Sebagai sumber energi tambahan dan alternatif, panel surya secara aktif digunakan tidak hanya di industri tetapi juga di rumah tangga. Namun sebelum memasang sumber listrik tersebut untuk dirinya sendiri, penting bagi pembeli untuk mengetahui bagaimana memilih panel surya yang optimal dari segi karakteristik dan daya untuk rumah, karena harga kit siap pakai bervariasi dalam jangkauan yang cukup luas.
Penggunaan panel surya di jalur tengah - di sini juga dimungkinkan untuk menggunakan energi gratis
Di mana panel surya paling sering digunakan?
Bidang penerapan panel surya sangat besar. Sudah sekarang mereka berhasil digunakan untuk memasok listrik ke gedung-gedung pribadi dan apartemen, pertanian, termasuk untuk penerangan dan pemanas rumah kaca, bangunan, penerangan area lokal, peralatan listrik.
Paling sering, mereka memikirkan catu daya otonom dalam kasus berikut:
Jika daerah tersebut tidak dialiri listrik, panel surya untuk rumah pribadi akan jauh lebih murah dibandingkan menggunakan genset berbahan bakar cair.
Di daerah pedesaan, listrik sering padam, dan orang-orang benar-benar dibiarkan tanpa listrik. Dengan menyalakan catu daya otonom, Anda dapat hidup dalam kenyamanan biasa untuk waktu yang lama, terutama karena baterai selalu disertakan dengan panel surya.
Di gedung apartemen, modul surya juga digunakan sebagai cadangan, dan ada proyek yang melibatkan penggunaan energi matahari untuk pasokan air panas.
Sebagai aturan, dalam dokumen untuk peralatan, umur simpan 20 hingga 25 atau bahkan 30 tahun ditunjukkan. Namun, banyak perangkat tetap berfungsi setelah jangka waktu yang ditentukan oleh produsen. Misalnya, baterai surya pertama di dunia telah beroperasi selama lebih dari 60 tahun, dan selama bertahun-tahun, teknologi produksi telah meningkat secara signifikan.
Prototipe baterai surya dikembangkan pada akhir abad ke-19.
Jelas, hanya satu kelemahan yang dapat dibedakan - dengan operasi konstan, kekuatan peralatan berkurang, namun, indikator ini tidak signifikan: selama 10 tahun, tidak lebih dari 10%.
Mencegah kerusakan fisik seperti pohon tumbang, tertiup angin dan elemen penginderaan tergores. Efisiensi perangkat tergantung pada yang terakhir.
Lakukan perawatan rutin: perawatan dan pembersihan.
Pasang penghalang angin jika perlu.
Selain modul, sistem mencakup komponen berikut: baterai dan elektronika daya. Masa pakai perangkat pertama adalah dari 2 hingga 15 tahun, yang kedua - dari 5 hingga 20 tahun, tergantung pada karakteristik, intensitas penggunaan, dan perawatan yang cermat.
Karakteristik umum dan ketersediaan pembelian
Peralatan tidak berbahaya bagi lingkungan dan menyediakan catu daya yang stabil tanpa lonjakan tegangan. Dan, yang paling penting, itu memasok energi gratis: yang tagihan listriknya tidak datang.
Penampilan panel surya telah berubah sedikit setelah penemuan mereka, yang tidak dapat dikatakan tentang "pengisian" internal
Modul surya mengubah cahaya menjadi energi listrik, menghasilkan arus konstan. Luas panel bisa mencapai beberapa meter. Ketika diperlukan untuk meningkatkan kapasitas sistem, jumlah modul ditingkatkan. Efektivitasnya tergantung pada intensitas sinar matahari dan sudut datangnya sinar: pada lokasi, musim, kondisi iklim, dan waktu. Untuk memperhitungkan semua nuansa ini dengan benar, pemasangan harus dilakukan oleh para profesional.
Monokristalin. Mereka terdiri dari sel silikon yang mengubah energi matahari. Mereka dibedakan oleh ukurannya yang ringkas. Dalam hal kinerjanya, mereka adalah yang paling efisien (efisiensi hingga 22%), yang memengaruhi harganya - ini adalah jenis panel surya yang paling mahal.
Polikristalin. Mereka menggunakan silikon polikristalin. Mereka tidak seefisien (efisiensi hingga 18%) seperti sel surya monokristalin. Tetapi biayanya jauh lebih rendah, sehingga tersedia untuk masyarakat umum.
Amorf. Mereka memiliki sel surya film tipis berbasis silikon. Mereka lebih rendah daripada mono dan polikristal dalam hal produksi energi, tetapi mereka juga lebih murah. Keuntungan mereka adalah kemampuan untuk berfungsi dalam cahaya yang menyebar dan bahkan rendah.
Panel Surya Polikristalin
Sistem ini juga mencakup komponen-komponen berikut:
Inverter yang mengubah DC menjadi AC.
Baterai akumulator. Ini tidak hanya mengakumulasi energi, tetapi juga menetralkan penurunan tegangan ketika tingkat cahaya berubah.
Pengontrol untuk tegangan pengisian baterai, mode pengisian daya, suhu, dan parameter lainnya.
Di toko, Anda dapat membeli komponen individual dan seluruh sistem. Dalam hal ini, kekuatan perangkat ditentukan berdasarkan kebutuhan khusus.
Fungsi, jenis konverter dan efisiensi energi komparatifnya
Konverter atau inverter merupakan komponen kunci dari panel surya. Mereka mengubah arus searah yang dihasilkan oleh modul menjadi tegangan bolak-balik 220 V, yang diperlukan untuk pengoperasian perangkat listrik. Inverter tersedia dalam kapasitas mulai dari 250 hingga 8000 W. Saat membeli, disarankan untuk memperhitungkan beban jaringan tertinggi dan menghubungkan tegangan dan daya. Parameter berikut dianggap optimal: 12 volt dan 600 watt, 24 volt pada 600-1500 watt, 48 volt jika daya lebih dari 1500 watt.
Inverter, pada diagram skema pengoperasian panel surya
Otonom. Sebelum memilih inverter, Anda perlu menentukan perangkat mana yang akan diberi daya darinya, dan menghitung daya maksimum totalnya per unit waktu. Disarankan untuk mengambil daya inverter sedikit lebih banyak. Beberapa peralatan listrik rumah tangga, ketika dihidupkan, menghasilkan peningkatan tegangan yang tajam, yang dapat menyebabkan kegagalan perangkat.
Sinkronis. Mereka menyimpan energi, dan kelebihannya ditransfer ke jaringan listrik. Jika terjadi kekurangan listrik yang dihasilkan oleh sistem, konverter akan "meminjam" dari jaringan umum. Penggunaan model sinkron akan menghindari pemadaman listrik.
Perangkat multifungsi telah menggabungkan keunggulan tipe pertama dan kedua.
Tergantung pada bentuk sinyal tegangan keluaran, ada beberapa jenis konverter yang berbeda dalam aplikasi dan biaya:
Dengan sinyal sinusoidal. Mereka menciptakan arus berkualitas tinggi, yang memengaruhi biayanya. Peralatan rumah tangga besar bekerja dari mereka: lemari es, boiler, AC.
persegi panjang. Perlengkapan pencahayaan terhubung ke inverter murah ini. Sebagian besar peralatan rumah tangga tidak kompatibel dengannya.
Pseudosinusoidal. Keuntungan mereka adalah kemampuan untuk menghubungkan hampir semua peralatan rumah tangga. Tapi kualitas sinyalnya berkurang dibanding tipe pertama, jadi lebih murah.
Bentuk berusuk dari inverter diperlukan untuk pendinginan yang paling efisien
Biaya kit dan karakteristik teknis utama, periode pengembalian
Harga untuk kit yang sudah jadi umumnya berkisar antara 30.000 hingga 2.000.000 rubel. Mereka bergantung pada perangkat yang membuatnya (pada jenis baterai, jumlah perangkat, pabrikan, dan karakteristik). Anda dapat menemukan opsi anggaran dengan biaya mulai dari 10.500 rubel. Kit ekonomi mencakup panel, pengontrol pengisian daya, konektor.
Kit standar meliputi:
* Disediakan dalam konfigurasi yang diperluas.
Set peralatan standar
Spesifikasi menunjukkan dalam manual aplikasi:
Kekuatan dan dimensi panel. Semakin banyak daya yang Anda butuhkan, semakin menguntungkan untuk membeli baterai yang lebih besar.
Koefisien suhu menunjukkan seberapa besar suhu mempengaruhi daya, tegangan dan arus.
Prinsip pengoperasian pembangkit listrik tenaga surya di rumah
Pembangkit listrik tenaga surya adalah sistem yang terdiri dari panel, inverter, baterai dan pengontrol. Panel surya mengubah energi radiasi menjadi listrik (seperti yang disebutkan di atas). Arus searah mengalir ke pengontrol, yang mendistribusikan arus ke konsumen (misalnya, komputer atau penerangan). Inverter mengubah DC ke AC dan memberi daya pada sebagian besar peralatan listrik rumah tangga. Baterai menyimpan energi yang dapat dikonsumsi pada malam hari.
Bagaimana energi matahari digunakan untuk menghasilkan panas
Tata surya digunakan untuk memanaskan air dan memanaskan rumah. Mereka dapat memberikan panas (atas permintaan pemilik) bahkan ketika musim pemanasan berakhir, dan menyediakan rumah dengan air panas gratis. Perangkat paling sederhana adalah panel logam yang dipasang di atap rumah. Mereka menyimpan energi dan memanaskan air yang bersirkulasi melalui pipa-pipa yang tersembunyi di bawahnya. Fungsi semua tata surya didasarkan pada prinsip ini, meskipun mereka mungkin berbeda secara struktural satu sama lain.
Kolektor surya terdiri dari:
Menurut jenis konstruksi, kolektor datar dan vakum dibedakan. Yang pertama, bagian bawah ditutupi dengan bahan isolasi panas, dan cairan bersirkulasi melalui pipa kaca. Kolektor vakum sangat efisien karena kehilangan panas di dalamnya diminimalkan. Kolektor jenis ini tidak hanya menyediakan pemanas dengan panel surya rumah pribadi - nyaman digunakan untuk sistem pasokan air panas dan pemanas kolam renang.
Cara kerja kolektor surya
Yang paling umum di Rusia adalah produk dari pabrikan Cina, karena relatif murah dibandingkan dengan produk yang diproduksi di negara lain. Misalnya, panel surya dari China hampir dua kali lebih murah dari Jerman.
Paling sering, produk dari Yingli Green Energy dan Suntech Power Co. ditemukan di rak. Panel HiminSolar (Cina) juga populer. Panel surya mereka menghasilkan listrik bahkan dalam cuaca hujan.
Produksi panel surya juga dilakukan oleh produsen dalam negeri. Ini dilakukan oleh perusahaan berikut:
LLC "Hevel" di Novocheboksarsk;
Telecom-STV di Zelenograd;
Sun Shines (Sistem Pencahayaan Otonom LLC) di Moskow;
JSC "Pabrik Ryazan perangkat cermet";
CJSC "Termotron-zavod" dan lainnya.
Anda selalu dapat menemukan opsi yang sesuai dengan biaya. Misalnya, di Moskow, Anda dapat memesan dan membeli set panel surya yang sudah jadi - dengan harga 21.000 hingga 2.000.000 rubel. Biaya tergantung pada konfigurasi dan kekuatan perangkat.
Panel surya tidak selalu datar - ada beberapa model yang memfokuskan cahaya pada satu titik
Langkah-langkah pemasangan baterai
Untuk memasang panel, tempat yang paling terang dipilih - paling sering ini adalah atap dan dinding bangunan. Agar perangkat berfungsi seefisien mungkin, panel dipasang pada sudut tertentu ke cakrawala. Tingkat kegelapan wilayah juga diperhitungkan: benda-benda di sekitarnya yang dapat menciptakan bayangan (bangunan, pohon, dll.)
Panel dipasang menggunakan sistem pengikat khusus.
Kemudian modul dihubungkan ke baterai, pengontrol dan inverter, dan seluruh sistem disesuaikan.
Untuk berfungsinya peralatan secara efektif dan masa pakai yang lama, pemasangan yang benar adalah prasyarat, yang hanya dapat dilakukan oleh spesialis berpengalaman.
Terlepas dari kerumitan koneksi dan kalibrasi, masa kerjanya singkat - dengan alat yang sesuai, pemasang yang kompeten akan menghabiskan sekitar setengah hari untuk semuanya.
Untuk pemasangan sistem, proyek pribadi selalu dikembangkan, yang memperhitungkan semua fitur situasi: bagaimana pemasangan panel surya di atap rumah akan dilakukan, harga dan persyaratan. Tergantung pada jenis dan ruang lingkup pekerjaan, semua proyek dihitung secara individual. Klien menerima pekerjaan dan menerima jaminan untuk itu.
Pemasangan panel surya harus dilakukan oleh para profesional dan sesuai dengan langkah-langkah keamanan
Akibatnya - prospek pengembangan teknologi surya
Jika di Bumi operasi sel surya yang efisien maksimum terganggu oleh udara, yang pada tingkat tertentu menyebarkan radiasi Matahari, maka di luar angkasa masalah seperti itu tidak ada. Para ilmuwan sedang mengembangkan proyek untuk satelit raksasa yang mengorbit dengan panel surya yang akan beroperasi 24 jam sehari. Dari mereka, energi akan ditransmisikan ke perangkat penerima tanah. Tapi ini masalah masa depan, dan untuk baterai yang ada, upaya ditujukan untuk meningkatkan efisiensi energi dan mengurangi ukuran perangkat.
Panel surya untuk rumah: karakteristik, biaya kit dan pemasangan
Panel surya untuk rumah: di mana mereka digunakan, apa prinsip operasi, masa pakai dan karakteristik umum perangkat, peralatan, dan biaya peralatan.
Umur panel surya
Beberapa tahun yang lalu, tidak ada pilihan modul khusus dari pabrikan Ukraina untuk pembeli. Harga modul surya dari produsen Ukraina lebih tinggi daripada modul impor mana pun.
Bahkan sekarang, situasinya tidak berubah, tetapi subsidi industri fotovoltaik oleh pemerintah China telah sangat meningkatkan kualitas sel surya dan modul yang diproduksi di China dan menurunkan harganya. Sekarang sekitar 80% sel surya di pasar dunia dibuat di China atau oleh pabrikan China. Eropa dan Amerika Serikat begitu dibanjiri produk China sehingga banyak produsen sel surya dan modul lokal bangkrut. Sejumlah produsen sel surya dan wafer bangkrut atau menghentikan produksinya. situasi yang sama untuk produsen silikon surya. Di seluruh dunia, tekanan dari pabrikan China sangat terasa. Sedemikian rupa sehingga Amerika Serikat dan Uni Eropa telah mengambil tindakan untuk membatasi impor modul PV buatan China ke pasar domestik mereka.
Ada semakin banyak modul Cina dan pseudo-Eropa di pasar Ukraina. Sayangnya, tidak semua modul berbahasa Mandarin memiliki kualitas yang dapat diterima. Modul berkualitas tinggi yang memenuhi semua standar internasional sekarang diproduksi di China; kualitas modul tersebut lebih baik daripada yang saat ini diproduksi di Ukraina. Hal ini dimungkinkan oleh investasi besar-besaran pemerintah Cina dalam energi surya.
Oleh karena itu, pembeli dihadapkan pada pertanyaan - bagaimana membedakan modul yang baik dari yang buruk? Mengapa beberapa modul lebih murah daripada yang lain? Apa ancaman dari murahnya modul dan apakah pembeli akan kehilangan lebih banyak di masa depan daripada yang akan dia hemat saat membeli?
Memang, jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini tidak jelas bagi orang awam. Semua modul menghasilkan listrik dengan mengubah sinar matahari - jadi mengapa membeli lebih mahal? Di sini situasinya dapat dibandingkan dengan mobil - Anda bisa pergi dari titik A ke titik B dengan mobil yang berbeda. Keduanya bisa memiliki ukuran dan tenaga motor yang sama. Tapi satu demi beberapa kilometer akan kehilangan kecepatan dan tidak akan bisa melaju cepat, akan mulai mogok setelah setiap kilometer, dll. Yang lain akan melakukan perjalanan seperti yang terjadi di awal. Akibatnya, pada yang pertama, Anda berisiko tidak mencapai tujuan, sambil terus memperbaikinya, bahkan pengendara sepeda akan menyusul Anda. Akhirnya, di tengah perjalanan, Anda akan dipaksa untuk membeli mobil lain. Di mobil lain yang lebih mahal (dan lebih baik), Anda akan mencapai ujung tanpa memperhatikan jalannya.
Dengan panel surya, situasinya serupa - hampir tidak mungkin bagi orang awam untuk menentukan apakah sebuah modul bagus. Spesifikasi akan mengatakan bahwa ia memberikan kekuatan papan namanya di bawah kondisi pengujian standar. Tampilannya juga akan bagus. Perbedaannya menjadi nyata setelah beberapa tahun beroperasi. Selain itu, modul yang berbeda dapat bekerja secara berbeda pada pencahayaan lebih rendah dari 1000W / m2.
Apa yang harus dicari ketika memilih modul surya untuk sistem tenaga surya Anda?
Harga versus kualitas
Selain fakta bahwa tidak semua produsen dan modul surya sama (hal ini dibahas dalam artikel terkait tentang kualitas sel surya), ada sejumlah parameter dan faktor yang harus dipertimbangkan ketika membuat keputusan pembelian dan kapan memilih pemasok. Harga modul saja tidak boleh menjadi faktor penentu.
Masalah dan penurunan parameter modul surya dapat disebabkan oleh faktor-faktor berikut:
- Kualitas sel surya - efisiensinya bervariasi. Itu tergantung pada banyak parameternya - resistansi shunt dan seri, arus noise, resistansi balik, dll. Banyak tergantung pada kualitas produksi sel surya dan kualitas bahan dan peralatan yang digunakan dalam produksinya. Masalah diketahui secara praktis pada setiap tahap produksi sel - mulai dari kualitas silikon yang digunakan hingga kualitas pasta kontak dan solder yang digunakan. Kami tidak akan mempertimbangkan masalah ini dalam artikel ini, ini adalah subjek untuk artikel besar yang terpisah.
- Kualitas solder sel surya. Dalam hal penyolderan berkualitas buruk, panas berlebih lokal pada kontak dan kejenuhannya dimungkinkan. Lebih baik memilih modul di mana elemen disolder oleh robot - di dalamnya penyebaran kualitas penyolderan akan minimal
- Kualitas film EVA, yang terletak di antara elemen dan kaca. Penuaan modul surya kristal terutama terkait dengan penuaan dan kekeruhan film ini. Film berkualitas buruk dapat mulai berkabut dan memburuk setelah beberapa tahun. Film yang bagus akan bertahan 30 tahun atau lebih, sementara kabutnya (dan, akibatnya, hilangnya daya oleh modul) tidak akan melebihi 25-30%
- Kualitas penyegelan modul dan kualitas film pelindung belakang. Film belakang melindungi modul dari kelembaban. Dalam modul apa pun, difusi kelembaban terjadi melalui film. Jika kualitas film bagus, maka semua uap air yang masuk ke dalam modul, ketika dipanaskan di bawah sinar matahari, dikeluarkan di luar. Jika film berkualitas buruk, maka lebih banyak uap air masuk daripada yang bisa dilepaskan saat dipanaskan, sisa uap air menumpuk di dalam modul dan menghancurkan kontak dan kisi-kisi kontak elemen. Hal ini menyebabkan kegagalan prematur modul.
- Kualitas rangka aluminium. Semuanya jelas di sini: anodisasi berkualitas buruk dapat menyebabkan oksidasi bingkai dan korosi. Untungnya, cacat ini lebih visual dan hampir tidak menyebabkan kegagalan modul prematur. Meskipun, dalam beberapa kasus (misalnya, saat memasang modul di tiang, di mana beban angin kencang mungkin terjadi atau di mana lingkungan agresif), korosi logam yang dipercepat dapat menyebabkan kehancurannya di bawah beban.
Bagaimana cara menentukan voltase yang dimiliki modul?
Dalam beberapa tahun terakhir, modul dengan tegangan non-standar telah muncul di pasaran, yang dirancang untuk beroperasi dalam rangkaian tegangan tinggi seri. Dengan tangan ringan penjual panel surya non-profesional, baik Rusia maupun Cina, kebingungan muncul dengan indikasi tegangan nominal modul surya. Kami akan memberikan beberapa tips tentang cara menentukan voltase yang dimiliki panel surya.
Tegangan panel surya ditentukan oleh jumlah sel surya yang dihubungkan secara seri. Setiap sel surya memiliki tegangan operasi di bawah setengah volt. Saat ini, ada modul dengan jumlah elemen 36,48, 54, 60,72 dan 96. Modul yang paling umum dengan jumlah elemen 36, 60 dan 72. Pada 48, 54 dan 96 elemen jauh lebih jarang. Tabel di bawah ini menunjukkan tegangan utama panel surya ini.
1ТММ - titik kekuatan maksimum
2 karena kemungkinan pengisian daya saat terhubung ke baterai secara langsung atau melalui pengontrol PWM. Modul lainnya dapat digunakan untuk mengisi daya baterai, tetapi dengan kehadiran wajib pengontrol MPPT.
Saat membeli modul untuk sistem otonom dengan baterai, perhatikan voltase modul. Baru-baru ini, modul daya tinggi (220-270 watt) dengan tegangan non-standar sekitar 20V telah diproduksi secara massal. Modul-modul ini biasanya digunakan bersama dengan inverter fotovoltaik on-grid atau pengontrol muatan MPPT. Jika Anda ingin mengurangi biaya sistem dengan mengorbankan pengontrol PWM yang lebih murah, pilih modul dengan tegangan nominal 12 V atau 24 V.
Toleransi berarti penyimpangan kekuatan modul yang sebenarnya dari paspor. Toleransi bisa positif atau negatif. Misalnya, modul daya terukur 200W dapat memiliki daya 195W; ini berarti bahwa modul yang diberikan memiliki toleransi negatif. Toleransi positif berarti bahwa panel surya tidak hanya dijamin memiliki daya keluaran 200W dalam kondisi pengujian standar, tetapi bahkan lebih.
Koefisien suhu mencerminkan bagaimana kenaikan atau penurunan suhu modul akan mempengaruhi arus keluaran dan tegangan modul. Seperti yang Anda ketahui, tegangan dan daya modul berkurang dengan meningkatnya suhu, dan arus meningkat. Semakin rendah koefisien suhu perubahan daya, semakin baik.
Efisiensi konversi sinar matahari
Dengan ini jelas - semakin tinggi efisiensinya, semakin kecil area modul yang dibutuhkan untuk menghasilkan daya dan energi yang sama.
Jumlah total energi yang dikeluarkan dalam pembuatan modul
Parameter lain yang harus diwaspadai adalah jumlah total energi yang bisa dikeluarkan dalam pembuatan modul surya - mulai dari menambang silikon hingga mengirimkan barang jadi ke toko. Parameter ini mencerminkan seberapa intensif energi produksi modul dan seberapa cepat modul surya akan menghasilkan jumlah energi yang sama yang dihabiskan untuk produksinya (yang disebut pengembalian energi).
Masa pakai panel surya yang dinyatakan penting karena beberapa alasan. Ini dapat mencerminkan kepercayaan produsen terhadap kualitas produk yang diproduksi. Produsen terkemuka memiliki garansi 25 tahun untuk 80-90% kapasitas modul, serta 5 tahun atau lebih untuk kerusakan mekanis.
Namun, perlu diingat bahwa garansi berlaku selama produsen atau importir ada. Di sini, "bagaimana kartu itu akan jatuh" - dalam beberapa tahun terakhir perusahaan telah meninggalkan bisnis surya, yang tampaknya sudah lama ada di dalamnya. Namun demikian, aturan umumnya tetap - beli dari penjual dan produsen yang telah lama berada di pasar dan terus "mengambang" di arus pasar yang bergejolak. Dan ini hanya dapat dilakukan jika ada profesional dalam tim (inilah yang dengan rendah hati kami tunjukkan pada diri kami sendiri). Karena hanya sedikit orang yang membeli modul langsung dari pabrikan, penting untuk memilih vendor atau pemasang yang tepat untuk memberi Anda pilihan dan mode operasi yang tepat untuk sistem tenaga surya Anda.
Biaya modul tergantung pada kekuatannya dalam proporsi langsung. Namun, semakin tinggi daya unit modul, semakin rendah biaya per wattnya. Karena itu, jika Anda membutuhkan daya tertentu, lebih baik mengumpulkannya dalam modul besar daripada yang kecil - itu akan lebih murah dan lebih dapat diandalkan, karena Anda akan memiliki lebih sedikit koneksi. Juga, biaya per watt modul dengan tegangan standar 12 / 24V (jumlah sel dalam modul adalah 36 atau 72) biasanya lebih tinggi daripada dengan jumlah sel non-standar dalam modul 48, 54 atau 60. Untuk yang terakhir, saat mengisi baterai, diperlukan pengontrol MPPT yang lebih mahal.
Jenis sel surya yang digunakan dalam sebuah modul juga menentukan ukurannya. Oleh karena itu, pertama hitung berapa banyak daya yang Anda butuhkan untuk memberi daya pada beban Anda, kemudian lihat apakah Anda memiliki cukup ruang untuk menampung begitu banyak modul. Mungkin perlu untuk memilih modul yang lebih mahal tetapi lebih efisien untuk memenuhi semua kebutuhan energi Anda. Ngomong-ngomong, jangan lupa bahwa sebelum merancang sistem catu daya surya, Anda perlu mengambil semua tindakan yang mungkin untuk menghemat energi (ini sudah ditulis di halaman lain situs kami).
Daya puncak semua modul diukur dalam kondisi pengujian standar:
Massa udara AM = 1,5, radiasi E = 1000 W / m2, dan suhu sel fotovoltaik Tc = 25 ° C. Kondisi seperti itu tidak ada selama pengoperasian modul yang sebenarnya - modul biasanya memanas hingga 40-60 derajat, iluminasi hampir selalu di bawah 1000 W / m2 (dengan pengecualian hari-hari cerah yang sangat dingin). Oleh karena itu, banyak produsen juga memberikan karakteristik modul pada NOCT (kondisi operasi normal) - biasanya untuk suhu modul 45-47C dan penerangan 800 W / m2, sedangkan output modul sekitar 25-30% lebih rendah daripada puncak. Pada hari yang sangat cerah, produksi modul dapat mencapai hingga 125% dari puncaknya.
Jenis sel surya adalah monokristalin, polikristalin, amorf, dll.
Tiga jenis utama sel surya yang saat ini dipasarkan dalam jumlah besar (semua silikon) adalah sebagai berikut:
- monokristalin. Memiliki efisiensi tertinggi dan koefisien suhu yang memuaskan
- polikristalin. Saat ini, yang paling populer, seperti memiliki biaya per watt yang lebih rendah dengan karakteristik yang kurang lebih sama dengan monokristalin. Peningkatan terbaru dalam teknologi modul polikristalin bermerek telah menghasilkan kinerja yang bahkan lebih baik daripada modul monokristalin tanpa nama dari produsen / perakit panel.
- amorf (film tipis). Gunakan jumlah silikon terkecil. Mereka memiliki efisiensi sekitar 2 kali lebih rendah dibandingkan dengan modul kristal. Keuntungannya termasuk koefisien suhu rendah (yaitu, ketika dipanaskan, kekuatan modul tersebut sedikit berkurang) dan sensitivitas tinggi pada pencahayaan rendah.
Modul mana, dari yang tercantum di atas, yang bekerja lebih baik? Akhir-akhir ini, ada banyak mitos dan klaim yang tidak berdasar bahwa beberapa jenis modul ini berkinerja lebih baik daripada yang lain. Beberapa mengklaim bahwa sel polikristalin bekerja lebih baik dalam cahaya rendah dan cuaca berawan. Yang lain mengklaim hal yang sama, tetapi untuk elemen monokristalin. Saya bahkan mendengar versi bahwa elemen polikristalin lebih baik dalam mengubah cahaya yang tersebar, karena kristal di dalamnya "berputar ke arah yang berbeda".
Analisis hasil pengujian ratusan modul menunjukkan bahwa modul tersebut tidak bagus, yang mono atau poli, tetapi yang dibuat dengan kualitas tinggi. Hasil pengujian modul PTC (yang mendekati kondisi operasi modul yang sebenarnya) menunjukkan bahwa beberapa monokristalin lebih baik daripada beberapa polikristalin, dan beberapa polikristalin lebih baik daripada beberapa monokristalin Fakta ini juga dikonfirmasi oleh berbagai hasil perbandingan modul oleh pengguna akhir - dapat ditemukan sebagai "bukti" keunggulan mono dibandingkan poli, dan keunggulan poli dibandingkan mono.
Bagaimana memilih panel fotovoltaik yang tepat buatan China dan tidak menyesalinya?
Aturan umumnya adalah memilih sel surya dan modul dari perusahaan besar dan terkenal. Modul ini dibuat dari elemen kualitas tertinggi.
Sel yang tidak lolos seleksi ketat dari produsen merek dijual ke perakit panel fotovoltaik, yang banyak terdapat di Cina. Selain itu, semua assembler ini menjual modul OEM mereka, mis. atas nama dagang perusahaan lain. Ada sebagian besar dari mereka di pasar Rusia sekarang. Selalu perhatikan pabrikan yang tertera pada stiker modul. Risiko mendapatkan modul dengan kualitas yang tidak diketahui, yang tidak akan tahu cara kerjanya, sangat tinggi, dan jika Anda bahkan tidak mengetahui pabrikannya (nama dagang penjual tidak akan membantu Anda dengan cara apa pun untuk mendapatkan jaminan), maka bersiaplah bahwa Anda membeli modul surya tanpa jaminan.
Biasanya modul Cina yang murah memiliki kelemahan sebagai berikut:
- Perbedaan antara kekuatan yang dinyatakan dan yang nyata
- Degradasi modul yang kuat pada tahun-tahun pertama pengoperasian (hingga 20-30%)
- Kualitas penyolderan dan perakitan yang buruk
- Penggunaan bahan berkualitas rendah dalam pembuatan modul (fluks, film, aluminium, sel surya, dll.)
Anda juga dapat membeli modul di lelang online. Tetapi apakah mereka akan bekerja seperti yang dinyatakan? Kemungkinan besar tidak, dan kami memiliki fakta yang mengkonfirmasi hal ini.
Ada satu hal lagi yang perlu dipertimbangkan saat membeli modul impor - masalah jaminan... Tidak ada masalah dengan pabrikan Rusia dalam hal ini - mereka semua melakukan penggantian atau perbaikan modul dengan cepat dalam garansi. Importir Rusia yang bertanggung jawab, yang telah berada di pasar selama bertahun-tahun, juga memberikan jaminan untuk modul surya yang mereka impor. Dalam kasus lain, Anda harus sangat berhati-hati saat memilih pemasok panel surya.
Modul dengan stiker merek dagang tanpa menentukan pabrikan sebenarnya harus membuat Anda waspada - dalam banyak kasus Anda tidak akan bisa mendapatkan layanan garansi untuk modul semacam itu, kami memiliki banyak contohnya.
Perhatikan bagaimana modul disolder. Pabrikan kecil menyolder elemen dengan tangan, bukan dengan robot, sehingga ketebalan solder berubah saat menyolder batang kontak elemen. Perusahaan besar menyolder dengan robot, sehingga kualitas penyolderan jauh lebih tinggi.
Pastikan untuk mengetahui berapa tahun pemasok modul telah berada di pasar. Bahkan jika pabrikan Cina memberikan jaminan untuk produknya, pikirkan bagaimana Anda akan menukar modul - jika penjual Anda tidak memberi Anda jaminan, maka secara praktis Anda tidak akan memilikinya. Jika Anda langsung menghubungi produsen di China, Anda pasti akan dikenakan biaya transportasi, bea cukai, dll. biaya ini tidak ditanggung oleh produsen asing mana pun. Biaya ini hanya dapat dikompensasikan oleh penjual tepercaya terverifikasi yang bekerja sesuai dengan hukum Rusia. Jika Anda membeli modul dari penjual terkenal yang telah bekerja di pasar ini selama bertahun-tahun (misalnya, bersama kami), Anda juga akan menerima jaminan untuk modul darinya. Hati-hati membeli modul impor dari penginstal atau penjual kecil - mereka, dalam sebagian besar kasus, tidak dapat memberikan garansi untuk modul yang dijual. Selalu minta kartu garansi pabrik atau importirnya, jangan terlalu malas untuk menghubungi nomor telepon yang tertera di kartu garansi dan tanyakan siapa dan bagaimana memberikan layanan garansi.
Oleh karena itu, rekomendasi kami adalah memilih hanya modul fotovoltaik bermerek, atau setidaknya yang ditunjukkan oleh pabrikannya. Di antara orang Cina, ini adalah TrinaSolar, Yingli, Canadian Solar, JA Solar, Suntech, Motech, Linuo, Hanwha, ReneSola, Jinko, dll. - baca selengkapnya di sini. Mereka akan benar-benar memiliki jaminan selama bertahun-tahun, dan tidak selama penjual dan merek dagangnya ada.
Jika tidak ada data pabrikan pada modul, tetapi hanya nama penjual OEM, ini akan mengingatkan Anda. Biasanya, modul ini dibuat dari elemen berkualitas rendah (Kelas B dan C) dan dengan biaya rendah.
Modul surya tidak murah dan dirancang untuk bertahan lebih dari 30 tahun. Akan sangat tidak bijaksana untuk menghemat 30-50% dari biaya modul dan mendapatkan modul yang tidak akan berfungsi dalam beberapa tahun, yang tidak mungkin untuk membuat klaim kepada siapa pun. Ingatlah bahwa "murah tidak pernah baik".
Bagaimana memilih panel surya yang tepat
Situasi umum di pasar modul surya Beberapa tahun yang lalu tidak ada pilihan modul khusus dari produsen Ukraina untuk pembeli.
Penggunaan energi surya merupakan salah satu alternatif sumber energi yang tidak terbarukan. Teknologi modern memungkinkan penggunaan panel surya untuk penerangan jalan, pemanas, dan penerangan rumah-rumah kecil. Hari ini tidak lagi jarang panel surya untuk pondok musim panas, yang memungkinkan untuk menyediakan ekonomi dengan listrik di musim panas.
Panel surya
Perangkat yang merupakan sejumlah besar konverter fotovoltaik yang terhubung ke dalam satu sistem adalah baterai surya.
Untuk baterai surya, penting untuk memiliki sinar matahari langsung, yang energinya diubah menjadi arus listrik.
Baterai dipasang di area di mana hari-hari cerah hampir sepanjang tahun. Benar, garis lintang geografis juga mempengaruhi efisiensi panel surya. Lagi pula, semakin jauh dari kutub, semakin kuat sinar matahari. Tetapi bahkan di Rusia tengah di musim dingin, panel surya mengurangi konsumsi listrik dari jaringan publik, dan di musim panas bahkan menjadi mungkin untuk menjual surplusnya.
Sel surya adalah monokristalin, polikristalin dan film tipis.
Kristal diarahkan ke arah yang berbeda dalam baterai polikristalin mengurangi ketergantungan pada sinar matahari langsung. Baterai seperti itu paling umum saat ini, digunakan untuk menerangi gedung-gedung publik dan rumah-rumah pribadi. Hal ini sering sudah ditemukan dan merupakan jenis polikristalin.
Panel surya untuk pondok musim panas
Sampai saat ini, argumen utama yang menentang pemasangan adalah biayanya. Saat ini industri dalam negeri mulai memproduksi produk-produk tersebut, harga yang semakin murah, pilihan yang semakin luas, dan pelayanan yang semakin terjangkau.
Teknologi modern cukup mampu mengatasi pencahayaan situs dan memastikan pengoperasian peralatan rumah tangga. Benar, ini membutuhkan paket baterai dan juga pengontrol muatan dan inverter yang mengubah arus searah menjadi arus bolak-balik.
Hari ini Anda dapat membeli satu set pembangkit listrik tenaga surya mini siap pakai untuk tempat tinggal musim panas atau rumah kecil dengan otonomi kerja selama 24 jam. Kekuatan pembangkit listrik tersebut adalah 235 W dengan daya baterai 2,4 kW * jam.
Baterai Tenaga Surya
Baterai isi ulang adalah bagian penting dari peralatan dalam tata surya modern.
Pada hari-hari cerah yang cerah, panel surya menghasilkan energi listrik yang jauh lebih banyak daripada yang dikonsumsi peralatan listrik, dan pada malam hari, ketika penerangan sangat penting, mereka tidak berfungsi sama sekali. Ini berarti perlu untuk mengumpulkan dan menyimpan listrik untuk penggunaan selanjutnya.
Isi ulang dan dirancang untuk catu daya yang seragam dan tidak terputus.
Juga, baterai akumulator menutupi beban puncak yang terlalu besar untuk modul PV, menggunakan energi yang terakumulasi dalam gelap, mengkompensasi perbedaan antara energi yang dihasilkan dan dikonsumsi dalam cuaca berawan.
Metode koneksi baterai
Paling sering, satu baterai tidak cukup untuk pengoperasian penuh pembangkit listrik tenaga surya, dan Anda harus menggunakan beberapa baterai dengan jenis yang sama. Para ahli percaya bahwa mereka umumnya harus berasal dari kelompok yang sama.
Untuk meningkatkan kapasitas total sistem, digunakan tiga metode penyambungan (pengalihan) baterai.
Ketika dihubungkan secara paralel, kapasitas semua baterai ditambahkan, dan tegangan total sama dengan tegangan dalam satu perangkat.
Sambungan seri, di sisi lain, memungkinkan semua tegangan dijumlahkan, dan kapasitasnya tetap sama dengan kapasitas satu baterai di sirkuit.
Yang paling produktif adalah sambungan seri-paralel gabungan, di mana tegangan dan kapasitas dijumlahkan.
Benar, dengan koneksi seperti itu, baterai mengalami ketidakseimbangan, yaitu, tegangan total akan dihitung secara konstan, tetapi untuk setiap baterai individu, pembacaannya akan berubah. Fenomena ini mengarah pada fakta bahwa beberapa baterai kurang terisi, dan beberapa terisi di atas normal, dan sumber daya habis sebelum waktunya.
Oleh karena itu, set setiap tata surya harus mencakup pengontrol dan jumper pengisian baterai surya, dengan bantuan titik tengah yang terhubung untuk menyamakan sendiri tegangan dalam baterai.
Fitur baterai untuk tata surya
Paket baterai untuk sel surya harus memenuhi berbagai persyaratan. Itu harus menahan sejumlah besar siklus pengisian / pengosongan. Dalam hal ini, self-discharge harus minimal, dan besarnya arus pengisian harus besar, dan rentang suhu operasi harus lebar.
Saat ini, produsen sudah memproduksi baterai penyimpanan khusus, yang disebut baterai surya, yang sepenuhnya memenuhi persyaratan ini.
Satu set panel surya dengan perangkat tersebut dan pengontrol muatan memungkinkan Anda untuk menyimpan energi dan menyimpannya dengan efisiensi maksimum. Inverter jaringan - ubah untuk menghubungkan peralatan rumah tangga dan penerangan.
Kriteria pilihan
Anda harus memilih sesuai dengan beberapa parameter.
Yang paling penting dari ini adalah kapasitas. Berdasarkan konsumsi daya yang diperlukan, indikator kapasitas yang dihitung dihitung, meningkat 35-50%, dan sudah satu atau lebih perangkat untuk koneksi paralel dipilih berdasarkan itu. Baterai dengan kapasitas yang cukup mampu menahan energi hingga 4 hari.
Durasi pemakaian dan pengisian. Dari dua perangkat dengan peringkat kapasitas yang sama, perangkat yang membutuhkan waktu pengisian lebih singkat lebih disukai.
Kapasitas baterai timbal-asam tergantung pada massa timbal di dalamnya, oleh karena itu, semakin besar massa baterai, semakin tinggi kapasitas sebenarnya. Saat memilih, Anda perlu memperhatikan berat dan dimensi perangkat.
Pabrikan menetapkan kisaran suhu operasi dan frekuensi perawatan untuk produk mereka, indikator ini juga harus diperhatikan.
Dokumen yang menyertainya selalu menunjukkan periode penggunaan baterai, jumlah siklus pengosongan (semakin banyak indikator ini, hal-hal lain dianggap sama, semakin baik) dan jumlah pengosongan sendiri per bulan.
Saat menghitung parameter baterai penyimpanan, seseorang harus memperhitungkan kehilangan energi selama penyimpanan dan transformasinya. Efisiensi perangkat modern untuk tata surya adalah sekitar 85%.
Jenis baterai surya
Baterai mobil konvensional tidak dirancang untuk sejumlah besar siklus dan dicirikan oleh self-discharge yang signifikan. Untuk stasiun surya, perangkat yang sama sekali berbeda digunakan.
1. Baterai AGM, dengan konstruksi elektrolit dalam keadaan terikat di antara alas kaca penyerap. Perangkat semacam itu dapat dioperasikan di posisi apa pun; dengan harga murah dan kedalaman pengisian sekitar 80%, dapat bertahan hingga 500 siklus dan ditandai dengan tingkat pengisian yang tinggi.
Masa pakai tidak begitu lama - 5 tahun, dan kisaran suhu operasi terbatas pada 15-25 ° C, tetapi mereka diisi dengan cepat - dibutuhkan kurang dari 8 jam untuk pemulihan penuh, dapat diangkut dalam keadaan terisi daya dan dioperasikan dalam ruangan dengan ventilasi yang tidak memadai.
Baterai AGM dengan cepat gagal karena pengisian yang berlebihan, tetapi mereka mentolerir pengisian yang terlalu rendah dengan cukup memuaskan.
2. Baterai solar gel juga bisa bekerja di posisi apapun. Elektrolit gel seperti jeli tertahan di pori-pori gel silika, yang bertindak sebagai pemisah pelat. Keuntungan yang tak terbantahkan dari desain ini adalah elektroda tidak hancur, karena semua ruang kosong diisi dengan gel, yang berarti bahwa kemungkinan korsleting dikecualikan. Selain itu, mereka dapat menahan debit penuh dan sejumlah besar siklus, sekitar satu setengah kali lebih banyak dari baterai AGM serupa. Tetapi harga mereka juga terasa lebih tinggi.
Terlepas dari harganya, baterai gel lebih ekonomis, tidak perlu perawatan, mereka dapat dalam keadaan benar-benar habis tanpa kerusakan selama beberapa hari, kehilangan energi di dalamnya tidak signifikan karena self-discharge yang rendah.
3. Baterai OPzS, yang disebut perangkat pengisian bebas perawatan dengan elektrolit cair, dirancang khusus untuk pemakaian dengan arus rendah. Mereka dapat menahan sejumlah besar siklus dalam, digunakan, sebagai suatu peraturan, dalam tata surya yang kuat dan mahal, dan harganya sendiri cukup mahal.
Pengontrol Pengisian Tenaga Surya
Perangkat elektronik dirancang untuk memantau dan menyesuaikan tingkat pengisian daya pada baterai. Merekalah yang melindungi baterai dari pengosongan penuh dan pengisian berlebih.
Charge controller adalah elemen yang sangat penting dari panel surya. Mereka menyediakan pengisian baterai multi-tahap, shutdown otomatis ketika baterai terisi penuh dan dengan muatan minimum - beban, menghubungkan modul PV saat baterai perlu diisi, dan menghubungkan kembali beban setelah pengisian.
Jenis pengontrol On / Off termurah dan paling primitif memutuskan panel surya dari baterai ketika tegangan mencapai batas, mencegah baterai dari pengisian penuh dan dengan demikian mengurangi sumber dayanya.
Kontroler PWM yang beroperasi pada PWM (Pulse Width Modulation) merupakan teknologi yang ekonomis dan efektif di daerah dengan aktivitas matahari yang tinggi. Mereka berhenti mengisi daya, memungkinkan baterai terisi penuh. Perangkat semacam itu dipasang di sistem berdaya rendah, hingga 2 kW, dengan baterai berkapasitas rendah.
Pengontrol MPPT mengontrol puncak energi maksimum. Mereka paling efektif dalam tata surya, tetapi mereka juga jauh lebih mahal daripada model lain.
Produsen Baterai Surya
Tidak banyak produsen produk jenis ini di pasar Rusia.
CSB Battery Co., Ltd (Taiwan) menawarkan baterai timbal-asam, diproduksi sesuai dengan masa pakai hingga 10 tahun, dengan peringkat 12 V, dengan kapasitas 26 hingga 100 A * h dengan harga 2,6 hingga 8,2 ribu .rubel.
Tentang baterai yang sama diproduksi oleh Shandong Sacred Sun Power Sources Co., Ltd (Cina).
HAZE Battery Company Ltd (UK) memasok baterai gel dengan masa pakai hingga 12 tahun, tegangan operasi 12 V, kapasitas 15 hingga 230 A * jam dan kisaran suhu -20 hingga +50 ° C dengan harga dari 7 hingga 28 ribu rubel ...
SSKGroup (Rusia-Belgia) memproduksi baterai gel yang andal untuk panel surya dengan arester api dengan masa pakai 15 tahun, dengan kapasitas 100 hingga 180 A * jam dengan harga mulai dari 11 hingga 19 ribu rubel.
Produsen sel surya
Produsen utama panel surya telah lama Jepang, Jerman, Amerika Serikat dan Cina. Panel surya Rusia dirakit dari bahan yang diproduksi di negara-negara ini. Panel surya domestik terpopuler dengan harga terjangkau terbuat dari silikon polikristalin yang diproduksi di Jerman dan Amerika Serikat.
Saat ini, pabrikan Rusia tidak hanya memproduksi modul surya, tetapi juga mengembangkan yang baru, seperti, misalnya, Kvant di Moskow.
Perusahaan Krasnodar "Solar Wind" tidak hanya memproduksi modul, tetapi juga stasiun surya rumah yang sudah jadi. Merancang tata surya siap pakai dan SolarInnTech dari Zelenograd.
Ada semakin banyak peralatan untuk tata surya di pasar domestik, termasuk proyek standar yang sudah jadi. Tetapi dengan beberapa keterampilan teknik dan ketekunan, Anda dapat secara mandiri menghitung sistem untuk kondisi operasi tertentu dan memilih peralatan yang diperlukan: panel surya, baterai, pengontrol dari berbagai produsen dalam kisaran harga yang luas. Pada saat yang sama, Anda dapat menghemat beberapa komponen dengan mengumpulkannya sendiri dari bahan bekas, misalnya, pengontrol.
Telah diuji lapangan pada banyak instalasi. Praktek telah menunjukkan bahwa masa pakai melebihi 30 tahun. Pembangkit fotovoltaik yang beroperasi di Eropa dan Amerika Serikat selama sekitar 25 tahun telah menunjukkan penurunan daya modul sekitar 10%. Dengan demikian, kita dapat berbicara tentang masa pakai nyata modul monokristalin surya selama 30 tahun atau lebih. Modul polikristalin biasanya bekerja selama 20 tahun atau lebih. Modul silikon amorf (film tipis, atau fleksibel) memiliki masa pakai 7 (teknologi film tipis generasi pertama) hingga 20 (teknologi film tipis generasi kedua) tahun.
Modul surya biasanya terdegradasi lebih cepat dalam 2 tahun pertama pengoperasian. Modul film tipis kehilangan 10 hingga 30% dayanya dalam 2 tahun pertama pengoperasian, jadi biasanya modul baru memiliki cadangan daya sekitar 15-20%. Modul silikon kristal saat ini mencapai sekitar 90% dari pasar modul PV. degradasinya jauh lebih sedikit dan masa pakainya lebih lama daripada jenis modul surya lainnya (lihat tabel di bawah).
Seberapa cepat panel surya menurunkan / kehilangan efisiensinya?
Degradasi daya khas panel surya adalah 0,5% per tahun. Seperti disebutkan di atas, panel surya film tipis (a-Si, CdTe dan CIGS) terdegradasi lebih cepat daripada panel mono dan polikristalin. Di bawah ini adalah tabel dengan data degradasi panel surya yang dihasilkan sebelum tahun 2000 dan setelah tahun 2000. :
Berapa umur panel surya yang diharapkan?
Di bawah ini adalah grafik jaminan daya panel surya khas dari berbagai produsen:
Seperti yang Anda lihat, sebagian besar produsen menjamin pengoperasian modul surya selama 25 tahun, sementara pengurangan daya tidak akan melebihi 20% pada akhir periode ini.
Banyak produsen memberikan jaminan untuk modul mereka untuk jangka waktu 10 hingga 25 tahun. Pada saat yang sama, mereka menjamin bahwa kekuatan modul dalam 10 tahun akan berkurang tidak lebih dari 10%. Kerusakan mekanis biasanya dijamin untuk jangka waktu 1 hingga 5 tahun.
Apa yang akan terjadi pada panel surya saya setelah 25 tahun digunakan?
Kami jujur tidak tahu. Masih belum ada data statistik yang memadai tentang masalah ini, karena fotovoltaik adalah industri yang cukup muda, dan sebagian besar modul saat ini beroperasi. dibuat kurang dari 10 tahun yang lalu. Namun, data yang ada menunjukkan bahwa panel surya akan bekerja lebih lama dari 25 tahun yang dijanjikan oleh produsen:
- Panel surya 33W (Arco Solar 16-2000) sebenarnya berkinerja lebih baik dari spesifikasi yang dijanjikan setelah 30 tahun beroperasi.
- Panel surya pertama di dunia telah beroperasi selama 60 tahun.
- Kyocera telah melaporkan tentang instalasi surya yang terus beroperasi dengan sukses dan andal setelah 30 tahun beroperasi.
Degradasi maksimum biasanya dijamin oleh produsen tidak lebih dari 20% selama 25 tahun. Namun, pengukuran yang dilakukan pada modul yang benar-benar beroperasi sejak tahun 1980 menunjukkan bahwa produksinya mengalami penurunan tidak lebih dari 10%. Banyak dari modul ini masih bekerja dengan parameter yang dideklarasikan selama produksi (yaitu, tidak ada degradasi). Oleh karena itu, kita dapat dengan aman mengatakan bahwa modul akan bekerja setidaknya selama 20 tahun, dan dengan kemungkinan besar mereka akan memberikan kinerja tinggi bahkan setelah 30 tahun sejak dimulainya pekerjaan.
Teknologi panel surya modern telah meningkat secara dramatis, dan panel surya yang dijual saat ini bahkan lebih andal, stabil, dan efisien.
Semua ini berarti bahwa jika, ketika menghitung pengembalian pembangkit listrik tenaga surya, masa pakai panel surya adalah 20 tahun, maka mereka akan menghasilkan energi listrik secara gratis.
Kami yakin bahwa panel surya berkualitas tinggi akan bekerja untuk menghasilkan listrik dalam 30-40 tahun setelah pemasangan.
Apa yang bisa dilakukan untuk meningkatkan umur panel surya?
- Hindari kerusakan fisik pada panel (yaitu pohon tumbang, dahan, tertiup angin, menggores modul). Semakin banyak goresan pada permukaan modul, semakin sedikit efektivitasnya. Dalam kasus terburuk, kelembaban dan air dapat masuk di antara kaca dan film pelindung dan menyebabkan korsleting dan / atau korosi pada kontak sel surya.
- Perawatan dan pembersihan secara teratur sangat penting. Lihat Cara Terbaik untuk Membersihkan Panel Surya.
- Semakin parah kondisi iklim di mana panel surya beroperasi, semakin cepat mereka akan terdegradasi. Oleh karena itu, dalam beberapa kasus masuk akal untuk memasang struktur penghalang angin.
Berapa umur komponen lain dalam sistem tenaga surya?
Komponen lain dari sistem memiliki umur yang berbeda: baterai memiliki umur 2 sampai 15 tahun (rata-rata 4-10 tahun), dan elektronika daya memiliki umur 5 sampai 20 tahun (rata-rata 10-12 tahun)
Lanjut membaca
Bagaimana memilih sel surya dan modul yang tepat Pertama-tama, Anda perlu memperhatikan parameter teknis modul surya. Yang utama tercantum di bawah ini. Juga, Anda perlu memeriksa pengerjaan dan tidak adanya cacat visual pada sel surya, kaca, film pelindung, dan bingkai ...
Panel surya dapat dibeli untuk catu daya rumah pribadi, rumah musim panas atau tempat lainnya. Kompleksitas pilihan mereka terletak pada kebutuhan untuk menciptakan sistem yang seimbang dari berbagai elemen. Ini termasuk: panel foto dan baterai, inverter dan pengontrol.
Bagaimana baterai surya bekerja dan bekerja
Baterai surya adalah sumber listrik independen. Perangkat ini terdiri dari serangkaian semikonduktor yang mengubah radiasi matahari menjadi arus. Panel penyerap bervariasi dalam ukuran dari beberapa milimeter hingga beberapa meter.
Baterai terdiri dari dua lapisan dengan konduktivitas yang berbeda. Energi matahari merobohkan elektron dari katoda dan mereka jatuh ke tanah terlantar anoda. Ternyata siklus mereka. Secara historis, sel surya pertama adalah selenium. Tapi produktivitasnya rendah.
Pada tahun 1954, perwakilan dari perusahaan telekomunikasi AS mengusulkan untuk menggantinya dengan silikon. Dan setelah 4 tahun sebuah satelit diluncurkan pada fotosel darinya. Efisiensi bahan monokristalin adalah 17%, dan bahan polikristalin - 15%.
Sejak produksi panel surya pertama, biayanya telah turun secara signifikan.
Untuk masa pakai yang lama, elemen perangkat didorong oleh dioda. Yang mengurangi resistansi akhir rangkaian. Biasanya mereka ditempatkan pada setiap seperempat dari panjang baterai. Desain ini sangat penting ketika beberapa panel berada di tempat teduh. Dioda tidak memungkinkan mereka untuk berubah menjadi konsumen saat ini.
Akumulasi listrik disimpan dalam baterai. Tegangan lebih kecil dari potensial yang masuk. Proses pengisian dan kecepatannya diperiksa oleh pengontrol khusus.
Perangkat penyimpanan energi timbal dan gel dianggap efektif. Kehidupan pelayanan mereka adalah 10-15 tahun.
Kelebihan arus diserap oleh resistor. Inverter digunakan untuk mengubah tegangan searah menjadi tegangan bolak-balik.
Kinerja sel surya tergantung pada sudut kemiringannya dan arah mata anginnya. Jadi, hasil maksimal dari penempatan perangkat seperti itu:
- selatan pada sudut 30 ° - efisiensi 100%,
- tenggara / barat daya pada sudut 30° - 93%,
- ke timur/barat dengan sudut 93°.
Manfaat dan Efektivitas Perangkat Standalone
Mereka membeli panel surya untuk pondok musim panas, rumah pribadi, hotel di kota resor. Pengguna mencatat sejumlah keunggulan kompetitif mereka:
- sumber energi yang tidak habis-habisnya,
- aksesibilitas umum di setiap lokasi,
- Keselamatan lingkungan,
- kebisingan sistem,
- umur panjang hingga 25 tahun,
- dukungan negara untuk pengembangan sumber listrik alternatif di negara-negara Eropa,
- kemampuan untuk memasang panel tambahan untuk memperluas sistem,
- kemungkinan kerusakan rendah,
- energi bebas itu sendiri,
- otonomi sistem.
Kekurangan panel surya untuk rumah
Penggunaan panel surya memiliki beberapa kelemahan:
- biaya sistem yang tinggi,
- kebutuhan setoran satu kali dalam jumlah besar,
- kinerja rendah dibandingkan dengan catu daya tradisional,
- kebutuhan ruang untuk menempatkan komponen tambahan,
- periode pengembalian yang lama,
- kebutuhan akan perawatan terus-menerus,
- masalah pembuangan baterai,
- kemungkinan pencurian peralatan mahal,
- inefisiensi di musim dingin, berkabut dan berawan.
Ketika panel surya disarankan
Biaya catu daya otonom tergantung pada kapasitas dan kinerjanya. Dan semakin besar, semakin rendah harga satuan penyusunnya.
Panel surya yang kuat dapat dibeli dari $ 330 hingga $ 530. Untuk menyediakan rumah untuk 4 orang dengan listrik, perlu berinvestasi 15-25 ribu USD.
Di Eropa Barat, permintaan akan sumber makanan alternatif lebih tinggi, karena kekayaan penduduknya lebih tinggi. Selain itu, ada kemungkinan mentransfer akumulasi energi ke jaringan umum. Pada saat yang sama, harga beli dari negara lebih tinggi dari tarif untuk konsumsi.
Disarankan untuk menggunakan kekuatan panel surya ketika ada kekurangan listrik di wilayah tersebut. Misalnya, di kota peristirahatan, di mana pembatasan konsumsi diberlakukan selama "musim".
Atau rumah jauh dari sumber listrik. Dan memasang jaringan kabel lebih mahal daripada biaya baterai.
Lebih baik menggunakan energi matahari ketika kabut dan cuaca buruk tidak menghalangi alirannya. Misalnya, di selatan negara di atas bukit.
Untuk efisiensi panel surya, ikuti petunjuk pemasangan yang berasal dari pabrikan.
Mode catu daya otonom
Saat memilih sistem catu daya surya, daya maksimum yang diperlukan darinya harus dipertimbangkan. Itu dihitung dengan menjumlahkan kapasitas semua peralatan rumah tangga dan konsumen listrik lainnya. Anda juga perlu menentukan tarif harian rata-rata. Itu tergantung pada mode otonomi dari jaringan umum.
Penggantian lengkap dari sumber listrik biasa, disertai dengan pemutusan dari catu daya kota. Jumlah daya yang dibutuhkan ditentukan oleh pembacaan meter untuk periode sebelumnya. Pada saat yang sama, disarankan untuk mempertimbangkan kemungkinan konsumen listrik di masa depan, yang cadangannya lebih baik dilakukan terlebih dahulu. Biasanya Anda membutuhkan setidaknya 600 kW per bulan untuk menyediakan rumah untuk 3-4 orang.
Dengan catu daya parsial, daya utama berasal dari jaringan, sisanya dari panel surya. Perangkat, perangkat, dan sistem yang membutuhkan lebih dari 2 kW / jam atau 5 kW / hari tetap menggunakan sumber daya tradisional. Misalnya, pemanas di bawah lantai, ketel listrik, mesin cuci, pemanas, setrika. Mode ini akan membutuhkan 2 - 2,5 kW / jam.
Pasokan listrik yang moderat mengubah cara hidup Anda. Pekerjaan yang luas, seperti pencucian besar, dilakukan secara berkala 1 - 2 kali sebulan. Selama periode aktivitas matahari tinggi. Pemanas air juga terbatas pada pasokan per jam. Sistem ini membutuhkan 150 kW per bulan dengan kemungkinan konsumsi energi rata-rata 4 - 6 kW / jam. Daya puncak bisa mencapai 10 kW/jam.
Mode dasar menggunakan 100 kW per bulan. Pemilik berada dalam keadaan hemat energi, terus-menerus memantau penyalaan lampu dan konsumen saat ini lainnya. Pekerjaan yang membutuhkan banyak tenaga dilakukan sebelum jam makan siang. Sehingga baterai telah mengumpulkan jumlah pengisian yang cukup hingga malam hari.
Mode darurat digunakan dalam situasi darurat dan selama beberapa hari. Setelah itu, seharusnya mengembalikan tingkat catu daya yang biasa dari jaringan. Ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan dasar penghuni rumah. Konsumsi energi rata-rata per hari tidak melebihi 2 kW dengan nilai puncak 6 kW/jam.
Setelah menentukan tingkat energi yang dibutuhkan, Anda dapat melanjutkan dengan pemilihan sistem susunan surya tertentu.
Pilihan panel surya
Panel surya memiliki karakteristik sebagai berikut:
- ukuran,
- bahan pembuatan,
- kekuasaan,
- tegangan pengenal dan pada daya puncak,
- arus pada daya maksimum,
- arus hubung singkat
- rentang suhu operasi,
- seumur hidup.
Saat memilih fotosel, semua indikator di atas harus diperhitungkan.
Untuk mencapai tingkat tegangan yang diperlukan, panel dihubungkan secara paralel dalam blok. Penting untuk dipahami bahwa elemen dengan tipe yang sama digunakan untuk digabungkan. Tapi, jika pilihannya antara baterai besar atau sepasang yang kecil, maka lebih baik memberi preferensi pada opsi pertama. Karena tidak ada koneksi tambahan di dalamnya, yang meningkatkan keandalan struktur.
Biasanya, ukuran panel adalah 1 - 2 m² pada 220 - 250 watt.
Baterai modern terbuat dari silikon.
Berapa biaya sel surya tergantung pada jenisnya. Panel foto adalah mono dan polikristalin. Yang pertama dibedakan oleh efisiensi yang lebih besar pada tingkat 17,5% dengan indikator komparatif 15% dari analog. Tetapi biaya mereka lebih tinggi. Tetapi dalam struktur jadi, ketika mengubah energi yang diterima menjadi biaya, biaya 1 Watt kira-kira sama. Kehidupan pelayanan panel adalah sama. Tetapi aktivitas matahari tidak konstan dalam periode yang berbeda dalam setahun. Oleh karena itu, lebih disukai untuk membeli sel surya monokristalin.
Tegangan pengenal adalah ukuran di mana perangkat dirancang dalam kondisi operasi normal. Pada saat yang sama, maksimum lebih tinggi sebesar 5 - 10%.
Dalam hal panel surya, berikan preferensi pada panel 24 volt. Indikator yang lebih tinggi jarang terjadi. Dan perangkat 12V dirancang untuk sistem kecil. Mereka biasanya digunakan untuk alasan arsitektur ketika ruang untuk baterai terbatas.
Instalasi ini mampu beroperasi pada suhu tertentu. Solusi optimal adalah kisaran dari -40 ° hingga + 90 ° .
Menurut ulasan konsumen, panel surya berfungsi dengan baik selama 20 hingga 25 tahun. Selain itu, efektivitasnya menurun 7 - 8% setiap 10 tahun.
Memilih pengontrol dan inverter
Pengontrol dipasang di antara panel surya dan baterai. Ini mengontrol tingkat tegangan yang berasal dari panel foto, tergantung pada tingkat muatan penyimpanan energi. Jadi pada akumulasi 100%, pengisian berlebih dicegah dengan memutuskan suplai tegangan ke baterai.
Teknologi mahal melacak perubahan arus masuk dan menyeimbangkannya. Ini adalah bagaimana kinerja baterai maksimum yang mungkin dicapai setiap saat sepanjang hari atau musim. Kontroler Pelacakan Titik Daya Maksimum berguna dalam sistem besar. Dan ketika memberikan energi ke rumah pribadi, model yang agak disederhanakan. Misalnya, tipe PWM.
Perangkat semacam itu, dengan tingkat pengisian baterai 80% atau lebih, mengurangi tegangan baterai surya dan mempertahankannya. Sebagai perbandingan, pengontrol ON / OFF, yang setara dengan yang termurah, cukup matikan sistem.
Penting juga bahwa unit kontrol dapat mengkompensasi suhu dan mengasumsikan pilihan jenis baterai.
Produsen panel surya, ketika meninggalkan pengontrol, merekomendasikan untuk terus mengukur daya baterai dengan voltmeter. Dan, jika perlu, matikan sistem secara manual. Karena pengisian daya yang berlebihan mengurangi masa pakai drive.
Inverter mengubah tegangan DC menjadi tegangan AC. Peringkat tegangan input harus terkait dengan kekuatan perangkat. Jadi, dengan daya 600 W, U = 24 V sudah cukup, dan, karenanya, 48 V dengan daya lebih tinggi.
Jika kita berbicara tentang jenis inverter, maka yang paling tidak merepotkan adalah perangkat sinusoidal.
Indikator tidak langsung adalah berat peralatan. Karena transformator terkenal karena massanya yang cukup besar, secara konvensional, 1 kg inverter mencapai 100 W. Dan karenanya konverter 1000 W berkualitas tinggi memiliki berat 8 - 10 kg.
Daya keluaran terukur harus sama dengan daya semua konsumen listrik.
Pilihan baterai
Baterai harus dipilih berdasarkan jumlah energi yang akan disimpannya. Untuk ini, kebutuhan energi harian untuk konsumen yang berbeda ditentukan. Ini membuat penyesuaian tambahan 10% untuk kerugian konversi di inverter.
Jika panel surya akan menjadi sumber daya otonom, maka jumlah daya baterai maksimum yang mungkin adalah penting. Dan dalam hal mode cadangan atau darurat sistem, perlu untuk memberikan preferensi pada baterai dengan masa pakai yang lama.
Baterai starter memerlukan perawatan yang konstan dan digunakan dengan daya sistem yang rendah. Rekan-rekan gel kurang menuntut untuk dirawat dan dapat menyimpan lebih banyak energi. Baterai yang disegel dan dibanjiri memberikan waktu kerja yang lama pada tingkat daya tinggi RUPS terutama digunakan untuk mode hemat daya siaga.
Dengan karakteristik yang sama, mitra yang lebih berat akan memiliki kinerja nyata terbaik.
Perawatan baterai surya
Panel surya membutuhkan lebih banyak perawatan daripada jaringan tetap. Permukaannya harus dibersihkan secara sistematis dari kotoran. Seperti kotoran burung, debu, jejak presipitasi. Karena panel yang kotor menyerap lebih sedikit energi matahari.
Untuk membersihkannya, cukup mencucinya dengan aliran air dari selang. Dan untuk menghilangkan salju, gunakan tongkat seperti pel tua dengan lapisan karet.
Juga perlu untuk memotong cabang-cabang pohon yang membuat bayangan pada permukaan baterai. Idealnya, lebih baik tidak ada penanaman tinggi sama sekali di wilayah rumah yang berdekatan.
Periksa kondisi sistem tunggangan dua kali setahun. Ubah jika perlu.
Sebelum memasang catu daya otonom, dua pertanyaan biasanya muncul: "Berapa lama sistem akan bertahan?" dan "Berapa lama itu akan terbayar?" Lagi pula, pada jawaban atas pertanyaan-pertanyaan inilah kelayakan biaya pembelian dan pemasangan sirkuit otonom tergantung. Umur panel surya bervariasi. Itu terutama tergantung pada jenis panel itu sendiri.
Persyaratan layanan
Seperti yang ditunjukkan oleh tes praktis, masa pakai panel surya setidaknya 20 tahun. Setelah jangka waktu tertentu (15-20 tahun, tergantung pada jenis dan karakteristik fotosel), sedikit penurunan daya diamati, yang berlanjut di masa depan. Sebagai aturan, baterai berdasarkan kristal tunggal bekerja hingga 30 tahun, pada polikristal - 20-25 tahun. Baterai film tipis generasi terbaru juga bertahan sekitar 20 tahun.
Garansi standar untuk sebagian besar produsen panel surya sangat bervariasi - dari 10 hingga 25 tahun. Penyebaran ini dikaitkan dengan karakteristik fotosel itu sendiri, jenisnya (poli-, mono-), kelas ("A", "B", "C"), kualitas penutup depan pelindung, dll.
Produsen menjamin bahwa selama periode ini kapasitas produk mereka akan berkurang tidak lebih dari 10%. Penurunan daya dengan jumlah yang lebih signifikan penuh dengan penurunan kritis dalam produksi seluruh sistem, karena setiap watt energi yang dihasilkan sangat penting untuk pembangkit listrik tenaga surya. Baterai silikon amorf biasanya kehilangan 10-40% dari kapasitasnya di musim pertama, setelah itu produksinya "membeku" pada tingkat ini.
Apa yang memengaruhi kehidupan layanan?
Kehidupan desain standar untuk panel surya kristal adalah 30 tahun. Untuk mengetahui laju penuaan elemen yang sebenarnya, seluruh rangkaian berbagai jenis pengujian dilakukan. Mereka menunjukkan bahwa fotosel itu sendiri memiliki masa pakai yang sangat lama, degradasinya setelah beberapa dekade penggunaan minimal.
Penurunan kinerja panel surya dikaitkan dengan tiga faktor:
- penghancuran film yang menyegel modul;
- mengaburkan lapisan film antara fotosel dan kaca pelindung;
- penghancuran film belakang baterai surya.
Untuk menyegel panel surya (serta sebagai lapisan film), digunakan film EVA (ethylene vinyl acetate, yang disebut "ethylene vinyl acetate"). Sisi belakang panel biasanya film polivinil fosfat.
Perlindungan film semacam itu diperlukan untuk melindungi fotosel dan sambungan panel yang disolder dari kelembaban. Di bawah pengaruh sinar UV dari spektrum matahari, film secara bertahap dihancurkan, kehilangan elastisitasnya dan lebih mudah mengalami tekanan mekanis. Akibatnya, kekencangan memburuk dan kelembaban mulai meresap ke bagian dalam panel lebih aktif.
Selain itu, film EVA antara kaca dan fotosel juga kehilangan transparansi optiknya, yang menyebabkan penurunan penyerapan sinar matahari. Dan karena tetesan uap air, sambungan yang disolder secara bertahap mulai menimbulkan korosi, yang mengarah pada peningkatan resistensi kontak, panas berlebih, dan kehancuran selanjutnya.
Sebagai aturan, produsen menjamin tidak lebih dari 20% penurunan kinerja panel surya mereka selama 25 tahun. Namun, ini hanya berlaku untuk perusahaan terkemuka yang memantau kualitas produk dengan cermat. Perusahaan yang kurang teliti saat merakit panel menghemat segalanya untuk menetapkan harga akhir produk serendah mungkin.
Penghematan semacam itu mengarah pada fakta bahwa bahan berkualitas buruk (atau tidak cocok untuk kondisi tertentu panel surya) digunakan untuk penyegelan. Akibatnya, penghancuran kontak dapat diamati pada awal musim berikutnya, yang menyebabkan penurunan daya yang tajam (hingga 30-40%). Terutama sering fenomena ini dapat diamati pada lampu taman murah dengan baterai foto.
Faktor tambahan
Masa pakai juga dipengaruhi oleh kualitas film EVA itu sendiri, serta lapisan pelindung laminasi. Lapisan berkualitas buruk memberikan penyusutan yang nyata di musim pertama. Ini mengarah pada penurunan tekanan panel yang hampir lengkap, penurunan tajam dalam efisiensi dan kegagalan produk.
Aspek lainnya adalah ketebalan konduktor penghubung dan busbar. Itu harus cukup untuk mengalirkan arus dengan daya persis seperti yang tertera di paspor panel surya. Selain itu, ketebalan busbar harus lebih besar dari konduktor yang menghubungkan fotosel. Jika ban terlalu tipis (yang sering ditemukan di panel murah dari perusahaan yang kurang dikenal), maka ban itu akan segera rusak.
Ini juga mempengaruhi kehidupan dan kualitas sambungan yang disolder. Penyolderan yang dilakukan dengan buruk akan rusak dengan sangat cepat dan tanpa korosi, karena kontak ini sendiri terlalu panas. Oleh karena itu, keandalan sambungan solder merupakan kondisi yang sangat diperlukan untuk kinerja jangka panjang.
Periode pengembalian
Periode pengembalian untuk panel surya tergantung pada beberapa faktor:
- Jenis peralatan (poli atau monosel, struktur sel surya tunggal atau multi-lapisan). Biaya awal tergantung pada ini, karena biaya panel surya dari berbagai jenis sangat bervariasi.
- Jumlah panel yang akan dipasang. Itulah mengapa sangat penting untuk melakukan perhitungan yang akurat dari seluruh sistem terlebih dahulu.
- Garis lintang geografis, lebih tepatnya, besarnya insolasi: semakin banyak matahari mengenai permukaan kerja modul, semakin banyak energi yang dihasilkan dan semakin cepat "mengalahkan" biaya.
- Harga energi di wilayah tersebut. Biaya satu kilowatt-jam listrik akan menentukan perbedaan biaya energi yang dihasilkan oleh matahari dan energi yang diterima dari jaringan listrik pusat. Dengan kata lain, betapa jauh lebih menguntungkan untuk menghasilkan "listrik surya".
Rata-rata, untuk rumah pribadi, periode pengembalian adalah 2,5-3,5 tahun di negara-negara Eropa Tengah dan 1,5-2 tahun di negara-negara Eropa selatan. Untuk Rusia, indikator ini bervariasi dalam kisaran rata-rata dari 2 hingga 5 tahun. Namun, harus diingat bahwa dengan peningkatan teknologi manufaktur, efisiensi (pembangkit listrik) panel meningkat, yang berarti bahwa periode pengembalian secara bertahap menurun.
