке земли возле вашего частного дома.

• Использование исключительно качественные компоненты при построении системы, начиная от кабелей питания и заканчивая инверторами. Экономия на комплектующих может стать причиной недополучения вами ожидаемой эффективности от солнечных панелей.

Руководство по установке и обслуживанию солнечной панели Jinko Solar

Установка солнечной панели

• Выбор наиболее подходящего места для установки: солнечную панель следует устанавливать в месте, где она будет полностью освещена солнечным светом и не будет затенена.
• Установка кронштейна в зависимости от размера и веса солнечной панели
• Установка инвертора или аккумулятора в наиболее подходящем месте в соответствии с руководством по установке, предоставленным производителем
• Подключение кабеля к инвертору или аккумуляторной батарее.
• Закрепление солнечной панели

Руководство по обслуживанию солнечных панелей

• Во время установки и технического обслуживания обязательно отключите электропитание между солнечной панелью и инвертором или аккумуляторной батареей, чтобы избежать несчастных случаев, связанных с поражением электрическим током.

• Регулярно очищайте поверхность солнечной панели от пыли, грязи, птичьего помета и другого мусора, чтобы поддерживать ее эффективную работу.

При чистке солнечной панели используйте мягкую ткань или губку, чтобы протереть ее, и избегайте использования твердых предметов или химических чистящих средств, чтобы не поцарапать или не повредить поверхность солнечной панели.

Регулярное техническое обслуживание

• Проверяйте кабельное соединение между солнечной панелью и инвертором или аккумуляторной батареей, чтобы убедиться, что соединение надежное и не ослаблено.

• Проверяйте кронштейны и крепления солнечной панели, чтобы убедиться в их устойчивости и надежности.

• Проверяйте рабочее состояние инвертора или аккумуляторной батареи, чтобы убедиться, что они оптимально функционируют