Солнце – неиссякаемый источник энергии и экономии финансов, поэтому догадливые власти европейских государств уже давно практикуют эксплуатацию солнечных батарей. Эти агрегаты способны заменять нам электричество, но сложность в том, что солнечная активность везде разная, а КПД таких батарей зависит именно от нее. Первые солнечные батареи появились 40 лет назад, и обладали низкой производительностью. Благодаря современным технологиям, КПД новых батарей увеличились на 30 %.
Как работает солнечная батарея
Солнечная батарея – дорогостоящее оборудование, но использовать ее на участке загородного дома – одно удовольствие. С ее помощью можно минимизировать оплату самых затратных процессов – отопления и нагрева воды.
Рабочий элемент батареи – кремний, с помощью которого энергия лучей превращается в электрическую. Объем энергии будет зависеть от угла падения света, его интенсивности, а также рабочей площади солнечной батареи.
Чтобы увеличить мощность батарей, их объединяют в единую панель. Правильное расположение агрегатов способствует увеличению количества энергии от солнца, но одних только панелей для полноценного энергообеспечения будет недостаточно. Чтобы система работала, нужны следующие комплектующие элементы: аккумуляторные батареи, инвентор и контроллер заряда.
Инвентор необходим для преобразования переменного тока (который дает солнце) в постоянный ток. Еще один элемент – контроллер заряда контролирует уровень заряда в аккумуляторной батарее. Его функция – недопущение полной разрядки, а также контроль над допустимым уровнем заряда. Если разрядить такой аккумулятор ниже определенного уровня, для работы он станет непригодным. Если зарядить выше нормы, также может выйти из строя.
При недостаточном солнечном освещении на помощь приходит аккумуляторная батарея, задача которой – накопление электроэнергии. Комплекс данных элементов носит название – автономная система энергосбережения.
Преимущества системы:
- Автономность;
- Длительная эксплуатация в режиме непрерывной работы;
- Надежность;
- Нет необходимости в постоянном и дорогостоящем обслуживании (кроме чистки от грязи).
Срок эксплуатации батареи – 25 лет. Вероятность того, что она выйдет из строя даже с небольшими механическими повреждениями – низкая. После 25 лет работа будет продолжаться, но КПД будет пониженным.
Недостатки:
- Высокая стоимость комплекса энергообеспечения;
- Низкий КПД;
- Зависимость от метеоусловий.
В зимнее время объем получаемой энергии снижается. Для получения мощности в 120 Вт (для сравнения – это объем питания одного ноутбука), нужна панель, площадь которой – не менее 1 квадратного метра.
Чтобы в полной мере обеспечивать частный дом энергией, нужна панель размером 20 кв. метров. Зимой система энергосбережения может функционировать в качестве дополнительного источника энергии, которая поможет экономить денежные траты за электричество.
Главный минус данной системы – это высокая стоимость батареи и дополнительного оборудования. Сами панели полностью окупаются за 4-5 лет, а вот аккумуляторные батареи, срок эксплуатации которых – до 7 лет, придется периодически менять. При высоких энергозатратах, а также, учитывая тот факт, что цена за электроэнергию постоянно возрастает, солнечная батарея может стать достаточно рентабельным приобретением.