На сегодняшний день из всех известных человечеству источников альтернативной энергии наиболее популярными являются солнечные панели, батареи и прочие генераторы на основе гелиоэнергии. Учитывая текущую стоимость расходов на энергоресурсы, многие интересуются, где приобрести солнечные панели для своего дома, каковы цены на них и есть ли готовые решения. И поскольку рост курса валюты прямо отражается на платежной способности населения, все больше граждан стремятся узнать побольше о панелях российского производства.

Что такое солнечные панели и как их используют для дома

Несмотря на то что данному виду энергоснабжения домов уже более 30 лет, не так много специалистов в этой области. Почему использование солнечных панелей для частного дома так выгодно? Ответ прост: платить надо только за оборудование и установку, впоследствии энергоноситель бесплатен! В таких странах, как КНР, Соединенные Штаты, Франция, Италия и Германия, до 30 % населения устанавливает на крышу батареи, чтобы пользоваться миллиардами неиссякаемых киловатт солнечной энергии. Если это бесплатно, в чем секрет?

Принцип работы батареи следующий: представим себе полупроводники из кристаллов (например, из кремния), которые преобразовывают кванты света в составляющие электрического тока. Панель содержит сотни тысяч таких кристаллов. В зависимости от требуемой мощности площадь такого покрытия составляет от пары квадратных сантиметров (вспомним калькулятор) до сотен квадратных метров – например, для орбитальных станций.

Несмотря на кажущуюся простоту устройств, их использование на территории России очень ограничено – климатом, погодой, временем года и суток. Плюс к тому, чтобы система подавала ток в сеть, необходимо приобрести:

аккумулятор, который будет накапливать энергию на случай перепадов напряжения;
инвертор, который будет переводить постоянный ток в переменный;
систему, контролирующую заряд аккумулятора.

Кратко о потреблении

Среднестатистическая семья из 4 человек потребляет 250–300 кВт в месяц. Солнечные модули для бытового пользования дают в среднем 100 Вт с 1 кв. м в сутки (в ясную погоду). Для того чтобы питать полностью дом, нужно установить минимум 30, в идеале 40 секций, что обойдется не менее чем в 10 000 у. е. При этом крыша должна быть ориентирована на южную сторону, а количество солнечных дней в месяц в среднем не должно быть не меньше 18–20. Ниже приведена карта солнечных дней.

Вывод: солнечные панели хороши в качестве резервного источника электрической энергии. Кроме того, нужно знать, как их подобрать, чтобы мощности хватало для обеспечения бытовых нужд. Зато, вне зависимости от аварий, ваш дом всегда будет снабжен электричеством.

Современные реалии таковы, что человечество не может обходиться без электричества. Перебои с электроснабжением замораживают работу большинства систем, чье функционирование необходимо человеку для полноценной жизни. А места, где электричество отсутствует, для некоторых просто непригодно для обитания. Выходом из таких ситуаций являются альтернативные источники энергии. Однако и у этого варианта есть свои минусы, так как покупка солнечных батарей у производителей и поставщиков — далеко не дешевое удовольствие. Поэтому все более популярным становится изготовление этого источника энергии своими руками.

Итак, что же представляет собой солнечная батарея? Это контейнер, вмещающий в себя массив фотоэлементов, которые и преобразовывают солнечную энергию в электричество. Дело в том, что фотоэлементы весьма хрупкие, кроме того, их требуется огромное количество для получения достаточной мощности. Солнечная батарея вмещает в себе необходимое количество фотоэлементов, защищая их от всевозможных повреждений. Технология изготовления своими руками достаточно проста, особенно если есть готовая схема или чертежи изделия.

Покупка фотоэлементов

Существует несколько причин того, почему возникают проблемы с изготовлением солнечной батареи своими руками:

во-первых, необходимые для производства фотоэлементы имеют высокую цену;
во-вторых, их не так уж и просто найти, даже располагая приличной суммой (особенно на территории СНГ).

Фотоэлементы для солнечных батарей встречаются в продаже достаточно широкого спектра, форм и размеров. При выборе фотоэлементов важно помнить, что:

Однотипные элементы производят равное напряжение. Напряжение не зависит от размера элемента.
Размер элемента влияет на воспроизводимый ток. Большие по размеру элементы производят большее количество тока.
Мощность батареи можно определить, умножив напряжение на генерируемый ток.

При изготовлении солнечной батареи не следует брать элементы разных размеров.

Дело в том, что напряжение от этого не поменяется, а вот генерируемый ток будет ограничен размером наименьшего элемента. В результате большие элементы не смогут работать в полную силу.

Изготовление основания

Основание для солнечной батареи — это простой мелкий деревянный ящик, технология изготовления которого не потребует особых усилий. Размеры ящика варьируются в зависимости от размеров фотоэлементов. Лучше перед изготовлением сделать чертеж основания, дабы избежать погрешностей. Общая схема солнечной батареи может иметь такой вид.

За основу можно взять фанеру, а деревянные рейки послужат бортами. Следует помнить, что солнце не всегда находится в зените, соответственно, угол падения солнечных лучей на батарею будет меняться на протяжении дня.

Борта ящика не следует делать слишком глубокими, дабы не препятствовать поступлению солнечных лучей на фотоэлементы. В бортах нижней части основания своими руками следует сделать отверстия. Впоследствии они послужат для выравнивания давления снаружи и внутри солнечной батареи. В верхнем и боковых бортах лучше не делать отверстий, дабы избежать попадания внутрь батареи осадков.

Затем все основание необходимо покрыть краской. Эта технология помогает защитить деревянную конструкцию от воздействия влаги. Далее понадобится отрезок ДВП, который будет свободно помещаться в основании между бортиками. Он будет выполнять функцию подложки. Его также следует покрыть несколькими слоями краски. Окрашивание должно проводиться тщательно, чтобы впоследствии древесина, подвергаясь воздействию влаги, не наносила ущерб фотоэлементам.

Лицевую сторону основания следует защитить от погодных неприятностей. Для этого можно использовать материал, пропускающий солнечные лучи, например стекло. Но не стоит забывать о хрупкости этого материала: стекло может быть повреждено градом, камнями, летящим мусором. Альтернативный вариант — небьющееся оргстекло.

Соединение фотоэлементов

Для упрощения установки своими руками элементов в основание можно нарисовать схему их размещения на подложке. Затем элементы выкладываются по схеме основаниями вверх, чтобы было возможно их спаять. Соединять элементы необходимо последовательно, следуя всем правилам производства солнечных батарей.

Стоит заметить, что не рекомендуется сильно надавливать на паяльник, чтобы не повредить хрупкие фотоэлементы. Спаивать элементы нужно по следующей технологии: из 3-х цепочек спаиваемых элементов средняя должна быть повернута на 180° по отношению к 2-м остальным. Именно так можно соединить все цепочки последовательно, что обеспечит необходимое напряжение.

Помещение фотоэлементов на основу

Для окончания производства солнечных батарей своими руками необходимо нанести по капле силиконового герметика по центру каждого элемента одной цепочки. Далее нужно перевернуть элементы и разместить их согласно ранее нарисованной на подложке схеме. Переворот элементов — один из самых сложных моментов производства. Скорее всего, эту операцию не удастся провернуть самостоятельно, поэтому следует запастись помощниками.

После размещения всех элементов на подложке нужно закрепить их с помощью клея, после чего подложка устанавливается в основу и прикрепляется шурупами.

Силиконовому герметику следует дать высохнуть на свежем воздухе. В верхней части основы проделывается отверстие для вывода проводов и тщательно герметизируется. После того как герметик высох, можно крепить оргстекло на место.

После прикручивания экрана из оргстекла образовавшиеся щели тоже можно загерметизировать. К выходному проводу следует прикрепить двухконтактный разъем. После выполнения всех этих пунктов солнечная батарея будет готова.

Обзор российского производства солнечных панелей

Из всех известных человеку альтернативных источников энергии самыми востребованными на сегодняшний день являются солнечные батареи, коллектор и другие устройства, работающие от энергии солнца. Альтернативная энергетика развивается очень активно во всём мире и в России начинаются определённые подвижки в этом направлении. В европейских странах на домах можно часто видеть солнечные коллекторы и панели. У нас их используют единицы, даже в южных регионах. При этом есть несколько крупных и мелких российских производителей панелей для гелиосистем. Всё больше людей интересуются тем, где можно купить гелиопанели и сколько они позволяют они вырабатывают электроэнергии. При этом колебания курса валют поднимают спрос на солнечные панели российского производства. С китайским производством по себестоимости соревноваться сложно. Но по сравнению с европейскими гелиосистемами, продукция российского производства выигрывает в цене. Сегодня мы посмотрим, какие в России есть предприятия по выпуску солнечных панелей.

В последние десятилетия солнечная энергетика ускорила своё развитие. С 1990 по 2010 год объём производства солнечных панелей вырос в несколько сотен раз. В ближайшие десять лет использование энергии солнца вырастет в 5 раз по сравнению с сегодняшними показателями. Но при этом доля гелиосистем в общей энергетике пока ещё небольшая (примерно 5%). Между тем, солнечные панели используются для получения энергии в различных космических программах. В тех регионах планеты, где высокая солнечная инсоляция, появляются новые солнечные электростанций. Постепенно они наращивают свою мощность и уже могут обеспечивать электричеством небольшие населённые пункты.

Солнечные панели являются одним из двух вариантов преобразования . Они преобразуют её в электричество. Второй вариант преобразования – это коллекторы, которые собирают солнечное тепло. Вместе с использованием солнечных панелей увеличивается использование экономичных осветительных приборов. В основном осветительных приборов на светодиодах. Кроме солнечных электростанций и батарей для выработки электричества в частных домах, панели также применяются в различных бытовых приборах. Это калькуляторы, автомобили, автономные светильники и так далее. Подробнее можете прочитать по указанной ссылке.

Отношение государственной власти к солнечной энергетике также меняется. Устанавливаются льготы для тех, кто использует альтернативные источники энергии. Кстати, к возобновляемым источникам энергии относятся гидроэлектростанции. К сожалению, части они тоже наносят вред окружающей среде.

Как дела с альтернативной энергетикой в России?

Гидроэлектростанции в России вырабатывают 15% всей электроэнергии, а остальные альтернативные источники имеют долю менее 1%. При этом у нас в стране есть довольно крупные производства солнечных панелей. На них выпускаются солнечные модули для различных устройств. Выпускаются одно и двухсторонние панели, складные, гибкие, тонкоплёночные.

В основном все российские производства солнечных батарей выпускают панели с КПД до 20%. Но некоторые фирмы в небольших объёмах выпускают солнечные модули с большим КПД. Подробнее о читайте по указанной ссылке. В большинстве случаев КПД выпускаемых на сегодняшний день панелей составляет 12─17 процентов.

Российские производители солнечных батарей

Ниже представлен перечень компаний, которые выпускают солнечные панели российского производства. Данные были взяты из открытых источников. Вполне возможно, что некоторые из них меняли названия или реорганизовывались. Если вы нашли неправильную информацию, просьба отписать в комментариях к статье. Цены на продукцию приводятся примерные и на момент прочтения вами статьи могут отличаться.

ЗАО «Телеком-СТВ»

Российская компания ЗАО «Телеком-СТВ» находится в Зеленограде. Стоимость панелей в среднем составляет около 6 тысяч рублей за панель мощностью 100 ватт. Это дешевле немецких аналогов примерно на треть. Заявленный КПД составляет около 20 процентов. На этом производстве используется технология выпуска пластин кремния и создания панелей на их основе.

Один из наиболее популярных продуктов компании имеет в названии ТСМ. Маркировка различных моделей зависит от ёмкости, значения которой лежат в интервале 15─230 ватт. К примеру, ТСМ-110А – это панель мощностью 115 ватт. Солнечные панели в основном выпускаются из монокристаллических фотоэлементов, но также используются и поликристаллы.

Производство в Зеленограде было основано в 1991 году. За эти годы предприятие «Телеком-СТВ» накопило богатый опыт в производстве солнечных панелей.

Рязанский завод металлокерамических приборов начал свою работу ещё в 1963 году. В начале «нулевых» российское предприятие переходит на ISO 9001. Это международная система контроля качества. На производстве выпускаются солнечные панели по нормам ГОСТ 12.2.007─75.

Предприятие предлагает достаточно широкий ассортимент продукции:

Фотоэлектрические солнечные панели;
Контроллеры, инверторы для гелио систем;
Монокристаллические модули мощностью от 8 до 100 ватт. Они используются для обеспечения электричеством жилых домов, освещения улиц, для зарядки аккумуляторов автомобилей, питания радиотехники;
Панели небольшой ёмкости. Их мощность от 3,5 до 5 ватт. Используются в мобильных гаджетах, power bank и прочей портативной электронике.

В качестве примера продукции ЗМКП можно привести солнечные панели RZMP. Они имеют разную мощность и КПД 12─17%. Эти панели делают путём последовательного соединения фотоэлементов и наклеивания их на основу из алюминия. Модели RZMP используются в системах энергоснабжения частных домов и отдельных помещений. Модели мощностью примерно 240 ватт стоят примерно 14─15 тысяч рублей.

Технология этого российского производства включает в себя строгий контроль качества на предмет соответствия сертификатам.

Производство батарей Hevel в Новочебоксарске

Это инновационное российское производство в Чувашии было организовано компанией Hevel. Здесь выпускаются тонкоплёночные микроморфные батареи. Эта разновидность панелей может улавливать рассеянное освещение более эффективно, чем фотоэлементы на моно и поликристаллах. Кроме того, такие батареи производства Hevel имеют небольшую толщину и эстетичны внешний вид. Их часто устанавливают на фасадах домов для обеспечения их резервным источника электроэнергии.

Среди продуктов производства можно привести пример популярной панели под названием Hevel Solar HVL. Она имеет мощность 100─105 ватт. Цены на солнечные панели начинаются от 9 тысяч рублей. На производстве выпускаются модули из поликристаллических фотоэлементов. У них ниже стоимость и КПД. В компании Hevel рекомендуют использовать их для использования в гелиосистемах для частных домов в регионах, где больше 300 солнечных дней в году.

20 лет назад электричество, добытое из солнечной энергии, казалось нам просто фантастикой. Но уже сегодня уже никого не удивишь.

Жители стран Европы давно поняли все преимущества солнечной энергии, и теперь освещают улицы, обогревают дома, заряжают различные приборы и т.д. В этом обзоре речь пойдет солнечных батареях нового поколения, созданных для облегчения нашей жизни и сохранения окружающей среды.

Типы СБ

Принцип работы солнечной батареи. (Для увеличения нажмите) Сегодня насчитывается более десяти видов солнечных устройств, которые используются в той или иной отрасли. Каждый вид имеет свои характеристики и эксплуатационные особенности.

Принцип работы кремниевых солнечных батарей: на кремниевую (кремниево-водородную) панель попадает солнечный свет. В свою очередь, материал пластины изменяет направление орбит электронов, после чего преобразователи дают электрический ток.

Эти устройства можно условно поделить на четыре вида. Ниже рассмотрим их подробнее.

Монокристаллические пластины

Монокристаллическая СБ Отличие этих преобразователей в том, что светочувствительные ячейки направлены только в одну сторону.

Это дает возможность получать самый высокий КПД - до 26%. Но при этом панель должна все время быть направлена на источник света (Солнце), иначе мощность отдачи существенно снижается.

Другими словами, такая панель хороша только в солнечную погоду. Вечером и в пасмурный день такой вид панелей дает немного энергии. Такая батарея станет оптимальной для южных районов нашей страны.

Поликристаллические солнечные панели

Поликристаллическая СБ Пластины солнечных панелей содержат кристаллы кремния, которые направлены в разные стороны, что дает относительно низкий КПД (16-18%).

Однако главным преимуществом этого вида солнечных панелей - в отличной эффективности при плохом и рассеянном свете. Такая батарея все равно будет питать аккумуляторы в пасмурную погоду.

Аморфные панели

Аморфная СБ Аморфные пластины получают путем напыления кремния и примесей в вакууме. Слой кремния наносится на прочный слой специальной фольги. КПД подобных устройств достаточно низкий, не более 8-9%.

Низкая «отдача» объясняется тем, что под действием солнечных лучей тонкий слой кремния выгорает.

Практика показывает, что после двух-трех месяцев активной эксплуатации аморфной солнечной панели эффективность падает на 12-16%, в зависимости от производителя. Срок службы таких панелей не более трех лет.

Преимущество их в низкой стоимости и возможности преобразовывать энергию даже в дождливую погоду и туман.

Гибридные солнечные панели

Гибридные СБ Особенность таких блоков в том, что в них объединены аморфный кремний и монокристаллы. По параметрам панели похожи на поликристаллические аналоги.

Особенность таких преобразователей в лучшем преобразовании солнечной энергии в условиях рассеянного света.

Полимерные батареи

Полимерная СБ Многие пользователи считают, что это перспективная альтернатива сегодняшним панелям из кремния. Это пленка, состоящая из полимерного напыления, алюминиевых проводников и защитного слоя.

Особенность ее в том, что она легкая, удобно гнется, скручивается и не ломается. КПД такой батареи составляет всего 4-6%, однако низкая стоимость и удобное использование делает такой вид солнечной батареи очень популярной.

Совет специалистов: чтобы сэкономить время, нервы и деньги, покупайте солнечное оборудование в специализированных магазинах и на проверенных сайтах.

Новые разработки

С каждым днем технологии стремительно развиваются, и производство солнечных моделей не стоит на месте. Предлагаем ознакомиться с последними новинками на рынке солнечных систем.

Солнечная черепица

Солнечная черепица Дабы не испортить эстетику кровли дома и при этом получать бесплатную энергию солнца, можно рассмотреть вариант с покупкой солнечной черепицы. Этот отделочный материал состоит из достаточно прочного корпуса и встроенных фотоэлементов.

Кровельное покрытие вырабатывает достаточно энергии, которую можно использовать в бытовых условиях. При использовании такого материала-оборудования можно питать отдельно выделенную электросеть или сбрасывать электроэнергию в общую сеть.

В любом случае общие затраты на электроэнергию снижаются.

Лидером по производству солнечной черепицы является компания из России - «Инноватикс». Вот уже более десяти лет она продает высококачественные отделочные материалы со встроенными фотоэлементами.

Интересно, что такую черепицу тяжело отличить от обычного кровельного материала даже при близком расстоянии.

Преимущества солнечной черепицы:

Полупроводниковый материал, который используется при соединении фотоэлементов, сократили в 4 раза.
Инновационная система фокусировки солнечного света позволяет получать в 5 раз больше энергии.
Средний срок эксплуатации солнечной черепицы составляет 20 лет.
Относительно небольшой вес черепицы не имеет негативного давления на кровлю.
Прочность солнечной черепицы позволяет ее использовать при любых погодных условиях. Черепица спокойно выдерживает град и другие осадки.
Простота креплений позволяет надежно устанавливать черепицу в самые короткие сроки.

Солнечное окно

Солнечное окно Буквально три года назад на рынке солнечных технологий появилась новая разработка американских конструкторов из «Pythagorus Solar Windows». Суть инновации в том, чтобы использовать оконное стекло в качестве панели, добывающей солнечную энергию.

Подобные панели по полной используют в высотках европейских городов. Это позволяет существенно экономить электроэнергию.

Технология солнечных окон представляет собой использование фотоэлементов в виде кремниевых полос, встроенных между стеклами. Помимо того, что окна будут вырабатывать дополнительную электроэнергию, в дополнение окно будет защищать комнату от перегрева, задерживая солнечный свет. Внешне солнечные окна похожи на привычные жалюзи.

Другой производитель солнечных окон «Solaris Plus» предлагает использовать специальные стекла, обработанные специальным кремниевым напылением. Полосы будут преобразовывать солнечные лучи в электроэнергию, которая будет питать АКБ через полупрозрачные проводники.

Гибридные фотоэлементы

В 2015 году американскими конструкторами были разработаны гибридные фотоэлементы, позволяющие преобразовывать электроэнергию не только из солнечного света, но и тепла. Суть конструкции заключается в применении фотоэлементов из кремния и полимерной пленки «PEDOT».

Фотоэлемент фиксируется с пироэлектрической пленкой и соединяется с термоэлектрическим оборудованием, способным преобразовывать тепло в электрический ток.

Тестирование новой гибридной технологии показало, что новая термическая пленка способна вырабатывать в 10 раз больше электроэнергии, чем стандартная солнечная панель.

Системы на основе биологической энергии

Исследования, проводимые специалистами из университета Кембриджа, пока не дали конкретных результатов в области разработки солнечных систем нового поколения, преобразовывающих биологическую энергию (фотосинтез). Последние результаты показали КПД менее 0.4 %.

Но разработки не останавливаются, а ученые обещают, что в ближайшем будущем получать энергию от биологических солнечных систем.

Варианты таких батарей впечатляют:

Лампа дневного света, работающая от обычного лесного мха.
Электростанции в виде больших листьев.
Панели из растений для домашнего пользования.
Мачты из растений, из которых будут добывать электроэнергию и многое другое.

Надеемся на то, что в скором будущем гелиосистемы нового поколения будут использоваться по максимуму. Это даст возможность обеспечить электроэнергией каждый дом на планете, без вреда для окружающей среды.

Смотрите видео, в котором рассказывается о солнечных батареях нового поколения: