• Ваш список
    Список порівняння пустий

Пн–Сб: 09:00–20:00

Неділя: вихідний

Як правильно вибрати сонячні батареї
03 Травня 2019

Як правильно вибрати сонячні батареї

Ми не так часто в нашому житті купуємо сонячні батареї або встановлюємо сонячну електростанцію у себе на даху. І правильно підібрати таке дороге устаткування одночасно відповідальна й складна задача для покупця. Спробуймо розібратися в деяких нюансах та можливих підводних каміннях перед бажаною покупкою.

В першу чергу, необхідно звернути увагу на технічні характеристики сонячного фотомодуля. Основні з них перераховані нижче. Також, необхідно перевірити якість виготовлення та відсутність візуальних дефектів на фотоелементах, захисному склі, ну й звичайно, рамі сонячного модуля.

Як правильно вибрати сонячні батареї

Як визначити, яка напруга у модулів?

В останні роки на ринку з'явилися сонячні панелі з нестандартним напругою, які призначені для роботи в послідовних високовольтних ланцюжках. З легкої руки непрофесійних продавців, з'явилася плутанина із зазначенням номінальної напруги сонячних модулів. Ми візьмемо на себе сміливість та постараємося дати кілька порад, як визначити, яка напруга у сонячної батареї.

Розрізняють декілька варіантів напруги, які вказуються в параметрах сонячних панелей.

  1. Напруга в точці максимальної потужності (ТМП). Ця напруга при роботі модуля з максимальною ефективністю, тобто коли він видає свою пікову потужність при стандартних тестових умовах (STC). Ця напруга вказується в специфікаціях модулів. Потрібно враховувати, що виміряти напругу ТМП не так просто. Більш того, дуже часто навантаження або акумуляторні батареї змушують працювати сонячний модуль при напрузі, відмінному від напруги ТМП (зазвичай на кілька вольт нижче). Номінальна потужність дорівнює добутку напруги в точці максимальної потужності на струм в ТМП.
  2. Напруга холостого ходу. Напруга холостого ходу вимірюється на клемах сонячної панелі без навантаження, тобто коли струм дорівнює нулю. Ця напруга вказується в специфікації сонячного модуля. Напруга холостого ходу важлива для визначення максимально можливої напруги, яку може видавати модуль і сонячна батарея, зібрана з декількох модулів. Використовуючи коефіцієнт температурної корекції напруги можна обчислити максимально можливу напругу сонячного модуля при низькій температурі. Ця напруга не повинна перевищувати максимально допустиму напругу контролера або інвертора.
  3. Номінальна напруга. Ця напруга використовується для класифікації та розрізнення модулів. Цей параметр прийшов до нас з часів, коли сонячні панелі використовувалися тільки для заряду акумуляторних батарей. Ця напруга часто не вказується в специфікаціях сонячної панелі. Параметр номінальної напруги був введений для полегшення підбору сонячних панелей до акумуляторів. Наприклад, 12 В акумулятори потрібно заряджати сонячною панеллю з номінальною напругою 12 В, а батарею 24 В - сонячною панеллю з номінальною напругою 24 В. Тут ситуація аналогічна напругам, що вказуються для акумуляторів. Як відомо, для заряду акумулятора номінальною напругою 12 В потрібно зарядний пристрій з напругою приблизно до 15 В. Тому 12–ти вольтова сонячна панель повинна видавати таку напругу при різній температурі.
    Тому, навіть попри те, що напруга в ТМП сонячної панелі дорівнює 17 В, вона буде заряджати акумулятор при 14 В, а інвертор живити при 10-15 В, але всі ці елементи будуть мати номінальну напругу 12 В. Таким чином, для споживача полегшується завдання підбору обладнання, сумісного один з одним.
    Такий підхід прекрасно працював до появи MPPT контролерів та мережевих фотоелектричних інверторів. Технологія MPPT (пошуку точки максимальної потужності сонячної батареї, англ. maximum power point tracking) дозволяє «відв'язати» напругу сонячної батареї від номінальної напруги інвертора та акумулятора.
    Мережеві інвертори та MPPT контролери дозволили виробникам сонячних панелей орієнтуватися на розмір панелей і їх потужність, а не на напругу. Так з'явилися модулі, напруга яких абсолютно не пов'язана з напругою на акумуляторах.

Напруга сонячної батареї визначається кількістю з'єднаних послідовно сонячних фотоелементів. Кожен елемент має робочу напругу трохи менше піввольта. В даний час є модулі з кількістю елементів 36 шт., 48 шт., 54 шт., 60 шт., 72 шт., 96 шт. та 120 шт. Найбільш розповсюджені панелі з кількістю фото елементів 36 шт., 60 шт. чи 72 шт. У таблиці нижче наведені основні напруги цих сонячних панелей.

Як правильно вибрати сонячні батареї

При покупці модулів для автономної системи з акумуляторами звертайте увагу на напругу модуля. Останнім часом масово виробляються модулі високої потужності з нестандартною номінальною напругою 20 В. Такі модулі зазвичай використовуються спільно з мережевими фотоелектричними інверторами або з MPPT контролерами заряду. Якщо ви хочете здешевити систему за рахунок менш дорогого ШІМ контролера, обирайте модулі з номінальною напругою 12 В або 24 В.

Температурна корекція напруги

Напругу при можливих низьких робочих температурах модуля важливо знати, для того, щоб правильно підібрати сонячний контролер або інвертор. Як відомо, напруга сонячної батареї зростає при зниженні температури. Температурний коефіцієнт зазвичай вказується в специфікаціях сонячного модуля.

На що звертати увагу при виборі сонячних панелей для вашої сонячної електростанції?

Ціна проти якості

Крім того, що не всі виробники та сонячні модулі однакові, є ще ряд параметрів і факторів, на які слід звернути увагу при ухваленні рішення про покупку та при виборі постачальника. Тільки лише ціна на модулі не повинна бути визначальним фактором.

Проблеми та погіршення параметрів сонячних модулів може бути викликано наступними факторами:

  • Якість сонячного елемента - його ефективність може бути різною. Це залежить від безлічі його параметрів - шунтового та послідовного опорів, шумових струмів, зворотного опору і т.п. Багато що залежить від якості виробництва сонячного елемента та якості застосовуваних при його виробництві матеріалів й устаткування. Відомі проблеми практично на кожному етапі виробництва елемента - починаючи від якості застосованого кремнію, до якості застосовуваних контактних паст та припою. Ми в цій статті не будемо розглядати ці проблеми, це предмет для окремої великої статті.
  • Якість пайки сонячних елементів. При неякісній пайці можливий локальний перегрів контакту та його прогоряння.
  • Якість EVA плівки, яка розташована між елементами та склом. Старіння кристалічних сонячних модулів в основному пов'язано зі старінням і помутнінням цієї плівки. Неякісна плівка може почати мутніти та руйнуватися вже через кілька років. Гарна плівка буде служити 30 й більше років, при цьому її помутніння (а отже, втрата потужності модулем) не перевищуватиме 25-30%
  • Якість герметизації модуля та якість задньої захисної плівки. Задня плівка захищає модуль від попадання вологи. У будь-якому модулі відбувається дифузія вологи через плівку. Якщо якість плівки гарна, то вся волога, яка потрапляє всередину модуля, при його нагріванні на сонце, виводиться назовні. Якщо ж плівка неякісна, то вологи потрапляє більше, ніж може вийти при нагріванні, залишкова волога накопичується всередині модуля та руйнує контакти й контактну сітку елементів. Це призводить до передчасного виходу модуля з ладу.
  • Якість алюмінієвої рами. Тут все зрозуміло: неякісне анодування може призводити до окислення рамки та її корозії. На щастя, цей дефект більше візуальний і навряд чи призводить до передчасного виходу модуля з ладу. Хоча, в деяких випадках (наприклад, при установці модулів на щоглах, де можливі сильні вітрові навантаження або там, де середовище агресивна) прискорена корозія металу може приводити до його руйнування під навантаженнями.
  • Останнім часом з'явилися сонячні модулі з подвійним склом, тобто замість задньої захисної плівки застосовано скло. Такі модулі мають ряд переваг.

Сонячні модулі з подвійним склом

Дах веранди виготовлений з сонячних панелей з подвійним склом

Толеранс

Під толерансом мається на увазі відхилення реальної потужності модуля від паспортної. толеранс може бути, як позитивним, так і негативним. Наприклад, модуль c паспортною потужністю 280 Вт може мати потужність 275 Вт - це буде означати, що даний модуль має негативний толеранс. Позитивний толеранс означає, що сонячна панель не тільки гарантовано матиме при стандартних тестових умовах вихідну потужність 290 Вт, а й навіть більше.

Температурний коефіцієнт

Температурний коефіцієнт показує, який вплив на вихідні струм та напругу модуля матиме підвищення або пониження температури модуля. Як відомо, напруга та потужність модуля при підвищенні температури зменшуються, а струм підвищується. Чим менше температурний коефіцієнт зміни потужності, тим краще.

Ефективність перетворення сонячного світла

C цим зрозуміло - чим більше ККД, тим менша площа модулів потрібно для генерації однакової потужності та енергії.

Термін служби та гарантії

Заявлений термін служби сонячної панелі важливий з кількох причин. Він може показувати впевненість виробника в якості виробленої продукції. Солідні виробники мають гарантію 25 років на 80-90% потужності модуля, а також 5 і більше років на механічні пошкодження.

Однак, потрібно враховувати, що гарантія діє до тих пір, поки існує виробник або імпортер. Тут вже «як карта ляже» - в останні роки з сонячного бізнесу пішли компанії, які, здавалося, будуть в ньому ще дуже довго. Однак, загальне правило залишається - купуйте у продавців та виробників, які давно на ринку й стійко «пливуть» в бурхливому потоці ринку. Оскільки мало хто купує модулі безпосередньо від виробника, важливо правильно вибрати продавця або установника, які забезпечать вам правильний вибір та режими роботи вашої системи сонячного електропостачання.

Розміри та потужність

Вартість модуля залежить від його потужності прямо пропорційно. Однак, чим більше одинична потужність модуля, тим менше буде його вартість за ват. Тому, якщо вам потрібна певна потужність, то краще її набрати великими модулями, ніж маленькими - це буде і дешевше, і надійніше, тому що у вас буде менше з'єднань. Також, вартість за ват модулів зі стандартною напругою 12/24 В зазвичай вище, ніж з нестандартною кількістю елементів в модулі 48 або 54. Для останніх, при заряді акумуляторів, потрібен дорожчий MPPT контролер.

Тип сонячних елементів, застосованих в модулі, також визначає його розмір. Тому спочатку порахуйте, яка потужність вам потрібна для покриття енергією вашого навантаження, потім подивіться, чи вистачить вам місця для розміщення такої кількості модулів. Може знадобитися вибрати більш коштовні, але більш ефективні модулі, для того, щоб забезпечити всі ваші потреби в енергії. Не забувайте, до речі, що перед проектуванням системи сонячного електропостачання потрібно вжити всіх можливих заходів з енергозаощадження.

Пікова потужність всіх модулів виміряна при стандартних тестових умовах: маса повітря AM = 1.5, радіація E = 1000 Вт/м2 і температура фотоелектричного елемента T c = 25 °C. Такі умови при реальній роботі модулів не існують - модулі нагріваються зазвичай до 40-60 градусів, освітленість майже завжди нижче 1000 Вт/м2 (виняток становлять морозні ясні дні). Тому багато виробників також дають характеристики модулів при NOCT (normal operation conditions) - зазвичай для температури модуля 45-47 °C і освітленості 800 Вт/м2, при цьому вироблення модулів приблизно на 25-30% нижче пікового. У морозний ясний день вироблення модулів може доходити до 125% від пікової.

Типи сонячних елементів: монокристалічні, полікристалічні, аморфні та інші.

Основні типи сонячних елементів, які зараз масово продаються на ринку, наступні:

  • Монокристалічні. Мають найбільшу ефективність та задовільні температурні коефіцієнти.
  • Полікристалічні. В даний час найбільш популярні, тому що мають меншу вартість за ват при приблизно таких же характеристиках, як монокристалічні. Останні поліпшення в технології полікристалічних модулів брендових виробників привели до того, що їх параметри можуть бути навіть краще, ніж у монокристалічних модулів noname виробників/складальників панелей.
  • Аморфні (тонкоплівкові). Використовують найменшу кількість кремнію. Мають приблизно у 2 рази менший ККД у порівнянні з кристалічними модулями. До переваг можна віднести низький температурний коефіцієнт (тобто при нагріванні потужність таких модулів падає незначно) та велику чутливість при низької освітленості.
  • CIGs - тонкоплівкові модулі з кадмій-індій-галій телуриду. Перспективна технологія, але масового поширення поки не отримала. Роблять такі модулі всього кілька виробників, і ціна на них за ват зазвичай вище, ніж на модулі з кристалічного кремнію.

Як правильно вибрати сонячні батареї

В останні роки з'явилися сонячні модулі, виготовлені із застосуванням нових технологій: PERC, гетероструктурних і т.п. Вони мають більший ККД та поліпшену ефективність. Поки їх вартість перевищує вартість стандартних кристалічних модулів зі струмознімальними шинами, але технологія удосконалюється і ринок поступово переходить на нові типи модулів, ціна яких знижується.

Які ж модулі, з перерахованих вище, працюють краще? Останнім часом з'явилося багато міфів і необґрунтованих заяв щодо того, що якийсь із цих типів модулів працює краще, ніж інші. Деякі запевняють, що полікристалічні елементи краще працюють при низькій освітленості та в похмуру погоду. Інші стверджують те ж саме, але для монокристалічних елементів. Були навіть версії, що полікристалічні елементи краще перетворять розсіяне світло, тому що кристали в них «повернені в різні боки».

Аналіз результатів тестування сотень модулів показує, що модуль хороший не той, який моно або полі, а той, який зроблений якісно. Результати тестування модулів по PTC (які ближче до реальних умов експлуатації модулів) показують, що деякі монокристалічні краще, ніж деякі полікристалічні, а деякі полікристалічні краще, ніж деякі монокристалічні. Цей факт також підтверджують численні результати порівнянь модулів кінцевими користувачами - можна знайти як «докази» переваг моно перед полі, так і переваг полі перед моно. Однак більшість монокристалічних модулів трохи краще працюють при нагріванні - це підтверджує аналіз великої кількості даних по PTC потужності сонячних модулів різних виробників.

Що є фактами, так це наступне:

  • Монокристалічні модулі зазвичай мають більший ККД при STC, тобто можна отримати більше потужності з одиниці площі сонячної батареї при яскравому сонці.
  • Монокристалічні модулі мають меншу деградацію згодом.
  • Монокристалічні модулі дорожче за ват.
  • На ефективність стандартних модулів в загальному випадку впливає кількість струмознімальних шин. Чим їх більше, тим краще працюють сонячні елементи. Сонячні елементи з 4 шинами (4BB) поступово витіснені елементами з 5 шинами (5BB). Ефективність їх вище, ніж з 3 або 4 шинами, але порівнювати при цьому потрібно елементи виробників однакового рівня. Хороший (брендовий, Tier1) виробник робить модулі з 4BB елементами краще, ніж noname або Tier3 c 5BB.
  • Сонячні елементи, виготовлені за новою технологією (PERC, гетероструктурних та ін.) мають ККД приблизно на 10-15% вище. Тобто в розмірі стандартного 260-280 Вт модуля можна отримати до 320 Вт.

Як правильно вибрати сонячні батареї

Так що ще раз повторимо - якщо хочете отримати сонячні панелі з прогнозованими параметрами - купуйте брендові, із зазначенням реального виробника. Цей виробник повинен бути в списку протестованих незалежними лабораторіями або рекомендований незалежними агентствами.

На этом пока всё. И не забывайте поделиться прочитанным со своими друзьями!

Новини / Дивитись все
Статті / Дивитись все

Фільтр
Знайдено 5 
Підтвердження
Для того, щоб добавити товар до списку бажань, Вам потрібно