Солнечные батареи монтаж и установка. Использование коллекторов и солнечных батарей в отоплении дома.
Вряд ли можно представить комфортные условия жизни современного человека без систем отопления и кондиционирования, бытовых приборов (холодильника, чайника, микроволновки), телевизора и компьютера, работающих на электрической энергии.
В частном доме кроме перечисленных приборов человеку нужен насос для водоснабжения , септик, охранная сигнализация, система безопасности котла отопления и многое другое. Электрическая энергия стала неотъемлемой частью нашей жизни и значение ее можно понять только при ее отсутствии.
К сожалению, в нашей стране немало домов и целых поселков, не подключенных к электрическим сетям. Причем территориально эти поселки находятся не в тайге или в тундре, а в центре страны, в Подмосковье. Впрочем, домов без электричества немало и в других районах страны.
Для обеспечения минимального уровня комфорта приходится вырабатывать электрическую энергию самостоятельно, используя для этих целей генераторы, солнечные батареи или ветрогенераторы.
В Подмосковье ветрогенераторы не эффективны-здесь низкая среднегодовая скорость ветра, что делает бесполезной их установку. Предпочтение приходится отдавать солнечным батареям и традиционным генераторам на жидком топливе.
Выбор солнечных батарей
Современные солнечные батареи эффективны в любое время года. Обязательным условием для их работы является наличие ясного безоблачного неба и прямого попадания солнца на поверхность. В пасмурную погоду выработка электрической энергии также не прекращается, но производительность солнечных батарей резко снижается.
Для того чтобы полученная электрическая энергия могла быть использована потребителем, вместе с солнечными батареями необходимо приобрести аккумуляторные батареи и инвертор. Такой комплект можно смело назвать солнечной электростанцией. С его помощью можно не только получать электричество, но и накапливать его и использовать по мере необходимости. Оборудование подбирают в зависимости от потребностей потребителя и от того, какие именно электрические приборы в дальнейшем будут работать за счет полученной электрической энергии.
Следует отметить, что в настоящее время стоимость единицы выработанной энергии с помощью солнечных батарей стоит недешево, в среднем 25 рублей за 1кВт, что примерно в пять раз дороже, чем электрическая энергия в централизованных электрических сетях.
Поэтому вести речь об установке солнечных батарей с целью экономии денежных средств на оплату энергоресурсов в настоящее время не имеет смысла. Впрочем, в дальнейшем, при снижении стоимости оборудования получение электричества с помощью солнца наверняка будет стоить намного дешевле. Но пока это вопрос будущего.
Как выбрать оборудование?
Подбор оборудования для установки солнечных батарей в частном доме начинают с определения перечня электрических приборов, использование которых в дальнейшем планируется. Затем этот перечень тщательно анализируется с целью поиска альтернативы каждому электрическому прибору. Например, электрический чайник можно заменить нагревом воды на газовой конфорке, работающей на сжиженном топливе, воду для хозяйственных нужд и душа подогревать с помощью солнечных коллекторов , а без освещения, охранной сигнализации и энергозависимой системы автоматического контроля над работой газового котла обойтись не удастся.
Оставив в перечне только необходимый минимум, рассчитывают потребность в электрической энергии и затем подбирают солнечные батареи соответствующей мощности.
Сколько стоит комплект солнечных батарей для дома
- Солнечные панели
Основным элементом солнечной электростанции является солнечный модуль или солнечная панель. Панели бывают:
- на основе монокристаллических кремниевых элементов
- на основе поликристаллических кремниевых элементов
Стоимость солнечных панелей зависит от их размера и технических характеристик и находится в диапазоне от 1500 до 16000 рублей . Так, к примеру, панель 1650 х 991 х 40 мм стоит более 16 тысяч рублей , а с ее помощью можно получать 200-260 Вт электроэнергии. Для создания комфортных условий на даче достаточно 4 таких панелей, для дома с постоянным проживанием их потребуется в два раза больше.
Срок службы солнечных панелей по заверениям производителей составляет не менее 25 лет.
- Инвертор
Вторым неотъемлемым элементом солнечной электростанции является инвертор. Стоимость инверторов мощностью 2-2,5 кВт находится в диапазоне от 17 до 25 тысяч рублей .
- Аккумуляторные батареи
Аккумуляторные батареи можно назвать «узким местом» солнечной электростанции. Производители заявляют срок службы аккумулятора 10 лет, оговаривая при этом количество циклов полного разряда, выработав которое аккумулятор приходит в негодность намного быстрее.
На деле в дачном доме аккумуляторную батарею придется менять уже через 3-4 года эксплуатации. Стоимость аккумулятора для солнечной электростанции находится в интервале от 12 до 27 тысяч рублей . Для комфортного проживания одной батареи недостаточно. Как правило, аккумуляторов устанавливают 2 или даже 3.
В итоге, солнечная электростанция для дачи в среднем стоит 100 тысяч рублей, не считая затрат на монтаж оборудования. С ее помощью можно получать 1 кВт энергии в час и использовать ее по своему усмотрению. Этого достаточно для работы холодильника, телевизора, освещения с помощью энергосберегающих ламп и обеспечения бесперебойной работы котла отопления.
Через 3-4 года эксплуатации аккумуляторы придется заменить. Период этот может быть короче или продолжительнее, все зависит от циклов полного разряда аккумуляторных батарей.
Что выгоднее - генератор или солнечные батареи
Стоимость солнечной электростанции превышает стоимость равного ей по мощности жидкотопливного генератора. Но для получения электрической энергии с помощью солнечных батарей никаких дополнительных затрат кроме расходов на покупку оборудования, не нужно.
Для работы генератора нужно топливо, стоимость которого низкой назвать невозможно. При приблизительном подсчете стоимость одного Вт электроэнергии, полученной при помощи солнца в 1,8 раз ниже стоимости единицы электрической энергии, полученной при сжигании жидкого топлива.
Когда и где нужно использовать батареи?
Установка солнечных батарей необходима там, где нет возможности подключения к электрическим сетям. Выбирая между генератором и солнечной электростанцией, предпочтение нужно отдавать последней.
Установка солнечной электростанции не решит все вопросы электроснабжения. Так, к примеру, отапливать дом с помощью полученной электроэнергии вряд ли кому-то будет по карману, но обеспечить бесперебойную работу газового котла на СУГ доступно каждому.
На сегодняшний день установка солнечных батарей в частном доме не способ сэкономить или сберечь энергоресурсы, а возможность жить с комфортом в условиях отсутствия централизованной подачи электроэнергии.
Когда-то рассуждения о том, что электроэнергия будет бесплатной казались фантастическими выдумками. Но прошло время и развитие новых технологий в электроэнергетике привели к тому, что это стало реальностью.
Альтернативные источники энергии завоёвывают все большее количество сторонников по всей планете.
Среди них особой популярностью пользуются солнечные батареи, получившие широкое распространение как в производстве, так и в быту.
Область применения
Солнечные батареи, или как их еще иногда называют солнечные панели могут применяться для обеспечения коттеджных поселков, дачных кооперативов, промышленных предприятий.
Очень эффективны они для санаторных комплексов, гостиниц, больниц, зданий, находящихся вдали от основных линий электропередач.
Можно сказать, что они нужны там, где есть потребность еще в одном источнике энергии и там, где есть возможность их установить. На данный момент солнечными батареями оснащают крыши зданий, домов, устанавливают их в пустынях и на поездах. Существую даже полностью автономные дома на солнечных батареях.
Производство солнечных батарей идет гигантскими темпами и лидерами в этой отрасли являются КНР, США. Германия, страны Персидского Залива, Западной Европы и Скандинавии.
Что такое солнечная батарея?
Это комплекс фотоэлектрических преобразователей, объединенных в систему. Преобразователи превращают энергию Солнца в электричество. Самые новейшие солнечные батареи способны работать с 40 % — ой отдачей
. Чтобы достичь такого показателя необходимо соблюдение определённых параметров.
Комплексы батарей выгоднее всего монтировать в тех точках планеты, где количество солнечных и ясных дней является преобладающим, в России это южные районы- Краснодарский край, Сочи и другие.
Следует принимать во внимание географическую широту, на которой находятся здания. Приближаясь к полюсам, солнечная энергия утрачивает часть мощности и эффективность солнечных батарей будет недостаточной.
Если зимой там, где установлены комплексы батарей, достаточно безоблачных дней, они могут в значительной степени снизить нагрузку на коммунальные сети города и обеспечить часть зданий бесплатной энергией.
Виды солнечных батарей
Виды солнечных батарей
Сейчас их классифицируют на 3 категории:
- Тонкопленочные
- Монокристаллические.
- Поликристаллические.
Тонкопленочные батареи
Этот комплекс батарей сделан из тонких натянутых плёнок. Они без труда монтируются в практически всех доступных местах.
Защищены от воздействия песка и пыли и способны функционировать в различных неблагоприятных условиях . При наличии облаков их КПД снижается примерно на двадцать процентов. Стоимость их небольшая, но они требуют наличия значительного пространства для своего размещения.
Монокристаллические батареи
Эти батареи создают множества ячеек, которые потом наполняют силиконом. Из-за хорошей данные батареи применяются даже на судах.
Их можно размещать и на зданий. Если нет возможности установить их на солнечную сторону кровли, где конечно же отдача от них будет более высокой, то можно устанавливать и на теневой стороне. Нужно учитывать и тот момент, что рассеянный солнечный свет будет менее эффективен.
Монокристаллические батареи отличаются малым весом, компактны. Они достаточно гибкие, надёжны при эксплуатации и служат длительное время. Монтаж таких батарей не вызывает затруднений.
Но у них есть и недостаток. При отсутствии солнечных лучей и облачности они перестают вырабатывать электрическую энергию.
Поликристаллические солнечные батареи
В ячейках этих солнечных батарей расположены кристаллы, направленные в самые разные стороны.
Благодаря этому панели могут улавливать рассеянный свет, и намного меньше зависят от прямого солнечного освещения.
Они знакомы очень многим благодаря иллюстрациям в журналах и в сети Интернет. Компании выпускают такие батареи в виде панелей синего цвета, которые очень эффектно и стильно смотрятся после установки. Стоят они немного дешевле и их можно устанавливать во многих местах.
Ими можно освещать улицы городов, дома, учреждения.
Почему именно солнечные батареи?
Может возникнуть вопрос – а почему именно солнечные батареи, а не какие-нибудь еще источники энергии?
- Пока светит Солнце, то и солнечные батареи будут вырабатывать электричество.
- Такие батареи автономны. Им не нужны централизованные энергосистемы для подключения. Поэтому можно резко на содержание инфраструктуры в городах, на предприятиях и жилом фонде. Власть местных энергетических компаний снижается практически до нуля. Приобретается энергетическая независимость.
- В отдаленные районы и городки прокладка кабеля будет стоить огромных денег. Гораздо более выгодно будет установить солнечные батареи. Расходы будут минимальные и нет нужны оплачивать услуги целой бригады монтажников – электриков.
- Экологичность. Главный козырь данных батарей. Нет необходимости использовать дорогостоящие, и к тому же невозвратные ископаемые ресурсы. Фотоэлементы батарей не выбрасывают канцерогены, и не увеличивают количество углекислоты в атмосфере планеты. Нет никакой нужды вырубать огромные площади лесов и так пострадавших от деятельности человека.
- Отсутствие лицензирования. Постановлений, требующих лицензирование получения электричества посредством таких батарей пока, еще не ввели в действие. Поэтому данным фактором следует воспользоваться, пока не ввели очередную пошлину.
Можно ли использовать солнечные батареи в частном секторе?
Солнечные батареи уже давно и с успехом применяют как корпорации и компании, так и владельцы своих домов. Цены на такую продукцию в России пока еще ниже чем у западных образцов. Насчёт качества это уже вопрос другой. Тем не менее, стоимость продукции с внедрением новых технологий постепенно снижается и солнечные батареи становятся доступными ля все более широкой категории потребителей. Производители солнечных батарей для дома предлагают их покупателям со сроком эксплуатации не менее 25 лет.
Насколько выгодно установить солнечные батареи своими руками для частного дома?
Схема установки
Необходимо вычислить, сколько солнечных дней обычно бывает там, где проживает потребитель. После этого нужно будет разделить стоимость оборудования на 25 лет и подсчитанные солнечные дни в году.
Тогда можно будет и вычислить, стоит ли устанавливать солнечные батареи для дома. Еще нужно будет рассчитать площадь необходимую для получения 1 Квт электричества в регионе вашего проживания.
Все эти данные предоставляют менеджера, продающие солнечные батареи. Кроме того, следует учесть период наибольшей солнечной активности.
Получение горячей воды с батарей
Следующих вопрос, который нужно решить, а для каких целей нужно электричество от солнечных батарей. Обычно оно, нужно для:
- Освещение.
- Получение горячей воды и отопление.
- Работа бытовых приборов.
Чтобы подавать горячую воду, можно установить солнечный коллектор.
Стоит он недорого, да и сделать его можно самостоятельно . Он способен функционировать осенью и зимой. В своих домах уже достаточно давно применяют для подогрева воды емкости, функционирующие от энергии Солнца
Освещение дома солнечными батареями также решаемая задача в настоящий момент.
Аккумуляторы в подсобке дома
Здесь важно учесть такой важный момент, как замена аккумуляторов батарей. Зная сколько стоят обычные аккумуляторы для машин, можно будет рассчитать и стоимость обслуживания аккумуляторов для солнечных батарей. Кроме того, необходимо регулярно очищать поверхности батарей от пыли. Сколько нужно солнечных батарей для дома, решать уже нужно исходя из площади дома и целей применения батарей.
Таким образом, комплект солнечных батарей для дома может стоить как достаточно недорого, так и обойтись в круглую сумму.
Но технологии развиваются все быстрее и солнечные батареи для дома будут стоить все дешевле, и будут доступны очень многим потребителям.
Установить солнечные батареи своими руками достаточно просто, вам лишь понадобиться присоединить батареи к контроллеру, который будет передавать заряд к аккумуляторам и с помощью инвертора передавать электроэнергию уже в ваш дом. Удачной электроэнергии!
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»;
- 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).
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.
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).
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.
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.
Основными элементами солнечной батареи для частного дома
является фотоэлектрическая панель (не путайте с панелью солнечного нагрева воды) и инвертор. Фотоэлектрическая панель преобразует энергию солнечного излучения в электрическую энергию постоянного тока.
Инвертор преобразует электроэнергию постоянного тока, произведенную солнечной батареей в энергию переменного тока 230В, 50 Гц. размещаются на крыше здания, на скатах крыши, направленных на юг и соединены в ряд таким образом, чтобы получить большее напряжение. Инвертор лучше всего разместить в помещении, в котором установлен главный распределительный щит с автоматическими выключателями, можно также в другом помещении или на внешней стене здания.
Количество электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями
зависит от интенсивности солнечного излучения, падающего на них, времени освещения батареи солнцем и правильности установки панелей.
Что необходимо знать перед принятием решения об установке солнечной батареи в частном доме?
Следует убедиться, что плоскость крыши, на которой мы хотим установить систему направлена на юг, а также что она не находится в зоне тени, отбрасываемой другими сооружениями, дымовыми трубами, деревьями.
Следует избегать затенения фотоэлектрических панелей. Проверьте, что крыша имеет достаточно большую площадь, на которой можно будет смонтировать солнечные батареи. Так для мощности в 1 кВт требуется 8-10 м2 свободной поверхности.
Наиболее часто задаваемые вопросы об устройстве солнечных батарей для частного дома:
Какие факторы влияют на эффективность работы солнечных батарей?
Ориентация крыши - при оптимальных условиях модули должны быть ориентированы на юг. Если это невозможно на 100%, то действует принцип: чем ближе к южному направлению, тем выше производительность фотоэлектрической системы;
- наклон крыши - выработка электроэнергии батареей будет наибольшей, когда солнце падает на солнечные элементы под прямым углом. Оптимальный угол наклона для фотоэлектрических панелей для умеренных широт находится в пределах 30 - 40°;
- затенение - архитектурные и природные факторы, ведущие к образованию теней, падающих на солнечную батарею, приводят к снижению количества производимой электроэнергии, и вы должны избегать их;
- исполнение установки - неверно спроектированная или изготовленная установка, может быть причиной снижения производительности или необратимого повреждения.
Где предусмотрена точка подключения солнечной батареи для частного дома, за счетчиком электроэнергии или перед ним?
Выход с инвертора подключаем за счетчиком, в любой точке внутренней электропроводки в доме, а еще лучше - сразу после электросчетчика, благодаря чему, произведенная электрическая энергия будет питать также электроприемники в хозяйственных постройках.
Солнечные батареи вырабатывают мощность в однофазном или трехфазном исполнении?
Рекомендуемая мощность, выработанная фотоэлектрическими установками, предназначенными для электроснабжения частного дома не должна превышать 5 кВт, таким образом это оборудование однофазное. Для мощности свыше 5 кВт применяются установки с трехфазной системой.
В случае пропадания напряжения в питающей сети может ли солнечная батарея представлять резервный источник питания здания?
Нет. При исчезновении напряжения в сети, питающей здание, солнечная установка выключается. Повторное включение происходит автоматически, при появлении напряжения в сети. Есть, конечно, возможность расширения ее функций путем установки аккумулятора. Тогда в случае исчезновения напряжения в питающей сети, происходит переключение на резервный источник питания, который можно использовать до момента, разрядки аккумуляторной батареи. Такое решение связано, однако, со значительным увеличением стоимости установки.
Когда фотоэлектрическая солнечная батарея не вырабатывает электричество?
Ночью, очень сильной облачности и тумане, полностью покрытых снегом фотоэлектрических панелях, при отсутствии напряжения в сети здания.
Снегопады нарушают работу установки?
Прохождение тока через солнечные батареи во время работы вызывает, нагрев их поверхности, в результате чего происходит таяние снега на панелях и восстановление нормальных условий для работы установки.
Как влияет на работу установки температура наружного воздуха?
Фотоэлектрические панели имеют отрицательный температурный коэффициент. Это означает, что чем ниже температура окружающей среды, тем больше напряжение на выходе и больше отдаваемая мощность на выходе.
Какова долговечность фотоэлектрической системы?
В отличие от других генерирующих источников электроснабжения, в солнечные батареи не имеют подвижных элементов, что решающим фактором их долговечности. Производители фотоэлектрических панелей гарантируют снижение их производительности после 25 лет эксплуатации, не более чем на 15%.
Чем следует руководствоваться при покупке собственной фотоэлектрической установки?
Решающим условием при покупке установки является правильный выбор компании, которая предлагает продажу и монтаж установки. Не следует забывать, что около 70% продукции поставляется из Китая. Компании, которые декларируют производство панелей в Европе, упускают тот факт, что в большинстве случаев монтаж выполнен с использованием импортируемых из Китая кремниевых элементов. Наиболее важным элементом батареи является инвертор, который, в основном производится в Германии. Важным также является дизайн, тщательный и правильный подбор остальных компонентов установки, так как предполагается ее работа сроком не менее 25 лет.
Как долго длится монтаж и включение солнечных батарей в частном доме?
Полная установка системы для частного дома и ее загрузка обычно занимают 2-3 дня. Необходимо заранее подготовить соответствующий проект установки и иногда ждать несколько дней на поставку соответствующих компонентов.
Что происходит с избытком произведенной электроэнергии?
Выработанная солнечными батареями электрическая энергия должна быть в первую очередь использована в доме. В случае появления излишков произведенной энергии, ее необходимо использовать для собственных нужд, а не продавать (стоимость одного кВт-ч очень высокая и ее никто не купит). Эту энергию направляют к дополнительным потребителям, таким как электрический бойлер для нагрева воды, кондиционер или другие устройства. Так к примеру, в доме с солнечными батареями в хороший солнечный зимний день излишки электроэнергии в состоянии нагреть около 150 л воды от 10°C до 60°C.
Может ли фотоэлектрическая система заменить установку солнечного нагрева воды?
Да, конечно, есть много аргументов в пользу такого решения, а особенно, если мы планируем строительство нового дома, коттеджа или дачи. Не следует устанавливать оборудование с устаревшей и менее эффективной технологией. Основным аргументом здесь является большая выгода и экономическая целесообразность.
При одинаковых финансовых затратах на установку, получаем примерно на 50% больше энергии, причем это электрическая энергия, которую мы можем использовать в любой форме, в том числе и для подогрева хозяйственной воды или питания кондиционера в летнее время.
Вторым неоспоримым аргументом такого решения есть отрицательный температурный коэффициент, выражающий физические свойства фотоэлемента кремния, который приводит к тому, что производительность фотоэлектрической системы тем больше, чем ниже температура окружающей среды, это дает определенное преимущество в зимний период над установкой солнечного нагрева воды.
Как работают солнечные батареи для частного дома в случае использования дополнительного подогрева воды на бытовые нужды?
Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) являются непредсказуемыми и зависят от природных изменений, в связи с этим не могут рассматриваться как основной источник питания. Поэтому солнечные батареи следует рассматривать как вспомогательный источник для подготовки горячей воды на бытовые цели. Вода будет подогреваться в том случае, когда производимая установкой энергия удовлетворит потребность всех включенных бытовых приемников (это приоритет) и появляется при этом избыток энергии. Если этот излишек электроэнергии не задействовать, то он уйдет в сеть энергоснабжающего предприятия (обратите внимание на то, что ваш счетчик электроэнергии не будет крутится в обратную сторону так как он снабжен тормозом).
Благодаря применению специального фильтра этот излишек может быть направлен для электрического нагревателя воды или другого вашего приемника. Правильно сконструированная и изготовленная солнечная батарея для частного дома в состоянии обеспечить до 50% потребляемой энергии.
Применение специального фильтра энергии для использования ее избытка и направления на подогрев воды, отопления помещений, кондиционирования воздуха, позволяет использовать до 80% произведенной энергии.
Основные преимущества использования солнечных батарей в частном доме:
Снижение платы за электроэнергию;
- работа батарей даже в условиях облачности, используя при этом рассеянный солнечный свет;
- наибольшее производство энергии происходит в то же время, что пики спроса на электроэнергию в экономике (зона с наибольшей стоимостью кВт-ч электроэнергии) и здесь есть возможность дополнительной экономии;
- модульный характер установки позволяет наращивать ее мощность и при этом регулировать размер вложенных инвестиций;
- защита окружающей среды и ближайшего окружения так как солнечные батареи в частном доме вообще не выделяют CO2 и шума, не имеют движущихся частей;
отсутствие необходимости в обслуживании - установка предназначена для автоматической работы в течение как минимум 25 лет;
- надежность - 5 лет гарантии оборудования и 25 лет гарантии на производительность обеспечивают спокойствие и уверенность в правильности и целесообразности финансовых вложений.
За последние 10 лет, дома с солнечными панелями на крышах прошли путь от любопытства до обычного явления.
Эта технология была доступна в течение десятилетий - космонавты используют спутники на солнечных батареях с 1960 года, и еще во вторую мировую, пассивные солнечные системы отопления (которые превращают солнечную энергию в тепло вместо электричества) были использованы в домах США.
Правда внедрение активных солнечных систем в качестве товара широкого потребления оказалось проблемой. Активная солнечная энергия использует панели фотоэлектрических элементов для преобразования солнечного света в электричество, и это традиционно было непомерно дорогой технологией.
Преимущества жилых домов на солнечной энергии очевидны:
- энергия солнца является бесконечной (по крайней мере на ближайшие 5 миллиардов лет, плюс-минус),
- обеспечивает экологически чистую энергию,
- без выбросов парниковых газов, и это может спасти деньги людей на их электрические счета.
В этой статье мы рассмотрим шесть самых важных вопросов, требующих решения, когда вы думаете об инвестировании в установку солнечных панелей. Использование фотоэлектрической энергии является очень зеленым решением и потенциально полезный шаг, но это не совсем так просто, как получать вашу энергию от обычной электросети.
Первым фактором является тот, о котором вы, возможно, и не думали:
1. Обслуживание
Включение Вашего дома в использование солнечной энергии требует больше ухода, чем при использовании обычной старой электросети. Но не намного.
Солнечные батареи не имеют движущихся частей. Они являются частью полной стационарной системы. Поэтому, как только они установлены, есть не так уж много причин, что может пойти не так. Практически единственное, что домовладелец должен делать, это сохранить чистые панели. Это важная задача, ведь - слишком много снега, пыли и птичьего помета на панелях может уменьшить количество солнечного света. Накопление на экране пыли может уменьшить количество электроэнергии, произведенной системой на целых 7 процентов.
Этот вид обслуживания нет необходимости делать раз в неделю, однако. Достаточно поливать панели из шланга от одного до четырех раз в год. Для этого не нужно взбиратся на крышу. Шланг с насадкой с земли работает отлично. Если есть строительство в вашем регионе, необходимо чистить панели чаще, чтобы избежать дополнительного накопления пыли строительного остатка.
Кроме этого, время от времени проверяйте, что все части находятся в рабочем состоянии. Кроме этого надо заменять батарейки, но это один раз в десятилетие.
2. Окрестности
Расположение вашего дома имеет большое влияние на вашу солнечную энергоэффективность. Это очевидная проблема: Если ваша электрическая мощность зависит от солнечного света, такие вещи, как тени высоких деревьев и высокие тени зданий будут проблемой.
Это еще большая проблема, чем некоторые люди понимают. Различные типы панелей-разному реагируют на тень. В то время как поликристаллические панели позволяют значительно сократить выход электроэнергии, то любая часть затенения моно-кристаллической панели остановит производство электроэнергии полностью.
Таким образом, чтобы построить на солнечных батареях, необходимо, убедиться, нет ли тени на панель по площади крыши во время солнечных часов в день (как правило, с 10 утра до 2 часов) и предпочтительно в течение всех солнечных часов. Чем больше часов панели подвергаются полному солнечному свету, тем эффективнее будет производство электроэнергии.
Достижение наибольшей эффективности может означать обрезку или полное удаление деревьев на вашем участке. Если ваш дом в окружении высотных зданий, которые блокируют солнце с крыши, это гораздо большая проблема.
3. Инсоляция
Солнечный свет, очевидно, играет ключевую роль, когда речь идет о солнечной энергии, и не во всех регионах созданы равные условия в этом отношении. Это важно знать, сколько солнечного света достигает земли в районе, где находится ваш потенциальный солнечный дом.
То, о чем мы говорим здесь, называется инсоляция - мера того, сколько солнечной радиации упадет на землю в той или иной области в определенный период времени. Это обычно измеряется в кВТ/м.кв./дни, и она покажет вам, сколько солнечного света будет доступно для ваших солнечных батарей, чтобы превратиться в электричество. Чем выше значение инсоляции в вашем регионе, тем больше электроэнергии каждая из ваших панелей сможет генерировать. Высокое значение инсоляции означает, что вы можете получить больше энергии из меньших панелей. Низкое значение инсоляции означает, что вы могли бы в конечном итоге тратить больше для достижения той же выходной мощности.
Значит, вы должны строить свой дом на солнечных батареях на юго-западе, а не на северо-западе?
Вовсе нет. Это просто означает, что вам, вероятно, понадобится больше панелей для достижения той же выходной мощности.
4. Зона покрытия
Вопреки тому, что большинство людей думают, размер солнечной энергетической установки не имеет ничего общего с размером дома.
Вместо этого, следует учесть только два параметра:
- инсоляция, которые мы только что обсуждали,
- сколько энергии вам нужно.
Средний дом использует около 900 кВт-ч в месяц, или около 30 кВт-ч в день. Умножьте это на 0,25. Мы получаем 7,5, так что нам нужно 7,5 кВт системы.
Типичная солнечная панель вырабатывает до 120 ватт, или 0,12 кВт в день. Для обеспечения 7,5-кВт, вам нужно около 62 панелей. Одна панель может быть примерно 142 на 64 сантиметров, так что 62-панели будет занимать примерно 65 квадратных метров.
Также следует учесть инсоляцию и сколько часов пик солнечного света вы получаете в день, и также внести коррективы, если вы используете аккумуляторные батареи с панелями. Поэтому лучше всего обратиться к профи.
5. Расходы
В 1956 году солнечные батареи стоили около $ 300 в расчете на ватт. Систему 7,5 кВт могли бы себе позволить только очень богатые.Сегодня цены упали значительно. В большинстве районов, солнечные батареи работают около $ 3-5 за ватт. Вы будете платить ближе к $ 3, если вы установите его самостоятельно, а ближе к $ 5, если у вас есть профессионалы, чтобы это сделать. Для панелей 7,5-кВт или 7500 ватт, вы могли бы заплатить от $ 22 500 до $ 37 500 долларов.
Если вам нужно меньше электроэнергии, конечно, число становится ниже. Если вы только потребляете 600 кВт-ч в месяц, или 20кВт/день, вы могли бы установить систему мощностью до 5 кВт., Которая будет стоить ближе к $ 15 000.
Конечно множно частично обеспечивать дом солнечной энергией. Если вы хотите инвестировать в солнечные батареи $ 10 000, вы можете дополнить электроэнергию из сети с 1,5-кВт солнечной системой.
Тем не менее, десятки тысяч долларов за солнечные батареи все еще довольно непомерные расходы - тем более, что это может занять десятилетия, пока эти деньги отобьются обратно.
Хотя на западе уже практикуют аренду солнечных батарей. Там нет авансовых платежей. Домовладельцы платять ежемесячную арендную плату за использование панелей, а компания по прокату владеет ими и поддерживает их.
6. Утилизация
Срок службы солнечных панелей 40-50 лет, контроллера и инвертера 15-20 лет, аккумуляторов в зависимости от типа и характера использования - 4-10 лет.
Хотя вопрос утилизации солнечных панелей остается открытым, только 30% всех производителей принимают обратно их обратно для переработки.
Но тем не менее спрос на отработанные солнечные панели с каждым годом растет. Так как добыча редких металлов становится все более дорогим удовольствием и панелей приведет к повторному их использованию.
Кроме того: существует вторичный рынок фото- и ветроэлектрических установок, на котором уже отработанное оборудование может находить дальнейшее применение.
В странах с переходной экономикой можно использовать уже бывшие в использовании солнечные модули. Благодаря более интенсивному солнечному излучению, эти модули могут вырабатывать больше электроэнергии.
Примером торговли может служить SecondSol – онлайн-площадка, на которой проводится купля-продажа отработанных модулей.
