Сколько энергии может вырабатывать портативная солнечная панель?
Солнечные панели улавливают солнечную энергию, которая затем преобразуется в полезное электричество для питания приборов, электроники и даже целых домов. Количество энергии, которое может получить одна солнечная панель, зависит от номинальной мощности, размера и конструкции панели, а также от многочисленных факторов окружающей среды.
В системе энергонезависимости портативные солнечные панели могут оказаться эффективнее стационарной установки, так как способны производить больше электроэнергии, чем солнечная батарея, установленная на крыше, особенно если там находятся какие-либо препятствия на пути у солнечных лучей.
Портативная солнечная панель имеет номинальную максимальную мощность, производимую ежечасно. То есть 100-ваттная панель будет преобразовывать солнечный свет в 100 ватт электроэнергии за каждый час воздействия на нее прямого солнечного света.
Номинальная мощность панелей разных производителей и моделей будет различаться. Например, портативные солнечные панели EcoFlow, в зависимости от модели, имеют мощность от 110 до 400 ватт. В идеальных условиях каждая панель может вырабатывать свою номинальную мощность каждый час при нахождении под прямым солнечным светом.
Вы можете рассчитать выходную мощность панели в идеальных условиях, используя эту простую формулу:
мощность фотоэлектрической панели (Вт) x количество пиковых солнечных часов (ч.) = выходная мощность (Вт*ч)
Однако существуют факторы, оказывающие влияние на реальную выработку энергии. Например, энергия, получаемая с помощью солнечных панелей, не может просто так парить в пространстве. Необходимо подключить панели к аккумулятору и собрать систему, которая будет включать в себя инвертор и контроллер заряда для преобразования, управления и хранения энергии, которую производят солнечные панели.
Портативная станция EcoFlow DELTA Pro поддерживает зарядку от жестких, гибких и портативных солнечных панелей. Она является расширяемой системой и поэтому может преобразовывать и хранить достаточное количество энергии для резервного питания всего дома.
Совокупная выходная мощность, получаемая от солнечных панелей, и максимальная мощность солнечной зарядки портативной станции определяют, насколько быстро и эффективно вы можете заряжать аккумуляторы, находясь в автономном режиме или вне дома.
Важно также учитывать совместимость приборов. Если вы попытаетесь подключить панели мощностью 400 Вт к станции RIVER 2, максимальная мощность солнечной зарядки которой составляет 110 Вт, вы рискуете вызвать электрическую перегрузку.
При подключении портативной солнечной панели к совместимой зарядной станции ее аккумулятор будет функционировать как в заряженном состоянии, так и в процессе зарядки и направлять все излишки получаемой мощности на резервное хранение.
Фактическая мощность, получаемая от портативных солнечных панелей, зависит от угла, под которым они обращены к солнцу, наличия препятствий и других факторов, способных помешать солнечным лучам достигать панелей. В те периоды, когда на панели попадает меньше прямого солнечного света, они будут вырабатывать меньше энергии. Однако даже в пасмурные или дождливые дни портативные солнечные панели могут собирать окружающий свет и преобразовывать его в электричество.
Понимание выходной мощности портативных солнечных панелей
Производители указывают мощность солнечных панелей в ваттах. А ватты отражают напряжение, производимое панелью, умноженное на силу тока, с которой движутся электроны, измеряемую в амперах. Номинальная мощность солнечной панели выражается произведением вольт и ампер и определяет общее количество произведенной электроэнергии.
Вольты
Вольты измеряют давление или скорость электронов, движущихся через систему. Фотогальванические элементы улавливают солнечный свет и высвобождают электроны. Сила, с которой это происходит, создает напряжение в электрической системе. Создаваемое напряжение зависит от типа ячейки портативной солнечной панели и эффективности работы этой ячейки. Напряжение является первой половиной уравнения по нахождению выходной мощности.
Амперы
Вторая половина уравнения — это сила тока в амперах, измеряющая скорость, с которой электроны проходят через цепь.
Солнечная панель производит вольты и позволяет им двигаться с разной скоростью, в результате чего создается разное количество энергии. При прочих равных условиях чем выше сила тока, тем выше номинальная мощность.
Ватты и киловатты
Как было сказано выше, мощность, которую вырабатывает портативная солнечная панель, является продуктом напряжения и силы тока.
Напряжение (В) x сила тока (А) = мощность (Вт)
Таким образом, если солнечная панель вырабатывает 80 вольт электроэнергии, а сила тока равняется 5 амперам, то за каждый час воздействия на нее прямого солнечного света панель выдает 400 Вт.
Ватт-часы и киловатт-часы
Очевидно, что портативная солнечная панель не может находиться под солнцем 24 часа в сутки. Поэтому если 400-ваттная панель ежедневно получает пять часов прямого солнечного света, она может производить 2000 ватт-часов (Вт*ч), или 2 кВт*ч, в день.
Когда целесообразно использовать портативную солнечную панель?
Измерение кВт*ч не будет иметь большого значения, пока вы не определите количество энергии, потребляемой устройствами и приборами, которые вы собираетесь подключить к станции.
Например, если для работы какого-либо устройства требуется 100 Вт в час, то 400-ваттная солнечная панель, вырабатывающая 2 кВт*ч в день, может питать это устройство в течение 20 часов (2000 кВт*ч / 100 Вт = 20 часов). Знание общей мощности портативных солнечных панелей помогает выяснить, какие приборы можно будет запитать от них.
Помните, что солнечные панели не подключаются напрямую к электроприборам. Они подсоединяются к зарядной станции или другой системе, которая способна заряжаться от солнечной энергии и имеет выходы для устройств и приборов.
Мощность портативной зарядной станции, накопитель энергии и мощность солнечной зарядки также определяют, какие приборы вы можете подключать к системе.
Кемпинги и путешествия на трейлерах
Путешествия в автодоме и кемпинги могут стать идеальным спасением от суеты современной жизни. Вы подготавливаете свой фургон или собираете рюкзак, отключаетесь от сети и отдыхаете от повседневной рутины.
Если вы не собираетесь переходить на полную автономию, портативная солнечная панель и небольшая зарядная станция, например, RIVER 2, помогут вам обеспечить энергией небольшие приборы и устройства во время поездки. Эта станция имеет компактный размер, маленький вес (3,5 кг) и легко помещается в рюкзак.
Также вы можете установить жесткие и гибкие солнечные панели на крышу вашего трейлера и другие внешние поверхности, чтобы иметь возможность заряжать солнечные батареи прямо во время движения. Комплекты питания EcoFlow разработаны специально для стационарных установок на автодомах.
Автономная жизнь
Аналогичным образом портативные солнечные панели могут стать отличным вариантом для автономной работы электронных приборов в мини-домах.
Если для большого дома лучше использовать множество стационарных жестких солнечных панелей, то в условиях временной или постоянной автономии именно портативные панели помогут вам получить необходимую электроэнергию в любом месте, где бы вы ни оказались.
Факторы, влияющие на производительность портативных солнечных панелей
То, каким образом вы установите и будете использовать портативные солнечные панели, повлияет на количество вырабатываемой ими электроэнергии. В реальной жизни редко складываются идеальные условия, поэтому важно знать, как получить максимальную отдачу от инвестиций в систему автономного питания.
Тип панели
Фотоэлектрическая конструкция солнечной панели существенно влияет на ее эффективность. Два наиболее распространенных типа солнечных панелей — это монокристаллические и поликристаллические панели.
Монокристаллические фотоэлектрические панели состоят из одного кремниевого элемента. Такая конструкция позволяет панели преобразовывать больше солнечной энергии в электричество, используя меньшую площадь поверхности.
Поликристаллические фотоэлектрические панели состоят из нескольких кремниевых элементов. Такая конструкция не столь эффективна в производстве электроэнергии, но более доступна по цене.
Количество прямого солнечного света
Номинальная мощность солнечной панели зависит от количества прямого солнечного света, который на нее попадает. То есть 400-ваттная панель рассчитана на производство 400 Вт в течение каждого часа пикового солнечного света. Часы пикового солнечного света зависят от местности и сезона, поэтому общая мощность каждой солнечной панели будет отличаться, в зависимости от этих и других факторов, например, температуры окружающей среды.
Угол наклона солнечной панели также влияет на то, сколько электроэнергии она может произвести. Для большей эффективности рекомендуется располагать панель строго на юг под углом от 30 до 45 градусов.
Одним из существенных преимуществ портативных солнечных панелей по сравнению с жесткими и гибкими панелями является то, что можно с легкостью менять их местоположение даже в течение одного дня.
Если панель установлена под неправильным углом, она все равно будет получать солнечный свет, но не в максимальном количестве. В результате общая мощность солнечных панелей будет ниже. Определение оптимальной ориентации и угла наклона панелей может повысить их эффективность.
Температура
Обычно производители устанавливают номинальные характеристики солнечных панелей в лабораторных условиях при температуре +25°C. Если в реальных условиях температура оказывается выше или ниже, мощность портативной солнечной панели может быть снижена. Влияние температуры обычно невелико, но оно может сказаться на общем количестве энергии, получаемой от панели.
Препятствия
Все, что препятствует попаданию солнечного света на портативную панель, также снижает ее мощность. Препятствием может стать что угодно: от деревьев, отбрасывающих тень, до облаков. Однако это не приводит к полному снижению мощности: солнечные панели работают и в пасмурные дни. Но все, что уменьшает количество солнечного света, попадающего непосредственно на панели, снижает объем получаемой электроэнергии, на которое вы можете рассчитывать.
Как вы понимаете, портативная солнечная панель может стать незаменимым способом получения чистой возобновляемой энергии в условиях отсутствия сети или когда вы находитесь в дороге. Понимание номинальной мощности и того, как она влияет на количество вырабатываемой электроэнергии, поможет вам получить максимальную отдачу от вложений в систему автономного питания. Для преобразования и хранения энергии от портативных солнечных панелей вам понадобится совместимая зарядная станция.
К примерну, портативные зарядные станции EcoFlow серии RIVER 2 прекрасно подойдут в качестве основы настоящей портативной установки. Эти станции достаточно мощные, чтобы удовлетворять основные потребности в электроэнергии в походных условиях, и достаточно легкие, чтобы переносить их на дальние расстояния. Выбор правильных солнечных панелей для своей системы автономного питания нужно начать с определения необходимого вам количества электроэнергии и продолжительности ее использования.
Как выбрать солнечные батареи для дома
Солнечный свет активно используют в качестве альтернативного источника энергии. Солнечные генераторы позволяют сэкономить на коммунальных платежах и способны запитать даже целую систему отопления. Это вариант для тех, кто хочет не зависеть от центрального отключения электричества.
С увеличением количества производителей стоимость солнечных панелей становится доступнее. В нашем материале – о том, как выбрать солнечные батареи для частного дома. Расскажем, на что обратить внимание при покупке, разберем популярные мифы.
Какую солнечную панель выбрать для дома: вид системы
Стандартный комплект солнечных генераторов включает сами панели, инвертор, контроллер и аккумулятор. Панели выполняют роль приемника и источника энергии. Они принимают солнечный свет и перерабатывают его в электрический сигнал, который передается на аккумуляторные батареи через контроллер.
АКБ соединены с инвертором. Он отвечает за выдачу переменного напряжения 220В, 50 Гц на потребителей. Излишки электроэнергии могут передаваться в централизованную сеть. Все элементы системы находятся внутри дома. Исключение – солнечные панели. Их располагают под определенным углом на крыше.
Однако, в зависимости от назначения система может отличаться.
Автономная
Автономные панели обеспечивают электроэнергией объекты, не подключенные к стационарной сети. Днем электроснабжение получают от панелей. В генераторах накапливается «запас» энергии. Он расходуется в темное время суток.
Сетевая
Популярное название открытых систем — безаккумуляторные. Модели отличаются демократичной стоимостью. Солнечные панели обеспечивают электроснабжение только при солнечной активности ( в дневное время).
В темное время суток электричество потребляется через инвертор, который выбирает источник энергии с учетом текущей нагрузки. В некоторых странах, в том числе и в России, тариф на электричество ночью дешевле. Поэтому открытые системы экономически оправданы.
Реверсная
Реверсные системы используют преимущественно в промышленных целях. Иногда их устанавливают для получения и продажи электричества. Солнечные батареи вырабатывают энергию и отправляют ее в сеть через реверсивный счетчик. Киловатты оплачиваются по так называемому «зеленому тарифу».
Комбинированная
Комплект солнечных батарей включает сами генераторы, инвертор, аккумулятор и контроллер. Если запаса аккумуляторов не хватает, дополнительная мощность берется из сети. Вариант оптимален для частных домов, в которых нет резервного количества солнечных батарей.
Разновидности солнечных панелей
Поликристаллические
Главный элемент панелей – полупроводниковые элементы поликристаллической структуры. Мелкие кремниевые кристаллы объединяются в фотоэлементы, что не позволяет создать однородную поверхность. Отсюда – меньший КПД – 12–17%, в то время как у монокристаллических панелей – от 20%.
Производство поликристаллических солнечных батарей менее сложное. Эти модели дешевле монокристаллических аналогов. Учитывая низкую цену, можно приобрести сразу несколько генераторов и добиться того же «выхлопа», что и у монокристаллических панелей.
Стоимость солнечных батарей начинается от 3 500 руб. за 100 Вт.
Монокристаллические
Монокристаллические солнечные генераторы отличаются наибольшей эффективностью. Их КПД – 20–24%.
Производство включает несколько этапов. Сначала выращивают монокристалл, а затем из нескольких кремниевых ячеек собирают панель нужной мощности. Самые популярные модели – с 36, 60 и 72 элементами.
За счет одностороннего направления кремниевых кристаллов генераторы лучше преобразуют энергию солнца. Если есть возможность потратить чуть больше, лучше сделать выбор в пользу монокристаллических солнечных батарей. Они окупятся быстрее и прослужат – в среднем 25–30 лет.
Аморфные
Аморфные солнечные батареи представляют собой слой кремневодорода (полупроводника). Его получают путем воздействия электрического тока на кремний. Элемент испаряется и оседает на подложку. Поверхность гибких панелей хорошо гнется, поэтому их можно устанавливать даже на криволинейных поверхностях.
КПД аморфных генераторов чуть меньше, чем у монокристаллических – 18%. Аморфные генераторы имеют более высокое поглощение и эффективны даже в пасмурную погоду. Панели подойдут для регионов, в которых преобладают частые дожди. Жителям южных районов лучше сделать выбор в пользу монокристаллических генераторов.
Сегодня на рынке представлено три поколения аморфных панелей. Разница – в эффективности работы. Первый вариант был выпущен с КПД 5%. Сейчас можно приобрести модели с КПД 12%. Аморфные генераторы не такие популярные. Они уступают в производительности кремниевым панелям и стоят дорого.
Пленочные
В составе пленочных панелей – селенид меди или теллурид кадмия. Они выпускаются в виде рулонов. Пленку можно разложить не только на крыше, но и любой другой поверхности, резать и «подгонять» под нужный размер.
Еще одно преимущество – небольшой вес. За счет большой энергоотдачи генераторы быстро окупаются. КПД пленочных солнечных генераторов – 10–12%.
Коэффициент полезного действия
КПД – один из главных критериев выбора солнечной батареи. Чем выше показатель, тем лучше работоспособность генератора.
Максимальный КПД солнечной батареи разработали немецкие ученые – 44,7%. Он служит ориентиром для производителей панелей. В любительских целях можно использовать модули с КПД 10–15%. Если вы планируете купить генератор для питания целой системы отопления, обратите внимание на модели с высокой мощностью – 22%.
Важно понимать, что значение КПД на «выходе» не всегда будет соответствовать цифрам, заявленным производителем. КПД зависит от уровня наклона солнечных лучей, наличия тени и уровня радиации.
Максимального КПД можно достичь, разместив солнечный генератор перпендикулярно поверхности (то есть, под углом 90 градусов).
Поверхность панелей должна быть «чистой» и не заслоняться ветками деревьев и другими предметами.
Важно: можно купить трекеры, которые уже оснащены функцией контроля расположения солнца и слежения. Такие устройства сами подстраиваются под правильный угол.
Конструктивное исполнение
По конструктивному исполнению различают:
- Стационарные модели. Солнечные модули устанавливаются на крышу гаража или частного дома, имеют большой вес. Панели не перемещаются. Стационарные панели – оптимальный вариант, если вы хотите запитать дачу или загородный дом.
- Переносные панели. Отличаются небольшими размерами и весом. Их используют для подзарядки телефонов, планшетов, походных холодильников, электронных книг. Переносные батареи оснащаются USB–портом. Для туристических походов и кемпингов подойдут мощные панели до 150 Вт. Длина таких генераторов в разложенном состоянии составляет 1–1,3 м.
Мощность
Какую солнечную панель выбрать для дома? Обратите внимание на мощность. Она показывает, какое количество энергии солнечная батарея выдает за единицу времени. Мощность генератора подбирается в зависимости от потребностей:
- для автономного электроснабжения всего частного дома необходимо подбирать массив солнечных батарей от 1000 Вт и выше;
- для питания бытовой техники (например, холодильника и телевизора) оптимальна суммарная мощность панелей от 500 Вт.
Одна солнечная панель может вырабатывать от 100 Вт до 560 Вт энергии. Можно приобрести и маломощные приборы до 50 Вт. Они подойдут для питания осветительных приборов с низким уровнем энергопотребления.
Обратите внимание: при постоянной эксплуатации мощность солнечных панелей снижается в среднем на 10–12% за 10 лет.
Срок службы
Практически все солнечные батареи рассчитаны на длительное применение. В документах указывается срок службы от 25 до 30 лет. Однако, многие солнечные генераторы не выходят из эксплуатации и через 40 лет.
Чтобы увеличить срок службы панелей, достаточно:
- Не допускать механических повреждений, падений.
- При необходимости – установить ветрозагородительные конструкции.
- Регулярно производить уход и чистку солнечной батареи.
Старение панелей
Еще одна важная особенность – коэффициент старения. С каждым годом производительность солнечных блоков снижается. Все зависит от модели:
- производительность поликристаллических элементов за 25 лет снижается до 30%;
- у монокремниевых батарей этот показатель ниже – 17%.
Распространенные мифы о солнечных батареях
- Многие владельцы частных домов считают, что генераторы работают только в теплом климате, и устанавливать их целесообразно только на юге. Это неверно – для работы генераторов необходим только солнечный свет. Температура воздуха значения не имеет. В прохладную погоду выработка чуть больше.
- Еще одно распространенное заблуждение: оборудование неэффективно. Монокристальные блоки имеют высокий КПД – 22%. В ближайшие годы этот показатель вряд ли увеличится.
- Солнечные батареи будут окупаться несколько десятилетий. Все зависит от мощности и количества панелей. В большинстве случаев генераторы окупятся через 6–10 лет.
- Внешний вид панелей говорит о высоком качестве. Определить качество генератора по внешнему виду трудно даже экспертам.
- Лучше сэкономить и купить модули из мелконарезанных элементов. Многие продавцы уверяют покупателей, что такие системы ничуть не уступают панелям из целых элементов. На деле ситуация обстоит иначе: при производстве панелей из мелких «кусков» чаще всего используют отбракованные элементы с трещинами и сколами. Из поломанных элементов вырезают целые части и спаивают. Количество мест спайки увеличивается в несколько раз, поэтому надежность модуля снижается.
Подведем итоги
Теперь вы знаете, какую солнечную батарею выбрать для дома. Самый популярный вариант – монокристаллические и поликристаллические солнечные батареи. Аморфные генераторы стоят дорого, но при этом не отличаются высоким КПД. Пленочные панели гибкие: их можно расположить даже на криволинейных поверхностях.
Оптимальная мощность зависит от целей использования.
Солнечные батареи служат минимум 25–30 лет. При правильной эксплуатации срок службы увеличивается.
Источник https://ecoflow-russia.com/blog/skolko-energii-mozhet-vyrabatyvat-portativnaya-solnechnaya-panel
Источник https://al-energy.ru/blog/post/kak-vybrat-solnechnye-batarei-dlya-doma