СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №5/2015

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 14 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2015 Основным недостатком применения солнечной батареи обычно называют зависимость от Солнца. Именно поэто- му в системе альтернативного источ- ника питания предусмотрена мощная АКБ, которая «отдаёт» ток в нагрузку в то время, когда солнечная энергия отсут- ствует, например, ночью. Немаловажным фактором является и то, что максимальный КПД солнеч- ной батареи реализуется, когда сол- нечные лучи падают на поверхность фотоэлектрических элементов и моду- лей перпендикулярно. В других случа- ях эффективность батареи снижается. В ясную погоду на 1 м 2 земной поверх- ности в среднем падает 1000 Вт свето- вой энергии Солнца. В зависимости от местонахождения участка земли, сол- нечная энергия поступает неравномер- но из-за облачности. Кроме того, есть места, где солнце светит 320–350 дней в году, и есть места, где появление солн- ца является праздником. Исходя из это- го, необходимо оценивать эффектив- ность применения системы в каждом конкретном случае. В таблице 1 приве- дены сведения о солнечной радиации в некоторых городах России. Таблица построена по данным спутников NАSА (по состоянию на 2015 г.). На широте Москвы (55 ° ) в течение ясного солнечного дня поступает око- ло 3 кВт ⋅ ч солнечной энергии на 1 м 2 . В таблице 2 представлены сведения о суммарной солнечной радиации в зависимости от широты (по ней мож- но оценить солнечную энергию в дру- гих городах). Р ЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ И МОДУЛЕЙ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ При покупке элементы проверяют на целостность (трещины на них вид- ны далеко не всегда). Исправный эле- мент должен обеспечивать в яркий, солнечный день ток короткого замы- кания, заявленный в паспортных данных. Не бойтесь кратковременно замыкать элемент для проверки его целостности – с ним ничего не слу- чится. Если в батарее, составленной из нескольких солнечных элемен- тов, окажется всего один дефектный элемент, характеристика всей бата- реи ухудшается. Максимальный ток, который может дать батарея, состоя- щая из последовательных элементов, равен максимальному току дефект- ного элемента. Герметизация бата- реи не только защищает её от влаги, но и от засорения элементов пылью. Грязь может значительно снизить КПД всей батареи. Солнечные элементы весьма хрупкие! При самостоятельном изготовлении и монтаже батарей следует соблюдать особую осторожность. В промышлен- ных условиях пайка элементов произ- водится струёй раскалённого инертно- го газа. Монтаж элементов в домашних условиях осуществляется низковольт- ным паяльником с тонким жалом, мощ- ностью не более 25 Вт. Проследите, чтобы в течение светово- го дня лицевая поверхность солнечно- го модуля не затенялась листвой дере- вьев или рядом стоящими объектами. Модуль должен быть освещён равно- мерно по всей площади. Затенение хотя бы одного или нескольких элементов солнечного модуля в течение светово- го дня существенно снизит эффектив- ность выработки энергии. Кратковременное затенение не вли- яет на работоспособность солнечно- го модуля и не может привести к его повреждению, однако пропорцио- нально увеличивает время зарядки накопительной системы (аккумулято- ров). Надо учитывать, что время полной зарядки аккумуляторов при солнечном свете в средних широтах существен- но зависит от времени года и ёмкости аккумуляторов. Необходимо содержать лицевую панель солнечного модуля в чистоте. Рекомендуется протирать лицевую сто- рону панели увлажнённой тканью раз в месяц. Хотя модуль выполнен в гер- метичном исполнении, необходимо предохранять его от механических повреждений острыми предметами и абразивными материалами, а также от попадания влаги в соединительную коробку. Не допускайте разогрев моду- ля выше 85 ° С и взаимодействия с пара- ми вредных химических веществ (кис- лоты, щёлочи, органические раство- рители). Для обеспечения максимальной выработки электроэнергии и гаранти- рованной работы солнечного модуля, старайтесь его ориентировать лицевой поверхностью на юг, с учётом расчёт- ного угла к горизонту (угол зависит от широты местности), используя специ- альное крепление солнечного модуля. В этом случае в среднем за сутки модуль будет вырабатывать наибольшее коли- чество электроэнергии. П РОИЗВОДСТВО ФЭ- МОДУЛЕЙ В Р ОССИИ Эта информация является актуаль- ной, поскольку необходимо изыски- вать рентабельную замену зарубеж- ным компонентам. Российские про- изводители PV-модулей представлены на рынке такими крупными завода- ми, как: ● ОАО «Рязанский завод металлоке- рамических приборов», выпускает монокристаллические PV-модули; Таблица 1. Примерная таблица среднемесячной суммарной солнечной радиации (активности) для некоторых городов России, кВт . ч/м 2 Город Месяц В год К* январь февраль март апрель май июнь июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь Москва 20,6 53,0 108,4 127,6 166,3 163,0 167,7 145,0 104,6 60,7 34,8 22 1173,7 1 Воронеж 30,7 60,1 117 129 169 166 176 151 120 81,8 50,3 37,1 1245 1,06 Краснодар 42,8 77,8 127 147 178 171 194 172 148 123 81,7 55,6 1433 1,22 Махачкала 48,2 77 128 168 200 190 208 196 161 132 93 77,2 1581 1,35 Рязань 21,2 55 109 130 168 165 169 147 106 62,3 35,2 23 1174 1,01 * К – коэффициент суммарной солнечной радиации по отношению к Москве Таблица 2. Суммарная солнечная радиация на разных широтах Значение Широта, град 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Солнечная радиация, кВт ⋅ ч/м 2 5,9 5,8 5,4 4,9 3,9 3,3 2,6 1,9 1,4 1,3