Солнечные батареи – это доступные коммуникации, необходимые для жизни, в обход высоких тарифов на электроэнергию и дорогостоящего содержания дизельной или бензиновой электростанции. Такие установки бесшумно и безопасно трансформируют энергию солнечных лучей в переменный ток с напряжением 220 Вольт.

Стоимость солнечных батарей достаточно высокая, а уровень эффективности не всегда соответствует ожиданиям. Но при правильном подходе к приобретению и установке такая электростанция станет хорошим денежным вложением и рентабельным способом обеспечения отопления, освещения и водонагрева на даче или в частном доме.

Выбор и установка солнечной батареи в полной мере зависит от особенностей климата, интенсивности, условий и цели ее применения. Иногда хватает небольшой мощности, но порой нужна массивная электростанция. Определенный вид солнечных батарей и ее элементов выбирают, исходя из индивидуальных потребностей.

Элементы комплекса солнечной батареи

Солнечная батарея – сборная установка. Она состоит из нескольких элементов. Каждый из них выполняет определенную функцию и является незаменимым. Но купить солнечную батарею можно только, выбирая элементы по отдельности с учетом требований к их мощности и сроку службы.

В состав солнечной батареи входят следующие основные элементы: солнечные панели, солнечный контроллер, аккумулятор, инвертор.

Все элементы последовательно соединяются друг с другом, образуя единую систему, к которой в зависимости от цели установки добавляются дополнительные компоненты. Например, если солнечная батарея приобретается для отопления дома, цепочку элементов дополняет резервуар для прогревания воды, поступающей в радиаторы.

Солнечные фотоэлектрические панели иначе называют модулями. Они состоят из нескольких фотоэлементов и отвечают, непосредственно, за преобразование солнечной энергии в ток. Аккумулятор накапливает энергию в виде постоянного тока. Солнечный контроллер обеспечивает заряд аккумулятора. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный, который обеспечивает работу бытовых приборов.

Принцип работы солнечной батареи

Солнечная установка преобразует радиацию солнечных лучей в электроэнергию. Модули, изготовленные на основе специального вещества с положительно и отрицательно заряженными частицами, составляют полупроводник. Под воздействием солнца образуется постоянный ток.  

Одна часть преобразованной энергии поступает в аккумулятор, другая часть отапливает дом и обеспечивает горячее водоснабжение.

Виды солнечных панелей и их особенности

В настоящее время на рынке продвинутых систем предлагают купить кремниевые или пленочные солнечные батареи. Их главное отличие – сырье, которое применяют для изготовления фотоэлементов, составляющих модули. Естественно, что физические свойства исходного вещества существенно сказываются на параметрах и эффективности солнечной батареи.

Кремниевые и пленочные солнечные панели делятся на несколько разновидностей. Предлагаем рассмотреть основные модификации, существующие на современном рынке высоких технологий.

Кремниевые солнечные батареи

Изготавливают на базе кремния. Кремниевые батареи имеют наиболее высокий КПД. Добыча кремния достаточно распространена в России, что положительно сказывается на стоимости таких модулей. Вот основные разновидности панелей, изготовленных на основе кремния.

Монокристаллические солнечные панели

Производят из монокристаллического кремния. Такое вещество выращивают методом Чохральского, то есть, путем постепенного вытягивания из расплава. Кремний подлежит обработке, а затем режется на тонкие пластины, которые затем используются для вставки в солнечную панель.

Монокристаллические солнечные батареи бывают различной мощности. Они же имеют наибольшую производительность. КПД такой батареи в худшем случае равняется 17%, в лучшем – 22%. То есть, монокристаллические панели преобразуют максимум 22% от падающего солнечного света.

Монокристаллические панели самые мощные из всех, что существуют сегодня на рынке. Хорошая производительность достигается чистотой кремния и однонаправленным расположением кристаллов.

Из всех кремниевых монокристаллические панели являются самыми дорогостоящими, поскольку подвергаются сложной обработке и последующему квадратированию. Для фотогенерации пластины пронизывают сеткой из электродов, которая способна передавать ток с напряжением 12 Вольт и выше.

Поликристаллические солнечные панели

Такие панели еще называют мультикремниевыми. Они изготавливаются на базе кремния, но метод получения и обработки таких пластин кардинально другой. Разница состоит в самом процессе изготовления основного вещества.

Поликристаллический кремний получают путем направленной кристаллизации. При этом крупные зерна каждого кристалла вытесняют мелкие. В ходе процесса полученные кристаллы могут смотреть в разные стороны из-за образования зернистых границ.

Структура поликристаллического кремния несколько негативно влияет на эффективность работы панелей. В разных условиях эксплуатации КПД может составлять от 12% до 18%.

Однако из-за разрозненной направленности кристаллов такие пластины лучше ловят солнечный свет, принимая его с разных сторон. То есть, если с южной стороны небо закрыто облаками или дымкой, кристаллы, обращенные в противоположную сторону, воспринимают свет с севера.

Преимущество поликристаллических панелей перед монокристаллическими – более выгодная цена при приблизительно одинаковых мощностях.

Солнечные панели из аморфного кремния

Такие панели называют тонкопленочными, поскольку они наносятся на подложку тонким слоем. Изготавливаются из производных от кремния, что снижает эффективность. Поэтому КПД таких пластин нельзя назвать высоким – не более 6%. Зато цена довольно приятная в сравнении с пластинами из кремния.

Если бы не заниженное качество базового вещества, такие панели в 20 раз превосходили бы поликристаллические и монокристаллические в плане эффективности. Преимущества солнечных панелей из аморфного кремния – гибкость, небольшая толщина и превосходная степень оптического поглощения.

Существуют также гибридные солнечные панели, но их производство не столь распространено.

Пленочные солнечные батареи

Изготавливаются из аморфных веществ. Их преимущества – небольшой вес и невысокая цена. Прежде чем купить пленочную солнечную батарею, обратите внимание на ее разновидности.

Полимерные

Изготавливаются из различных полимерных веществ, основными из которых являются полифенилен, углеродные фуллерены и фталоциан меди.

Полимерные солнечные панели наделены средней мощностью 50-100 Вт. Соответственно, и КПД у них небольшой – около 6%.

Полимерные солнечные батареи были разработаны не так давно. Это самое молодое изобретение в области электроинженерии. На рынке такие батареи пользуются спросом ввиду невысокой цены, доступности и эластичных свойств.

Панели на основе теллурий-кадмия

Главное преимущество таких панелей – невысокая цена при приемлемом КПД, равном 11%. Многие, изучив информацию по теллурий-кадмию, считают такие пластины небезопасными для человеческого здоровья. В действительности вещество, применяемое в тех количествах, в каких его используют для создания солнечных панелей, не приносит никакого вреда.

Панели на основе селенида меди-индия

Изготавливаются из трех веществ – селенид, медь и индий. Последнее вещество нередко заменяется галлием, что не совсем благоприятно сказывается на эффективности работы изделий. Поэтому, прежде чем купить солнечные панели из селенида меди-индия, проконсультируйтесь у продавца.

В целом, КПД панелей из меди-индия достаточно высокий – от 15% до 20%. Цена примерно равняется стоимости панелей из кремния.

Нюансы установки солнечной батареи

Для установки солнечной батареи важно соблюсти несколько условий:

1.       Перекрытия должны выдерживать большую тяжесть, поскольку батарея имеет приличный вес.

2.       В доме должен быть обеспечен постоянный доступ на крышу, так как зимой с солнечных панелей нужно периодически убирать снег.

3.       Южная сторона крыши, на которой чаще всего устанавливают элементы батареи, должна иметь наклон не менее 10 градусов.

Солнце – неиссякаемый источник энергии. Солнечные батареи – практически единственная альтернатива для дач, расположенных в местах, где электричество включают на короткий промежуток времени, или данная коммуникация отсутствует вообще. Такое часто встречается в отдаленных от городов населенных пунктах и садовых товариществах.

Комплекс солнечной батареи желательно закладывать в проект дома и выполнять установку на этапе строительства. Так расчеты требуемой мощности будут выполнены более грамотно, и тем же можно продлить срок службы солнечной батареи.

Перед тем, как вы соберетесь купить солнечную батарею в Краснодаре, обратитесь к специалистам нашей компании, которые смогут правильно выполнить расчеты и оказать квалифицированную помощь в установке.

Находясь в предвкушении, что солнечная батарея вот-вот решит ваши проблемы, вы готовитесь выполнить, казалось бы, последнее дело – выбрать и купить. Не тут-то было. Ведь комплектация батареи, преобразующей солнечную энергию в потребляемый ток, не так проста, как кажется на первый взгляд.

Результат неправильного выбора одного из компонентов системы – солнечного модуля, контроллера, аккумулятора или инвертора – трата денег впустую. Солнечная батарея может быть как неэффективной, так и, наоборот, иметь чрезмерный потенциал, излишки которого просто «съедят» ваши деньги, а пользы не принесут. Что еще печальней, несоответствие оборудования может привести к его неисправности из-за сильного разброса напряжения.   

Объясним, почему так происходит. Покупатели солнечных батарей теряют деньги и невольно нарушают работу только что приобретенного оборудования обычно по следующим причинам – неправильный расчет необходимых мощностей и покупка солнечной электростанции без учета энергопотребления.

Эти величины нельзя прикидывать в уме, а нужно знать наверняка, поскольку каждый случай индивидуален. Хотя порой выполнить такие расчеты бывает непросто. Чаще всего сложности возникают у владельцев дач и жилых строений, эксплуатируемых нерегулярно, например, только в летний период. Но и  для частного дома выбрать и купить солнечную батарею с точки зрения эффективности достаточно сложно.

Мы расскажем, как безошибочно выбрать солнечную батарею для дома и дачи.

Необходимые расчеты

Перед покупкой солнечной батареи необходимо рассчитать суммарную мощность всех электроприборов, находящихся в доме, а также вычислить средний и максимальный объем суточного энергопотребления.

Суммарная мощность энергопотребителей

Иначе эту величину называют мгновенной мощностью. Для ее вычисления необходимо сложить показатели мощности всех приборов во включенном состоянии. Таким образом, вы будете иметь представление о том, какое количество энергии потребуется от солнечной батареи, если сеть будет нагружена максимально. Это когда все приборы работают одновременно.

Суточное энергопотребление

Объем ежедневно потребляемой энергии зависит от условий проживания (количества электрических приборов, их суммарной мощности и интенсивности их ежедневного использования) и цели, в которой будет использована автономная солнечная электростанция. Она может быть установлена в качестве запасного варианта, или, как полноценный источник питания взамен муниципальных коммуникаций.

Определившись с режимом питания, вы легко рассчитаете приблизительную величину ожидаемого суточного энергопотребления.

Режимы электроснабжения

Выбор режима электроснабжения на даче зависит от того, насколько вы готовы пожертвовать собственным комфортом ради экономии, и насколько такие жертвы целесообразны.

Жителям частного дома сильно экономить не приходится, поскольку в доме должны быть соблюдены элементарные условия – доступ к горячей воде, отопление, пользование незаменимыми электроприборами, такими как холодильник и плита.

Какие-то приборы можно отключить от солнечной электростанции и подсоединить их к муниципальным электросетям, а работу других приборов обеспечить энергией от солнечной батареи.

Объемы энергопотребления можно поделить на несколько режимов.

ü Аварийный. Когда солнечная батарея необходима для возмещения электроэнергии в период отключения центральной коммуникации или для ее обеспечения электроэнергией в условиях жестких ограничений в потреблении. При таком режиме электричество потребляют периодически, не ежедневно. При этом автономная система обеспечивает работу только самых важных приборов – отопительных, нагревательных и прочих, необходимых для жизни в определенное время года и суток.

В аварийном режиме средний суточный объем электроэнергии равен 1,5-2 кВтч, максимальный суточный объем – 3-4 кВтч. Суммарная мощность обычно составляет от 600 Вт до 1,5 кВт, иногда достигает 3 кВт, если работают электроинструменты.

ü Базовый. Такой режим подразумевает постоянный контроль над потреблением электроэнергии. Он хоть и более облегченный, нежели предыдущий, все же обременяет регулярной экономией.

Базовый режим рассчитан на облегчение нагрузки автономной системы. Для экономии энергии применяется такая мера, как поочередное использование электроприборов и только в солнечные дни утром/днем, когда мощность солнечной батареи наивысшая, и у аккумулятора есть возможность накопить энергию.

В базовом режиме средний суточный объем электроэнергии  равен 3-4 кВтч, максимальный суточный объем – 4-7 кВтч. Мгновенная мощность составляет 1-2,5 кВт.

ü Умеренный. В таком режиме человек особо не ограничен и не испытывает сильного дискомфорта. Из эксплуатации выходят только те приборы, которые не имеют особого значения и не влияют на комфорт проживания.

Также отключаются от автономной системы такие мощные приборы, как водонагреватель, электроплита, стиральная машина и электрочайник (приборы со спиралями, которые имеют функцию подогрева, считаются самыми мощными). Эти устройства можно использовать и при подключении к солнечной батарее. Но делать это стоит только в солнечные дни, чтобы аккумулятор смог восполнить растраченный ресурс.

В умеренном режиме ожидаемый средний суточный объем энергопотребления равняется 4-6 кВтч, максимальный суточный объем – 11 кВтч. Суммарная мгновенная мощность составляет 3-5 кВт.

ü Комфортный. При таком режиме от автономной системы отключают только самые мощные нагревательные приборы. Их эксплуатируют в ясные солнечные дни, когда аккумулятор может восполнить потребленную энергию. Остальные приборы работают в нормальном режиме.

Ожидаемый средний суточный объем электроэнергии составляет 3-8 кВтч, максимальный суточный объем – 15 кВтч. Мгновенная мощность равняется приблизительно 5 кВт.

ü Полный. Когда все без исключения электроприборы подключены к автономной системе, работают в нормальном режиме и используются при первой необходимости без малейшего ущерба домочадцев.  

В полном режиме средний суточный объем электроэнергии равняется 10-20 кВтч, максимальный объем – 50 кВтч. Мгновенная мощность составляет 5 кВт и более.

Номинальная мощность солнечной батареи

Для вычисления этой величины выполняют расчеты по следующей формуле:

Pсб  =  Pинс · Eсб / (Eинс · η)

Где Рсб – номинальная мощность солнечной батареи; Ринс – номинальная солнечная инсоляция (покрытие поверхности солнечным светом); Есб – энергия, выработанная солнечной батареей; Еинс - месячная солнечная инсоляция на м²; η – КПД инвертора, преобразующего постоянный ток в переменный.

За основу берут стандартные показатели месячной солнечной инсоляции - 1 кВт на м² при средней температуре воздуха 25 градусов. КПД инвертора используют для расчетов только в том случае, если будет использоваться высоковольтное напряжение. При использовании низковольтного напряжения это значение можно убрать из формулы расчета.

Наклон солнечных панелей

Большое значение для работы солнечной батареи играет наклон, под которым расположены солнечные модули.  Его расчет также необходим. Рассчитывают наклон, исходя того, с какой интенсивностью будет работать автономная солнечная электростанция – круглогодично или периодически. В любом случае, лучше определить  солнечные панели таким образом, чтобы их наклон был больше географической широты в среднем на 15 градусов. Оптимальный угол наклона составляет 45 градусов.

Перед тем, как купить солнечную батарею, определитесь с местом ее расположения. Эффективнее всего расположить ее на крыше под вычисленным уклоном. Но бывает и так, что необходимого места на крыше не оказывается, ведь расстояние между рядами модулей должно быть не менее 1,7 от высоты одного ряда, чтобы не произошло затенение одного модуля другим. В этих случаях во дворе дома устанавливают специальные опоры, сконструированные опять же с соблюдением нужного уклона.

Как выбрать оборудование

Прежде чем приступить к выбору оборудования, необходимо определить, каким будет входное напряжение – 12В, 24В, 48В. Его определяют, исходя из технических характеристик электроприборов, предполагаемых к использованию от энергии солнечной батареи.

Непосредственно от напряжения зависит длина и толщина провода. Эти параметры должны быть оптимальные и безопасные для передачи тока. Поэтому самым комфортным будет использование напряжения 24В, которое подходит для нормальной работы всех рядовых электроприборов, используемых в быту.  

Если в хозяйстве используется несколько очень мощных приборов, например, некоторые виды электроинструмента, их можно подключать каждый к отдельному инвертору. Дополнительные инверторы также избавят от сбоев в работе батареи. Даже если один из них внезапно выйдет из строя, рядовые приборы будут продолжать свою работу за счет запасных.  

Выбираем инвертор

Инвертор – устройство, преобразующее постоянный ток в переменный. При выборе этого элемента автономной солнечной системы необходимо знать следующие моменты:

ü Инвертор преобразует ток определенной формы. Большинство современных электроприборов потребляют синусоидальный ток. Тогда как на выходе некоторых инверторов вырабатывается ток треугольной, прямоугольной и трапециевидной формы. Такая разновидность энергии подходит не к каждому электроприбору. Поэтому, выбирая инвертор, обратите внимание на данную характеристику.

Особенно беспокоиться по этому поводу не стоит, так как большинство современных преобразователей выделяет ток оптимальной формы. Правда, и тут встречаются некоторые разновидности. Например, существуют инверторы, которые выпускают ток формы, приближенной к синусоидальной. Его потребляют практически любые электроприборы, но с некоторыми звуковыми дефектами. Такая проблема устраняется при помощи фильтров, дополнительно приобретаемых устройств.

Инверторы, выпускающие ток современной синусоидальной формы, являются самыми качественными. Правда, такие устройства и весят больше, и стоят дороже.

ü Инвертор может быть примитивным, а может быть оснащен подсветкой и различными видами защиты – от короткого замыкания, перегрузки и так далее. Современное оборудование, оснащенное разнообразными новшествами, облегчает контроль над работой не только одного инвертора, но и всей системы, в целом. При этом стоит уточнить, каковы настройки защиты от перегрузки. Хорошо, если настройками инвертора допускается небольшое превышение его номинальной нагрузки. В противном случае некоторые устройства, мощность которых равнозначна этой самой номинальной нагрузке, не будут работать.

ü Современные инверторы имеют различные характеристики, в том числе, КПД. По величине КПД инвертора можно определить количество непроизводительных потерь энергии. Чем выше КПД, тем их меньше.

ü Еще одна техническая характеристика инвертора – способность работать в качестве бесперебойного зарядного устройства. Эту ценную способность имеет не каждый инвертор, а потому цена таких устройств автоматически повышается.

ü Существуют и другие полезные функции инверторов. Удобно, когда устройство автоматически подключает мощные приборы к отдельной сетевой линии. Такая функция позволяет избежать перегрузки системы и растраты накопленной аккумулятором энергии.

Выбираем аккумулятор

Выбор аккумулятора зависит от необходимого напряжения и режима энергопотребления. Современные производители выпускают устройства на напряжение 12В. Если нужно напряжение более 12В, аккумуляторы последовательно соединяют между собой, таким образом, достигая нужной величины.

Самая важная характеристика аккумулятора – ток заряда и ток разряда. Существуют некоторые технические условия, которые должны быть выполнены. Одно из них – обязательное соблюдение значения суммарного тока зарядки, которое не должно превышать значение, полученное в результате умножения числа максимального тока на количество сборок (блоков аккумуляторов). В противном случае итогом может стать не только поломка, но и взрыв.

Также суммарный ток зарядки не должен быть меньше мощности солнечной батареи. Иначе срок службы аккумулятора может быть существенно сокращен из-за постоянной нехватки заряда до стопроцентного наполнения его емкости.

Согласно последовательности устройств в автономной солнечной системе, аккумулятор тесно связывается с инвертором. Ток инвертора влияет на работу аккумулятора. Его значение не должно превышать значение, полученное в результате умножения тока разряда аккумулятора на количество аккумуляторных сборок (блоков аккумуляторов).

И, наконец, рассмотрим связь аккумулятора с солнечными панелями. Общая емкость всех аккумуляторных сборок, установленных в системе, должна в 5-10 раз превышать максимальный суммарный ток всех установленных фотоэлектрических модулей.

Что касается энергоемкости аккумулятора, то вот здесь и необходим тот самый расчет среднего суточного объема потребляемой энергии, который зависит от одного из пяти представленных режимов энергопотребления. Показатели емкости и суточного объема должны быть примерно равны.

Когда дело доходит до выбора емкости отдельных аккумуляторов, из которых будет собираться аккумуляторный блок, могут появиться некие сомнения, ведь разновидностей устройств по объему довольно много.

Самый оптимальный вариант – аккумулятор, рассчитанный на 100 Ампер. Такое устройство не требует монтажа большого количества соединений и имеет средний вес. Аккумуляторный блок из 100-амперных аккумуляторов обойдется во вполне адекватную цену.

Емкость должна соответствовать разряду и заряду аккумулятора.

Выбираем солнечные панели

Для фотоэлектрических панелей также есть условия, которые необходимо соблюсти во избежание проблем в работе и поломок системы. При выборе модулей обычно обращают внимание на такие важные показатели, как тип фотоэлементов и номинальное выходное напряжение.

В настоящее время чаще всего используются монокристаллические и поликристаллические солнечные панели. Они характеризуются адекватной стоимостью, доступностью на рынке и самым высоким КПД.

Самый оптимальный вариант панелей в плане номинального выходного напряжения – 24В.

Выбираем контроллер

Контроллер – устройство, оптимизирующее напряжение фотоэлементов к напряжению для заряда аккумуляторов и своевременно ограничивающее аккумуляторы от наполнения в случае их полной зарядки.

Пи выборе устройства важно знать, например, что недорогой коллектор не способен «донести» разницу напряжений панелей и аккумулятора. Под воздействием физических законов КПД батареи уменьшается не на разницу напряжений, но, тем не менее, вполовину, что вполне существенно.

Поэтому сегодня очень популярны эффективные контроллеры типа MPPT, которые осуществляют контроль над током и напряжением панелей с учетом погоды и времени суток. Но иногда, если большие мощности от системы не требуются, такое приобретение не будет выгодным. Лучше в этом случае купить более примитивный и недорогой контроллер.

Перед приобретением контроллера рекомендуем произвести расчет его необходимой мощности. Обычно достаточно мощности 10-30 Ампер. Но иногда, ели требуется большая мощность, контроллеры последовательно соединяют друг с другом.

Правда, это не всегда технически возможно. Некоторые производители ограничивают такие действия, выпуская отдельные модели, не подлежащие соединению с другими контроллерами. Кроме того, суммарная мощность блока контроллеров не должна превышать значение номинального тока контроллера на 85%. Это условие, которое должно быть соблюдено обязательно.

Вообще, выбирать оборудование при ограниченном бюджете достаточно сложно. Чтобы автономная солнечная система работала исправно десятки лет, рекомендуем обратиться к специалистам, которые выполнят необходимые расчеты, учтут бюджет, индивидуальные условия установки и климатические особенности, как того требует покупка и установка солнечных батарей.

Если вы находитесь в Краснодаре, купить оборудование для солнечных батарей вы можете в нашей организации. Также мы предложим вам квалифицированную и надежную помощь в установке автономной солнечной системы. 

Продуктивность автономной солнечной электростанции зависит от правильности установки ее элементов. Один из таких – солнечная панель.

Немаловажным фактором является наклон, под которым устраивают фотоэлектрические панели. Солнечная батарея должна наклоняться под определенным углом. Но этот угол не может быть всегда одинаковым. Положение панелей должно меняться в зависимости от особенностей климата (количества солнечных дней в году), времени года, суток, погоды.

Есть и постоянные факторы, влияющие на угол наклона панелей, – географическая широта, место монтажа, период использования (если батарея работает не круглый год). Их тоже необходимо учитывать при установке солнечной энергосистемы, чтобы попытаться «выжать» максимум энергии из того, что предлагает вам бесплатный возобновляемый ресурс – солнце.

И если вмешаться в физические процессы устройств системы не представляется возможным, то на эффективность ее работы можно повлиять напрямую при помощи определенных знаний и простых человеческих усилий.

Нельзя увеличить КПД фотоэлементов, поскольку способность синтезировать ток из энергии солнечных лучей заложена в них производителем в определенной степени. Но человеку под силу создать наилучше условия для работы панелей.  

Ориентир для выбора угла наклона панелей

Наиболее комфортная среда для эффективной выработки энергии солнечной панели – когда луч бьет прямо перпендикулярно с ясного неба. Хотя и облачность для солнца не такая уж существенная преграда. Лучи проникают даже сквозь облака. И задача владельца автономной системы состоит в том, чтобы обеспечить панелям положение максимальной производительности.

Главный ориентир в этом случае, безусловно, солнце. Его положение определяет не только время суток, но и сезон. Зимой и летом Солнце находится под разным наклоном относительно Земли. В летнее время лучи бьют по поверхности прямо, зимой – несколько горизонтально. Но и  в межсезонье Солнце наклоняется относительно Земли под другим определенным углом.

При установке фотоэлектрических панелей необходимо ориентироваться хотя бы на сезонность лето/зима. Оптимальный для летнего времени года угол наклона – 30-40 градусов, для зимнего периода – 70 и более градусов. Нельзя не взять во внимание еще и такие параметры, как широта местности. Как определить угол наклона для местности с определенной географической широтой, смотрите в таблице.

При установке фотоэлектрических панелей под определенным наклоном необходимо учитывать и то, сколько потребуется энергии в определенном месяце. Если электричество будет потребляться в больших количествах, необходимо подобрать такой угол наклона, который обеспечит нужное количество энергии.

К примеру, в летний период энергии требуется меньше – дома не отапливаются, и мощные нагревательные приборы используются реже. Соответственно, угол наклона панелей может быть уменьшен. Зимой и в межсезонье количество потребителей резко возрастает. Поэтому есть смысл увеличить угол наклона панелей в сторону оптимального значения 90 градусов.

Установка солнечных панелей

В использовании солнечной батареи важен не только выбор модулей, но также их правильная установка. Положение панелей в частных домах и на дачах регулируют чаще всего вручную. Ведь для автоматической регулировки необходимо приобретать специальную конструкцию.

Использование солнечной батареи исключительно в определенное время года существенно сокращает частоту необходимой регулировки фотоэлектрических модулей. Тем не менее, в любом случае, отхождение от нормы 90 градусов (оптимальный угол падения солнечных лучей на поверхность панелей) чревато снижением выработки электроэнергии автономной системой.

Способы установки

Итак, монтировать солнечные панели можно тремя известными способами.

Неподвижная поверхность

На неподвижную поверхность – кровля, стены, фундамент, площадка возле дома. При этом панели можно сделать подвижными, изготовив самодельную конструкцию и закрепив модули с фотоэлементами таким образом, чтобы площадку крепления можно было поворачивать вручную.

Для изготовления самодельных конструкций применяют алюминиевые или железные профильные трубы. Чтобы такие изделия оказались стойкими и не падали под воздействием ветра, их закрепляют на бетонном фундаменте или креплениях из нержавеющей стали.

Трекеры

Это специальные конструкции с вращающимися осями. Оси могут вращаться в одной или двух плоскостях.  Для изготовления трекеров применяют профиль из стали или алюминия.

Мобильные установки

Существуют также мобильные установки. Их главное преимущество – возможность транспортировки, небольшой вес. Мобильные конструкции можно сворачивать и разворачивать при необходимости. Такие установки могут быть, как трекеры, оснащены механизмом слежения за направлением солнечных лучей. Однако большой мощности от мобильных конструкций ожидать не стоит. Данный показатель ограничен небольшими габаритами и весом установки.

Самое оптимальное положение модуля – это положение, при котором солнечный луч падает на его поверхность под углом 90 градусов. Однако не всегда удается добиться такого эффекта. Постоянное положение панелей под углом 90 градусов к направлению солнца обеспечивают только дорогостоящие трекеры, которые имеют большой вес, требуют много дополнительного пространства и сами по себе тоже потребляют энергию. Такие поворотные конструкции следят за солнцем и обращают модули в нужную сторону под нужным углом автоматически.

Не каждый владелец частного дома, коттеджа или дачи может позволить себе покупку и содержание трекера. Поэтому основными местами монтажа солнечной батареи являются неподвижные конструкции.

При круглогодичном использовании солнечной батареи, когда фотомодули закреплены на статическую поверхность, избирают угол, средний по значению. То же самое делают, если используют автономную систему сезонно. Фотоэлектрические панели должны быть прочно закреплены и ориентированы на солнце.

Чем чаще происходит регулировка угла наклона фотоэлектрических модулей, тем эффективнее выработка энергии от солнечных лучей. Проще говоря, чем ближе угол между направлением солнца и рабочей поверхностью, тем быстрее аккумулятор накапливает нужный объем электрического тока.

Если вы не можете позволить себе постоянно регулировать положение панелей, направьте их в южную сторону и зафиксируйте под углом наклона с несущественными отклонениями по азимуту.

С использованием специального вращающегося трекера выработка энергии всегда будет 100%. Если не регулировать положение панелей, а просто выбрать оптимальное значение угла, производительность батареи составит 71%. При регулировке 2 раза в год эффективность будет примерно равна 75%. При регулировке 4 раза в год – 76%.

Установлено, что если регулировать наклон дважды в год, оптимальными датами для изменения положения панелей является 30 марта и 12 сентября. Для 4-разового регулирования наклона подходят даты 5 марта, 18 апреля, 24 августа и 7 октября.  

Обратите внимание! Панели не должны затенять друг друга при изменении направления солнца. При установке высчитывайте расстояние между ними.

Расчеты угла наклона и эффективности работы панелей

Рассчитать оптимальное значение угла наклона можно следующими способами:

1.       Умножьте широту на 0,87. Такой расчет подойдет для широты до 25 градусов.

2.       Умножьте широту на 0,76 и прибавьте 3,1. Так вы получите оптимальное значение угла для местности с географической широтой 25-50 градусов.

Если солнечные панели вы уже установили, и сделали это без учета ориентира и определения угла наклона, то вы всегда можете оценить эффективность их работы и примерно высчитать возможные потери энергии. Для этого определите угол между перпендикулярно расположенным ориентиром модулей и линией направления на солнце. Затем примените формулу:

tan (|90-х|) / sin (|90-х|), где х – значение полученного угла.

Чтобы получить процент получаемой мощности, поделите 1 на полученное в расчетах значение. 

Выполнить наиболее точные и правильные расчеты вам поможет только специалист. Если у вас возникнут вопросы или проблемы с выбором угла наклона солнечных панелей в Краснодаре и Краснодарском крае, обращайтесь, мы проконсультируем вас и окажем квалифицированную помощь в установке.