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.
В соответствии с трендами. Рынок оконных профилей подстраивается под новые запросы клиентов
Производители оконных профилей относительно безболезненно пережили 2020 год. Их продукция была востребована заказчиками, так как благодаря принятым мерам государственной поддержки строительство не прекращалось. Тем не менее, игроки рынка не расслабляются. Высокая конкуренция, рост цен на составляющие материалы продукта заставляют представителей отрасли внедрять в производство новые технологичные решения и оперативно удовлетворять все запросы клиентов.
Выбирая качество
Коммерческий директор profine RUS Елена Ермакова отмечает, что в целом прошедший год был благополучным. Так получилось, что рынок светопрозрачных конструкций и весь строительный комплекс были более устойчивы, нежели такие сферы, как туризм, общественное питание и другие отрасли. И в 2020 году, вопреки началу, ощущался рост объемов продаж. Вместе с этим определился четкий запрос клиента на качественные конструкции, несмотря на ценовой сегмент. Эпидемия обратила внимание потребителей на малоэтажное строительство, загородную недвижимость, люди сегодня готовы вкладывать деньги в эстетику, качество, комфорт.
«Имея многолетнюю экспертизу на рынке оконных систем, мы выделили спрос на премиальную продукцию, поэтому в начале 2021 года вышли на российский рынок с абсолютно новым для него брендом, европейской премиальной ПВХ-системой для оконных и дверных конструкций KÖMMERLING. В России под брендом KÖMMERLING представлена широкая линейка современной продукции в различных вариациях, в том числе и раздвижные двери PremiDoor. Сегодня это востребовано архитекторами, дизайнерами, девелоперами и поставщиками СПК соответственно. При этом остаемся верны и «локомотиву» в линейке брендов profine RUS, KBE. Он давно знаком потребителю и достойно занимает свою нишу в воронке продаж. В ближайшем будущем мы планируем продолжать работать с имеющимся ассортиментом, усиливая присутствие всех брендов profine RUS на рынке», - подчеркнула Елена Ермакова.
Руководитель объектного направления Schüco Россия Владимир Русаков также выделяет рост спроса на продукцию у частных заказчиков. Данный клиент понял преимущество загородной жизни и реальную перспективу провести летние каникулы за городом. Это спровоцировало серьезный спрос на новое строительство частных домов, переоборудование или перестройку уже имеющихся зданий. В корпоративном секторе изначально также было достаточно напряженно. Но стройка по факту не прекращалась, большинство объектов продолжали возводиться.
Руководитель направления «Архитектурные системы» компании «ВидналПрофиль» Олег Маркин тоже считает, что, несмотря на пандемию, спрос в 2020 году был стабилен. Провалы были в период с конца марта по июнь-июль. Возник так называемый «отложенный спрос». Его объем практически никто корректно не оценил с момента введения жестких карантинных мер. «Никому не удалось избежать негативных последствий, когда этот спрос был предъявлен рынку, после снятия ограничений. Практически все компании рынка алюминиевых конструкций сразу «захлебнулись» от потока заказов и не смогли обработать все заявки. Многократно выросли сроки исполнения. Гордимся тем, что наша компания справилась с отложенным спросом благодаря постоянному складскому запасу, а это 1200 тонн алюминиевого профиля»,- подчеркнул специалист.
Классическая конкуренция
Одновременно соглашается с коллегами, но имеет несколько свое мнение по ситуации на рынке руководитель группы компаний Ивапер ("IVAPER", "TERRADOK") Светлана Иванова. По ее словам, в 2020 году действительно наблюдался пик активности гражданского строительства. Однако это не стало драйвером роста оконного рынка в целом. Рынок давно достиг точки насыщения, и сегодня стоит вопрос здорового естественного отбора. Отрасль, как профильная, так и оконная, – самая конкурентная. В самом классическом понимании термина «конкуренция». Много компаний занимается производством пластиковых окон, поэтому сейчас наблюдается существенный избыток свободных мощностей практически у всех. За последний год падение рынка составило от 5 до 10 процентов, понижательная тенденция на рынке продолжается уже 6 лет. Мощности освобождаются, конкуренция ужесточается. Компании уже закрывают свои производства. Тем не менее, объемы выпуска продукции сохраняются. На падающем рынке такие показатели можно считать ростом.
«В целом, спрос в 2020 году на нашу продукцию был достаточно стабилен, полностью в рамках нашего годового планирования. Я с осторожным оптимизмом ожидаю, что в 2021 году, мы сможем повторить результаты прошедшего года. В текущем году мы запустим линию по производству уплотнений, будем тестировать профили с новыми поверхностями на основе акрила, проведем первые эксперименты по печати на 3Д принтере новых деталей и комплектующих (не профилей). Кроме того, в мае 2020 года наш центр логистики переехал на площадку в Шушары, однако производство осталось на старом месте. Сейчас мы приступаем к проектированию нового производственного комплекса в Шушарах», - сообщила Светлана Иванова.
Между тем, игроков рынка тревожит не только обострение конкуренции, но и ситуация с ростом цен в конце прошлого и в начале текущего года на необходимые для производства материалы: стекло, металл и т.д. Всё это уже отразилось на цене конечного изделия. «Некоторые наши клиенты (переработчики) испытали финансовые трудности, когда поставщики сырья стали резко поднимать цены. Переработчикам Vidnal пришлось закупать продукцию дороже, хотя с застройщиками уже были согласованы сметы по объектам»,- комментирует неприятный тренд Олег Маркин.
По словам Светланы Ивановой, рост цен и его причины носят системный характер. На мировом рынке с середины осени 2020 года по-прежнему острый недостаток предложения основных сырьевых товаров, в том числе нашего основного сырья ПВХ-с. «Производители ПВХ, а их не так уж и много, останавливают производства на традиционную летнюю технологическую профилактику, что еще больше накаляет ситуацию. Собственно в годовом исчислении мы можем констатировать 100% рост цен на ПВХ с тенденцией к росту. Это не может не отразиться на рынке оконных конструкций в будущем», - считает она.
«Если говорить о росте цен на комплектующие и сырье, то это, без сомнения, негативная, но не только российская, но и мировая тенденция. Однако, мы убеждены, что в ближайшее время этот рост замедлится и должен будет зафиксироваться на определенном уровне. А от этого уже будут приниматься какие-то решения для дальнейшей работы»,- подчеркивает Елена Ермакова.
Требования времени
Стоит добавить, что, в настоящее время частично меняется и нормативная отраслевая база. В частности, уже внесены изменения в СП 426 "Конструкции фасадные светопрозрачные зданий и сооружений. Правила проектирования" (должны заработать осенью 2021 года), а также утверждены новые требования к определению класса энергоэффективности зданий, что также отразиться на оконной индустрии.
«На рынке появляются новые материалы и технологии. И перед тем, как их применить, необходимо пройти множество согласований, расчетов и испытаний. Сегодня, конечно же, особое внимание уделяется безопасности. Думаю, все помнят, как чуть более 10 лет назад мы регулярно сталкивались с пожарами на фасадах. Сегодня я слышу о подобных происшествиях очень редко и это прямая заслуга ужесточения нормативной документации. Что касается новых требований по энергоэффективности зданий, то, несомненно, это также определенная ступень развития на пути к разумному потреблению, экологичности и комфорту. С первого взгляда, кажется, что всё это приводит к удорожанию. Но не надо забывать, что сейчас технологии, которые улучшают энергоэффективность не так дороги, как например 5 - 10 лет назад», - считает Владимир Русаков.
Светлана Иванова отмечает, что в нормативных ссылках свода правил "Конструкции фасадные светопрозрачные зданий и сооружений" Правила проектирования нет ни одной ссылки на нормативный документ, по которому производители профильных систем ПВХ сертифицированы, а именно - на ГОСТ 30673-2013 и считает, что его вполне достаточно для качественного производства продукции. Возможны мероприятия по сертификации производств и систем менеджмента по другим нормам, но это уже дело каждого производителя. «Исторически сложилось, что производство ПВХ профилей в России формировалось и саморегулировалось на принципах развития свободного рынка. Я оцениваю это крайне положительно», - резюмирует она.
Устраняя дефекты. Растет спрос на новое оборудование для ямочного дорожного ремонта
Ямочный ремонт является одним из основных видов восстановления дорожного покрытия. Качественно проведенные работы могут помочь сохранить эксплуатационное состояние автомобильных дорог еще на несколько лет. В настоящее время все активнее применяются новые технологии ямочного ремонта, в том числе с использованием современного специализированного оборудования.
В целом, рынок оборудования и техники для дорожного ремонта разнообразен. На нем представлены как отечественные, так и зарубежные производители, в том числе из стран СНГ. В условиях достаточно жесткой конкуренции компании стремятся разрабатывать новые виды оборудования, расширять его технологические возможности, совершенствовать работу с клиентами.
Перспективные технологии
По словам заместителя генерального директора по продажам АО «Бецема» Эдуарда Эльфенбайна, для российского климата характерен широкий диапазон погодных условий, резкие перепады температур, что негативно влияет на состояние дорожного покрытия. «Предотвратить постепенное разрушение асфальтового слоя может своевременный ямочный ремонт, выполненный с применением новейших методик. В зависимости от ситуации применяются разные методы решения проблемы. Завод «Бецема» производит специальные машины, позволяющие устранить имеющиеся дефекты на дороге при помощи наиболее удобных и эффективных технологий»,- отмечает он.
Директор по продажам АО "Коминвест-АКМТ" в СЗФО РФ Виктор Корбут напоминает, что в настоящее время самыми распространенными технологиями ямочного ремонта это заполнение горячими смесями (асфальт, литой асфальт, рециклированный асфальт), заполнение струйно-инъекционным методом, заполнение холодным асфальтом. «Основными факторами выбора технологии являются погодные условия, состояние полотна, наличие специального оборудования, срочность устранения деформаций, категория дороги. На наш взгляд наиболее перспективные технологии ремонта это заполнение струйно-инъекционным методом, заполнение асфальтом и рециклированным асфальтом», - добавляет эксперт.
Схожий комментарий дает и генеральный директор ООО «Мадрог Казань» Павел Альтман. Наиболее распространение методы ямочного ремонта это пневмонабрызг и заливка ям литым асфальтом. Выбор того или иного напрямую зависит от территориального нахождения заказчика и доступность материалов. «Наиболее перспективный, на мой взгляд, ямочный ремонт литым асфальтом. Конечно же, при подборе оборудования для таких работ следует учитывать опыт других организаций. Любая техника,- подчеркивает он,- требует обслуживания и выполнения сервисных инструкций. По всей России и не только можно встретить установки MADPATCHER, исправно работающие с далёких 2000-х годов».
Базовые преимущества
Игроки рынка отмечают, что востребованность оборудования и техники для дорожного ямочного ремонта остается высокой. Не отразилась негативно на реализации продукции и «ковидная» пандемия. Эксперты полагают, что спрос на оборудование будет расти, в том числе, несмотря на его подорожание, что вызвано повышением цен на металл и другие материалы.
«В 2020 году отгрузки техники для ямочного ремонта АО «Бецема» значительно выросли по сравнению с аналогичным периодом 2019 года. В 2021-м в связи с ростом развития дорожного строительства в России увеличивается и спрос на качественное оборудование, позволяющее производить работы в кратчайшие сроки и с минимальными затратами. Из резервного фонда Правительства РФ будет выделено порядка 30 млрд рублей для предоставления бюджетам субъектов трансфертов на финансовое обеспечение дорожной деятельности с целью реализации мероприятий в рамках целевой программы «Содействие развитию автомобильных дорог регионального, межмуниципального и местного значения». Завод «Бецема» столкнулся с существенным ростом себестоимости производства, обусловленным внешними факторами: резким увеличением стоимости металла и импортных комплектующих. Всё это неминуемо приведет к росту цен на продукцию предприятия», - констатирует Эдуард Эльфенбайн.
«Прошедший 2020 год был для нас продуктивным, - рассказывает руководитель отдела продаж ООО «МадПро» Тимур Фомченков. - Приятно осознавать, продолжает он, что многие дорожные организации начали заранее задумываться о приобретении техники. Мы ввели специальную программу предзаказа, тем самым позволяя заказчикам значительно сэкономить свои средства и получить технику в специально подобранной под их задачи комплектации. В этом году планируем привлечь большее количество компаний к программе предзаказа, тем самым обеспечить заказчиков техникой, собранной специально под их задачи и требования», - сообщил Тимур Фомченков.
По словам Виктора Корбута, в 2020 году действительно было отмечено оживление рынка оборудования для ямочного ремонта. Сейчас стабильным спросом пользуются заливщики швов, востребовано оборудование для выполнения ремонта струйно-инъекционным методом, есть запросы на оборудование для рециклирования асфальта. Все оно производится компанией, конструктивно и технологически разработано на основе опыта европейских производителей.
«В целом, спрос на такое оборудование обусловлен наличием базовых преимуществ, таких как простота выполнения ямочного ремонта, удешевление затрат на него, продление сезона выполнения ремонтных работ. Выбор же покупки или аренды – это результат экономического расчета с учетом таких факторов как, срок поставки оборудования, долгосрочность и объем подряда, кредитоспособность и т.д. В последнее время в основном поставка оборудования происходит через лизинговые сделки. Вероятно, эта тенденция будет расти», - резюмирует Виктор Корбут.