Күн батареясының қызмет ету мерзімі
Күн батареялары көптеген қондырғыларда сынақтан өтті. Тәжірибе көрсеткендей, күн батареяларының қызмет ету мерзімі 20 жылдан асады. Еуропа мен АҚШ-та шамамен 25 жыл бойы жұмыс істейтін фотоэлектрлік қондырғылар модуль қуатының шамамен 10% төмендегенін көрсетті. Осылайша, 30 жыл немесе одан да көп күн монокристалды модульдерінің нақты қызмет ету мерзімі туралы айтуға болады. Поликристалды модульдер әдетте 20 немесе одан да көп жыл қызмет етеді. Аморфты кремний модульдерінің (жұқа қабықшалы немесе икемді) қызмет ету мерзімі 7 (жұқа пленкалы технологиялардың бірінші буыны) жылдан 20 (жұқа үлбірлі технологиялардың екінші буыны) жылға дейін. Оның үстіне жұқа үлбірлі модульдер әдетте жұмыстың алғашқы 2 жылында қуатының 10-40% жоғалтады. Сондықтан қазіргі уақытта PV модуль нарығының шамамен 90% кристалды кремний модульдерден тұрады.
Басқа жүйе құрамдас бөліктерінің қызмет ету мерзімі әртүрлі: батареялардың қызмет ету мерзімі 2 жылдан 15 жылға дейін, ал электрлік электрониканың қызмет ету мерзімі 5 жылдан 20 жылға дейін.
Көптеген өндірушілер өз модульдеріне 10 жылдан 25 жылға дейінгі мерзімге кепілдік береді. Сонымен қатар, олар модульдердің қуаты 10% -дан аспайтынына кепілдік береді. Механикалық зақымға кепілдік әдетте 1 жылдан 5 жылға дейінгі мерзімге беріледі.
Кристалды модульдер ең кең жұмыс тәжірибесіне ие. Олар өткен ғасырдың 50-жылдарында орнатыла бастады, ал жаппай қолдану 1970 жылдардың соңында басталды. Сондықтан мұндай модульдердің ұзақ мерзімділігі туралы кейбір қорытындылар жасауға болады.
Кристалды модульдердің жобалау мерзімі әдетте 30 жыл. Өндірушілер модульдің нақты қызмет ету мерзімін бағалау үшін оның жұмысына жеделдетілген сынақтарды жүргізеді. Күн модульдерінде қолданылатын күн батареяларының өздері дерлік шексіз қызмет ету мерзіміне ие және ондаған жылдар жұмыс істегеннен кейін деградацияны көрсетпейді. Дегенмен, модульдердің өндірісі уақыт өте азаяды. Бұл 2 негізгі фактордың нәтижесі - модульді тығыздау үшін қолданылатын пленканың біртіндеп бұзылуы (әдетте этилен винилацетат пленкасы - EVA) және модульдің артқы бетінің бұзылуы (әдетте поливинилфосфат пленкасы), сондай-ақ шыны мен күн батареялары арасында орналасқан EVA пленка қабатының біртіндеп бұлттылығы.
Модульдік тығыздағыш күн батареялары мен ішкі электр қосылымдарын ылғалдан қорғайды. Элементтерді ылғалдан толығымен қорғау мүмкін емес болғандықтан, модульдер іс жүзінде «тыныс алады», бірақ мұны байқау өте қиын. Ішке енетін ылғал модуль температурасы көтерілген күн ішінде сыртта жойылады. Күн сәулесі ультракүлгін сәулеленудің әсерінен тығыздағыш элементтерді бірте-бірте бұзады және олар аз серпімді және механикалық кернеуге сезімтал болады. Уақыт өте келе бұл модульдің ылғалдан қорғауының нашарлауына әкеледі. Модуль ішіне түсетін ылғал электр қосылымдарының коррозиясына, коррозия нүктесінде қарсылықтың жоғарылауына, контактінің қызып кетуіне және бұзылуына немесе модульдің шығыс кернеуінің төмендеуіне әкеледі.
Модуль өндірісін төмендететін екінші фактор - бұл шыны мен элементтер арасындағы пленка мөлдірлігінің біртіндеп төмендеуі. Бұл азаю жай көзге байқалмайды, бірақ күн батареяларына аз жарық түсуіне байланысты модуль қуатының төмендеуіне әкеледі.
Максималды тозу әдетте өндірушілермен 25 жыл ішінде 20% аспайтынына кепілдік береді. Дегенмен, 1980 жылдан бері нақты жұмыс істеп тұрған модульдер бойынша алынған өлшемдер олардың шығуы 10%-дан аспайтын азайғанын көрсетеді. Бұл модульдердің көпшілігі әлі де өндіріс кезінде жарияланған параметрлермен жұмыс істейді (яғни, деградация жоқ). Сондықтан модульдер кем дегенде 20 жыл жұмыс істейді және жоғары ықтималдықпен жұмыс басталғаннан кейін 30 жылдан кейін де жоғары өнімділікті қамтамасыз етеді деп сенімді түрде айта аламыз.
Әдеттегідей, осындай сұрақтармен күн панельдері қанша уақытқа созылады деген сұраққа жауап аздап күрделі болуы мүмкін, өйткені ол әр түрлі факторларға байланысты, біз келесіде қарастырамыз. Бірақ қысқасы - шынымен ұзақ!
Күн батареяларының орташа тозу деңгейі жылына 0,8% құрайды (25 жылға қарай 80% дейін).
Жалпы алғанда, өндірушілердің көпшілігінің кепілдіктері панельдердің қызмет ету мерзімі олардың өндірісі бастапқы шығарылымының 80% дейін қысқарған кезде аяқталады деп айтады. Дегенмен, бұл батареяның жұмысын тоқтатады дегенді білдірмейді - 50% жұмыс істейтін кейбір жаңа технологиялар бастапқы өнімділіктің 80% бұрынғы параметрлерден асып түседі.
Деградацияның орташа көрсеткіштері
Ұлттық жаңартылатын энергия зертханасы (NREL) жариялаған фотоэлектрлік деградацияны зерттеуге сәйкес, күн батареяларының деградациясының орташа жылдамдығы жылына 0,8% (25 жылға дейін 80% дейін), медианасы 0,5% және 78% төмендейді. тексерілген қондырғылардың барлығы 1%-дан аз тозу дәрежесін көрсетті. Дегенмен, бұл орташа көрсеткіштер және бұл көрсеткішті өзгерте алатын бірқатар факторлар бар, мысалы, технология.
Күн батареясының қызмет ету мерзімі панельдің түріне байланысты
Ұзақ уақыт бойы қолданылмаған жаңа технологиялар – мыс галлий индий селениді (CIGS) және кадмий теллуриді (CdTe) арқылы нақты қорытынды жасау қиын. Олардың деградация жылдамдығындағы жабайы айырмашылықтарды көрсететін мысалдар бар, олардың кейбіреулері мүлде деградацияны көрсетпейді (немесе бір жағдайда айтарлықтай жақсарды!), ал басқалары небәрі бес жарым жыл ішінде өнім көлемінің 10% қысқарғанын көрсетеді. Дегенмен, кремний күн батареялары әлдеқайда ұзақ қызмет етеді және қазіргі уақытта нарықтағы ең ыстық өнім болып табылады. Сондықтан біз оларға не әсер ететінін жақсы түсінеміз.
Деградацияға не себеп болады?
Климат кремний негізіндегі күн батареяларының өмір сүру ұзақтығының ең күшті факторы болып табылады. Жоғары температуралар, жылдам температура циклдері және жоғары салыстырмалы ылғалдылық әсер етеді, дегенмен нақты әсер қолданылатын технологияға байланысты өзгереді.
1. Жоғары температуралар
Тұрақты жоғары температура химиялық құрамдастармен проблемаларды тудыруы мүмкін және көптеген болжамға қарамастан: ыстықырақ жақсы! Әрбір 10 °C (18 °F) жоғарылаған сайын химиялық компоненттердің ыдырау жылдамдығы екі есе артады.
2. Температураның тез өзгеруі
Температураның айналуы немесе температураның қайталанатын жылдам өзгеруі панельді құрайтын материалдарға физикалық әсер етеді. Бұл әдетте күндіз өте ыстық, түні өте суық болатын шөлдер сияқты жерлерде байқалады. Температураның өзгеруіне байланысты панель бөліктері кеңейіп, жиырылған сайын, олар тозып, кез келген өндірістік ақауларды күшейтеді және тығыздағыштарды зақымдайды. Кейбір жағдайларда өлшемдердің өзгеруі тығыздағыштардың өздері әлі де жақсы болса да, ылғалдың тығыздағыштардан өтуіне мүмкіндік беретіндей күшті болуы мүмкін. Көп нәрсе панельдің дизайны мен сапасына байланысты.
3. Жоғары салыстырмалы ылғалдылық
Салыстырмалы ылғалдылық – ауадағы ылғалдың мөлшерінің өлшемі. Жауын-шашын көп болатын жылы аймақтар, сондай-ақ үлкен су қоймаларының маңындағы аймақтар ылғалды болуы мүмкін. Ылғал әртүрлі себептерге байланысты проблемаларды тудыруы мүмкін, темір құрамдас бөліктері мен сымдардың коррозиясынан бастап панельдің ішіндегі конденсация мен тұманға дейін, бұл оның тиімділігіне тікелей әсер етеді. Күн панельдері су өткізбейтін, бірақ ешқандай тығыздағыш мінсіз емес және олар уақыт өте келе істен шығуы мүмкін - әсіресе температураның кенеттен өзгеруі болса.
Климаттың әсері
Біз Energy Policy журналында жарияланған соңғы зерттеуге қарап, әртүрлі климаттық жағдайлар күн батареяларына қалай әсер ететіні туралы жақсы түсінік ала аламыз. Қағаз Америка Құрама Штаттарындағы төрт түрлі климаттық аймақтардағы кремний панельдерінің әртүрлі түрлерінің тозу жылдамдығын салыстырады:
- Ылғалды субтропиктік;
- Ылғалды континенттік;
- шөл;
- Теңіз.
Олар кристалды кремний панельдері, моно- немесе поли-, барлық климатта бір-бірімен бірдей әрекет ететінін анықтады. Дегенмен, оларды аморфты кремний панельдерімен салыстыру кезінде айтарлықтай айырмашылық бар. Егер сіз басқа технологияға инвестиция салуды ойласаңыз да, бұл сіздің күн панельдеріңізбен қоршаған ортаның қаншалықты жақсы жұмыс істей алатынының жақсы көрінісі.
1. Ылғалды субтропикалық климат (Атланта, Джорджия)
Атланта төңірегіндегі аймақтағы кристалды кремний панельдері аморфты панельдер үшін 1,33% салыстырғанда жылына шамамен 0,7% деградация жылдамдығын көрсетеді. Бұл кристалды панельдер үшін теориялық қызмет ету мерзімін 28 жыл, ал аморфты панельдер үшін тек 15 жыл береді.
2. Ылғалды континенттік климат (Бостон, Массачусетс)
Бостон сияқты климаттық аймақтарда кристалды панельдер жылына орташа есеппен 0,89% немесе шамамен 22 жыл бойы бұзылады. Көріп отырғаныңыздай, бұл Атлантадағы деңгеймен салыстырғанда қазірдің өзінде үлкен өзгеріс.
Мұнда аморфты панельдер үшін қол жетімді сандар жоқ. Бұл олардың ыстық климатқа арналғандығына байланысты және Бостонның айналасындағы аймақта ең жақсы таңдау емес.
3. Шөл климаты (Феникс, Аризона)
Феникстің айналасындағы аймақта кристалды панельдер жылына шамамен 1,08% (18 жылдан сәл астам) деградацияға ұшырайды, ал аморфты панельдер үшін көрсеткіш жылына 1,34% жетеді (бар болғаны 15 жыл). Мұнда тұрақты жоғары температураның әсерін және түн мен күн арасындағы температураның күрт өзгеруін көруге болады.
4. Теңіз климаты (Портленд, Орегон)
Портлендтің теңіз климаты кристалды панельдердің орташа тозуы жылына 0,56% және 36 жылға жуық қызмет ету мерзімін береді. Салыстыру үшін аморфты панельдер жылына 1,59% орташа көрсеткішті көрсетеді - барлығы 12-13 жыл. Бұл айтарлықтай айырмашылық әртүрлі технологиялардың ылғал мен тұз коррозиясын қаншалықты жақсы өңдейтініне байланысты болуы мүмкін.
Басқа факторлар
Температура мен ылғалдылық мәселелерінен басқа, панельдерді таңдаған кезде маусымдық қатты жел немесе қалың қар жаууы сияқты факторларды ескеру қажет. Дегенмен, жалпы алғанда, бұл панельдерді ғана емес, бүкіл жүйені жобалау және орнату кезінде ескерілуі мүмкін.
Қорытынды
Күн энергиясына инвестиция салу туралы шешім қабылдағанда көп нәрсені ескеру керек, және сіз өз шешіміңізді өндірушінің кепілдігіне негіздей аласыз, бірақ одан да көп нәрсе бар. Сіз алатын күн сәулесінің мөлшері сияқты факторлардан басқа, сіздің ортаңыз панельдің өнімділігі үшін өте маңызды. Аймағыңыз үшін дұрыс панельді таңдау арқылы сіздің инвестицияңыз ұзақ мерзімді перспективада сізге жақсырақ қызмет етеді.
Маңызды элементтер жеке үйге арналған күн батареясыфотоэлектрлік панельден (күн суын жылыту тақтасымен шатастырмау керек) және түрлендіргіштен тұрады. Фотоэлектрлік панель күн радиациясының энергиясын электр энергиясына түрлендіреді.
Түрлендіргіш электр энергиясын күн энергиясы арқылы пайда болатын тұрақты токқа, 230 В, 50 Гц қуат көзіне түрлендіреді. Жеке үйге арналған күн панельдеріОлар ғимараттың төбесіне, оңтүстікке қарайтын төбе беткейлеріне орналастырылып, қарқындырақ болу үшін қатарға қосылады.
Инвертор автоматты ажыратқыштары бар негізгі тарату панелі орналасқан бөлмеде жақсырақ орналасады, бірақ ол екінші бөлмеде немесе ғимараттың сыртқы қабырғасында да орналасуы мүмкін.
Өндірілген электр энергиясының мөлшері күн панельдеріолардағы күн радиациясының қарқындылығына, күннен жұмыс уақытына және панельдердің дұрыс орнатылуына байланысты.
Үйіңізге күн батареяларын орнату туралы шешім қабылдамас бұрын нені білуіңіз керек?
Шатырдың беті жүйені оңтүстікке қарай орнатқымыз келетін жерде және ол басқа заттардың, мұржалардың, ағаштардың көлеңкесінде емес екеніне көз жеткізіңіз.
Фотоэлектрлік панельдерді көлеңкелеуден аулақ болыңыз. Төбенің күн панельдерін орналастыру үшін жеткілікті үлкен екеніне көз жеткізіңіз.
Осылайша, 1 кВт қуат үшін 8-10 м2 бос бет қажет.
Жеке үйге күн батареяларын орнату туралы жиі қойылатын сұрақтар:
Күн батареяларының тиімділігіне қандай факторлар әсер етеді?
- шатырдың бағыты - оңтайлы жағдайларда модульдер оңтүстікке бағытталған болуы керек.
Егер бұл 100% мүмкін болмаса, онда принцип жұмыс істейді: оңтүстікке неғұрлым жақын болса, фотоэлектрлік жүйенің өнімділігі соғұрлым жоғары болады;
- Шатырдың еңісі - Батареямен электр қуатын өндіру күн күн батареяларына тік бұрышпен түскенде ең көп болады.
Күн батареясының қызмет ету мерзімі қандай және ол неге байланысты?
Орташа ені үшін фотоэлектрлік панельдердің оңтайлы бұрышы 30-40 ° құрайды;
- көлеңкелеу - күн батареяларына жататын көлеңкелердің пайда болуына әкелетін сәулеттік және экологиялық факторлар өндірілетін электр энергиясының мөлшерін азайтуға әкеледі және оларды болдырмау керек;
- Құрылғының өнімділігі - Дұрыс жобаланбаған немесе өндірілген орнату сыйымдылықтың жоғалуына немесе тұрақты зақымға әкелуі мүмкін.
Жеке үйге арналған күн қосылымы қай жерде, электр есептегіштің жанында немесе алдында?
s шығысы үйдің ішкі сымдарының кез келген нүктесіндегі есептегіштегі түрлендіргішке немесе жақсырақ, тікелей есептегішке қосылады, осылайша ол электр қуатымен жұмыс істейтін жабдықты және ферма ғимараттарын қуаттандыру үшін электр энергиясын өндіреді.
Күн панельдері бір фазалы немесе үш фазалы нұсқаларда қуат өндіре ме?
Үш фазалы жүйелер 5 кВт-тан асатын қуат үшін қолданылады.
Күн батареясы электр қуаты өшіп қалған жағдайда ғимарат үшін резервтік қуат көзі бола ала ма?
Ғимараттың қуат көзі жойылған кезде күн қондырғысы өшеді. Желілік кернеу көрсетілгенде қайта іске қосу автоматты түрде орын алады.
Әрине, батареяны орнату арқылы оның функцияларын кеңейтуге болады. Содан кейін, электр қуаты өшіп қалған жағдайда, ол батарея біткенше пайдалануға болатын резервтік қуат көзіне ауыса алады.
Дегенмен, бұл шешім орнату шығындарының айтарлықтай өсуімен бірге келеді.
Фотоэлектрлік күн батареясы қашан электр энергиясын шығарады?
Түнде өте күшті бұлттар мен тұман, толығымен қар фотоэлектрлік панельдермен жабылған, құрылыс желісінде кернеу жоқ.
Қар орнатуға кедергі келтіре ме?
Жұмыс кезінде күн батареялары арқылы токтың өтуі беттің жылынуын тудырады, бұл плиталардағы қардың еруіне және өсімдіктердің қалыпты жағдайын қалпына келтіруге әкеледі.
Сыртқы температура құрылғының жұмысына қалай әсер етеді?
Фотоэлектрлік панельдер теріс температура коэффициентіне ие.
Бұл қоршаған ортаның төмен температурасында шығыс кернеуі неғұрлым жоғары болса, шығыс қуаты соғұрлым жоғары болады дегенді білдіреді.
Фотоэлектрлік жүйенің тұрақтылығы дегеніміз не?
Басқа энергия көздерінен айырмашылығы, күн батареяларының қозғалатын бөліктері жоқ, бұл олардың тұрақтылығының шешуші факторы болып табылады.
Фотоэлектрлік панельдер 25 жыл жұмыс істегеннен кейін өнімділіктің төмендеуін қамтамасыз етеді, 15% аспайды.
Жеке фотоэлектрлік жүйені сатып алғанда не істеу керек?
Құрылғыны сатып алудың шешуші шарты құрылғыны сатуды және орнатуды ұсынатын компанияны дұрыс таңдау болып табылады.
Өнімнің 70 пайызға жуығы Қытайдан келетінін ұмытпауымыз керек. Еуропада вафельді шығарамыз деп мәлімдеген компаниялар көп жағдайда монтаждау Қытайдан әкелінетін силикон элементтерін қолдану арқылы жүзеге асырылатынын елемейді. Батареяның ең маңызды элементі - негізінен Германияда өндірілген конвертер.
Сондай-ақ, құрылғының қалған компоненттерін дәл және дұрыс таңдау маңызды, өйткені ол кемінде 25 жыл қызмет етуі керек.
Жеке үйге күн батареяларын орнату және біріктіру қанша уақытты алады?
Жеке үйге арналған жүйені толық орнату және оны жүктеу әдетте 2-3 күнді алады. Сәйкес орнату жобасын алдын ала дайындаңыз және кейде сәйкес компоненттер келгенше бірнеше күн күтіңіз.
Өндірілген артық электр энергиясы не болады?
Күн панельдері арқылы жасалған электр энергиясын алдымен үйде пайдалану керек.
Артық энергия болған жағдайда оны өз қажеттіліктеріне пайдалану керек, бірақ сатылмау керек (бір киловатт-сағаттың құны өте жоғары және ешкім сатып алмайды). Бұл энергия суды жылытуға арналған электр қазандығы, кондиционерлер немесе басқа құрылғылар сияқты қосымша пайдаланушыларға жіберіледі. Мысалы, жақсы күн панельдері бар үйде 10 ° C пен 60 ° C аралығындағы температурада шамамен 150 литр суды жылыту үшін шуақты күнде артық электр энергиясы бар.
Фотоэлектрлік жүйе күн суымен жылыту қондырғысын алмастыра ала ма?
Иә, әрине, мұндай шешімнің пайдасына көптеген дәлелдер бар, әсіресе біз жаңа үй, саятшылық немесе вилла салуды жоспарласақ.
Технологиясы ескірген немесе тиімділігі төмен жабдықты орнатпаңыз. Мұндағы басты аргумент – жоғары пайда мен экономикалық орындылық.
Бірдей орнату құны үшін біз шамамен 50% көбірек энергия аламыз және бұл кез келген нысанда, соның ішінде жылыту және ыстық су немесе жаз айларында ауаны баптау үшін пайдалануға болатын электр энергиясы.
Бұл шешімнің тағы бір сенімді дәлелі кремний күн батареясының физикалық қасиеттерін көрсететін теріс температура коэффициенті болып табылады, ол фотоэлектрлік жүйелердің тиімділігін арттырады, қоршаған орта температурасы неғұрлым төмен болса, бұл күн суын орнатудан қыста белгілі бір артықшылық береді. жылыту.
Тұрмыстық мақсаттарда қосымша су жылыту пайдаланылса, күн батареялары жеке үйде қалай жұмыс істейді?
Жаңартылатын энергия көздері (ЖЭК) болжау мүмкін емес және табиғи өзгерістерге тәуелді, сондықтан оларды негізгі қуат көзі деп санауға болмайды.
Сондықтан күн батареясын тұрмыстық қажеттіліктерге арналған ыстық суды дайындаудың қосалқы көзі ретінде қарастырған жөн. Су жылытылады, егер зауытта өндірілген энергия үйдегі қабылдағыштардағы барлық ойыншылардың қажеттіліктерін қанағаттандырса (басымдық), ал артық энергия бір уақытта пайда болады. Егер бұл артық электр энергиясы пайдаланылмаса, ол компанияның қуат көзіне түседі (энергия есептегіш тежегішпен жабдықталғандықтан қарама-қарсы бағытта айналмайтынын ескеріңіз).
Арнайы сүзгіні пайдалану арқылы бұл артық электр су жылытқышына немесе басқа қабылдағышқа жіберілуі мүмкін.
Жеке үйге арналған дұрыс жобаланған және салынған күн панелі тұтынылатын энергияның 50% қамтамасыз ете алады.
Арнайы энергетикалық сүзгіні пайдаланып, оның артық мөлшерін пайдалану және оны жылытуға, үй-жайларды жылытуға бағыттау, ауаны баптау өндірілетін энергияның 80% дейін мүмкіндік береді.
Жеке үйде күн батареяларын пайдаланудың негізгі артықшылықтары:
— электр энергиясы үшін төлемдерді азайту;
— шашыраңқы күн сәулесін пайдаланған кезде бұлтты жағдайда да батареяның жұмысы;
— энергияның ең көп өндірілуі экономикадағы электр энергиясына деген сұраныспен бір мезгілде жүзеге асады (электр энергиясының кВт.сағ. құны ең жоғары аудан) және қосымша үнемдеу мүмкіндігі бар;
— қондырғының модульдік сипаты бір мезгілде инвестиция көлемін теңестіре отырып, оның өткізу қабілетін арттыруға мүмкіндік береді;
- қоршаған ортаны және қоршаған ортаны қорғау, жеке үйдегі күн батареялары СО2 және шуды мүлдем шығармайды, олардың қозғалатын бөліктері жоқ;
техникалық қызмет көрсетудің қажеті жоқ - құрылғы автоматты түрде кемінде 25 жыл жұмыс істеуге арналған;
— сенімділік — жабдыққа 5 жылдық кепілдік және 25 жылдық кепілдік жан тыныштығы мен қаржылық инвестициялардың дәлдігі мен сәйкестігіне сенімділікке кепілдік береді.
Бүгінгі күні үйге арналған ең тиімді күн панельдері - бұл ерекше және жаңа нәрсе емес, жай ғана тамаша баламалы энергия көзі.
Үйіңізге арналған күн батареялары туралы не білуіңіз керек: оларды таңдау, орналастыру және пайдалану
Бірақ нарықта осы типтегі құрылғылар неғұрлым көп пайда болса, адамдар соғұрлым жиі өздеріне сұрақ қояды: қайсысын таңдау керек? Қай күн панелінің тиімділігі жоғары? Бірақ әркім үшін бұл ұғым әртүрлі естіледі, өйткені ол бірқатар жеке қажеттіліктермен сипатталады, және біз бұл туралы бұдан әрі айтатын боламыз.
Бастау үшін негізгі сұрақ «Ең тиімді күн панельдері қандай?» емес, « Баға мен сапаның оңтайлы үйлесімі қайда?«Айталық, үйіңіздің немесе бизнесіңіздің төбесінде он шақты күн батареясын орналастыруға болатын бос орын бар және сіз таңдау алдында тұрсыз: бірінші энергия тиімділігі класы бар құрылғыларды сатып алыңыз, яғни «А, » немесе арзанырақ, бірақ тиімділігі төмен «В» класындағы панельдерге артықшылық беру керек пе?
Жауап сізді таң қалдыруы мүмкін, бірақ көп жағдайда екінші нұсқа орынды болады. Қарапайым тілмен айтсақ, қазіргі біздің басты міндетіміз - берілген жағдайда қай күн энергиясының көзін пайдалану тиімді екенін анықтау.
Ең энергияны үнемдейтін күн панельдерінің үлгілері
- Өткір. Бұл компанияның үлгілері бойынша тиімділік көрсеткіші 44,4% құрайды.
Өндіруші Sharp күн панельдерін өндіруде абсолютті әлемдік көшбасшы болып саналады. Бұл құрылғылар өте күрделі, мұндағы күн модульдері үш қабатты, өндірушілер оларды жасау технологиясын әзірлеуге бірнеше жыл жұмсады, осы уақыт ішінде олар көптеген зерттеулер жүргізді және өз өнімдерін сынады.
Басқа жеңілдетілген модельдер бар. Кейбір Sharp панельдерін жасау үшін қолданылатын технология оларды 37,9% тиімділікпен қамтамасыз етеді, бұл да маңызды. Құрылғылардың бағасы модульге күн сәулесін шоғырландыру үшін техникалық құрылғыларды қолданбайтындығына байланысты төмен.
- Испания зерттеу институтының (IES) панельдері. Олардың жұмыс тиімділігі 32,6% құрайды.
Тиімділігі жоғары мұндай заманауи күн панельдері екі қабатты модульдері бар құрылғылар болып табылады, мұндай энергия көзінің құны алдыңғы өндірушімен салыстырғанда төмен, бірақ қарапайым тұрғын үйлер үшін бұл әлі де тым қымбат және қандай да бір жолмен мағынасыз.
Шындығында, тиімділік төмендейтін арзанырақ модельдерді ескере отырып, бұл тізімді ұзақ уақыт бойы жалғастыруға болады.
Бірақ бәрі стандартты болып қалады: жоғары тиімділік - сәйкес баға, төмен тиімділік - арзан. Олар өте қарапайым модельдерді жоғары бағамен ұсынады, сіз мұны таңдау кезінде байқайсыз, бірақ тақырыбымызға оралайық.
Күн модульдерін шығаратын атақты компаниялар
Бүгінгі күні күн батареяларының жұмысын зерттеуге аз уақыт жұмсалады деген пікір бар және кез келген альтернативті аккумулятордың негізгі құрамдас бөлігі болып табылатын кейбір фотоэлементтерді зерттеу бірінші орынға шықты.
Бірақ бұл мәселе: әлсіз күн модульдері бар панельдер ешкімді қызықтырмайды; сатып алушылардың көпшілігі бірінші кезекте осыған назар аударады. Осы модульдер үшін бұрыннан қалыптасқан нарықта көшбасшылар пайда болды және оларды да атап өткен жөн.
- Біз 36% тиімділігі бар құрылғыларды есте сақтайтындардың бірі боламыз, оларды компания шығарады Амоникс, оның өнімдері осы түрдегі тауарлары бар әрбір дерлік дүкенде бар. Тұрмыстық мақсаттарда Amonix-тен мұндай модульдер әдетте пайдаланылмайды, өйткені олар арнайы концентраторлар арқылы шығарылады.
- 21,5% энергия тиімділігі бар күн модульдерін елемеуге болмайды, олар әйгілі американдық брендпен шығарылады. Күн қуаты, ол нарықта біршама уақыт болды.
Бұл кәсіпорын белгілі бір дәрежеде тиімділік бойынша рекорд орната алды. Мысалы, Sun Power SPR-327NE-WHT-D үлгісі далалық сынақтан кейін үздік деп танылды. Сонымен қатар, үздік тізім рейтингінің келесі екі орнын да осы компанияның өнімдері иеленді.
- Өнімділігі 17,4% болатын жұқа пленкалы модульдер туралы еске түсірейік Q-жасушалары.
Осы неміс компаниясының құрылғылары белгілі бір уақытта танымал болуды тоқтатты және сұранысқа ие болды, Q-Cells банкротқа ұшырады, бірақ кейін оны кореялық Hanwha компаниясы сатып алды және бүгінгі күні бренд модульдері сатылым тұрғысынан қайтадан қарқын алуда.
- Біз одан әрі, яғни тиімділігі төмен күн модульдеріне көшеміз.
16,1% бізге құрылғылар береді Бірінші Күн, олар арнайы кадмий-теллур түрлендіру негізінде өндіріледі. Бұл типтегі құрылғылар тұрғын үйлерде орнатылмайды, бірақ бұл компанияның өте кең айналымына әсер етпейді.
First Solar американдық нарықта көбірек танымал: компанияның өзі АҚШ-тан. Бұл брендтің модульдері көптеген салаларда қолданылады, сондықтан компания тамаша айналымға ие және әмбебап тануға ие болды, өйткені ол шын мәнінде сенімді өнімді жасайды.
- Мұнда соңғы мысал деп аталатын компанияның тиімділігі 15,5% күн модульдері болады MiaSole.
Бұл брендтің құрылғылары икемді модульдер арасында ең жақсы деп танылды. Иә, бұл типтегі құрылғылар кейде белгілі бір құрылымдарда орнату үшін жай ғана қажет.
Үйіңізге немесе үлкен өндірістік шеберханаға қуатты күн батареяларын іздесеңіз, баға/сапа арақатынасына ғана емес, брендке де назар аударыңыз. Өздерін үздік деп танытқан өндірушілерге осындай маңызды мәселелерде сену керек. Егер сіз күн батареяларын құрастыру және орнату бойынша сарапшы болмасаңыз, таңдауыңызға қаншалықты мұқият қарасаңыз да, әрбір модельді беріктікке, беріктікке, үнемділікке және басқа параметрлерге тексеру мүмкін емес, сондықтан атауға сенген дұрыс.
Бүгінгі күні көптеген эксперименттер жүргізілді, олардың нәтижелері сізге көмектесуі мүмкін.
Күн батареяларын іздегенде, өз қажеттіліктеріңізге және төлем қабілетіне назар аударыңыз - NASA үшін әзірленген құрылғыны тұрғын үйге орнатудың мағынасы жоқ.
ҮЙГЕ АРНАЛҒАН КҮН БАТАРЕЯЛАРЫ. ЖАБДЫҚТЫ ҚАЛАЙ ТАҢДАУ КЕРЕК?
Жеке үйге күн батареяларын таңдау мәселесі өте қиын. Сізге қандай жабдық қажет екенін анықтау үшін өзіңізге бірнеше сұрақтарға жауап беріңіз:
1. Панельдердің түрі
Панельдердің үш түрінің фотосуреттері
Кеңістік шектеуі бар ма?
Егер иә болса, монокристалды кремнийден жасалған күн батареяларын таңдаған дұрыс.
Панельдердің бұл түрі ең жоғары тиімділікке ие. Мұндай батареялар полисиликон панельдері сияқты қуат үшін аз орын алады. Монокристалды кремнийден жасалған күн батареясын тану оңай - ол қара псевдоквадраттардан тұрады. Егер кеңістікте шектеулер болмаса, поликристалды кремнийден жасалған күн батареяларын алыңыз - олар арзанырақ және күн батареяларының кремний кристалдарының әртүрлі бағдарларына байланысты бұлтты жағдайда біршама жақсы жұмыс істейді.
Поликристалды кремнийден жасалған күн батареясының сыртқы түрі әртүрлі реңктері бар көкшіл түсті тегіс квадраттар болып табылады. Егер сізде орналастыру үшін арнайы шарттар болса (мысалы, қисық шатыр немесе поликарбонат шатыры), онда аморфты кремнийден жасалған икемді күн панельдеріне назар аударуға болады.
Олар кез-келген бетке желімделген және қосымша металл құрылымдарды қажет етпейді. Сонымен қатар, бұл батареялар диффузиялық жарықпен өте жақсы жұмыс істейді.
Сондықтан, егер сіздің аймағыңызда шуақты күндер сирек болса, сіз осы панельдерді мұқият қарастыра аласыз. Тағы бір нұсқа - микроморфты кремнийлі күн батареялары. Бұл спектрдің көрінетін және инфрақызыл бөліктерінде жұмыс істейтін аморфты күн батареяларының жаңа буыны. Тәжірибе көрсеткендей, мұндай панельдер классикалық панельдермен салыстырғанда жоғары жалпы жылдық өнімді қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, мұндай панельдер негізгі нүктелерге бейімділік пен бағдарлау бұрышына қатысты аз талап етеді.
Олар сондай-ақ арзанырақ, өйткені өндірісте кремний аз қолданылады.
Үй мен бақшаға арналған күн батареяларының құнын салыстырайық. Тіпті ресейлік панельдер импорттық шикізаттан жасалғандықтан, біз бағаны доллармен береміз.
- Ең арзан - аморфты немесе микроморфты кремнийден жасалған панельдер. Олардың бағасы Вт үшін 0,7-0,9 долларды құрайды.
- Екінші орында бір ватт үшін 0,9 – 1 доллар тұратын поликристалды күн батареялары тұр.
- Ең қымбат модульдер монокристалды кремнийден жасалған.
Олардың бағасы 1 Вт қуат үшін 1,1 - 1,3 долларды құрайды.
2. Панель қуаты.
Күн панельдерінің қуатын анықтау үшін үйдегі энергияның орташа тұтынуын анықтау керек (мысалы, электр энергиясы төлемдерінен), содан кейін баламалы қуат көздерін пайдалана отырып, осы соманың қанша пайызын өтегіңіз келетінін шешу керек. Сіз айына 300 кВт/сағ электр энергиясын тұтынасыз делік. Бұл шамамен тәулігіне 10 кВт/сағ және 3600 кВт/сағ. Қырым үшін қуаттылығы 1 кВт болатын күн батареялары жылына орта есеппен 1300 кВт/сағ өндіреді деп болжауға болады.
(шамамен айына 110 кВт/сағ). Егер есеп жазда жасалса, панель өзінің номиналды қуатын тәулігіне 6 сағат береді деп болжанады (250 Вт күн батареясы күн ашық болған жағдайда тәулігіне 250-6 = 1500 Вт/сағ өндіреді). Содан кейін толық өтемақы үшін 3 кВт панельдерді (250 Вт 12 панель, 1,65 ш.м.) орнату керек.
әрқайсысы). Бірден 12 панельді орнату мүмкін болмаса, жартысын орнатуға болады, содан кейін оларды қосуға болады. Жабдықты ауыстырудың қажеті жоқ!
3. Инвертор түрі
220 В желісі бар ма?
Егер олай болмаса және болмайды, онда автономды инверторды таңдаңыз.
Мұндай жүйеде күн батареялары батареяларды зарядтайды, сонымен бірге энергия әртүрлі жүктемелерге жұмсалады. Сондай-ақ, әсіресе бұлтты апта болса және күн энергиясы жеткіліксіз болса, аккумуляторды зарядтай алатын генераторды жинақтау ұсынылады. Егер желі болса, келесі сұрақ туындайды: сізге резервтік қуат қажет пе, әлде ақша үнемдегіңіз келе ме? Егер мақсат ақшаны үнемдеу болса, желілік түрлендіргішті орнату жеткілікті. Ол батареяларды қажет етпейді.
Күн панельдері өндіретін энергия 220 В-қа айналады және оны үйдегі тұтынушылар бірден тұтынады. Біршама қызықты жүйе - энергияны сақтайтын жүйе. Ол гибридті инверторды пайдаланады. Оның басты ерекшелігі – желі мен күн батареяларының бірлескен жұмысы. Бұл жағдайда негізгі қуат көзі үшін екі басымдықтың бірін таңдауға болады. Егер сіз желіні таңдасаңыз, онда инвертор желіден рұқсат етілген қуаттан аспайды, ал ол жеткіліксіз болса, баламалы қуат көздерінен және батареялардан қажетті энергия мөлшерін алады.
Егер сіз күн батареяларына басымдық берсеңіз, онда инвертор олардан максималды қуат алады, ал жеткіліксіз болса, желіден аздап алыңыз.
4. Инвертор қуаты.
Желілік түрлендіргіштің қуаты панель массивінің қуатына тең немесе одан сәл артық таңдалады.
Гибридті және автономды үшін есептеу біршама күрделірек. Жүйеде инвертордың қанша қуат қажет екенін білу үшін үйіңізде бір уақытта қосуға болатын электр құрылғыларының жалпы қуатын есептеу керек.
Сіздің үйде келесі электр құрылғылары бар делік:
- 10 шам (үй қызметкерлері) әрқайсысы 20 Вт = 200 Вт,
- Тоңазытқыш класы A+, 300 Вт,
- Сорғы, 500 Вт,
- СКД теледидар 32 дюйм, 70 Вт,
- Ұялы телефонды зарядтағыш, 5 Вт,
- Ноутбук, 60 Вт,
- Шаңсорғыш, 1500 Вт,
- Микротолқынды пеш, 2000 Вт,
- Электр шәйнек, 1800 Вт,
- Кондиционер, 1500 Вт.
Барлығы 7935 Вт аламыз.
Сонымен қатар, сіз кем дегенде 20% маржаны алуыңыз керек және біз 9500 Вт аламыз. MAP Энергия инверторларының желісінде ең жақын модель 12 кВт. Дегенмен, шаңсорғышты, микротолқынды пешті және электр шәйнекті бір уақытта қоспасаңыз, онда максималды жалпы қуат қазірдің өзінде 4600 Вт + 20% болады = 5500 Вт - қуаттың жартысы бар инверторды алуға болады - 6 кВт.
5. Зарядтау контроллерінің түрі
Мұнда бізде тек 2 түрі бар: PWM және MPRT. Олардың арасындағы айырмашылық MPPT контроллері PWM контроллерімен салыстырғанда күн панельдерінен 20%-ға дейін көбірек қуатты жояды. Бұл ретте оның құны 2-3 есе жоғары. Таңдауыңызды жасауға көмектесу үшін қарапайым есептеуді орындаңыз.
Егер сіз үйіңізде қуаты 1 кВт болатын күн батареяларын орнатқан болсаңыз, MPPT контроллері олардан барлық 1000 Вт-ты жоя алады, ал PWM бар болғаны 800 Вт-ты «игереді». Ол MPPT контроллерінің қуатына жету үшін сізге 200-250 Вт басқа панельді қосу керек.
Әрине, контроллерлер арасындағы 20% алшақтық уақыттың 100% шындыққа сәйкес келмейді. Дегенмен, күн панельдері бір жылдан астам қолданылып келеді және 20 жыл ішінде 20% айырмашылық айтарлықтай үлкен болуы мүмкін. Сізге не тиімдірек - батареяларды қосу немесе анағұрлым жетілдірілген контроллер үшін қосымша ақы төлеу - өзіңіз шешесіз. Тәжірибеден айта аламын, панельдің қуаты 1 кВт-тан асатын болса, MPPT контроллерін орнату тиімдірек.
Зарядтау реттегішінің қуаты Зарядтау реттегішінің қуаты оның төлқұжат деректеріне сәйкес таңдалуы керек (ол батареяға өзі арқылы қанша қуат айдай алатындығын көрсетеді).
Бұл қуат сіздің үйіңізде (дача) орнатылған батарея массивінің қуатынан көп болуы керек. Сондай-ақ (PWM контроллерлері үшін) батарея кернеуінің класы батареялардағы кернеуге сәйкес келетіні жөн. Содан кейін контроллердің ішіндегі кернеуді түрлендіруде жоғалтулар аз болады. MPPT контроллерлері үшін мұндай шектеулер жоқ. Керісінше, көп шиеленіске ие болған дұрыс. Содан кейін, тіпті бұлтты ауа-райында да контроллер жұмыс істеп, батареядан қуатты өшіре алады.
Батарея түрі Күн батареялары жүйесіне арналған батареялардың барлық түрлерінің ішінде ең қолжетімдісі қорғасын қышқылы болып табылады. Олардың ішінен мөрленген (AGM, GEL) және қызмет көрсетілетін (тартқыш, OPzV) арасында таңдауға болады. Батареяны буферлік режимде пайдалануды жоспарлағанда біріншілерін пайдалану мағынасы бар (қуат үзілуі кезінде терең разрядтар сирек, жұмыс кезінде таяз разрядтар (қуат қосу)). Тағы бір артықшылығы олардың тығыздығы - олар кез-келген бөлмеде орнатылуы мүмкін, желдету үшін арнайы талаптар жоқ.
Қызмет көрсетілетін батареяларды желдету бар бөлмеге орнату керек, өйткені жұмыс кезінде мұндай батареялардан сутегі шығуы мүмкін. Дегенмен, мұндай батареялардың қызмет ету мерзімі өте ұзақ - 100% разрядтың 1500 циклінен. Сондықтан оларды аккумулятордан тұрақты циклдік жұмыс жоспарланатын жүйелерге (220 В желісі жоқ автономды жүйелер) орнатқан жөн. Сіз сондай-ақ автокөлік стартер батареяларын орнатуға болады, бірақ олар төмен ток разрядына жақсы төзбейді және жоғары өздігінен разрядқа ие.
Сондықтан күн батареялары жүйелерінде олардың қызмет ету мерзімі өте қысқа.
8. Батарея сыйымдылығы Сыйымдылығы туралы айта аламыз: неғұрлым көп болса, соғұрлым жақсы.
Дегенмен, батареялардың ең аз қажетті санын есептеуге болады. Ол үшін электр қуаты өшіп қалған жағдайда қанша және қандай электр құрылғылары жұмыс істеуі керек екенін анықтап, осы қуат мөлшерін қажетті батареяның қызмет ету мерзіміне көбейту керек. Мысалы, шамдар (3 x 20 Вт сағ), теледидар (70 Втсағ), ноутбук (60 Втсағ), тоңазытқыш A+ (сағ. 40 Вт) 6 сағат жұмыс істеуі керек.
Ұзақ өмір сүретін күн энергиясы жүйелері
Бір сағаттағы жалпы тұтыну: 60+70+60+40 = 230 Вт болады. 6 сағат ішінде сізге 230 * 6 = 1380 Вт (V * A * сағ) қажет болады Содан кейін батареяның сыйымдылығы 1380 В * A * сағ / 12 В = 115 А * сағ болады. 100% зарядсызданудың алдын алу және батареяның қызмет ету мерзімін ұзарту үшін сыйымдылықты екі есе арттырып, 200 Ah батареяны алған дұрыс. Мұндай аккумулятор 2400 Вт/сағ күн энергиясын сақтай алады.
Сіз сондай-ақ бізге қоңырау шалып, инженерлерге кез келген сұрақ қоя аласыз. Біз дүйсенбіден жұмаға дейін 9-дан 18-ге дейін үзіліссіз жұмыс істейміз.
Үйге арналған күн батареялары туралы бұл мақаланы Егор Моисеев жазған
Күн батареяларын есептеу
>
Сайтқа қош келдіңіз e-veterok.ru, бүгін мен сізге үйге немесе коттеджге, жеке үйге және т.б. үшін қанша күн батареясы қажет екенін айтқым келеді.
Бұл мақалада формулалар немесе күрделі есептеулер болмайды, мен бәрін кез келген адамға түсінікті қарапайым сөздермен жеткізуге тырысамын. Мақала өте үлкен болады деп уәде етеді, бірақ менің ойымша, сіз уақытыңызды босқа өткізбейсіз, мақаланың астына түсініктеме қалдырыңыз.
Күн панельдерінің санын анықтау үшін ең бастысы - қажетті мөлшерді анықтау үшін олардың не қабілетті екенін, бір күн панелі қанша энергия бере алатынын түсіну.
Сондай-ақ, панельдердің өзінен басқа сізге батареялар, заряд контроллері және кернеу түрлендіргіші (инвертор) қажет екенін түсінуіңіз керек.
Күн панелінің қуатын есептеу
Күн панельдерінің қажетті қуатын есептеу үшін сіз қанша энергия тұтынатынын білуіңіз керек. Мысалы, егер сіздің энергия тұтынуыңыз айына 100 кВт/сағ болса (көрсеткіштерді электр есептегішінен көруге болады), сәйкесінше сізге осы көлемде энергияны өндіру үшін күн батареялары қажет.
Күн панельдерінің өзі күн энергиясын тек күндізгі уақытта ғана өндіреді. Және олар өздерінің номиналды қуатын ашық аспан болған кезде және күн сәулелері тік бұрышпен түскенде ғана жеткізеді. Күн бұрышпен түскенде, қуат пен электр қуатын өндіру айтарлықтай төмендейді, ал күн сәулелерінің түсу бұрышы неғұрлым өткір болса, соғұрлым қуат азаяды. Бұлтты ауа-райында күн батареяларының қуаты 15-20 есе төмендейді, тіпті ақшыл бұлт пен тұманның өзінде күн батареяларының қуаты 2-3 есе төмендейді және мұның барлығын ескеру қажет.
Есептеу кезінде күн панельдері толық қуатта жұмыс істейтін жұмыс уақытын алған дұрыс, бұл 7 сағатқа тең, бұл таңғы 9-дан 16-ға дейін. Әрине, жазда панельдер таңнан кешке дейін жұмыс істейді, бірақ таңертең және кешке өнім өте аз болады, көлемі бойынша жалпы тәуліктік өнімнің 20-30% ғана, ал энергияның 70% өндіріледі. 9-дан 16 сағатқа дейінгі аралықта.
Осылайша, қуаттылығы 1 кВт (1000 Вт) панельдер массиві жаздың шуақты күнінде 9-дан 16 сағатқа дейінгі кезеңде 7 кВт/сағ, ал айына 210 кВт/сағ электр энергиясын өндіреді.
Таңертең және кешке тағы 3 кВт (30%), бірақ бұл резерв болсын, өйткені көшпелі бұлтты ауа райы болуы мүмкін. Біздің панельдер тұрақты түрде орнатылады және күн сәулесінің түсу бұрышы өзгереді, сондықтан панельдер өз қуатын 100% жеткізе алмайды.
Менің ойымша, егер панельдер массиві 2 кВт болса, онда энергия өндіру айына 420 кВт/сағ болатыны анық. Ал егер 100 ватт бір панель болса, онда ол тәулігіне небәрі 700 ватт-сағат, ал айына 21 кВт қуат береді.
Қуаты 1 кВт массивтен айына 210 кВт/сағ болу жаман емес, бірақ бұл оңай емес.
БіріншіденАйдағы 30 күннің барлығы шуақты болуы мүмкін емес, сондықтан аймақтың ауа райы мұрағатын қарап, айлар бойынша шамамен қанша бұлтты күн бар екенін білу керек.
Нәтижесінде, күн батареялары электр қуатының жартысын өндірмейтін 5-6 күн бұлтты болуы мүмкін. Бұл 4 күнді қауіпсіз түрде сызып тастауға болатынын білдіреді және нәтиже бұдан былай 210 кВтсағ емес, 186 кВтсағ болады.
Сондай-ақкөктемде және күзде күндізгі сағат қысқаратынын және бұлтты күндер көп екенін түсінуіңіз керек, сондықтан наурыздан қазанға дейін күн энергиясын пайдаланғыңыз келсе, онда күн панельдерінің массивін 30-50% ұлғайту керек. , нақты аймаққа байланысты.
Бірақ бұл бәрі емес, сондай-ақ аккумуляторларда және түрлендіргіштерде (инверторларда) елеулі шығындар бар, оларды да ескеру қажет, бұл туралы кейінірек.
Қыс туралыМен мұны әзірше айтпай-ақ қояйын, өйткені бұл электр энергиясын өндіру үшін өте қиын уақыт, содан кейін апталар бойы күн болмаған кезде, күн панельдерінің жиыны көмектеспейді және сізге желіден қуат алу қажет болады. осындай кезеңдер немесе газ генераторын орнату. Жел генераторын орнату да жақсы көмектеседі, қыста ол электр энергиясын өндірудің негізгі көзіне айналады, бірақ, әрине, сіздің аймағыңызда желді қыс болмаса және жел генераторының қуаты жеткілікті болмаса.
Күн батареяларының батарея сыйымдылығын есептеу
Күн электр станциясы үйдің ішінде осылай көрінеді
>
Орнатылған батареялардың тағы бір мысалы және күн батареяларына арналған әмбебап контроллер
>
Ең аз батарея сыйымдылығы, бұл күннің қараңғы уақытынан аман өту үшін осылай болуы керек.
Мысалы, егер сіз кештен таңға дейін 3 кВт/сағ энергия тұтынатын болсаңыз, онда батареяларда осындай қуат қоры болуы керек.
Егер аккумулятор 12 вольт 200 Ah болса, онда ондағы қуат 12 * 200 = 2400 ватт (2,4 кВт) сәйкес келеді. Бірақ батареяларды 100% зарядсыздандыру мүмкін емес. Мамандандырылған батареяларды максимум 70%-ға дейін зарядсыздандыруға болады, егер көп болса, олар тез тозып кетеді. Кәдімгі автомобиль аккумуляторларын орнатсаңыз, олар ең көбі 50% зарядсыздануы мүмкін.
Сондықтан қажет болған жағдайда екі есе көп батареяларды орнату керек, әйтпесе оларды жыл сайын немесе тіпті ертерек ауыстыруға тура келеді.
Оңтайлы батарея сыйымдылығы қорыБұл батареялардағы күнделікті энергия қоры. Мысалы, егер сіздің күнделікті тұтынуыңыз 10 кВт/сағ болса, онда батареяның жұмыс қабілеттілігі дәл осындай болуы керек. Сонда сіз 1-2 бұлтты күнді үзіліссіз оңай өткізе аласыз.
Сонымен қатар, қарапайым күндерде күндізгі батареялар тек 20-30% зарядсызданады, бұл олардың қысқа қызмет ету мерзімін ұзартады.
Тағы бір маңызды нәрсеБұл қорғасын-қышқылды аккумуляторлардың тиімділігі, ол шамамен 80% құрайды. Яғни, аккумулятор толық зарядталғанда, ол кейінірек босатқаннан 20% көп энергия алады.
Тиімділік зарядтау және разрядтық токқа байланысты, ал зарядтау және разрядтық токтар неғұрлым жоғары болса, соғұрлым тиімділік төмендейді. Мысалы, сізде 200Ач батарея болса және сіз 2 кВт электр шәйнекті инвертор арқылы қоссаңыз, батареядағы кернеу күрт төмендейді, өйткені батареяның зарядсыздану тогы шамамен 250 Ампер болады, ал энергия тиімділігі 40-ға дейін төмендейді. 50%. Сондай-ақ, егер сіз батареяны жоғары токпен зарядтасаңыз, тиімділік күрт төмендейді.
Сондай-ақ, инвертор (энергия түрлендіргіші 12/24/48-ден 220 В-қа дейін) 70-80% тиімділікке ие.
Батареялардағы күн батареяларынан алынатын энергияның жоғалуын ескере отырып және тікелей кернеуді 220 В айнымалы кернеуге түрлендіру кезінде жалпы жоғалту шамамен 40% құрайды.
Бұл аккумулятордың сыйымдылығын 40% ұлғайту керек дегенді білдіреді және т.б күн панельдерінің қатарын 40% ұлғайтуосы шығындардың орнын толтыру.
Бірақ бұл барлық шығын емес.
Күн батареясының қызмет ету мерзімі
Күн батареяларын зарядтау реттегіштерінің екі түрі бар және сіз оларсыз жасай алмайсыз. PWM (PWM) контроллері қарапайым және арзанырақ, олар энергияны түрлендіре алмайды, сондықтан күн панельдері өздерінің барлық қуатын аккумуляторға жібере алмайды, ең көбі номиналды қуаттың 80%.
Бірақ MPPT контроллерлері максималды қуат нүктесін бақылайды және кернеуді азайту және зарядтау тогын арттыру арқылы энергияны түрлендіреді, сайып келгенде, күн панельдерінің тиімділігін 99% дейін арттырады. Сондықтан, егер сіз арзанырақ PWM контроллерін орнатсаңыз, күн панельдерінің жиынын тағы 20% арттырыңыз..
Жеке үй немесе коттедж үшін күн батареяларын есептеу
Егер сіз өз тұтынуыңызды білмесеңіз және, айталық, саяжайыңызды күн батареяларынан қуаттандыруды жоспарлап жатсаңыз, онда тұтыну өте қарапайым есептеледі.
Мысалы, сіздің саяжайыңызда тоңазытқыш болады, ол төлқұжатына сәйкес жылына 370 кВт/сағ тұтынады, яғни ол айына небәрі 30,8 кВт/сағ, ал тәулігіне 1,02 кВт/сағ энергия тұтынады. Сондай-ақ жарық, мысалы, сіздің шамдарыңыз энергияны үнемдейді, айталық, әрқайсысы 12 ватт, олардың 5-еуі бар және олар күніне орта есеппен 5 сағат жарқырайды. Бұл сіздің жарығыңыз тәулігіне 12*5*5=300 ватт*сағ энергия жұмсайды, ал бір айда ол 9 кВт/сағ «жанып кетеді» деген сөз.
Мысалы, сіз айына 70 кВт/сағ энергия аласыз, батареяда, инверторда және т.б. жоғалатын энергияның 40% қосасыз. Бұл шамамен 100 кВт/сағ өндіру үшін күн батареялары қажет дегенді білдіреді.
Бұл 100:30:7 = 0,476 кВт дегенді білдіреді. Сізге қуаты 0,5 кВт болатын батареялар массиві қажет екен. Бірақ мұндай аккумуляторлар жинағы тек жазда ғана жетеді, тіпті көктем мен күзде бұлтты күндерде электр қуаты үзіледі, сондықтан батареялар жиынын екі есе көбейту қажет.
Жоғарыда айтылғандардың нәтижесінде, қысқаша айтқанда, күн панельдерінің санын есептеу келесідей болады:
Мысалы: Жеке үй тұтынуы айына 300 кВт/сағ, 30 күнге бөліңіз = 7 кВт, 10 кВт 7 сағатқа бөліңіз, сіз 1,42 кВт аласыз.
Бұл көрсеткішке аккумулятордағы және инвертордағы жоғалтулардың 40%, 1,42 + 0,568 = 1988 ватт қосайық. Нәтижесінде, жазда жеке үйді қуаттандыру үшін сізге 2 кВт массив қажет. Бірақ көктем мен күзде де жеткілікті энергия алу үшін массивді 50% -ға, яғни тағы бір плюс 1 кВт-қа көбейткен дұрыс. Ал қыста, ұзақ бұлтты кезеңде, не газ генераторын пайдаланыңыз немесе кем дегенде 2 кВт қуаты бар жел генераторын орнатыңыз.
Күн батареялары мен батареялардың құны
>
Күн батареялары мен жабдықтардың бағасы қазір айтарлықтай өзгереді, бір өнім әртүрлі сатушылардан айтарлықтай ерекшеленуі мүмкін, сондықтан арзанырақ көрінеді және уақыт тексерілген сатушылардан. Күн батареяларының бағасы қазір бір ватт үшін орта есеппен 70 рубльді құрайды, яғни 1 кВт батареялар массиві шамамен 70 мың рубльді құрайды, бірақ партия неғұрлым көп болса, жеңілдіктер соғұрлым көп болады және жеткізу арзанырақ болады.
Жоғары сапалы мамандандырылған аккумуляторлар қымбат, 12В 200Ач батарея орташа есеппен 15-20 мың рубльді құрайды. Мен бұл аккумуляторларды қолданамын, олар туралы осы мақалада жазылған.Күн батареяларына арналған аккумуляторлар Автокөлік аккумуляторлары бағасының жартысы, бірақ олар кем дегенде бес жыл жұмыс істеуі үшін оларды екі есе көп орнату керек. Сондай-ақ, автокөлік аккумуляторлары мөрленбегендіктен, тұрғын үйлерге орнатуға болмайды.
50% -дан аспайтын разряды бар мамандандырылғандар 6-10 жылға созылады және олар мөрленіп, ештеңе шығармайды. Үлкен топтаманы алсаңыз, арзанырақ сатып алуға болады; сатушылар әдетте лайықты жеңілдіктер береді.
Жабдықтың қалған бөлігі жеке болуы мүмкін; инверторлар қуаты, синус толқынының пішіні және бағасы бойынша өзгереді.
Сол сияқты заряд контроллері де қымбат болуы мүмкін, өйткені олар барлық функциялармен, соның ішінде ДК-мен байланыс және Интернет арқылы қашықтан қол жеткізумен бірге келеді.
E-VETEROK.RU жел және күн энергиясы - 2013 ж
Пошта: [электрондық пошта қорғалған] Google+
Ғылым бір орында тұрмайды, енді бір кездері таңғаларлық болып көрінген инновациялар біздің үйлерде пайда болады және бұрынғы таң қалдырмайды. Бұл оқиғамен болды. Бұрын бұл, негізінен, экологиялық проблемалар өте маңызды болып табылатын адамдардың таңдауы болатын. Қазіргі уақытта электр энергиясын үнемдеуге және барынша ұтымды тұтынуға ұмтылатындар мұндай құрылғыларды орнатуды қалайды. Әрине, пайдаланушыларды ең алдымен күн батареяларының бағасы мен қызмет ету мерзімі қызықтырады.
Күн батареясы монолит емес, модульдер немесе блоктар кешені болып табылады, олардың қажетті саны тұтынылатын энергия мөлшеріне және бөлменің сипаттамаларына байланысты. Блоктардың белгілі бір санына қажеттілік әрбір ғимарат үшін жеке есептеледі. Бұл өндіріс немесе үйдің тұрғындары тұтынатын энергияның орташа мөлшерін ескереді.
Жұмыс принципі күн энергиясын электр энергиясына айналдыруға негізделген. Бұл жағдайда тұрақты ток пайда болады.
Бұл келесідей болады:
- Панель күн энергиясын электр энергиясына айналдырады.
- токты таратады (мысалы, жарықтандыруға, теледидарға немесе компьютерге және т.б.).
- тұрақты токты айнымалы токқа түрлендіру үшін қажет.
- энергия жинақтау. Осылайша, оны күн сәулесі болмаған кезде қолдануға болады.
Күн батареясының қуаты негізінен орнатылған блоктардың санына байланысты. Егер оны ұлғайту қажет болса, қосымша элементтер орнатылады. Әрбір панельдің өлшемі бір метрден бірнеше метрге дейін өзгереді.
Батареялардың өнімділігіне келесі сыртқы факторлар да әсер етеді:
- күн сәулесінің қарқындылығы;
- блокты орналастыру;
- климаттық белдеулердің ерекшеліктері;
- маусым;
- Тәулік уақыты.
Күн панельдері мүмкіндігінше өнімді және электр қуатын тұтыну тиімді болуы үшін қоршаған ортаны ескеру қажет. Сондықтан есептеулер мен монтаждау жұмыстарын осы салада тәжірибесі бар мамандарға тапсырған дұрыс.
Есептелген қызмет ету мерзімі
Күн панельдері сияқты баламалы қуат көзіне ауысқысы келетін көптеген адамдар, ең алдымен, олардың қызмет ету мерзіміне қызығушылық танытады.
Көптеген жағдайларда қызмет ету мерзімі 15 жылдан 20 жылға дейін өзгереді. Кейбір өндірушілер шамамен 30 жыл қызмет ету мерзімі бар жабдықты ұсынады.
Тәжірибе көрсеткендей, жеке күн панельдері жарамдылық мерзімінен әлдеқайда ұзағырақ жұмыс істейді. 60 жыл бойы жұмыс істеп келе жатқан біріншісі сияқты. Дегенмен, батареяның жарамдылық мерзімі аяқталғаннан кейін не болуы мүмкін екенін айту мүмкін емес.
Күн батареяларының қызмет ету мерзімі көбінесе модульдердің түріне байланысты болады. Қазіргі уақытта жиі қолданылатындар:
- . Ең тиімділері жақсы температуралық коэффициенттерге ие.
- Поликристалды. Монокристалдыларға қарағанда қол жетімді, ең жаңа модельдер әлдеқайда жақсы сипаттамаларға ие. Сондықтан олар соңғы уақытта танымал болды.
- , немесе жұқа пленка. Бұл батареялар кремнийдің ең аз мөлшерін пайдаланады. Олардың саны кристалдыларға қарағанда екі есе аз. Оң нүкте - бұл өте төмен температура коэффициенті.
Сіздің ойыңызша ең тиімді күн батареяларын сатып алуға асықпаңыз. Олардың түрі туралы шешім, сондай-ақ үйді бекіту үшін қанша элементтер қажет, маманмен кеңескеннен кейін қабылдануы керек.
Көптеген өндірушілер орташа кепілдік мерзімін 10 жылдан 20 жылға дейін береді. Сонымен қатар, механикалық зақымданудың уақыты жиі шамамен 1-5 жылды құрайды. Егер деградация туралы айтатын болсақ, онда Өндірушілер әдетте 10 жыл жұмыс істегеннен кейін қуаттың 10% -дан аспайтын төмендеуіне кепілдік береді. . Күн панельдерінің функцияларының нашарлауы, өкінішке орай, сөзсіз.
Жүйенің жекелеген компоненттерінің қызмет ету мерзіміне назар аудару керек. Осылайша, аккумулятор 2-15 жыл, ал электрлік электроника орта есеппен 10-12 жыл қызмет етеді. Оны уақытында ауыстыруды ұмытпаңыз.
Қуаттың нашарлауы
Күн панельдері үшін жылына 1% тозуы әбден тән. Монокристалды аккумуляторлар поликристалды батареяларға қарағанда тезірек тозуға ұшырайтыны белгілі. Уақыт өте келе, жоғары сапалы фотоэлементтер болған жағдайда, пайыздық мөлшерлеме аздап төмендейді және 0,67-0,71% жетуі мүмкін.
Сіздің үйіңіз үшін ең жақсы нұсқаны қалай таңдауға болады? Үнемі жібермеңіз. Төмен бағалар әдетте батареялардың сапасына сәйкес келеді. Сондай-ақ, ескеріңіз. Сонымен, поликристалдар аз қуатпен көбірек орын алады.
Арзандығымен ерекшеленетін қытайлық модельдер жиі бірқатар ақауларға ие. Олардың қуаты мәлімделгенге сәйкес келмеуі мүмкін, дәнекерлеу және құрастыру сапасы өте қажет, ал өндірісте төмен сортты материалдар қолданылады.
Нағыз жоғары сапалы модульдерді сатып алу үшін тек сенімді өндірушілерге хабарласып, кепілдік сұраңыз. Ресейлік өндірушілермен байланысу арқылы сіз іздеген нәрсені міндетті түрде табасыз. Тіпті қымбат модель уақыт өте келе өзін толығымен ақтайды. Шын мәнінде, егер модуль 15 жылға созылса, одан әрі энергия тегін өндіріледі.
Қызмет көрсету уақытын қалай арттыруға болады
Күн батареяларының қызмет ету мерзімін ұзарту үшін, мүмкін болса, оларды теріс сыртқы факторлардың әсерінен қорғау қажет:
- Ең алдымен, сізге керек кез келген физикалық зақымданудан аулақ болыңыз (соққылардың, сызаттардың, қатты желдің салдарынан модульдің үзілуі, судың түсуі және т.б. нәтижесінде).
- Ауданның климаттық жағдайлары қиын болса, мағынасы бар қамқорлық жасаңыз арнайы тосқауыл құрылымдары .
- Сондай-ақ орынды қорғаныс пленкасын сатып алыңыз . Оның көмегімен панельдер күн жағында ламинатталған.
Құрылғыға техникалық қызмет көрсету және тазалау өте маңызды. Оларды үнемі жасау керек, мамандардың көмегіне жүгінген жөн.
Күн панельдері қанша уақытқа созылады, олардың жеке сипаттамаларына, сондай-ақ олар әсер ететін сыртқы факторларға байланысты. Орнату сапасын жоғалтпаңыз, модульдерді қорғау туралы қамқорлық жасаңыз және сіз күн энергиясын мүмкіндігінше ұзақ пайдалана аласыз.
Интернетте мен Денис Анатольевич Зезиннің 2014 жылғы тақырып бойынша диссертациясын көрдім.
ЖҰҚА ҚАБЫРАҚТЫ КҮН КЕЛЕТЕКТЕРІНДЕГІ ДЕГРАДАЦИЯ ПРОЦЕССТЕРІ
Сіздердің назарларыңызға күн электр станциясының өмірлік циклі және кейбір қорытындылар бағаланатын соңғы тарауды ұсынамыз.
[...]Кейіннен қарапайым күн станциясын модельдеу жүргізілді. Станцияның орналасуын құру кезінде стандартты модульді (әрқайсысы 30 элементтен екі жолақ түрінде дәнекерленген 60 монокристалды пластина) пайдаланып, қуаты 150 Вт (1-ден 100 МВт-қа дейін) алу қажет болды. 15 В, 10 А). Бұл жағдайда тұрақты токтың максималды кернеуі 1 кВ-тан аспауы керек (Еуропалық Одақтағы электр қондырғыларын пайдалану ережелерінің талаптары қолданылды).
Осы талаптарды қанағаттандыру үшін максималды мүмкін болатын кернеуді алу үшін күн модульдері тізбектей қосылды; жетіспейтін қуат генерацияланған ток есебінен параллель қосылған модульдердің ұқсас тізбектері арқылы жасалды.
Модульдердің ақаусыз жұмысы күн батареяларының өздерінің сенімділігімен, сондай-ақ ұяшықтар арасындағы электрлік байланысты қамтамасыз ететін дәнекерлеу қосылыстарымен анықталады. Модульдерді тізбектерге қосу кезінде тығындарды пайдалану қажет, өйткені сыртқы терминалдар дәнекерлеу қосылымдарынан айырмашылығы қоршаған ортамен тікелей байланыста болады. Сонымен қатар, әрбір осындай тізбек инвертормен жабдықталған, ол тұрақты токты айнымалы токқа түрлендіру үшін қажет. Осы себептерге байланысты күн электр станциясының ақаусыз жұмысы тығындар мен инверторлардың сенімділігіне де байланысты.
Сенімділікті есептеу кезінде барлық қажетті электр қосылыстары мен жабдықтары (дәнекерленген қосылыстар, тығындар және инверторлар) экспоненциалды таралу заңына бағынады деп есептелді. Яғни, олардың сәтсіздіктері уақыт өте келе қарқындылығы өзгермейтін кенеттен ғана қарастырылды.
Модельдің әрбір элементі үшін ақаулар арасындағы орташа уақыт нақтыға жақын таңдалды: дәнекерлеу қосылысы - 105 [сағ] (~10 жыл), штепсельдік және инвертор - 5*104 [сағ] (~5 жыл).
Суреттер модельдеу нәтижелерін көрсетеді. Бұл графиктерден сіз параллель қосылған модуль тізбегінің көптігінің арқасында күн электр станциясының 100%-ға жуық ақаусыз жұмыс істеу ықтималдығы ұзақ уақыт аралығында болатынын көруге болады. Содан кейін элементтердің санына пропорционалды ақаусыз жұмыс ықтималдығының жылдам төмендеуі байқалады. Бұл жүйе әрекеті артық интегралдық схемаларды еске түсіреді.
Стандартты модуль мен күн электр станцияларының ақаусыз жұмыс істеу ықтималдығы
Әртүрлі қуаттағы күн электр станцияларының ақаусыз жұмыс істеу ықтималдығы
Күн электр станцияларының ерекшеліктерінің бірі - бос кеңістіктің көп мөлшерін талап ету. Сонымен бірге көлік мүмкіндіктері бір фотоэлектрлік модульдің көлемін шектейді. Нәтижесінде, қуаты 100 Вт стандартты модульдерден қуаттылығы 100 МВт электр станциясын салу үшін, айталық, 100 Вт, миллион қосылымды құру қажет. Сонымен қатар, әрбір күн модулі 20-60 күн батареясынан тұрады, олар да қосылуды қажет етеді. Көптеген қосылымдар үшін заманауи күн электр станцияларының қажеттілігі жер үсті қондырылған технологиялардан біріктірілген технологияларға көшу кезінде электроникаға ұқсас қажеттілікті еске салады.
Сенімділікті арттыру шаралары ретінде біз «ақылды модульдерді» пайдалануды ұсына аламыз - олардың мақсаты бойынша күн модульдерімен бірдей функцияны орындайтын құрылғылар, бірақ олар істен шыққан элементтердің қысқа тұйықталуын қамтамасыз ететін қосымша электроникамен жабдықталған. Мұндай жүйе қажет, себебі бір сәтсіз элемент модульдердің бүкіл тізбегін өшіреді. Әрине, ірі электр станцияларында параллель қосылымдардың көптігі электр станциясының шығуын кейінге қалдыруға мүмкіндік береді, бірақ қуат жоғалуы жинақталады. Мұндай жүйелер енді жартылай көлеңке жағдайында (мысалы,) батареяның жұмысын қамтамасыз ету аясында ғана әзірленуде, өйткені нашар жарықтандырылғандар іс жүзінде жұмыс істемейді. Мұндай әзірлемелер күн батареяларының сенімділігін қамтамасыз ету үшін де пайдалы болуы мүмкін.
Жүктелуде...
