1. Як визначити, яка напруга у модулів?
2. На що звертати увагу при виборі сонячних модулів для вашої системи сонячного електропостачання?
3. толеранс
4. температурний коефіцієнт
5. Ефективність перетворення сонячного світла
6. Загальна кількість енергії, витраченої при виробництві модуля
7. Термін служби і гарантії
8. Розміри і потужність
9. Тип сонячних елементів - монокристалічні, полікристалічні, аморфні і ін.

В першу чергу, потрібно звернути увагу на технічні параметри сонячного модуля. Основні з них перераховані нижче. Також, потрібно перевірити якість виготовлення і відсутність візуальних дефектів на сонячних елементах, склі, захисній плівці і рамі сонячного модуля. Якщо ви можете розрізнити якість пайки - то краще купувати модулі з пайкою роботом, а не ручний.

Як визначити, яка напруга у модулів?

Напруга модуля дорівнює сумі напруг сонячних елементів в ланцюжку

В останні роки на ринку з'явилися модулі з нестандартним напругою, які призначені для роботи в послідовних високовольтних ланцюжках. З легкої руки непрофесійних продавців сонячних панелей, - як російських, так і китайських, - з'явилася плутанина із зазначенням номінальної напруги сонячних модулів. Ми дамо кілька порад, як визначити, яка напруга у сонячної панелі.

Розрізняють декілька напруг, які вказуються в параметрах сонячних панелей.

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

Напруга сонячної панелі визначається кількістю сонячних елементів, з'єднаних послідовно. Кожен сонячний елемент має робоча напруга трохи менше полувольта. В даний час є модулі з кількістю елементів 36,48, 54, 60, 72 і 96. Найбільш поширені модулі з кількістю елементів 36, 60 і 72. На 48, 54 і 96 елементів зустрічаються набагато рідше. У таблиці нижче наведені основні напруги цих сонячних панелей.

Номінальна напруга, В 12 16 20 24 32 Напруга в ТММ 1, В 17-19 23-25 ​​29-31 33-36 47-50 Напруга холостого ходу, В 21-22 29-30 37-39 42-45 57-60 напруга акумуляторів, що заряджаються 2, В 12 24

1 ТММ - точка максимальної потужності
2 мається на увазі можливість заряду при з'єднанні до акумулятора безпосередньо або через ШІМ контролер . Решта модулі можна використовувати для заряду акумуляторів, але при обов'язковій наявності MPPT контролера .

При покупці модулів для автономної системи з акумуляторами звертайте увагу на напругу модуля. Останнім часом масово виробляються модулі високої потужності (220-270 ват) з нестандартним номінальною напругою 20В (з 60 сонячними елементами). Такі модулі зазвичай використовуються спільно з мережевими фотоелектричними инверторами або з MPPT контролерами заряду. Якщо ви хочете здешевити систему за рахунок менш дорогого ШІМ контролера, вибирайте модулі з номінальною напругою 12 В або 24 В (відповідно з 36 і 72 сонячними елементами в ланцюжку).

Температурна корекція напруги

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

На що звертати увагу при виборі сонячних модулів для вашої системи сонячного електропостачання?

Ціна проти якості

Крім того, що не всі виробники і сонячні модулі однакові (це обговорюється у відповідній статті, присвяченій якості сонячних елементів ), Є ще ряд параметрів і факторів, на які слід звернути увагу при ухваленні рішення про покупку і при виборі постачальника. Тільки лише ціна на модулі не повинна бути визначальним фактором.

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

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

толеранс

Під толеранса мається на увазі відхилення реальної потужності модуля від паспортної. Толеранс може бути як позитивним, так і негативним. Наприклад, модуль c паспортної потужністю 200 Вт може мати потужність 195Вт; це буде означати, що даний модуль має негативний толеранс. Позитивний толеранс означає, що сонячна панель не тільки гарантовано матиме при стандартних тестових умовах вихідну потужність 200Вт, але і навіть більше. Про важливість цього параметра читайте в наших «8 Правилах по вибору сонячної батареї»

температурний коефіцієнт

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

Ефективність перетворення сонячного світла

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

Загальна кількість енергії, витраченої при виробництві модуля

Ще один параметр, на який потрібно звертати увагу - загальна кількість енергії, яке може було витрачено при виробництві сонячного модуля - від видобутку кремнію до доставки до магазину готової продукції. Цей параметр відображає, наскільки енергоємним було виробництво модуля і наскільки швидко сонячний модуль виробить таку ж кількість енергії, яке було витрачено на його виробництво (так звана окупність про енергії).

Термін служби і гарантії

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

Однак, потрібно враховувати, що гарантія діє до тих пір, поки існує виробник або імпортер. Тут вже «як карта ляже» - в останні роки з сонячного бізнесу пішли компанії, які, здавалося, будуть в ньому ще дуже довго. Але тим не менш, загальне правило залишається - купуйте у продавців і виробників, які давно на ринку і стійко «пливуть» в бурхливому потоці ринку. А це зробити можна тільки, якщо в команді професіонали (це ми скромно так на себе натякаємо 🙂). Так як мало хто купує модулі безпосередньо від виробника, важливо правильно вибрати продавця або установника, які забезпечать вам правильний вибір і режими роботи вашої системи сонячного електропостачання.

Розміри і потужність

Вартість модуля залежить від його потужності прямо пропорційно. Однак, чим більше одинична потужність модуля, тим менше буде його вартість за ват. Тому, якщо вам потрібна певна потужність, то краще її набрати великими модулями, ніж маленькими - це буде і дешевше, і надійніше, тому що у вас буде менше з'єднань. Також, вартість за ват модулів зі стандартним напругою 12 / 24В (кількість елементів в модулі 36 або 72) зазвичай вище, ніж з нестандартним кількістю елементів в модулі 48, 54 або 60. Для останніх при заряді акумуляторів потрібен дорожчий MPPT контролер .

Тип сонячних елементів, застосованих в модулі, також визначає його розмір. Тому спочатку порахуйте, яка потужність вам потрібна для постачання енергією вашої навантаження, потім подивіться, чи вистачить вам місця для розміщення такої кількості модулів. Може знадобитися вибрати більш дорогі, але більш ефективні модулі, для того, щоб забезпечити всі ваші потреби в енергії. Не забувайте, до речі, що перед проектуванням системи сонячного електропостачання потрібно вжити всіх можливих заходів з енергозбереження (про це вже писалося на інших сторінках нашого сайту).

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

Тип сонячних елементів - монокристалічні, полікристалічні, аморфні і ін.

Основні типи сонячних елементів, які зараз масово продаються на ринку (перші 3 кремнієві, які складають левову частку ринку), наступні:

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

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

Які ж модулі, з перерахованих вище, працюють краще? Останнім часом з'явилося багато міфів і необґрунтованих заяв щодо того, що якийсь із цих типів модулів працює краще, ніж інші. Деякі запевняють, що полікристалічні елементи краще працюють при низькій освітленості і в похмуру погоду. Інші стверджують те ж саме, але для монокристалічних елементів. Я навіть чув версію , Що полікристалічні елементи краще перетворять розсіяне світло, тому що кристали в них «повернені в різні боки». На тему «Що краще - моно або полі» у нас є спеціальна стаття .

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

Що є фактами, так це наступне:

1. Монокрісталічні модулі зазвічай ма ють більшій ККД при STC , Тобто можна отріматі более потужності з одиниці площади Сонячної батареї при Яскрава сонці.
2. Монокрісталічні модулі ма ють менше деградацію Згідно.
3. Монокрісталічні модулі дорожча за ват.
4. На ефективність стандартних модулів в загально випадка впліває Кількість струмознімальніх шин. Чим їх більше, тим краще працюють сонячні елементи. Сонячні елементи з 3 шинами (busbars) поступово витіснені елементами з 4 шинами, а останнім часом з'явилися модулі і з 5BB. Ефективність їх вище, ніж у елементів з 3 або 4 шинами, але порівнювати при цьому потрібно елементи виробників однакового рівня. Хороший (брендовий, Tier1) виробник робить модулі з 3BB елементами краще, ніж noname або Tier3 c 4BB або 5BB.
5. Сонячні елементи, виготовлені за новою технологією (PERC, гетероструктурних і ін.) Мають ККД приблизно на 10-15% вище. Тобто в розмірі стандартного 250-260Вт модуля можна отримати до 320Вт. Такі модулі випускають, наприклад, російський Хевел або китайський Seraphim

Так що ще раз повторимо - якщо хочете отримати модулі з прогнозованими параметрами - купуйте брендові, із зазначенням реального виробника. Цей виробник повинен бути в списку протестованих незалежними лабораторіями або рекомендований незалежними агентствами. Ми вже давали посилання на статтю в журналі PV magazine зі списком рекомендованих китайським урядом виробників для фотоелектричних проектів в Китаї. Ось ще одне посилання - тести каліфорнійського агентства California Energy Commission , Де наведені дані по великій кількості протестованих незалежними лабораторіями модулів. В Європі також проводяться незалежні тестування сонячних панелей. Найвідоміша лабораторія - TUV - також має базу даних сонячних панелей різних виробників, пошукайте пропонований вам модуль в цій базі.

Якщо в цих списках є виробник пропонованих вам модулів - це вже добре. Ви можете отримати по ним дані незавісімимих вимірювань, а не тільки заявлені продавцями або виробниками параметри. Дрібні, «коленочние» виробники зазвичай не потрапляють в такі списки. Модулів ФСМ і багатьох інших продаваних у Росії під власними брендами китайських модулів, як ви можете здогадатися, там немає. На жаль, немає там і вироблених в Росії модулів - для зрілих ринків США і Європи російська продукція не становить інтересу. Тому, визначити реальні параметри російських сонячних модулів поки немає можливості.