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.
Предъявите паспорт. Новое в паспортизации фасадов
С 2020 года в Петербурге действует новый порядок паспортизации фасадов зданий. Участники рынка инвентаризации и учета городских объектов считают его менее жестким и полагают, что он упростит жизнь многих собственников недвижимости.
С 1 января 2020 года в Петербурге вступило в силу постановление Смольного от 16 июня 2017 года № 478 о правилах благоустройства городских объектов. В частности, им был установлен новый порядок паспортизации фасадов зданий. Также изменилась сама форма паспорта объектов недвижимости.
Напомним, власти города уже принимали нормативные документы об обязательности паспортизации фасадов. «Базовое» постановление, регулирующее эту сферу, было принято в 2006 году, затем в него вносились правки и дополнения. Необходимость получения паспорта объяснялась необходимостью сохранения архитектурного облика города и контролем технического состояния фасадов домов. Длительное время паспортизация фасадов шла «со скрипом», после чего было принято решение активнее штрафовать собственников объектов, не имеющих необходимого документа.
Внешняя сторона
По словам начальника отдела проектирования – главного инженера ГУП «ГУИОН» Ирины Шуткиной, новое постановление в какой-то мере облегчило жизнь владельцам недвижимости, предписав утвердить паспорта только для лицевых фасадов зданий, просматривающихся с территорий площадей, улиц, набережных, территорий зеленых насаждений общего пользования, акваторий водных объектов. Раньше это касалось всех фасадов.
По ее словам, документ, как и ранее, необходим в течение всего времени содержания фасада. В него вносится информация о любых изменениях фасадов при проведении капитального ремонта, согласовании и размещении дополнительных элементов благоустройства, оборудования и т. д. «В паспорте фасада должно отражаться любое согласованное с КГА изменение фасада по отношению к его первоначальному облику, например, устройство дополнительного входа или оконного проема, замена оконных и дверных заполнений, покраска здания при проведении капитального ремонта, установка козырьков, карнизов, а также устройство наружных лестниц, приямков, пандусов, установка инженерного и технического оборудования, замена материалов облицовки фасада и кровли», – уточняет специалист.
Но не все согласны с новациями. «По моему мнению, необходимо увеличить долю паспортизации, распространить ее на дворовые фасады, вернуться к постановлению правительства до 2017 года. Приведу пример. Во дворе дома в спальном районе находится детский сад, он имеет фасады, которые не просматриваются с территории площадей, улиц, набережных и т. д. Но так как он виден из окон жилых квартир и является частью воспринимаемого жильцами вида, данный фасад должен учитываться и подлежать паспортизации», – говорит генеральный директор ООО «АВЕРС-проект» Владислав Денисов.
Узаконить самовольное
Паспорт лицевого фасада здания может подготовить его собственник, но чаще всего сбором необходимых документов занимаются специализированные организации. Они же согласовывают его с надзорными ведомствами. Специалисты проводят не только «бумажную» работу, но и обмеры, фотофиксацию фасадов, в том числе и современным оборудованием. Стоимость их услуг зависит от площадей, сложности объекта, но в среднем по рынку составляет около 50 тыс. рублей.
«Самостоятельно заказать и получить паспорт фасадов в ГУП «ГУИОН» несложно. Предлагая нашему клиенту услугу согласования паспорта фасадов здания с профильными комитетами и ведомствами, мы тем самым избавляем его от лишних проблем – экономим его время. Но бывает и такое, что заказчик располагает временем и хотел бы сам заняться вопросом согласования. В этом нет ничего необычного. В таком случае мы готовим только сам паспорт. Расчет стоимости по его подготовке индивидуален. Можно изготовить первичный паспорт или же внести изменения в уже имеющийся. По времени работа занимает около 20 рабочих дней. Если необходим проект изменения фасада, то срок подготовки документа, с учетом его изготовления и согласования с КГА, увеличится и может достигать 2-3 месяцев, увеличится и стоимость работ», – отмечает Ирина Шуткина.
По словам Владислава Денисова, если хотя бы раз собственник согласовал самостоятельно паспорт лицевых фасадов, то шансы, что он вновь это сделает, есть. Но могут быть и проблемы – если, например, в нормативные документы были внесены изменения, за которыми сложно уследить. «Рекомендуем обращаться к профессионалам своего дела, для успешного и быстрого решения вопроса. Сотрудничество с неспециалистами в данном вопросе может привести к тому, что паспорт не будет утвержден – и собственник объекта потеряет время. В целом услуга согласования в нашей проектной организации востребована. В частности, к нам обращаются собственники зданий при возникновении вопроса ремонта фасадов, получении предписаний ГАТИ и те, кто выполняют требования постановления правительства Петербурга от 16 июня 2017 года. В целом по городу работа также идет. Владельцы зданий паспортизируют фасады промышленных объектов, административных, общественных и торговых зданий, жилых домов. Считаю правильным такой тренд, так как это положительно влияет на облик нашего города и несогласованные изменения на фасадах уйдут в прошлое», – добавил он.
Основатель проекта Росперепланировка.рф, Председатель Комиссии по строительству Петербургского отделения Общероссийской общественной организации малого и среднего предпринимательства «ОПОРА РОССИИ» Глеб Лукьянов отмечает, что средний срок выполнения и согласования паспорта фасадов – 3-4 месяца, однако проектные организации, участвуя в тендерах по 44-ФЗ, постоянно сталкивались с обманом госзаказчиков. «Как правило, все фасады подверглись самовольным изменениям. Заменены окна, пробиты новые дверные проемы, установлены кондиционеры. Если разрешений получено не было, согласовать паспорт фасада в таком случае нельзя. Сначала надо узаконить все внесенные изменения, если такое возможно. И тут начинаются проблемы. Многие госорганизации позволяют себе не выполнять правила содержания фасадов, вносят в облик зданий изменения, удобные для своей хоздеятельности, а потом считают, что можно свои противоправные действия скрыть, заказав паспорт фасада у проектной организации. Так и идут одни и те же тендеры из года в год по одному зданию», – отмечает он.
Мнение
Глеб Лукьянов, Председатель Комиссии по строительству Петербургского отделения «ОПОРЫ РОССИИ»:
– Надо принимать меры для ускорения паспортизации и приведения в надлежащий порядок фасадов зданий. Нужно выявлять нарушения архитектурного облика, восстанавливать утраченные архитектурные детали. Необходима всеобщая паспортизация жилых и нежилых зданий и настройка плохо работающей в данном сегменте системы госзаказов.
Справка
Паспорт фасада должен содержать титульный лист, текстовую и графическую части, в том числе сведения о заявителе, разработчике, информацию о месторасположении объекта, описание фасадных решений здания, высотных характеристик (включая этажность), стилевых характеристик и композиционных приемов фасада здания, параметров фасада здания (длина, площадь), архитектурных деталей и конструктивных элементов лицевых фасадов, элементов декора, инженерного и технического оборудования. Документ также содержит развертки лицевых фасадов в цвете, чертежи архитектурных деталей и элементов декора в определенном масштабе, цветные фотоматериалы, колерный бланк.
Bobcat локализовался в России. В Елабуге запущено производство спецтехники
Известный мировой производитель спецтехники – компания Bobcat – начала производство в России экскаватора-погрузчика B780. Это первый локализированный в РФ продукт концерна. В ближайшее время компания намерена занять в этом сегменте спецтехники на российском рынке долю в 15%.
На площадке Елабужского автомобильного завода в Татарстане начался выпуск экскаваторов-погрузчиков Bobkat B780.
Напомним, знаменитый американский производитель компактной спецтехники в 2007 году вошел в южнокорейский холдинг DOOSAN. Сам бренд Bobcat через дилерскую сеть на российском рынке присутствует более 35 лет. В сегменте компактных гусеничных погрузчиков и бортовых погрузчиков с бортовым поворотом он занимает долю рынка на уровне порядка 50%. Также в России компания реализует телескопические погрузчики и экскаваторы. В 2016 году Bobcat для стран ЕМЕА (Европа, в том числе Россия, страны СНГ; Ближний Восток и Африка) запустил производство экскаваторов-погрузчиков. В 2019 году в России их было продано более 3 тыс.
Сделано в России
По словам генерального директора DOOSAN Bobcat EMEA в России Владислава Догановского, площадка ЕлАЗа была выбрана неслучайно. «Собственное производство в России – это новая веха в истории Bobcat. После изучения рынка мы приняли решение о партнерстве именно с Елабужским автозаводом, который имеет опыт выпуска спецтехники, в том числе экскаваторов-погрузчиков. Кроме того, он максимально соответствует технологическим стандартам качества нашего холдинга», – подчеркнул он.
Отметим, что на ЕлАЗе Bobcat задействовал одну производственную линию. Работники прошли специальное обучение, в том числе на заводе холдинга в Чехии. На других мощностях завода продолжается выпуск спецтехники непосредственно самого елабужского предприятия.
Генеральный директор ПО «ЕлАЗ» Камиль Галимов сообщил, что сотрудничество с Bobcat помогает заводу продолжать повышать качество собственной продукции, быть социально ориентированным предприятием. Также он добавил, что кроме экскаваторов-погрузчиков под собственным брендом завод выпускает спецтехнику для нефтяной промышленности, которая пользуется все большим спросом у заказчиков.
Владислав Догановский признается, что локализация производства в России открывает перед компанией возможности работать с государственными и муниципальными заказчиками. Благодаря выходу в эту нишу, в ближайшее время Bobcat планирует занять в этом сегменте российского рынка долю продаж на уровне 15% и войти в тройку лидеров. По его словам, сейчас экскаватор-погрузчик B780 в значительной степени состоит из российских комплектующих и уже прошел сертификацию для получения маркировки «Сделано в России». Импортными составляющими остаются двигатель, коробка передач, трансмиссия, джойстик управления и ряд менее значимых компонентов, которые не выпускаются в России. В настоящее время решается вопрос о замене зарубежного двигателя отечественным аналогом.
Мал, да удал
Региональный менеджер Doosan Bobcat EMEA по России Евгений Суплецов отметил, что в 2020 году на площадке ЕлАЗа планируется выпустить 100–120 экскаваторов-погрузчиков B780. «Мы пока не намерены гнаться за количеством. Для нас важно качество проводимой сборки. Будем отслеживать работу локализованных деталей, приобретать запчасти для производства новой техники, обучать дилеров. Несмотря на то, что мы начали серийное производство экскаваторов-погрузчиков, этот год пока можно считать переходным. Далее планируем наращивать выпуск. В том числе, возможно, начнем производство в Елабуге и других видов спецтехники», – добавил он, отметив также очень конкурентоспособную цену на продукцию компании.
Представители Doosan Bobcat EMEA рассказали об особенностях B780. Эта модель наиболее адаптирована к российским климатическим условиям и оснащена лучшим в своем классе турбированным двигателем мощностью 100 л. с. низким расходом топлива. Кроме того, благодаря небольшим размерам и мобильности машина может быть задействована в местах, куда более габаритная техника не сможет пройти.
Автоматическая коробка передач, использованная в B780, облегчает управление машиной и повышает плавность хода, обеспечивая переключение передач без разрыва потока мощности как на рабочей площадке, так и на дорогах. Экскаватор-погрузчик имеет три режима рулевого управления: поворот только передних колес, симметричный поворот всех четырех колес («след в след») и поворот всех четырех колес в одну сторону («движение крабом»). Джойстики для сервопривода обеспечивают высокоточное и комфортное управление, тем самым снижая утомляемость работника и повышая производительность.
Кстати
Общемировой объем продаж экскаваторов-погрузчиков Bobcat в 2019 году составил 74 тыс. единиц. На первом месте по реализации техники – Индия (35 тыс. машин), далее идут США (10,5 тыс.), Бразилия (5,4 тыс.) и Россия (3,1 тыс.).