Электропитание от солнца для дома

0
127

Всегда ли КПД стоит любых затрат и как его можно улучшить экономно

КПД, или коэффициент полезного действия, является показателем эффективности, причем не только солнечных панелей, но и любых средств, что преобразуют один тип энергии в другой. В случае КПД солнечных батарей, это превращение энергии лучей Солнца в электрическую энергию. Вполне понятно, что владельцы СЭС максимально заинтересованы в использовании компонентов, которые имеют высокий коэффициент полезного действия, чтобы иметь возможность получать большие прибыли.

Как определяется КПД?

В общем случае, коэффициент полезного действия является соотношением между полученной полезной энергией и общей потребленной энергией, выраженным в процентах. Для солнечных панелей это, соответственно, будет произведенная электроэнергия, деленная на энергию солнечных лучей, попадающих на панель при нормальных условиях, и умноженная на 100 процентов:

КПД = (Е эл / Е св ) ∙ 100%

За улучшение результатов этой совсем простой формулы постоянно бьются тысячи ученых по всему миру и особенно в исследовательских лабораториях главных производителей фотоэлектрических товаров. При этом, по состоянию на середину 2021, лучших результатов в крупносерийном производстве удалось достичь компании Trina — 23,03%, что является лучшим показателем в отрасли, доступным обычным потребителям. Заказать оборудование для использования энергии солнца вы можете на сайте ELEKTRO.in.ua.

Электропитание от солнца для дома

Основные факторы влияния

Купить солнечные панели с высоким КПД желает каждый, поэтому для производителей этот показатель тоже очень важен. Конечно, позволять производителям подгонять условия эксперимента под собственные нужды было бы не лучшей идеей, поэтому для определения КПД были избраны стандартные лабораторные условия (STS), имеющие следующие основные параметры:

  • Температура окружающей среды в 25 ° С;
  • Инсоляция на уровне 1000 Вт / м2.

Именно при таких условиях измеряется мощность каждой модели солнечных панелей, их основные параметры по току и напряжению, и, соответственно, КПД. Именно благодаря такой стандартизации, мы можем объективно сравнивать между собой продукцию различных производителей.

Какие выводы можно сделать, взглянув на стандартные лабораторные условия? Прежде всего, о действительно значительном влиянии температуры на КПД. Посмотрите на спецификацию к любой панели (их всегда можно найти на нашем сайте для каждого товара) — там вы обязательно найдете такой интересный параметр, как температурные коэффициенты. Они будут демонстрировать, как будут изменяться мощность, напряжение и ток, а соответственно, и эффективность, с каждым градусом отклонения от стандартных условий.

Каким может быть КПД?

Научные расчеты показывают теоретическую возможность получения КПД солнечной панели выше 80%. Почему же практика так сильно отстает от теории? Причины две:

  • Технологии. Первым коммерческим образцам хотя бы относительно массовых солнечных панелей еще не исполнилось и 40 лет. С одной стороны, это достаточно большой срок, тем более, что от первоначального КПД в менее 10% к современным показателям была сделана огромная работа. С другой стороны, постоянно появляются новые технологии работы с солнечными панелями, часть из которых начинает использоваться в массовом производстве. Поэтому можно рассчитывать на то, что основные прорывы еще впереди.
  • Материалы. Для теоретических расчетов стоимость материалов, используемых для панелей, не имеет особого значения. Что совсем нельзя сказать о реальном производстве — кремний, служащий основой современного массового продукта, является относительно дешевым как по себестоимости, так и по технологии обработки, уже хорошо отработана и не требует слишком больших изменений. В то же время, экспериментальные материалы и их сочетания уже демонстрируют довольно неплохие показатели в КПД 50% и выше, но имеют абсолютно нерентабельную себестоимость и слишком дорогую технологию изготовления.

Конечно, КПД солнечных панелей в массовом производстве будет продолжать увеличиваться — достаточно хотя бы взглянуть на показатели новых моделей в 2018, 2019 или даже 2020 годах и сравнить с новинками этого года. Можно сразу заметить не только постепенное улучшение показателей, но и переход экспериментальных технологий в практическое использование. Поэтому максимальные показатели еще впереди!***