Мансардное окно на солнечной батарее

Содержание

Солнечная панель вместо окна

Мансардное окно на солнечной батарее

В 2012 году Sharp анонсировала новую полупрозрачную (затемненную) солнечную панель, которая предназначена для использования в балконах или в виде окон в высотных зданиях, где она может генерировать энергию, а также пропускать свет.

Изначально предполагалось использовать в качестве остекления балконов и больших зданий, фото © Sharp Japan

Предполагалось, что через тонированное стекло не будет видно помещение, и в то же время частично отражать солнечный свет, чтобы в помещении не было жарко.

Эффективность таких солнечных панелей по данным производителя составляет 6,8% при максимальной мощности 95 Вт, что является достаточно низкими показателями.

Развитие идеи

Дальнейшее развитие идеи анонсировали совсем недавно. Эту идею подхватили многие ученые и инженеры. Представьте, что окно составляет от 20% площади фасада любого строения. А это большой потенциал для исследования и хорошая возможность использовать солнечную энергию для того же жилища.

Но в первую очередь – это большой рынок незанятой ниши!

Оконный рынок самый прибыльный и конкурентный на сегодняшний день, а среднее время замены окна на новое составляет 8-10 лет.

Так начали появляться новые образцы “солнечных” стекол для производства энергии.

Такая прозрачная солнечная панель может произвести 40 процентов электроэнергии в США, заявляет Мичиганский государственный университет

Небольшая заметка в sciencedaily.com (ScienceDaily, 23 October 2017) привлекла мое внимание со следующей публикацией: Технология будущего – в Мичиганском университете впервые внедрили прозрачные солнечные модули.

Профессор Ричард Лунт (Richard Lunt) и его коллеги из МГУ впервые разработали прозрачный люминесцентный солнечный концентратор, который при размещении на окне создает солнечную энергию, не нарушая зрение.

Потенциал стекольного рынка в США, по оценкам разработчиков, от 5 до 7 миллиардов квадратных метров. Таким образом, они полагают, если заменить все стеклопакеты новыми, то они покроют потребность электроэнергии в США на 40 процентов.

Теперь можете представить потенциал рынка в России и других странах…

Возможно через десятки лет будет такая реклама

Какие я вижу преимущества:

1. Не требуется больше искать площади под установку солнечных панелей (крыши, парковка, прилегающие земли и др.).

2. Больше окно – больше энергии, которую можно также использовать на отопление дома.

3. Использовать в окнах автомобиле-, кораблестроении.

4. Запустить производство прозрачных самозаряжающихся планшетов, смартфонов и мониторов.

Только 1,5% производиться электроэнергии солнечными панелями в США, а в Европе и других странах этот показатель значительно ниже. В Германии государством субсидируются установки солнечных панелей, а излишки энергии они готовы выкупать у населения.

Как результат

Солнечное окно с двойным остеклением так звучит в заголовке:

“Исследователи создают двухпанельные солнечные окна, которые генерируют электричество с большей эффективностью и создают затенение и хорошее шумо- и теплоизоляцию.” DOE/Los Alamos National Laboratory

Эта заметка напечатана на основе публикации Кайфэн Ву (Kaifeng Wu), Хунбо Ли (Hongbo Li) и Виктор Климова, “Тандемные люминесцентные солнечные концентраторы на основе инженерных квантовых точек”, в научном журнале Nature Photonics, DOI 10.1038 / s41566-017-0070-7, 1 января 2018 года.

Все это стало возможным благодаря новой оконной архитектуре, которая использует два уровня квантовых точек, которые поглощают разные части солнечного спектра. Такой подход дополняет существующую фотогальваническую технологию, добавляя высокоэффективные солнечные коллекторы к существующим солнечным панелям или интегрируя их как полупрозрачные окна в архитектуру здания.

Ознакомиться со статьей вы можете по ссылке.

Не торопитесь менять окна в своей квартире!

Через пару десятков лет установите электротеплые окна с двойным стеклопакетом. 🙂

Это еще не все

Создано стекло, которое автоматически темнеет и светлеет в зависимости от интенсивности солнечного излучения.

© Dennis Schroeder/NREL

Ученые из NREL тоже приняли участие в гонке, кто первый сделает окно-солнечную панель, и сосредоточились на “эффекте прозрачности” оконного стекла.

Стекло темнеет и производит электричество,когда поток солнечного света проходит сквозь него, поглощая свет.

Когда поток солнечного света уменьшаешься, стекла окна превращаются в обычные прозрачные.

«Существует основополагающий компромисс между хорошим окном и хорошим солнечным модулем. Наша технология обходит его. Мы получаем солнечный модуль, когда есть солнечный свет, и у нас есть простое окно, когда его нет», – сказал Лэнс Уилер, ученый из NREL.

В потемневшем состоянии стекло пропускает не более 3 % солнечного спектра, когда они прозрачные – 68 %. Эффективность преобразования солнечного света в электроэнергию составляет 11 %, что является не самым лучшим результатом на текущий момент, но достаточно хороший показатель для данной технологии.

Состав и производительность переключаемых фотоэлектрических устройств. Схема архитектуры оконного устройства PV и процесс переключения

Солнечные прозрачные элементы получаются с использованием перовскитов (редкий Земельный минерал титаната кальция, CaTiO3) и однослойных углеродных нанотрубок.

Сама технология рассказано и детализирована в научном журнале nature communications, если интересно прочитать можно по следующей ссылке

Готовый элемент реагирует на тепло солнечного света, и превращается в тонированное состояние. Изменение происходит благодаря молекулам метиламина. При нагревании, молекулы вытесняются, что приводит к потемнению устройства.

Когда солнце не светит, элемент охлаждается, и молекулы повторно поглощаются, что приводит к восстановлению прозрачности.

На испытаниях стекло смогло пройти повторяющиеся циклы тонировки и прозрачности, но после 20 циклов эффективность начала снижаться. В настоящее время команда сосредоточена на улучшении стабильности, чтобы переключение происходило без ущерба производительности.

Данная технология, может быть объеденена с предыдущими технологиями и использована также в здания и транспортные средства.

А вы что думаете по этому поводу? Оставляйте свои комментарии в постах к этой статье в группе ВК.

Если вам понравилась статья жмите на палец вверх и подписывайтесь на дзен-канал.

Переходим на темную сторону: эффективная солнцезащита для мансардных окон

Мансардное окно на солнечной батарее

Мансардные окна – красивы и практичны сами по себе. А чтобы сделать их практически совершенными, инженеры и дизайнеры разработали огромный ряд затеняющих систем. Летом справляться с чрезмерным зноем помогают специальные солнцезащитные аксессуары. СуперДом расскажет, какая защита на окна от солнца подойдет для мансарды.

Наиболее значительная проблема для мансарды – вероятность ее перегрева. Ведь окна, установленные под наклоном, направлены непосредственно в небо, а значит, солнечные лучи не встречают на своем пути никаких конструктивных препятствий.

Солнце нагревает поверхности стен, пола и мебели, создает ощущение перегретого нездорового воздуха, способствует выгоранию отделочных и обивочных материалов.

В солнечные дни температура в помещении под крышей может подниматься до 26-28 °С, при том что нормативным считается диапазон в 20-24 °С.

Есть наиболее простые и действенные методы решения проблемы, причем доступные к применению как при новом строительстве, так и во время реновации существующего строения.

Речь идет о внутренних шторах и жалюзи, а также о наружных маркизетах и роллетах. Такие приспособления снижают количество солнечного света, попадающего в помещения, помогают в формировании здорового микроклимата в мансарде и вносят определенную лепту в процесс повышения энергоэффективности здания в целом.

Шторы для затемнения окон

Самый простой вариант защиты от солнца – установка с внутренней стороны мансардного окна тканевой шторы или роллеты. Конструктивно последняя представляет собой полотно, которое по боковым направляющим передвигается вверх или вниз, не провисает, а в скрученном состоянии прячется в широкий карниз наверху створки.

Фиксаторы дают возможность удерживать роллету в одном из нескольких положений, частично или полностью закрывая окно.

Но роллеты защищают мансарду от солнца не на 100 %. Схожие с обычными шторами, они скорее фильтруют свет, снижают степень его влияния. Чаще всего их делают из хлопка, пропитанного специальными составами для повышения светостойкости.

Реже, в силу дороговизны, используют полиэстер с различной степенью светонепроницаемости и специальным алюминиевым теплоотражающим покрытием с тыльной стороны. Роллеты из него еще называют затемняющими.

Есть также шторы-плиссе, которые выпускают из полупрозрачной плиссированной ткани с пылеотталкивающей пропиткой.

Управляют роллетами и шторами чаще всего вручную, при помощи ручки-планки и ползунка. Но возможна и установка электропривода. Тогда степень открывания регулируют с пульта ДУ.

«Умное» управление шторами

Управление затемняющими шторами может осуществляться не только вручную, но и с помощью настенного выключателя или пульта. Поскольку шторы поднимаются и опускаются со стороны помещения, пользователь может в любой момент остановить процесс, а затем возобновить его.

Если такой солнцезащитный аксессуар установлен на мансардном окне с электрическим управлением, подключенным к системе «умный дом», то используя специальные датчики, можно наиболее эффективно управлять затемнением в комплексе с другими системами в мансардном помещении.

Например, при включении домашнего кинотеатра автоматически плавно потухнет искусственное освещение, системы климат-контроля и вентиляции будут поддерживать заданные комфортные условия, а окна закроют светонепроницаемые шторы. При окончании просмотра фильма все системы вернутся в исходное положение.

Шторы могут сами открываться по утрам в заданное время (и солнечные лучи будут приятно будить хозяев), а на ночь автоматически закрываться.

Особенности монтажа и эксплуатации

Для закрепления полотна и направляющих применяют потолочные кронштейны, липучки на высокостойком клею или шурупы. Во всех случаях очень важно точно разметить места установки.

Следует помнить, что большая часть изделий предназначена только для установки в помещениях с относительной влажностью воздуха не более 70 %. В ванные комнаты стоит выбирать только специальные влагостойкие шторы.

При использовании шторы для затемнения окон важно не допускать их резкого подъема и опускания. Также надо избегать любого механического воздействия на ткань, оберегать ее от попадания грязи.

Солнцезащитные жалюзи на мансардные окна

Классические горизонтальные жалюзи состоят не из единого полотна, а из отдельных пластин-ламелей. Их выпускают из пластика или алюминия с водостойким покрытием. Существуют также изделия, в которых ламели с одной стороны покрыты термоотражающим слоем.

В сравнении со шторами жалюзи предоставляют больше возможностей по регулированию степени освещенности комнаты.

Управляют жалюзи вручную, с помощью шнура (подъем и опускание) и пластиковых стержней (поворот ламелей). Также есть возможность оборудовать их электромеханическим управлением.

Жалюзи интересны тем, что позволяют изменять степень затенения от полностью глухого закрытия до частичного.

Солнцезащитные жалюзи: особенности монтажа и основной уход

Крепление жалюзи обычно не вызывает никаких проблем, главное – соблюсти параллельность и перпендикулярность соответствующих соединений.

Правильность установки проверяют следующим образом: приподнимают или опускают жалюзи и фиксируют их в конкретном положении.

Ламели должны двигаться без препятствий и заклиниваний, не поворачиваться в разные стороны самопроизвольно и т. п.

Желательно избегать механического воздействия на ламели и регулярно протирать с них пыль специальной легкой щеткой с мягкой щетиной.

Раз в год жалюзи придется снять с окна и промыть под проточной теплой водой с мыльным раствором.

Солнцезащитные ролеты: маркизет на мансардных окнах

Внешне маркизет похож на тканевую роллету – разница лишь в том, что устанавливают его снаружи. Он сделан из прочного пластика, стойкого к воздействию атмосферных осадков.

По своей структуре этот полимер похож на плотную ткань с мелкосетчатой фактурой.

Крепкая полупрозрачная сетка отражает львиную долю солнечных лучей. При этом количество тепла, проникающее внутрь помещения, уменьшается на 60 % и более. Тем самым маркизет играет роль фильтра, который не перекрывает вид на улицу, но заслоняет солнце.

Кроме того, за счет наружного расположения этот аксессуар защищает оконные стекла от перегрева.

Как установить маркизет

Устанавливают маркизет на мансардных окнах с поворотным или поворотно-откидным вариантом открывания. В натянутом состоянии он не препятствует фиксации окна в различных положениях. Таким образом обеспечивается защита от солнца и проветривание помещений одновременно.

Регулировать открывание и закрывание маркизета можно при помощи крючков, которые находятся на нижнем наружном краю окна. Есть возможность установки и электропривода, в том числе на солнечной батарее.

Для уверенности в качестве конечного результата установку маркизетов лучше поручить тому же специалисту, который монтирует и сами мансардные окна. Правильно закрепленный маркизет не будет подвергаться загрязнению (от отделочных работ или уличной грязи), так как при необходимости он легко скручивается в рулон, спрятанный в конструкции окна.

Маркизет: 5 правил эксплуатации

Размещенный снаружи, маркизет подвергается различным атмосферным воздействиям – ветру, дождю, солнцу и др.

Поэтому для сохранения свойств ткани при эксплуатации маркизета нужно придерживаться ряда важных правил:

  1. При сильном ветре, а также на время ливня или града желательно сворачивать аксессуар. Не стоит надолго оставлять ткань в сыром состоянии и под нагрузкой. Основательно промокший маркизет лучше свернуть и растянуть заново во время сухой и солнечной погоды, когда он сможет естественным образом просушиться.
  2. Зимой эксплуатация маркизет допускается при температуре воздуха не ниже -20 °С.
  3. Перед сворачиванием следует убедиться, что на поверхности нет листьев и веток.
  4. Если при открывании или закрывании приходится применять определенное усилие (или ощущается слабое натяжение ткани), то требуется вызов специалиста для осмотра и ремонта устройства.
  5. Чистку полотна маркизета выполняют при помощи щетки или пылесоса. Для мокрой очистки используют прохладную воду или специальные моющие средства для полимерных материалов. Промывание шлангом не допускается.

Солнцезащитные рольставни на мансардные окна

Наружные роллеты (или рольставни) можно охарактеризовать как более прочную разновидность жалюзи.

Их также выпускают в виде полотна, состоящего из стальных или алюминиевых пластин-ламелей, которые скользят по двум направляющим, а в полностью открытом состоянии сматываются в рулон.

Важное отличие рольставен от жалюзи в том, что они не пропускают уличный шум и являются дополнительной защитой мансардных окон от механических внешних воздействий, то есть выполняют защитную функцию, поскольку снижают риск взлома и ограбления дома.

Самый простой способ управления полотном – ручной, основан на использовании ленточного механизма, схожего по конструкции с ремнем безопасности в автомобиле.

Чтобы закрыть или открыть рольставни, ленту необходимо потянуть на себя. Однако значительно более удобным считается электропривод с дистанционным управлением, который позволяет автоматизировать работу конструкции.

Рольставни: монтаж и правильная эксплуатация

Внимание при монтаже. Наружные роллеты устанавливают в специальном накладном коробе на крыше здания, вплотную к оконному профилю.

Сразу после установки важно проверить удобство и надежность управления ламелями, плавность их передвижения, отсутствие заклиниваний.

В зимнее время существует вероятность обледенения конструкции, поэтому перед подъемом рольставен надо предварительно простучать полотно по контуру, обратив особое внимание на нижнюю часть изделия.

5 преимуществ рольставен

  • Защищают помещение от перегрева
  • Снижают уровень уличного шума и звука дождя
  • Противостят механическим воздействиям
  • Обеспечивают затемнение комнат
  • Защищают от повреждений во время града

Снаружи или внутри: выбираем метод солнцезащиты

Наружные аксессуары (рольставни, маркизеты) лучше всего защищают от жары. Они задерживают солнечные лучи, ограничивая нагревание помещения. Особенно рекомендуется монтировать наружные солнцезащитные элементы на окнах, установленных на крыше с южной стороны.

Внутренние аксессуары в меньшей степени защищают от перегрева. Их основное назначение – регулировка количества света, поступающего в помещение, а также декор.

Солнечное излучение, проходящее через стекло, поглощается шторами, тканевыми роллетами или жалюзи и преобразуется в длинноволновое инфракрасное (тепловое), которое не пропускается через стекло наружу – то есть внутренний солнцезащитный аксессуар передает тепло в помещение, работая как нагреватель.

Все это может приводить к нежелательному перегреву комнат, прежде всего расположенных под южными скатами.

4 рекомендации, как правильно выбрать защиту на окна от солнца

Специалисты советуют принимать во внимание следующие рекомендации:

  1. Шторы и роллеты (особенно шторы-плиссе или затемняющие) наиболее эффективны для помещений, где иногда требуется темнота в дневное время, – детских комнат, а также зоны отдыха с домашним кинотеатром.
  2. Жалюзи подойдут для кабинета, мастерской, гостиной и др., где помогут перекрыть прямое солнечное воздействие, но не прекратят доступ света в помещение.
  3. Маркизеты пригодятся для солнцезащиты гостиной, спальни или ванной комнаты.
  4. Рольставни будут полезны практически на любых окнах – для обеспечения более надежной защиты как от солнца, так и от взлома.

Как именно решать вопрос солнцезащиты мансардных окон, выбирать самому домовладельцу.
Жестких требований здесь нет, многое зависит от предпочтений конкретного потребителя.

Окна батареи. Прозрачные солнечные батареи. Работа и применение

Мансардное окно на солнечной батарее

Сравнительно недавно на рынке солнечной энергии стали появляться инновационные разработки, которые предполагают применение оконных стекол в качестве солнечных батарей. Это очень перспективная технология, которая может найти применение не только в городских высотках, но и во многих иных отраслях. При этом над возможностью преобразования окон в окна батареи работает множество компаний.

Одни предлагают устанавливать тонкие полосы кремниевых фотоэлементов прямо между стеклами в стеклопакетах. По внешнему виду подобные окна батареи напоминают открытые жалюзи, в результате они не перекрывают вид из окна.

Другие предлагают использовать для окон стекла со специальным полупрозрачным покрытием. Подобный слой является активным, он преобразует световое излучение в электрическую энергию, аккумулируя в специальных полупрозрачных проводниках.

Другие предлагают наклеивать на стекло пленку, обладающую свойствами солнечной батареи.

Окна батареи в настоящее время выпускаются двух типов: на гибких подложках и на стеклянных основаниях. Но есть и другие разработки

  • Гибкие варианты напоминают тонировочную пленку, их наклеивают на прозрачные конструкции (панели остекления фасадов, окна и так далее). Их светопропускная способность составляет порядка 70%, что фактически не снижает уровня освещенности помещения. Делают их из гибкого композитного материала, который схож с пластиком.
  • Второй вариант прозрачных панелей предполагает нанесение двухслойной пленки на закаленное стекло. На закаленную стеклянную подложку (в некоторых случаях триплекс) наносится тонкая пленка аморфного кремния. На нее сверху напыляется прозрачная микропленка кремния. Микропленка преобразует ИК-лучи, а аморфный кремний — видимый спектр.
  • Ряд компаний решили не создавать полностью прозрачный фотоэлектрический элемент. Вместо этого они решили взять TLSC, то есть прозрачный люминесцентный солнечный концентратор. TLSC–материал состоит из органических солей, он поглощает невидимое глазу излучение инфракрасного и ультрафиолетового спектра, в результате оно преобразуется в инфракрасные волны некоторой длины (они также невидимы). Указанное инфракрасное излучение идет к краям пластины, где установлены тонкие полоски фотоэлектрических солнечных батарей.
  • Последней разработкой ученых является абсолютно прозрачный материал, который при поглощении солнечного света может генерировать его электричество. Материал представляет пленку из полупроводникового полимера, который насыщен углеродными «мячиками» фуллеренов. Уникальность этого материала в том, что при определенных условиях он формирует упорядоченную структуру, которая напоминает пчелиные соты при многократном приближении.

Принцип действия

  • Прозрачные пленки для окон содержат активный люминесцентный слой. Небольшие органические молекулы поглощают определенные длины волн солнечного света. При этом имеется возможность настраивать структуру под определенные длины волн. Так эти материалы могут поглощать лишь ультрафиолет и лучи с практически инфракрасной длиной волны, чтобы впоследствии «подсвечивать» иную длину волны в инфракрасном диапазоне.
  • «Светящийся» инфракрасный свет может быть преобразован в электроэнергию при помощи тонких полосок фотоэлектрических солнечных элементов батареи. Вследствие того, что указанные материалы не излучают и не поглощают свет в видимом спектре, то смотрятся они для человеческого глаза абсолютно прозрачно.
  • Совершенно новый подход в создании окна батареи демонстрирует технология создания материала, который создает электрический ток при его облучении. Происходит это так:

— Через тонкий слой материала, который находится в жидком состоянии, направляются микроскопические капли воды. — По мере остывания полимера капли равномерно распределяются по поверхности и испаряются.

— В результате создается текстура из шестиугольников, их плотность определяется скоростью испарения и определяет эффективность переноса заряда. Другими словами, чем плотнее упаковка, тем эффективнее материал.

— Нити полимера распределяются по граням шестиугольников. При этом они остаются пустыми, а сам материал выглядит практически полностью прозрачным. Однако плотно упакованные нити вдоль граней превосходно поглощают солнечный свет, а также проводят электрический ток, который в том числе создается при облучении солнечным светом материала.

Особенности

  • особенность уже создаваемых панелей заключается в применении невидимого спектра солнечных лучей, то есть его ультрафиолетовой и инфракрасной частей.
  • Поглощение и «переработка» инфракрасного излучения позволяет добиться важного достоинства — минимизация теплового воздействия. Это крайне важно для стран с жарким климатом. Именно ИК-спектр лучей приводит к нагреванию поверхностей и необходимости охлаждать их. Прозрачные панели солнечных батарей поглощают ИК-лучи, при этом не разогреваются сами. В результате можно минимизировать траты на системы охлаждения.
  • На текущий момент освоенные технологии прозрачных солнечных батарей демонстрируют малый КПД. Но с усовершенствованием технологий КПД будет повышаться. Даже малая производительность будет окупаться отсутствием необходимости поиска места установки и легкостью монтажа. Значительная площадь стеклянных конструкций, которые фактически не приносят практической пользы, позволит вырабатывать существенное количество электроэнергии.

К достоинствам можно отнести:

  • Удобство применения, нет необходимости искать дополнительное место для развертывания батарей, ведь они сами размещаются в стекле. Они не занимают места.
  • Легкость монтажа.
  • Экологичность.
  • «электростекла» отбирают часть энергии света, вследствие чего здания меньше нагреваются. Это позволяет снизить затраты на вентиляцию и кондиционирование. Особенно это актуально в странах с солнечным и жарким климатом.
  • Возможность широкого применения.

К недостаткам можно отнести:

  • Окна батареи не совершенны и многие из них забирают часть света, которое должно попасть в помещение.
  • Низкий КПД.
  • Малая распространенность.
  • Не проработанность технологий.

Окна батареи в ближайшем будущем вполне могут заменить обычные стекла в:

  • Домах и других зданиях.
  • Электронных приборах.
  • Автомобилях.

Некоторые компании уже производят стекла в небольших количествах для установки в зданиях, это японская корпорация Sharp и ряд других.

Возможности применения подобного изобретения довольно обширны, но эффективность технологии на данный момент ограничивается несовершенством технологии. Уже апробированные технологии обеспечивают всего 1%, а более продвинутые — 5-7%.

Тем не менее, перспективы прозрачных солнечных батарей обширны. Так замена дисплея смартфона или ноутбука на новый «солнечный» экран позволит существенно увеличить срок его работы без подзарядки. Города будущего смогут превратиться в экологичные электростанции без установки дополнительного оборудования — здания смогут сами себя снабжать энергией.

12 преимуществ Double-Glass солнечных модулей

Мансардное окно на солнечной батарее

Солнечные модули с двойным стеклом  появились на рынке сравнительно недавно — 1-2 года назад, но до недавнего времени они были дороже обычных модулей. В 2017 году они стали производиться массово почти всеми ведущими производителями модулей, что привело к существенному снижению их цены.

Все тонкопленочные модули изготавливаются именно с 2 стеклами. В последнее время и кристаллические модули стали делать с 2 стёклами. Такие модули могут быть как монокристаллические, так и поликристаллические. В основном они выпускаются без алюминиевой рамы, но могут быть и в раме.

12 Преимуществ модулей с двойным стеклом

  1. Больший срок службы. Снижение мощности в среднем 0,5% в год, в то время как у стандартных модулей — 0,7% в год. Как известно, защитная пленка с задней стороны у обычных модулей со временем «стареет», появляются микротрещины и она начинаем пропускать влагу.

    Эта влага внутри солнечной панели приводит к коррозии контактов, соединяющих солнечные элементы в модуле, а также к коррозии контактной сетки на самом солнечном элементе, что приводит, в конечном итоге, к выходу солнечной панели из строя.
    Стекло с обратной стороны не стареет, поэтому такие модули прослужат более 25 лет без существенного ухудшения качества и производительности.

    Именно поэтому почти все производители модулей с двойным стеклом заявляют гарантию на 80% мощности солнечной панели в течение 30 лет (для обычных модулей с защитной пленкой — 20 лет)

  2. Больший срок службы и меньшее снижение мощности солнечной панели позволяет с double glass солнечными модулями генерировать на 25% больше энергии за весь срок службы.

    Это значит, что стоимость электроэнергии будет примерно на 25% ниже, что обеспечивает лучший возврат инвестиций

  3. Стекло на задней стороне является прозрачным, поэтому меньше нагревается. Меньший нагрев ведёт к большей производительности в реальных условиях эксплуатации.

    Таким образом, модули с 2 стёклами быстрее окупаются, учитывая что сейчас их цена примерно такая же, как у стандартных солнечных модулей с рамой. Безрамные модули к концу 2017 года даже стали дешевле солнечных модулей с рамой.

  4. 2 жестких стеклянных защитных слоя лучше защищают солнечный элемент от механических повреждений во время транспортировки и монтажа.

    Поэтому вероятность появления микротрещин солнечных элементов к моменту запуска в эксплуатацию солнечной батареи у double glass солнечных модулей практически равна 0.

  5. Double-glass модули лучше работают в суровых условиях окружающей среды — не только в пустынях с песчаными бурями, но и в более типичных для России условиях со снегом и влагой, постоянно переходящей из твёрдого в жидкое состояние при переходе температуры через 0°С.

    Все мы знаем, как пагубно действуют весенние перепады температур на наши дороги, когда вода в трещинах на асфальте буквально разрывает в клочья асфальт. Похожие процессы происходят и с обратной стороны солнечных батарей — когда защитная плёнка стареет, в ней появляются микротрещины, влага в этих микротрещинах замерзает при перепадах температуры и постепенно разрушает защитную пленку. Ну а дальше — см. п.1 выше.

    DoubleGlass гораздо более высокую долговечность при эксплуатации в неблагоприятных условиях:

    • экстремально низкая или высокая температура; 
    • высокая влажность с солевой взвесью (прибрежные районы);
    • высокое УФ-излучение (высокогорные районы);
    • абразивное воздействие песчаных частиц (степь, пустыня).

    Перечисленные неблагоприятные факторы могут значительно сократить реальный срок службы солнечных модулей с защитной EVA пленкой в сравнении с обычно заявляемыми 25 годами, но практически не оказывают влияния на срок службы модулей DoubleGlass.

  6. Напряжение в цепочке солнечных панелей может быть до 1500В (у обычных модулей — до 1000В), что может снизить конечную стоимость солнечной электростанции при выборе более высокого рабочего напряжения солнечной батареи (за счёт стоимости провода, сетевого инвертора и т.п.)
  7. Безрамные солнечные модули не нужно заземлять, поэтому не нужно тянуть на крышу или к солнечной батарее провод заземления. Это также снижает общую стоимость системы солнечного электроснабжения.
  8. Полностью PID-free, т.е. отсутствует в принципе деградация, вызванная разностью потенциалов.
  9. Частичная прозрачность. Такие модули можно использовать как полупрозрачные крыши — для автостоянок, беседок, навесов, частичного остекления теплиц и т.п. См. подробнее ниже.
  10. Класс пожаростойкости солнечных модулей с двойным стеклом выше, чем у обычных солнечных модулей.
  11. Безрамные модули легче освобождаются от снега, т.к. снег не задерживается нижней частью рамы. Их также легче мыть, у рамных модулей обычно при мытье грязь скапливается на нижней части рамы.
  12. Устанавливать солнечные модули без рамы легче, можно использовать стандартные зажимы для тонкопленочных модулей

Недостатком пока является только вес солнечных модулей с 2 стеклами. Но в большинстве случаев это не является принципиальным препятствием для их применения. По мере насыщения рынка такими модулями мы все больше будем видеть их на солнечных электростанциях вокруг.

Новые возможности для встраивания солнечных панелей в здания и архитектурные формы

Безрамочные модули — это не просто генерирующие солнечные батареи, а основа для светопрозрачных конструкций , которые могут использоваться в дизайнерских решениях.

С точки зрения строителей безрамочный солнечный модуль – это фактически уже применяемое в архитектурном дизайне стекло «триплекс», только с добавленным функционалом солнечной генерации.

Поэтому для светопрозрачных солнечных батарей подходят все варианты, в которых архитекторы уже используют триплекс:

в коммерческих и общественных объектах:

  • крыши торговых павильонов или рынков;
  • остановки общественного транспорта;
  • остекление учебных заведений, спортзалов. 

в частных домохозяйствах: 

  • зимние сады;
  • навесы летних террас, веранды;
  • уличные бассейны;
  • навесы для автомобилей.

В зависимости от решаемой дизайнерской задачи можно заказать разный уровень светопрозрачности модулей, который определяется плотностью размещения солнечных элементов  и варьируется от минимальной 10% (при этом достигается максимальная мощность генерации) до максимальной прозрачности 40%.

Наш ассортимент Double Glass солнечных модулей

В нашем ассортименте в декабря 2017 года появились солнечный модули с двойным стеклом. Посмотреть текущее наличие наскладе и технические характеристики солнечных модулей можно в нашем интернет-магазине. В настоящее время есть 2 модели солнечных модулей с двойным стеклом — Renesola Virtus II 265Вт поликристаллические и 280 Вт JA Solar JAM6(K)(DG)60-280/4BB монокристаллические

Линейные размеры светопрозрачных модулей соответствуют размерам стандартной батареи из  60 солнечных элементов: 1658*992мм. Толщина стеклянного полотна — 6 мм, распределительных коробок — 19 мм.

Три распределительные коробки (две крайние – с кабелями МС4) разнесены по короткой стороне модуля. Отступ от края полотна до распределительных коробок позволяет монтировать светопрозрачные батареи в рамные конструкции как обычное стекло для архитектурных вариантов установок.

Возможен заказ солнечных модулей с двойным стеклом с 72 солнечными элементами. Такие модули могут быть мощностью от 305 до 340Вт.

Для классических установок светопрозрачных батарей на монтажные алюминиевые профили у нас  есть серединные и концевые фиксаторы для безрамочных модулей.

Перейти в Интернет-магазин для покупки солнечных модулей Double Glass

Эта статья прочитана 5300 раз(а)!

Продолжить чтение

  • Как выбрать солнечную батарею и не пожалеть об этом?
  • Качество солнечных элементов и модулей
  • Срок службы солнечных батарей
  • Как выбрать СБ? Руководство для покупателя

Солнечные батареи на крышу: описание, способы монтажа, принцип работы, отзывы

Мансардное окно на солнечной батарее

Еще недавно использование солнечного света в качестве замены традиционных энергоносителей воспринималось как нечто фантастическое или возможное только в особых условиях.

Сегодня подобные решения не выглядят невероятными, но также сохраняются и проблемы их реализации на практике для рядовых потребителей.

Сам по себе монтаж солнечных батарей на крышу достаточно прост и оптимизирован, однако это не отменяет сложностей в организации работы таких аккумуляторов.

Базовый комплект системы

В рабочую инфраструктуру солнечного генератора входит аккумуляторная станция, инверторный блок, преобразователь энергии, контроллер и управляющая аппаратура, непосредственно панели с фотоэлементами и монтажно-соединительная фурнитура.

Каждый компонент может быть представлен разными устройствами, отличающимися по технико-эксплуатационным характеристикам. Например, небольшой жилой дом с солнечными батареями на крыше обеспечивается мощностью 1,5-2 кВт.

Надо отметить, что существуют и комплексные, и локальные станции, которые могут обслуживать разные группы потребителей. Мощные аккумуляторы вырабатывают достаточно энергии для покрытия всех нужд в электроэнергии – от уличного фонаря до отопительного котла.

Для дачи предназначены менее производительные системы, хотя на участках нередко используется энергозатратное оборудование в виде насосных станций и рабочей силовой техники.

Принцип работы солнечных аккумуляторов

Наиболее выдающейся и заметной частью солнечной электростанции является панель преобразователя. Существуют разные технологии ее изготовления вплоть до того, что производители разрабатывают секретные рецептуры фотокристаллических наполнителей.

К стандартным устройствам можно отнести панель из кремния с покрытиями на основе бора и фосфора. Это может быть как одиночная пластина, так и комбинированная – из двух и более элементов.

В разных слоях покрытия есть активные электроны, которые под влиянием света запускают движение частиц, провоцирующее выработку тока.

Аккумуляцию полученной энергии обеспечивают связанные с панелями медные полоски. Они могут передавать ток или накопителям энергии, или напрямую потребителям, к примеру, находящейся на участке светотехнике.

Чтобы солнечные батареи на крыше принимали наиболее выгодное положение относительно поступления лучей, в конструкции предусматривается и автоматика.

Благодаря тепловым датчикам она реагирует на свет и направляет панели в сторону солнца.

Выбор места для установки

В целях изначального повышения производительности системы желательно продумать оптимальное место размещения панелей на крыше. Руководствоваться следует следующими правилами:

  • Учет падения тени. Если зона установки большую часть дневного времени находится под тенью высокого дерева – разумеется, КПД будет крайне низким и не позволит окупить даже стоимость обслуживания модуля. Поэтому подбирается наиболее открытая солнечным лучам зона.
  • Правильная ориентация панелей. Даже если в конструкции предусмотрена система автоповорота, желательно изначально выбирать позицию, которая будет наиболее выигрышна с точки зрения падения ярких солнечных лучей на фотоэлементы.
  • Расчет по наклону. Распространенной ошибкой в монтаже панелей является их расположение под углом, соответствующим скату. Иными словами, конструкция просто укладывается на скат без каких-либо коррекций. Это в корне неверный подход, поскольку углы скатов (30-45 градусов) могут не соответствовать наклону, который будет наиболее выигрышным в конкретном регионе. Специалисты рекомендуют выполнять установку солнечных батарей на крыше под наклоном, равным географической широте местного региона. То есть угол будет соответствовать градусу широты.
  • Определение доступности. Эксплуатация панелей будет сопряжена с регулярным уходом и технической поддержкой конструкции. Поэтому заранее оценивается и физическая доступность к панелям на крыше.

Варианты создания несущей базы

Для установки панелей рекомендуется монтировать силовой блок, на котором будет зафиксирован каркас фотоэлементов. Такую конструкцию можно изготовить в домашних условиях. Потребуется металлический уголок и крепежные элементы. Соединения желательно выполнять сваркой – опять же с помощью инвертора стыки сформирует даже неопытный домашний мастер.

Самое главное – правильно рассчитать базу по размерам и весу, чтобы она не проломила кровельное покрытие и в принципе позволяла выполнить надежную фиксацию. Сложность крепления солнечных батарей на крыше заключается в монтаже несущей платформы к стропильной системе.

Дело в том, что фиксация как таковая выполняется не к элементам кровли, а к балкам крыши в подкровельном пространстве.

Со стороны чердачного помещения выполняется прочный силовой каркас, на базе которого будет закреплена сваренная профильная конструкция.

Лучше всего применить болтовые соединения, чтобы в любой момент установку можно было отсоединить. Для этого заранее просчитываются отверстия, формируется конфигурация взаимной компоновки и т. д.

Очевидно, что потребуется создавать технологический проем и в кровельном покрытии.

Процесс монтажа солнечных батарей на крыше

Каждая панель с фотоэлементами заключается в металлический профильный каркас. Изготовители изначально продумывают конфигурацию будущего крепления, оставляя зазоры и отверстия для фиксации. На этапе установки панелей должна быть подготовлена соответствующая крепежная оснастка и на несущей платформе.

Кроме того, необходимо подготовить демпфирующий и изолирующий материалы. Они позволят уберечь систему крепления от коррозийного повреждения и сильных вибраций от ветровой нагрузки. Это своего рода подкладки между несущей конструкцией и панелями.

Далее выполняется установка солнечных батарей на крыше в выбранной точке – посредством метизов через технологические отверстия корпус панели прикручивается к металлическим профилям.

При возможности стоит использовать регулируемые или шарнирные фиксаторы для регулировки положения панелей.

Электротехнические мероприятия

Не менее ответственный этап, на котором организуется сетевая разводка и подключение оборудования.

Возможны разные способы решения этих задач, но самым надежным считается метод автономного подключения солнечных батарей на крыше с независимым источником питания.

Панели с преобразователем и аккумулирующими блоками вводятся в систему автономного энергоснабжения. Для этого потребуются генераторы небольшой мощностью порядка 500 Вт с бытовым напряжением до 220 В.

Проводка выполняется с помощью стандартного кабеля типа витой пары с толстым слоем изоляции, предусматривающим эксплуатацию на улице.

Все соединения аппаратуры производятся с помощью электротехнических контакторов – как правило, они входят в комплект с солнечными панелями.

Как альтернативное решение можно подумать и о возможности подключения к центральной электросети, но тогда не получится использовать электростанцию в качестве резервного источника питания.

Интеграция мансардных окон на солнечных панелях

Оптимизированный по конструкции вариант солнечной батареи, который исключает необходимость выполнения специальных монтажных мероприятий. Панель уже встроена в мансардное окно, поэтому требуется только установка рамной конструкции. При желании панель можно изъять из несущего корпуса и оставить одно окно с жалюзи или другой защитной фурнитурой.

Некоторые производители предлагают установку солнечных батарей на крыше дома в уже готовые мансардные окна. То есть панель проектируется и изготавливается специально под размеры имеющегося проема с учетом характеристик рамы.

Далее остается лишь выполнить несколько отверстий в конструкции оконного блока и закрепить болтами панель. Для подключения кабеля создается небольшой канал с трассой проводки, ведущий в чердачное помещение или мансарду.

Здесь же, к слову, может располагаться аккумулирующая и преобразующая энергию аппаратура.

Общие рекомендации по рабочему процессу

Перед началом работ следует набросать примерный план размещения конструкции – это позволит не только определиться с оптимальным способом крепления, но и минимизировать возможные просчеты инсталляции. Также следует учитывать советы изготовителей по креплению солнечных батарей на крышу здания.

Например, в инструкциях часто отмечают необходимость сохранения зазора между поверхностью корпуса панели и кровельным покрытием.

В целях оптимального распределения энергии по всей зоне фотоэлементов также рекомендуется располагать прямоугольные панели по горизонтали – то есть длинной стороной вдоль карниза.

Эксплуатация системы

Наилучший способ управления системой – через автоматику. Современные бытовые электростанции на солнечных элементах позволяют с помощью дистанционного пульта управления программировать работу и непосредственно панелей, и аккумулирующего оборудования. Но это не значит, что не потребуется физического обслуживания.

Периодически необходимо проверять состояние солнечных батарей. На крыше частного дома целесообразно предусмотреть небольшую техническую площадку с набором необходимых инструментов и расходных материалов.

Время от времени должны будут выполняться регулирующие операции, осмотр фотоэлементов, чистка конструкции и смена расходных деталей при необходимости.

Отзывы о солнечных батареях

В России пока не так много частных домовладельцев, которые испытали возможности солнечных аккумуляторов. Тем не менее впечатления от первого знакомства с данным источником энергии по большей части положительные.

Даже относительно небольшое покрытие объемов требуемой энергии вызывает положительные отклики.

Пользователи отмечают широкие возможности накопления и распределения энергии с последующим рациональным использованием ее в соответствии с запросами.

С другой стороны, многие из тех, кто установил солнечную батарею на крыше своего дома, отмечают сложности с обслуживанием и дороговизну расходных материалов. По-прежнему высокая стоимость оборудования остается главным препятствием в распространении солнечных батарей.

Заключение

Несмотря на очевидную пользу от освоения альтернативных источников энергии, все еще остаются проблемы их использования на уровне массового потребителя. Это не только технические нюансы, с которыми сталкиваются пользователи, но и концептуальные особенности выработки энергии.

Например, установка солнечных батарей на крыше в частных загородных домах может себя оправдать лишь в теплых регионах, где наблюдаются высокие показатели так называемой инсоляции. Это мера солнечной энергии, которая поступает на землю с лучами света.

И она совсем не одинакова на юго-западе и северо-востоке страны, в частности. Также специалисты рекомендуют брать во внимание соотношение между требуемой энергией и потенциально генерируемой солнечными аккумуляторами.

Не исключено, что даже в условиях благоприятных показателей инсоляции определенные характеристики панелей просто не позволят добиться положительного эффекта экономии энергии.

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.