Wie wählt man Solarmodule aus?
Für die unabhängige Stromversorgung eines Hauses werden verschiedene Arten von Solarmodulen verwendet. Es ist die beliebteste alternative Energiequelle, die nicht nur Strom erzeugen, sondern auch zum Heizen verwendet werden kann. Die Technologie wird immer besser und die Effizienz des Systems immer größer.
Während vor 10-15 Jahren nur sehr wenige Menschen aufgrund des sehr hohen Preises Sonnenkollektoren installieren konnten, ist das Budget heute viel niedriger. Auch die Amortisationszeit wird immer kürzer. Und dank der modernen Photovoltaikzellen, die in den Paneelen verwendet werden, erzeugen Solarmodule auch im mittleren Gürtel genügend Strom.
Arten von Sonnenkollektoren
Solaranlagen, wie die Solarmodule auch genannt werden, können in 2 Hauptgruppen unterteilt werden. Es hängt alles von der Technologie ab, mit der sie hergestellt werden:
- Photovoltaischer Typ, kann Folie oder Silizium sein. Es handelt sich um polymere Photovoltaikzellen, die durch Kontakte in Reihe geschaltet sind. Ein separates Modul ist ein Solarmodul.
- Einen Sonnenkollektor gibt es als Röhrenkollektor und als Flachkollektor. Die beste Lösung, die Strom speichern oder das Heizmedium erwärmen kann.
Wie photovoltaische Wechselrichter aufgebaut sind
Wie der Name schon sagt, wandeln sie Sonnenenergie in elektrische Energie um. Sie werden in zwei Versionen hergestellt - auf einem Aluminiumrahmen und auf einer Polymerplatte.
Bei der ersten Version ist die Vorderseite durch Glas geschützt und die Rückwand ist mit einer Isolierfolie bedeckt. Bei der zweiten Version sind beide Schutzteile aus Kunststoff gefertigt.
Alle Photovoltaikzellen sind durch leitende Stromschienen miteinander verbunden, die zu einem einzigen System zusammengeschaltet werden. Je nach den Eigenschaften des verwendeten Siliziums gibt es folgende Arten von Solarmodulen
- Monokristallin. Sie verwenden reines Silizium, das als Einkristall gezüchtet und dann in 0,4 bis 0,4 mm dicke Wafer geschnitten wird. Diese Wafer dienen als Grundlage für zukünftige Solarzellen. Für eine Platte werden 36 dieser Platten benötigt.
- Polykristallin Varianten sind viel einfacher herzustellen, so dass Solargeräte dieser Art weniger kosten. Das Wesen der Technologie besteht darin, dass das Silizium geschmolzen und dann langsam abgekühlt wird, woraufhin die Polykristalle in dünne Wafer geschnitten werden. Die Sorte ist leicht an ihrer charakteristischen hellblauen Farbe zu erkennen.
- Amorphes Silizium. Diese Variante unterscheidet sich von den vorhergehenden dadurch, dass sie eine Technologie anwendet, bei der das aufdampfende Silizium auf dem Trägerelement abgeschieden wird und diese dünne Schicht dann mit einer Schutzmasse überzogen wird. Die Geräte werden in der Regel an den Wänden von Häusern und anderen Gebäuden angebracht.
Monokristalline Batterien sind am effizientesten und haben in der Regel einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von 14 bis 20 %. Polykristalline Batterien haben einen um eine Größenordnung geringeren Wirkungsgrad von 10 bis 12 %. Amorphe Siliziumversionen sind am wenigsten effizient, sie sind für Streulicht ausgelegt und werden als Hilfsenergiequelle verwendet, ihr Wirkungsgrad beträgt 5 bis 6 %.
Übrigens! Sanyo hat eine eigene Entwicklung - eine mehrschichtige Struktur der photovoltaischen Zelle, so dass der Wirkungsgrad ihrer Paneele 23% beträgt.
Die Folienversionen werden heute auf der Basis von Cadmium, Indium und Gallium hergestellt. Es handelt sich um eine polymere Variante, die sich durch ihre Flexibilität auszeichnet, während ihre Leistung mit der klassischer starrer Platten vergleichbar ist. Aufgrund ihrer Sicherheit (alle Substanzen in der Zusammensetzung sind in einem stabilen Zustand) und ihres niedrigen Preises wird diese Lösung immer beliebter.
Mindestpaket für eine Privatwohnung
Am besten ist es, einen fertigen Bausatz zu kaufen, damit Sie nicht alle Elemente einzeln zusammensetzen und die Eigenschaften der einzelnen Elemente verstehen müssen. Vorgefertigte Bausätze enthalten alle Komponenten, die Sie benötigen, und die Eigenschaften der einzelnen Komponenten sind so gewählt, dass das System optimal funktioniert. Es ist viel einfacher, die Informationen zu studieren, da sie an einem Ort gesammelt und systematisiert sind.
Was den Inhalt betrifft, so enthält ein Kit in der Regel Folgendes:
- Sonnenkollektoren. Der Hauptteil, die Anzahl muss individuell je nach Stromverbrauch berechnet werden. Überlegen Sie sich im Voraus den Standort, denn dieser bestimmt die Effizienz der Arbeit.
- Der Controller Schützt das System, überwacht den Ladezustand der Batterien und schaltet die Stromzufuhr ab, wenn die Batterien voll geladen sind. Sie sollten so nah wie möglich an den Platten angebracht werden.
- Der Wechselrichter Wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um, der für den Betrieb von Haushaltsgeräten benötigt wird. Es sollte entsprechend seiner Kapazität ausgewählt werden, wobei zu beachten ist, dass Nenn- und Spitzenwerte unterschiedlich sind. Kaufen Sie keine überstarke Version, wenn die Belastung die meiste Zeit über gering ist.
- Batterien. Sie speichern Energie, um sie in Zeiten freizugeben, in denen die Sonnenkollektoren nicht oder nicht genug Energie produzieren. Es werden mehrere Batterien verwendet, die durch Steckbrücken zu einer Einheit verbunden werden.
- Das Kabel um alle Netzwerkelemente, Jumper, Sicherungen, Schutzschalter und andere Kleinteile anzuschließen. Auch hier gilt: Wenn Sie einen Bausatz kaufen, ist alles, was Sie brauchen, bereits enthalten, so dass Sie sich keine Gedanken darüber machen müssen, was Sie zusätzlich kaufen müssen.
Die Zusammensetzung eines Bausatzes kann je nach Kapazität, Art der verwendeten Solarmodule und der Art der Beleuchtung variieren. Paneele und Montagefunktionen. Viele Händler fügen ein Gestell für die Installation von Batterien und eine Kunststoffbox für mehrere Module hinzu.
Achten Sie bei der Auswahl nicht nur auf die Leistung des Geräts, sondern auch auf den Hersteller. Am besten lesen Sie die Übersichten über spezialisierte Ressourcen oder thematische Formulare. Die Meinung derjenigen, die das System benutzen, gibt Ihnen Aufschluss darüber, ob die angegebenen Daten mit den tatsächlichen Daten übereinstimmen und ob es keine Probleme beim Betrieb der Auswahlmenge gibt.
Ein Video "erzählt" Ihnen, wie die Nutzung von Solarzellen aussieht.
Berechnungen vor dem Kauf
Um einen Solarkit mit den richtigen Spezifikationen zu finden, muss zunächst die Kapazität berechnet werden. Je höher dieser Wert ist, desto leistungsfähigere Batterien werden benötigt. Für Privathäuser sind Paneele mit einer Leistung von 150 bis 250 Watt am besten geeignet, während für ein Landhaus eine 50-Watt-Variante ausreichend ist.
Der erste Schritt besteht darin, den grundlegenden Energieverbrauch zu berechnen, wobei jedes verwendete Gerät und seine durchschnittliche Betriebszeit während des Tages berücksichtigt werden. Addieren Sie dann einfach alle Zahlen und Sie erhalten die geschätzte Belastung in Kilowattstunden.
Dies ist der anzustrebende Mindestwert. Es ist notwendig, eine gewisse Reserve zu bilden und die Energieverluste zu berücksichtigen, die im Stromnetz auftreten und dass die Batterien allmählich an Ladung verlieren. In der Regel wird eine Reserve von etwa 30 % gebildet, aber es ist besser, sie größer zu machen.
Um den Stromverbrauch deutlich zu senken und keine leistungsstarken, viel teureren Geräte zu kaufen, lohnt es sich, einige Energieverbraucher auf 12 V umzurüsten. Sie können LED-Glühbirnen einbauen und einige Ihrer Geräte zu diesem Zweck kaufen. Dadurch wird der Energieverbrauch erheblich gesenkt und die Kosten für Sonnenkollektoren gesenkt.
Achten Sie auf die Sonneneinstrahlung, die ein Maß für die Menge an Sonnenenergie ist, die ein bestimmtes Gebiet erreicht. Verwenden Sie ein fertiges Datenblatt, um die Anzahl der Platten für Ihre Region zu berechnen. Denken Sie daran, dass das Maximum im Sommer und das Minimum im Winter liegt; dies sollte nicht übersehen werden.
Wenn Sie alle Daten zur Hand haben, können Sie Berechnungen anstellen, wobei Sie die Monate mit der geringsten Sonneneinstrahlung als Grundlage nehmen und sich auf diese konzentrieren. In diesen Zeiten arbeitet das System fast mit voller Kapazität, während es in der übrigen Zeit überlastet ist, was eine Überlastung und eine schnelle Verschlechterung aufgrund hoher Belastungen verhindert.
Auswahl der Regeln
Bei der Auswahl eines Solarmoduls ohne Erfahrung gibt es mehrere Aspekte zu beachten. Jede von ihnen ist wichtig, so dass es sich lohnt, sie zu verstehen, um keine der Nuancen zu verpassen:
- Hersteller von Solarmodulen. Es gibt viele Möglichkeiten, Sie sollten die wählen, die schon lange auf dem Markt sind und sich bei den Nutzern bewährt haben. Am einfachsten ist es, die Bewertungen der einzelnen Modelle zu lesen, dann wird alles klar. Nehmen Sie keine billigen chinesischen Paneele von unbekannten Herstellern, über die keine Informationen verfügbar sind.
- PTC/STC-Wert. Diese werden von unabhängigen Labors in den Vereinigten Staaten von Amerika ermittelt. Der Wert spiegelt die Leistung unter realen Bedingungen wider (die Hersteller geben in der Regel Zahlen für ideale Bedingungen an, die wahrscheinlich nicht erreicht werden). Der Wert sollte bei etwa 90 % liegen, je höher der Wert, desto besser.
- Eine kleine Zahl für negative Toleranz. So nennt man die Abweichung der tatsächlichen Leistung der Solarmodule von ihrem Nennwert, die nicht mehr als 3 % betragen sollte. Und noch besser, wenn sie positiv ist. Gleichzeitig sollten Sie identische Paneele kaufen, denn wenn Sie verschiedene einsetzen, wird das System mit dem Element mit der geringsten Kapazität arbeiten und Sie werden an Effizienz verlieren.
- Garantierte Nutzungsdauer. Der Durchschnitt liegt bei 15 Jahren, und die Informationen sollten auf der offiziellen Website des Herstellers und in den technischen Unterlagen aufgeführt sein. Wenn es keine Daten gibt oder die Garantie viel niedriger ist, müssen Sie den Grund dafür herausfinden. Oft bieten Verkäufer defekte Paneele an, die um eine Größenordnung billiger sind, aber auch eine kürzere Garantiezeit haben.
- Der Wirkungsgrad von Steuerungen und Wechselrichtern muss mindestens 95 % betragen. Andernfalls kommt es zu erheblichen Energieverlusten im System. Es gibt viele Angebote mit einem Wirkungsgrad von bis zu 85 %, aber die tatsächliche Leistung ist noch geringer, so dass Sie nicht an der Qualität sparen sollten. Billige chinesische Produkte können instabil sein und verschwenden viel mehr Energie, als Sie beim Kauf sparen könnten.
- Die Zuverlässigkeit der Rahmenelemente, auf denen die Paneele montiert werden sollen. Um Geld zu sparen, bieten viele Anbieter nicht die höchste Qualität der tragenden Elemente an. Ihre Befestigungssicherheit ist geringer und sie halten nicht lange. Besser ist es, Varianten aus beschichtetem Aluminium von seriösen Herstellern zu kaufen. Andernfalls besteht die Gefahr, dass die Paneele einfach herunterfallen und die Einsparungen am Ende viel Geld kosten.
- Der Wirkungsgrad der ausgewählten Solarmodule. Es lohnt sich nur, diesen Parameter zu beachten, um die Fläche der Module für eine normale Energieversorgung zu berechnen. Dieser Parameter wirkt sich auf nichts anderes aus. Wenn der Platz auf dem DachEs ist besser, Geld zu sparen und Module mit geringerem Wirkungsgrad zu kaufen, da dies den Betrieb des Systems in keiner Weise beeinträchtigt.
Übrigens! Um Angebote zu vergleichen, erkundigen Sie sich bei verschiedenen Anbietern nach dem Preis pro 1 Watt Solarstrom. Auf diese Weise können Sie vergleichen, welche Option am rentabelsten ist.
Beliebte Quellen
Um sicherzustellen, dass das System lange funktioniert und die in den technischen Unterlagen angegebenen Werte nicht von den tatsächlichen Werten abweichen, lohnt es sich, Produkte von bewährten Herstellern zu wählen. Sparen Sie nicht an der Qualität, wenn Sie Solarmodule kaufen, das ist inakzeptabel. Die besten Optionen sind heute:
- LG Energie. Das Unternehmen entwickelt seit etwa 30 Jahren Paneele und produziert sie seit 11 Jahren in industriellem Maßstab. Die Fabrik befindet sich in Südkorea, die Batterien haben eine 25-jährige Garantie und sind im mittleren und oberen Preissegment angesiedelt. Die hochwertigen Produkte sind in Nordamerika und Europa sehr beliebt.
- SunPower. Ein amerikanisches Unternehmen, das langlebige Solarmodule herstellt. Im Laufe von 25 Jahren nimmt die Kapazität der Paneele nur um 8 % ab. Die Produkte sind teuer, gehören aber zu den langlebigsten auf dem Markt.
- REC-Gruppe. Das norwegische Unternehmen, das in Singapur produziert, stellt zuverlässige Paneele her, gibt 20 Jahre Garantie und die Kapazität sinkt langsam, so dass die Lebensdauer viel länger ist als die Garantie. Es gibt Varianten in der mittleren und teuren Kategorie.
- Panasonic. Eine weitere bekannte Marke. Solarmodule dieses Herstellers haben eine Garantie von 25 Jahren, die Qualität ist hoch und die Lebensdauer ist lang. Die Produkte eignen sich gut für den Einsatz in mittleren Breitengraden und haben einen Wirkungsgrad von 18-20 %.
- Jinko Solar. Ein chinesisches Unternehmen, das Produkte in der ganzen Welt verkauft und als eines der besten im Niedrigpreissegment gilt. Die Produkte haben eine Garantie von 25-30 Jahren und sind trotz des niedrigen Preises von hoher Qualität. Es gibt sowohl günstige als auch mittlere Optionen.
- Trina Solar. Eine weitere chinesische Marke, die billige Paneele mit guten Arbeitsindikatoren anbietet, aber die Garantie ist viel geringer - 10 Jahre, während dieses Zeitraums sinkt die Kapazität um etwa 10 %. Viele Experten sind der Meinung, dass diese Option im Hinblick auf das Preis-/Leistungsverhältnis optimal ist.
- Longi Solar. Ein Unternehmen aus China, das erst seit kurzem auf dem Weltmarkt vertreten ist, aber schon seit langem preiswerte Solarmodule innerhalb des Landes verkauft. Bei der Herstellung werden Einkristalle verwendet, die auch bei niedrigen Temperaturen und schlechten Lichtverhältnissen eine gute Leistung gewährleisten. Der Wirkungsgrad liegt zwischen 18 und 20 %.
Bausatzkosten und Amortisationsdauer
Es ist nicht möglich, einen genauen Zeitrahmen zu nennen, in dem sich die Kosten für das Stromversorgungssystem amortisieren. Es gibt viele Faktoren, die dies beeinflussen. Es gibt jedoch einige wichtige Punkte, die zu berücksichtigen sind, und es kann eine grobe Schätzung vorgenommen werden, die in den meisten Fällen angemessen ist und Ihnen hilft, die Vorteile zu bewerten und zu entscheiden, ob sich ein solches System lohnt:
- Wenn das Haus nicht an ein zentrales Versorgungsnetz angeschlossen ist, sollten Sie prüfen, wie viel der Anschluss kosten würde, und alle erforderlichen Unterlagen ausfüllen. Die Kosten variieren je nach Region und den vom Energieversorgungsunternehmen durchzuführenden Arbeiten - sie können zwischen 50.000 und 500.000 Rubel liegen. Das System kann sich vom ersten Tag an amortisieren, es kann aber auch ein paar Jahre dauern.
- Für eine ununterbrochene Energieversorgung, wenn kein Netzanschluss vorhanden ist, ist es am einfachsten, einen Generator zu verwenden. Mit einem Generator wird das Haus immer mit Strom versorgt, auch wenn das Wetter wochenlang bedeckt ist. Sie wird nur bei Bedarf eingeschaltet, was ebenfalls wichtig ist. In solchen Fällen amortisieren sich die Kosten in durchschnittlich 5 Jahren.
- Wenn ein zentrales Stromnetz vorhanden ist, kann man auf die Installation eines Generators verzichten und sich von diesem versorgen lassen, wenn die von den Solarmodulen erzeugte Energie nicht ausreicht. Eine einfache Lösung, die die Stromkosten senkt, vor allem im Sommer, wenn das System völlig autonom arbeiten kann. In solchen Fällen beträgt die durchschnittliche Amortisationszeit 15 Jahre.
Was den Preis des Satzes, der durchschnittliche Satz von 4 Modulen bei 300 Watt und alle notwendigen, um sie kostet von 120 bis 200 Tausend oder mehr, es hängt alles von dem Hersteller von Komponenten. Das ist genug, um ein Haus von etwa 100 Quadratmetern zu versorgen. Je nachdem, ob die Struktur größer oder kleiner ist, variieren die Kosten, aber die Amortisationszeit ist in der Regel etwa gleich lang.
Lebensdauer von Solarmodulen
Um die Vorteile zu bewerten, müssen Sie berücksichtigen, wie lange die Paneele halten und ob sie nach Ablauf der Garantiezeit ersetzt werden müssen. Dabei gibt es einige Dinge zu beachten:
- Monokristalline und polykristalline Optionen sind am haltbarsten. Im Laufe von 25 Jahren Nutzung verlieren sie nicht mehr als 10 % ihrer Kapazität. Aber selbst dann ist der Kapazitätsverlust unbedeutend, und in den nächsten 10-15 Jahren wird etwa die gleiche Menge verloren gehen. Man kann also mit Sicherheit sagen, dass die Lebensdauer solcher Varianten 35-40 Jahre und vielleicht mehr beträgt.
- Dünnschichtvarianten haben eine viel geringere Lebensdauer von 10-20 Jahren. Außerdem kann der Kapazitätsverlust in den ersten 2 Jahren 10-30 % betragen, die meisten Hersteller bieten eine Leistungsreserve an, um dieses Problem auszugleichen. Danach sind die Verluste nicht mehr so groß.
- Um die Lebensdauer zu verlängern, müssen Schäden an Anlagenteilen vermieden werden. Schneiden Sie die Äste von den Bäumen in der Nähe zurück und waschen Sie die Fläche mindestens ein paar Mal während der Saison. Prüfen Sie, ob die Befestigung und die Kontakte sicher sind, damit sie nicht überhitzen.
- Berücksichtigen Sie die Kosten für den Austausch anderer Systemkomponenten. So halten Batterien in der Regel 6 bis 10 Jahre (15 Jahre bei den zuverlässigsten) und Leistungselektronik hat eine Lebensdauer von 10 bis 12 Jahren. Die Kosten für den Ersatz dieser Teile sind ebenfalls beträchtlich und sollten bei der Berechnung der Amortisation berücksichtigt werden.
Übrigens! Je schwieriger die klimatischen Bedingungen und je größer die Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht sowie zwischen den Jahreszeiten sind, desto kürzer ist die Lebensdauer der Solarmodule. In südlichen Regionen dauern sie viel länger.
Bei der Auswahl von Solarmodulen für Ihr Haus sollten Sie zuverlässige und bewährte monokristalline und polykristalline Optionen bevorzugen. Qualitativ hochwertige Module halten etwa 40 Jahre, mit einem Leistungsverlust von etwa 20 % während dieser Zeit.