Солнечные батареи
Солнечные батареи относятся к альтернативной энергетике, позволяющей получать дешевое электричество. Это очень перспективное направление из-за неисчерпаемости потока солнечных лучей. Батареи имеют вид плоских панелей, устанавливаемых в местах наиболее сильного падения лучей Солнца. Эффективность метода получения энергии позволяет вести ее использование во множестве сферах деятельности, что является серьезным заделом на будущее, поскольку стандартные ресурсы постепенно исчерпываются.
Устройство и принцип действия
Основу солнечной батареи составляют полупроводниковые устройства, способные преобразовывать падающие лучи в электрический ток. Производимые солнечные батареи бывают разных размеров, что зависит от места их установки. Масштабное оборудование крепится на крышах домов или автомобилей, а более мелкие приборы встраиваются в микрокалькуляторы. Обычно большие солнечные панели сверху покрываются стеклом. Это необходимо для защиты их от воздействия внешней среды и фотонов, которые обладают чересчур мощной энергетикой.
Устройство приборов
В состав солнечной батареи включены следующие элементы:
- Фотовольтаические ячейки. Данные компоненты выполняют основную функцию в батарее. Их задача состоит в преобразовании потока лучей в электричество с помощью фотовольтаического эффекта. Его суть заключается в формировании электрического заряда, что обеспечивается свойствами полупроводникового материала.
- Абсорбер. Это специально изготовленный из кремния слой, обладающий способностью поглощать солнечный свет с последующей передачей на фотовольтаическую ячейку для преобразования его в электричество.
- Покрытие. Оно необходимо для того, чтобы защищать фотовольтаические ячейки от влияния непогоды и механических повреждений.
- Стекло. Кроме защитной функции оно выполняет еще роль изоляции для сохранения внутри ячейки тепла.
- Контактные площадки. С помощью таких металлических элементов обеспечивается связь между фотовольтаические ячейками и проводами.
- Провода. Формируют связь между всеми элементами солнечной батареи.
- Инвертор. Проводит изменение постоянного напряжения в переменную величину. Это требуется для того, чтобы обеспечить питание электрических приборов.
- Аккумулятор. Является емкостью, где хранится избыток вырабатываемой энергии.
- Контроллер заряда. Устройство, необходимое для контроля величины заряда аккумулятора.
Чтобы солнечная батарея работала нормально, все компоненты должны работать в полном взаимодействии.
Принцип действия
Принцип работы солнечной батареи основывается на фотовольтаическом эффекте. Суть его заключается в том, что под воздействием света определенные материалы способны создавать на своей поверхности напряжение, что сопровождается выработкой электричества.
Происходит это за счет того, что световые фотоны выбивают из атомов отрицательные электроны, превращая их в положительно заряженные ионы. После этого формируется электрический ток, представляющий собой движение положительно и отрицательно заряженных частиц.
Работа солнечной батареи состоит в следующем:
- После попадания света на солнечную панель происходит его поглощение кремниевыми ячейками.
- Электроны выбиваются из атомов и становятся свободными. Одновременно они вместе с положительно заряженными ионами переходят в возбужденное состояние.
- Все образовавшиеся частицы начинают свое направленное движение между контактными пластинами через полупроводник. Как результат формируется электрический ток, перемещающийся в дальнейшем по электрическим сетям. При этом его излишки собираются в аккумуляторной батарее.
Что представляют собой электрические сети и как в них поступает электроэнергия, можно узнать из этой статьи.
Разновидности оборудования
Производителями выпускается несколько разновидности солнечных батареи, каждая из которых обладает своими особенностями:
- Монокристаллические. Изготавливаются такие батареи из чистого кремния. Сначала материал расплавляется, а после отвердевания разделяется на пластинки толщиной 300 мкм. Все ионы и электроны в таких батареях обладают хорошей эффективностью, что отражается на высоком КПД оборудования. В пластинках вставлены электроды, которые выглядят в виде сеток. Монокристаллическое оборудование обычно окрашивается в темно-синий или черный цвет. Это качественные изделие со сроком службы до 50 лет.
- Поликристаллические. Основу солнечной батареи составляет не цельный кристалл кремния, а множество его маленьких кусочков. Это значительно удешевляет оборудование, но и делает его работу менее эффективной, что выражается в пониженном КПД, равном 13-15%. За счет более низкой цены на такие панели присутствует увеличенный спрос.
- Тонкопленочные. В состав данного типа оборудования входит множество разных элементов, среди которых кадмий и одна из разновидностей кремния. Оборудование значительно уступает предыдущим двум видам, но имеете хорошую гибкость, и может быть установлено на любой поверхности. Популярность таких батарей выражается в том, что они могут функционировать при любой погоде, включая облачность или низкое освещение.
- Органические. Здесь исходными составляющими могут быть различные полимеры, а также углерод. Оборудование обладает эффективностью, но имеет невысокий срок службы и пока не получило широкого распространения.
- Нанокристаллические. Для изготовления этого типа батарей применяется новаторская технология. В качестве основы используются наночастицы элемента кремний. Полученные фотоэлементы характеризуются качеством, что отражается на их долговечности и эффективности, но данный метод еще не совершен для полноценной эксплуатации.
Из всех видов солнечных батарей наибольшей непопулярностью пользуется поликристаллический вариант и в первую очередь это связано с его доступностью по цене.
Характеристики солнечной батареи
Все солнечные батареи характеризуются следующими параметрами:
- Мощность. Это основной показатель солнечной батареи. Он измеряется в ваттах и указывает, сколько электроэнергии производит данная солнечная панель за единицу времени.
- Напряжение. Данная величина, измеряемая в вольтах. Она фиксирует разность потенциалов между точками батареи и может равняться 12, 24 или 48 В.
- Ток. Здесь говорит о количестве электричества, которое в течение единицы времени протекает через панель.
- Эффективность преобразования. Определяется отношением полученной на выходе электрической энергии к количеству поглощенных батареей солнечных лучей. Диапазон может составлять 5-25%.
- Размер. В зависимости от типа батареи он может составлять от 1 м² до 6 м².
- Вес. Масса солнечных батарей достигает 10-50 кг.
- Рабочая температура. Чтобы солнечная панель работала эффективно, данный интервал должен составлять от (-40)° до (+85)°. При увеличении этого параметра отдача панелей может снижаться
- Срок эксплуатация. При хорошем обслуживании в среднем солнечная батарея используется на протяжении 30 лет. При этом у лучших вариантов это срок увеличивается до 50 лет.
Также важным параметрам является тип ячейки. Он зависит от вида панели.
Правила выбора
При желании установить солнечную батарею необходимо принимать во внимание следующие факторы:
- Потребность в электроэнергии. После определения этой величины необходимо добавить еще до 30% на случай потерь.
- Тип батареи. Здесь в первую очередь нужно ориентироваться на размер финансов. Наиболее эффективные монокристаллические панели, но они и стоят дорого. Если средств недостаточно, то стоит обратить внимание на поликристаллический или тонкопленочный вариант.
- Мощность. Это основной параметр, на основании которого выбирается солнечная батарея. Мощности должно быть достаточно, чтобы панель обеспечивала выработку нужного количества электричества для дома.
- Место установки. Обычно солнечные батареи устанавливают на крыше, поскольку данная территория максимально освещенная. При этом нужно ориентироваться на такой параметр как угол наклона поверхности, который должен составлять в районе 35-45°.
- Площадь панелей. Данная величина определяется расчетным способом. Для этого нужно взять отношение всех потребностей в электричестве к выработке энергии единицы панели за сутки.
Обязательно необходимо обратить внимание на производителя. Это должна быть авторитетная компания с большим количеством положительных отзывов.
Эксплуатация и обслуживание
После установки солнечных батарей, чтобы они прослужила долго, необходимо уделять внимание их обслуживанию:
- Постоянно исследовать панели на предмет наличия загрязнений. Поверхность должна быть очищена от пыли и осевших насекомых. Эффективность работы батарей увеличивается в том случае, когда их поверхность чистая.
- Во время очищения панелей от грязи следует использовать только теплую воду и мягкую ткань.
- Регулярно следить за качеством работы инвертора, который преобразовывает выработанный постоянный ток в переменную величину.
- Периодически вести проверку надежности работы всех систем.
- С течением времени менять отдельные вышедшие из строя элементы для обеспечения высокой производительности системы.
При правильной эксплуатации и хорошем обслуживании солнечных батарей они прослужат несколько десятков лет и обеспечат дом дешевой электроэнергией.
Применение батарей
Солнечные батареи применяются в широких сферах деятельности:
- В системах электроснабжения автономного типа. Чаще всего устанавливаются в частных домах или дачах. Это часто делается в тех случаях, когда объекты удалены от центрального электроснабжения.
- Для освещения территорий. Сюда включаются уличные фонари, размещаемые в парках или вдоль улиц.
- В автомобилях. Обычно они крепится на крышах транспортных средств, и используются для зарядки аккумуляторов.
- Как возобновляемая энергетика. Оборудование устанавливается в ветросолнечных электростанциях и используется как источник энергии.
- В системах связи. Небольшого размера панели, встроенные в приборы, используются как источники питания.
- В бытовых приборах. Сюда относятся холодильники, вентиляторы и другие агрегаты, которые в качестве источника питания используют солнечную энергию. С этой целью в них встраиваются небольшие панели.
- В качестве источника питания при установке видеонаблюдения.
Кроме того, солнечные батареи уже начинают использоваться в глобальном плане. Они стали применяться в космонавтике и самолетостроении, что позволяет существенно экономить топливо.
Преимущества и некоторые недостатки
Солнечные батареи с течением времени становится все доступнее, поскольку цена на них постоянно снижается. Однако, покупая такие изделия, необходимо предварительно хорошо ознакомиться с преимуществами и недостатками панелей. К достоинствам солнечных батарей относятся:
- Экологическая безопасность. Работа солнечных батарей не приносит окружающей среде никакого вреда. Это является очень важным моментом, поскольку экология в современном мире играет решающую роль. Подробная информация об экономическом аспекте хорошо изложена в этой работе.
- Быстрая окупаемость. Рост стоимость электроэнергии наблюдается непрерывно. Что касается солнечных батарей, то здесь затраты присутствуют только в момент покупки и установки оборудования. Поскольку солнечная энергия является бесплатной, вложенный капитал очень быстро окупается.
- Простота использования. После окончания монтажа оборудования требуется только следить за его исправностью и вовремя устранять поломки. Это не несет больших затрат сил и времени.
Если обратить внимание на недостатки, то здесь стоит отметить большую стоимость оборудования. При этом следует помнить, что его окупаемость наступает очень быстро.
Солнечные батареи выгодно ставить только в регионах с продолжительным световым днем. При большой длительности ночи такое оборудование можно использовать только в качестве дополнительного источника электроэнергии.
Первый маркетплейс для металлообработки — Metal Processing Hub
Первая в России онлайн-платформа в сфере металлообработки Metal Processing Hub (MPH) компании «Северсталь» переходит на новый этап развития. Проект доказал свою эффективность и полезность. В течение 2021 года планируется сформировать профессиональную команду проекта, нарастить сеть партнеров и создать на базе электронной площадки полноценный бизнес.
Проект запущен в середине июня 2020 года в пилотном режиме. Работающая на принципах маркетплейса платформа близка к популярным сервисам YouDo или Profi, предназначенным в большей степени для частных лиц или ИП. Идея проекта Metal Processing Hub — перенести в сферу B2B эффективный и удобный пользовательский опыт, который хорошо знаком многим в B2C.
Платформа MPH создана для конечных потребителей изделий из металлопроката. Это место встречи заказчиков и исполнителей. На этапе пилота MPH работала с компаниями-исполнителями в периметре «Северстали», но, как только стало понятно, что спрос на услуги велик, к платформе начали также подключать сторонних исполнителей — после прохождения необходимого аудита, а также проверки на техническую вооруженность,
По словам Ивана Антимонова, соруководителя проекта, за первые полгода работы платформы получены запросы из всех областей, в которых требуется металл, — от энергетических и машиностроительных компаний, производителей бытовых приборов до компаний, связанных с атомной промышленностью, с оборонным комплексом. Много заявок было на типовые здания из металлопрофиля.
Промежуточные итоги
Платформе Metal Processing Hub исполнилось полгода. За это время на электронной площадке размещено около 400 запросов на сумму примерно 3,5 млрд рублей. Число запросов на подключение от компаний — исполнителей заказов превысило три десятка.
18 февраля в ходе вебинара «Цифровая платформа Metal Processing Hub» руководители проекта детально расскажут о первых результатах работы проекта, текущем статусе и дальнейших планах по развитию платформы, разберут реальные кейсы, объяснят, как повысить эффективность своего предприятия, став партнером «Северстали».
Право выбора
Электронные площадки в любой сфере позволяют и заказчикам и подрядчикам выбирать контрагентов. По словам Евгения Полякова, соруководителя проекта, для успешного развития проекта важно создавать ценность для всех участников платформы. «Интерес заказчика в работе с Metal Processing Hub — быстро найти исполнителя, получить коммерческое предложение и выполненный заказ в установленные сроки; интерес исполнителя (в основном среднего рыночного игрока) — увеличить количество релевантных для него заказов, загрузить свои производственные мощности, увеличить прибыль своего предприятия. Для тех и других мы — хороший канал решения вопросов, возможность сократить затраты как временные, так и финансовые, на поиск заказов, с одной стороны, и исполнителей, с другой стороны», — пояснил он.
Любой заказ при поступлении обрабатывается, затем направляется к возможным исполнителям. Если между платформой, заказчиком и исполнителем заключено коммерческое соглашение, платформа для обеих сторон выступает гарантом сделки. Формальные процедуры сведены до минимума. Чтобы присутствовать на платформе, надо подписать только рамочное соглашение. Договор подписывается один раз, потом все заказы оформляются как спецификации по этому договору.
Сейчас, отметил Поляков, на платформе присутствует с десяток внешних компаний-исполнителей, и их количество растет. Чем больше подрядчиков на платформе, тем быстрее исполняются заказы.
«Кроме того, что исполнитель, присоединившийся к платформе, не ищет заказчиков, он не тратит время на обработку входящих заявок. Наша задача — квалифицировать реальные заявки, отсеять фиктивные, направить заказы наиболее подходящему исполнителю. Экономя время и средства на поиске и обработке заказов, более полно загружая производственные мощности, исполнители получают дополнительную прибыль», — рассуждает Поляков.
Движение вперед
Как рассказал Антимонов, ближайшая цель — увеличить число исполнителей до 30–40, в перспективе — до нескольких сотен. Соответственно, надо увеличить штат сотрудников платформы для работы с заявками и с исполнителями.
«К концу года рынку будет предложена полноценная платформа с большим количеством исполнителей и пакетом сервисов, обеспечивающим удобство размещения заявок», — утверждает Антимонов.
По его словам, ключевые вопросы, связанные с контролем исполнения и качества работ, отгрузками, налоговым законодательством и юридическими вопросами, уже проработаны. Есть понимание, как контролировать процесс, как организовать логистику.
Также в планах создать личные кабинеты для заказчиков и исполнителей, чтобы отслеживать ход исполнения заказа, просматривать внутренние рейтинги исполнителей и получать обратную связь.
Пока в России у маркетплейса MPH нет конкурентов — металлургические предприятия заняты в первую очередь диджитализацией собственных производственных процессов. Например, Новолипецкий металлургический комбинат запустил в работу комплекс решений по планированию производства, где заказчики через личный кабинет смогут отслеживать исполнение заказа, а НЛМК — грамотно планировать это исполнение.
В сентябре 2020 года в России начала разворачиваться платформа для цифровизации всей промышленности страны. Платформа ИНКОНА объединяет информацию по управлению персоналом, технической информацией, качеством, функцией интегрированной логистической поддержки. По расчетам Союза отечественных товаропроизводителей, внедрение платформы позволит обеспечить прирост ВВП в сфере промышленности на 3,7%.
Мнение
Антон Сазонов, управляющий ООО ИНТЕК-М: — В сети Интернет создано много сервисов для кооперации машиностроительных предприятий. В основном они за определенную плату сводят заказчика и подрядчика, но не несут никакой ответственности за эти альянсы. В отличие от таких площадок платформа Metal Processing Hub выступает сервис-гарантом и для заказчика, и для подрядчика. Заказчику гарантирует качественное и в срок исполнение заказа, исполнителю — своевременную оплату.
На платформе мы выступаем как подрядчики. Как любая компания, мы всегда в поисках новых каналов продаж. Поскольку «Северсталь», прежде чем допустить заказчика на площадку, проводит аудит, мы уверены в платежеспособности заказчиков и «реальности» размещения заказа. Кроме того, специалисты платформы подбирают для нас заказы согласно нашим техническим возможностям. Таким образом, мы экономим время на поиске новых заказов.
Как правило, крупные заказчики не работают с небольшими компаниями, сомневаясь в их способности осилить заказ вовремя и в полном объеме. Но на Metal Processing Hub малые компании могут получать заказы от крупных.
На все времена: о чем говорит кирпичный фасад
Несмотря на появление все новых фасадных решений, кирпич был и остается универсальным материалом, позволяющим не только создавать неповторимую эстетику, но и обеспечивать надежность и долговечность ограждающих конструкций. Видением ситуации на рынке кирпича, причинах стабильно высокого спроса и современных возможностях кирпичного домостроения делятся производители и застройщики.
Тяжелый 2020 год не стал критичным для производителей кирпича. «Спрос был неравномерным из-за того, что ритм стройки был сорван изменениями 214-ФЗ, — делится Виталий Калашник, маркетолог АО «Павловский завод». — Сначала все кинулись выводить новые корпуса и лить каркасы, затем клали мелкоштучку, а затем отделывали уже начатое, тормозя вывод новых корпусов. Соответственно качели спроса были и у производителей кирпича. По итогам года — слегка лучше предыдущего. В том числе за счет того, что на пике разбирали даже запасы менее ликвидной продукции».
Ситуация с пандемией не оказала негативного влияния и на объемы производства и продаж крупнейшего производителя кирпича в странах Балтии — LODE. «Активизировались фирмы, выполняющие общестроительные работы, они стали быстрее заказывать продукцию», — поясняет Егор Донченко, региональный менеджер ООО «Лоде ру» в Северо-Западном регионе.
Стройматериалов хватает
«С точки зрения обеспечения стройки материалами на сегодня мы не чувствуем каких-либо сложностей, — подтверждает Анжелика Большегородская, заместитель генерального директора корпорации «Мегалит». — Для таких масштабных проектов, как, например, "Приморский квартал", договора на поставку заключаются заранее. В целом рынок кирпича довольно стабилен и представлен как нашими и белорусскими компаниями, так и иностранными — немецкими, бельгийскими, эстонскими. Естественно, что вместе с ослаблением рубля цены на зарубежную продукцию выросли».
При этом Егор Донченко подчеркивает, что их компании удалось удержать цены для российского потребителя на прежнем уровне, поскольку у представительства в РФ заключены рублевые договоры с заводами изготовителя.
В объединении «Строительный трест» удовлетворены объемами и сроками поставок кирпича. Что касается роста цен, по данным компании, в кирпичном сегменте рынка удорожание в 2020 году составило около 5%.
Фасад надежности
«Из кирпича можно создавать не только прочные, но и интересные с архитектурной точки зрения фасады, — убежден Андрей Паньков, заместитель генерального директора по строительству объединения «Строительный трест». — Кирпичная кладка постепенно усложняется, используются разнообразные сочетания текстур, цветов. На своих объектах мы используем разные виды кладок, в том числе наиболее оригинальную — баварскую».
Виталий Калашник рассказывает, что Павловский завод уделяет сейчас основное внимание самому ходовому в своей продуктовой линейке кирпичу — силикатному. «По белому кирпичу у нас четыре типоразмера и три фактуры, включая две невозможных в керамике (колотый и "Антик"), что позволяет создавать разнообразные и изысканные фасады просто за счет смены ритма кладки. К тому же силикатный кирпич, в отличие от керамики, ровно колется колочной машинкой, из него легче делать архитектуру сложной формы».
«Типы современных кирпичных материалов фактически не накладывают никаких ограничений на проект. Фасад может быть стилизован под любой архитектурный стиль, выполнен в любой цветовой гамме или с узором», — считает Юрий Колотвин, генеральный директор «ПСК».
Дмитрий Ефремов, руководитель аналитического центра «Главстрой Санкт-Петербург» добавляет, что сегодня кирпич все чаще используется и для оформления мест общего пользования, лифтовых холлов, парадных: «Помимо строительства непосредственно домов, кирпич также может применяться при создании малых архитектурных форм, обустройстве дворовых пространств с кирпичными ограждениями или, например, уличными очагами».
«По проектным заказам у нас сейчас пользуется спросом ангобированный кирпич, а также полнотелый и цветные. Кроме этого, компания LODE уверенно чувствует себя на рынке печного кирпича», — рассказывает Егор Донченко.
Для тех, кто ценит
Анжелика Большегородская согласна, что покупатели в основной своей массе положительно относятся ко всем возможным технологиям: «В нашей практике есть опыт работы как с кирпичными, так и с вентилируемыми фасадами. Мы не отдаем предпочтение какой-либо одной технологии. Многое зависит от конкретного проекта, его архитектуры, окружения». При этом эксперт отмечает, что есть категория клиентов, которая отдает предпочтение кирпичу, поскольку считает его наиболее надежным и проверенным материалом. Ряд преимуществ этого материала неоспорим: долговечность, эстетика, возможность работы со сложными архитектурными формами.
Нечастный случай
За время пандемии резко возрос спрос на земельные участки под загородное строительство. Производители стройматериалов ожидают, что в этом году будет рост продаж — если люди приобрели землю, значит, буду активно строиться. «Несмотря на моду на каркасные скандинавские дома, спрос на кирпич остается неизменно высоким в той нише, где люди предпочитают строить надолго», — сообщает Егор Донченко.
«Для нас частник — основной потребитель облицовочного кирпича в силу разных причин. В том числе из-за того, что застройщики крупных объектов выводят кирпич с фасадов в целях экономии или из-за недостатка квалификации. Частник же понимает, что кирпичный фасад — самый неприхотливый, и в то же время он смотрится солидно, дорого и натурально, в отличие от прочей облицовки. К тому же частник сейчас более требователен к эстетике, чем крупный застройщик, так как на продажи последнего красота влияет мало, к сожалению», — объясняет Виталий Калашник.
Отличия в выборе материалов при строительстве домов разных классов объясняет Юрий Колотвин: «Фасады недорогой недвижимости, как правило, отделываются кирпичом до 2–3-го этажа. В бизнес-классе материал используется не как попытка сделать внешний вид дороже, а как способ выразить архитектурный замысел автора проекта».
По мнению Виталия Калашника, потребитель растет эстетически, и каждый новый красивый кирпичный дом создает спрос среди тех, кто его видит: «Кирпич — самый гибкий и неприхотливый фасадный материал и, к примеру, белый силикатный прекрасно сочетается с зеленью, снегом, с контрастными архитектурными элементами. Но, чтобы строить из него красиво, нужно, чтобы вместе со вкусом потребителей качественно росли также архитекторы и строители».
«Наш опыт показывает, что в сегментах класса "комфорт-плюс", "бизнес" и выше всегда позиционируется кирпич, — рассказывает Егор Донченко. — Кирпич и есть та самая гарантия, за которую люди готовы платить».