Солнечные батареи устройство: Устройство солнечной батареи — полный обзор элементов. Жми!

Содержание

Солнечные батареи. Виды и устройство. Работа и применение

На долю солнечной энергии приходится около одного процента всех мощностей, получаемых традиционными и нетрадиционными способами. Добиться этого удается за счет повсеместного использования специальных чувствительных приемников излучения. Солнечные батареи в виде панелей из полупроводниковых фотоэлементов позволяют трансформировать и накапливать экологически чистую и дешевую энергию. Совершенствованию этой технологии способствует постоянно растущие тарифы на электроэнергию, получаемую традиционными способами и слишком дорого обходящуюся потребителю.

Устройство и принцип действия солнечных гелиосистем

Солнечные батареи – хорошая альтернатива традиционным источникам, отличающаяся простотой устройства. Типовая гелиосистема состоит из следующих основных частей:

  1. Контроллер.
  2. Батарея.
  3. Инвертор.
  4. Коллектор.
  5. Электрооборудование.

Самый важный компонент системы коллектор (солнечные панели) воспринимает излучение Солнца и преобразует его в постоянный электрический ток. На основе таких панелей собираются рабочие модули, объединенные в солнечные коллекторы определенной мощности.

Встроенный в систему контроллер необходим для управления процессом накопления электрической энергии в аккумуляторах, ток зарядки которых поддерживается на фиксированном уровне. Инверторное электронное устройство позволяет получить из постоянного напряжения необходимые для работы оборудования переменные 220 В.

Принцип работы такой системы очень прост. При попадании на фотоэлементы солнечных лучей по ним начинает протекать электрический ток, который через контроллер поступает в цепь зарядки аккумулятора. Полностью зараженная батарея передает накопленный заряд на инверторное устройство, преобразующее постоянное напряжение в переменные 220 В.

Требования к конструкции системы
Солнечные батареи способны генерировать дешевую электрическую энергию лишь при выполнении ряда основных требований, предъявляемых к конструкции:
  • Суммарная площадь коллектора, изготовленного из фотоэлементов, должна быть достаточно большой.
  • На питание контроллера и инверторного устройства расходуется энергия, забираемая от того же аккумулятора.
  • Зарядки батарей должно быть достаточной для того, чтобы система продолжала функционировать некоторое время в пасмурную погоду.

При разработке таких систем учитывается необходимость в резервном аккумуляторе, подзаряжаемом от местной электросети. Потребность в нем объясняется тем, что если солнечные батареи разрядятся, то контроллер и инвертор не смогут нормально работать.

Разновидности солнечных батарей

Солнечные элементы различаются по своей конструкции, размерам коллекторных сборок и максимальной мощности. По используемому для их изготовления материалу эти изделия делятся на кремниевые и пленочные. Первые традиционно применяются в солнечных коллекторах, устанавливаемых в частных хозяйствах и на других объектах. Они подразделяются на поликристаллические, монокристаллические и аморфные.

Особого внимания заслуживают пленочные. При их производстве используются следующие полупроводниковые элементы:
  • Кадмий.
  • Материалы с аббревиатурой «CIGS».
  • Индий.

Кадмиевые пленки использовались в самых первых образцах солнечных батарей в космических целях. (70-е годы двадцатого века). Сегодня они в основном применяются при изготовлении солнечных элементов бытового и промышленного назначения. Модули из полупроводникового материала «CIGS» изготавливаются на основе двух компонентов (селенида меди и индия).

Классификация по размерам

Согласно этой характеристике пленочные панели условно делятся на крупногабаритные, средних размеров и компактные или мобильные. Этот показатель нормируется соответствующими стандартами и принимает ряд фиксированных значений.

Крупногабаритные изделия применяются в установках промышленного назначения или в бытовых гелиосистемах большой мощности. Для небольших частных хозяйств подойдут солнечные панели меньших габаритов, а компактные устройства удобны тем, что их можно переносить с одного места на другое.

Мобильные модули могут иметь несколько исполнений:
  • Низкой мощности.
  • Гибкие.
  • Закрепленные на подложке.
  • Универсальные.

Мощности первых хватает лишь для подзарядки мобильных телефонов, а вторые легко сворачиваются в рулон и переносятся в таком виде. Они пользуются большим спросом у туристов и у людей, предпочитающих активный отдых.

Закрепленные на подложке солнечные батареи имеют значительный вес (7-10 кг) и позволяют получать большее количество энергии. Они разработаны для любителей путешествий и дальних поездок, но могут использоваться и для автономной работы в частном хозяйстве или при организации электроснабжения небольшого загородного домика. Универсальные пленки, также подходящие для любителей туризма, оснащаются несколькими переходниками. При весе всего лишь 1,5 кг они позволяют заряжать на природе сразу несколько мобильных телефонов.

Показатель мощности

Мощность солнечной батареи – ее способность обеспечивать заданную величину тока в нагрузке в единицу времени. Эта величина определяется по ее максимальному значению, индивидуальному для каждого вида изделия. При нахождении точного значения исходят из введенной для этого типа преобразователей константы (солнечной постоянной), равной 1 кВт на 1 м².

Она измеряется в определенных климатических условиях (в солнечный день с температурой воздуха 25°C) при строго вертикальном падении лучей. Из-за низкого КПД солнечных гелиосистем (его среднее значение составляет не более 24%) максимальная мощность в расчете на 1 м² не может превышать 0,24 кВт. Этот показатель определяется в идеальных условиях, создаваемых за счет коррекции положения воспринимающих поверхностей по отношению к Солнцу.

В реальной обстановке потребуется учитывать целый ряд факторов, включая погоду, климатические условия в данной местности и время года. При расчете показателя мощности также придется вводить поправки на продолжительность светлого времени суток в данном месте.

Преимущества и недостатки солнечных батарей
К преимуществам преобразователей солнечной энергии относят:
  • Относительно высокий КПД (от 14 до 30%), если сравнивать их с другими видами альтернативных источников энергии.
  • Абсолютная экологичность, которой в современных условиях уделяется особое внимание.
  • Экономичность эксплуатации и простота обслуживания гелиосистем.
  • Универсальность, надежность и долговечность.
  • Быстрая окупаемость вложений.

Экономичность солнечных батарей проявляется в том, что в южных регионах страны они могут использоваться для горячего водоснабжения. Это позволяет сэкономить до 60% тепловой энергии в течение года. Солнечные батареи могут быть востребованы не только в частном хозяйстве.

Их допускается эксплуатировать на самых различных объектах, включая промышленные предприятия, а также учебные и медицинские учреждения. В заводских условиях они применяются в качестве технологических источников теплой воды в летнее время. Зимой их можно использовать для централизованного отопления помещений и вспомогательных построек.

Такие системы окупаются в течение нескольких лет, что позволяет их владельцу сэкономить значительные суммы. С учетом существующих тарифов на электроэнергию и дизельное топливо можно утверждать, что сроки окупаемости гелиосистем составят 3-4 года. Эти цифры справедливы для частных хозяйств с проживающей в них семьей из 5-7 человек. При замене гелиосистемами газовых источников энергии окупаемость составит около 8-10 лет.

Несмотря на перечисленные положительные качества, солнечные батареи не лишены недостатков. К минусам этих систем относят низкий КПД (если сравнивать с традиционными источниками энергии) и допустимость использования только в регионах со значительным количеством солнечных дней.

Особенности конструкции и электропитания элементов гелиосистем

Получить необходимую токовую отдачу от солнечных панелей удается при условии, если количество фотоэлементов в модуле как минимум составляет от 36 до 72 штук. Возможны варианты исполнения с вдвое увеличенным числом фоточувствительных элементов (от 72 до 144 штук). К недостаткам последних относят сложность транспортировки и снижение надежность всей системы.

Солнечные батареи с входящими в их состав контроллером и инверторным устройством рассчитаны на питающие напряжения, которые выбираются из стандартного ряда значений: 12, 24 или 48 В. При подборе подходящей конструкции предпочтение отдается последнему показателю, позволяющему получать меньший ток в нагрузке и использовать соединительные проводники с небольшим сечением.

С другой стороны, при меньших напряжениях (12 В, например) проще подобрать и заменить в случае необходимости вышедшие из строя аккумуляторы. При выборе системы с питанием 24 Вольта возникают сложности с полной заменой сразу двух аккумуляторов. А в случае обновления 48-вольтового электропитания необходима замена сразу 4-х АКБ. Для комплекса из солнечных батарей потребуются аккумуляторы особой марки, выпускаемые с пометкой «Solar» и подбираемые из одной партии.

Похожие темы:

Принцип работы солнечной батареи — как работает гелиобатарея ,виды, плюсы и минусы

Здесь вы узнаете:

Принцип работы солнечной батареи основан на фотоэлектрическом эффекте. Солнечный свет, попадая на кремниевый полупроводник, преобразуется в электрический ток. Затем он накапливается в аккумуляторах и используется для бытовых нужд.

Принцип работы солнечных батарей

Солнечные батареи считаются очень эффективным и экологически чистым источником электроэнергии. В последние десятилетия данная технология набирает популярность по всему миру, мотивируя многих людей переходить на дешевую возобновляемую энергию. Задача этого устройства заключается в преобразовании энергии световых лучей в электрический ток, который может использоваться для питания разнообразных бытовых и промышленных устройств.

Правительства многих стран выделяют колоссальные суммы бюджетных средств, спонсируя проекты, которые направлены на разработку солнечных электростанций. Некоторые города полностью используют электроэнергию, полученную от солнца. В России эти устройства часто используются для обеспечения электроэнергией загородных и частных домов в качестве отличной альтернативы услугам централизованного энергоснабжения. Стоит отметить, что принцип работы солнечных батарей для дома достаточно сложный. Далее рассмотрим подробнее, как работают солнечные батареи для дома подробно.

Как было сказано раньше, принцип работы заключается в эффекте полупроводников. Кремний является одним из самых эффективных полупроводников, из известных человечеству на данный момент.

При нагревании фотоэлемента (верхней кремниевой пластины блока преобразователя) электроны из атомов кремния высвобождаются, после чего их захватывают атомы нижней пластины. Согласно законам физики, электроны стремятся вернуться в свое первоначальное положение. Соответственно, с нижней пластины электроны двигаются по проводникам (соединительным проводам), отдавая свою энергию на зарядку аккумуляторов и возвращаясь в верхнюю пластину.

Эффективность фотоэлементов, созданных при помощи монокристаллического метода нанесения кремния, является существенно выше, поскольку в такой ситуации кристаллы кремния имеют меньше граней, что позволяет электронам двигаться прямолинейно.

Технические характеристики

Устройство солнечной батареи довольно простое, и состоит из нескольких компонентов:

  • Непосредственно фотоэлементы / солнечная панель;
  • Инвертор, преобразовывающий постоянный ток в переменный;
  • Контроллер уровня заряда аккумулятора.

Аккумуляторы для солнечных батарей купить следует с учетом необходимых функций. Они накапливают и отдают электроэнергию. Запасание и расход происходит в течение всего дня, а ночью накопленный заряд только расходуется. Таким образом, происходит постоянное и непрерывное снабжение энергией.

Чрезмерная зарядка и разрядка батареи укорачивает ее эксплуатационный срок. Контроллер заряда солнечной батареи автоматически приостанавливают накопление энергии в аккумуляторе, когда он достиг максимальных параметров, и отключают нагрузку устройства при сильной разрядке.

(Tesla Powerwall — аккумулятор для солнечных панелей на 7 КВт — и домашняя зарядка для электромобилей)

Сетевой инвертор для солнечных батарей является самым важным элементом конструкции. Он преобразовывает полученную от солнечных лучей энергию в переменный ток различной мощности. Являясь синхронным преобразователем, он совмещает выходное напряжение электрического тока по частоте и фазе со стационарной сетью.

Фотоэлементы могут соединяться как последовательно, так и параллельно. Последний вариант увеличивает параметры мощности, напряжения и тока и позволяет устройству работать, даже если один элемент потеряет функциональность. Комбинированные модели изготовлены с использованием обеих схем. Эксплуатационный срок пластин около 25 лет.

Внутреннее устройство гелиобатареи

Постепенно солнечные батареи становятся все дешевле и эффективней. Сейчас они применяются для подзарядки аккумуляторов в уличных фонарях, смартфонах, электроавтомобилях, частных домах и на спутниках в космосе. Из них стали даже строить полноценные солнечные электростанции (СЭС) с большими объемами генерации.


Гелиобатарея состоит из множества фотоэлементов (фотоэлектрических преобразователей ФЭП), преобразующих энергию фотонов с солнца в электроэнергию

Каждая солнечная батарея устроена как блок из энного количества модулей, которые объединяют в себе последовательно соединенные полупроводниковые фотоэлементы. Чтобы понять принципы функционирования такой батареи, необходимо разобраться в работе этого конечного звена в устройстве гелиопанели, созданного на базе полупроводников.

Виды кристаллов фотоэлементов

Вариантов ФЭП из разных химических элементов существует огромное количество. Однако большая их часть – это разработки на начальных стадиях. В промышленных масштабах сейчас выпускаются пока что только панели из фотоэлементов на основе кремния.


Кремниевые полупроводники используются при изготовлении солнечных батарей из-за своей дешевизны, особо высоким КПД они похвастаться не могут

Обычный фотоэлемент в гелиопанели – это тонкая пластина из двух слоев кремния, каждый из которых имеет свои физические свойства. Это классический полупроводниковый p-n-переход с электронно-дырочными парами.

При попадании на ФЭП фотонов между этими слоями полупроводника из-за неоднородности кристалла образуется вентильная фото-ЭДС, в результате чего возникает разность потенциалов и ток электронов.

Кремниевые пластины фотоэлементов различаются по технологии изготовления на:

  1. Монокристаллические.
  2. Поликристаллические.

Первые имеют более высокий КПД, но и себестоимость их производства выше, нежели у вторых. Внешне один вариант от другого на солнечной панели можно различить по форме.

У монокристаллических ФЭП однородная структура, они выполняются в виде квадратов со срезанными углами. В отличие от них поликристаллические элементы имеют строго квадратную форму.

Поликристаллы получаются в результате постепенного охлаждения расплавленного кремния. Метод этот предельно прост, поэтому такие фотоэлементы и стоит недорого.

Но производительность в плане выработки электроэнергии из солнечных лучей у них редко превышает 15%. Связано это с “нечистотой” получаемых кремниевых пластин и внутренней их структурой. Здесь чем чище p-слой кремния, тем более высокий выходит КПД у ФЭП из него.

Чистота монокристаллов в этом отношении гораздо выше, нежели у поликристаллических аналогов. Их делают не из расплавленного, а из искусственно выращенного цельного кристалла кремния. Коэффициент фотоэлектрического преобразования у таких ФЭП уже достигает 20-22%.


В общий модуль отдельные фотоэлементы собираются на алюминиевой раме, а для защиты их сверху закрывают прочным стеклом, которое нисколько не препятствует солнечным лучам

Обращенный к солнцу верхний слой пластинки-фотоэлемента делается из того же кремния, но уже с добавлением фосфора. Именно последний будет источником избыточных электронов в системе p-n-перехода.

Принцип работы солнечной панели

При падении солнечных лучей на фотоэлемент в нем генерируются неравновесные электронно-дырочные пары. Избыточные электроны и «дырки» частично переносятся через p-n-переход из одного слоя полупроводника в другой.

В итоге во внешней цепи появляется напряжение. При этом на контакте p-слоя формируется положительный полюс источника тока, а на n-слоя – отрицательный.


Разность потенциалов (напряжение) между контактами фотоэлемента появляется из-за изменения числа «дырок» и электронов с разных сторон p-n-перехода в результате облучения n-слоя солнечными лучами

Подключенные к внешней нагрузке в виде аккумулятора фотоэлементы образуют с ним замкнутый круг. В результате солнечная панель работает, как своеобразное колесо, по которому вместе белки “бегают” электроны. А аккумуляторная батарея при этом постепенно набирает заряд.

Стандартные кремниевые фотоэлектрические преобразователи являются однопереходными элементами. Переток в них электронов происходит только через один p-n-переход с ограниченной по энергетике фотонов зоной этого перехода.

То есть каждый такой фотоэлемент способен генерировать электроэнергию только от узкого спектра солнечного излучения. Вся остальная энергия пропадает впустую. Поэтому-то и эффективность у ФЭП так низка.

Чтобы повысить КПД солнечных батарей, кремниевые полупроводниковые элементы для них в последнее время стали делать многопереходными (каскадными). В новых ФЭП переходов уже несколько. Причем каждый из них в этом каскаде рассчитан на свой спектр солнечных лучей.

Суммарная эффективность преобразования фотонов в электроток у таких фотоэлементов в итоге возрастает. Но и цена их значительно выше. Здесь либо простота изготовления с невысокой себестоимостью и низким КПД, либо более высокая отдача вкупе с высокой стоимостью.


Солнечная батарея может работать как летом, так и зимой (ей нужен свет, а не тепло) – чем меньше облачность и ярче светит солнце, тем больше гелиопанель сгенерирует электрического тока

При работе фотоэлемент и вся батарея постепенно греется. Вся та энергия, что не пошла на генерацию электротока, трансформируется в тепло. Часто температура на поверхности гелиопанели поднимается до 50–55 °С. Но чем она выше, тем менее эффективно работает фотогальванический элемент.

В итоге одна и та же модель солнечной батареи в жару генерирует тока меньше, нежели в мороз. Максимум КПД фотоэлементы показывают в ясный зимний день. Тут сказываются два фактора – много солнца и естественное охлаждение.

При этом если на панель будет падать снег, то электроэнергию она генерировать все равно продолжит. Более того, снежинки даже не успеют на ней особо полежать, растаяв от тепла нагретых фотоэлементов.

Виды солнечных батарей

В настоящее время солнечные батареи представлены несколькими вариантами в зависимости от типа их устройства, и от материала, из которого изготовлен фотоэлектрический слой.

I. Классификация по типу их устройства:

  1. 1. Гибкие;
  2. 2. Жёсткие.

II. В зависимости от материала, из которого изготовлен фотоэлектрический слой выделяют:

  1. Солнечные батареи, фотоэлемент которых выполнен из кремния. Они в свою очередь бывают монокристаллическими, поликристаллическими и аморфными. Монокристаллические панели достаточно дорогой вариант, но они отличаются высокой мощностью. Поликристаллические дешевле, чем монокристаллические панели. Такие панели медленней теряют свою эффективность с увеличением сроков службы, а так же при нагревании. Аморфные представлены в основном тонкопленочными панелями. Такое устройство солнечной батареи позволяет генерировать солнечный свет, даже в плохих погодных условиях;
  2. Солнечные батареи, фотоэлемент которых выполнен из теллурида кадмия;
  3. Солнечные батареи, фотоэлемент которых выполнен из селена;
  4. Солнечные батареи, фотоэлемент которых выполнен из полимерных материалов;
  5. Из органических соединений;
  6. Из арсенида галлия
  7. Из нескольких материалов одновременно.

Основные типы, которые получили распространение, это многопереходные кремниевые фотоэлементы.

Фотоэлементы, выполненные из кремния, отличаются высокой чувствительностью к нагреванию, компактностью, надежностью и высоким уровнем КПД (коэффициента полезного действия).

Другие материалы не получили широкого распространения в связи с большой стоимостью.

Сфера применения солнечной энергии

Есть три направления использования солнечной энергии:

  • Экономия электроэнергии. Солнечные панели позволяют отказаться от централизованного электроснабжения или уменьшить его потребление, а также продавать излишки электричества электроснабжающей компании.
  • Обеспечение электроэнергией объектов, подведение к которым линии электропередач невозможно или невыгодно экономически. Это может быть дача или охотничий домик, находящийся далеко от ЛЭП. Такие устройства используются также для питания светильников в отдаленных участках сада или автобусных остановках.
  • Питание мобильных и переносных устройств. При походах, поездках на рыбалку и других подобных мероприятиях есть необходимость зарядки телефонов, фотоаппаратов и прочих гаджетов. Для этого также используются солнечные элементы.


Солнечные батареи удобно применять там, куда нельзя подвести электричество

Преимущества солнечных батарей

Солнечная энергия — это перспективное направление, которое постоянно развивается. Они имеют несколько основных достоинств. Удобство использования, долгий срок службы, безопасность и доступность.

Положительные стороны применение данной разновидности аккумуляторных батарей:

  • Возобновляемость – этот источник энергии практически не имеет ограничений притом бесплатный. По крайней мере на ближайшие 6.5 миллиардов лет. Нужно подобрать оборудование, установить его и использовать по назначению (в частном доме или коттеджном участке).
  • Обильность – Поверхность земли в среднем получает около 120 тысяч терравват энергии что в 20 раз превышает нынешнее энергопотребление. Солнечные батареи для коттеджей или частных домов имеют огромный потенциал для использования.
  • Постоянство – солнечная энергия постоянна поэтому человечеству не грозит перерасход в процессе ее использования.
  • Доступность – солнечная энергия может вырабатывать на любой территории, при наличии естественного света. При этом чаще всего она применяется для отопления жилища.
  • Экологическая чистота – солнечная энергетика является перспективной отраслью, которая в будущем заменит электростанции, работающие на невозобновляемых ресурсах: газ, торф, уголь и нефть. Безопасны для здоровья людей и домашних животных.

Важно: Отдельно хочется подчеркнуть термоядерную энергию. Несмотря на то, что «мирный атом» позиционируется, как безопасный, при авариях на АЭС этот фактор полностью перечеркивается (Три-Лонг-Айленд, Чернобыль, Фукусима).

  • При производстве панелей и монтаже солнечных электростанций в атмосферу не происходят значительные выбросы вредных или токсичных веществ.
  • Бесшумность – выработка электроэнергии производится практически бесшумно, и поэтому этот вид электростанций лучше ветровых электростанций. Их работа сопровождается постоянным гулом из-за чего оборудование быстро выходит из строя, а сотрудники должны делать частые перерывы на отдых.
  • Экономичность – при использовании солнечных батарей владельцы недвижимости ощущают значительное снижение коммунальных расходов на электроэнергию. Панели имеют долгий срок службы – производитель дает гарантию на панели от 20 до 25 лет. При этом обслуживание всей электростанции сводится к периодической (раз в 5-6 месяцев) очистке поверхностей панелей от грязи и пыли

Недостатки солнечных батарей

К сожалению, и этот практически неисчерпаемый источник энергии имеет определенные ограничения и недостатки:

  • Высокая стоимость оборудования – автономная солнечная электростанция даже небольшой мощности доступна далеко не каждому. Оборудование частного дома такими аккумуляторами стоит недешево, но помогает снизить расходы на оплату коммунальных услуг (электроэнергии).
  • Обустройство собственного жилища солнечными батареями потребует финансовых затрат.
  • Периодичность генерации — солнечная электростанция не способна обеспечить полноценную бесперебойную электрификацию частного дома.

 Важно: Проблему можно решить, установив аккумуляторы высокой емкости, однако из-за этого возрастет стоимость получения энергии, что сделает ее невыгодной по сравнению с традиционными энергоносителями.

  • Хранения энергии – в солнечной электростанции аккумуляторная батарея является самым дорогим элементом (даже батареи небольшого объема и панели на гелевой основе).
  • Низкий уровень загрязнения окружающей среды – солнечная энергия считается экологически чистой, однако производственный процесс батарей сопровождается выбросами трифторида азота, оксидов серы. Все это создает «парниковый эффект».
  • Использование в производстве редкоземельных элементов – тонкопленочные солнечные панели имеют в своем составе теллурид кадмия (CdTe).
  • Плотность мощности – это количество энергии, которое можно получить с 1 кв. метра энергоносителя. В среднем этот показатель составляет 150-170 Вт/м2. Это гораздо больше по сравнению с другими альтернативными источниками энергии. Однако несравнимо, ниже чем у традиционных (это касается атомной энергетики).

Отопление солнечной энергией домов

Принцип работы солнечной батареи для отопления дома кардинально отличает их от всех описанных выше приспособлений. Это совершенно другое устройство. Описание следует ниже.

Главной деталью отопительной системы, работающей на энергии солнца, является коллектор, принимающий его свет и преобразовывающий его в кинетическую энергию. Площадь этого элемента может варьироваться от 30 до 70 квадратных метров.

Для крепления коллектора используется специальная техника. Между собой пластины соединены металлическими контактами.

Следующим компонентом системы является накопительный бойлер. В нем происходит трансформация кинетической энергии в тепловую. Он участвует в нагревании воды, литраж которой может достигать 300 литров. Иногда такие системы поддерживаются дополнительными котлами на сухом топливе.

Завершают систему солнечного отопления настенные и напольные элементы, в которых по тонким медным трубам, распределенным по всей их площади, циркулирует нагретая жидкость. Благодаря низкой температуре запуска панелей и равномерности теплоотдачи, помещение прогревается достаточно быстро.

Как работает солнечное отопление

Давайте подробно рассмотрим принцип работы солнечных батарей от ультрафиолетового света.

Между температурой коллектора и накопительного элемента появляется разница. Носитель тепла, что чаще всего является водой, в которую добавлен антифриз, начинает циркулировать о системе. Совершаемая жидкостью работа является именно кинетической энергией.

По мере прохождения жидкости через слои системы кинетическая энергия преобразовывается в тепло, которое и используется для отопления дома. Этот процесс циркуляции носителя обеспечивает помещение теплом и позволяет сохранять его в любое время суток и года.

Итак, мы выяснили принцип работы солнечных батарей.

Устройство солнечной батареи — AltSolar

Что представляет собой солнечная батарея

Солнечная батарея — надежный источник энергии, который активно используется человеком. Сначала батареи прошли испытания в космосе, где доказали работоспособность. Затем изобретение стали использовать на Земле для подзарядки мобильных телефонов, электрокаров и промышленного оборудования.

Солнечная батарея привлекает людей за счет своей доступности и длительного срока эксплуатации. Конструкции доступны всем, ведь для их производства используют новые экономичные материалы. Однако все батареи делятся на виды:

  • по мощности вырабатываемого электричества — чем больше площадь панелей, тем выше мощность;
  • по типу фотоэлементов — фотохимические, органические и кремниевые.

Однако общая конструкция и тип работы у всех батарей схож.

Устройство батареи

Солнечная батарея — блок, в котором соединено определенное количество модулей. В них объединяются полупроводниковые фотоэлементы. Детали изготавливаются из разных материалов. Для промышленного использования, где нужно большое количество электроэнергии, выбирают кремний.

Фотоэлемент — тонкая панель из двухслойного кремния. Он представляет собой полупроводниковый переход. Когда на панель попадает солнечный свет, между двумя слоями кремния образуется вентильная фото-ЭДС. Возникает разница между потенциалами и током электронов.

Однако кремниевые панели неодинаковы: существуют моно- и поликристаллические элементы. Первые элементы состоят из чистого кремния без примесей и в основном используются для создания внутреннего слоя. Это одинаковые, разноразмерные многоугольники. Они дороже, однако и производительность у них значительно выше — порядка 20-25%.

Поликристаллические элементы — идеально ровные квадраты на верхнем слое. Их изготавливают с помощью поэтапного охлаждения кремния и добавления к нему посторонних материалов. Например, фосфора. Такой способ производства доступный, потому поликристаллы стоят меньше. За счет иного способа производства и структурой пластин коэффициент фотоэлектрического преобразования ниже — 15%.

Также существуют панели таких материалов:

  • аморфный кремний — позволяет вырабатывать самую дешевую электроэнергию, однако КПД материала самое низкое, 6-8%;
  • теллурид кадмия — для получения 11% электроэнергии;
  • полупроводник CIGS, включающий селен, индий, медь, галлий — среднее КПД батареи равно 15%.

Разница в составе панелей обеспечивает два типа проводимости — p-тип и n-тип.

Тыльная сторона пластины покрыта металлическим слоем. Вся конструкция защищена пластиком или стеклом, которые не позволяют внешним факторам (дождю, грязи) испортить батарею и вывести ее из строя.

Как работает солнечная панель

Когда на верхний слой кремниевой панели попадают лучи, на ней генерируется электронно-дырочные пары. В результате перехода электронов из одного слоя кремния в другой в цепи появляется напряжение: на одном слое появляется положительный источник тока, а на втором — отрицательный. Разность потенциалов обеспечивает беспрепятственное прохождение только электронов с n-слоя.

Когда фотоэлементы подключаются к аккумулятору, по всей конструкции непрерывно перемещаются электроны. В результате аккумулятор набирает заряд, которые потом передается электроприборам.

Так почему же КПД инновационных батарей даже при использовании монокремниевых фотоэлементов остается не 100%, а гораздо меньше? Все дело в фотоэлектрическом оттоке, который обеспечивают лишь те электроны, которые обладают более высокой энергией, нежели ширина специально выделенной зоны. Если энергия меньше, то электрон просто не участвует в процессе.

Обойти это физическое ограничение поможет использование многослойных конструкций. Там используются плиты с различной шириной и солнечный свет попадает сначала на самый широкий фотоэлемент. Поэтому в первую очередь поглощаются фотоны с наибольшей энергией.

Затем фотоны с меньшей энергией, которые были пропущены верхним слоем, попадают на следующий уровень. И батарея вновь преобразует их в энергию. Таким образом общая производительность может быть повышена до 35%.

Заключение

При довольно простом устройстве солнечные батареи способны вырабатывать электроэнергию, которая частично обеспечит работу бытовых и промышленных приборов. Однако пока даже современные батареи не могут стать полноценным и единственным источником энергии.

Солнечные батареи и ветрогенераторы.

 

Предлагаем поставку и монтаж системы автономного электроснабжения выдающей напряжение 220 вольт, мощностью  0,5;  1;  2;  3;  5; 10 кВт. Система энергоснабжения состоит из электронного блока управления KIBOR, комплекта аккумуляторных батарей (зарядное устройство на солнечных батареях), панели солнечных батарей (солнечные модули) и ветрогенератора (ветряки).  Такую систему можно применять для обеспечения резервного питания домов и дач или основного электропитания (автономное электроснабжение) отдаленных объектов, где не возможно или нецелесообразно обеспечить постоянное электропитание обычными способами.

Коттедж с энергоустановкой на солнечных батареях и ветрогенераторе.

Солнечные батареи (устройство солнечной батареи) можно закрепить на крыше дома или, что более предпочтительно, сделать отдельную металлическую ферму. Во втором случае элементы солнечной батареи (установка солнечных батарей) можно наиболее оптимально сориентировать по отношению к солнцу и зимой будет меньше проблем с очисткой снега.

Ветрогенератор (ветряные электрогенератор) можно установить на крыше дома, но предпочтительнее его разместить на отдельной мачте или специальной конструкции и вынести подальше от дома. Ветрогенератор (ветряки генераторы) при вращении лопастей издает специфический звук, к которому, быстро, быстро привыкают.

Комплект аккумуляторных батарей может состоять из десятков аккумуляторов и размещать его лучше всего в сухом и не промерзающем месте, например, на чердаке или в подвале дома.

Блок автоматики – это мозг управления зарядкой аккумуляторной батареи и выработкой стабильного сетевого напряжения от потоков электричества поступающих от солнечных панелей (солнечные элементы) и ветрогенератора (ветряные генераторы).

Солнечные панели (солнечные батареи для дома), ветряки генераторы – отличные  альтернативные источники энергии для дома.

Создание, проектирование и поставка ветроэнергетической установки с солнечными батареями имеет много технических и практических нюансов. По этому, сразу хотим предупредить не создавать такую установку своими руками. Скупой платит дважды. Все элементы недешевы и мы хотели бы сэкономить ваши деньги.

Энергия солнца  и ветра исключительно «зеленые». Полезные ископаемые не затрачиваются и не уничтожаются.  Использование альтернативных источников энергии экономически выгодно, престижно и красиво! Ждем Ваших заказов.

 

Схема энергоустановки на солнечных батареях и ветрогенераторе.

Создан эффективный гибрид солнечной панели и проточной батареи

Wenjie Li et al. / Chem, 2018

Инженеры из США и Саудовской Аравии создали устройство, объединяющее в себе солнечную панель и проточную батарею, и имеющее более высокую эффективность, чем предыдущие подобные разработки. После зарядки батарея способна отдать 14,1 процента энергии, попавшей на солнечную панель, рассказывают разработчики в журнале Chem.

Один из основных недостатков солнечной, ветряной и другой альтернативной энергетики заключается в том, что выработка энергии такими способами непостоянна и зависит от природных факторов. К примеру, солнечные панели способны вырабатывать достаточно много энергии только в светлое время суток, причем эффективность работы солнечной электростанции зависит от облачности. Из-за этого солнечные батареи необходимо подключать либо к общей электросети, либо к аккумуляторам, запасающим энергию днем и высвобождающим ее ночью.

В качестве аккумуляторов некоторые инженеры предлагают использовать не традиционные литий-ионные или их аналоги, а проточные батареи, которые состоят из двух резервуаров с отрицательным и положительным электролитами, которые разделены ионопроницаемой мембраной. Такие батареи имеют несколько преимуществ, в том числе больший срок работы и более простое масштабирование для использования вместе с большим количеством солнечных панелей. Кроме того, поскольку электрохимические процессы в таких батареях происходят только в небольшой области, отделенной от баков с электролитами, их можно считать более безопасными и в случае неисправности поток электролита можно быстро перекрыть и не допустить неконтролируемого высвобождения большого количества энергии.

Уже существуют прототипы устройств, в которых солнечная панель объединена с проточной батареей, но в них от попадания света на панель до отдачи электричества из проточной батареи происходят существенные потери, из-за чего их общая эффективность невысока. Группа инженеров под руководством Суна Цзиня (Song Jin) из Висконсинского университета в Мадисоне создали более эффективное устройство, способное выдавать от проточной батареи 14,1 процента энергии, попавшей на солнечную панель. Устройство состоит из нескольких основных частей. В его верхней части располагается солнечная панель, а под ней располагается активная зона проточной батареи, состоящая из двух резервуаров, разделенных анионопроницаемой мембраной. Кроме того, ко всем элементам устройства присоединен блок для управления, позволяющий переключать режимы и управлять работой устройства.

Схема устройства

Wenjie Li et al. / Chem, 2018

Во время работы оба электролита циркулируют по трубкам благодаря помпам. Принцип работы устройства основан на том, что в электролитах используется пара веществ, способных менять заряд. В зависимости от того, какие электроды используются в конкретный момент, в устройстве происходят различные электрохимические процессы, связанные с восстановлением или окислением одного или обоих веществ.

Схемы работы устройства в режимах проточной батареи, зарядки от солнечного света и работы в качестве солнечной панели

Wenjie Li et al. / Chem, 2018

Тесты показали, что батарея способна создавать напряжение 1,25 вольта, а коэффициент полезного действия солнечной панели составляет 26.1 процента. Кроме того, разработчики проверили общую эффективность устройства, зарядив его с помощью солнечной панели, а затем измерив характеристики проточной батареи. Средняя эффективность преобразования на протяжении десяти циклов оказалась равной 14,1 процента, что является лучшим показателем среди аналогичных устройств.

В 2016 году швейцарские инженеры создали солнечно-водородную систему с похожей общей эффективностью, равной 14,2 процента. Она состоит из солнечной панели, а также емкости с водой и мембраны, разделяющей водород и кислород, получаемые с помощью электролиза днем, и используемые для выработки энергии ночью.

Григорий Копиев

Принцип работы и устройство солнечной батареи

Зная школьную программу физики, легко понять принцип работы устройств, преобразующих солнечный свет в энергию.


Первое, о чем стоит вспомнить это p-n переход (+ -). В школьных опытах проводят эксперимент с транзистором со спиленной верхней крышкой, позволяющей свету падать на p-n переход. Подключив к нему вольтметр, фиксируют, как при облучении светом такой транзистор выделяет мизерный электрический ток.

А если увеличить площадь p-n перехода, что в таком случае произойдет? В ходе научных экспериментов прошлых лет, специалисты изготовили p-n переход с пластинами большой площади, вызвав тем самым появление на свет фотоэлектрических преобразователей, называемых солнечными батареями. 

Принцип действия современных солнечных батарей сохранился, несмотря на многолетнюю историю их существования. 


Усовершенствованию подверглась лишь конструкция и материалы, используемые в производстве, благодаря которым производители постепенно увеличивают такой важный параметр, как коэффициент фотоэлектрического преобразования или КПД устройства. Стоит также сказать, что величина выходного тока и напряжения солнечной батареи напрямую зависит от уровня внешней освещенности, который воздействует на неё. 

Кратко: чем больше света — тем больше электрической энергии

В структуре солнечной батареи используется p-n переход и пара электродов для снятия выходного напряжения 

На картинке выше можно видеть, что верхний слой p-n перехода, который обладает избытком электронов, соединен с металлическими пластинами, выполняющими роль положительного электрода, пропускающими свет и придающими элементу дополнительную жесткость. Нижний слой в конструкции солнечной батареи имеет недостаток электронов и к нему приклеена сплошная металлическая пластина, выполняющая функцию отрицательного электрода. 

Как рабо­тают сол­неч­ные батареи другими словами 

Сол­неч­ная бата­рея рабо­тает сле­ду­ю­щим образом.

  1. Фотоны уда­ря­ются о поверх­ность сол­неч­ной бата­реи и погло­ща­ются её рабо­чим мате­ри­а­лом, напри­мер крем­нием.
  2. Фотоны, стал­ки­ва­ясь с ато­мами веще­ства выби­вают из него его род­ные элек­троны. В резуль­тате чего воз­ни­кает раз­ность потен­ци­а­лов. Сво­бод­ные элек­троны начи­нают дви­гаться внутри веще­ства, чтобы пога­сить раз­ность потен­ци­а­лов. Воз­ни­кает элек­три­че­ский ток. Так как сол­неч­ная бата­рея это полу­про­вод­ник, элек­троны дви­жутся только в одном направ­ле­нии.
  3. Получаемый ток солнечная батарея преобразует в постоянный и отдает его потребителю или аккумулятору.

Технология, по которой изготовлена солнечная батарея, влияет на её КПД 

Считается, что в идеале солнечная батарея имеет близкий к 20 % КПД. Однако на практике и по данным специалистов он примерно равен всего 10 %, при том, что для каких солнечных батарей больше, для каких то меньше. В основном это зависит от технологии, по которой выполнен p-n переход. Самыми ходовыми и имеющими наибольший процент КПД продолжают являться солнечные батареи, изготовленные на основе монокристалла или поликристалла кремния. Причем вторые из-за относительной дешевизны становятся все распространеннее. К какому типу конструкции солнечная батарея относится можно определить невооруженным глазом. 

Монокристаллические светопреобразователи имеют исключительно чёрно-серый цвет, а модели на основе поликристалла кремния выделяет синяя поверхность. Поликристаллические солнечные батареи, изготавливаемые методом литья, оказались более дешевыми в производстве. Однако и у поли- и монокристаллических пластин есть один недостаток — конструкции солнечных батарей на их основе не обладают гибкостью, которая в некоторых случаях не помешает. 

Ситуация меняется с появлением в 1975 году солнечной батареи на основе аморфного кремния, активный элемент которых имеет толщину от 0,5 до 1 мкм, обеспечивая им гибкость. Толщина обычных кремниевых элементов достигает 300 мкм. Однако, несмотря на светопоглощаемость аморфного кремния, которая примерно в 20 раз выше, чем у обычного, эффективность солнечных батарей такого типа, а именно КПД не превышает 12 %. Для моно- и поликристаллических вариантов при всем этом он может достигать 17 % и 15 % соответственно. 

Материал, из которого изготовлены пластины, влияет на характеристики солнечных батарей 

Чистый кремний в производстве пластин для солнечных батарей практически не используется. Чаще всего в качестве примесей для изготовления пластины, вырабатывающей положительный заряд, используется бор, а для отрицательно заряженных пластин мышьяк. Кроме них при производстве солнечных батарей все чаще используются такие компоненты, как арсенид, галлий, медь, кадмий, теллурид, селен и другие. Благодаря ним солнечные батареи становятся менее чувствительными к перепадам окружающих температур. 

В современном мире отдельно от других устройств солнечные батареи используются все реже, чаще представляя собой так называемые системы. Учитывая, что фотоэлектрические элементы вырабатывают электрический ток только при прямом воздействии солнечных лучей или света, ночью или в пасмурный день они становятся практически бесполезными. С системами на солнечных батареях всё иначе. Они оборудованы аккумулятором, способным накапливать электрический ток днем, когда солнечная батарея его вырабатывает, а ночью, накопленный заряд может отдавать потребителям.

Принцип работы и устройство солнечной батареи

В профессиональных кругах панели, преобразующие солнечный свет в электроэнергию, называют фотоэлектрическими преобразователями, которые в разговорной речи или при написании понятных для широких масс статей принято называть солнечными батареями. Принцип работы этих устройств, первые рабочие экземпляры которых появились достаточно давно, на самом деле достаточно простой для понимания человеком, имеющим только знания со школьной скамьи.

Не секрет, что p-n переход может преобразовывать свет в электроэнергию. В школьных опытах нередко проводят эксперимент с транзистором со спиленной верхней крышкой, позволяющей свету падать на p-n переход. Подключив к нему вольтметр, можно зафиксировать, как при облучении светом такой транзистор выделяет мизерный электрический ток. А если увеличить площадь p-n перехода, что в таком случае произойдет? В ходе научных экспериментов прошлых лет, специалисты изготовили p-n переход с пластинами большой площади, вызвав тем самым появление на свет фотоэлектрических преобразователей, называемых солнечными батареями.

Принцип действия современных солнечных батарей сохранился, несмотря на многолетнюю историю их существования. Усовершенствованию подверглась лишь конструкция и материалы, используемые в производстве, благодаря которым производители постепенно увеличивают такой важный параметр, как коэффициент фотоэлектрического преобразования или КПД устройства. Стоит также сказать, что величина выходного тока и напряжения солнечной батареи напрямую зависит от уровня внешней освещенности, который воздействует на неё.

В структуре солнечной батареи используется p-n переход и пара электродов для снятия выходного напряжения

На картинке выше можно видеть, что верхний слой p-n перехода, который обладает избытком электронов, соединен с металлическими пластинами, выполняющими роль положительного электрода, пропускающими свет и придающими элементу дополнительную жесткость. Нижний слой в конструкции солнечной батареи имеет недостаток электронов и к нему приклеена сплошная металлическая пластина, выполняющая функцию отрицательного электрода.

Технология, по которой изготовлена солнечная батарея, влияет на её КПД

Считается, что в идеале солнечная батарея имеет близкий к 20 % КПД. Однако на практике и по данным специалистов сайта www.sun-battery.biz он примерно равен всего 10 %, при том, что для каких солнечных батарей больше, для каких то меньше. В основном это зависит от технологии, по которой выполнен p-n переход. Самыми ходовыми и имеющими наибольший процент КПД продолжают являться солнечные батареи, изготовленные на основе монокристалла или поликристалла кремния. Причем вторые из-за относительной дешевизны становятся все распространеннее. К какому типу конструкции солнечная батарея относится можно определить невооруженным глазом. Монокристаллические светопреобразователи имеют исключительно чёрно-серый цвет, а модели на основе поликристалла кремния выделяет синяя поверхность. Поликристаллические солнечные батареи, изготавливаемые методом литья, оказались более дешевыми в производстве. Однако и у поли- и монокристаллических пластин есть один недостаток — конструкции солнечных батарей на их основе не обладают гибкостью, которая в некоторых случаях не помешает.

Ситуация меняется с появлением в 1975 году солнечной батареи на основе аморфного кремния, активный элемент которых имеет толщину от 0,5 до 1 мкм, обеспечивая им гибкость. Толщина обычных кремниевых элементов достигает 300 мкм. Однако, несмотря на светопоглощаемость аморфного кремния, которая примерно в 20 раз выше, чем у обычного, эффективность солнечных батарей такого типа, а именно КПД не превышает 12 %. Для моно- и поликристаллических вариантов при всем этом он может достигать 17 % и 15 % соответственно.

Материал, из которого изготовлены пластины, влияет на характеристики солнечных батарей

Чистый кремний в производстве пластин для солнечных батарей практически не используется. Чаще всего в качестве примесей для изготовления пластины, вырабатывающей положительный заряд, используется бор, а для отрицательно заряженных пластин мышьяк. Кроме них при производстве солнечных батарей все чаще используются такие компоненты, как арсенид, галлий, медь, кадмий, теллурид, селен и другие. Благодаря ним солнечные батареи становятся менее чувствительными к перепадам окружающих температур.

Большинство солнечных батарей могут накапливать энергию, представляя собой системы

В современном мире отдельно от других устройств солнечные батареи используются все реже, чаще представляя собой так называемые системы. Учитывая, что фотоэлектрические элементы вырабатывают электрический ток только при прямом воздействии солнечных лучей или света, ночью или в пасмурный день они становятся практически бесполезными. С системами на солнечных батареях всё иначе. Они оборудованы аккумулятором, способным накапливать электрический ток днем, когда солнечная батарея его вырабатывает, а ночью, накопленный заряд может отдавать потребителям.

Солнечная система представляет собой совокупность солнечной батареи и аккумулятора

Для увеличения мощности, выходного напряжения и тока на основе солнечных батарей создаются панели, где отдельные элементы соединяются последовательно или параллельно.

9 лучших гаджетов на солнечных батареях, которые должен использовать каждый дом

Гаджеты и устройства на солнечной энергии теперь намного эффективнее, чем когда-то. Независимо от того, установлены ли у вас дома солнечные панели или нет, существует множество гаджетов на солнечной энергии, которые найдут свое место, предлагая более устойчивую энергию.

От уличного освещения и камер видеонаблюдения до компьютерных клавиатур и фонариков — существует множество крутых гаджетов на солнечных батареях, в которые вы можете инвестировать, сэкономив деньги и привнеся в свой дом более экологичный образ жизни.

Вот лучшие гаджеты на солнечных батареях, доступные сегодня.

Устройство для открывания распашных ворот TOPENS — это отличный гаджет на солнечной энергии, который предлагает удобство по разумной цене. После установки вы можете использовать пульт дистанционного управления Wi-Fi, чтобы открыть ворота из вашего автомобиля, что значительно упрощает доступ к вашему двору или подъездной дорожке.

Сама установка может быть немного сложной, так как существует несколько способов установки открывателя распашных ворот TOPENS, в зависимости от типа ваших ворот.Однако, как только вы отправитесь в путь, вы сможете воспользоваться множеством дополнительных аксессуаров, которые прекрасно работают с этой моделью, включая несколько пультов дистанционного управления, клавиатуры, датчики автомобиля, замки для ворот и многое другое.

Если у вас дома уже есть солнечная панель, устройство открывания распашных ворот TOPENS можно подключить непосредственно к ней. Однако, если у вас ее нет или у вас недостаточно солнечной энергии для работы этого устройства, вы можете легко переключить его на питание от сети.

Подробнее Основные характеристики
  • Удаленное управление
  • Поддерживает несколько режимов питания
  • Ворота макс. 550 фунтов
  • Ключ ручной разблокировки
Технические характеристики
  • Торговая марка: КОЛПАЧКИ ​​
  • Связь: Wi-Fi
  • Цвет: Черный
  • Аккумулятор: Солнечная батарея, 100–240 В, 24 В, 12 А·ч
Плюсы
  • Может быть подключен к существующему источнику солнечной энергии
  • Несколько аксессуаров в комплекте
  • Водонепроницаемость IP44
Купить этот продукт

Logitech MK750 питается от света, а это означает, что вам не придется заряжать батареи или использовать надоедливые кабели, мешающие вам печатать.Входящая в комплект мышь питается от батареек, но обе используют небольшой USB-приемник для обеспечения беспроводного соединения.

Если вы предпочитаете почти бесшумные клавиши, Logitech MK750 — отличный выбор. Маленькие вогнутые клавиши удобны для набора текста, что позволяет вам работать практически в любом месте. Поскольку в клавиатуре используется USB-приемник, вы можете легко переносить ее в поезде, дома или в гостях у друга.

Без замены батарей вы можете рассчитывать на то, что каждая зарядка продлится до трех месяцев.Logitech MK750 обеспечит вам около двух лет использования, однако он намного более энергоэффективен, чем необходимость замены батарей, что делает его отличным гаджетом на солнечной энергии для любого дома.

Подробнее Основные характеристики
  • Включает USB-приемник
  • Клавиатура и мышь (мышь работает от батареек)
  • Работает на солнечной энергии до 3 месяцев
Технические характеристики
  • Торговая марка: Logitech
  • Беспроводная связь: Да
  • Элементы управления мультимедиа: Нет
  • Аккумулятор: До 3 месяцев
  • Цифровой блок: Да
  • Тип переключателя: Не предоставляется
  • Сменные ключи:
Плюсы
  • Энергосберегающий
  • Батарейки для клавиатуры не требуются
  • Достойный диапазон
Минусы
  • Лучше работает при естественном солнечном свете
Купить этот продукт

Солнечный фонтан Mademax предназначен для прудов и купален для птиц; это фантастический маленький гаджет на солнечной энергии, который имеет четыре насадки и питается от солнца.При этом высота распыления воды определяется тем, сколько солнечного света получает устройство, поэтому, если солнце скрывается за облаком или находится в тени, распыление будет минимальным, если оно вообще будет распыляться.

Установка действительно проста, если вы погрузите его в достаточное количество воды. После запуска солнечный фонтан Mademax работает в течение нескольких секунд, достигая высоты 70 см. Поскольку он работает на солнечной энергии, нет проблем с безопасностью или электричеством, что делает его отличным для животных и детей.

Если вы ищете недорогой солнечный гаджет для дома или сада, солнечный фонтан Mademax — отличный выбор. Нет сложного процесса настройки, он привлекает диких животных и достаточно стильный, поэтому не будет выглядеть неуместно.

Подробнее Основные характеристики
  • Высота распыления 50-70 см
  • Четыре насадки в комплекте
  • Высота воды, определяемая солнечным светом
Технические характеристики
  • Марка: Mademax
  • Связь: Нет
  • Цвет: Черный
  • Батарея: Солнечная
  • Размеры: 1.9 х 5,9 х 5,8 дюйма
Плюсы
  • Отлично подходит для привлечения птиц
  • Может использоваться в нескольких настройках
  • Батареи не требуются
Купить этот продукт

Солнечное зарядное устройство QiSa — это портативный блок питания, который использует солнечную энергию для зарядки своей большой батареи емкостью 38800 мАч.Он поставляется с двумя портами USB и беспроводным зарядным устройством Qi мощностью 10 Вт, позволяющим заряжать до трех устройств одновременно. Это означает, что вы можете защитить свой смартфон, планшет и другие гаджеты от полной разрядки, если вы находитесь в походе, путешествии или за рулем.

Встроенный смарт-чип регулирует напряжение для каждого устройства; это защищает ваше устройство от чрезмерной мощности или возникновения других проблем. На борту вы также найдете светодиодную подсветку с четырьмя режимами; сильный свет, слабое освещение, SOS и стробоскоп.Это полезно, если вы находитесь в кемпинге или в отдаленном районе.

Если вы часто путешествуете, зарядное устройство QiSa Solar Charger — это действительно полезный гаджет, который можно взять с собой. Он доступен по цене, мощен и эффективен, он раскладывается на несколько солнечных панелей, поэтому вы можете не допустить разрядки аккумулятора своих устройств.

Подробнее Основные характеристики
  • Беспроводная зарядка Qi 10 Вт
  • Два порта USB и беспроводное зарядное устройство
  • Светодиодные фонари
  • Фонарик 280 люмен
Технические характеристики
  • Марка: QiSa
  • Выход: 2x USB
  • Ввод: 1.5А
  • Выходная мощность: 12 Вт
  • Тип: Солнечная батарея
  • Емкость аккумулятора: 38800 мАч
Плюсы
  • Удобно
  • Эффективный
  • Доступный
Купить этот продукт

Набор для сборки роботов на солнечных батареях 12-в-1 — отличный способ научить ваших детей солнечной энергии.Есть 12 дизайнов, которые позволят вашим детям проявить свои творческие способности разными способами. Этот гаджет подходит для детей в возрасте от восьми лет и старше. Он имеет два уровня сложности, обеспечивая массу удовольствия и сложную игрушку на долгое время.

Набор для сборки роботов на солнечных батареях 12-в-1, состоящий из 190 деталей, побуждает ваших детей по-новому взглянуть на то, как создаются вещи. Панель солнечной энергии преобразует тепло в энергию, которая приводит в движение двигатель. Ваши дети получат массу удовольствия, изучая различные дизайны; Веселье для всей семьи.

Набор для сборки роботов на солнечных батареях 12-в-1 по доступной цене отлично подойдет в качестве подарка. Детали можно легко разобрать после использования, что обеспечит детям многочасовое развлечение.

Подробнее Основные характеристики
  • 12 дизайнов для изготовления
  • Солнечная панель в комплекте
  • Дизайны уровней 1 и 2 для разных возрастов
Технические характеристики
  • Для возраста: 8-12
  • Требуемые батареи: Нет
  • Требуется сборка: Да
  • Интерактивный: Да
  • Количество штук: 190
  • Торговая марка: Мабаба
Плюсы
  • Образовательный
  • Сделай сам
  • Доступный
Минусы
  • Может быть слишком сложным для некоторых детей
Купить этот продукт

Комплект для сборки солнечного робота 12-в-1

Солнечная WiFi-камера REOLINK — незаменимый домашний гаджет, если вы хотите защитить себя и свою семью.Он совместим с Alexa и Google Assistant, что позволяет просматривать живые кадры. Имеется слот для карты microSD для хранения мультимедиа, что упрощает использование функции воспроизведения отснятого материала. Для дополнительной безопасности есть динамик и микрофон, которые используют двустороннюю аудиосвязь.

Аккумулятор заряжается с помощью солнечной энергии, что делает его разумным решением, если вам нужна беспроводная камера видеонаблюдения. Срок службы батареи зависит от используемых вами настроек, но при необходимости в комплект входит адаптер питания 5 В / 2 А.

Приложение Reolink не только предлагает четкие кадры, но и позволяет настраивать сирены, отслеживать push-уведомления и предлагает удаленный доступ, чтобы вы могли просматривать свою камеру в режиме реального времени. Это недорогое и эффективное решение для обеспечения безопасности вашего дома при использовании солнечной энергии.

Подробнее Основные характеристики
  • Регулировка чувствительности ИК-датчика
  • Ночное видение до 33 футов
  • Поддержка карт MicroSD
  • Совместимость с Alexa и Google Assistant
Технические характеристики
  • Торговая марка: REOLINK
  • Разрешение: 1080p
  • Связь: Wi-Fi
  • Совместимость приложений: Приложение Reolink
  • Ночное видение: Да
  • Внутренний или внешний: Внешний
  • Источник питания: Солнечная батарея
  • Управление осями: Нет
Плюсы
  • Получать мгновенные уведомления
  • Экономия на батареях и проводах
  • Многопользовательский обмен
Минусы
  • Невозможно указать области для игнорирования
Купить этот продукт

Солнечная WiFi-камера REOLINK

Фонарик Delxo Patriot — один из лучших гаджетов на солнечных батареях для экстренных случаев.Он поставляется с полным набором функций, несмотря на то, что он довольно компактен. В комплекте есть компас на случай, если вы заблудитесь, аварийная сигнализация, магнит и безопасный резак. Это незаменимое устройство, если вы отправляетесь в поход, в поход или гуляете в темноте.

Этот недорогой фонарик может питаться от солнечной энергии, хотя для полной зарядки аккумулятора емкостью 2000 мАч может потребоваться до 30 часов. Также есть возможность зарядки через USB, поэтому, если у вас нет времени ждать, есть резервная копия.После зарядки фонарик Delxo Patriot невероятно яркий. Он имеет семь различных режимов освещения, которые помогут вам практически в любой ситуации.

Если вам нужен полезный гаджет, в фонарике Delxo Patriot есть все. Нескользящая ручка оказывается полезной и дополняет общее ощущение выживания от этого устройства на солнечной энергии.

Подробнее Основные характеристики
  • Семь режимов освещения
  • Можно заряжать от солнечной батареи и USB
  • Магнитный
  • Включает компас
Технические характеристики
  • Торговая марка: Delxo
  • Аккумулятор: 2000 мАч
  • Размеры: 9.69 х 3,9 х 2,28 дюйма
  • Максимальное расстояние луча: 700 футов
  • Вес: 1,05 фунта
  • Максимальное время работы: До 10 часов
Плюсы
  • Мощный источник света
  • Достойный диапазон
  • Использует солнечную энергию
Минусы
  • Для перезарядки требуется до 30 часов
Купить этот продукт

Струнные светильники Brightech Ambience Pro на солнечных батареях — фантастическое дополнение к любой уличной обстановке.С подвесными лампочками длиной до 48 футов легко создать атмосферную среду в вашем саду или патио. Более того, эти лампочки питаются от солнечной энергии, поэтому вам не придется беспокоиться о висящих проводах, опасности споткнуться или замене батарей.

Лампы заряжаются около шести часов, а затем излучают свет через светодиоды мощностью 1 Вт в течение примерно пяти-шести часов. В то время как время зарядки несколько медленное, они могут заряжаться в течение дня на солнце, а затем обеспечивать достаточно теплого света для вечера; подходит для большинства домов.

Поскольку Brightech Ambience Pro — это светильники для наружного освещения, они устойчивы к атмосферным воздействиям и ударопрочны. Они могут противостоять ветру со скоростью 50 миль в час, дождю, снегу и температуре до 122 градусов по Фаренгейту. Итак, если вы ищете гаджет на солнечной энергии, который отлично подходит для ваших встреч на свежем воздухе или барбекю, эти фонари — доступный и эффективный вариант.

Подробнее Основные характеристики
  • 48 футов подвесных лампочек
  • Всепогодный
  • Мягкий белый свет 3000K
  • Срок службы около 5-6 часов без подзарядки
Технические характеристики
  • Торговая марка: Brightech
  • Цвет: мягкий белый
  • Тип источника света: Светодиод
  • Источник питания: Солнечная батарея
  • Аккумулятор: Нет
  • Водонепроницаемый: Да
  • Количество ламп: 15
Плюсы
  • Стильный
  • Отлично подходит для улицы
  • Создает декоративное освещение
Минусы
  • Довольно долго заряжается
Купить этот продукт

Цифровое метеорологическое радио NOAA — полезное устройство на солнечной энергии, когда вы путешествуете пешком или в походе.Это также удобное радио для дома, поскольку оно предоставляет множество функций. Есть ЖК-дисплей, USB-порт для зарядки устройств, радио AM / FM, коротковолновое радио и оповещения SOS, и это лишь некоторые из них.

В то время как радио использует солнечную энергию для зарядки батареи, вы можете использовать три батареи AAA, если вам нужно резервное питание. Несмотря на то, что цифровое метеорологическое радио NOAA не обеспечивает наилучшего качества звука, оно невероятно полезно, и вы можете подключить наушники через порт 3.5 мм для чуть более направленного звука.

В комплекте вы получите карабин, кабель micro-USB и ремешок на запястье. Это позволяет легко носить с собой цифровое метеорологическое радио NOAA, независимо от того, находитесь ли вы на улице в саду или в долгой поездке далеко от дома.

Подробнее Основные характеристики
  • AM/FM-радио
  • Коротковолновое радио
  • Оповещения NOAA
Технические характеристики
  • Торговая марка: Mesqool
  • Возможности подключения: USB, 3.5 мм аудио
  • Батарея: Солнечная батарея, батарея micro-USB
  • Вес: 1,1 фунта
  • Размеры: 6,1 x 2,9 x 2,1 дюйма
Плюсы
  • Может использоваться для зарядки ваших устройств
  • Фонарик
  • Оповещения SOS
Купить этот продукт

Цифровое метеорологическое радио NOAA

Часто задаваемые вопросы

В: Какие гаджеты могут работать на солнечной энергии?

Есть много гаджетов, которые могут работать на солнечной энергии.Что угодно, от компьютерных клавиатур до наружных камер видеонаблюдения. Пока устройство поставляется с солнечной панелью или может быть подключено к ней, вы можете его использовать.

В: Что такое солнечный гаджет?

Солнечный гаджет — это устройство, которое может питаться от солнечной энергии (солнца). Эти гаджеты удобно иметь, так как вам не нужно помнить о замене батарей или проводах, проходящих через ваш дом.

В: Как работают солнечные панели?

Солнечные панели поглощают солнечные лучи и превращают их в солнечную энергию.Электрические заряды используются для питания таких устройств, как генераторы, лампочки, камеры и многое другое.

Надеемся, вам понравятся товары, которые мы рекомендуем и обсуждаем! У МУО есть филиал и спонсируемое партнерство, поэтому мы получаем долю дохода от некоторых ваших покупок.Этот не повлияет на цену, которую вы платите, и поможет нам предложить лучшие рекомендации по продуктам.

Об авторе

Джорджи Перу (опубликовано 138 статей)

Джорджи — редактор руководств для покупателей MakeUseOf и независимый писатель с более чем 10-летним опытом.Она жаждет всего, что связано с технологиями, и стремится помогать другим.

Более От Джорджи Перу
Подпишитесь на нашу рассылку

Подпишитесь на нашу рассылку технических советов, обзоров, бесплатных электронных книг и эксклюзивных предложений!

Нажмите здесь, чтобы подписаться

Оборудование, необходимое для системы солнечных батарей

Время чтения: 6 минут

Если вы рассматриваете возможность установки системы солнечных батарей, вы, вероятно, потратили некоторое время на изучение финансирования, налоговых льгот и установщиков солнечных батарей.Тем не менее, вы также должны узнать об оборудовании солнечной энергии, которое необходимо вашей системе для запуска и работы. В то время как компоненты фотоэлектрической системы просты, различные варианты продуктов и марок могут сделать процесс выбора оборудования довольно сложным. Мы разберем все оборудование для солнечной энергетики, чтобы лучше подготовить вас к выбору оборудования.


Основные выводы


  • Чтобы перейти на солнечную энергию, вам потребуются солнечные панели, инверторы, стеллажное оборудование и оборудование для мониторинга производительности.
  • Вам также может понадобиться система накопления энергии (также известная как солнечная батарея), особенно если вы живете в районе, где нет сетевого учета.
  • В общем, на оборудование приходится только около 25 процентов общей стоимости вашей солнечной системы; Мягкие затраты обычно составляют основную часть валовых затрат.
  • Посетите рынок EnergySage, чтобы найти подходящее солнечное оборудование от лучших местных установщиков.

Пять основных типов оборудования и технологий для систем солнечной энергии

Чтобы перейти на солнечную энергию, вам потребуется следующее оборудование: панелей на выбор для вашей фотоэлектрической системы.Чтобы получить простое руководство по сравнению и противопоставлению ведущих брендов панелей, ознакомьтесь с нашим полным рейтингом лучших солнечных панелей на рынке, в котором панели SunPower, Panasonic, REC и LG находятся в верхней части списка.

Среди факторов, которые следует учитывать при выборе вариантов, — эффективность, стоимость, гарантия и тип технологии. Солнечные панели обычно относятся к одной из двух технологий: монокристаллическая и поликристаллическая. Оба типа имеют одинаковую функцию и сделаны из кремниевых элементов, но внешний вид и цена каждого существенно различаются.Монокристаллические панели более эффективны и дороже и имеют темно-синий или черный оттенок. Поликристаллические панели, более дешевый и менее эффективный вариант, имеют более светлый синий оттенок.

Инверторы

Генерация солнечной энергии на крыше — это простой процесс, при котором солнечные панели преобразуют солнечный свет в энергию постоянного тока, которую можно подавать в домашнюю энергосистему. Тем не менее, большинство домов и предприятий подключены к сети переменного тока. Это преобразование из постоянного тока в переменный — то, где инверторы вступают в игру, и есть несколько вариантов для сравнения:

Струнные инверторы

Также известный как централизованный инвертор, струнный инвертор относится к технологии одной струны, которая соединяет вашу солнечную батарею с электрощит вашего дома.Струнные инверторы — самый дешевый вариант инвертора, который вы найдете, но они не идеальны для каждой ситуации. Они соединяют ваши панели с энергетической инфраструктурой вашего дома как единое целое, а это означает, что если одна панель в вашей системе не работает должным образом из-за проблемы с затенением, производительность всего вашего массива будет падать до тех пор, пока эта единственная панель не восстановится.

Микроинверторы

В отличие от струнных инверторов, микроинверторы прикрепляются индивидуально к каждой солнечной панели, что увеличивает производительность вашего массива.В приведенном выше примере, если одна панель затенена или заблокирована облаком в течение дня, остальная часть производства вашей солнечной системы не пострадает, потому что каждая панель имеет свой собственный микроинвертор. Микроинверторы также предлагают мониторинг производительности на уровне панели в вашем массиве — огромный плюс для домовладельцев, заинтересованных в тщательном отслеживании выходной мощности каждой отдельной солнечной панели. Хотя они являются наиболее эффективным вариантом технологии оборудования, микроинверторы также являются и самыми дорогими.

Оптимизаторы мощности

Имея в виду определения микроинвертора и струнного инвертора, оптимизатор мощности можно рассматривать как гибрид этих двух.Как и микроинверторы, на каждой панели установлены оптимизаторы мощности. Однако они являются более доступным вариантом, чем микроинверторы, и немного дороже, чем система струнных инверторов. Оптимизаторы мощности идеально подходят для крыш с более высокими эксплуатационными расходами, которые связаны с проблемами затенения или панелями, которые должны быть обращены в разные стороны. Как и микроинверторы, оптимизаторы мощности обеспечивают мониторинг производительности каждой панели в вашей системе. Оптимизаторы мощности не являются инверторами — они «обрабатывают» мощность постоянного тока от солнечной панели, а затем передают ее на централизованный инвертор, где происходит преобразование.Хотя оптимизаторы мощности могут повысить эффективность вашей системы, они не обеспечивают эффективность системы микроинвертора.

Солнечные стеллажи

Домовладельцы часто удивляются, узнав, что их солнечные панели не прибиваются прямо к крыше, а вместо этого устанавливаются на стеллажи для солнечных батарей. Стеллажи позволяют вашему установщику солнечных панелей оптимально наклонять солнечные панели для максимальной производительности, а также помогают прикрепить массив к вашей крыше, не причиняя ущерба. Солнечные панели в идеале должны быть направлены на юг под углом от 30 до 50 градусов.

Термин «стойка» относится к установке на крыше, но существует также монтажное оборудование, идеально подходящее для наземных солнечных и навесов для автомобилей, которые могут служить одной и той же цели — максимизировать угол наклона панелей для воздействия солнечного света. С наземным креплением Solar вы можете выбирать между фиксированными и гусеничными креплениями. Фиксированные крепления являются стационарными, размещаются под заданным углом и ориентацией, тогда как крепления на гусеницах предназначены для регулировки и «следования» за солнцем в течение дня, когда оно движется по небу.

Системы мониторинга и отслеживания производительности

Одной из лучших причин для перехода на солнечную энергию является опыт наблюдения за уменьшением ваших счетов за электроэнергию с течением времени. Наличие хорошей системы мониторинга производительности является ключевым интересом для владельцев солнечных домов. Этот изящный элемент оборудования для солнечной энергии сообщает о почасовой выработке электроэнергии вашей солнечной системой.

В дополнение к интересному способу наблюдения за тем, как панели питают ваш дом, системы мониторинга позволяют выявлять потенциальные проблемы с производительностью и обеспечивать максимальное производство электроэнергии.Существует две формы системы мониторинга: локальные мониторы, когда система устанавливается вместе с вашими панелями, и удаленные мониторы, когда ваша система отслеживается через облако и может контролироваться в режиме онлайн.

Дополнительно: аккумулирование энергии

Многие домовладельцы, заинтересованные в использовании солнечной энергии, хотят предусмотреть какую-либо форму аккумулирования энергии, которая позволит их солнечным панелям обеспечивать питание в ночное время и в неблагоприятную погоду. В то время как многие штаты предлагают чистые измерения, которые позволяют домовладельцам использовать электросеть в качестве резервного хранилища для своих солнечных батарей, добавление батареи к вашей солнечной системе может иметь больше смысла или может быть вашим единственным вариантом хранения в некоторых случаях.Солнечные батареи и аккумуляторы, также называемые солнечными батареями, обычно предлагаются в виде свинцово-кислотных или литий-ионных технологий (например, Tesla Powerwall). Цена и эффективность являются решающими факторами между двумя вариантами: литий-ионный в настоящее время является фаворитом с точки зрения популярности, но, несомненно, он дороже.

Сколько будет стоить ваша технология и оборудование для солнечной энергии?


Хотя физическое оборудование солнечной установки вносит наибольший вклад в общую стоимость перехода на солнечную энергию, оборудование и технологии солнечной энергии не стоят так дорого, как вы думаете.Материалы для вашей установки, как правило, составляют только 25 процентов от общей стоимости системы. Причина: другие незначительные расходы, которые включены в общую цену подрядчиков по строительству солнечной энергии, такие как рекламные бюджеты, сертификаты на обучение и часы работы.

В конечном счете, оборудование в вашей установке является основным фактором, над которым вы имеете прямой контроль, а это означает, что у вас есть самая большая возможность повлиять на цену вашей солнечной установки (кроме сравнительных покупок на EnergySage Marketplace, что может снизить ваши расходы). на сумму от 5 000 до 10 000 долларов США до поощрения).Чтобы помочь вам максимизировать процесс принятия решения об оборудовании, мы выделили три ситуации, когда правильное решение об оборудовании может иметь жизненно важное значение.

Когда выбор правильного оборудования является наиболее важным?

Есть три ключевых случая, когда решение о вашем солнечном оборудовании действительно имеет значение:

1. Солнечные батареи в состояниях чистого измерения

Если вы живете в штате, который предлагает программу чистого измерения, и вы не пытаетесь полностью отключиться -сеть с вашей солнечной системой, наверное, нет смысла раскошелиться на лишние деньги на солнечную батарею.Чистый учет является эффективным и оптимальным способом хранения энергии через электрическую сеть, а солнечные батареи по-прежнему являются довольно дорогой технологией. Кроме того, чистое измерение является основным стимулом для начала использования солнечной энергии, поскольку вы обычно имеете право на получение кредита по счетам за любую избыточную энергию, которую производят ваши солнечные панели.

2. Инверторы для больших крыш, выходящих на юг

Причина, по которой существуют различные варианты инверторов, заключается в сценарии, когда крыша домовладельца не обращена на юг или не имеет достаточно места для ориентации солнечных панелей точно в том же направлении.Если вы не справляетесь с этим конфликтом и вместо этого имеете идеально скошенную крышу с большим пространством, нет необходимости тратить больше на микроинверторы. Струнные инверторы идеально подходят для таких типов крыш, а оптимизаторы мощности — доступное обновление, если вы ищете его.

3. Установка на крыше или на земле

Выбор системы крепления на земле приведет к дополнительным затратам на установку, особенно если вы выберете систему с креплением на направляющей. Если у вас есть крыша, на которой нет проблем с воздействием солнечного света (и особенно если вы живете в особенно солнечном штате, таком как Калифорния, Аризона или Флорида), система стационарного монтажа на крыше будет вполне удовлетворительной.Наземные системы и установка на гусеничном ходу предназначены для очень специфического варианта использования и могут быть ненужными дополнительными затратами, если у вас есть идеальная крыша для солнечной энергии.

Как найти подходящее солнечное оборудование и лучших местных установщиков

Выбор оборудования существенно повлияет на то, сколько вы будете платить из своего кармана за систему солнечных батарей. Они также повлияют на то, сколько вы сможете сэкономить в течение срока службы вашей системы. Чтобы выяснить, сколько будет стоить ваша конкретная система, попробуйте наш солнечный калькулятор — этот инструмент использует ваше потребление электроэнергии и учитывает рыночные цены в режиме реального времени, чтобы предложить мгновенную оценку солнечной энергии.После того, как вы выяснили свою реальную стоимость установки солнечных батарей, вы можете начать сравнивать предложения предварительно проверенных установщиков в вашем регионе и начать излагать свои предпочтения по оборудованию.


Солнечная фотоэлектрическая (PV) программа

С 1 марта 2022 г. MID обновил Справочник и приложение по подключению фотоэлектрических систем. Все новые заявки, поданные с 1 марта 2022 года, должны использовать обновленный документ. Чтобы узнать, как работает NEM 2.0, ознакомьтесь с информационным бюллетенем NEM 2.0. По любым вопросам о солнечной энергии, пожалуйста, свяжитесь с нами по телефону или по электронной почте ([email protected]) для более быстрого ответа.

Программа учета чистой энергии MID Solar PV — 2.0.

Теперь клиенты могут подать заявку на участие в программе NEM 2. Подробности о программе NEM 2 можно найти ниже. Пожалуйста, обратитесь к Справочнику по подключению солнечных фотоэлектрических систем — NEM 2.0, чтобы узнать подробности и процедуры подачи заявки. Принимаются только полные пакеты заявок в печатном виде, электронные заявки не принимаются.

Дополнительную информацию о фотогальванических солнечных батареях, включая приложения, руководства по обслуживанию и соответствующие формы, можно найти по ссылкам ниже. Если вы хотите запросить историю использования за последние 12 месяцев, заполните форму публикации истории платежей, расположенную ниже.

По любым дополнительным вопросам обращайтесь в группу MID PV по адресу [email protected] или по телефону (209) 526-7582.

MID должен утвердить проекты до для присоединения.Пожалуйста, ознакомьтесь со справочником по солнечным батареям и правилами использования солнечной энергии для всех требований программы.

Солнечные фотоэлектрические системы также могут иметь право на получение федеральных налоговых льгот, которые могут быть изменены (см. www.irs.gov).

Применяются и другие важные требования. Пожалуйста, внимательно ознакомьтесь с информацией о программе.

Отправьте всю необходимую документацию по почте:

Департамент энергетических услуг MID — солнечные фотоэлектрические панели
П.O. Box 4060
Модесто, Калифорния 95352-4060

Как читать ваш счет NEM

Вопросы?

Обратитесь в Департамент энергетических услуг по телефону (209) 526-7582. или для более быстрого ответа напишите нам по электронной почте: [email protected]

Рекомендуем прочитать:

Энергетическая комиссия Калифорнии

У.С. Департамент энергетики

Ассоциация солнечной электроэнергетики

ПРИМЕЧАНИЕ. Соответствующие требованиям фотоэлектрические системы должны иметь минимальную пиковую мощность не менее 1000 Вт (1 кВт), и все системы должны принадлежать клиенту. Программы применимы к существующим учетным записям MID для жилых, коммерческих и сельскохозяйственных электросетей. Эти программы , а не применимы к новому строительству.

Фотоэлектрические системы

должны устанавливаться лицензированными калифорнийскими подрядчиками, которые владеют или нанимают субподрядчиков, имеющих лицензию A, B, C-10 или C-46.

Устройство

предлагает новый способ извлечения выгоды из изобилия солнечной энергии — ScienceDaily

Исследователи из Университета Хьюстона сообщили о новом устройстве, которое может эффективно улавливать солнечную энергию и хранить ее до тех пор, пока она не понадобится. генерации до дистилляции и опреснения.

В отличие от солнечных панелей и фотоэлементов, использующих фотогальваническую технологию для прямого производства электроэнергии, гибридное устройство улавливает солнечное тепло и сохраняет его в виде тепловой энергии. Он решает некоторые из проблем, которые остановили широкомасштабное внедрение солнечной энергии, предлагая возможность круглосуточного использования солнечной энергии, несмотря на ограниченное количество солнечных часов, пасмурные дни и другие ограничения.

Работа, описанная в статье, опубликованной в среду в Дж , сочетает накопление молекулярной энергии и накопление скрытого тепла для создания интегрированного устройства сбора и хранения для потенциальной круглосуточной работы 7 дней в неделю.Исследователи сообщают, что эффективность сбора урожая составляет 73% при мелкомасштабных операциях и до 90% при крупномасштабных операциях.

До 80% накопленной энергии восстанавливалось ночью, а днем, по словам исследователей, восстановление было еще выше.

Хади Гасеми, адъюнкт-профессор машиностроения Билла Д. Кука в UH и соответствующий автор статьи, сказал, что высокая эффективность сбора урожая частично связана со способностью устройства улавливать весь спектр солнечного света, собирая его. для немедленного использования и преобразования излишков в молекулярное хранилище энергии.

Устройство было синтезировано с использованием норборнадиен-квадрициклана в качестве материала для молекулярного хранения, органического соединения, которое, по словам исследователей, демонстрирует высокую удельную энергию и исключительное выделение тепла, оставаясь при этом стабильным в течение длительного времени хранения. Гасеми сказал, что одна и та же концепция может быть применена с использованием различных материалов, что позволит оптимизировать рабочие характеристики, включая рабочие температуры и эффективность.

Т. Рэндалл Ли, почетный профессор кафедры химии Университета Каллена и соавтор, сказал, что устройство обеспечивает повышенную эффективность несколькими способами: солнечная энергия хранится в молекулярной форме, а не в виде тепла, которое со временем рассеивается, и интегрированная система также снижает тепловые потери, поскольку нет необходимости транспортировать накопленную энергию по трубопроводам.

«В течение дня солнечная тепловая энергия может собираться при температурах до 120 градусов по Цельсию (около 248 градусов по Фаренгейту)», — сказал Ли, который также является главным исследователем Техасского центра сверхпроводимости в UH. «Ночью, когда солнечное излучение мало или отсутствует, накопленная энергия собирается молекулярным аккумулирующим материалом, который может преобразовывать ее из молекулы с более низкой энергией в молекулу с более высокой энергией».

Это позволяет накопленной энергии производить тепловую энергию при более высокой температуре ночью, чем днем, увеличивая количество доступной энергии, даже когда солнце не светит, сказал он.

Помимо Гасеми и Ли, в работе участвовали первый автор Варун Кашьяп, Сивакорн Сакункаевкасем, Пархам Джафари, Масумех Назари, Бахаре Эслами, Сина Назифи, Пейман Ираджизад и Мария Д. Маркес, все из UH.

Источник истории:

Материалы предоставлены Университетом Хьюстона . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Солнечные энергетические системы и оборудование для солнечной энергетики

Производство солнечной энергии для дома и бизнеса

Системы производства энергии с использованием солнечных панелей стали отличной альтернативой генераторам, работающим на ископаемом топливе.С фотоэлектрической установкой вам не нужно ничего, кроме солнца, чтобы покрыть ваши ежедневные потребности в энергии.

Солнечные панели позволяют стать независимыми от энергии, сократить ежемесячные счета за электроэнергию, пережить любое отключение электроэнергии и сделать нашу планету лучшим местом для жизни.

Преимущества установки системы солнечной энергии для дома

  • Обеспечьте устойчивое электроснабжение даже в отдаленных районах без коммунальных сетей
  • Оставайтесь автономными и защищенными от перебоев в подаче электроэнергии
  • Сократите ежемесячный счет за электроэнергию до 100%
  • Обеспечьте защита от скачков напряжения, которые повреждают домашнюю и офисную электронику
  • Обеспечьте устойчивое электроснабжение даже в отдаленных районах без инженерных сетей
  • Увеличьте стоимость своего дома

Найдите все необходимое для вашей фотоэлектрической системы в A1SolarStore

Мы предлагаем широкий выбор сертифицированного солнечного оборудования:

Солнечные панели (фотомодули) — основной компонент солнечной энергосистемы, отвечающий за выработку электроэнергии.

Инверторы — преобразуют энергию постоянного тока, вырабатываемую солнечными панелями, в переменный ток сети.

Аккумуляторы (аккумуляторы энергии) — аккумулируют и хранят электроэнергию, вырабатываемую в пиковые солнечные часы, и обеспечивают бесперебойное электроснабжение в ночное время и в период заката.

Контроллеры заряда аккумуляторов — обеспечивают безопасную зарядку и эксплуатацию солнечной батареи. Они защищают солнечные батареи глубокого цикла от перезарядки и перенапряжения, а также продлевают срок службы батареи, предотвращая ее полную разрядку.

Аддоны Solar System — оптимизаторы, провода, кабели и другие устройства, которые превратят существующую систему в умный модуль.

Зачем покупать в A1SolarStore

  • Проверенные производители. Мы тщательно выбираем производителей, с которыми работаем, чтобы обеспечить высочайшее качество и надежность продукции, которую мы предлагаем нашим клиентам.
  • Котировки. Вы можете легко получить цитату, отправив простую форму на нашем сайте. Рассчитайте общую стоимость вашей фотоэлектрической системы, чтобы выбрать лучший вариант!
  • Быстрая обработка заказа и доставка.Мы обрабатываем все заказы в течение 24 часов и отправляем их в течение 48 часов. Ваш заказ будет безопасно и быстро доставлен одним из наших надежных партнеров: FedEx, XPO, ODFL или ArcBest.
  • Фиксированная стоимость доставки. Чтобы упростить вам процесс совершения покупок, мы предоставляем фиксированную ставку на доставку всех заказов любого размера. Таким образом, чем больше товаров вы заказываете, тем больше экономите.
  • Пункты выдачи по всей территории США. Наши центры выполнения заказов расположены как на восточном, так и на западном побережьях США: в Калифорнии, Вашингтоне, Колорадо, Техасе, Флориде, Нью-Джерси, Миссури и других странах.
  • Удобная оплата. Вы можете оплатить кредитной картой или через PayPal. Наш протокол защищенных сокетов (SSL) шифрует всю вашу личную информацию, включая номер кредитной карты, имя и адрес, чтобы сделать ваши покупки в Интернете безопасными.
Читать все

Антисолнечная панель — устройство, генерирующее электричество из темноты

Существуют различные виды солнечных батарей. Наиболее часто используется тип, который генерирует электричество от солнца посредством физического процесса, называемого фотогальваническим (PV) эффектом, когда воздействие света на определенные материалы генерирует электрический ток.Другой тип вырабатывает электроэнергию из тепла посредством тепловых процессов — когда солнце горячее, а Земля холоднее, и разница температур может быть преобразована в полезную энергию.

Солнечная панель второго типа вдохновила группу исследователей из Стэнфордского университета в Пало-Альто, Калифорния, на разработку новой системы, которая может использовать энергию в темноте. Он основан на концепции использования тепла для выработки энергии, но представляет собой обратную версию солнечной панели. В то время как солнечная панель использует разницу тепла между Солнцем и Землей, причем Земля является более прохладной стороной, их система использует разницу тепла между прохладой ночной атмосферы и Землей, причем Земля является более горячей стороной.Исследование опубликовано в научном журнале Joule.

Авторы и права: Аасват Раман

Автор исследования Шанхуэй Фан, профессор электротехники в Стэнфорде, сообщил Gizmodo:

Количество энергии, поступающей от Солнца, должно быть примерно равно количеству энергии, исходящей от Земли в виде теплового излучения, чтобы поддерживать на Земле примерно постоянную температуру. Количество энергии, доступной для сбора урожая, очень велико.

Названное некоторыми «антисолнечной панелью», устройство может заполнить пробел, оставленный солнечной энергией, собирая энергию ночного неба.Устройство на основе термоэлектрического генератора использует разницу температур между Землей и космическим пространством, используя «механизм пассивного охлаждения, известный как радиационное охлаждение неба, для поддержания температуры холодной стороны термоэлектрического генератора на несколько градусов ниже температуры окружающей среды».

Исследователи пишут:

Мы используем пассивный механизм охлаждения, известный как радиационное охлаждение неба, чтобы поддерживать холодную сторону термоэлектрического генератора на несколько градусов ниже температуры окружающей среды. Окружающий воздух нагревает теплую сторону термоэлектрического генератора, при этом возникающая разница температур преобразуется в полезную электроэнергию.Мы выделяем пути повышения производительности с продемонстрированных 25 мВт/м2 до 0,5 Вт/м2. Наконец, мы демонстрируем, что даже с демонстрацией недорогой реализации здесь производится достаточно энергии, чтобы зажечь светодиод: генерация света из темноты.

Предоставлено: Wei Li

Исследователи протестировали свою систему только на очень маленьком прототипе. Устройство представляло собой 20-сантиметровый (8-дюймовый) алюминиевый диск, окрашенный в черный цвет и подключенный к коммерческим термоэлектрическим генераторам. Он успешно создал достаточно энергии для питания одной маленькой светодиодной лампочки — небольшой успех с неизмеримо огромным потенциалом.Возможно даже, что в дневное время устройство может действовать наоборот, поглощая солнечный свет и производя электричество из тепла, идущего от солнца к диску и во внешнюю среду.

Предоставлено: Вэй Ли

Как сообщает ScienceNews:

Более крупная версия этого ночного генератора когда-нибудь сможет освещать комнаты, заряжать телефоны или питать другую электронику в отдаленных или бедных районах, где ночью не хватает электричества, когда солнечные батареи не работают.

На данный момент это устройство не приближается к возможностям сбора энергии солнечной панели, но технология все еще находится на стадии исследований и разработок.Исследователи уже запланировали усовершенствования, в том числе улучшенную изоляцию вокруг верхней панели, которая потенциально может увеличить выработку энергии устройством до 0,5 Вт на квадратный метр и более, и это только начало.

Предоставлено: Aaswath Raman

Как только они смогут усовершенствовать систему для производства энергии, близкой к стандартной солнечной панели, она сможет полностью преобразовать сектор возобновляемых источников энергии. Это дешевле в производстве и может обеспечить способ выработки электроэнергии в то время, когда солнечные панели не могут.

Солнечные батареи, работающие ночью, производят достаточно энергии, чтобы зарядить телефон

Солнечные панели холоднее, чем ночной воздух, создавая разницу температур, которую можно использовать для производства электроэнергии

Технология 5 апреля 2022 г.

Алекс Уилкинс

Солнечная электростанция ночью

Shutterstock / Koucyk

Модифицированные солнечные панели, работающие в ночное время, вырабатывают достаточно энергии для зарядки телефона или работы светодиодного фонаря, избавляя от необходимости хранить энергию в батареях в удаленных от сети местах.

Проще говоря, солнечная электроэнергия вырабатывается, когда солнце излучает энергию на относительно холодную солнечную панель. Панель состоит из так называемых солнечных элементов, состоящих из слоев полупроводникового материала, обычно кремния. Когда свет падает на этот материал, он генерирует поток электричества.

Однако ночью солнечные панели излучают тепло в космическое пространство, температура которого составляет около 3 кельвинов (-270,15°C), потому что тепло распространяется в направлении более низких температур.Это делает солнечную панель более прохладной, чем ночной воздух, и эту разницу температур можно использовать для производства электроэнергии.

Для этого Шанхуэй Фань из Стэнфордского университета в Калифорнии и его коллеги модифицировали готовый солнечный элемент, добавив термоэлектрический генератор — устройство, которое вырабатывает токи за счет разницы температур.

«Солнечная панель оказалась очень эффективным тепловым радиатором, — говорит Фан. «Таким образом, ночью солнечная панель может достигать температуры ниже температуры окружающего воздуха, и это довольно необычная возможность для сбора энергии.

При наведении на ясное ночное небо модифицированный солнечный элемент генерировал выходную мощность 50 милливатт на квадратный метр. Это всего 0,04% выходной мощности обычного солнечного элемента в дневное время. Но 50 милливатт на квадратный метр позволят работать маломощным устройствам, таким как зарядное устройство для телефона или маломощный светодиодный светильник.

«Приятным аспектом этого подхода является то, что у вас есть прямой источник питания в ночное время, который не требует аккумулятора», — говорит Фан.Батареи могут быть дорогими и темпераментными. Они также требуют много энергии для производства и могут способствовать загрязнению воды и воздуха при неправильной утилизации.

Хотя солнечные батареи, работающие в ночное время, могут быть полезны в удаленных от сети местах для выполнения определенных задач с низким энергопотреблением, их текущая производительность означает, что они вряд ли заменят существующую энергетическую инфраструктуру.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.