Читать «Альтернативные источники энергии и энергосбережение» онлайн - страница 100
В. Германович
На рис. 3.17 приведена выходная характеристика единичного фотоэлемента.
Рис. 3.17.
Что мы видим в графике на рис. 3.17? Самое главное, видно, что при стандартных условиях освещения (1000 Вт/м2,25 °C и спектре 1.5) единичный фотоэлемент имеет рабочее напряжение 1,5 В и рабочий ток 300 мА, т. е. максимальную мощность 0,45 Вт.
Это позволяет нам уже по внешнему виду солнечной батареи сразу же узнать ее характеристики. Например, смотрим на солнечную батарею, скажем, 8 Вт, показанную на рис. 3.18.
Рис. 3.18.
Она состоит из двух ламинатов, в каждом из которых по 8 последовательных фотоэлементов. Поэтому рабочее выходное напряжение такой солнечной батареи будет 1,5 В х 8 шт. = 12 В (или 2 В х 8 шт. = 16 В если без нагрузки).
А рабочий выходной ток будет 300 мА х 2 панели = 600 мА (или 380 мА х 2= 760 мА при коротком замыкании). Реальная выходная мощность 0,45 Вт х 16 фотоэлементов = 7,2 Вт.
Все эти цифры получены для стандартных условий освещения, а это, приблизительно, — «лето, Крым, полдень, ясное небо».
Эти фотоэлементы имеют выходную мощность реально выше, чем указано на графике (рис. 3.17). Поэтому солнечная батарея, маркируемая как 8 Вт, имеет мощность не 7,2 Вт, а около 7,5 Вт, а батарея на 15 Вт — «честные» 15 Вт. Так что, фирма SunCharger указывает характеристики своих солнечных батарей «честно» (в отличие от распространенной практики, когда «путают» рабочие и максимальные характеристики, в результате чего «рекламная» мощность получается в полтора раза больше реальной).
Второе, что мы можем увидеть из графика рис. 3.17: при уменьшении пропорционально снижается выходной ток, но выходное напряжение при этом остается практически неизменным.
Это подтверждается и на практике, когда на слабом Солнце ток может упасть, например, в 50—100 раз, а напряжение снизится всего на пару вольт. Т. е. мы можем продолжать заряжать свои аккумуляторы, просто уменьшится скорость их зарядки, но процесс не прекратится. Это очень хорошее свойство данных батарей.
Следующий фактор, который часто беспокоит покупателей солнечных батарей — это как быстро они теряют свойства. Это опасение не случайно, многие «китайские» аморфные солнечные батареи могут потерять до трети своей мощности в первые же пару лет эксплуатации. Однако, фотоэлементы от «Кванта» практически не меняются со временем. Это прекрасно видно на графике на рис. 3.19.
Рис. 3.19.
Из графика видно, что в течение первых 10 недель лежания на солнце, происходит стабилизация характеристик фотоэлементов и в дальнейшем они практически не меняются. Сам производитель дает гарантию 18 лет на то, что элементы будут работать.
Приятным бонусом для туристов, как для людей, использующих солнечные батареи лишь время от времени, является то, что в отсутствии Солнца процесс стабилизации практически не происходит, и получается, что в первые несколько лет эксплуатации мощность батареи будет выше номинальной на 5—75 %.
