El oro es el mejor material para una batería solar. Elegir una batería solar. Mono o policristalino

Células solares: comparación de paneles policristalinos y monocristalinos

Averigüemos qué panel solar es mejor por tipo. Para comprender por qué este o aquel panel es mejor, es necesario comprender cuáles son sus diferencias. Los principales y más populares del mercado son los policristalinos y.

• La diferencia de rendimiento se debe a diferentes enfoques en la producción y calidad de las células solares. Más concretamente, para el silicio monocristalino sólo se utiliza silicio altamente purificado, y para el silicio policristalino también se utilizan materias primas secundarias, residuos y materiales reciclados. Por supuesto, con este enfoque de producción, la segunda versión de los paneles es mucho peor no solo en términos de eficiencia, sino también de confiabilidad, y además tienen una vida útil significativamente más corta. Comienzan las microfisuras, la entrada de oxígeno al sistema y la destrucción de los elementos estructurales. Pero el coste de este tipo de baterías es menor.

• Calidad y eficiencia Los paneles tienen un impacto directo en el área. Es importante entender aquí que con diferente eficiencia y calidad de materiales, los paneles solares ocuparán diferentes áreas con la misma potencia.

• Precio. Por supuesto, uno de los puntos más interesantes para el consumidor es el precio del panel solar. Está claro que el costo de los monocristales es mayor que el costo de los poli, porque la calidad de estos dos diferentes tipos Las baterías difieren significativamente. Pero al mismo tiempo, en Europa las células solares policristalinas son mucho más populares debido a su bajo coste y al mismo tiempo a su rendimiento bastante bueno. En el mercado europeo, la cuota de paneles solares policristalinos supera el 50%. Podemos decir que este tipo de baterías ocupa una posición de liderazgo en el mundo. ¿Por qué está pasando esto? Sí, porque la diferencia en eficiencia energética y en superficie de paneles para una misma potencia no es tan significativa como la diferencia de precio. Especialmente si quieres equipar grandes superficies. Por otro lado, si necesitas cubrir una superficie geométrica compleja, te vendrán muy bien.

• La diferencia está en la apariencia. Por supuesto, el último factor, porque nos interesan mucho más los indicadores técnicos que el aspecto de las baterías. Sin embargo, las células solares monocristalinas tienen una superficie más uniforme y lisa, con esquinas redondeadas. El color más uniforme se debe al hecho de que toda la superficie de la batería es esencialmente un cristal de silicio sólido, simplemente reciclado. En las estructuras policristalinas, el color no es tan uniforme y tiene forma cuadrada debido a los espacios en blanco de producción. El color desigual de estas baterías se debe a diversas impurezas en la estructura y a la heterogeneidad de varios cristales de silicio.

Entonces: ¿cuál es la diferencia entre paneles solares monocristalinos y policristalinos?

Seguramente usted mismo pudo descubrir qué baterías son mejores y en qué se diferencian las baterías solares. Por último, me gustaría repetir una vez más las principales diferencias entre baterías:

• Eficiencia energética
• diferencia de área
• Precio
• Apariencia

Por supuesto, para tu hogar. planta de energía solar No importa qué tipo de paneles solares utilices. Descubrimos qué paneles solares son mejores, policristalinos o monocristalinos. Que la otra opción produzca el mismo voltaje y potencia. Estos factores no dependen de la elección de un tipo u otro. A menos que esté en peligro de sufrir una forma grave de perfeccionismo y no necesite un color uniforme en sus paneles.

Excepto que para las baterías policristalinas necesitarás un poco más de espacio y menos dinero. O viceversa, para los monocristalinos: menos superficie, más dinero. Precisamente por eso la gente de todo el mundo prefiere los elementos policristalinos. Pero puedes decidir por ti mismo de otra manera y comprar paneles solares monocristalinos, que son un poco más caros.

Las últimas tendencias en energías renovables no tienen nada que ver con el movimiento verde. La razón principal para cambiar a turbinas eólicas o paneles solares fue el ahorro básico. Una inversión única en un suministro de energía autónomo alternativo en un lugar bien ubicado (vientos constantes o un número predominante de horas de luz) se amortiza completamente en 3 o 4 temporadas.

¿Qué es una batería solar?

Las altas tarifas de la electricidad o su ausencia en sus casas de verano han llevado al hecho de que los residentes de verano modernos o los residentes de casas privadas están comenzando a equipar masivamente sus fincas con paneles solares domésticos para generar electricidad (a veces para calentar edificios). Dependiendo de la potencia, estos dispositivos pueden reemplazar completamente la fuente de alimentación centralizada o compensar la falta de energía y las interrupciones periódicas temporales en la red. Los paneles solares para una casa de campo son un conjunto de dispositivos que un propietario competente puede instalar de forma independiente.

Es importante comprender que intentar ensamblar todo el kit usted mismo en partes puede provocar una falta total de funcionalidad: la selección incorrecta de componentes para los paneles solares no proporcionará energía incluso con componentes costosos y eficientes. Las baterías constan de celdas fotosensibles sobre una base rígida o flexible, un inversor, una batería, controladores y componentes auxiliares. Los paneles fotovoltaicos están conectados en serie y tienen diferentes eficiencias según el tipo de dispositivo.

Principio de funcionamiento

Las células solares generan electricidad mediante una reacción química: en dos obleas de silicio recubiertas de fósforo y boro, bajo la influencia de la luz ultravioleta aparece electricidad. Luego se acumula en elementos de almacenamiento. El uso directo de un panel sin equipo adicional no proporcionará la energía necesaria ni siquiera para encender una lámpara incandescente normal. La eficiencia de las células solares depende directamente del tipo de fotocélulas, la intensidad solar (ángulo de incidencia de los rayos) y la temperatura de los módulos durante su uso.

tipos

Los paneles solares tienen diferentes indicadores de eficiencia, que dependen de la composición de las células fotovoltaicas, del principio de generación de electricidad y del conjunto general de la estación fotovoltaica local. Los elementos más comunes siguen siendo los modelos de silicio, que tienen el máximo rendimiento, pero al mismo tiempo el mayor coste. Algunas baterías de polímero alternativas son baratas, pero sólo duran 2 años. Los principales tipos de paneles solares en orden de eficiencia decreciente:

1. Los convertidores de silicio monocristalino son elementos fotosensibles de color negro con forma de cuadrados con esquinas biseladas. En condiciones ideales, la eficiencia alcanza el 25%, pero si el sol sale del punto de incidencia directa de los rayos sobre el panel (en tiempo nublado), la potencia de la corriente generada cae al mínimo.
2. Los paneles de silicio policristalino son elementos cuadrados de color azul oscuro (formados por cristales de silicio heterogéneos). La eficiencia no supera el 18%, pero el principio de funcionamiento permite el uso de materiales reciclados. Estos elementos producen electricidad de alta calidad incluso en tiempo nublado o con luz solar difusa.
3. Paneles amorfos. En ellos, el silicio se aplica al vacío sobre láminas, plástico o vidrio. De esta forma, el coste de una célula fotovoltaica baja entre un 15 y un 20%. Las desventajas incluyen baja productividad (solo 8%), corto tiempo de funcionamiento (los paneles se queman por completo después de aproximadamente 2 años).
4. Paneles solares de película polimérica. Estos dispositivos comenzaron a ganar popularidad y gradualmente desplazaron del mercado a los modelos de silicio cristalino. Los paneles son una película flexible multicapa hecha de una rejilla de conductores de aluminio, una capa polimérica de un agente activo, un sustrato orgánico y una composición protectora. Incluso con una eficiencia baja del 7%, estos elementos se justifican por su bajo costo, bajo peso y facilidad de instalación (el panel en sí se puede cortar y ajustar a la forma requerida).

Ventajas y desventajas

Cualquier solución tecnológica tiene sus pros y sus contras. Teniendo en cuenta su proporción, el usuario potencial decide por sí mismo qué tan apropiado es utilizar tal o cual tecnología. Los paneles solares domésticos para casas de verano en regiones con largas horas de luz se han convertido en una oportunidad real para generar electricidad de forma independiente. Las ventajas de tales paneles:

• disponibilidad gratuita y constante de la fuente de energía (la iluminación solar está presente en casi todo el planeta desde hace tanto tiempo que las células fotovoltaicas tienen sentido);
• respeto al medio ambiente de las baterías;
• silencio al trabajar;
• elementos móviles mínimos;
• a largo plazo servicios (aplica únicamente a paneles rígidos de silicona);
• independencia del desempeño de un proveedor de electricidad externo;
• el área máxima de un complejo de baterías es ilimitada;
• exclusión de las pilas de combustible para la generación de electricidad.

Comprar una batería solar para su casa de campo es una solución rentable, pero con importantes desventajas. De hecho, todos ellos están relacionados con Alto costo complejos de calidad. tiempo posible No será posible predecir la recuperación de la inversión, ya que existen muchas variables (carga de la red, número de horas de luz al año, etc.). La inversión inicial global para obtener la potencia necesaria también puede asustar a un comprador potencial. Se necesitarán grandes áreas para acomodar los paneles, dispositivos adicionales, que no siempre funcionan adecuadamente.

kit de paneles solares

Un panel fotovoltaico independiente no tiene sentido, porque sin equipo adicional potencia de salida será extremadamente bajo. Se considera que el estándar establecido en Rusia es un complejo de módulos policristalinos de silicio con una eficiencia del 15-20%. Se trata de paneles macizos y rígidos que requieren una fijación fiable y suficiente espacio para su colocación. El kit, que el comprador puede encontrar en Internet, instalar y conectar él mismo, se parece a esto: de la siguiente manera:

• células fotovoltaicas: seleccionadas en función de la potencia de salida requerida;
• controlador de carga: colocado en el circuito entre la batería y el panel para normalizar el voltaje en el inversor;
• inversor: un convertidor de corriente que convierte voltaje directo en voltaje alterno de 220 voltios;
• baterías;
• Conectores, cables, sujetadores.

Cómo elegir paneles solares para una casa de campo

La elección del kit está totalmente determinada por la potencia que se necesitará. Para obtener datos aproximados se utiliza una fórmula donde se multiplica el dato de insolación (el peor mes soleado del año) por la eficiencia del panel seleccionado. Estas serán las cifras de potencia recibida por metro cuadrado de batería. Luego, la cantidad total de costos de electricidad se divide por el número resultante. Esta será el área total requerida de la central eléctrica.

Después de calcular la potencia requerida de la estación, se debe considerar la reputación del fabricante y las revisiones de los propietarios de configuraciones específicas. Es importante entender que invertir en células solares B o C baratas, que perderán hasta un 40% en unos años, no tiene sentido. Merece la pena una inversión única en paneles solares para una casa de campo de categoría A, que funcionamiento correcto durará unos 30 años.

Los paneles solares rara vez se consideran la única fuente de electricidad; sin embargo, existe una justificación para instalarlos. Por lo tanto, en un clima sin nubes, un sistema autónomo adecuadamente diseñado podrá proporcionar electricidad a los aparatos eléctricos conectados a él casi las 24 horas del día. Sin embargo, paneles solares, baterías y dispositivos auxiliares incluso en un día nublado de invierno reducirá significativamente el coste de pagar la electricidad por contador.

BOB691774 Usuario FORUMHOUSE

He estado usando paneles solares de elementos por segundo año. Me vi obligado a hacerlo porque en la cooperativa donde estaba mi garaje estuvo sin luz durante mucho tiempo. Recogido 2 piezas. 60 vatios cada uno, compré un controlador y un inversor de 1500 vatios. La independencia total es simplemente inspiradora. Y hay luz y trabajar con herramientas manuales es un placer.

Organización adecuada sistemas autónomos El suministro de energía a base de paneles solares es toda una ciencia, pero basándonos en la experiencia de los usuarios de nuestro portal, podemos considerar principios generales su creación.

¿Qué es una batería solar?

Una batería solar (SB) son varios módulos fotovoltaicos combinados en un solo dispositivo mediante conductores eléctricos.

Y si la batería consta de módulos (que también se llaman paneles), entonces cada módulo está formado por varias células solares (que se llaman células). La célula solar es el elemento clave que se encuentra en el corazón de las baterías y de sistemas solares completos.

La foto muestra células solares de varios formatos.

Aquí está el panel fotovoltaico ensamblado.

En la práctica, las células fotovoltaicas se utilizan junto con equipos adicionales que sirven para convertir la corriente, para su acumulación y posterior distribución entre los consumidores. El kit de central solar doméstica incluye los siguientes dispositivos:

1. Los paneles fotovoltaicos son el elemento principal del sistema y generan electricidad cuando la luz del sol incide sobre ellos.
2. Una batería recargable es un dispositivo de almacenamiento de energía que permite proporcionar a los consumidores electricidad alternativa incluso durante las horas en que el sistema solar no la genera (por ejemplo, por la noche).
3. El controlador es un dispositivo responsable de la recarga oportuna de las baterías, al mismo tiempo que las protege contra sobrecargas y descargas profundas.
4. Un inversor es un convertidor de energía eléctrica que permite producir corriente alterna en la salida con la frecuencia y voltaje requeridos.

Esquemáticamente, un sistema de suministro de energía alimentado por paneles solares se ve así.

El circuito es bastante simple, pero para que funcione de manera efectiva, es necesario calcular correctamente los parámetros operativos de todos los dispositivos involucrados en él.

Cálculo de paneles fotovoltaicos.

Lo primero que hay que saber a la hora de planificar el cálculo del diseño de convertidores fotovoltaicos (paneles fotovoltaicos) es la cantidad de electricidad que consumirá el equipo conectado a los paneles solares. Sumando la potencia nominal de los futuros consumidores de energía solar, que se mide en vatios (W o kW), podemos derivar la tasa media mensual de consumo de electricidad: Wh (kWh). Y la potencia requerida bateria solar(W) se determinará en función del valor obtenido.

Al calcular el consumo total de energía, se debe tener en cuenta no solo la clasificación de los aparatos eléctricos, sino también el tiempo medio diario de funcionamiento de cada dispositivo.

Por ejemplo, considere una lista de equipos eléctricos que una pequeña planta de energía solar con una capacidad de 250 W puede proporcionar energía.

La tabla fue tomada del sitio web de uno de los fabricantes de paneles solares.

Existe una discrepancia entre el consumo eléctrico diario - 950 Wh (0,95 kWh) y el valor de potencia de la batería solar - 250 W, que, durante el funcionamiento continuo, debería generar 6 kWh de electricidad por día (que es mucho más de lo indicado). necesidades). Pero como estamos hablando específicamente de paneles solares, debemos recordar que estos dispositivos son capaces de desarrollar su potencia nominal sólo durante las horas del día (aproximadamente de 9 a 16 horas), e incluso en un día despejado. En tiempo nublado, la producción de electricidad también cae notablemente. Y por la mañana y por la noche, el volumen de electricidad generada por la batería no supera el 20-30% de la media diaria. Además, la potencia nominal de cada celda sólo se puede obtener en condiciones óptimas.

trans13 Usuario FORUMHOUSE

¿Por qué la batería tiene una potencia de 60 W, pero produce 30? El valor de 60 W lo fijan los fabricantes de células con una insolación de 1000 W/m² y una temperatura de la batería de 25 grados. No existen tales condiciones en la Tierra, y especialmente en Rusia central.

Todo esto se tiene en cuenta a la hora de incluir una determinada reserva de marcha en el diseño de los paneles solares.

Ahora hablemos de dónde viene el indicador de potencia: 250 kW. Parámetro especificado tiene en cuenta todas las correcciones por la irregularidad de la radiación solar y representa datos promediados basados ​​en experimentos prácticos. A saber: medir la potencia en diversas condiciones de funcionamiento de la batería y calcular su valor medio diario.

Leo2 Usuario FORUMHOUSE

Cuando conozcas el volumen de consumo, elige elementos fotovoltaicos en función de la potencia requerida de los módulos: cada 100W de módulos generan 400-500 Wh al día.

Para determinar con mayor precisión las necesidades de electricidad, es necesario tener en cuenta no solo la potencia de los aparatos eléctricos, sino también las pérdidas adicionales de electricidad: pérdidas naturales debidas a la resistencia de los conductores, así como pérdidas debidas a la conversión de energía en el controlador e inversor, que dependen de la eficiencia de estos dispositivos.

Al realizar más cálculos, nos guiaremos por los datos de la tabla que ya conocemos. Entonces, supongamos que el consumo total de energía es de aproximadamente 1 kWh por día (0,95 kWh). Como ya sabemos, necesitaremos una batería solar con una potencia nominal de al menos 250 W.

Supongamos que para ensamblar módulos de trabajo planea utilizar células fotovoltaicas con una potencia nominal de 1,75 W (la potencia de cada célula está determinada por el producto de la corriente y el voltaje generado por la célula solar). La potencia de 144 celdas combinadas en cuatro módulos estándar (36 celdas cada uno) será de 252 W. En promedio, de una batería de este tipo recibiremos entre 1 y 1,26 kWh de electricidad por día, o entre 30 y 38 kWh por mes. Pero esto es en los buenos días de verano; en invierno, incluso estos valores no siempre se pueden obtener. Al mismo tiempo, en las latitudes del norte el resultado puede ser ligeramente inferior, y en las latitudes del sur, superior.

Baracud Usuario FORUMHOUSE

Hay paneles solares: 3,45 kW. Trabajan en paralelo con la red, por lo que la eficiencia es la mayor posible:

• Junio ​​467 kWh.
• Julio 480 kWh.
• Agosto 497 kWh.
• Septiembre 329 kWh.
• Octubre 305 kWh.
• Noviembre 320 kWh.
• Diciembre 216 kWh.
• Enero de 2014 hasta el momento 126 kWh.

Estos datos son ligeramente superiores a la media, porque había más sol de lo habitual. Si el ciclón se prolonga, la producción en el mes de invierno no podrá exceder los 100-150 kWh.

Los valores presentados son los kilovatios que se pueden obtener directamente de los paneles solares. La cantidad de energía que llegará a los consumidores finales depende de las características de los equipos adicionales integrados en el sistema de suministro de energía. Hablaremos de ellos más tarde.

Como podemos ver, el número de células solares necesarias para generar una determinada energía sólo se puede calcular de forma aproximada. Para más cálculos precisos Se recomienda utilizar unos especiales que ayudarán a determinar la potencia de la batería requerida en función de muchos parámetros (incluida la ubicación geográfica de su sitio).

Cualquiera que sea el valor final de la potencia recomendada, siempre es necesario tener cierta reserva. Después de todo, con el tiempo, las características eléctricas de una batería solar disminuyen (la batería envejece). Durante 25 años de funcionamiento, la pérdida media de energía de los paneles solares es del 20%.

Si no fue posible calcular correctamente los paneles fotovoltaicos la primera vez (y los no profesionales suelen encontrarse con un problema similar), esto no es un problema. La energía faltante siempre se puede reponer instalando varias fotocélulas adicionales.

El voltaje y la intensidad de la corriente en la salida de los paneles deben corresponder a los parámetros del controlador que se conectará a ellos. Esto debe tenerse en cuenta en la etapa de cálculo de la planta de energía solar.

Tipos de células fotovoltaicas

Con la ayuda de este capítulo intentaremos disipar ideas erróneas sobre las ventajas y desventajas de las células fotovoltaicas más comunes. Esto le facilitará la elección de los dispositivos adecuados. Los módulos de silicio monocristalino y policristalino para baterías solares se utilizan ampliamente en la actualidad.

Así es una célula solar estándar (célula) de módulo monocristalino, que se distingue inequívocamente por sus esquinas biseladas.

A continuación se muestra una foto de una célula policristalina.

¿Qué módulo es mejor? Los usuarios de FORUMHOUSE están activos. Algunas personas creen que los módulos policristalinos funcionan de manera más eficiente en climas nublados, mientras que los paneles monocristalinos demuestran un rendimiento excelente en días soleados.

gaara Usuario FORUMHOUSE

Tengo mono: 175 W se dan al sol por debajo de 230 W. Pero los rechazo y cambio a los policristales. Porque cuando el cielo está despejado, la electricidad puede fluir desde cualquier cristal, pero cuando está nublado, los míos no funcionan en absoluto.

Al mismo tiempo, siempre habrá opositores que, después de realizar mediciones prácticas, refuten completamente la afirmación presentada.

Wojiao Usuario FORUMHOUSE

Entiendo lo contrario: los policristales son muy sensibles al oscurecimiento. Tan pronto como una pequeña nube cruza el sol, se refleja inmediatamente en la cantidad de corriente generada. El voltaje, por cierto, prácticamente no cambia. Un panel monocristalino se comporta más estable. Con buena iluminación, ambos paneles se comportan muy bien: la potencia declarada de ambos paneles es de 50W, ambos producen 50W. A partir de aquí vemos como se acaba el mito de que los monopaneles dan más poder en buena iluminación.

La segunda afirmación se refiere a la vida útil de las células fotovoltaicas: las células policristalinas envejecen más rápidamente que las células monocristalinas. Considere las estadísticas oficiales: la vida útil estándar de los paneles monocristalinos es de 30 años (algunos fabricantes afirman que dichos módulos pueden durar hasta 50 años). Al mismo tiempo, la vida útil efectiva de los paneles policristalinos no supera los 20 años.

De hecho, la potencia de los paneles solares (incluso con muy alta calidad) con cada año de funcionamiento disminuye en determinadas fracciones de porcentaje (0,67% - 0,71%). Además, en el primer año de funcionamiento, su potencia puede disminuir inmediatamente en un 2% y un 3% (para paneles monocristalinos y policristalinos, respectivamente). Como puedes ver, hay una diferencia, pero es insignificante. Y si tenemos en cuenta que los indicadores presentados dependen en gran medida de la calidad de los módulos fotovoltaicos, entonces la diferencia no se puede tener en cuenta en absoluto. Además, se conocen casos en los que los paneles monocristalinos baratos fabricados por fabricantes descuidados perdieron hasta el 20% de su potencia durante el primer año de funcionamiento. Conclusión: cuanto más fiable sea un fabricante de módulos fotovoltaicos, más duraderos serán sus productos.

Muchos usuarios de nuestro portal afirman que los módulos monocristalinos siempre son más caros que los policristalinos. Para la mayoría de los fabricantes, la diferencia de precio (en términos de un vatio de potencia generada) es realmente notable, lo que hace más atractiva la compra de elementos policristalinos. No se puede discutir esto, pero tampoco se puede discutir el hecho de que la eficiencia de los paneles monocristalinos es mayor que la de los paneles policristalinos. En consecuencia, con la misma potencia de los módulos en funcionamiento, las baterías policristalinas tendrán un área mayor. En otras palabras, ganando en precio, el comprador de elementos policristalinos puede perder en área, lo que, si no hay suficiente espacio libre para instalar un panel solar, puede privarlo de un beneficio tan obvio a primera vista.

Capitán mortal Usuario FORUMHOUSE

Para los monocristales comunes, la eficiencia es, en promedio, del 17% al 18%, para los poli, alrededor del 15%. La diferencia es del 2% al 3%. Sin embargo, en términos de superficie esta diferencia es del 12% al 17%. Con los paneles amorfos, la diferencia es aún más obvia: con su eficiencia del 8-10%, un panel monocristalino puede tener la mitad del área de uno amorfo.

Los paneles amorfos son otro tipo de elementos fotovoltaicos que aún no tienen mucha demanda, a pesar de sus ventajas obvias: baja pérdida de energía cuando aumenta la temperatura, la capacidad de generar electricidad incluso con muy poca luz, el relativo bajo costo de un kW de energía producida. , etcétera. . Y una de las razones de su baja popularidad radica en su muy limitada eficiencia. Los módulos amorfos también se denominan módulos flexibles. La estructura flexible facilita enormemente su instalación, desmontaje y almacenamiento.

Farfullar Usuario FORUMHOUSE

Al elegir los elementos de trabajo para la construcción de paneles solares, primero debe centrarse en la reputación de su fabricante. Después de todo, sus características de rendimiento reales dependen de la calidad. Tampoco se deben perder de vista las condiciones en las que se realizará la instalación de módulos solares: si el área asignada para la instalación de paneles solares es limitada, entonces es recomendable utilizar monocristales. Si no falta espacio libre, preste atención a los paneles policristalinos o amorfos. Estos últimos pueden resultar incluso más prácticos que los paneles cristalinos.

Otra ventaja de los paneles amorfos sobre los cristalinos es que sus elementos pueden instalarse directamente en las aberturas de las ventanas (en lugar del vidrio convencional) o incluso utilizarse para el acabado de fachadas.

Al comprar paneles prefabricados de los fabricantes, puede simplificar enormemente la tarea de construir paneles solares. Para aquellos que prefieren crear todo con sus propias manos, el proceso de fabricación de módulos solares se describirá a continuación de este artículo. Además, en un futuro próximo planeamos hablar sobre qué criterios se deben utilizar para elegir baterías, controladores e inversores, dispositivos sin los cuales ni una sola batería solar puede funcionar completamente. Manténgase atento a las actualizaciones de nuestro feed de artículos.

La foto muestra 2 paneles: uno monocristalino casero de 180W (izquierda) y uno policristalino de 100W del fabricante (derecha).

Puede averiguarlo en el tema correspondiente abierto a discusión en nuestro portal. En la sección dedicada a podrás aprender muchas cosas interesantes sobre las energías alternativas y los paneles solares, en particular. Un breve vídeo le informará sobre los elementos principales de una planta de energía solar estándar y las características de la instalación de paneles solares.

La luz del sol se utiliza activamente como fuente de energía alternativa en todo el mundo. Y esto no es sólo independencia de los recursos naturales, que no son ilimitados, sino también una contribución significativa a la ecología de todo el planeta.

Una forma de obtener dicha energía es a través de paneles solares o baterías. Científicamente, estos sistemas se denominan paneles fotovoltaicos.

Entonces, ¿qué son estos sistemas y cómo funcionan?

Los sistemas de suministro de energía fotovoltaica (PVS) funcionan según el principio de la ley física del efecto fotoeléctrico. Sin entrar en detalles, se puede describir como la transformación de la luz solar en microdescargas eléctricas.

Como sabes, el sol es una fuente ilimitada de energía, pero sólo una pequeña parte llega a la superficie de la tierra. Sin embargo, esta energía es suficiente, dado que los paneles modernos pueden consumir hasta el 45% de su cantidad.

¿Dónde se utilizan ya y para quién son relevantes?

Paneles solares en los tejados de casas particulares.

El mundo moderno lleva mucho tiempo utilizando FSE a escala industrial, esto es especialmente cierto en los países donde la luz solar está activa la mayor parte del año. Hoy en día, gracias a la caída de los precios de estos equipos y al aumento del coste de la electricidad, algunos de ellos utilizan casas y chalets privados como fuente de energía principal o adicional.

¿Qué pasa con los apartamentos?? Aquí todo es más complicado; en primer lugar, no hay suficiente espacio libre para instalar los paneles. En segundo lugar, esto es difícil de coordinar entre las distintas autoridades de supervisión.

En general, este problema se puede resolver, pero instalar equipos en un edificio de apartamentos costará mucho más que en una casa privada.

Cómo elegir una batería solar

Antes de instalar un sistema de este tipo en su hogar, debe decidir el tipo de paneles y el conjunto de equipos en su conjunto. Y aquí hay varios puntos muy importantes que debes conocer y de los que depende la efectividad de la instalación.

Decidir sobre el sistema

¿Cómo es el conjunto de equipos y cómo funciona?

Un kit de paneles solares incluye los propios paneles, una batería, un controlador y un inversor. En algunos casos, el sistema puede ser diferente, dependiendo de su finalidad, veámoslos con más detalle.

1. Sistemas autónomos. Diseñado para proporcionar electricidad a un objeto que no está conectado a una red fija. La energía durante el día proviene de los paneles, el resto se almacena en baterías. Esta carga se consume por la tarde y por la noche, y también cuando no hay suficiente luz solar.
2. Sistemas abiertos. También se les llama sin batería, lo que reduce significativamente el precio. Esta opción prevé proporcionar electricidad a la instalación solo durante la actividad solar diurna. El resto del tiempo el consumo se realiza desde la red a través de un inversor. Selecciona la fuente de consumo en función de la carga actual. En muchos países la electricidad es más barata por la noche, por lo que esta opción es económicamente viable.
3. Sistemas combinados. Esta opción proporciona un juego completo, incluida la batería. Durante los picos de carga, si no hay suficiente reserva de batería, el inversor toma la energía faltante de la red. Esta opción es relevante para casas donde existe una necesidad periódica de una gran cantidad de electricidad, así como si no se requiere la cantidad de baterías de respaldo.
4. Sistemas reversibles. La versión industrial, así como en algunos países, los hogares privados pueden instalarlos para vender electricidad. Estas instalaciones se distinguen por una gran cantidad de baterías, cuya tarea es generar el máximo de electricidad y enviarla a la red a través de un contador inverso. Los kilovatios enviados de esta manera los pagan las empresas energéticas según la llamada “tarifa verde”. Se trata de un paso tanto económico, que permite reducir la dependencia energética, como político, para mostrar al mundo que el país está aportando su contribución al medio ambiente.

Tipos de paneles solares

Tipos de paneles

La eficiencia de todo el sistema depende directamente de este elemento, por lo que su elección debe tomarse en serio. Sólo hay tres tipos, pero sólo dos han recibido un uso generalizado;

monocristalino

Cada fotocélula consta de un cristal de silicio. Son los más eficientes debido a la dirección unidireccional de estos cristales, la eficiencia es del 20% - 24%, pero también cuestan un poco más. Por apariencia Son fáciles de identificar, los paneles tienen un color azul intenso y bordes redondeados.

Precio del panel 250 W – 170-200 dólares.

policristalino

Aquí, pequeños cristales de silicio se combinan en fotocélulas, lo que hace imposible crear una superficie uniforme. Esto afecta negativamente la eficiencia del panel; su eficiencia es aproximadamente un 18% menor que la de los monocristalinos. Sin embargo, la producción de este tipo de baterías es menos compleja, lo que significa que son más baratas.

Precio del panel 250W – $150.

Ánfora

Son una capa de semiconductor (silicio de hidrógeno) depositada sobre un sustrato flexible. Debido a su flexibilidad, se pueden montar en superficies curvas. Baja eficiencia, en promedio 10,4%. Sin embargo, estos paneles tienen una mayor absorción, lo que los hace más eficaces en tiempo nublado.

Precio del panel 150W – $250.

Tabla comparativa de niveles de eficiencia

Relación de rendimiento de diferentes tipos de paneles de diferentes fabricantes.

Eficiencia de la planta de energía solar por mes

De hecho, los paneles deben elegirse en función de dos parámetros: capacidades financieras y espacio libre disponible. Si quieres algo ahorrar dinero, pero tiene grandes áreas para la instalación, puede tomar policristalino. Si el espacio es limitado, pero hay que aprovecharlo al máximo, tómalo monocristalino.

Envejecimiento de paneles

Otro punto importante Lo que necesitas saber es el factor de envejecimiento. Cada año la productividad de los bloques disminuye ligeramente. El monosilicio envejece entre un 17% y un 20% en 25 años, mientras que para los elementos monocristalinos esta cifra puede llegar hasta el 30%.

¿Qué son los rayos de concentración solar y cómo afectan el rendimiento?

Como se puede ver en la ilustración fotográfica, cuanto más sombreado esté el panel, menor será su rendimiento.

Revisión de video de paneles.

Inversor, lo que necesitas saber al respecto

Conectando el invector a la red.

Sin este elemento, el sistema de paneles solares simplemente no puede funcionar. Actúa como un convertidor corriente continua desde paneles a tensión alterna de 220 voltios. Su potencia puede ser de 100 a 8000 W. Pero, no todo es tan sencillo, existen 3 tipos de invectores:

• autónomo;
• red;
• multifuncional.

Autónomo inversor (designación fuera de la red). Este dispositivo está instalado dentro del sistema, realizando todas las funciones, pero no tiene viabilidad técnica para conectarse a una red externa. No se puede redirigir la electricidad a las baterías.

Red(o síncrono con la designación en la red) puede funcionar con una conexión a una red eléctrica externa. Puede regular los flujos de energía en función de la potencia requerida. Si falta electricidad, las baterías tomarán lo necesario de la red. En caso de exceso enviar excedente a baterías recargables . El exceso de electricidad también puede redirigirse a red externa(si la transmisión automática no está conectada o están completamente cargadas).

Multifuncional inversor Una opción universal que funciona como los dos tipos de dispositivos anteriores. Él también tiene una gran cantidad ajustes adicionales, por tanto el más caro. La mejor opción para centrales eléctricas domésticas.

Algunos cálculos prácticos del precio del sistema.

Instalación de paneles solares con una capacidad de hasta 1 kW/hora = 90.000 rublos (sin sistema de batería, 8 monocristales e inversor autónomo). Necesidades del hogar, además de calefacción por suelo radiante.

Calculamos la rentabilidad. Digamos que pasamos un mes:

• Potencia teórica 20 kW por día, 600 kW por mes.
• 90.000: 600 = 150 rublos. por 1kW
• Precio de 1 kW de una red eléctrica normal = 5,4 rublos. por 1kW
• 150 (batería solar): 5,4 (red regular) = 28

Así, calculamos que la electricidad solar es 28 veces más cara que una red convencional, la cifra da miedo, pero no todo es tan malo. Ahora calculemos la recuperación:

Costo por año, con un consumo de 600 kW = 38.000 rublos.

Hemos invertido 90.000 rublos, divididos por el gasto anual, recuperación teórica ocurrirá en 2,3 años. Sin embargo, el promedio anual de horas de luz en la región de Moscú es del 34%, lo que significa que nuestras baterías solo funcionarán un tercio del tiempo, lo que corresponde a su período de recuperación. incrementará exactamente 3 veces, es decir, hasta 6,9 años.