В наше время практически каждый может собрать и получить в свое распоряжение свой независимый источник электроэнергии на солнечных батареях (по научному они называются фотоэлектрическими панелями ).
Дорогостоящее оборудование со временем компенсируется возможностью получать бесплатную электроэнергию. Важно, что солнечные батареи – это экологически чистый источник энергии.
За последние годы цены на фотоэлектрические панели упали в десятки раз и они продолжают снижаться, что говорит о больших перспективах при их использовании.
В классическом виде такой источник электроэнергии будет состоять из следующих частей: непосредственно, солнечной батареи (генератора постоянного тока), аккумулятора с устройством контроля заряда и инвертора, который преобразует постоянный ток в переменный.
Солнечные батареи состоят из набора солнечных элементов (фотоэлектрических преобразователей) , которые непосредственно преобразуют солнечную энергию в электрическую. Большинство солнечных элементов производят из кремния, который имеет довольно высокую стоимость. Этот факт определят высокую стоимость электрической энергии, которая получается при использовании солнечных батарей.
Наиболее важным техническим параметром солнечной батареи, которая оказывает основное влияние на экономичность всей установки, является ее полезная мощность . Она определяется напряжением и выходным током. Эти параметры зависят от интенсивности солнечного света, попадающего на батарею.
Где целесообразно ставить?
Устанавливать солнечные панели в многоквартирных домах и подключать их к квартирной электрической сети, конечно же, нецелесообразно.
- Во-первых, вам вряд ли разрешат это делать органы надзора за эксплуатацией городских электрических сетей.
- Во-вторых, достаточно дорогая панель и сложная схема управления, а также неудобство монтажных работ в многоквартирном доме сделают вашу инновацию в области хранения и добывания электрической энергии экономически нецелесообразной.
Зато в частном доме, коттедже или на даче, особенно если они расположены дальше 1,5 км от централизованных линий электропередач – очень даже целесообразно. Приобретение и установка солнечных панелей, а также минимальные затраты на их обслуживание окупятся через 5-10 лет. Также при решении вопроса об установке солнечных панелей нужно определить среднюю интенсивность солнечного света для вашей территории (коэффициент солнечной инсоляции). Если Вы живете в солнечных областях, то солнечная батарея будет работать практически круглый год, а следовательно и окупится быстрее. Для районов и областей с недостаточным световым потоком, возможно, установка панелей вообще нецелесообразна, особенно если промышленная сеть дает электрическую энергию без перебоев.
Стоимость
Солнечные панели в качестве дополнительного источника электроэнергии для частного дома или коттеджа становятся в последнее время очень популярными. Не смотря на их пока еще достаточно высокую стоимость (одна панель мощностью 100-200 Вт обойдется в 100-150$ ), их установка во многих случаях может быть вполне оправданной.
За 2016 год солнечные панели подешевели в рублях в среднем на 30%
Расчет стоимости солнечной электростанции для частного дома
Наиболее универсальным решением для обеспечения частного дома или дачи электроэнергией являются электростанции на солнечных батареях (солнечные электростанции). Обычно такая система состоит из следующих компонентов:
- солнечные панели (обеспечивают преобразование света в электроэнергию);
- контроллер заряда батарей (правильный режим заряда аккумуляторов);
- аккумуляторные батареи (накопление электроэнергии днем и отдача в вечернее и ночное время);
- инвертор (преобразование постоянного напряжения в ~220 В, 50 Гц).
Для расчета стоимости необходимого оборудования рассмотрим более подробно примерные варианты энергопотребления с различными уровнями вырабатываемой мощности и подключаемой нагрузки.
- Полная автономная система с ежемесячным потреблением 270 кВт/ч/месяц
Для примера можно взять самые распространённые бытовые приборы: бойлер, холодильник, телевизор и несколько энергосберегающих ламп. Несложный расчет мощности этих электроприборов и среднего времени их работы от автономной сети показывает примерный результат энергозатрат в течение дня – 8-9 кВт*ч при среднесуточной мощности 0.35 – 0.40 кВт. Среднемесячный результат при этом составит около 270 кВт/ч.
Для достижения таких показателей выходной мощности в нашу систему необходимо включить следующие компоненты:
- 13 солнечных монокристаллических панелей 180 Wt ($ 200 x 13);
- 13 креплений для солнечных панелей ($ 25 x 13);
- 10 аккумуляторов 12 В, 200 А*ч ($ 130 x 10);
- инвертор 48 или 120 В, 2 кВт ($ 300).
Итого: $ 4 500.
Для расчёта стоимости компонентов были использованы среднерыночные цены, что дает вполне адекватное представление об уровне финансовых затрат. При этом важно учесть, что если срок использования солнечных панелей может составить от 20 и более лет лишь с небольшим снижением их КПД, то срок службы аккумуляторов, в среднем, составляет около 10 лет.
- Автономная система с ежемесячным потреблением 700 кВт*ч/месяц
Этот вариант отличается от предыдущего увеличенным расходом энергии, что может понадобиться для большой семьи или в том случае, когда на первое место поставлен комфорт обитателей дома и только потом – экономия электроэнергии. Для примера расчета потребляемой мощности возьмем следующие электроприборы: бойлер, холодильник, 7 энергосберегающих ламп, 2 телевизора, уличное освещение и насос. Приблизительные энергозатраты в течение дня в этом случае составят уже 20-23 кВт*ч при среднесуточной мощности до 1 кВт. При таких показателях среднемесячный результат составит порядка 700 кВт/ч.
Примерный расчет стоимости компонентов:
- 33 солнечных монокристаллических панели 180 Wt ($ 200 x 33 = $ 6 600);
- 33 крепления для солнечных панелей ($ 25 x 33 = $ 825);
- 20 аккумуляторов 12 В, 200 А*ч ($ 130 x 20 = $ 2600);
- инвертор 48 или 120 В, 3 кВт ($ 500).
Итого: $ 10 525.
- Резервная система с ежемесячным потреблением 150 кВт*ч
Этот вариант системы рассчитан на работу во время кратковременных отключений электроэнергии от основной энергосети, хотя его можно использовать и в качестве сезонного источника электроэнергии, например, в дачном домике для обеспечения основных потребностей. В качестве примера для расчета энергозатрат можно учесть нагрузку от холодильника, пары энергосберегающих ламп, телевизора и насоса.
При средних затратах энергии до 5 кВт*ч/день достаточно наиболее простой системы, которая включает следующие компоненты:
- 7 солнечных монокристаллических панелей 180 Wt ($ 200 x 7 = $ 1 400);
- 7 креплений для солнечных панелей ($ 25 x 7 = $ 175);
- 2 аккумулятора 12 В, 200 А*ч ($ 130 x 2 = $ 260);
- инвертор 48 или 120 В, 0.5 кВт ($ 100);
- шкаф автоматического включения резерва ($ 270).
Итого: $ 2 205.
- Два модуля по 120 Вт , контроллер МППТ на 20 ампер, 2 гелевых аккумулятора по 100АЧ, инвертор на 1300 Вт с чистым синусоидальным сигналом.
Обеспечивает электричеством небольшой дачный дом в летний период без электрообогрева. Инвертор мгновенно включает схему резервного питания при отключении основного. Максимальная мощность потребления 1,3 киловатта.
Выработка системы в летний период (апрель-август): 1,1-1,25 КВт в час/сутки в Ленинградской области.
Габаритные размеры модели 120 Вт: 1170 х 670 х 40 мм. Масса каждого аккумулятора: порядка 35 кг.
Солнечные батареи, цена: 48 200 рублей . Стоимость установки от 12 тысяч рублей .
- Одна солнечная батарея на 60 Вт , контроллер МППТ на 10 ампер, аккумулятор 60АЧ, инвертор на 600 Вт с модифицированной синусоидой.
Позволяет обеспечить электроэнергией потребности временного жилища или небольшого домика: освещение, заряд телефона, ноутбук, телевизор и т.д. Максимальная мощность потребления 600 ватт.
Габаритные размеры варианта в 60 Вт: 830 х 670 х 40 мм.
Примерно 3700 рублей . Установка возможна своими руками.
Преимущества жилых домов на солнечной энергии
- 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.
Но есть факторы, которые следует учитывать при принятии решения о солнечной энергии – и стоимость только одна из них. 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:
- 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 взбираться 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.
- 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 дом 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 большая проблема.
- 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.
- 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.
Чтобы получить очень грубую оценку того, насколько большая система, вам нужна, посмотрите на ваш счет за электричество и выясните, сколько вы используете кВтч в сутки.
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.
- Расходы
В 1956 году солнечные батареи стоили около $ 300 в расчете на ватт. Систему 7,5 кВт могли бы себе позволить только очень богатые.
Конечно, можно частично обеспечивать дом солнечной энергией. Если вы хотите инвестировать в солнечные батареи $ 2 000, вы можете дополнить электроэнергию из сети с 1,5-кВт солнечной системой. Хотя на западе уже практикуют аренду солнечных батарей. Там нет авансовых платежей. Домовладельцы платят ежемесячную арендную плату за использование панелей, а компания по прокату владеет ими и поддерживает их.
- 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 переработка 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.
- Рекомендации по правильной установке
- Экономическая обоснованность
Успешно применяются многим людьми в своих частных домах. Переход на альтернативное энергоснабжение шаг ответственный и требует тщательной подготовки и просчетов эффективности и окупаемости . Но не всем повезло иметь частное жилище, а воспользоваться достижениями в современной альтернативной энергетике хотят достаточное количество жителей. Для тех, кто при отсутствии своего дома имеет непреодолимое желание использовать бесплатную энергию можно предложить для квартиры.
Сразу нужно предостеречь, от мысли, что после смогут полностью обеспечить электроэнергией всю жилплощадь. Этого не произойдет, так как в наших квартирах имеются очень энергоемкие устройства, к примеру: электроплита, утюг, телевизор, обогреватель, которым не хватит заряда модулей. Поэтому перед установкой солнечных модулей в многоквартирном доме, лучше несколько раз подумать и посчитать экономическую эффективность всего мероприятия.
Если после расчетов было принято решение о неминуемой установке, следует покупать основные части схемы:
- солнечные батареи,
- инвертор,
- аккумуляторы,
- контроллер.
Основные проблемы вызывающие наибольшие трудности - это место расположения батарей и аккумуляторов . Для правильной работы, солнечные батареи должны находиться максимальное количество времени под воздействием солнечных лучей. В квартире, таких мест для установки крайне мало. Поэтому выбор не велик. Для этого подойдет балконное остекление и ближайшие к балкону стены.
Чаще всего, установка осуществляется на стекла балкона. Конечно, это влияет на естественное освещение в квартире. Но есть в этом и положительные моменты, например задержка ультрафиолета. Крепление световых панелей происходит непосредственно на стекло или вместо него, в балконную раму.
Причем, обязательным является условие нахождения балкона на солнечной стороне. В противном случае устанавливать солнечные батареи нет никакого смысла.
После грамотной установки панелей, возникает следующая проблема, от которой также не получиться уклониться. Под такой проблемой подразумевается поиск места для расположения накапливающих элементов. В средний комплект для квартиры могут входить до 20-30 аккумуляторов. Площадь, мягко говоря, не маленькая для квартиры в панельном доме. Размещение такого количества аккумуляторов может стать настоящей проблемой.
Этот вопрос многими был решен размещением подобных элементов в верхней части потолка балкона. Как правило, это крайне редко используемое место. Соорудив специальную, полку все аккумуляторы можно установить, так чтобы они не только не мешали, но и не были особо видны. Не стоит забывать о массе аккумуляторов. Так как вес каждого может достигать 15-20 кг , полка обязана быть надежной, чтобы не разрушиться под действием пары десятков батарей.
Также стоит уделить внимание теплоизоляции полки и находящихся на ней аккумуляторов. Дело в том, что в холодное время года емкость аккумуляторов может значительно снизиться, если не защитить их от морозов. Поэтому для того чтобы солнечные батареи не работали впустую, теплоизоляция аккумуляторов должна быть достаточно качественной.
Влияние солнечных источников на устройство быта
Правильная установка альтернативных источников не принесет никаких результатов, кроме ненужных затрат, если не пересмотреть свой взгляд на использование некоторых электроприборов. Однозначно, что переход на солнечные батареи диктует свои обязательные условия.
Перед установкой батареи необходимо отказаться, по возможности, от всех мощных потребителей и заменить их на менее энергоемкие. К примеру, телевизор, особенно плазменные панели, лучше поменять на компьютер или ноутбук. Они менее энергоемкие и позволят экономить драгоценные киловатты каждый день. Также обязательным условием станет использование энергосберегающих лампочек, а идеальным вариантом послужит применение светодиодных осветительных приборов.
Солнечные батареи делают невозможным применение таких потребителей как: электропечь, стиральная машина, нагревательный котел, обогреватель. Поэтому подобные электроприборы лучше оставить на центральном энергоснабжении.
Экономическая обоснованность
Солнечные батареи хорошо выручают в тех районах, где нет центрального электроснабжения или стоимость электричества достаточно высока. Применение подобных источников обоснованно в частных домах, так как они имеют значительную площадь для установки модулей. В многоквартирном доме, где существует ощутимый дефицит установочного пространства, солнечные батареи не принесут желаемого результата, в силу малой выходной мощности.
На сегодняшний день производительность световых панелей едва достигает 20-25% . Эта цифра получена в идеальных условиях, а квартира или балкон не является таковыми. К тому же, батареи в многоквартирном доме, как минимум, 40% времени будут находиться в тени, что значительно снизит эффективность всей установки, а повысит ее увеличением самих модулей не получиться из-за отсутствия свободного места.
Все эти особенности, в совокупности со стоимостью и сроками окупаемости солнечных панелей, подталкивают к вполне логичному выводу, что установка подобных источников питания в многоквартирном доме не целесообразна, и приведет скорее к значительным затратам и потере свободного места, нежели к ощутимой экономии на электроэнергии.
Говоря о солнечных батареях, каждый из нас, в первую очередь, подразумевает их использование где-нибудь на даче или в своем загородном доме. Но мало кто задумывается, что батареи, потребляющие энергию солнца, можно устанавливать даже на крыше многоквартирного дома, причем в этом случае солнечная система будет иметь гораздо больше плюсов.
Подобная практика очень развита во многих европейских странах, но радует то, что и Россия не отстает от них. Десятки домов в различных регионах страны уже оборудованы солнечными батареями, которые позволили снизить расходы на освещение в несколько раз. Кто является первопроходцем? Как организовать эту систему? Ответы на это и другие вопросы в следующих разделах.
Для чего пригоден комплект солнечных батарей
Говорить о полном исключении центральной энергосети из жизни жильцов многоквартирного дома не приходится. В каждой квартире работает немалое количество электроприборов, и для их питания солнечная система явно не подойдет. А вот уличное, подъездное освещение, работа лифтов, отопление вполне может осуществляться за счет энергии солнца.
Помимо установки солнечных батарей нужно будет предусмотреть замену привычных ламп накаливания светодиодными светильниками, потребляющими гораздо меньшее количество энергии. А использование датчиков движения позволит включать освещение лишь в случае необходимости, исключая работу светильников в течение всей ночи. Практика показывает, что подобная система позволяет снизить цену за 1 кВт в среднем на 70-90%.
Организация системы для многоквартирного дома
Чем выше мощность приобретаемой солнечной системы, тем выше ее цена, но с другой стороны, тем меньше стоимость одного отдельного элемента. Комплект солнечных батарей, приобретаемый жильцами всего дома, обойдется гораздо дешевле из расчета на одного человека, в сравнении с системой, устанавливаемой в загородном доме. Система, состоящая из СБ, имеет следующие плюсы:
- Отсутствие необходимости в дополнительных площадях для установки. Комплект солнечных батарей монтируется на крыше дома и на его боковой стороне, ориентированной на юг.
- Накопленную в течение светового дня энергию можно расходовать на освещение и работу лифтов в ночное время.
- Высотные дома исключают один из главных недостатков монтажа на крыше – затененность объектами, расположенными по соседству. Это способствует хорошей освещенности установленных панелей и, как следствие, высокой производительности.
- Крыши большинства домов плоские, что также упрощает монтаж батарей.
Получается, что выгода солнечных панелей для квартиры будет гораздо больше, чем для дачного дома. К примеру, в Швейцарии подобная система для многоквартирного дома была реализована еще 20 лет назад. Установленный на нем комплект СБ используется для отопления и нагрева воды для бытовых нужд. В России аналогичные системы не имеют такого массового масштаба, но тоже существуют. Более подробно в следующем разделе.
Солнечные дома в российских регионах
Начнем, пожалуй, со столицы. В качестве экспериментальной площадки, на который был установлен комплект из четырех солнечных панелей, послужил дом №15, расположенный в Леонтьевском переулке. Причем эта идея была осуществлена уже 6 лет назад. На сегодняшний день это не единственный солнечный дом в Москве. Отличилась также и администрация Святошинского района, по инициативе которой 18 батарей было установлено на крышу дома по адресу Булгакова, 19. Генерируемая энергия расходуется на освещение лестничных площадок, чердаков, подъездов. По словам разработчика солнечного комплекса в Леонтьевском переулке, их система окупилась уже за 2 года.
В октябре нынешнего года в Красноярском крае сдали энергосберегающий дом, который отапливается за счет того, что на крыше дома установлен комплект коллекторов, нагревающий воду в котлах в подвале здания. Подобные системы реализованы также в Кемерово и Алтайском крае. Не остались в стороне и жители Екатеринбурга. По своей личной инициативе товарищество дома по адресу Родонитовая, 8 установило комплект коллекторов, который планируется использовать для обогрева квартир. Конечно, речь идет о дополнительном источнике теплоснабжения, но и это уже большой прорыв для россиян.
Наибольшее количество домов, освещение в которых реализовано с использованием СБ, встречается на Кавказе. В станице Ессентукской уже, по меньшей мере, 7 домов были отключены от центральной сети энергоснабжения благодаря установленным солнечным модулям, аккумуляторам и светодиодным лампам. Это позволяет ежемесячно экономить собственникам квартир до 2-х тысяч рублей. А в Новочеркасске в июле этого года сдали в эксплуатацию дом, снабжение горячей водой в котором также обеспечено СБ.
Статью подготовила Абдуллина Регина
Солнечные батареи на крыше екатеринбургского дома:
Кто из нас не мечтает об источнике бесплатной электроэнергии, к которому можно было бы подключить всю бытовую технику и навсегда забыть о счетах за электричество. Как ни странно, но такие источники существуют и успешно используются не только в промышленности, но и в быту, в том числе и для обеспечения электроэнергией отдельных частных домов. Ветряные мельницы, солнечные батареи – эти широко известные изобретения превращают один вид энергии в другой, не загрязняя окружающую среду, и не требуют при этом затрат на топливо. Конечно, назвать их абсолютно бесплатными нельзя, сами по себе такие установки довольно дорогие, но экономия от их использования очень скоро сможет оправдать все расходы. Бытует мнение, что альтернативные источники электроэнергии хороши для частных домов, на самом же деле они успешно используются и в условиях квартиры. В этом случае прекрасным решением является установка компактных и простых в исполнении солнечных батарей на балконе.
Солнечные батареи для квартиры на балконе должны быть небольшими, но достаточно мощными. Поскольку их мощность напрямую зависит от размеров, здесь нужно искать компромисс. Батареи представляют собой панели, состоящие из следующих элементов:
- аккумулятора;
- непосредственно солнечной батареи, состоящей из фотоэлементов;
- инвертора;
- системы управления.
Собрать систему самостоятельно не составит труда, поэтому ее установкой и подключением можно заняться самостоятельно, не прибегая к услугам специалистов. Солнечная батарея со всеми комплектующими не занимает много места и полностью размещается в пределах балкона. В процессе эксплуатации она не требует особого ухода – ее достаточно при необходимости очищать от пыли и грязи.
Единственное требование – наличие системы отопления на балконе или хотя бы утеплительного слоя по всему периметру. Оборудование чувствительно к отрицательным температурам и в зимний период может работать с большими потерями энергии.
Установка солнечных батарей в многоквартирном доме
Элементы системы размещаются на балконе таким образом, чтобы не загромождать собой полезную площадь и при этом эффективно выполнять свои функции. Самым габаритным компонентом является аккумулятор. Его можно разместить под самым потолком, закрепив на стене, где он не будет никому мешать. Панель солнечной батареи, которая улавливает солнечную энергию и превращает ее в электрическую, закрепляется на стекле или в раме остекления. При этом она, будучи не совсем прозрачной, играет роль тонировки и надежно защищать от ультрафиолета.
Принцип работы солнечной батареи
Солнечная батарея – это, в первую очередь, набор фотоэлементов, которые, соединяясь между собой, формируют панель. Особенность фотоэлементов заключается в их способности генерировать электрическую энергию под воздействием солнечных лучей, что делает ее практически бесплатной. Количество производимой энергии зависит от материала панели и от ее площади. Таким образом, на выходе получается постоянный электрический ток, который попадает в инвертор, где преобразуется в переменный и может использовать в быту. Поскольку производительность батареи зависит от многих факторов (времени года, погоды, времени суток), энергия должна накапливаться впрок, для чего и используется аккумулятор. Он накапливает в себе электричество, а потом постепенно отдает его даже тогда, когда солнца нет, и батарея не выполняет свои функции.
Одним из главных характеристик любой солнечной батареи является материал для фотоэлементов. Среди наиболее популярных:
- поликристаллы кремния – самый популярный материал на сегодняшний день, сочетающий в себе доступную цену и хорошие эксплуатационные характеристики. Панели из поликристаллов кремния легко устанавливаются, так что с их сборкой может справиться любой. Их характерная особенность – синий цвет поверхности, по которой их легко узнать;
- монокристаллы кремния более продуктивные, но их стоимость гораздо выше. Еще один недостаток – это их форма в виде многоугольника. Она не дает возможность подогнать отдельные монокристаллы впритык друг к другу, поэтому рабочая поверхность панели в результате оказывается не сплошной, а с множеством зазоров, что уменьшает полезную площадь;
- аморфный кремний наименее эффективный среди всех разновидностей кремния и самый дешевый из них. Его используют в тех случаях, когда не требуется большой мощности батареи, или же с целью экономии;
- теллурид кадмия наносится на стекло в виде пленки, толщина которой менее 0,5 мм. Сама пленка может быть непрозрачной или же частично пропускать свет, так что ее можно использовать и в качестве тонировки для оконного стекла;
- CIGS – полупроводник, фотоэлементы из которого тоже выпускаются в виде пленки, но его КПД выше, чем у таллурида кадмия.
Выбор материалов довольно большой, и чтобы подобрать подходящий, нужно разбираться в их эксплуатационных характеристиках. Менее продуктивные фотоэлементы стоят дешевле, но требуют большей площади панели, так что экономия здесь относительная. Разница в производительности довольно большая. Для примера, квадратный метр панели из монокристаллического кремния может давать до 125 Вт, а из аморфного кремния – 50 Вт.
На современном рынке наибольшим спросом пользуются монокристаллические и поликристаллические фотоэлементы. Первые имеют КПД порядка 13%, срок их службы около 30 лет, но при этом их производительность сильно зависит от погодных условий. Максимальный КПД можно получить только в солнечный ясный день, но в пасмурную погоду он значительно снижается. Поликристаллические фотоэлементы менее эффективные – их максимальный КПД составляет 9%, срок их эксплуатации тоже немного меньше – до 20 лет, но при этом их производительность практически не зависит от погоды.
Устанавливаем солнечные батареи на балконе своими руками
Плюсы и минусы солнечной батареи
К несомненным достоинствам данного источника энергии относится:
- полная независимость от наличия исходного топлива (таковым является солнечная энергия), в результате чего энергия получается практически бесплатной;
- экологичность, связанная с отсутствием продуктов сгорания или переработки;
- длительный срок службы, зависящий от материала фотоэлементов, но в любом случае не меньше 20 лет;
- надежность, которая обеспечивается простой и неподвижной конструкцией. Статичные компоненты системы редко выходят из строя;
- простота в эксплуатации. Панель солнечной батареи не нуждается в специальном уходе, ее достаточно просто периодически протирать, смывая пыль.
При всех своих достоинствах солнечная батарея имеет и ряд недостатков:
- зависимость продуктивности установки от времени суток и погоды. Чем интенсивнее и дольше светит солнце, тем больше энергии генерирует батарея, но ночью или в пасмурную погоду количество полученного электричества минимально;
- высокая себестоимость. Энергия на выходе действительно получается бесплатной, но за саму систему необходимо заплатить немало денег, правда, со временем эти траты окупятся;
- низкая производительность;
- необходимость в утеплении и отоплении помещения, где будет размещаться система.
Подключение к солнечной батарее
Сразу стоит отметить, что полностью отказываться от услуг централизованного электроснабжения не нужно. Солнечная батарея при всех своих положительных качествах остается альтернативным и дополнительным источником энергии, количество которой ограничено. Более побробно тут . Первым делом придется отказаться от использования мощных и слишком «прожорливых» электроприборов, отдавая предпочтение энергосберегающим и маломощным. Для некоторых такие шаги могут быть связаны с определенными проблемами, ведь не всю бытовую технику можно заменить аналогами с пониженным уровнем электропотребления. Именно для таких случаев и нужно оставить возможность подключения к общественным электросетям.
Солнечная батарея вполне может обеспечить необходимое количество электроэнергии для одной квартиры, но даже частичное подключение к ней отдельных приборов даст неплохую экономию.
Монтаж солнечных батарей
Монтаж солнечной батареи на балконе
Перед тем, как окончательно принять решение об установке солнечной батареи, нужно взвесить все «за» и «против». Еще раз стоит напомнить, что балкон должен быть утеплен, а температура здесь не должна опускаться ниже указанной в инструкции отметки. В идеале это помещение лучше сделать отапливаемым, но не всегда это возможно. На всякий случай нужно оставить возможность подключения системы к общедомовой электросети.
Установка солнечных батарей на балконе квартиры довольно простая. Ее панели закрепляются на каркасе, выполненном из металлического уголка, который надежно фиксируется на несущих конструкциях здания: стенах или плитах перекрытия. При выборе места расположения панелей нужно помнить, что их придется регулярно очищать, поэтому их поверхность должна быть в пределах досягаемости. Максимальное количество энергии фотоэлементы генерируют при попадании на них солнечных лучей под прямым углом, но на протяжении года солнце меняет свое положение, поэтому панели должны поворачиваться на угол порядка 12º.
Установка солнечных батарей дома
Для монтажа солнечной батареи понадобится:
- лист стекла размерами 700х1050х4 мм (можно заменить оргстеклом);
- фотоэлементы, 48 штук. Их можно купить через Интернет, если рядом нет специализированных магазинов. Фотоэлементы будут устанавливаться в 4 ряда по 12 штук в каждом;
- алюминиевый уголок 20х20 мм;
- шины для пайки;
- паяльник;
- олово;
- флюс;
- мульитиметр;
- герметик.
Последовательность сборки солнечной батареи:
- изготовление корпуса, на котором держатся панели с фотоэлементами. Он представляет собой раму, сваренную из алюминиевого уголка, размеры которой превышают размеры стекла на 5-10 мм. Зазор между стеклом и рамой заполняется герметиком, что повышает прочность конструкции;
- напайка фотоэлементов. Работая с ними, нужно быть осторожными, ведь они очень хрупкие и при этом недешевые. Для надежной фиксации крайних элементов они припаиваются к шинам;
- подготовка стекла путем тщательного очищения и обработки обезжиривающим средством;
- установка стекла в алюминиевую раму и его фиксация в нужном положении;
- закрепление на стеклянной поверхности фотоэлементов. Между отдельными фотоэлементами должны оставаться зазоры;
- проверка качества пайки;
- нанесение герметика вдоль периметра стеклянной основы, по центру и заполнение им всех зазоров;
- отделка обратной стороны панели акриловым лаком.
Установка солнечных батарей на балконе 
Монтаж солнечных батарей Установка солнечных батарей на балконе своими руками
Последнее время всё актуальнее звучит тема поиска природных энергоисточников. Вопрос не только в сохранении окружающей среды, но и в значительной экономии. В число наиболее доступных и эффективных средств, позволяющих получить электричество буквально из ничего, входят солнечные батареи. Стоимость комплекта для дома, отзывы и сведения о 8 лучших бюджетных моделях – в этом материале.
Читайте в статье
Принципы работы и виды солнечных батарей для частного дома
Прежде всего, чтобы не выглядеть в глазах профессиональных консультантов дилетантом, нужно уяснить, что правильно солнечные батареи называются «фотоэлектрические преобразователи». Человек, хоть немного знакомый с школьным курсом физики, знает, что свет преобразовывается в электроэнергию посредством p-n перехода. Именно на этом принципе и основана работа солнечных батарей.
К сведению! На коэффициент полезного действия фотоэлектрического элемента влияют технологии изготовления. Производители предлагают новейшие материалы, способные извлекать энергию даже в пасмурные и облачные дни.
Необходимо остановиться подробнее на видах солнечных батарей.
Аморфные фотоэлектрические преобразователи
Изготовлены из кремния с тонкоплёночной структурой. Считаются малоэффективными, так как вырабатывают почти вдове меньше энергии по сравнению с другими видами. Но у них есть своё преимущество – это очень тонкие элементы, которые можно установить на любую крышу. К тому же, они более чувствительны, чем другие типы батарей и лучше переносят перегрев. Имеет смысл подобные солнечные батареи купить для частного дома с целью получения не основного, а дополнительного энергоисточника.
Микроморфный кремний
Материал нового поколения фотоэлектрических преобразователей. Они уверенно выигрывают у своих предшественников в вопросах цены и эффективности. Подобные солнечные накопители не так капризны к ориентации относительно сторон света и углу наклона.
Эти преобразователи – лидеры по продажам. Их можно назвать наиболее удачным соотношением качества, эффективности и цены. Выглядят такие преобразователи как квадраты синеватого цвета. Они извлекают электроэнергию даже при высокой облачности и пасмурной погоде. Их единственный недостаток – сравнительно небольшой срок эксплуатации. Из-за естественного окисления поверхности коэффициент полезного действия будет постепенно снижаться уже начиная с четвёртого года эксплуатации.
Монокристаллические преобразователи
Очень эффективные приборы, подходящие для небольшой крыши. Они отличаются устойчивостью к неблагоприятным погодным условиям и окислению. Чёрные квадраты этих элементов покрываются естественной защитной плёнкой под воздействием воздуха. Исключительным характеристикам этих элементов соответствует и их цена. Стоимость комплекта подобных солнечных батарей для дома и дачи начинается от 500 тысяч рублей.
Из чего складывается для дома цена комплекта солнечных батарей?
Домашняя электростанция на фотоэлектрических сегментах состоит из комплекта приборов:
- панели – преобразователи солнечной энергии;
- аккумуляторы – накопители;
- инвертор и контроллер.
Важно правильно произвести расчеты солнечных батарей для частного дома, их оптимального количества и мощности.
К сведению! При расчёте необходимого числа преобразователей следует учитывать, что в отдаче энергии принимают участие и аккумулирующие устройства. Чем выше ёмкость этих приборов, тем эффективнее работа всей системы.
Контроллер в системе домашней солнечной электростанции – немаловажный прибор. Многие предпочитают сэкономить и не приобретать его, и в результате несут дополнительные расходы из-за выхода из строя аккумуляторов. Дело в том, что при избыточном поступлении энергии на аккумулятор происходит снижение срока его службы.
Вот и получается, что стоимость домашней станции складывается из трёх частей – панелей (от 6000 рублей), аккумуляторов (от 6500 рублей) и контроллера (от 3500 рублей).
Как собрать комплект для дома солнечных батарей своими руками в видео ниже:
Солнечные батареи для дома: стоимость комплекта, отзывы, технические характеристики
Спрос на фотоэлектрические преобразователи растет и, соответственно, появляется все большее количество фирм, предлагающих свои услуги по поставке домашних солнечных электростанций. Сколько стоит солнечная батарея для частного дома и есть ли комплекты, уже зарекомендовавшие себя в условиях нашего климата?
Итак, эффективность устройства будет зависеть от нескольких факторов:
- показателей мощности (среднесуточная, пиковая, сезонная);
- продолжительности автономного функционирования;
- интенсивности солнечного освещения территории участка в разное время.
Давайте рассмотрим самые популярные солнечные батареи для дома, стоимость комплекта, отзывы покупателей. Для анализа подобраны станции с «бюджетной» стоимостью:
| Модель | Комплектация | Технические данные и цена | Отзыв: Григорий, Саратов | |
СЭ Сансет (комплект) | Панельный модуль FSM 100M 12В – 1 шт | Ёмкость АКБ, Ач | 55 | Отличный вариант для небольшой дачи! Бываем там на выходных, энергии как раз достаточно для вечернего освещения и пары-тройки небольших приборов. Жена очень довольна, пока задача проводить на дачу линию электропередач не стоит. |
| Коннекторы MC 4 – 1 шт | Установленная мощность, Вт | 100 | ||
| Контроллер EP RC-EC – 1 шт | Номинальная мощность, Вт | 300 | ||
| Инвертор S 300 COTEK 12 В – 1 шт | Пиковая мощность, Вт | 400 | ||
| АКБ H RL Delta 55 – 1 шт | Страна происхождения | Китай | ||
| Цена, руб | 43 420 | |||
| Модель | Комплектация | Технические данные и цена | Отзыв: Артур, Тверь | |
СЭ (комплект) ФЭС | Выработка системы, Вт в сутки | 800-1000 | Зимой от станции работает тёплый пол, летом – насос с фильтрами в бассейне и освещение в саду. Система трудится безотказно, даёт энергию даже в облачные дни. | |
| Инвертор ИС 2 12-300 – 1 шт. | Мощность солнечных модулей, Вт | 100 | ||
| EP Solar Tracer (контроллер) MP PT 10А – 1 шт. | Накопленная мощность, Вт | 1200 | ||
| АКБ GX 12 В DELTA 100 Ач (GEL) – 1 шт. | Ном. мощность инвертора, Вт | 300 | ||
| Разъёмконектор МС4 – 2 шт. | Страна происхождения | Россия | ||
| Модуль ФСМ 100 Вт моно – 1 шт. | Цена | 44 720 | ||
| Модель | Комплектация | Технические данные и цена | Отзыв: Юрий, Петрозаводск | |
Солнечная станция (комплект) Эконом Sunshines | Модуль ФСМ-150П 150Вт/12 В – 1 шт. | Ёмкость АКБ, Ач | 100 | Купили несколько систем для домиков на лесной базе. На два домика – один комплект. Хватает с лихвой. Понятно, что подключено мало потребителей, но свет есть, холодильники работают. Рыбакам больше и не надо. |
| Контроллер 10А – 1 шт. | Номинальная мощность, Вт | 150 | ||
| Аккумулятор Delta 100А*ч/12В – 1 шт. | Пиковая мощность, Вт | 600 | ||
| Инвертор 300 Вт – 1шт. | Номинальное напряжение, В | 12 | ||
| Страна происхождения | Россия | |||
| Цена, руб | 53 260 | |||
| Модель | Комплектация | Технические данные и цена | Отзыв: Ольга, Гатчина | |
СЭ (комплект) Дача Мини
| Панель OSD 255: 2 | Ёмкость АКБ, Ач | 200 | Летом уезжаем жить на дачу, от солнечных батарей работает насос в скважине, это очень удобно. Плюс свет на веранде подключаем вечером. Холодильник, чайник, мощности хватает на все. Если бы жили здесь постоянно, был бы смысл купить комплект помощнее. |
| Инвертор 1кВт ACME или эксморк: 1 | Установленная мощность, Вт | 510 | ||
| Аккумулятор 100Ач A GM: 2 | Номинальная мощность, Вт | 1000 | ||
| Коннектор для параллельного соединения: 1 | Напряжение холостого хода, В | 37,1 | ||
| Контроллер АКБ Шим: 1 | Страна происхождения | Россия | ||
| Кабель 4 мм кв: 2 | Цена, руб | 81 710 | ||
| Модель | Комплектация | Технические данные и цена | Отзыв: Алексей, Смоленск | |
Солнечная станция (комплект) Санфорс ПРОМО | Модуль Sunways FSM 200P – 2 шт. | Ёмкость АКБ, Ач | 75 | Совсем отказаться от проводного электричества пока не удалось, но с помощью этой станции получается прилично сэкономить. Расход энергии у нас большой: помимо дома две теплицы. Отопление и освещение теплиц как раз задача этой установки. Справляется на «отлично». |
| Коннекторы MC4 – 1 шт. | Установленная мощность, Вт | 400 | ||
| Инвертор/контроллер заряда Sunways UMA 1K-24 MPPT – 1 шт. | Пиковая мощность, Вт | 1600 | ||
| Delta HRL 75 Ач – 2 шт. | Страна происхождения | Китай | ||
| Цена, руб | 103 460 | |||
| Модель | Комплектация | Технические данные и цена | Отзыв: Евгений, Уфа | |
Солнечная станция (комплект) Комфорт Sunshines | Модуль ФСМ-250П (250Вт/24В) – 2 шт. | Ёмкость АКБ, Ач | 400 | Живём постоянно за городом. Жена долго не соглашалась на покупку, все таки сумма приличная. А теперь рекомендует соседям последовать нашему примеру. Мы посчитали, прибор окупится через три года. Хватает на все нужды, очень довольны. |
Аккумулятор (GEL 200А*ч/12В) – 2 шт. | Номинальная мощность, Вт | 480 | ||
Контроллер MP PT 2210 RN 12/24В 20А – 1 шт. | Пиковая мощность, Вт | 3000 | ||
Инвертор (синусоидальный, 1500 Вт) – 1шт. | Номинальное напряжение, В | 24 | ||
| Страна происхождения | Россия | |||
| Цена, руб | 181 120 | |||
| Модель | Комплектация | Технические данные и цена | Отзыв: Виктор, Курск | |
Солнечная станция (комплект) Дача Стандарт | Панель OSD 255– 4 шт. | Ёмкость АКБ, Ач | 400 | Сменил в доме все лампы на и принципиально не плачу за электричество. Полностью автономная система, для особо пасмурных дней держу про запас дизель генератор, а так хватает на все необходимые электроприборы. |
| Инвертор EP 3200 – 35 00-24 2 кВт с зарядным устройством – 1 шт. | Установленная мощность | 1020 | ||
| Аккумуляторы 200 Ач AGM – 2 шт. | Номинальная мощность, Вт | 2000 | ||
| Коннектор для параллельного соединения – 3 шт. | Напряжение холостого хода, В | 37,1 | ||
| Контроллер Tracer MP PT 4215 BN 40A 12/24 V – 1 шт. | Страна происхождения | Россия | ||
| Кабель 4 мм кв – 2 шт. | Цена, руб | 195 950 | ||
| Модель | Комплектация | Технические данные и цена | Отзыв: Влад, Тула | |
Solar-SE500 Mini | Инвертор 12 Вольт 450 Ватт со встроенным контроллером MP PT | Мощность, Вт | 450 | Установил на даче. Вполне достаточно для освещения домика с верандой и . В солнечные дни хватает энергии на освещение, работу чайника, зарядку телефона и прочие мелочи. |
| Солнечная батарея BLD Solar BLD100 | Пиковая мощность, Вт | 900 | ||
| Аккумулятор Ventura GPL 12 | Напряжение АКБ, В | 12 | ||
| Запас энергии АКБ, Вт*ч | 900 | |||
| Страна происхождения | ||||
| Цена, руб | 42 800 | |||
- Фотоэлектрические преобразователи необходимо устанавливать в местах, имеющих максимально продолжительный контакт с солнечным светом. Это может быть как сторона крыши, так и стена.
- Устанавливая солнечные панели, нужно помнить, что в зимнее время их придется ежедневно очищать от снега. Стоит сразу продумать, как сделать этот процесс удобным и безопасным.
- Преобразователи нуждаются в для предотвращения перегрева. Это нужно учесть при установке.
Подробнее процесс установки модулей в видеоролике ниже:
Подведение итогов
Мы рассмотрели отзывы, стоимость комплектов солнечных батарей для дома. Выводы такие:
- Фотоэлектрические преобразователи незаменимы в условиях отсутствия проводного электричества или в местах, куда оно поставляется с перебоями.
- Солнечные домашние электростанции сделают частный дом автономным и независимым.
- Кроме прочего, с помощью экологически чистого источника энергии вы внесете свой вклад в сохранение природы.
Для удобства ухода за панелями предпочтительно размещать их на стене или на специальных подставках на участке.
Понравилась публикация? Поддержите нас и поделитесь с друзьями