Можно ли перевести дом на солнечную энергию в России и использовать городскую сеть как аккумулятор? В 

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.

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.

Похожие записи

Реальное применение тонкопленочных солнечных батарей

Виды садовых светильников и фонарей на солнечных батареях, как и где использовать.

Принцип действия солнечных батарей.

Power Bank с солнечной батареей — расчет на безграмотность

Дата публикации: 21 сентября 2018

<index>Содержание

Солнце является возобновляемым источником энергии, который можно использовать без вреда для человека и окружающей среды. Кроме того, постоянно растущие цены на электроэнергию заставляют задуматься о переходе на альтернативный источник энергии, для которого установка оборудования окупится всего за несколько лет.

Что такое солнечные коллекторы и как они работают?

Прежде чем перейти к рассмотрению устройств, способных преобразовывать солнечную энергию в электрическую, стоит так же обратить внимание на аппараты, при помощи которых можно использовать тепловую солнечную энергию для дома.

Солнечные коллекторы – это устройства, которые посредством нагрева вещества-теплоносителя позволяют передавать тепловую энергию дальше, чтобы нагревать воду. Существует два типа коллекторов:

• Плоские;
• Вакуумные.

Считается, что последние более производительны, так как они эффективны в условиях низких температур и благодаря своему устройству могут дольше держать тепло. Потеря тепла у вакуумных коллекторов минимальна – 5%, как раз благодаря вакууму, создаваемому в трубках коллектора. Если сравнивать это устройство с чем-то привычным для нас, то работа трубок в коллекторе схожа с принципом работы обычного термоса.

Солнечные батареи и их разновидности

Если говорить об использовании солнечной энергии для частного дома в целях экономии электроэнергии, то речь пойдет о солнечных батареях. Но в этом случае, не все так просто, потому что на сегодняшний день существует множество видов панелей, существенно отличающихся своей производительностью. А чтобы не сесть в лужу с расчетами выгоды от такого перехода на альтернативную энергию, нужно ознакомиться с разновидностями солнечных панелей, предлагаемых на рынке.

Сегодня, солнечные батареи традиционно разделяют на 2 типа: кремниевые и пленочные. И оба типа панелей представлены множеством видов панелей, отличающихся либо материалом в основе, либо технологией производства.

Кремниевые модули:

• Из монокристалла кремния – КПД 22%;
• Из поликристалла кремния – КПД 18%;
• Из аморфного кремния – КПД до 5%.

Пленочные модули:

• Из теллурида кадмия – КПД 12%;
• Из селенида меди-индия-галлия – КПД 20%;
• Из полимеров – КПД до 5%.

Существуют так же панели смешанного типа, которые благодаря смешанной технологии производства, помогают повысить производительность.

Но тот коэффициент полезного действия, который указан в списках выше, действителен только в абсолютно ясные дни. При совокупности слишком многих неблагоприятных условий, установка батарей и такое использование солнечной энергии для дома становится попросту не рентабельно.

Как просчитать, насколько выгодно будет установить солнечные панели?

Кроме коэффициента полезного действия, присущего тому или иному виду батареи, существуют так же другие причины малой производительности батарей. К ним относят:

• Облачность;
• Нагрев поверхности панелей;
• Прямая зависимость количества энергии на выходе от суммарной площади батареи;
• Угол падения солнечных лучей на поверхность батареи.

Если 2 и 3 моменты, теоретически, можно решить, то первый и последний можно только учесть в расчетах.

И вот допустим, Вы взялись считать, сколько же мощности будет выдавать солнечная батарея в ясный день, при падении лучей на поверхности модуля под прямым углом. Количество солнечной энергии в ясный день обычно равняется 1000 Вт на м2. Если Вы решили сэкономить и взять панель с меньшей производительностью площадью модуля в 2,5 м2, у Вас выйдет такой расчет:

солнечная энергия (1000 Вт/м2) × КПД (18%) × площадь модуля (2,5 м2) = мощность (450 Вт).

Для расчета мощности всей батареи суммируйте площадь модулей.

Если же брать не идеальные условия для работы батареи – скажем, вечер зимнего облачного дня – то для расчета по формуле выше Вам необходимо узнать так же количество солнечной энергии, которая дойдет до поверхности батареи. Для этого берем солнечную энергию в ясный день, угол падения лучей на поверхность модуля вечером, 60% преобразуемой панелью энергии в условиях облачной погоды. Получаем следующий расчет:

1000 Вт/м2 × sin25̊ × 60% = 252 Вт/м2

Затем, подставляем получившееся число в первую формулу и получаем итоговое количество энергии в 113 Вт.

Солнечная энергия для дома своими руками

Купить панели солнечной энергии для дома в наши дни это дорогое удовольствие, поэтому многие предпочитают мастерить самодельные батареи. Цены на батареи солнечной энергии для дома колеблются в пределах от 45 до 450$, в зависимости от материала изготовления батареи и от ее мощности. Логично, что чем качественнее и производительнее батарея, тем она дороже.

Своими руками сделать солнечную панель выйдет немного дешевле, потому что, если поискать, можно найти более дешевые материалы, из которых изготавливают модули. Из материалов, которые Вам понадобятся можно выделить:

• Фотоэлементы.
• Оргстекло или другой прозрачный материал, не пропускающий свет в инфракрасном спектре.
• Материалы для каркаса панелей.
• Материалы для пайки фотоэлементов.
• Герметик (например, силиконовый).

Чтобы рассчитать количество материалов, посчитайте, какое количество энергии Вам нужно для полного обеспечения дома электроэнергией и, исходя из этого, рассчитывайте необходимую площадь батареи.

</index>

Постоянный рост стоимости традиционных источников электричества, зависимость от нестабильной работы центральной сети заставляют искать более перспективные и надежные варианты.

Частная электростанция, работающая от Солнца— это неистощимый источник электроэнергии, очень удобный и экологически чистый способ питать все бытовые приборы. Система отлично масштабируется. Есть готовые портативные устройства для питания телефонов и планшетов, а есть мегаваттные станции, способные питать небольшие города и заводы.

Солнечная электростанция для дома включает следующие компоненты:

• фотоэлектрическая панель — прибор, преобразующий излучение Солнца в постоянный ток;
• контроллер — микросхема, которая управляет работой панели, стабилизирует ток, выбирает оптимальный режим работы в зависимости от нагрузки, интенсивности облучения;
• аккумулятор — нужен, чтобы накапливать излишки энергии и отдавать их в ночное время или в пасмурную погоду;
• инвертор — преобразует постоянный ток в переменный стандартных для бытовой сети параметров (220 В 50 Гц).

По функциональному предназначению различают автономные (изолированные), резервные системы, варианты со сбросом в централизованную сеть и специализированные решения. Сделать своими руками проще всего изолированную или резервную, система со сбросом в сеть требует согласования с многими инстанциями.

Изолированная солнечная электростанция нужна в том случае, если дом находится далеко от централизованной электросети и подключение невозможно или неоправданно дорого. Систему тогда придется снабжать большим количеством емких аккумуляторов, но зато нет необходимости подключения к общей сети.Резервная создается тогда, когда подключение к централизованной электросети имеется, но работает нестабильно или имеет неудовлетворяющие вас ограничения по мощности. Этот тип отличается, как правило, меньшей энергоемкостью аккумуляторных батарей.

Также часто и совокупная мощность панелей делается меньше. Но при этом устанавливается инвертор, который способен переключаться с централизованной сети на аккумуляторы и обратно.

Солнечная электростанция с возможностью отдачи излишков в общую сеть — это хорошие долгосрочные инвестиции. Если работа сети стабильна, то можно вообще отказаться от использования аккумуляторов. Но такая схема требует установки специального устройства, умеющего синхронизировать фазы локальной и общей электросети. Также возникнет много проблем с официальным оформлением такого подключения.

Использовать такой источник электричества выгоднее в первую очередь в южных регионах нашей страны, где больше общее число безоблачных дней в году и выше инсоляция.

Для северных регионов технология по понятным причинам менее удобна, но благодаря постоянному развитию технологии эффективность панелей растет, что делает их применение целесообразным даже в высоких широтах.

В первую очередь такие электростанции должны быть интересны владельцам домов, удаленных от электросети или расположенных там, где качество электроснабжения не выдерживает никакой критики. Но также эта технология должна привлекать тех, кто строит современный энергоэффективный дом.

Читайте об использовании ветряной электростанции в частном доме. Рекомендуем ознакомиться с нашим новым материалом о том, какие источники альтернативной энергии помогут вам сэкономить?

Достоинства и недостатки

Готовые электростанции, работающие на энергии Солнца активно продвигаются в Америке, Европе и странах Азии, что обусловлено огромными перспективными и имеющимися преимуществами этого решения. В качестве источника энергии используется Солнце, которое будет поставлять свой свет еще много миллиардов лет.

Панели способны работать десятки лет, не нуждаясь в обновлении и требуя минимум обслуживания — нужно только лишь периодически чистить их от пыли или снега. Вся система лишена движущихся элементов, по большей части это провода, транзисторы и микросхемы, которые тоже работают десятки лет без обслуживания.

Гелиоэнергетика совершенно экологически безопасна — не выделяется никаких вредных веществ, система работает бесшумно, нет риска взрыва или воспламенения.

Однако нельзя забывать и про недостатки солнечной энергетики. Панели производятся с использованием редкоземельных минералов, поэтому их цена очень высока. Хотя на данный момент удалось достичь отметки менее 50 центов на 1 ватт мощности.

Солнечное излучение нестабильное, нерегулярное. Его интенсивность постоянно меняется, при этом если угол наклона Солнца над горизонтом можно предугадать, то облачность прогнозам не поддается. Пик мощности не совпадает с пиком потребления.

Еще одна важная проблема, над которой бьются ученые — низкая энергоемкость существующих аккумуляторов, их высокая цена и неуклонная деградация. Самый дешевый свинцовый прослужит 2−3 года, классические литий-ионные служат 8−10 лет.

Наиболее перспективные на сегодняшний момент — литий-железо-фосфатные, способные служить без существенной потери полезной емкости до 10−15 лет, но эта технология появилась недавно и стоит еще очень дорого.

Еще одна проблема с аккумуляторами — в их конструкции используются токсичные, загрязняющие природу компоненты, что порождает острую проблему утилизации.

Схема подключения

Главным элементом солнечной электростанции является панель. Они бывают разного типа, разной производительности и размеров. Несколько однотипных панелей можно объединять в кластер и управлять одним контроллером.

От общей мощности панелей зависит то, сколько энергии будет система производить.

Устанавливая панели своими руками, нужно выбирать самое освещенное Солнцем место — южную часть кровли, фасада, открытый участок двора.

Однако из-за нестабильности солнечного облучения панели производят ток с постоянно изменяющимися параметрами.

Для выравнивания и наиболее рационального использования, а также для защиты панелей и аккумуляторов от повреждения нужен контроллер.

Он стабилизирует ток, выполняет распределение нагрузки и производства между панелями, потребителями и аккумуляторами.

К контроллеру подключаются аккумуляторы.

От их типа и количества зависит общая емкость, срок службы. Чем больше емкость, тем дольше дом сможет обходиться без солнца и электричества из сети. Тип аккумуляторов должен быть совместим с контроллером.

Также к контроллеру можно непосредственно подключать приборы, работающие от постоянного тока. Обычно используются модели на 12 вольт, хотя есть и на 24. Если своими руками провести в доме параллельно сеть на 12 вольт, то можно напрямую запитывать множество маломощных устройств.

Чтобы запитывать обычные бытовые приборы, необходим переменный ток 220 вольт. Для его получения к аккумулятору или контроллеру подключается инвертор, преобразователь. Он получает постоянный ток и на выходе дает обычный переменный бытовой.

От мощности инвертора зависит то, сколько и какие бытовые приборы можно одновременно запитать от системы. Не стоит забывать, что мощность инвертора должна соответствовать производительности аккумуляторов.Вместо обычного инвертора можно к аккумулятору можно подключить источник бесперебойного питания, который способен переключаться между общей сетью и аккумулятором.

В таком случае мы получим резервную солнечную систему, а аккумулятор можно будет заряжать еще и от сети. Также в продаже есть контроллеры, которые выполняют также функции инвертора, в таком случае бытовые приборы могут подключаться непосредственно к нему, схема несколько упрощается.

Оптимальный алгоритм работ следующий:

1. На этапе строительства укладываются провода.
2. Затем после завершения отделочных работ устанавливается контроллер.
3. Отводится место для аккумуляторов, вначале можно установить минимальное количество и потом наращивать объем.
4. Ставится инвертор.
5. В конце монтируются панели. Их тоже можно приобретать постепенно, наращивая производительность.

Можно избавиться от аккумуляторов, если излишки производимой энергии направлять в систему отопления дома. Для этого в водяной контур отопления встраивается электрический бойлер, на питание которого отдается все лишнее электричество.

Но эффективнее пользоваться в таком случае тепловыми насосами, которые позволяют увеличить КПД системы.

Поставив обычную сплит-систему (кондиционер), способную работать при низких температурах, можно запитать его от инвертора и получать около 2 кВт тепла на каждый потраченный киловатт электричества.

Такая система отопления удобна в весенний и осенний период, когда нет сильных морозов.

Цена

Одна панель максимальной мощностью 20 ватт стоит около 2300−2600 рублей, а 100-ваттная обойдется в 8500—9500 рублей. Контроллер на 45 ампер 12 или 24 вольта будет стоить 11−14 тысяч рублей.

Если брать самые дешевые свинцовые аккумуляторы, то за 100 амперчасов 12 вольт придется еще заплатить около 14 тысяч. Если брать наиболее долговечные литий-железо-фосфатные, то за емкость в 8−9 кВт*ч придется выложить не менее 150 тысяч рублей.

Чтобы запитать от аккумуляторов весь дом, потребуется инвертор мощностью не менее 3 кВт. Обойдется такой прибор в 50−80 тысяч. Есть в продаже и готовые комплекты, их приобретение не гарантирует финансового выигрыша, но хотя бы обезопасит от покупки несовместимых устройств.

Если не делать монтаж системы своими руками, то за услуги профессионалов придется выложить еще несколько десятков тысяч рублей — в зависимости от сложности схемы и индивидуальных условий.

Выводы

Следует отметить, что при помощи полученной энергии можно существенно снижать затраты на отопление дома как в осенний, так и в весенний период.

Конечно, стоимость всего комплекта и цену услуг по монтажу никак не назовешь низкими. Период окупаемости вложений составляет более 15 лет при стабильных расценках на электроэнергию.

Но, вложившись один раз, можно годами пользоваться и не думать о перепадах напряжения, грозовых разрядах и тарифах на электричество. Электростанция, работающая на энергии Солнца, поставляет качественный ток со стабильными параметрами, а это значительно увеличит срок службы бытовой техники, снизит риск ее поломки.

Читайте нашу статью о том, как самостоятельно сделать солнечную батарею для дома. Возможно, вас также заинтересует наш материал о том, как правильно выбрать и подключить фотореле для уличного освещения?

Как только начинается весна, горожане массово стремятся за город, на свои дачи. Отлично, если такой дачный участок размещен рядом с магистральными линиями электропередач и благополучно подключен к ним. А если нет, в таком случае решить важную проблему электрификации собственного дачного дома можно тремя популярными путями – установив бензиновый генератор, применив ветросиловую установку или купив небольшую солнечную электростанцию. Из этих трех вариантов решения проблемы электрификации дома оптимальной является именно третий вариант. Он не потребует от вас больших финансовых затрат, а солнечных батарей с мощностью в 3 киловатта на даче будет достаточно, чтобы без проблем обеспечить комфортное проживание в загородном доме в течение всего года.

Что это такое?

Солнечная батарея – это далеко не один прибор, как представляют себе многие обыватели, а несколько компонентов, которые в совокупности могут преобразовывать энергию лучей солнца в электрическую энергию.

Солнечная электростанция работает бесшумно, не выделяет вредных компонентов и электроэнергия, генерируемая ею – совершенно бесплатна. Срок службы солнечных панелей может составлять до 25-30 лет. Но для успешной эксплуатации всего комплекта необходимо предварительно представить себе целесообразность данной покупки, учесть множество параметров при выборе нужных солнечных батарей.

Стоит также обратить свое внимание на низкий КПД многих современных солнечных батарей в определенный сезон года.

Рассмотрим, что входит в обычный комплект для электрификации дачного домика.

• Солнечные панели. Их количество порою может быть совершенно разным в зависимости от поставленных задач. Соединение может быть как последовательным, так и параллельным. Это напрямую будет зависеть от того, какое именно напряжение потребуется для инвертора.
• Контроллер заряда. Он включается в цепь между аккумулятором и солнечными панелями последовательно. Его роль заключена в качественном обеспечении постоянного напряжения на инверторе.
• Инвертор. Необходим для преобразования тока. Его нужно подключать параллельно к имеющимся аккумуляторам.
• Аккумуляторы – тоже могут существенно отличаться друг от друга.
• Провода, различные разъемы и другие дополнительные детали.

Принцип работы

Панели преобразователя состоят из двух тонких пластин из чистого кремния, которые сложены вместе. На одной пластине будет слой бора, а на второй – фосфора. В слоях, которые покрыты фосфором и возникают свободные электроны, а в тех, что покрыты бором – появляются отсутствующие электроны.

Под воздействием света солнца электроны начинают движение своих частиц, и между ними появляется электрический ток. Чтобы снять ток с пластин их аккуратно пропаивают тоненькими медными полосками. Одной пластины из кремния будет достаточно для зарядки небольшого фонарика. Соответственно, чем больше будет площадь самой панели, тем больше энергии она сможет выработать, и тем больше сможет обеспечить достаточное для вашего дома электроснабжение.

Плюсы и минусы

Несомненными плюсами такого необычного вида оборудования можно назвать:

• возможность приобрести собственный автономный источник электроэнергии – и таким образом получить независимость от работы местной электростанции;
• экономию на счетах за электричество;
• солнечные батареи могут обходиться без технического обслуживания много лет, а значит, прослужат вам максимально длительный срок и будут надежны;
• обычные электростанции наносят непоправимый вред окружающей среде, а вот солнечные батареи считаются экологически чистыми приспособлениями, которые никак не влияют на окружающую среду.

Есть у применения солнечных батарей и отрицательные моменты:

• довольно высокая стоимость;
• зависимость от погодных факторов, времени суток и поры года;
• риск приобрести не совсем качественный товар и пригласить для установки недобросовестных установщиков, так как услуга по монтажу подобного рода систем пока еще не очень распространена.

Будут ли солнечные батареи достойной альтернативой централизованному электричеству или нет, покажет лишь время. А в настоящий момент солнечные батареи всего лишь начинают свой «путь» в обычные дома.

Виды

Сегодня из всего имеющегося ассортимента самой большой востребованностью пользуются3 подвида солнечных батарей, которые сделаны из кремния.

• Монокристаллические изделия. Их можно легко «опознать» по внешнему виду, так как эти панели имеют скошенные углы. Фотоэлементы имеют квадратную форму и черную расцветку. Они могут «смотреть» только в одну сторону. Их КПД можно назвать высоким — от 15 до 25%. Данные панели всегда должны быть повернуты своей лицевой стороной к источнику питания – солнцу. Если день выдался пасмурный, если солнце закатилось или пока еще не взошло, мощность устройства будет минимальным. При помощи этих панелей можно довольно эффективно использовать площадь, при этом получая максимальные параметры мощности.
• Поликристаллические изделия. Это также квадратные пластины, имеющие темно-синий цвет, иногда имеют вкрапления кристаллов кремния. По сравнению с другими подвидами имеют большую площадь и отлично подходят для монтажа на масштабных поверхностях. КПД, правда, будет ниже — от 12 до 15%. Но такие батареи спокойно будут работать даже в самый ненастный день.

• Аморфные кремниевые устройства. Этот вид батарей намного дешевле двух предыдущих подвидов. Каждая панель очень сильно похожа на пленку с фотоэлементами синего цвета. КПД у них совсем маленький — около 6-7%. Напыленные слои из кремния будут быстро прогорать под лучами солнца. Зато они хорошо поглощают рассеянный свет и ИК-лучи, поэтому можно без проблем устанавливать их в тех местах, где часто бывает слишком облачно. Из-за гибкой основы монтаж этих пластин довольно прост. Но они прослужат вам значительно меньший срок, чем монокристаллические и поликристаллические панели.
• Микроморфные панели. Этот подвид представляет собой симбиоз аморфных устройств, в которых присутствуют микровкрапления кремниевых кристаллов. Их КПД будет составлять 8-12%, и для них характерен длительный срок эксплуатации.

Популярные производители и отзывы

Солнечные панели выпускают в наши дни сотни производителей, сами панели отличаются друг от друга чаще всего лишь лейблом, и территорией сборки. Фотоэлементы же почти всех известных панелей производят в КНР. Самые известны китайские торговые марки: Yingli, Jinko Solar, JA Solar, ReneSola; японские: Sanyo, Sharp Solar, Kyocera; американские: First Solar и Sunpower; корейский Hanwha Solarone; канадская компания Canadian Solar. Западные и японские производители высокую стоимость своих товаров компенсируют гарантией качества и необычными характеристиками. Например, это улучшенное поглощение света, который сильно рассеян, или наиболее высокий КПД. Присутствуют на рынке и российские компании, среди которых можно упомянуть заводы «Хевел» и «Солнечный ветер», которые используют для панелей фотоэлементы своего производства.

Yingli Solar Green Energy Holding

Один из самых крупных мировых производителей солнечных модулей. Общее их количество сегодня составляет почти 10% мирового рынка. Покупая солнечные панели компании Yingli Solar, вы останавливаете свой выбор на качестве, многолетнем опыте и оборудовании, имеющем высокий международный авторитет.

Sanyo

Компания начала производить солнечные элементы на аморфном кремне еще в 1975 году, более 40 лет назад. С тех самых пор благодаря неимоверным усилиям в области исследований многие инновационные товары были разработаны и внедрены в жизнь.

Специалисты компании добились наилучшего качества и высокой надежности модулей, используя многолетний опыт и постоянное совершенствование, поэтому модули приспособлены для длительной работы на десятилетия эксплуатации.

First Solar

Американский бренд солнечных батарей. Создатель First Solar – известный ученый Гарольд МакМастер, который является автором более 100 патентов, и который считается одним из пионеров исследований в области бытового применения энергии солнца. Компания входит в лидирующую тройку компаний по выпуску солнечных батарей и находится на 6 месте в рейтинге самых инновационных корпораций мира. Одним из направлений деятельности корпорации является разработка солнечных электростанций.

Hanwha SolarOne

Входит в десятку лучших производителей фотоэлектрических модулей. Сегодня производственные мощности Hanwha SolarOne увеличиваются для того, чтобы полностью удовлетворить потребности мирового рынка. Компания выпускает качественные солнечные элементы с применением ультрасовременных технологий и под жестким контролем качества.

Real Solar

Петербургский производитель Real Solar имеет огромный опыт в проектировании и монтаже систем электроснабжения автономного типа в дачных поселках, загородных домах и коттеджах. Для негабаритного дачного домика вполне достаточно приобрести электростанцию мощностью в 3 кВт. При небольшой нагрузке эта гелиевая установка сможет обеспечить вас круглосуточным автономным электропитанием. Ее мощности вполне хватит на то, чтобы поддержать работу негабаритного холодильника, имеющего «А» класс энергосбережения и освещения с лампами энергосберегающего типа.

К такой нагрузке также можно добавить телевизоры совершенно любых моделей, радиоприемник или магнитофон, стационарный компьютер, электроинструмент (пусковая мощность которого не должна быть больше 4.5 кВт), насос для сада или погружной насос для оборудования бассейна, а также различные подзарядные устройства для гаджетов.

Helios House

Специалисты компании Helios House главным направлением своей деятельности выбрали проектирование, а также поставку, быструю наладку и обслуживание солнечных систем электроснабжения для любых объектов. Компания предлагает энергоустановки разной комплектации и мощности, что предназначены для реализации определенных функций. Например, для осуществления автономного освещения на дачном участке, для поддержания работоспособности электроприборов на даче (холодильника или телевизора). В ассортименте компании есть и комплекты, при помощи которых можно обеспечить наиболее комфортное проживание на даче не только в период весны и лета, но при такой необходимости – и в осенне-зимний сезон года.

Каждый комплект может иметь свое название, которое раскроет назначение данной установки. Для дачи или коттеджа, в которых потребление энергии за сутки может составить от 3 до 5 кВт, компания предлагает приобрести комплект под названием «Загородный дом». Он отменно подойдет для электроснабжения маленького дачного дома или коттеджа в период с марта по октябрь и будет работать только от энергии солнечных лучей. Комплект можно применять и зимой, но в условиях получения куда меньшего количества солнечного тепла специалисты советуют применять гибридную систему – c подключением к центральной электросети или от дополнительных генерирующих устройств.

Судя по многочисленным отзывам, обыватели приобретают на дачу комплекты с 2 или 4 модулями, имеющими мощность по 200 Вт. Есть и те, кто может самостоятельно собрать такие модули, да и в целом всю энергосистему из отдельных запчастей и комплектующих. Для этого, разумеется, необходимы будут навыки грамотного обращения с паяльником и другими сложными инструментами. Времени на это также может уйти немало. Зато в таком случае можно реально сэкономить. Солнечные модули, собранные самостоятельно, обойдутся вам в несколько раз дешевле, чем уже готовые изделия. Однако если вы не стеснены в финансах, то лучше берите готовые комплекты. Тогда у вас точно не возникнет проблем с установкой оборудования.

Почти во всех имеющихся отзывах пользователей полноценных комплектов солнечных батарей говорится о примерной окупаемости финансовых затрат на протяжении 3-4 лет.

Выбор стандартного комплекта осуществляется исходя из имеющегося бюджета и поставленных задач.

• Экономвариант. Для комфортной жизни на даче летом, используя электроэнергию для подзарядки аккумуляторов электроинструмента, ноутбука и телефона, освещения помещения вечером при помощи светодиодов подойдет стандартный комплект с мощностью 100-200 Вт, который оснащен одним аккумулятором в 12 Вт около 100 А*ч, PWM контроллером и 300-600 Вт и инвертором.
• Стандартная вариация. Может обеспечить базовые потребности в электроэнергии с марта по ноябрь — освещение светодиодами, зарядку устройств, работу холодильника и телевизора; в зимнее время становится экономвариантом. Для данных целей подойдет комплект, обладающий мощностью 300-600 Вт, оснащенный MPPT контроллером (на 24 В), инвертором мощностью 1 кВт, и двумя аккумуляторами по 200 А*ч.
• Максимальный вариант. Для полноценного обеспечения вашего жилища электроэнергией. Правда, в зимнее время необходимо будет снизить использование серьезных нагрузок, вроде работы микроволновки, утюга или бойлера. Для данной цели подойдет комплект, имеющий мощность 1,5-3 кВт*ч, с контроллером МРРТ (на 48 В) и рабочим аккумулятором 400 А*ч, 48 В. Кроме инвертора, можно использовать синусоидальный ИБП на 5-10 киловатт.

Рекомендации по выбору

Разберемся, на что следует обратить внимание при подборе солнечных батарей для дачного дома.

• Мощность. Это один из самых важных критериев выбора. Чем мощность будет больше, тем шире будет и область использования батареи.
• Время автономной эксплуатации. Чем больше будет емкость выбранного аккумулятора, тем больше электроэнергии можно будет накопить на случай пасмурных дней.
• Природные условия. Облачная и дождливая погода не даст батареям работать максимально эффективно. Зимой энергия не будет успевать накопиться. Ночью ситуация будет складываться таким же образом.
• Масштабы площади для монтажа.

• Реальная нагрузка.
• «А» класс работоспособности (он более долговечен).
• Производитель.

О том, как вычислить мощность необходимой вам солнечной системы, смотрите в следующем видео.

22.08.2019 —>

Принцип преобразования света в электроэнергию был открыт еще в середине XIX века. С тех пор ученые значительно продвинулись: солнечная энергия используется в портативной электронике, электромобилях, космосе и авиации.

588

Даже медики не оставили гелиоэнергию без внимания: существует технология микроскопических солнечных батарей, вживляемых под кожу, чтобы обеспечить бесперебойную работу кардиостимуляторов. 

Еще одно глобальное направление в использовании солнечного излучения — обеспечение частных жилых зданий электроэнергией. Установка солнечных батарей все шире внедряется в строительство и теперь доступна каждому.

Зачем вам домашняя электростанция

Установить солнечные батареи для дома довольно дорого. Однако статистика показывает: жителей Украины это не останавливает.

Всего за три первых месяца 2019 года солнечные электростанции приобрели и установили своими руками 1 400 частных домов. Общее количество домашних электростанций в Украине приближается к 9 000. Их общая мощность составляет 190 МВт, 21,5 кВт для каждой  семьи. Наиболее активны в установке таких систем регионы, где инициативу использования солнечной энергии поддерживают дотациями и компенсациями: Днепропетровская, Киевская, Тернопольская, Ивано-Франковская и Кировоградская области. 

Установить солнечные батареи означает не только последующую экономию семейного бюджета. Энергия солнца практически неисчерпаема (ученые предсказывают смерть звезды только через пять с половиной миллиардов лет), а полученная в результате энергия экологически чистая и не приводит к выбросу парниковых газов. 

Несмотря на то, что конструкциячастной системы получения электроэнергии с помощью солнца может казаться необоснованно дорогой, громоздкой и сложной, достаточно следовать инструкции и учитывать все особенности использования альтернативного источника энергии.

Установка солнечных батарей своими руками потребует:

1. внимательно изучить принцип работы системы;
2. выбрать оборудование в соответствии с его задачами для вашей системы. Как правило, элементы схемы таковы:

• сама конструкция солнечных модулей — ловит и преобразует свет солнца в электроэнергию;
• контроллер — контролирует качество заряда АКБ;
• накопительные аккумуляторы энергии;
• инвертор — переводит полученный заряд в необходимые 220 Вольт.

Батареи солнечной электростанции не питают электроприборы напрямую, они обеспечивают заряд рабочих аккумуляторов схемы. Те в свою очередь и получают, и накапливают, и передают энергию потребителям;

1. провести монтаж солнечных панелей и сопутствующих элементов;
2. подключить схему и запустить вашу частную электростанцию на альтернативном источнике энергии.

Обязательно предварительно проверьте работоспособность системы и эксплуатируйте ее грамотно.

Что учесть перед установкой солнечных панелей

Перед тем, как приобрести оборудование электростанции и устанавливать ее своими руками или с помощью специалистов, требуется учесть множество нюансов. Они касаются и положения, и окружения системы, и расходов. Правильный монтаж солнечных батарей позволит системе работать бесперебойно и окупить затраты сторицей. 

Окружающая среда / тень

Источник энергии для частной электростанции — излучение солнца. Логично, что его должно быть достаточно. Дом, расположенный в тени деревьев или других частных построек, получит меньшую мощность электроэнергии, чем размещенный под прямыми солнечными лучами.

Обратите внимание на тип панелей, которые приобретаете:

• поликристаллические в тени только сокращают выход энергии;
• монокристаллические в тени полностью остановят производство энергии.

Перед тем, как установить солнечные батареи, проверьте, затеняется ли поверхность, где они будут размещаться, особенно в период с 10 до 14 часов. 

Электроэнергия будет производиться тем эффективнее, чем дольше панели находятся под прямым солнечным светом. 

Если одна часть крыши затемнена, а другая — нет, рекомендуется подключать их к разным трекерам.

Угол наклона конструкции

Чаще всего встречается крепление солнечных панелей на крыше. Работа модульных элементов системы здесь не так часто зависит от тени, однако тоже имеет особенности.

Конструкция не должна находиться под углом меньше 40 градусов. Слишком острый угол приема солнечной энергии обладает низкой эффективностью: хозяева собственными руками могут испортить работу системы.

Чтобы компенсировать угол наклона при необходимости конструкцию устанавливают на каркас или демонтируют часть крыши.

Лучший угол наклона — 90 градусов. Достичь его довольно сложно, но следует стремиться к такому среднему показателю.

Ориентация конструкции

Фотоэлементы системы должны получать максимум потока солнечных лучей. Именно поэтому необходимо разместить конструкцию по солнцу. В северном полушарии лицевая панель должна «смотреть» на юг, в южном — на север.

Инсоляция

Инсоляция — это поток солнечного излучения на поверхность земли. Для каждой местности уровень инсоляции будет разниться с учетом сезонности. Мера инсоляции покажет объем доступного солнечного света для частного дома и будет ли его достаточно для выработки электроэнергии.

Чем выше инсоляция, тем больше энергии дадут на выходе модульные элементы конструкции, они могут быть меньшими по размеру. Если инсоляция низкая, потребуется больше элементов большего размера.

Вручную вычислить инсоляцию можно с помощью определенного алгоритма, существуют и компьютерной программы. 

Зона покрытия и необходимое количество энергии

Размеры конструкции частной электростанции на солнечном источнике энергии никак не зависят от размеров самого дома. Здесь главное — учитывать инсоляцию и нужный вам объем энергии.

Насколько большой должна быть система, подскажет счет за электроэнергию и количество потребляемых домом киловатт за сутки.

Лучше всего с расчетом справится специалист. Исходя из ежемесячного потребления энергии, инсоляции, солнечных пиков и особенностей элементов системы, он подсчитает, сколько квадратных метров панелей потребуется. С подсчетом вручную высока вероятность ошибки и неэффективной установки конструкции.

Расчет веса

Установка солнечных панелей на крыше должна учитывать вес самой конструкции. Немецкие ученые уже разрабатывают солнечные батареи из текстиля, однако сейчас в ходу куда более тяжелые элементы (вес может превышать 100 килограмм). Они способны увеличить давление на стропила крыши и саму ее конструкцию. Важно помнить о весе обслуживающих устройств, электрощитков и даже проводов, чтобы крыша могла их выдержать. 

Расходы

По сравнению с серединой XX века стоимость системы частной электростанции упала в сто раз (с 300 долларов за ватт до 3-5 долларов). Несмотря на такой скачок общие расходы по приобретению и установке конструкции могут составлять до 40 000 долларов. Установка солнечной батареи своими руками обойдется несколько дешевле.

Рассчитывать стоимость и руководить затратами следует исходя из необходимой мощности, которую также можно дополнять работой стандартной электросети.

Доступные уход и обслуживание конструкции

Элементы системы после грамотной установки неподвижны. Они не требуют значительного ухода, однако панели должны быть чистыми, чтобы ничто не мешало потоку света. Это позволит системе работать эффективнее.

Убедитесь, что имеете доступ к конструкции и возможность регулярно очищать ее от снега или пыли.

Обратите внимание на вентиляцию. Либо оставляйте зазоры между панелями, либо используйте ондулин или шифер, благодаря их структуре вентиляция поверхности батарей будет естественной.

Срок работы элементов системы разнится:

• солнечные панели — до 50 лет;
• контроллер и инвертор — до 20 лет;
• аккумуляторы — до 10 лет.

Не все производители принимают отслужившие элементы для утилизации, но вторичный рынок открыт для купли-продажи.

Установка солнечных батарей на крышу: этапы монтажа

Не каждый хозяин частного дома решится устанавливать солнечную электростанцию своими руками. Источник сомнений — возможные ошибки при монтаже и затраты времени. Чтобы все элементы работали слаженно и эффективно, потребуется большая внимательность и знание основ работы с электроэнергией.

Безусловно, специалисты установят систему гораздо быстрее, а в случае неполадок гарантируют ремонт, однако их работа стоит недешево, что все чаще заставляет хозяев устанавливать конструкцию самостоятельно. 

Прежде всего с учетом ранее оговоренных нюансов следует выбрать место для размещения солнечных панелей системы. В настоящее время рабочими считаются несколько вариантов.

Виды креплений 

• На крыше частного дома (угол ската не более 40 градусов). Если угол выше, создается конструкция из профилей, поддерживающих систему панелей под нужным наклоном;
• на плоской крыше потребуется также установить каркасную конструкцию, чтобы солнечные панели находились под углом от крыши;
• на стене солнечные батареи устанавливаются не часто, но при совпадении необходимых характеристик это возможно сделать с помощью надежного профиля из рам;
• на опоре, расположенной на земле. Как правило, такое крепление для солнечных панелей своими руками ставят в снежных регионах, где классическое расположение на крыше не подходит;
• на балконах многоквартирного дома также можно установить панели для мини-электростанции. Обычно они крепятся на козырьке. 

Обратите внимание! Для рамочных конструкций используются уголки и профили только металлические. Конструкции из дерева быстрее потеряют прочность, могут просесть или подгнить. Сечение металлических профилей конструкции должно зависеть от площади и веса панелей.

Все профили и панели должны быть закреплены максимально прочно и не двигаться!

Особенности электрики

Система работает следующим образом: от солнечных панелей через контроллер и аккумуляторы энергия переводится в инвертор, откуда поступает к электрическим приборам.

Запрещено подключать инвертор напрямую к контроллеру.

Правильно соединить между собой элементы системы очень важно. В зависимости от выходного напряжения солнечных панелей и мощностей контроллера и аккумуляторов используются несколько видов подключений: параллельная схема (плюс к минусу), последовательная (плюс к плюсу, минус к минусу) и смешанная. 

Рекомендуется между всеми элементами системы (контроллером, аккумуляторами и инвертором) установить предохранители. При возможном коротком замыкании именно они защитят всю систему. 

Создайте систему вентиляции для аккумуляторного отсека.

Соблюдайте полярность и подключайте штекеры в нужные разъемы. 

Ошибки при подключении солнечной электростанции вручную

Чувствительные полупроводниковые элементы, из которых созданы фотоэлектрические модули, требуют бережного к себе отношения. Собственноручно собрать работающую и эффективную частную электростанцию на солнечном источнике энергии может только очень внимательный мастер. 

Установку конструкции лучше провести в паре или командой. Тяжелая панель рискует выскользнуть из рук, а один удар или падение снизят показатели мощности.

Один неправильно присоединенный кабель приведет к поломке или возгоранию, гарантия в таком случае не предусмотрена.

Ни в коем случае не используйте материалы для каркаса низкого качества. Каркас должен выдержать ветер и первые последствия снегопадов, быть прочным и устойчивым. Не используйте черные металлы, чтобы не возникало потеков на кровле.

Расчеты расположения элементов системы вручную, «на глаз», также снижают ее мощность. Доверьте рассчитать показатели инсоляции и идеальный угол наклона панели экспертам. Это увеличит выработку электроэнергии и усилит окупаемость.

Еще пять распространенных ошибок:

• модули на крыше крепятся не к несущим балкам, а к продольным, в итоге солнечная батарея может оторваться;
• отсутствие вентиляционных зазоров приводит к уменьшению выработки электроэнергии;
• резьбовые контакты для соединения элементов наружной части системы неэффективны, как и скрутки медь-алюминий. Они окисляются и контакт пропадает, вследствие чего вырабатывается меньше энергии;
• использование стандартной изоляции;
• отказ в использовании графитной смазки силовых контактов.

Не забывайте о должном программировании аппаратуры и правильном введении в эксплуатацию аккумуляторной банки. Все показатели системы должны выполнять свои функции полностью.

Видео по установке солнечных батарей

В данном видео можно посмотреть как установить солнечную батарею в частном доме. Лучше сразу понять возможноые сложности и нюансы при монтаже и установке, чем потом все переделывать.

Выводы

Солнце как альтернативный источник энергии становится доступным для частных домов многих жителей Украины. Стоимость оборудования и установки высока, однако окупается в течение нескольких лет. Выработанной электроэнергии хватает не только на нужды самих домохозяйств с такой электростанцией, но и для продажи государству.

Установка конструкций — не только затратное, но и кропотливое дело. Однако при должном внимании к деталям возможно создать каркас для панелей и подключить электрику собственными руками.

Для максимума энергоэффективности важны не только схемы подключения и создание должной изоляции и вентиляции, но и само расположение панелей, уровень солнечного излучения, вес панелей и возможность их качественно обслуживать.

Используемые источники:

• http://electricadom.com/okupayutsya-li-solnechnye-batarei-dlya-chastnogo-doma.html
• https://altenergiya.ru/sun/solnechnaya-energiya-dlya-doma.html
• http://umnodom.net/umnyj-svet/elektrosnabzhenie/solnechnye-elektrostantsii-dlya-chastnogo-doma.html
• https://stroy-podskazka.ru/solnechnye-batarei/dlya-dachi/
• https://uaenergy.com.ua/post/32469/ustanovka-solnechnyh-batarey-nyuansy-raboty-i-pravila-montazha