Солнечные батареи для дома: стоимость комплекта и что нужно знать перед покупкой. Солнечные батареи для частного дома
Выгоден ли частный дом на солнечных батареях
Одним из преимуществ собственного дома является возможность его модификации. В том числе и источниками альтернативной энергии. Солнечные батареи для частного дома – наилучший на данный момент способ обеспечить себя экологичным электричеством.
С чего начать
Подсчет затрат электроэнергии. Для установления необходимой мощности системы солнечных панелей, нужно подсчитать, сколько электричества вы расходуете. Очень многое в этом вопросе зависит от того, используется ли частный дом постоянно или только как дача в определенные сезоны года. Для подсчета возьмите квитанции по оплате за электроэнергию за год и установите общее количество киловатт, затраченных за этот период, затем разделите на 12 (количество месяцев) – вы получите среднемесячный расход электроэнергии.
Расчет среднемесячного расхода потребляемого электричества
Как показывает опыт и отзывы реальных потребителей, в средней полосе России полученный результат необходимо умножить на коэффициент 16, чтобы получить необходимую мощность батарей в Ваттах.
Рассмотрим пример. За год вы потратили 1625 кВт, делим эту цифру на 12 месяцев и умножаем на коэффициент 16 – получается, 2166 Ватт. Т.е. система солнечных батарей будет обеспечивать такой дом, если ее мощность будет не менее 2200 Ватт/час
Где крепить?
Крыша. Закрепление солнечных батарей на крыше – очевидное, но не всегда лучшее решение для частного дома. Направленный на юг скат крыши действительно обеспечивает наилучший результат из стационарных способов крепления солнечных батарей, но на этом варианты не ограничиваются.
При таком закреплении скат крыши должен быть на ЮГ
Стены. Если стена «смотрит» на юг – она отлично подходит для размещения на ней солнечных батарей. Понаблюдайте, не падает ли на стену тень от деревьев, хозяйственных построек, забора, иных объектов. Не размещайте солнечные панели в этих местах.
Желательно также использовать южную стену
Не стоит ставить панели на восточной или западной стенах. Таким образом, в самый интенсивный период светового дня вы будете получать на свои панели только косые лучи, что значительно снижает эффективность системы
Свободное размещение. Самый эффективный вариант размещения солнечных батарей, но требует свободной площади во дворе. При свободном размещении солнечных батарей в частном доме их можно закреплять на шарнирах и таким образом, направляя их поверхность к солнцу под 90°.
Такое расположение батарей позволяет получить от них максимум мощности
Что входит в систему
Солнечные панели. О том, как их собрать, мы писали в этой статье (откроется в новом окне). Вы можете купить готовый комплект солнечных батарей для дома, но для экономии средств можно приобрести поликристаллические фотоэлементы и собрать солнечные батареи для своего дома своими руками.
Инвертор. Солнечные батареи вырабатывают постоянный ток, близкий к 12 или 24 вольтам (в зависимости от подключения), инвертор преобразует его в переменный 220 В и 50 Гц, от которого можно питать все бытовые приборы.
Аккумулятор. Даже их система. Солнечная энергия вырабатывается не постоянно. В пиковые часы её может быть переизбыток, а с наступлением сумерек её выработка прекращается вовсе. Аккумуляторы накапливают электричество в течении светового дня и отдают его вечером/ночью. Как выбирать аккумулятор для солнечной электростанции написано в этой статье (откроется в новом окне).
Важно знать. Не рекомендуется использовать для этих целей обычные автомобильные аккумуляторы – они приходят в негодность за 2-3 года эксплуатации (на такой срок службы они и рассчитаны)
Контроллер. Обеспечивает полный заряд аккумуляторной батареи и защищает её от перезарядки и закипания. О том, какой контроллер выбрать мы писали в этой статье (откроется в новом окне).
Выгодны ли солнечные батареи для частного дома
В западных странах мода на солнечную энергетику продиктована больше заботой об экологии, чем поиском экономической выгоды. У нас реалии несколько иные.
При сохранении нынешних цен на поставляемое электричество, система из солнечных батарей, собранная своими руками для одного частного дома и семьи из 4 х человек, полностью окупается за 4-5 лет. При этом срок службы фотоэлементов – составляет 20-25 лет, а вот аккумуляторы придется менять через 5-7 лет в зависимости от качества батарей.
Пока нигде в мире (и Россия не исключение) не наблюдается снижения цен на поставляемое электричество, поэтому за срок службы фотоэлементов в солнечной панели, система успеет окупиться как минимум 4-5 раз.
Видео. Как рассчитать необходимое количество солнечных батарей для дома
В ролике наглядно показан порядок расчета площади солнечных батарей для частного дома. Полезно для тех, кто хочет учесть все расходы на сооружение системы автономного солнечного электроснабжения уже на этапе планирования.
Вконтакте
Одноклассники
Google+
Где применяются садовые фонари на солнечных батареях и как их правильно использовать 
Подбираем солнечную панель для дома без переплаты за ненужное 
Сфера применения тонкопленочных солнечных батарей 
Как подсчитать емкость аккумулятора для солнечной электростанцииelectricadom.com
Солнечные батареи для частного дома: расчет, стоимость, реальные отзывы
Альтернативные источники получения электрической энергии становятся все более востребованными, ведь они дают возможность сделать свое жилье энергонезависимым, при этом позволяют дополнительно экономить на оплате счетов. Естественно, многие предварительно хотят узнать, сколько стоят солнечные батареи для частного дома, дабы точно понимать, на какие расходы нужно быть готовыми изначально.
Чтобы определиться с окончательной ценой, необходимо провести определенные расчеты, позволяющие определить мощность оборудования и условия функционирования. Исходя из этого, и определяется расчетная стоимость.
Проводим расчет мощности
Расчет солнечных батарей для частного дома проводится с учетом общей энергетической нагрузки, возлагаемой на будущую конструкцию. То есть, от того, сколько именно электричества нужно для полного обеспечения вашего жилья:
- если вы хотите создать полноценную станцию, нужно ориентироваться на панели в 150-250 ватт;
- если вам нужно сделать освещение для дачного домика, достаточно панелей в 50 ватт.
Рассчитываем потребление энергии
Прежде, чем покупать солнечные батареи для частного дом, отзывы о которых в подавляющем большинстве положительные, нужно определиться с общей мощностью всех питаемых приборов:
- учтите все приборы, потребляющие «свет»;
- запишите их мощность;
- умножьте на количество времени работы в сутки.
Потребление электричества бытовой техники и различных приборов указывается в инструкции или на задней крышке.
Получив данные по каждому отдельному прибору, лампочке, сложите их – конечная цифра покажет, сколько киловатт в час необходимо вашему домовладению. Естественно, лучше немного округлить данные в большую сторону, чтобы перестраховаться. Поскольку все расчеты, как показывает практика, проводимые на данном этапе зачастую показывают минимальную потребность.
Полученные цифры станут основой для последующих подсчетов, позволяющих понять, какое именно количество панелей понадобится, какова будет их окончательная цена, сколько вспомогательного оборудования понадобится.
К слову, к вспомогательным приборам, обеспечивающим накопление и подачу собранной фотопанелями энергии, относятся:
- специальные контролеры;
- аккумуляторы;
- инверторы.
Помните и о том, что в аккумуляторах «теряется» в среднем около пятой части собранного электричества. Так что это также обязательно принимайте при проведении подсчетов. То есть, полученное значение базового потребления необходимо увеличивать на 20%.
Как добиться рационального расхода света?
Конечно, стоимость солнечной батареи для частного дома может показаться кому-то слишком большой, но чтобы таких фотопанелей пришлось покупать меньше, позаботьтесь о рациональности расхода «света». Для этого:
- замените лампочки на энергосберегающие;
- используйте бытовую технику класса А и подклассов А+, А++, А+++.
Тем самым вы сможете существенно сократить расходы на закупку, установку панелей и прочих нужных приборов для их функционирования.
Не забывайте об инсоляции!
Пытаясь понять, сколько стоят солнечные батареи для частного дома, нужно помнить и о таком значении, как инсоляции. Она означает то, сколько именно энергии солнца попадает на каждую отдельную единицу площади фотопанелей.
При проведении всех подсчетов инсоляция учитывается в обязательно порядке. Ведь в некоторых регионах солнечного света бывает недостаточно, а потому даже наиболее мощные, производительные гелиосистемы так и не смогут «показать» заданную производителем конечную мощность. То есть, вы не будете получать необходимые объемы «света».
Естественно, инсоляция индивидуальна для каждого региона страны – получить подробные данные о ней можно двумя способами:
- воспользовавшись специализированными справочниками;
- покопавшись на сайтах метеорологической направленности.
Понятно, что наибольшая инсоляций приходит в летний период времени, а наименьшая – в холодные месяцы.
Конечные результаты
Когда у вас будут подсчитаны данные по потреблению энергии в вашем доме, а также подготовлены показатели активности Солнца в вашем городе, можно легко определить количество панелей.
В первую очередь энергетическую норму необходимо разделить на показатель инсоляции выбранного месяца.
Совет. Принципиально просчитывать все именно помесячно. Ведь инсоляция постоянно меняется, что сказывается на итоговых подсчетах.
Полученная цифра должна быть разделена на мощность установки, приглянувшейся вам (она указывается в документации к гелиопанелям) и число округляется в большую сторону, до целого – это и будет количество требуемых панелей.
Помните, что крайне важно точно знать, в какое время года вся система будет работать полностью – это связано все с той же инсоляцией. Ведь в разные месяцы для получения требуемого количества «света» понадобится разное количество фотобатарей.
Чтобы было понятнее, приведем конкретный пример:
- допустим, суточная норма потребления энергии в доме составляет 15 киловатт/час;
- инсоляция – 3 кВтч на каждый квадратный метр площади;
- мощность одной фотобатареи достигает 300 ватт, то есть – 0,3 кВт;
- для получения числа требуемых панелей расчет ведется следующим образом – 15/3/0,3 = 16,6;
- округляем результат в большую сторону и получает 17 фотопаналей;
- зимой показатель инсоляции может падать и составлять, например, 1 кВтч – в таком случае вам потребуется 50 фотопанелей.
В денежном выражении
Итак, вы решили приобрести солнечные батареи для частного дома и провели все расчеты, чтобы узнать стоимость комплекта. Как видите, все будет зависеть во многом от той мощности, которая потребуется вам.
Конечно, не стоит забывать, что есть и прочие составляющие, оказывающие непосредственное влияние на цену:
- производитель;
- тип используемых в выбранных гелиосистемах ячеек;
- размеры.
Например, монокристаллические модели обойдутся несколько дороже, но и их эффективность будет повыше, а габариты – меньше. А вот поликристаллическое оборудование – несколько дешевле, но более габаритно.
Кстати, размеры также могут иметь определяющее значение – не всегда есть возможность поставить более крупные изделия.
Если говорить о фирме, производителе, то тут все довольно просто. Оборудование из Германии и США относительно дорогое, но высокого качества. Российские и китайские разработки будут дешевле, и по качеству если и уступают, то не сильно, поскольку они собираются из европейских комплектующих – по сути, в России и Китае налажена сборка уже готовых элементов, а не их производство.
Итог
Пользуясь нашими рекомендациями по проведению расчетов, вы сможете точно определить, сколько именно и каких панелей понадобиться для того, дабы обеспечить свое домовладение электричество – как в качестве постоянного, независимого источника освещения, так и в качестве дополнительного, резервного.
На видео можете посмотреть жесткий тест солнечных батарей
www.portaltepla.ru
Солнечные батареи для дома: стоимость комплекта и монтаж
Обеспечение жилого дома электричеством является важной прерогативой каждого хозяина. Наряду с более привычным подключением к центральной системе начали появляться новые варианты. В последнее время даже устанавливаются солнечные батареи для дома. Стоимость комплекта несколько высока, но в эксплуатации подобные системы себя полностью оправдывают.
Компактное расположение панелей на крыше строения
Содержание статьи
Функционирование и виды преобразователей
Выработка электрического тока становится возможной благодаря воздействию солнечного излучения на поверхность кремниевых пластин. При попадании прямых лучей электроны сдвигаются с собственных орбит, создавая направленное движение заряженных частиц. Перед тем, как купить солнечные батареи для частного дома, необходимо ознакомиться с основными типами преобразователей.
Наглядно представлена схема функционирования комплекта
Монокристаллические панели
Характерной чертой подобных изделий является односторонняя направленность ячеек, чувствительных к свету. Благодаря этому удается существенно повысить КПД, но в этом случае снижается восприимчивость к солнечным лучам в облачную погоду. В связи с этим устройства рекомендуется использовать в южных регионах, где пасмурных дней не так много.
Вариант с применением монокристаллических панелей
Поликристаллические пластины
Из-за разнонаправленности кристаллических ячеек кремния КПД элементов несколько снижается, но повышается эффективность функционирования в пасмурную погоду. Панели имеют форму квадрата и неоднородную структуру, которая объясняется наличием разнородных кристаллов.
Так выглядят батареи поликристаллического типа
Основным достоинством солнечных панелей является высокая энергетическая эффективность в пасмурную погоду, когда свет рассеян.
Аморфные батареи
Подобные изделия имеют слой кремния очень маленькой толщины. Его напыление на поверхность осуществляется в вакууме. В качестве основы применяется пластиковая, металлическая или стеклянная фольга. Хотя КПД панелей относительно мал, функционирование при облачной погоде и уровень поглощения света находятся на должном уровне.
Демонстрируется внешний вид аморфных панелей
Существенным недостатком тонкопленочных пластин считается сравнительно быстрое выгорание кремниевого покрытия.
Комбинированные аналоги
Отдельно стоит остановиться на гибридных солнечных батареях для дома, отзывы о которых пользователи оставляют в основном положительные. При таком варианте производится объединение аморфного кремния непосредственно с микрокристаллами. В отличие от тех же поликристаллических аналогов, эффективность гибридных систем при рассеянном свете более высока.
Статья по теме:
Комплект солнечных батарей для дачи. Детальный обзор устройства и принципов монтажа в специальной публикации нашего портала.Солнечные батареи для дома: стоимость комплекта и технические характеристики
Так как цена комплектов солнечных батарей для дома может варьироваться в зависимости от исходных параметров, предлагается рассмотреть сразу несколько систем, подходящих для определенных условий эксплуатации. Правильный подбор мощности и других характеристик позволит обойтись без лишних расходов.
Система состоит из следующих элементов
Обычно в комплект входят:
- солнечные панели;
- аккумуляторы;
- инвертор;
- контроллер заряда.
Мощности 1000 Вт обычно хватает для работы бытовых приборов
Стоимость комплектов солнечных батарей для дома: цены надежных производителей
Достаточно популярна продукция HiminSolar. Производитель выпускает надежные солнечные батареи для дома. Стоимость комплекта для фирмы с высоким стандартом качественных характеристик вполне приемлема. Панели способны функционировать в широком температурном диапазоне, теряя производительность в дождливую погоду не слишком сильно.
Продукция HiminSolar в установленном виде
| Номинальная мощность, кВт | Запас энергии, кВтч | Пиковая мощность потребления, кВт | Средняя производительность в месяц, кВтч | Цена в рублях |
| 1 | 3,3 | 1,5 | 120 | 202000 |
| 2 | 5 | 3 | 240 | 398000 |
| 2,4 | 10 | 5 | 320 | 438000 |
| 3,6 | 10 | 5 | 430 | 739000 |
| 5,4 | 10 | 5 | 650 | 900000 |
Панели установлены на стене второго этажа
Еще один надежный производитель – SunShines. Компания успешно функционирует на российском рынке с 2010 года. Она также выпускает готовые комплекты разной ценовой категории, чтобы потребитель смог подобрать оптимальный вариант для конкретных условий.
| Мощность системы, Вт | Запас энергии, кВтч | Энергетическая эффективность, кВтч/день | Пиковая мощность, Вт | Стоимость в рублях |
| 480 | 2,4 | 2,4 | 3000 | 115000 |
| 1000 | 2,4 | 5 | 6000 | 169000 |
| 2160 | 9,6 | 10,8 | 12000 | 605000 |
Примерные расценки на комплектующие элементы
Выше был представлены цены на готовые системы, однако ее элементы при необходимости можно приобрести отдельно.
 | Аккумулятор Delta GX 12-200 | 29 900 |
 | Инвертор ИС-24-3000 | 24 400 |
 | ИБП PRO 4,5 кВт | 61 300 |
 | Поликристаллическая панель 300 Вт | 11 000 |
Разрядные характеристики аккумулятора DeltaGX
Полезная информация! Аккумуляторы Delta, представленные серией GX, производятся по технологии GEL. Электролитом выступает серная кислота, загущенная в виде геля, благодаря чему обеспечивается температурная стабильность.Работы по установке
В целях экономии некоторые потребители устанавливают солнечные батареи для дома своими руками. Данный процесс предполагает фиксацию панелей в подходящем месте и последовательное подключение комплектующих элементов.
Проводятся работы по монтажу оборудования
Варианты расположения панелей
Сами пластины могут монтироваться в нескольких местах:
- Установка на крыше дома предполагает создание опорной конструкции из профилей.
- Монтаж на стенах производится не так часто, но он допустим. В этом случае устраивается специальная рамная система для удержания.
- Крепление к отдельной опоре вроде штанги является подходящим вариантом, если крыша дома затенена или имеет слабую несущую способность.
Элементы устанавливаются непосредственно под окном
Полезная информация! В отдельных случаях солнечные панели монтируются на балконах, если они не затеняются деревьями, соседними домами и другими конструкциями. При таком варианте с наружной стороны перил устраивается металлический каркас.Общие правила
В первую очередь при установке следует придерживаться определенного угла наклона, который обычно равняется географической широте. Имеет значение соблюдение азимута. Для северного полушария он составляет 180 градусов.
На схеме показана незатененная зона
При выпадении снега эффективность системы может снизиться до нуля, поэтому должен быть обеспечен беспрепятственный доступ к очистке. Об этом можно не заботиться, если панели будут фиксироваться на боковой поверхности под углом, который близок к 90 градусам.
Крепление панелей на специальные кронштейны
При монтаже большого количества пластин, расположенных в ряды на наклонных конструкциях, необходимо избежать затенения элементов друг другом. Расстояние между линиями должно быть достаточным.
Определение угла наклона коллектора при монтаже на земле
На скатных крышах элементы можно размещать вплотную друг к другу
Подведение итогов
Хотя стоимость комплекта солнечных батарей для дома достаточно велика, системы начинают активно применяться индивидуальными застройщиками разных категорий. Они часто комбинируются с другими вариантами, особенно если поблизости нет централизованной сети. Это один из экологически чистых способов получения электрической энергии.
Видео: вся правда о солнечных батареях
Понравилась статья?Сохраните, чтобы не потерять!
Загрузка...homemyhome.ru
отопление, расчет, отзывы, фото, видео
Сэкономить на потреблении электроэнергии можно, если воспользоваться дешёвым альтернативным вариантом – преобразовать солнечную энергию в электричество. Преобразователем в этом случае выступает солнечная батарея.
Что собой представляют солнечные батареи?
В общей сложности солнечные батареи – это генераторы постоянного тока, к которым подключаются аккумуляторы с контролером заряда и специальные устройства, именуемые инверторами, непосредственно предназначенными для преобразования постоянного в переменный ток.
Множество фотоэлементов на панели предназначены для трансформации солнечной в электрическую энергию.
Благодаря параллельному и последовательному подключению всех отдельных фотоэлементов воедино создаётся определённое количество энергии. Элементы, подключённые параллельно, на выходе дают ток, а последовательная сборка – напряжение.
Скомбинировав оба способа — обеспечивается бесперебойная работа солнечной батареи. В качестве соединяющих элементов для панели используются диоды, которые в свою очередь не допускают её перегрева и одновременно не дают аккумуляторам самостоятельно разрядиться.
Для «сбора» и «хранения» энергии от солнечной панели используются аккумуляторы со специальным контроллёром заряда. Дабы предотвратить поломку всей системы от избыточной мощности, к ней подключается резистор. С помощью инвертора из солнечной батареи поступает преобразованный переменный ток, которым можно пользоваться для решения бытовых потребностей (например, освещение здания).
Комплектация
Базовая комплектация всей системы состоит:
- Солнечная панель (и) – предназначена для приёма солнечного излучения.
- Контроллер заряда – нормализует работу батареи и способствует повышению эффективности выработки электроэнергии.
- Аккумуляторные батареи – благодаря батареям в системе сохраняется полученная электроэнергия.
- Инвертор – необходим для преобразования постоянного в переменный ток, ведь он используется электроприборами.
Преимущества и нюансы
К главным достоинствам относятся:
-
Отсутствие затрат во время эксплуатации. - Долговечность.
- В процессе работы используется природный неиссякаемый ресурс – солнечное излучение.
- Минимальное техническое обслуживание.
- Бесшумность в работе.
- Достаточный уровень КПД.
- 0% загрязнения окружающей среды.
Некоторые нюансы:
- Относительная зависимость от солнечного света.
- Высокая общая стоимость.
- Необходимы навыки при монтаже.
Виды батарей
- Солнечные батареи из монокристаллического кремния. Получаются от литья кристаллов высокоочищенного кремния. Особое расположение атомов монокристалла повышает КПД до 19%. Фотоэлементы имеют толщину от 200 до 300 мкм. Данного рода батареи надёжны и долговечны, но отличаются от остальных видов батарей повышенной ценой.
- Солнечные батареи из мультикристаллического кремния. Материал для батарей состоит из разных монокристаллических решёток кремния, благодаря чему служит примерно 25 лет, а КПД составляет 14 — 15%.
- Солнечные батареи из поликристаллического кремния. Атомы кремния имеют различную ориентацию, чем немного уступают электрическими показателями монокристаллу. Отличаются средним сроком службы (20 лет), КПД – 14%. В отличии от тёмных аналогов – материал в конечном варианте имеет светло синий цвет.
- Тонкоплёночные батареи. В качестве материала для панелей используется специальная плёнка, которая хорошо поглощает свет. Данные батареи могут использоваться в местах с преобладающей пасмурной погодой. КПД у них небольшой 10%, но этот нюанс компенсируется привлекательной ценой батарей.
- Батареи из аморфного кремния. Батареи эконом варианта с показателем КПД не больше 8%, но особые фотоэлектрические преобразователи позволяют вырабатывать дешёвую электроэнергию.
- Батареи на основе теллуида кадмия. В основе этих батарей лежит плёночная технология. Несмотря на микроскопический слой материала, добивается результат КПД в 11%. Выработанная ими энергия обходится немного дешевле, в отличии от кремниевых панелей.
Область применения
Вырабатываемая дешёвая электроэнергия солнечными батареями востребована в различных отраслях и используется для:
- Освещения жилых и не жилых помещений – дома, дачи, офисы, больницы, тепличные комплексы.
- Обеспечения энергией телекоммуникационного и медицинского оборудования.
- Освещения придомовых территорий, улиц, шоссе.
- Производить зарядку микроэлектроники.
- Особой популярностью солнечные батареи пользуются в космической и автомобильной отрасли.
Насколько оправданно использование солнечных батарей для частного дома?
Установив солнечные батареи в частном доме, хозяин жилища может существенно сэкономить на его освещении и отоплении. Особенно система эффективна, если дом находится в широтах с преобладающим большинством солнечных дней. Ведь главное условие продуктивной работы – обильное поступление солнечного излучения на панель.
В зимнее время солнечные батареи с КПД примерно 15% способны обеспечить жилище горячей водой и систему отопления на 70%, что естественно снижает затраты. Говорить однозначно, что выработанной энергии хватит на все нужды пока нельзя, всё-таки остальные 30% придётся получать от традиционных источников.
Как показывает практика, первоначально хозяину необходимо потратится на оборудование и момент полной окупаемости приходит на 3- 4 год эксплуатации. Но этот факт оправдан дальнейшим пользование бесплатной энергией ещё долгие годы.
Как работает система солнечных батарей для дома?
Вся система солнечных батарей работает за счет попадания квантов солнечного излучения на пластину полупроводника закреплённого на панели-улавливателя. Взаимодействуя между собой – создаётся некоторое количество свободных электронов, что приводит к возникновению постоянного электрического тока.
Для потребительских нужд необходимо большое количество пластин, что подразумевает размещение на одной панели несколько их десятков.
Чтобы все панели работали исправно и давали необходимую мощность, их друг к другу подсоединяют, используя параллельное и последовательное подключение. Образовавшийся ток поступает на аккумуляторные батареи, которые накапливают энергию и сглаживают перепады во время упадка или повышения интенсивности освещения.
Большинству домашних приборов постоянный ток не подходит для работы, и чтобы его преобразовать в переменный используется инвертор, от которого в дальнейшем и идёт подключение к общей сети электропитания дома или к индивидуальному прибору. Для защиты аккумуляторов от перезарядки или полной разрядки система оснащена контроллером заряда.
Когда все комплектующие системы правильно настроены – она прослужит долгое время без нужды в ремонте.
Особенности систем отопления
Чтобы дом обогревался посредствам комплекта солнечных батарей — понадобятся особые составные элементы отопительной системы:
- Вакуумный коллектор или солнечный модуль.
- Контроллеры.
- Насос для перекачки по системе теплоносителя.
- Емкость или бак для горячей воды с объёмом от 500 до 1000 литров.
- Электрический тэн.
Энергию солнечных батарей можно использовать для разных систем отопления: нагнетание горячей воды в трубах или электрический «тёплый пол». Чтобы выбрать подходящий вариант, необходимо первоначально точно рассчитать мощность предполагаемых потребителей и учитывать:
- Угол ската крыши должен быть больше 30°.
- Солнечные модули или коллекторы должны находиться на самой солнечной стороне крыши (предпочтительно юг).
- Отсутствие деревьев или различных построек, которые могут повлиять на попадание излучения на фотоэлементы модуля.
- Средний показатель количества солнечных дней.
- Рассчитать инсоляцию.
- Проверить крепость стропильной системы крыши, ведь она должна выдерживать модули и снежный покров.
Преимущества отопительной системы на солнечных батареях
- Для работы не требуется сжигания энергоносителей (газ, дрова, уголь), чем не загрязняется окружающая среда.
- Достаточно мощные солнечные установки справляются с функциями отопления помещения и обеспечивают дом электричеством.
- Системы отопления никогда не станут причиной возгорания помещения.
- Современные солнечные батареи могут работать даже при самом малом поступлении света.
- Отопление помещение полностью независимое от сторонних энергоносителей.
- Система максимально автоматизирована.
- После правильной установки и подключения – система не нуждается в дополнительных вложениях или ремонте.
Выбор солнечных батарей для частного дома
Существует несколько вариантов солнечных батарей:
- Маломощные – обеспечивают электроэнергией работу телевизора, телефона, несколько лампочек.
- Универсальные батареи – подходят для питания электроприборов и обеспечения системы отопления ⅔ части дома.
- Большой мощности – способны полностью обеспечить всех потребителей электроэнергией и теплом.
Батареи также классифицируются на три основных вида:
- Монокристаллические – достаточно компактны по размерам, имеют хороший показатель КПД 15%, но не могут вырабатывать достаточное количество электроэнергии в пасмурную погоду.
- Тонкоплёночные – отличаются большими размерами и небольшим КПД 6-10%, но при этом могут поглощать рассеянные солнечные лучи.
- Поликристаллические агрегаты — имеет практическую схожесть с монокристаллическими батареями, но имеют меньший КПД.
Установка солнечных батарей
Чтобы солнечные батареи служили долгое время — необходимо позаботится о качественном их креплении к различным поверхностям. Проводить столь серьёзные работы самостоятельно без минимальных навыков – достаточно опасно, ведь всё оборудование дорогостоящие.
Неправильная установка и подключение всех комплектующих элементов – приведёт к поломке или дальнейшем ремонте. Лучше доверить это мероприятие – профессионалам.Если принято решение устанавливать батареи самостоятельно необходимо учитывать некоторые рекомендации:
- Достаточный уклон крыши.
- Необходимо провести предварительный расчет, сколько нужно для отопления, для этого существуют специальные калькуляторы расчета.
- Обрешётка под панели должна быть надёжно прикреплена к поверхности крыши.
- Желательно, в качестве крепёжных конструкций приобретать универсальные, в которых при желании можно менять угол попадания на поверхность панели солнечного излучения.
- Если панели крепятся к стенам или в свободно стоящем состоянии – необходимо использовать специальные крепёжные конструкции.
- Подключать все комплектующие (резистор, аккумуляторные батарее, инвертор) необходимо с рекомендациями указанными в техническом паспорте.
- После полного подключения и перепроверки – можно всю систему вводить в постоянную эксплуатацию.
Вывод
Есть и положительные и отрицательные отзывы потребителей, пишут, что не смотря на то, что комплект солнечных батарей стоит не дешево, но установка окупается на 30-40 % за 10 лет от ее полной стоимости. Установив солнечные батареи в собственном доме можно значительно экономить семейный бюджет. Первоначально хозяину нужно будет потратить некоторые средства, но через несколько лет вложения себя оправдают, и в дальнейшем времени можно будет пользоваться бесплатной электроэнергией.
Благодаря своей долговечности и качественным материалам – солнечные батареи прослужат несколько десятков лет.
krovlya777.ru
Отзывы владельцев о солнечных батареях для дома
В нашем современном мире, беспрерывно прогрессирующих технологий, вопрос об обеспечении нас энергией становится на передний план. Нефть, уголь, атомная энергия – эти традиционные источники электричества не бесконечны, дорогостоящие, не стоит уже говорить обо всей опасности радиации.
Конечно, мы имеем и альтернативные способы добычи энергии, среди которых ветряные станции, но они полезны только в открытых областях, где преобладает ветер, так же гидроэлектростанции полезны, разумеется, только в областях с обширными потоками падающей воды.
Но солнечная энергия способна удовлетворять потребности общества, как минимум, пять миллиардов лет, и гелиоколлекторы (солнечные батареи) могут устанавливаться повсеместно.
Целесообразность использования
Схема использования солнечных батарейПлюсы использования солнечных батарей не ограничиваются возможностью их установки практически в любом месте.
Потребителям этого альтернативного источника энергии приходится платить только за инверторы, аккумуляторы и установку солнечных батарей, солнце, в свою очередь, предлагает буквально бесплатное электричество. Плата за установку окупится.
Достаточно вспомнить, сколько в среднем человек потребляет электричества от просто оставленных в сети блоков питания, горящих индикаторов телевизора и других бытовых приборов.
Таким образом, потребление происходит круглосуточно, вне зависимости, нужно это человеку или нет.
Миф 1: «Оно не окупится»
Однако, как и везде, в вопросе о солнечных батареях бытуют свои мифы. Некоторые люди думают, что это приобретение не окупит себя в течении срока своей службы.
Видимо, они забывают о мелочах, указанных выше (блоки питания, световые индикаторы и др.), и по каким-либо причинам не учитывают тот факт, что правильно установленные солнечные панели могут обеспечивать энергией частный дом в течении 25-лет.
Миф 2: «Любая тень мешает работе»
Следующий миф говорит о том, что солнечные батареи не вырабатывают электричество в пасмурную погоду или же зимой и могут использоваться только в ясную погоду.
Безусловно, пик своей активности, гелиоколлекторы проявляют только, когда солнце находится в зените в безоблачную погоду, но это не означает, что они не будут вырабатывать энергию, когда солнце скроется за облаками, батареи просто будут работать не в полном объеме.
Но полная остановка происходит только ночью, когда нет СВЕТА. Даже свет от лампочки, способен заставить солнечную батарею действовать.
Миф 3: «Хрупкость»
Противники солнечной энергии утверждают, что гелиоколлекторы недостаточно прочные, чтобы выдержать различного рода повреждения.
Однако, производители не дураки и всегда испытывают свой продукт на прочность, тем самым доказывая и убеждаясь в качестве своего производства. Солнечные батареи способны выдержать даже сильный крупный град.
Миф 4: «Снег станет главным врагом»
В своих отзывах интернет-пользователи часто указывают на угрозу снега, действительно, он может перекрыть доступ к свету, но только если появится изморозь, и снегу будет за что зацепиться.
В добавок ко всему, эта проблема быстро решается ветром. Так же неплохим решением будет установить батареи не на крыше, а не стенах дома, так как зимой солнце дает «скользящий» свет, и вертикальное положение батарей только улучшит их работу.
В зимнее время на кремниевые пластины лучей попадает не меньше. Поэтому можно смело сказать, что проблема снега – надуманный недостаток солнечных батарей.
Миф 5: «Китайское производство»
Все знают, что «спрос рождает предложение». И Китай открыт в этом плане для выбора. Уже сложно представить современный мир без Китая с высокоразвитыми технологиями.
Поэтому неправильно утверждать, что гелиоколлекторы, произведенные в Китае, не обладают высоким качеством. Факт того, что 90% всего производства тепловых трубок и гелиоколлекторов сосредоточена в Китае, и что это производство непрерывно развивается, просто нужно принять.
Продукция китайских предприятий полностью прошли сертификацию как в своей стране, так и в Германии и имеет высокие технические характеристики.
Не нужно бояться такого альтернативного источника энергии, как солнечный свет.
Большинство негативных отзывов о солнечных батареях написаны людьми, которые никогда ими не пользовались, о чем свидетельствуют мифы, которые они используют и которые мы в нашей статье развеяли.
Смотрите видео, в котором Вы увидите реальный отзыв владельца солнечных батарей для дома в форме подробного рассказа об эксплуатации собственной солнечной электростанции:
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!teplo.guru
Батареи солнечного отопления дома: эффективность, расчет, установка
Идея использовать солнечную энергию для отопления дома или на другие нужды — не нова, разработаны устройства, которые позволяют это сделать любому человеку. Во многих странах, солнечные батареи на крыше скорее правило, чем исключение. Наша страна, к ним пока не относится, но и у нас уже подобные установки можно увидеть все чаще. Солнечные системы для дома могут быть двух видов. Первый — солнечные коллекторы, которые нагревают протекающий в них теплоноситель. Второй — солнечные батареи, которые вырабатывают электричество. О них и будем говорить ниже.
Солнечные батареи преобразуют солнечный свет в электрическую энергию. Батарея состоит из некоторого количества фотоэлектрических преобразователей, которые чаще называют фотоэлементами. Количество преобразователей в батарее произвольное, соединение последовательно-параллельное. Чем определяется количество фотоэлементов? Необходимой силой тока и напряжением. Располагают преобразователи на какой-либо плоской поверхности один возле другого. Из-за внешнего вида такие конструкции часто называют «солнечные панели».
Солнечные батареи для частного дома в некоторых странах — обычное явление
Слишком большие по площади солнечные батареи в быту использовать неудобно, а если не хватает мощности самой большой, несколько устройств соединяют в каскад. Если мощность требуется большая, может понадобиться значительная площадь: может быть занята вся крыша, иногда стены дома и часть придомовой территории. Потому чаще применяют солнечные батареи для частного дома: там есть где разместить и большое их количество. Владельцы квартир могут занять только окна и балконы.
Возможности использования
Как можно использовать солнечные батареи для отопления дома? Только для уменьшения счетов за электроэнергию, а также в качестве резервного источника на случай отключения. Это поможет добиться той самой энергонезависимости, и не заморозить систему отопления при отсутствии централизованного электропитания.
Если включить гелиосистему параллельно с централизованным энергоснабжением, можно сэкономить приличную сумму
Насколько реально солнечная батарея может обеспечит потребности в электричестве? Если говорить о водяном отоплении, то это реально: для поддержания работоспособности системы потребуется максимум 200-300 Вт/ч. Столько в среднем «тянут» электроника котла + циркуляционный насос + возможные управляющие устройства и контролеры. Если система у вас больше, возьмите паспорта и посчитайте необходимую мощность. Для 300 Вт/ч будет достаточно двух солнечных панелей средней мощности (их суммарная производительность должна немного превышать потребность).
И не нужно думать, что при отсутствии солнца электричества не будет. В систему входят обязательно аккумуляторы и инвертор. Правильно подберите мощность аккумуляторов, и их заряда даже при самых плохих погодных условиях вам хватит на несколько дней работы системы.
Кстати, многие европейские производители отопительного оборудования предусматривают совместную работу своей техники с солнечными преобразователями (например, газовые котлы Baxi и Ariston). Но работают они с гелиоколлекторами (греют воду) или с солнечными батареями, нужно смотреть по каждому виду оборудования.
Для полного обеспечения электроэнергией одной крыши будет недостаточно
Если подогрев пола у вас электрический, все серьезнее. Мощность большинства таких обогревателей исчисляется киловаттами. Для выработки такого количества энергии потребуется много панелей для переработки энергии солнца. Устройство системы солнечных батарей для отопления частного дома электрическими полами, может вылиться в очень приличную сумму. Но система хороша тем, что ее мощность можно наращивать постепенно. Будете по возможности увеличивать количество панелей и количество вырабатываемого электричества.
При желании можно сэкономить: собрать солнечные панели самостоятельно. Такие самодельные варианты обойдутся в разы дешевле заводских. И это притом, что покупать фотопреобразователи придется готовые: их изготовление в кустарных условиях — нереальная задача. Поэтому — только готовые. Эффективность самодельных солнечных панелей будет ниже заводских, но и цена в разы ниже.
Расчет солнечных батарей для дома
Инсоляция (количество солнечной энергии) в разные месяцы сильно изменяется. Потому сначала нужно определиться с тем, какую часть электроэнергии и на какой период вы собираетесь вырабатывать. Если вы хотите все 100% в любое время года вырабатывать самостоятельно, считать придется по самому плохому месяцу с минимальным количеством солнечных дней. Но тогда возникнет вопрос: что делать с избыточным количеством электроэнергии, которая будет вырабатываться в другие месяца. Если проживание планируется только в огородный сезон, считаете по самой низкой инсоляции в этот период. В общем, принцип понятен.
Лучше всего с выработкой электроэнергии от солнца дело обстоит на юге
Затем необходимо рассчитать какую суммарную мощность должна выдавать ваша солнечная система для дома. Для этого в таблицу вписываете все электроприборы, и из их паспортов вносите данные по мощности, потребляемому току и ваттную нагрузку. Подбив колонки, узнаете, сколько электроэнергии в час нужно всей вашей аппаратура и приборам. Понятно, что все они вряд ли включаются одновременно. Можете попытаться высчитать, какие из них работают одновременно, и по этой цифре подбирать солнечные панели.
Как считать количество солнечных батарей разберем на примере. Пусть потребность в электроэнергии 10 кВт/ч, инсоляция в расчетном месяце 2 кВт/ч. Мощность батареи, которую собрались покупать, 250 Вт (0,25 кВт). Теперь считаем 10 / 2 / 0,25 = 20 шт. То есть понадобится 20 солнечных панелей.
Для уменьшения потребления электроэнергии нужно заменить все лампы накаливания на светодиодные, а всю старую неэкономную технику на энергосберегающую — тогда вам понадобится не такое уже и большое количество солнечных панелей.
Виды солнечных батарей
Фотоэлектрические преобразователи существуют разные. Причем отличается и материал, из которого они изготавливаются, и технологии. От всех этих факторов напрямую зависит производительность этих преобразователей. Некоторые фотоэлементы имеют КПД 5-7 %, а самые удачные последние разработки показывают 44 % и выше. Понятно, что от разработок до бытового использования расстояние огромное, и по времени, и по деньгам. Зато можно представить, что ждет нас в ближайшем будущем. Для получения лучших характеристик используют другие редкоземельные металлы, но с улучшением характеристик имеем приличное повышение цены. Средняя же производительность относительно недорогих солнечных преобразователей составляет 20-25 %.
Самое широкое распространение получили солнечные модули из кремния
Самые распространенные кремниевые солнечные батареи. Этот полупроводник недорог, его производство освоено давно. Но они имеют не самый высокий КПД — те самые 20-25%. Потому при всем разнообразии сегодня преимущественно используются три вида солнечных преобразователей:
- Самые дешевые — тонкопленочные батареи. Они представляют собой тонкий налет кремния на несущем материале. Кремниевый слой покрыт защитной пленкой. Плюс этих элементов в том, что работают они даже в рассеянном свете, а, следовательно, есть возможность устанавливать их даже на стены зданий. Минусы — низкая эффективность 7-10%, а также, несмотря на защитный слой, постепенная деградация кремниевого слоя. Тем не менее заняв большую площадь, можно получить электричество даже в пасмурную погоду.
- Поликристаллические солнечные батареи изготавливают из расплава кремния, медленно его охлаждая. Отличить эти элементы можно по ярко-синему цвету. Эти солнечные батареи имеют лучшую продуктивность: КПД 17-20%, но в рассеянном свете малоэффективны.
- Самые дорогие из всей троицы, но при этом довольно широко распространенные — монокристаллические солнечные батареи. Они получаются путем разделения одного кристалла кремния на пластины и имеют характерную геометрию со скощенными углами. У этих элементов КПД от 20% до 25%.
Теперь, видя надписи «солнечная панель моно» или «поликристаллическая солнечная батарея», вы будете понимать, что речь идет о способе производства кремниевых кристаллов. Также вы будете знать, какой эффективности от них можно ожидать.
Батарея с монокристаллическими преобразователями
Эффективность солнечных батарей зимой
Вы, наверное, удивитесь, но зимним днем на вертикальную поверхность падает всего в 1,5-2 раза меньше энергии, чем летом. Это данные для средней полосы России. За сутки картина хуже: за этот период летом получаем в 4 раза больше энергии. Но обратите внимание: на вертикальную поверхность. То есть на стену. Если говорить о горизонтальной поверхности, тут разница уже в 15 раз.
Самая печальная картина по выработке электроэнергии солнечными батареями ожидает вас не зимой, а осенью: в пасмурную погоду их эффективность ниже в 20-40 раз, в зависимости от плотности облачного покрова. Зимой же, после того выпал снег, инсоляция (количество света, падающего на батареи) в солнечные дни может приближаться к летним значениям. Потому зимой солнечные системы для дома вырабатывают больше электроэнергии, чем осенью.
Получается, чтобы зимой добиться близкой к максимальной эффективности, нужно располагать солнечные батареи вертикально или почти вертикально. И, если их вешать на стены, то желательно на юго-восточные: утром по статистике чаще бывает ясная погода. Если юго-восточной стены нет, или ничего на ней установить невозможно, выйти из положения можно сделав специальные подставки. Тогда ставят солнечные батареи на крыше. Так как угол падения солнечных лучей в зависимости от сезона меняется, желательно сделать подставку с регулируемым углом наклона. Есть возможность — разверните солнечные панели «лицом» на юго-восток, нет такой возможности, пусть «смотрят» на юг.
Одна из систем монтажа
Правила установки
Эффективность работы кремниевых солнечных батарей зависит от количества попадающей на них энергии солнца (всего спектра излучения). Факторы, на которые мы можем каким-то образом повлиять, это:
- Затененность. Желательно, чтобы на протяжении светового дня на панель не падала тень. Потому выбирайте место, где не растут высокие деревья, нет тени от зданий или линий электропередач. Даже небольшой участок тени, попавший на поверхность, значительно снизит выработку электроэнергии. КПД установки будет равно самой низкой производительности среди всех фотоэлементов в панели. Потому даже один листок или след от птичьего помета сильно снижает выработку электроэнергии всей панели целиком.
- Ориентация. Если есть возможность изменять положение, летом выставляйте из «лицом» на юг, зимой — на юго-восток. Это возможно, если панель поставлена на плоской крыше или на земле.
- Угол наклона. Если местом установки солнечной батареи выбрана скатная крыша, а ее угол наклона далек от идеального, требуется изготовить специальные рамы, с помощью которых можно корректировать положение батарей. В идеале рамы должны иметь возможность изменять этот угол наклона. Изменять каждый день или час никто положение не будет, но раз в сезон поправить его можно.
Один из вариантов установки. В морозный, но солнечный день, при наличии снега выработка тока будет приличной
На работоспособность многих типов преобразователей влияют температурные показатели: диапазон использования кремниевых элементов от -40 oC до +50 oC. Негативно на работоспособности сказываются как более низкие, так и более высокие температуры. Если летом у вас солнце активное, важно не допустить перегрева. Для этого под панель можно положить белую ткань или фольгу (более эффективно). Если это не помогает и панель перегревается, поверните ее, или перевесьте. Нужно будет выбрать такое положение, при котором будет соблюдаться тепловой режим, а производительность останется довольно высокой.
Максимальную свою продуктивность эти устройства показывают, если солнечные лучи падают под углом 90o. К сожалению, такое возможно далеко не весь день, а лишь короткий промежуток времени. Есть специальные системы слежения, изменяющие угол наклона панели так, чтобы свет падал постоянно под желаемым углом, но это дорогие установки.
И все же, можно найти оптимальный угол установки солнечных батарей. Просто при незначительном отклонении от идеала (менее 50o) производительность падает мало, примерно на 5 %. Фактическое подтверждение этому можете увидеть в видео.
Для каждого региона угол установки солнечных батарей свой. Его можно определить экспериментально (как — вы видели), а можно выставить исходя из географической широты — этот наклон принято считать самым лучшим. Многое зависит от ориентации панели: если вы развернули ее на север или восток, оптимальный угол будет меньше.
Солнечные батареи на крыше
Прежде всего, нужно выяснить, выдержит ли кровля дополнительную нагрузку. Один-два модуля выдержит любая, а для большего количества придется считать.
Для надежной фиксации они должны крепиться как минимум в четырех точках. Причем, если вы монтируете панели заводского изготовления, не поленитесь изучить инструкцию по установке: при нарушении хотя бы одного из пунктов, оборудование снимается с гарантии. В большинстве случаев требования такие:
- Крепятся солнечные батареи на расстоянии 5-15 см выше кровельного материала. Этот зазор необходим для проветривания (для поддержания температурного режима).
Устанавливать солнечную батарею нужно на расстоянии 5-15 см от кровельного материала на специальных направляющих
- Для закрепления использовать только имеющиеся в корпусе отверстия. Дополнительные сверлить нельзя.
- Рама, на которой закреплены фотоэлементы, рассчитана на вертикальную или горизонтальную установку (указано в паспорте), и в другом положении ее крепить нельзя.
Если рекомендована вертикальная установка, горизонтально ставить панель нельзя
Системы крепления солнечных панелей могут быть разными. Есть готовые (продаются там же, где и сами панели), но вполне можно использовать и сделанные собственноручно. Важно только использовать надежные, стойкие к коррозии материалы. Толщина реек и крепежа должна быть большой: выдерживать должны они и ветровые нагрузки, и массу панелей с самым толстым снежным покровом.
Один из методов крепления солнечных батарей на крыше частного дома можно увидеть в видео.
Теперь немного об электрической сборке. Схема подключения солнечной батареи, кроме самих преобразователей, предусматривает наличие:
- контроллера заряда с подключенными аккумуляторными батареями;
- преобразователя (инвертора), который преобразует постоянный ток в переменный;
- предохранителей для защиты от короткого замыкания (повысят безопасность и вашу и системы).
Контроллер и преобразователь имеют ограничения по току и напряжению. Суммарные параметры подключаемой для вашего дома солнечной системы не должны их превышать. Для электрического соединения батарей в единую систему, использовать нужно только те провода, которые выведены наружу.
Принципиальная схема подключения гелиобатарей
Для соединения панелей применяют медный проводник в стойкой к ультрафиолету изоляции. Если провода в подходящей изоляции не нашли, спрячьте его в гофрированный шланг для наружных работ. Толщина жил провода зависит от предполагаемой силы тока в системе и от длины линии, но минимальное сечение 4 мм2. Соединение проводников желательно делать при помощи коннекторов, а не на скрутках. Рекомендуют МС4 потому что проводники, выходящие из большинства солнечных батарей, оконечены именно такими разъемами. Эти разъемы хороши тем, что обеспечивают герметичное соединение, что на крышах немаловажно. Но не все фирмы устанавливают разъемы этого стандарта. В дешевых моделях (особенно китайских) может стоять что-либо иное, так что уточняйте при покупке.
Это схематическое изображение подключения
Теперь о последовательности подключения оборудования в систему. Для безопасного подключения соблюдайте очередность такую:
- К контроллеру подключаются аккумуляторы с соблюдением полярности. Провода — медь, сечение выбирается в зависимости от мощности контроллера.
- К контроллеру подключаются солнечные батареи. Также необходимо соблюдать полярность.
- К контроллеру через предохранитель подключается 12 В потребители.
- К аккумуляторам подключается инвертор (через предохранитель), а к его выходу уже потребители 220 В. Подключение инвертора напрямую к контроллеру исключено: придется покупать новые устройства. А это приблизительно 600-1000$ в зависимости от фирмы и мощности.
Не пренебрегайте последовательностью подключения — это наиболее безопасный алгоритм, гарантирующий (при соблюдении полярности) рабочее состояние системы.
Напоследок, еще один вариант установки на крыше дачи с регулируемым углом наклона. Возможно, вам видео будет полезным.
teplowood.ru
Солнечные батареи для дома — схема оборудования, расчет стоимости комплекта
Глядя на океан энергии, льющейся с небес на землю, мы остаемся зависимыми от электросетей.
Если в городе поставка тока более-менее стабильна, то за его пределами жители регулярно становятся участниками «конца света».
Как обеспечить свой дом надежным источником электроэнергии и не лишить себя комфорта, невозможного без «направленного движения электронов»? Ответ достаточно прост в теории, но почти незнаком многим на практике.
Это солнечные батареи для частного дома они являются главным условием автономного существования.
Что представляют собой эти устройства, их виды, характеристики и эффективность применения мы рассмотрим в данной статье.
Виды солнечных батарей
Из школьного курса физики нам знаком фотоэлектрический эффект. Он возникает в полупроводниках под действием света. На этом принципе работают все солнечные батареи.
Не будем углубляться в теорию процесса, а отметим лишь самые важные практические моменты:
- Существует три вида солнечных батарей: монокристаллические и поликристаллические и панели из аморфного кремния (гибкие).
- Все они вырабатывают постоянный ток (напряжением 12 или 24 В).
- Срок службы данных устройств превышает 20 лет.
- Мощная батарея не может эффективно работать без дополнительного оборудования (контроллера, аккумулятора, инвертора).
Теперь пройдем подробно по каждому пункту. Монокристаллическая панель по сравнению с поликристаллической выдает более высокую мощность с единицы поверхности. При этом цена у нее существенно выше.
Производительность поликристаллической ячейки на 15-20% меньше, но зато при облачной погоде она снижается незначительно. У монокристалла, напротив, при рассеянном освещении резко уменьшается выработка электричества. Солнечная батарея из аморфного кремния дешевле поликристаллической, но срок ее службы в 2-3 раза меньше. Исходя из перечисленных фактов, выгоднее покупать поликристаллические панели.
Набор оборудования для солнечной станции
Мощная солнечная батарея для дачи – устройство не самодостаточное. Полученную энергию нужно где-то запасти, чтобы вечером и в пасмурную погоду полноценно пользоваться бытовыми электроприборами.
Поэтому емкий и живучий аккумулятор нам в любом случае потребуется. В его выборе есть один важный нюанс: не пытайтесь сэкономить, покупая стартовый автомобильный аккумулятор. Он плохо подходит для цикличного запасания энергии и не переносит глубокого разряда. Его главное предназначение – дать мощный, но кратковременный ток для пуска двигателя.
Для запасания и медленного расходования энергии нужны аккумуляторы другого типа: AGM или гелевые. Первые дешевле, но имеют небольшой срок службы (до 5 лет). Гелевые аккумуляторы дороже, но зато работают значительно дольше (8-10 лет).
Контроллер – еще один важный элемент автономной гелиостанции. Он выполняет несколько задач:
- Отключает батарею от аккумулятора в момент полного заряда и включает ее для новой закачки электричества.
- Выбирает оптимальный режим зарядки, повышая количество запасаемой энергии.
- Обеспечивает максимальный срок службы аккумулятора.
Существует несколько типов контроллеров, используемых в солнечных станциях:
- ON/OFF «включил-выключил»;
- PWM;
- MPPT.
Самый дешевый прибор просто отключает солнечную панель от аккумулятора при возрастании напряжения на его клеммах до максимального уровня. Это не лучший вариант, поскольку в этот момент аккумулятор еще не полностью заряжен.
Более дорогой PWM-контроллер действует «умнее». После набора максимального напряжения, он понижает его до заданного уровня и держит еще пару часов. Так достигается более полный уровень накопления энергии.
И наконец, самый интеллектуальный контроллер MPPT- типа максимально эффективно использует мощность солнечной панели на всех режимах ее работы. Это позволяет запасти в аккумуляторе дополнительно от 10 до 30 % электричества.
Независимо от вида используемых полупроводниковых материалов (поликристаллы, монокристалл, аморфный кремний) устройство солнечной батареи представляет собой цепочку последовательно соединенных ячеек-модулей. Каждый из них генерирует небольшое напряжение (в пределах 0,5 вольт) и слабый ток (десятые доли ампера). Работая вместе, они «сливают» накопленную энергию в общий канал и на выходе из батареи мы получаем ток большой силы и постоянного напряжения (12 или 24 Вольт).
Структурная схема оборудования солнечной станции
Стандартные бытовые электроприборы рассчитаны на 220 Вольт, поэтому работать от «постоянки» не будут. Преобразование постоянного тока в переменный выполняет отдельное устройство-инвертор. Им завершается цепочка оборудования, необходимого для солнечной батареи.
Несмотря на относительно высокую стартовую стоимость компонентов солнечной станции, ее эксплуатация получается выгодной благодаря большому ресурсу «жизни» главных элементов: фотокристаллической панели и аккумулятора.
Сколько нужно солнечных батарей для дома и дачи?
Здесь все просто. Покупателю не нужно заниматься сложным расчетом мощности солнечной станции и подбирать для нее батареи. Эту работу уже проделали специалисты компаний, выпускающих и продающих данное оборудование.
Потребителю остается лишь выбрать из предложенного ряда готовый комплект, исходя из своих потребностей. В качестве примера рассмотрим несколько стандартных вариантов, которые представлены на сайтах продавцов (актуально на 2016 год).
Гелиостанция, построенная на одной панели мощностью 250 Ватт, рассчитана на энергоснабжение потребителей, перечисленных в таблице №1.
Таблица №1 Набор потребителей для солнечной станции мощностью 250 Ватт
Ее ориентировочная цена складывается из стоимости устройств, указанных в таблице №2.
Таблица №2 Стоимость оборудования для 250-ти ваттной станции
Солнечная станция мощностью 500 Ватт способна обеспечить электричеством набор бытовых приборов, указанный в таблице №3.
Таблица №3 Энергетический потенциал гелиостанции мощностью 500 Ватт
Ее ориентировочную стоимость (с разбивкой по видам и моделям оборудования) вы найдете в таблице №4.
Таблица №4
Гелиостанция на 1000 Ватт способна питать током не только экономные светодиодные лампочки, телевизор, ноутбук и спутниковую антенну. Одновременно с ними она «потянет» микроволновку, водяной насос или мощную электроплиту (таблица №5).
Таблица №5
Основа данной гелиостанции — 4 солнечные панели мощностью по 250 Ватт каждая. За весь комплект оборудования (без стоимости монтажа, соединительных муфт и кабеля) нужно заплатить сумму, указанную в таблице №6
Таблица №6 Ориентировочная стоимость оборудования гелиостанции мощностью в 1 КВт
Изучая представленные комплекты оборудования, нетрудно заметить, что стоимость инвертора сравнима с ценой солнечной батареи. Поэтому некоторые владельцы солнечных станций предпочитают обходиться без инверторного преобразователя. Они покупают для своего дома бытовые приборы, работающие от постоянного тока напряжением 12 Вольт. Помимо высокой цены инвертор при работе потребляет около 10% энергии, получаемой от солнечной батареи. Поэтому его исключение из цепочки оборудования дает неплохую экономию.
Особенности монтажа
Установка солнечных батарей – процесс технически несложный, но весьма ответственный. Площадь и вес мощных панелей достаточно большие, поэтому им требуется надежное крепление с помощью направляющих и специальных крепежных элементов. Кроме этого на крыше необходимо предусмотреть возможность легкого доступа к батареям для очистки от пыли и снега.
От величины угла, под которым солнечные лучи падают на фотоэлементы, напрямую зависит выработка энергии. Поэтому солнечные батареи не фиксируют в одном положении, а монтируют на поворотных устройствах.
Рекомендуемые углы наклона солнечных батарей
Существует два основных позиции гелиопанелей: летняя и зимняя. Меняя угол наклона, от солнечной станции получают максимальный КПД.
Характерные отзывы
Их можно разделить на две группы: отзывы тех, кто уже пользуется данными устройствами и мнения всех, кто только изучает вопрос автономного энергоснабжения.
Большинство владельцев солнечных станций довольны своим выбором. Оснастив ими свой загородный дом, они отмечают надежность, всесезонность и эффективность гелиопанелей. Размышляющие о покупке, высказывают сомнения в экономической целесообразности, опасаясь долгого срока окупаемости оборудования.
Мы выскажем свои соображения по данной теме. Принимая в расчет стабильный рост стоимости электроэнергии, получаемой из внешних сетей, использование гелиостанции нельзя назвать убыточным. Если же речь идет о районах, где энергоснабжение полностью отсутствует или характеризуется частыми отключениями, то гелиостанция — безальтернативный вариант.
Самостоятельная сборка
Попробовать свои силы в сфере солнечной энергетики домашних умельцев побуждают два фактора: стремление снизить стоимость гелиопенелей и новизна данной работы.
Экономия, получаемая при самостоятельной сборке, впечатляет. Комплект «сделай сам», состоящий из фотоячеек и монтажной токопроводящей ленты почти на 50% дешевле батареи, собранной на заводе. Купить его можно на российских торговых интернет-площадках или заказать прямую доставку из страны-производителя.
Ответов на вопрос как сделать солнечную батарею для дома своими руками во всемирной сети можно найти очень много. Кроме устного описания процесса, здесь можно найти толковые видеоролики, наглядно демонстрирующие основные его этапы.
Практические советы, которые содержатся в подобных руководствах, основаны на бесценном опыте проб и ошибок. Они помогают новичкам без серьезных финансовых потерь успешно выполнить данную работу.
Сборка солнечной батареи включает следующие этапы:
- последовательную пайку фотоячеек в единую энергоцепочку с помощью токопроводящей ленты;
- изготовление рамки корпуса со стеклом.
Самый ответственный момент – заливка фотоячеек прозрачным герметиком и их объединение с остекленной рамкой. Здесь существует отработанная технология, основой которой служит толстый лист поролона, предохраняющий хрупкие фотоэлементы от разрушения.
Знатоки ручной сборки рекомендуют не экономить на герметике. Если он положен слишком тонким слоем, то в батарею может проникнуть влага. Она разрушает гелиоячейки и токопроводящие дорожки.
greensector.ru
